JP2001313433A - Optical amplifier and method for optical amplification - Google Patents

Optical amplifier and method for optical amplification

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JP2001313433A
JP2001313433A JP2001049448A JP2001049448A JP2001313433A JP 2001313433 A JP2001313433 A JP 2001313433A JP 2001049448 A JP2001049448 A JP 2001049448A JP 2001049448 A JP2001049448 A JP 2001049448A JP 2001313433 A JP2001313433 A JP 2001313433A
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Japan
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gain
optical
band
medium
wavelength
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JP2001049448A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Kinoshita
進 木下
Shinya Inagaki
真也 稲垣
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable use of a band, except a using band of an exiting optical amplifier for an optical transmission, to enlarge an amplifying band by using an exiting optical amplifying medium. SOLUTION: An excitation means for exciting to generate at least one gain peak and a gain equalizer for equalizing a peak of a gain of the optical amplifying medium are provided in the optical amplifying medium for amplifying a light, by inductively emitting the light through excitation. Thus, a flat gain is obtained in a wavelength band except the peak value of the gain. In order to increase the conversion efficiency of amplifying, a means for distributively or dispersively equalizing the gain is proved in the longitudinal direction of the medium, thereby improving the conversion efficiency of the optical amplification.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長の異なる複数
の信号光が多重された波長多重信号光を増幅する光増幅
器、及び複数の光増幅中継器を介して波長多重信号光を
多中継伝送する光通信システムに関し、特に、従来に無
い新しい帯域の光増幅器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier for amplifying a wavelength division multiplexed signal light in which a plurality of signal lights having different wavelengths are multiplexed, and a multi-relay transmission of the wavelength division multiplexed signal light via a plurality of optical amplification repeaters. In particular, the present invention relates to an optical amplifier having a new band which has not been available.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ伝送路の損失が小さい帯域
(約0.3dB/km以下)は、1450nmから1650nmであるが、この
伝送帯域には、図1に示す様に様々な光ファイバ増幅器
が開発されている。
2. Description of the Related Art A band in which the loss of an optical fiber transmission line is small.
(About 0.3 dB / km or less) is from 1450 nm to 1650 nm, and various optical fiber amplifiers have been developed in this transmission band as shown in FIG.

【0003】現在、携帯電話の普及、インターネットサ
ービスの急増を受けて、通信需要が爆発的に増加してお
り、一本の光ファイバで伝送可能な容量を増やす技術の
研究・開発が世界中で精力的に進められている。
[0003] At present, the demand for communication has exploded due to the spread of mobile phones and the rapid increase of Internet services. Research and development of technology for increasing the capacity that can be transmitted by one optical fiber has been conducted all over the world. It is being energetically advanced.

【0004】現在、シリカ系エルビウムドープファイバ
(EDF)を用いた光ファイバ増幅器の広帯域特性を利
用した光波長多重技術が重要な技術となっており、1550
nm帯(1530-1560nm)、 あるいはC-band(Conventional-wa
velength band)とも呼ばれている。
At present, an optical wavelength multiplexing technique utilizing the broadband characteristics of an optical fiber amplifier using a silica-based erbium-doped fiber (EDF) is an important technique.
nm band (1530-1560 nm) or C-band (Conventional-wa
velength band).

【0005】又、EDFは1580nm帯(1570?1600nm)、L-
band(Longer-wavelength band)、の光ファイバ増幅器が
開発されており、それぞれの帯域に80波程合計160波成
多重化し、各波長を10Gb/sで変調して計1.6Tb/sの超大
容量伝送を可能とする光ファイバ通信システムの製品化
開発の競争も激化している。
In addition, EDF has a 1580 nm band (1570 to 1600 nm),
An optical fiber amplifier of band (Longer-wavelength band) has been developed, and a total of 1.6 Tb / s is obtained by modulating each wavelength at 10 Gb / s and multiplexing about 160 waves in each band. The competition for commercialization and development of optical fiber communication systems that enable transmission is intensifying.

【0006】C-bandとL-bandの帯域を合わせると約8THz
あるので、25GHz間隔で10Gb/s伝送信号チャネルを配
置すると、全体の伝送容量は1.6テラビットも更に増加
できるものの3.2Tb/s程度が限界となる。
When the C-band and L-band bands are combined, about 8 THz
Therefore, if 10 Gb / s transmission signal channels are arranged at intervals of 25 GHz, the total transmission capacity can be further increased by 1.6 terabits, but the limit is about 3.2 Tb / s.

【0007】一方で、更なる大容量化が望まれており、
現在のC?band, L?band の光増幅器に加え新たな光増
幅帯域を有する光ファイバ増幅器が必要となる。
On the other hand, further increase in capacity is desired.
Current C? band, L? In addition to the band optical amplifier, an optical fiber amplifier having a new optical amplification band is required.

【0008】図1の中で、1490nmから1530nmのS-band帯
域の増幅用ファイバには、GS-TDFA (gain shifted thul
ium-doped fluoride-based fiber amplifier)が開発さ
れつつあるものの、利得を有する帯域は1475?1510nm帯
であり、S-band帯域の1510?1530nm帯の増幅を実現する
のは困難であった。
In FIG. 1, the amplification fiber in the S-band band from 1490 nm to 1530 nm has a GS-TDFA (gain shifted thul
Although an ium-doped fluoride-based fiber amplifier) is being developed, the band having a gain is in the 1475 to 1510 nm band, and it has been difficult to achieve amplification in the S-band band of 1510 to 1530 nm.

【0009】また、1610?1650nmはツリウム, テルビウ
ムドープフッ化物系ファイバといった特殊なファイバに
限定された。
Further, the wavelength of 1610 to 1650 nm is limited to special fibers such as thulium and terbium-doped fluoride fibers.

【0010】上記に説明した光増幅器は光増幅媒体とな
る部分が励起によりエネルギー準位反転分布により誘導
放出を行い光増幅を行なうものである。
In the optical amplifier described above, a portion serving as an optical amplification medium performs stimulated emission by energy level inversion distribution by excitation to perform optical amplification.

【0011】この他にファイバの非線形効果を利用した
ラマン増幅 (Raman fiber amplification)がある。
[0011] In addition, there is Raman fiber amplification utilizing the nonlinear effect of fiber.

【0012】ラマン増幅はファイバの非線型効果を用い
るため、励起光源の波長を選択することにより任意の波
長帯域に利得を有することが出来る利点があるが、単位
長さ当たりの利得が小さく数kmから数十kmの光増幅用の
伝送路ファイハ゛が必要であり小型化が困難な問題があっ
た。
Raman amplification has the advantage of being able to have gain in an arbitrary wavelength band by selecting the wavelength of the pumping light source because the nonlinear effect of the fiber is used, but the gain per unit length is small and several km. Therefore, there is a problem that a transmission line for optical amplification of several tens km is required, and miniaturization is difficult.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明では、ラマン増
幅器(非線形効果を利用した光増幅)以外の励起により光
増幅媒体中に形成されたエネルギーの反転分布により生
じる誘導放出を用いて増幅を行なう光増幅器(希土類元
素ドープファイバ増幅器や半導体光増幅器SOA)を用い
て、1450?1490nm帯のS+?band, 1490-1530nm帯のS?ba
nd あるいは1610?1650nm帯のL+?band に増幅帯域を有
する光ファイバ増幅器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, amplification is performed using stimulated emission caused by population inversion of energy formed in an optical amplification medium by excitation other than Raman amplifier (optical amplification utilizing nonlinear effects). Using an optical amplifier (rare-earth element doped fiber amplifier or semiconductor optical amplifier SOA), S +? band, 1490-1530nm band S? ba
nd or 1610? L + in the 1650nm band? An object of the present invention is to provide an optical fiber amplifier having an amplification band in band.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の手段として、光増
幅器は光を増幅するための光増幅媒体と、光増幅媒体に
少なくとも1つの利得ピークを生じるよう励起する励起
手段と、光増幅媒体の利得を等化する利得等化器とを設
け、利得等化器は光増幅媒体の利得が最大とならない光
波長領域に利得を生じさせるよう等化する。
As a first means, an optical amplifier comprises an optical amplifying medium for amplifying light, an exciting means for exciting the optical amplifying medium to generate at least one gain peak, and an optical amplifying medium. And a gain equalizer for equalizing the gain of the optical amplification medium. The gain equalizer equalizes the gain of the optical amplifying medium so as to generate a gain in an optical wavelength region where the gain is not maximized.

【0015】第2の手段として、光を増幅するための光
増幅媒体と、光増幅媒体に少なくとも1つの利得ピーク
を生じるよう励起する励起手段と、光増幅媒体全体に光
増幅媒体の利得を等化する利得等化器とを設け、利得等
化器は光増幅媒体の利得が最大とならない光波長領域に
利得を生じさせるよう等化する。
As a second means, an optical amplifying medium for amplifying light, an exciting means for exciting the optical amplifying medium to generate at least one gain peak, a gain of the optical amplifying medium over the entire optical amplifying medium, and the like. And a gain equalizer for equalizing the gain of the optical amplifying medium so as to generate a gain in an optical wavelength region where the gain of the optical amplifying medium is not maximized.

【0016】第3の手段として、光を増幅するための複
数の光増幅媒体と、複数の光増幅媒体に少なくとも1つ
の利得ピークを生じるよう励起する励起手段と、複数の
光増幅媒体間に光増幅媒体の利得を等化する複数の利得
等化器とを設け、複数の利得等化器は複数の光増幅媒体
と励起手段により生じる利得が最大とならない波長領域
の光を増幅する。
As a third means, a plurality of optical amplifying media for amplifying light, an exciting means for exciting at least one gain peak in the plurality of optical amplifying media, and an optical amplifier between the plurality of optical amplifying media are provided. A plurality of gain equalizers for equalizing the gain of the amplifying medium are provided, and the plurality of gain equalizers amplify light in a wavelength region where the gain generated by the plurality of optical amplifying media and the pumping unit is not maximized.

【0017】第4の手段として、希土類元素がドープさ
れた光増幅媒体と光増幅媒体の希土類元素を励起するた
めの励起光源と、増幅媒体が励起光源により励起され生
じる光増幅利得の波長特性を等化する利得等化器とを設
け、光励起光源は光増幅媒体で増幅される信号の波長帯
域で利得が発生する反転分布率を有し、光増幅媒体で増
幅される信号の波長帯域は励起光源により光増幅媒体で
生じる利得の最大値を含まない帯域を用い、利得等化器
は光増幅媒体の利得の最大値を減衰させる。
As a fourth means, an optical amplification medium doped with a rare earth element, an excitation light source for exciting the rare earth element of the optical amplification medium, and a wavelength characteristic of optical amplification gain generated when the amplification medium is excited by the excitation light source are described. A gain equalizer for equalizing is provided, and the optical pumping light source has a population inversion ratio in which gain occurs in the wavelength band of the signal amplified by the optical amplifying medium, and the wavelength band of the signal amplified by the optical amplifying medium is pumped. The gain equalizer attenuates the maximum value of the gain of the optical amplifying medium by using a band that does not include the maximum value of the gain generated in the optical amplifying medium by the light source.

【0018】第5の手段として、第1乃至第3手段におい
て、光増幅媒体の入力と出力をモニタし励起手段にフィ
ードバックを掛け、光増幅媒体の利得を一定に制御す
る。
As a fifth means, in the first to third means, the input and output of the optical amplifying medium are monitored, feedback is applied to the pumping means, and the gain of the optical amplifying medium is controlled to be constant.

【0019】第6の手段として、第1乃至第3の手段にお
いて、光増幅媒体を含む共振器を設ける。
As a sixth means, a resonator including an optical amplifying medium is provided in the first to third means.

【0020】第7の手段として、第1乃至第3の手段にお
いて、光増幅媒体は励起により媒体中で誘導放出を起こ
す光増幅器であること特徴とする請求項1乃至3記載の光
増幅器。
As a seventh means, in the first to third means, the optical amplification medium is an optical amplifier which causes stimulated emission in the medium by excitation.

【0021】第8の手段として光増幅器はエルビウムド
ープファイバからなる光増幅媒体が0.7乃至1 の反転分
布率となるよう励起を行い、約1490nm乃至約15
30nm間の波長帯域を透過し、その波長帯域を略平坦
な波長特性になるように増幅媒体に分布的又は分散的に
等化を行なう。
As an eighth means, the optical amplifier performs pumping so that the optical amplifying medium composed of erbium-doped fiber has a population inversion ratio of 0.7 to 1;
The wavelength band between 30 nm is transmitted, and the wavelength band is equalized in a distribution or dispersion manner to the amplification medium so as to have a substantially flat wavelength characteristic.

【0022】第9の手段として、光増幅はエルビウムド
ープファイバからなる光増幅媒体が約0.8乃至1 の反転
分布率となるよう励起を行い、約1450nm乃至約1
490nm間の波長帯域を透過し、その波長帯域を略平
坦な波長特性になるように増幅媒体に分布的又は分散的
に等化を行なう。
As a ninth means, the optical amplification is carried out so that the optical amplifying medium comprising an erbium-doped fiber has an inversion distribution ratio of about 0.8 to 1 and about 1450 nm to about 1
The wavelength band between 490 nm is transmitted, and the wavelength band is distributed or dispersed in the amplification medium so as to have substantially flat wavelength characteristics.

【0023】第10の手段として、光増幅器はエルビウム
ドープファイバからなる光増幅媒体が約0.3乃至1 の反
転分布率となるよう励起を行い、約1610nm乃至約
1650nm間の波長帯域を透過し、その波長帯域を略
平坦な波長特性になるように増幅媒体に分布的又は分散
的に等化を行なう。
As a tenth means, the optical amplifier pumps the optical amplifying medium composed of erbium-doped fiber so as to have a population inversion ratio of about 0.3 to 1, and transmits a light in a wavelength band of about 1610 nm to about 1650 nm. Then, the wavelength band is distributedly or dispersively equalized to the amplification medium so as to have a substantially flat wavelength characteristic.

【0024】第11の手段として、光増幅器の光増幅方法
であって、光増幅媒体の反転分布率を選び光増幅媒体で
生じる利得を有する帯域を広げ光増幅媒体で生じる利得
のピーク値とは異なる位置に光通信に使用する波長帯域
を設定し、光通信に使用する波長帯域で利得が平坦にな
るよう利得等化し、光通信に使用する波長帯域以外の光
増幅媒体で利得が生じる波長帯域には減衰を与えるよう
にする。
As an eleventh means, there is provided an optical amplification method for an optical amplifier, comprising selecting a population inversion ratio of an optical amplification medium, expanding a band having a gain generated in the optical amplification medium, and determining a peak value of a gain generated in the optical amplification medium. Wavelength bands used for optical communication are set at different positions, gain equalization is performed so that the gain becomes flat in the wavelength band used for optical communication, and wavelength bands where gain occurs in optical amplification media other than the wavelength band used for optical communication Should be attenuated.

【0025】第12の手段として、光増幅器を励起により
エネルギーの反転分布が生じ、少なくとも1つの増幅利
得のピークを有する光増幅媒体と、該増幅利得のピーク
値より低い波長で略平坦な利得帯域を得るよう該増幅媒
体の利得特性を等化する等化器だ構成する。
As a twelfth means, an inversion distribution of energy is generated by exciting the optical amplifier, and an optical amplifying medium having at least one peak of the amplification gain, and a substantially flat gain band at a wavelength lower than the peak value of the amplification gain. , And an equalizer for equalizing the gain characteristic of the amplification medium.

【0026】[0026]

【発明の実施形態】図2には、シリカ系エルビウムドー
プファイバ(EDF)の様々な反転分布率(Inversion r
ate)における相対利得係数の波長特性を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows various inversion distribution ratios (Inversion r) of a silica-based erbium-doped fiber (EDF).
ate) shows the wavelength characteristic of the relative gain coefficient.

【0027】反転分布率は、エルビウムイオンが励起さ
れている割合で定義され、全て励起される(電子が全て
上準位に励起される)と1.0になり、全く励起されない
と(電子が全て基底準位にある)と0.0である。
The population inversion ratio is defined as a ratio at which erbium ions are excited, and becomes 1.0 when all the electrons are excited (all the electrons are excited to the upper level). Level) and 0.0.

【0028】縦軸の相対利得係数(Relative gain coeff
icient)は単位長さ当たりの利得に等しい。
Relative gain coeff on the vertical axis
icient) is equal to the gain per unit length.

【0029】現在、大量に出回っているシリカ系エルビ
ウムドープファイバ(EDF)による波長多重光ファイバ増
幅器は、1550nm帯(1530-1570nm)に増幅帯域を有するよ
うに、シリカ系エルビウムドープファイバEDFの反転分
布率(Inversion rate)を0.7前後の状態に励起して、シ
リカ系エルビウムドープファイバ(EDF)を動作させる。
At present, a wavelength-division multiplexed optical fiber amplifier using a silica-based erbium-doped fiber (EDF), which is widely available, has an inverted distribution of the silica-based erbium-doped fiber EDF so as to have an amplification band in a 1550 nm band (1530 to 150 nm). The silica-based erbium-doped fiber (EDF) is operated by exciting the inversion rate to about 0.7.

【0030】そして、利得が最大の値の帯域を用い、波
長依存性の無い平坦な利得を実現するべく、利得等化器
を併用してこれを実現している。
This is realized by using a gain equalizer in combination to use a band having the maximum value of gain and realize a flat gain without wavelength dependence.

【0031】C-bandと同様にほぼ商用化レベルにあるの
が長波長帯L-band(1560?1610nm)を増幅す
る波長多重光増幅器である。
Similar to the C-band, a wavelength multiplexing optical amplifier that amplifies a long wavelength band L-band (1560 to 1610 nm) is almost at the commercial level.

【0032】これは、シリカ系エルビウムドープファイ
バ(EDF)の反転分布率(Inversion rate)をわざと0.4程度
に落とすことにより、長波長帯(L-band)に単位長さ当た
りの利得が最大で且つ平坦な利得を生じさせることで、
L-band 光増幅器を構成している。
This is because the inversion rate of the silica-based erbium-doped fiber (EDF) is purposefully reduced to about 0.4, so that the gain per unit length in the long wavelength band (L-band) is maximized. By producing a flat gain,
Constructs an L-band optical amplifier.

【0033】このシリカ系エルビウムドープファイバ(E
DF)を用いたL-band 帯の光増幅器は図2から明らかなよ
うに、EDFの単位長さの利得がEDFを用いたC-band 帯光
増幅器より小さくなるため、EDF1の長さを長くするこ
とで必要な利得を実現している。
This silica-based erbium-doped fiber (E
As can be seen from Fig. 2, the L-band optical amplifier using DF) has a smaller unit gain of EDF than the C-band optical amplifier using EDF. By doing so, the required gain is realized.

【0034】図2での反転分布率(Inversion rate)を、
例えば、0.9とした利得の波長特性を良く見るとこれま
で実現されていない帯域、例えば、1450?1530nm帯ある
いは1610?1650nm帯にL-band光増幅器の利得よりも高い
利得があるのが判る。
The inversion rate in FIG.
For example, a close look at the wavelength characteristic of a gain of 0.9 reveals that there is a higher gain than the L-band optical amplifier in a band that has not been realized so far, for example, a 1450 to 1530 nm band or a 1610 to 1650 nm band.

【0035】ただし、Inversion rateが0.9では単位長
さ当たりの利得はC-band(1530?1570nm)が
大きいために、増幅作用はC-bandが優勢になってしま
う。
However, when the inversion rate is 0.9, the gain per unit length is large in the C-band (1530 to 1570 nm), so that the C-band is dominant in the amplification effect.

【0036】そこで、本発明は利得等化器(GEQ)をこのC
-band帯抑圧のために利用する。
Therefore, the present invention provides a gain equalizer (GEQ)
-Used for band suppression.

【0037】図3に図2の中の反転分布率(Inversion rat
e)が0.9の利得波長特性を取り出し、かつ、S-band利得
の抽出および等化する場合の単位長さ当たりの利得特性
を示す。
FIG. 3 shows the inversion distribution ratio (Inversion rat) in FIG.
e) shows the gain characteristic per unit length when extracting the gain wavelength characteristic of 0.9 and extracting and equalizing the S-band gain.

【0038】図3の反転分布率(Inversion rate)が0.9の
場合は1530nm付近に利得のピークを有している。
When the inversion rate in FIG. 3 is 0.9, the gain has a peak near 1530 nm.

【0039】この利得ピーク部分の斜線部分を削除し、
白抜きの部分のように、S-bandにおいて、平坦な利得特
性で、且つその他波長域が削除される利得特性となるよ
うに利得等化を行なう。
By removing the hatched portion of the gain peak portion,
Gain equalization is performed in the S-band such that the gain characteristics are flat in the S-band and gain characteristics in which the other wavelength bands are deleted, as in the outlined portion.

【0040】この方法では、単位長さ当たりの利得が大
きいC-bandを等化器で削りとると共に、伝送信号光を波
長多重しやすくするためS-bandでの利得を平坦に等化す
るため、S-bandの単位長さ当たりの利得は小さくなる。
In this method, the C-band having a large gain per unit length is removed by an equalizer, and the gain in the S-band is equalized flat to facilitate wavelength multiplexing of transmission signal light. , S-band gain per unit length is reduced.

【0041】しかし、図2の中の反転分布率(Inversion
rate)0.4を用いて光増幅を行なうL-band帯光増幅器の利
得よりは単位長さ当たりの利得は大きい利得を得ること
ができる。
However, the inversion distribution ratio (Inversion) in FIG.
The gain per unit length can be higher than the gain of the L-band optical amplifier that performs optical amplification using (rate) 0.4.

【0042】即ち、L-bandで実用的な光ファイバ増幅器
が製作できることを考えると、光増幅媒体の反転分布率
を上げ、光増幅媒体が利得を生じる帯域を広げ、この帯
域の中でピーク値とは異なる位置(利得特性の肩部分)で
平坦な利得特性を得られるように利得等化を行ない、所
望の利得を得るために、光増幅媒体の長さと利得等化器
を光増幅媒体のエネルギーの反転分布率における利得特
性に基づき選択することで、シリカ系エルビウムドープ
ファイバ(EDF)によりS?band帯, S+?band帯,L+?band
帯に実用的な利得を有する光増幅器を実現できる。
That is, considering that a practical optical fiber amplifier can be manufactured in the L-band, the population inversion ratio of the optical amplifying medium is increased, the band in which the optical amplifying medium generates a gain is widened, and the peak value in this band is increased. The gain equalization is performed so as to obtain a flat gain characteristic at a position different from the position (shoulder portion of the gain characteristic), and in order to obtain a desired gain, the length of the optical amplifying medium and the gain equalizer are set to By selecting based on the gain characteristics at the population inversion rate of energy, silica-based erbium-doped fiber (EDF) can be used to select S? band, S +? band, L +? band
An optical amplifier having a practical gain in the band can be realized.

【0043】特に、エルビウムをドープしたファイバの
場合は、利得と波長に対する反転分布率の特性から考え
ると、既存のC-band 増幅器とL-band 増幅器より短波長
側に略平坦な波長帯域を実現できる光増幅器を実現する
際に有効である。
In particular, in the case of an erbium-doped fiber, considering the characteristics of the gain and the population inversion ratio with respect to the wavelength, a substantially flat wavelength band is realized on the shorter wavelength side than the existing C-band amplifier and L-band amplifier. This is effective in realizing a possible optical amplifier.

【0044】図4は、S?band帯の場合の利得等化器(GE
Q、いわば光フィルタ)の波長特性を示した。
FIG. 4 shows that S? gain equalizer (GE
Q, so-called optical filter).

【0045】950nm乃至1000nm帯には980nmの励起光源が
通過可能と成るよう透過帯域を有し、1490nm乃至1530nm
帯は増幅利得に対応して図3の白抜きの利得特性が実現
出来るよう長波長に行くに従い透過率が下がるよう構成
されている。
The 950 nm to 1000 nm band has a transmission band so that an excitation light source of 980 nm can pass therethrough.
The band is configured such that the transmittance decreases as the wavelength goes to a longer wavelength so that the white gain characteristic shown in FIG. 3 can be realized in accordance with the amplification gain.

【0046】図4は図2に対応させて、構成した利得等化
器の特性であり、1531nmを中心とした利得ピークを抑圧
するような構成が示されているが、EDFの場合はS-band
に利得を持つ様に反転分布を選んだ場合において、ドー
パント材料(Al,Ge等の材料)及びファイバ実効断面席の
構造によりピーク波長が1528nm乃至1535nm程度シフトす
る。
FIG. 4 shows the characteristics of the configured gain equalizer corresponding to FIG. 2, and shows a configuration that suppresses the gain peak centered on 1531 nm. band
When the population inversion is selected so as to have a higher gain, the peak wavelength shifts by about 1528 nm to 1535 nm depending on the dopant material (material such as Al and Ge) and the structure of the fiber effective cross section.

【0047】従って、利得等化器の特性は増幅媒体の種
類の違いにより利得のピーク中心波長は異なるため、個
々の増幅媒体の反転分布率と利得の中心波長に対応させ
て波長に対する等化量を調整して構成する必要がある。
Therefore, since the peak center wavelength of the gain differs depending on the type of the amplification medium, the equalization amount with respect to the wavelength corresponds to the population inversion ratio of each amplification medium and the center wavelength of the gain. Need to be adjusted and configured.

【0048】図5にS-band 光増幅器の具体的な構成例を
示す。
FIG. 5 shows a specific configuration example of the S-band optical amplifier.

【0049】図中1はシリカ系エルビウムドープファイ
バ(EDF)、2は利得等化器(GEQ)、31,32は光アイソレー
タ、4は励起光源、5は波長多重カプラ、8は入力端,9は
出力端、71,72は光分岐カプラ、81は入力モニタPD、82
は出力モニタPD、50は利得一定制御回路(AGC)をそれぞ
れ示す。
In the figure, 1 is a silica-based erbium-doped fiber (EDF), 2 is a gain equalizer (GEQ), 31 and 32 are optical isolators, 4 is a pump light source, 5 is a wavelength multiplexing coupler, 8 is an input terminal, 9 Is an output end, 71 and 72 are optical branch couplers, 81 is an input monitor PD, 82
Denotes an output monitor PD, and 50 denotes a constant gain control circuit (AGC).

【0050】入力端8より入力された波長多重光は光ア
イソレータ31及び波長多重カプラ5を介して、励起によ
り誘導放出を増幅媒体であるシリカ系エルビウムドープ
ファイバ(EDF)1に入力される。
The wavelength-division multiplexed light input from the input terminal 8 is input through the optical isolator 31 and the wavelength-division multiplexing coupler 5 to stimulated emission by excitation into a silica-based erbium-doped fiber (EDF) 1 as an amplification medium.

【0051】ここで用いたシリカ系エルビウムドープフ
ァイバ(EDF)はモードフィールド径7μm, Er濃度50
0ppm,ファイバ長150mである。
The silica-based erbium-doped fiber (EDF) used here had a mode field diameter of 7 μm and an Er concentration of 50 μm.
0 ppm, fiber length 150 m.

【0052】このファイバのコンフィゲーションは一例
であり、一般的なEDFが使用可能である。(現在市販され
ている一般的なEDFのモードフィールド径の範囲は5μm
乃至8μm,Erの濃度は100ppm乃至1500ppmのものがある。
ファイバ長については増幅器で増幅する利得と濃度に対
応させて長さを調整するので、1m乃至数10kmまでまちま
ちで有る。) なお、ファイバ長は反転分布率による単
位長さ当たりの使用波長帯域の利得と、得ようする利得
によりファイバ長を調整して対応する。
This fiber configuration is an example, and a general EDF can be used. (The range of the mode field diameter of general EDF currently on the market is 5 μm
The concentration of Er may be 100 ppm to 1500 ppm.
The length of the fiber varies from 1 m to several tens of km because the length is adjusted in accordance with the gain and concentration amplified by the amplifier. Note that the fiber length is adjusted by adjusting the fiber length according to the gain of the used wavelength band per unit length based on the population inversion ratio and the gain to be obtained.

【0053】シリカ系エルビウムドープファイバ(EDF)1
では波長多重カプラ5を介して入力される励起光源4から
の0.98μmの励起光により入力端8より入力された波長多
重光を光増幅し利得等化器2に入力される。
Silica-based erbium-doped fiber (EDF) 1
In, the wavelength-division multiplexed light input from the input terminal 8 is optically amplified by 0.98 μm pumping light from the pumping light source 4 input via the wavelength multiplexing coupler 5 and input to the gain equalizer 2.

【0054】この時のシリカ系エルビウムドープファイ
バ1における反転分布率は0.9で図3のような波長特性を
得るよう励起光パワーのAGCコントロールが行なわれ
る。
At this time, the population inversion ratio of the silica-based erbium-doped fiber 1 is 0.9, and the AGC control of the pumping light power is performed so as to obtain the wavelength characteristic as shown in FIG.

【0055】利得等化器2は基本的には図4の利得等化特
性を有し、利得を図3の白抜きの特性になるよう利得等
化を行なうが、利得等化器2がシリカ系エルビウムドー
プファイバ(EDF)1の後段に設けられているため、励起光
は透過しない特性でも良い。
The gain equalizer 2 basically has the gain equalization characteristic shown in FIG. 4 and performs gain equalization so that the gain has the outline characteristic shown in FIG. Since it is provided at the subsequent stage of the system erbium-doped fiber (EDF) 1, it may be a characteristic that does not transmit the excitation light.

【0056】この利得等化器2は複数のファブリペロエ
タロンフィルタや誘電体多層膜フィルタ,ファイバグレ
ーティングフィルタを組み合わせて実現することができ
る。
The gain equalizer 2 can be realized by combining a plurality of Fabry-Perot etalon filters, a dielectric multilayer filter, and a fiber grating filter.

【0057】利得等化器2の出力は光アイソレータ32を
介して出力端9より増幅された光を出力する。
The output of the gain equalizer 2 outputs the amplified light from the output terminal 9 via the optical isolator 32.

【0058】入力端側の光分岐カプラ71は入力光の一部
を分岐し、入力モニタPD81に入力し、出力端側の光分岐
カプラ72はEDF1により増幅された光の一部を分岐し出力
モニタPD82に入力される。
The input end side optical splitting coupler 71 splits a part of the input light and inputs it to the input monitor PD81, and the output end side optical splitting coupler 72 splits and outputs a part of the light amplified by the EDF1. Input to monitor PD82.

【0059】自動利得制御回路(AGC)50は入力モニタPD8
1及び出力モニタPD82で検出された光を基にエルビウム
ドープファイバ1の利得が一定値になるよう励起光源4
となる0.98μmの半導体レーザの出力を光パワーの制御
を行なう。EDFの利得を一定値に維持することで反転
分布率も入力パワーの値によらず一定値となる。
The automatic gain control circuit (AGC) 50 is connected to the input monitor PD8.
The pump light source 4 is controlled so that the gain of the erbium-doped fiber 1 becomes a constant value based on the light detected by 1 and the output monitor PD82.
The optical power of the output of the semiconductor laser of 0.98 μm is controlled. By maintaining the gain of the EDF at a constant value, the population inversion ratio also becomes a constant value regardless of the value of the input power.

【0060】自動利得制御回路(AGC)50を併用しつつ、
出力レベルが一定になるよう制御を行いたい場合は、入
力端8又は出力端9の位置に可変減衰器を設けて、光増幅
器に入力される光信号レベル又は、光増幅器の出力を制
御することで、光増幅器にて利得一定制御を行なっても
光増幅器の出力を一定にALC制御することができる。
While using the automatic gain control circuit (AGC) 50 together,
If it is desired to control the output level to be constant, provide a variable attenuator at the position of the input terminal 8 or the output terminal 9 to control the optical signal level input to the optical amplifier or the output of the optical amplifier. Thus, even when the constant gain control is performed in the optical amplifier, the output of the optical amplifier can be ALC controlled to be constant.

【0061】図5では0.98μmの励起光源を用いたのは、
現状のEDFAと組み合わせた場合反転分布率を略1にまで
出来るためで、通信を行なおうとする帯域で利得を生じ
るのであれば、EDFに対して増幅効率の良い1.48μm帯
(1.45乃至1.49μm)の励起光源を用いても良い。
In FIG. 5, a 0.98 μm excitation light source was used.
When combined with the current EDFA, the population inversion ratio can be reduced to approximately 1. If a gain occurs in the band in which communication is to be performed, a 1.48 μm band (1.45 to 1.49 μm ) May be used.

【0062】さらに、図5ではEDFの入力端側より励起す
る前方励起で説明しているが、利得等化器2と光アイソ
レータ32の間に波長多重カプラを設け、EDFの出力端側
より励起する後方励起または、入力端側及び出力端側の
両側からEDFに励起光を励起する双方向励起を用いるこ
とも出来る。
Further, in FIG. 5, a description is given of forward pumping in which excitation is performed from the input end of the EDF. However, a wavelength multiplexing coupler is provided between the gain equalizer 2 and the optical isolator 32, and pumping is performed from the output end of the EDF. Backward pumping or bidirectional pumping for pumping pump light to the EDF from both the input end side and the output end side can also be used.

【0063】そして、双方向励起の場合は励起波長を0.
98μmと1.48μm帯を組み合わせて用いることも可能であ
る。
In the case of bidirectional pumping, the pumping wavelength is set to 0.1.
It is also possible to use a combination of the 98 μm and 1.48 μm bands.

【0064】ただし、等化器の波長特性は1.48帯と0.98
帯の励起光を透過可能にしておく必要がある。
However, the wavelength characteristics of the equalizer are 1.48 band and 0.98 band.
It is necessary to be able to transmit the band excitation light.

【0065】このように2つの励起光現を用いる場合は
どちらの波長の励起光源が前方励起であっても良い。
When two pump light sources are used as described above, the pump light source of either wavelength may be the forward pump light.

【0066】又、ここでの励起光源は単体の半導体レー
ザだけではなく、複数の半導体レーザの光を波長及びま
たは偏波合成して出力するものであっても良い。
The pumping light source here is not limited to a single semiconductor laser, but may be a light source that emits light of a plurality of semiconductor lasers by combining wavelengths and / or polarizations.

【0067】図5ではS-bandの光増幅器を例として反転
分布率0.9の例を上げたが、使用する帯域で利得を持つ
様に反転分布率の値を選び、使用する帯域以外の利得を
下げるよう利得等化を行なえば良いので、図5で用いた
光増幅媒体の場合で図2の特性のものは0.7乃至1 の反
転分布率を用いることでS-bandの光増幅器を構成するこ
とができる。
FIG. 5 shows an example in which the population inversion ratio is 0.9 by taking an S-band optical amplifier as an example. Since it is sufficient to perform gain equalization so as to lower the S-band optical amplifier in the case of the optical amplifying medium used in FIG. 5, the characteristic of FIG. 2 uses an inversion distribution ratio of 0.7 to 1. Can be.

【0068】同様に、1450nm-1490nmのS+-band 光増幅
器を構成するで場合で図2の特性の場合は0.8乃至1の反
転分布率が利用できる。
Similarly, in the case of forming an S + -band optical amplifier of 1450 nm-1490 nm, in the case of the characteristic of FIG. 2, an inversion distribution ratio of 0.8 to 1 can be used.

【0069】又、1610nm-1650nm のL+-band光増幅器を
構成する場合で図2の特性の場合は0.3乃至1の反転分布
率を用いることができる。
In the case of forming an L + -band optical amplifier of 1610 nm-1650 nm and having the characteristics shown in FIG. 2, an inversion distribution ratio of 0.3 to 1 can be used.

【0070】尚、光増幅器の利得については各band に
より得られる利得が異なるため、目的とする利得に合う
様に光増幅媒体EDFの長さを選ぶ必要がある。
Since the gain of the optical amplifier differs depending on the band, it is necessary to select the length of the optical amplifying medium EDF so as to meet the desired gain.

【0071】本発明のS-band光増幅器と、既に技術的に
完成しているL-band光増幅器には次の決定的な違いがあ
る。
The S-band optical amplifier of the present invention and the already technically completed L-band optical amplifier have the following decisive differences.

【0072】図2の反転分布率(Inversion rate)が0.4付
近を用いる L-band光増幅器の利得波長特性を見ると、
値そのものは小さいがL-bandの利得が最大利得となって
いる。
Looking at the gain wavelength characteristic of the L-band optical amplifier using the inversion rate of around 0.4 in FIG.
Although the value itself is small, the gain of the L-band is the maximum gain.

【0073】このことは、利得一定制御(AGC)により、
反転分布率(Inversion rate)を0.4に固定すれば、励起
光パワーはおのずとL-bandの信号光に変換され、増幅す
る光の帯域の増幅効率が高い増幅器である事を意味して
いる。
This is because the constant gain control (AGC)
If the inversion rate is fixed to 0.4, the pump light power is naturally converted to L-band signal light, which means that the amplifier has high amplification efficiency in the band of light to be amplified.

【0074】一方、増幅用ファイバを用いその反転分布
率(Inversion rate)0.9を用いて利得等化によりS-band
で増幅を行なう場合は、S-bandの利得より大きなとこ
ろ、例えばC-bandを、利得等化器により抑圧することに
なる。
On the other hand, an S-band is obtained by gain equalization using an amplifying fiber and its inversion rate of 0.9.
In the case where amplification is performed by using the gain equalizer, for example, the C-band, which is larger than the gain of the S-band, is suppressed.

【0075】図5の様に出力端にGEQ2を設置すると、信
号光が通過する帯域の外に利得のピーク(図3では1.
53μmの周辺)が生じているため光ファイハ゛1入力側で
生じたASE成分について中盤及び出力側部分では入力
側で生じたASEを増幅するためにも作用するため、励
起光パワーの大半がS-band帯以外の自然放出光(ASE)光
に変換されるために変換効率が大変悪い光増幅器になっ
てしまう(変換効率数%かそれ以下)。
When the GEQ2 is installed at the output end as shown in FIG. 5, the gain peaks out of the band through which the signal light passes (1.
(Around 53 μm), the ASE component generated on the input side of the optical fiber # 1 also acts to amplify the ASE generated on the input side in the middle stage and the output side. It is converted into Spontaneous Emission (ASE) light outside the band band, resulting in an optical amplifier with very poor conversion efficiency (conversion efficiency several% or less).

【0076】また、発生する不必要なASEについて減
衰を与えるため減衰特性の大きなGEQを必要とする。
Further, a GEQ having a large attenuation characteristic is required in order to attenuate unnecessary ASE generated.

【0077】一般に、光増幅器の変換効率は、C-bandで
は60%程度が、L-bandでは40%程度が実現できている。
In general, the conversion efficiency of the optical amplifier is about 60% in the C-band and about 40% in the L-band.

【0078】図5の構成に対して、変換効率を改善する
ための実施例を図6に示す。
FIG. 6 shows an embodiment for improving the conversion efficiency with respect to the configuration of FIG.

【0079】図6には、図5の構成に於いて所定利得を
得るための必要な増幅媒体1を複数に分割して、その間
にそれぞれ利得等化器を配置し、光増幅器内の全体の増
幅媒体で長手方向に分布的又は分散的に利得等化器を配
置けた場合を示している。
In FIG. 6, the amplification medium 1 necessary for obtaining a predetermined gain in the configuration of FIG. 5 is divided into a plurality of parts, and gain equalizers are respectively arranged between them, and the entire optical amplifier in the optical amplifier is arranged. This figure shows a case where a gain equalizer is arranged in a distribution medium or in a longitudinal direction in an amplification medium.

【0080】図中11,12,13はシリカ系エルビウムドープ
ファイバ(EDF)、21,22,23は利得等化器(GEQ)、31及び32
は光アイソレータ、4は励起光源,5は波長多重カプラ、8
は入力端、9は出力端、71,72は光分岐カプラ、81は入力
モニタPD、82は出力モニタPD、50は利得一定制御回路(A
GC)をそれぞれ示す。
In the drawing, 11, 12, and 13 are silica-based erbium-doped fibers (EDF), 21, 22, and 23 are gain equalizers (GEQ), and 31 and 32.
Is an optical isolator, 4 is an excitation light source, 5 is a wavelength multiplexing coupler, 8
Is an input terminal, 9 is an output terminal, 71 and 72 are optical branch couplers, 81 is an input monitor PD, 82 is an output monitor PD, and 50 is a constant gain control circuit (A
GC).

【0081】入力端8より入力された波長多重光は光分
岐カプラ71及び光アイソレータ,波長多重カプラ5を介し
て、増幅媒体であるシリカ系エルビウムドープファイバ
(EDF)1に入力される。
The wavelength-division multiplexed light input from the input terminal 8 passes through the optical branching coupler 71, the optical isolator, and the wavelength-division multiplexing coupler 5, and passes through a silica-based erbium-doped fiber as an amplification medium.
(EDF) 1 is input.

【0082】このEDF1は反転分布率0.9で所定の利得を
得られ長さが50mとした場合、1m毎にシリカ系エルビウ
ムドープファイバ11(EDF1)乃至シリカ系エルビウムドー
プファイバ13(EDF50)と分割する。
When a predetermined gain is obtained at a population inversion ratio of 0.9 and the length is set to 50 m, the EDF 1 is divided into silica-type erbium-doped fibers 11 (EDF1) to 13 (EDF50) every 1 m. .

【0083】そして、各EDF間にそれぞれGEQ'1,21乃至G
EQ'50,23をそれぞれ接続する。
Then, GEQ'1,21 to G
Connect EQ'50 and EQ'23 respectively.

【0084】これらGEQは長周期ファイバグレーティ
ングフィルタが最適である。
For these GEQs, a long-period fiber grating filter is optimal.

【0085】この時、GEQ'の透過率の波長特性は、GEQ'
が50台入ることになるので、GEQの信号波長帯(1490?1
530nm)における透過率特性(dB単位)のものを1/50にし
たものにすることができる。
At this time, the wavelength characteristic of the transmittance of GEQ ′ is
Will be included in 50 units, so the GEQ signal wavelength band (1490? 1
(530 nm) can be reduced to 1/50 the transmittance characteristic (in dB).

【0086】このように、EDF1を分割することで、
各分割区間内で発生したASEはEDF1間に設けたG
EQで取り除かれるため、次段のEDFでは前段のED
Fで発生したASEは入力されないため、ASE成分を
ポンプ光により増幅しないため、増幅器の信号光に対す
る変換効率を改善することができる。
As described above, by dividing EDF1,
The ASE generated in each divided section is the G provided between EDF1.
Because it is removed by the EQ, the next EDF
Since the ASE generated at F is not input, the ASE component is not amplified by the pump light, so that the conversion efficiency of the amplifier to the signal light can be improved.

【0087】シリカ系エルビウムドープファイバ(EDF)1
では波長多重カプラ5を介して入力される励起光源4から
の0.98μmの励起光により入力端8より入力された波長多
重光を光増幅し利得等化器2に入力される。
Silica-based erbium-doped fiber (EDF) 1
In, the wavelength-division multiplexed light input from the input terminal 8 is optically amplified by 0.98 μm pumping light from the pumping light source 4 input via the wavelength multiplexing coupler 5 and input to the gain equalizer 2.

【0088】この時のシリカ系エルビウムドープファイ
バ1における励起光のパワーの反転分布率は0.9で図3の
ような波長特性を得るよう励起を行なわれる。
At this time, the population inversion of the power of the pumping light in the silica-based erbium-doped fiber 1 is 0.9, and pumping is performed so as to obtain the wavelength characteristic as shown in FIG.

【0089】利得等化器21乃至23は全体として図4の利
得等化特性を有し、シリカ系エルビウムドープファイバ
(EDF)1の利得を図3の白抜きの特性にし、励起光を通過
させるよう利得等化を行ない光アイソレータ32を介して
出力端9より増幅された光を出力する。
The gain equalizers 21 to 23 have the gain equalization characteristics shown in FIG. 4 as a whole and are made of a silica-based erbium-doped fiber.
The gain of the (EDF) 1 is made to have the outline characteristics shown in FIG. 3, the gain is equalized so as to allow the pumping light to pass, and the amplified light is output from the output terminal 9 via the optical isolator 32.

【0090】個々の利得等化器は各々異なる等化特性を
有してしても良いし、同じ等化特性を有していても、結
果として得られる特性が図4の様な特性であれは良い。
The individual gain equalizers may have different equalization characteristics, or even if they have the same equalization characteristics, if the resulting characteristics are as shown in FIG. is good.

【0091】利得等化器21乃至23は複数のファブリペロ
エタロンフィルタや誘電体多層膜フィルタ,ファイバグ
レーティングフィルタを組み合わせて実現することがで
きる。
The gain equalizers 21 to 23 can be realized by combining a plurality of Fabry-Perot etalon filters, dielectric multilayer filters, and fiber grating filters.

【0092】利得等化器21乃至23は概ね−60dBの高
反射損失特性を有するものを用いることにより、利得等
化器間で共振することを防止する。
By using the gain equalizers 21 to 23 having a high reflection loss characteristic of approximately −60 dB, resonance between the gain equalizers is prevented.

【0093】入力端側の光分岐カプラ71は入力光の一部
を分岐し、入力モニタPD81に入力し、出力端側の光分岐
カプラ72はEDF1により増幅された光の一部を分岐し出力
モニタPDに入力する。
The input end optical branching coupler 71 splits a part of the input light and inputs it to the input monitor PD81, and the output end side optical splitting coupler 72 splits and outputs a part of the light amplified by the EDF1. Input to monitor PD.

【0094】自動利得制御回路(AGC)50は入力モニタPD
及び出力モニタPDで検出された光を基に光増幅器の利得
(厳密にはEDFの利得)が一定値になるよう励起光源
4となる0.98μmの半導体レーザの出力を光パワーの制御
を行なう。
The automatic gain control circuit (AGC) 50 is an input monitor PD
And an excitation light source such that the gain of the optical amplifier (strictly speaking, the gain of the EDF) becomes constant based on the light detected by the output monitor PD.
The output of the 0.98 μm semiconductor laser, which is 4, is controlled for the optical power.

【0095】また、自動利得制御回路(AGC)50を用いて
利得の波長特性を維持しつつ出力レベルが一定になるよ
うALC制御を行いたい場合は、入力端8又は出力端9の
位置に可変減衰器を設けて、光増幅器に入力される光信
号レベル又は、光増幅器の出力を制御することで、光増
幅器にて利得一定制御を行なっても光増幅器の出力を一
定にすることができる。
When it is desired to use an automatic gain control circuit (AGC) 50 to perform ALC control so that the output level becomes constant while maintaining the wavelength characteristic of the gain, the position of the input terminal 8 or the output terminal 9 can be changed. By providing an attenuator and controlling the level of an optical signal input to the optical amplifier or the output of the optical amplifier, the output of the optical amplifier can be kept constant even when the optical amplifier performs gain constant control.

【0096】図6では0.98μmの励起光源を用いたが1.48
μmの励起光源を用いても良い。
In FIG. 6, a 0.98 μm excitation light source was used.
A μm excitation light source may be used.

【0097】さらに、図6ではEDFの入力端側より励起す
る前方励起で説明しているが、光アイソレータ32と利得
等化器23の間に波長多重カカプラを設けEDFの出力端側
より励起する後方励起または、入力端側及び出力端側の
両側からEDFに励起光を励起する双方向励起を用いるこ
とも出来る。
Further, in FIG. 6, a description is given of forward pumping in which excitation is performed from the input end of the EDF. However, a wavelength multiplexing coupler is provided between the optical isolator 32 and the gain equalizer 23, and excitation is performed from the output end of the EDF. It is also possible to use backward pumping or bidirectional pumping in which pumping light is pumped into the EDF from both the input end side and the output end side.

【0098】また、双方向励起の場合は0.98μmの励起
光源と1.48μmの励起光源を用いることができる。
In the case of bidirectional excitation, an excitation light source of 0.98 μm and an excitation light source of 1.48 μm can be used.

【0099】この場合どちらの波長の励起光源が前方励
起であっても良い。
In this case, the excitation light source of either wavelength may be forward excitation.

【0100】又、ここでの励起光源は単体の半導体レー
ザだけではなく、複数の半導体レーザの光を波長及びま
たは偏波合成して出力するものであっても良い。
The pumping light source here is not limited to a single semiconductor laser, but may be one that combines the wavelengths and / or polarizations of the light of a plurality of semiconductor lasers and outputs the combined light.

【0101】さらに、反転分布率を1等に高くする必要
が有る場合は励起光源の光パワーを大量に必要となるた
め、各EDF間にそれぞれ波長多重カプラを設け、前方励
起,後方励起,または双方向励起を行なうように構成して
も良い。
Further, when it is necessary to increase the population inversion ratio to 1 or the like, a large amount of optical power of the pumping light source is required. Therefore, a wavelength multiplexing coupler is provided between each EDF, and forward pumping, backward pumping, or You may comprise so that bidirectional excitation may be performed.

【0102】図6ではS-bandの光増幅器を例として反転
分布率0.9の例を上げたが、使用する帯域で利得を持つ
様に反転分布率の値を選び、使用する帯域以外の利得を
下げるよう利得等化を行なえば良いので、図6で用いた
光増幅媒体の場合は0.7乃至1 の反転分布率を用いるこ
とでS-bandの光増幅器を構成することができる。
FIG. 6 shows an example in which the population inversion ratio is 0.9 by taking an S-band optical amplifier as an example. However, the value of the population inversion ratio is selected so as to have a gain in the band to be used, and the gain other than the band to be used is adjusted. Since it is sufficient to perform gain equalization so as to lower the value, in the case of the optical amplifying medium used in FIG. 6, an S-band optical amplifier can be configured by using the population inversion ratio of 0.7 to 1.

【0103】同様に、1450nm-1490nmのS+-band 光増幅
器を構成する場合は0.8乃至1の反転分布率が利用でき
る。
Similarly, when constructing an S + -band optical amplifier of 1450 nm-1490 nm, a population inversion ratio of 0.8 to 1 can be used.

【0104】又、1610nm-1650nm のL+-band光増幅器を
構成する場合は0.3乃至1の反転分布率を用いることがで
きる。
In the case of forming an L + -band optical amplifier of 1610 nm-1650 nm, a population inversion ratio of 0.3 to 1 can be used.

【0105】以下に図5の構成と図6の構成を比較し、励
起光パワーからS-band信号光への変換効率の改善につい
て説明する。
The improvement of the conversion efficiency from the pump light power to the S-band signal light will be described below by comparing the structure of FIG. 5 with the structure of FIG.

【0106】図5の光増幅器では、図3で示す形のASEが
大変大きくなっているところで、斜線の部分をGEQで削
除するので、励起パワーは不要なASEに変換され大変な
無駄になります。
In the optical amplifier of FIG. 5, where the ASE in the form shown in FIG. 3 is very large, the hatched portion is deleted by the GEQ, so that the pump power is converted into unnecessary ASE and is wasted. .

【0107】一方、図6では、やはり図3で示す形のASE
が発生するが、増幅され大きくなる前に、GEQで成形す
る(即ち、不要な部分を増幅される前に削除する)ので
効率が改善されます。
On the other hand, in FIG. 6, the ASE of the form also shown in FIG.
However, the efficiency is improved by shaping with GEQ (ie, removing unnecessary parts before being amplified) before they are amplified and increased.

【0108】これを数字で表すと、図5で全体のASEのパ
ワー(面積)を100mWとし、斜線の部分(90%とする)を捨て
るのであれば、90mW位を捨てることになります(即ち、
この90mWは励起光が変換されたものなので最低でも90
mWの励起光パワーを捨てることになる)。
If this is expressed by a number, if the power (area) of the entire ASE is 100 mW in FIG. 5 and the hatched portion (90%) is discarded, about 90 mW is discarded (that is, about 90 mW). ,
Since this 90 mW is obtained by converting the excitation light, at least 90 mW
mW of pump light power is discarded).

【0109】白抜きの部分は、信号帯なので削除できな
い。
The white part cannot be deleted because it is a signal band.

【0110】図6では、例えば、1/50程度、ASEのパワー
(面積)が2mWの時に、90%を捨てるので高々1.8mWを削除
したことにすぎない。
In FIG. 6, the power of the ASE is, for example, about 1/50.
When (area) is 2mW, 90% is discarded, so only 1.8mW is deleted at most.

【0111】ここで、重要なことは、GEQを用いて削除
しない場合、シリカ系エルビウムドープファイバ11(EDF
1)で発生する1.8mWのASEが次の誘導放出を引き起し、励
起光パワーを無駄にしてしまいます。
Here, it is important to note that when the GEQ is not used for deletion, the silica-based erbium-doped fiber 11 (EDF
The 1.8mW ASE generated in 1) causes the next stimulated emission, wasting the pump light power.

【0112】つまり、図5のように出力側にGEQを一つ置
いて等化するのは、無駄なASEを成長させるだけ成長さ
せて、それからGEQで削除していることになります。
In other words, placing one GEQ on the output side and performing equalization as shown in FIG. 5 means that unnecessary ASEs are grown as much as they grow, and then GEQs are deleted.

【0113】一方、図6は、ASEが少し成長したところで
削除し、発生したASEによりさらにASEが増幅される分の
励起エネルギーを信号の増幅エネルギーに向けることが
でき変換効率が改善される。
On the other hand, in FIG. 6, the ASE is deleted when it grows a little, and the excitation energy for further amplifying the ASE by the generated ASE can be directed to the amplified energy of the signal, thereby improving the conversion efficiency.

【0114】このように、EDFを分割してその間に低損
失のGEQを挿入すると変換効率が良くなる。
As described above, when the EDF is divided and a low-loss GEQ is inserted between the divided EDFs, the conversion efficiency is improved.

【0115】GEQを増幅用ファイバの長手方向のどの位
置に置くかが変換効率を改善する鍵となります。
The location of the GEQ in the longitudinal direction of the amplification fiber is the key to improving the conversion efficiency.

【0116】図5の変形ととして、シリカ系エルビウム
ドープファイバを2分割し、その最終出力で図3の白抜き
の特性となるように、2分割した間に利得等化器を設け
ても良い。
As a modification of FIG. 5, a silica-based erbium-doped fiber may be divided into two parts, and a gain equalizer may be provided between the two parts so that the final output has the outline characteristics shown in FIG. .

【0117】この構成にすると、利得等化器を出力側に
1つ置いた構成よりも励起光パワーからのS-band信号光
への変換効率が改善できる。
With this configuration, the gain equalizer is connected to the output side.
The conversion efficiency from the pump light power to the S-band signal light can be improved as compared with the configuration in which one is provided.

【0118】図5及び図6は既存のシリカ系EDFを利用す
る例を上げたが、図7のようにEr添加濃度を上げて長さ
を短くしたファイバまたは光導波路を用い、導波路上に
グレーティクを設けると図6と同様に光増幅器において
分布的な利得等化を行なうことができる。
FIGS. 5 and 6 show an example in which an existing silica-based EDF is used. However, as shown in FIG. 7, a fiber or an optical waveguide whose length is shortened by increasing the Er doping concentration is used. By providing a gray scale, distributed gain equalization can be performed in the optical amplifier as in FIG.

【0119】図7(A)は母材としてフッ化物を用い、
単位長さ当たりのエルビウム元素の添加濃度を上げて、
長さを短くしたファイバあるいはEr添加光導波路を示し
ている。
FIG. 7A shows a case where fluoride is used as a base material.
Increase the concentration of erbium element added per unit length,
A fiber or Er-doped optical waveguide with a reduced length is shown.

【0120】図中14はコア、15はクラッド、16はグレー
テイグをそれぞれ示す。
In the figure, reference numeral 14 denotes a core, 15 denotes a clad, and 16 denotes a gray tag.

【0121】図5及び図6に於いて、EDFはモート゛フィールト゛径
7μm,Er元素のドープ量は500ppmで有った、この時反
転分布率が0.9とすると目的とする利得を20dB程度得よ
うとするとEDFは全長150m必要で有った。
In FIGS. 5 and 6, the EDF had a moat field diameter of 7 μm and the doping amount of the Er element was 500 ppm. At this time, if the population inversion ratio was 0.9, an intended gain of about 20 dB was obtained. Then the EDF needed a total length of 150m.

【0122】従って、ファイバ及び導波路基板の母材が
Erを高濃度にドープできるものを用い 15×105 ppmにす
れば、同じ利得を得るのに全長5cmでよくなる。
Therefore, the base materials of the fiber and the waveguide substrate are
By using a material that can dope Er at a high concentration and setting it to 15 × 10 5 ppm, the same gain can be obtained with a total length of 5 cm.

【0123】このように、光が導波する長さが5cmと成
った場合、図6の様に増幅を行なおうとする波長帯域以
外の波長を減衰させるように利得等化を行なうGEQとし
て機能するグレーティング16を光ファイバや光導波路の
コア部14に形成する。この場合、GEQで削除した光がコ
アに戻り共振を引き起こさない様に、例えば、長周期グ
レーティング技術などを用いることが重要である。即
ち、GEQで削除した光がコア内に戻ると、増幅媒体であ
るErト゛ーフ゜ファイバ内で共振器が構成され、共振による
不安定動作あるいは不要なレーザ発振を生じる。これを
防ぐ様にGEQを作り付ける必要がある。
As described above, when the light guide length is 5 cm, it functions as a GEQ for performing gain equalization so as to attenuate wavelengths other than the wavelength band to be amplified as shown in FIG. The grating 16 to be formed is formed on the core portion 14 of the optical fiber or the optical waveguide. In this case, it is important to use, for example, a long-period grating technique so that the light removed by the GEQ does not return to the core and cause resonance. That is, when the light deleted by the GEQ returns to the core, a resonator is formed in the Er-to-fiber which is the amplification medium, and unstable operation due to resonance or unnecessary laser oscillation occurs. It is necessary to build GEQ to prevent this.

【0124】この際、グレーティングは図6と同様に複
数箇所に設けても良いし、コア14の全体に設けることも
できる。
At this time, the grating may be provided at a plurality of locations as in FIG. 6, or may be provided on the entire core 14.

【0125】この構成の場合、図6のグレーティングの
分割数を無限に大きくした場合と同じ効果を得ることが
できる。
In the case of this configuration, the same effect as in the case where the number of divisions of the grating in FIG. 6 is increased to infinity can be obtained.

【0126】図7(A)の構成にすることで、図6と同様
にGEQを分布配置した場合と同様の変換効率の良い光増
幅器を構成することができる。
With the configuration shown in FIG. 7A, an optical amplifier having a high conversion efficiency similar to the case where GEQs are distributed and arranged can be formed as in FIG.

【0127】図7(A)の構成をシステムとして適用し
た例を図7(B)に示す。
FIG. 7B shows an example in which the configuration of FIG. 7A is applied as a system.

【0128】図中(A)は図7(A)の高濃度エルビウ
ムドープファイバ(EDF)もしくは高濃度エルビウム光導
波路基板等の増幅媒体、31,32は光アイソレータ、4は励
起光源、5は波長多重カプラ、8は入力端,9は出力端、7
1,72は光分岐カプラ、81は入力モニタPD、82は出力モニ
タPD、50は利得一定制御回路(AGC)をそれぞれ示す。
In the figure, (A) is an amplification medium such as a high-concentration erbium-doped fiber (EDF) or a high-concentration erbium optical waveguide substrate of FIG. 7 (A), 31 and 32 are optical isolators, 4 is an excitation light source, and 5 is a wavelength. Multiplex coupler, 8 is input, 9 is output, 7
Reference numerals 1 and 72 denote optical branch couplers, 81 denotes an input monitor PD, 82 denotes an output monitor PD, and 50 denotes a constant gain control circuit (AGC).

【0129】光分岐カプラ71と72により、分岐した
入力と出力モニタ値を基に自動利得制御回路50で増幅
媒体における利得が一定になるように励起光源4の出力
レベルを制御する。
The output level of the pumping light source 4 is controlled by the optical branching couplers 71 and 72 based on the branched input and output monitor values so that the gain in the amplifying medium becomes constant in the automatic gain control circuit 50.

【0130】WDMカプラ5と増幅媒体(A)の間及び
増幅媒体(A)と光アイソレータの間は光ファイバ(例
えばSMF)で接続されている。
An optical fiber (for example, SMF) is connected between the WDM coupler 5 and the amplification medium (A) and between the amplification medium (A) and the optical isolator.

【0131】また、自動利得制御回路(AGC)50を用いて
利得の波長特性を維持しつつ出力レベルが一定になるよ
うALC制御を行いたい場合は、入力端8又は出力端9の
位置に可変減衰器を設けて、光増幅器に入力される光信
号レベル又は、光増幅器の出力を制御することで、光増
幅器にて利得一定を制御を行なっても光増幅器の出力を
一定にすることができる。
When it is desired to use an automatic gain control circuit (AGC) 50 to perform ALC control so that the output level becomes constant while maintaining the wavelength characteristic of the gain, the position of the input terminal 8 or the output terminal 9 can be changed. By providing an attenuator and controlling the optical signal level input to the optical amplifier or the output of the optical amplifier, the output of the optical amplifier can be kept constant even when the gain is controlled by the optical amplifier. .

【0132】半導体光増幅器の励起電流を変化させた場
合の利得波長特性を図8に示す。
FIG. 8 shows gain wavelength characteristics when the excitation current of the semiconductor optical amplifier is changed.

【0133】半導体光増幅器の場合は励起源として光で
は無くバイアス電流が用いられる。
In the case of a semiconductor optical amplifier, a bias current is used instead of light as an excitation source.

【0134】図8より判る様に、半導体光増幅器は増幅
ピークを有し、励起電流を変化させ反転分布率を変える
ことで、増幅のピークの波長位置及び利得が変化し利得
波長特性が変化することが判る。
As can be seen from FIG. 8, the semiconductor optical amplifier has an amplification peak, and by changing the pumping current to change the population inversion ratio, the wavelength position and the gain of the amplification peak change and the gain wavelength characteristic changes. You can see that.

【0135】従って、EDFを用いた場合と同様に、光増
幅を行なう帯域に利得を持つ様な反転分布率となる(即
ち、利得一定となる様に)電流値を選択し、不要帯域の
光増幅により生じる利得を複数の利得等化器により利得
等化を行なうことで、利得の最大値以外の帯域に於いて
変換効率の良い光増幅器を実現することができる。
Therefore, similarly to the case where the EDF is used, the current value is selected so as to have a population inversion ratio having a gain in the band where the optical amplification is performed (that is, to make the gain constant), and the light in the unnecessary band is selected. By performing gain equalization on the gain generated by the amplification using a plurality of gain equalizers, it is possible to realize an optical amplifier having high conversion efficiency in a band other than the maximum value of the gain.

【0136】図9は半導体光増幅器にて光増幅器を構成
した具体例を示す。
FIG. 9 shows a specific example in which an optical amplifier is constituted by a semiconductor optical amplifier.

【0137】基本的な構成は図6の構成と同じである
が、EDF1に変え複数の半導体光増幅器33,34,35を用いて
いる。
The basic configuration is the same as that of FIG. 6, but a plurality of semiconductor optical amplifiers 33, 34 and 35 are used instead of EDF1.

【0138】入力端8より入力された波長多重光は光分
岐カプラ71及び光アイソレータを介して、増幅媒体であ
る半導体光増幅器(SOA)33乃至35に入力される。
The wavelength-division multiplexed light input from the input terminal 8 is input to the semiconductor optical amplifiers (SOAs) 33 to 35 as an amplification medium via the optical branch coupler 71 and the optical isolator.

【0139】ここでは目的とする波長帯域に所定の利得
を得るために必要な半導体光増幅器(SOA)を多段に設け
る。
Here, multiple stages of semiconductor optical amplifiers (SOAs) necessary to obtain a predetermined gain in a target wavelength band are provided.

【0140】そして、各半導体光増幅器間にそれぞれ利
得等化器21(GEQ'1)乃至利得等化器23(GEQ'50)をそれぞ
れ接続する。
Then, the gain equalizer 21 (GEQ'1) to the gain equalizer 23 (GEQ'50) are connected between the semiconductor optical amplifiers.

【0141】この時、GEQ'の透過率の波長特性は、GEQ'
が複数台入ることになるので、図5のように最終段で一
括して利得等化を行なう場合の利得等化量の透過率特性
(dB単位)のものを1/台数にしたものとなる。
At this time, the wavelength characteristic of the transmittance of the GEQ ′ is
, The transmittance characteristics of the gain equalization amount when the gain equalization is performed collectively in the final stage as shown in FIG.
(dB units) is reduced to 1 / number.

【0142】ここでの個々の利得等化器は各々異なる等
化特性を有してしても良いし、同じ等化特性を有してい
ても、結果として得られる特性が目的とする帯域に於い
てフラットで且つ所定の利得をえる様な特性であれは良
い。
Here, the individual gain equalizers may have different equalization characteristics, or even if they have the same equalization characteristics, the resulting characteristics may be in the target band. It is good if the characteristics are flat and a predetermined gain can be obtained.

【0143】利得等化器21乃至23は複数のファブリペロ
エタロンフィルタや誘電体多層膜フィルタ,ファイバグ
レーティングフィルタを組み合わせて実現することがで
きる。
The gain equalizers 21 to 23 can be realized by combining a plurality of Fabry-Perot etalon filters, dielectric multilayer filters, and fiber grating filters.

【0144】入力端側の光分岐カプラ71は入力光の一部
を分岐し、入力モニタPD81に入力し、出力端側の光分岐
カプラ72は半導体光増幅器SOA33?35により増幅され
た光の一部を分岐し出力モニタPDに入力する。
The input end optical branching coupler 71 splits a part of the input light and inputs it to the input monitor PD81, and the output end side optical splitting coupler 72 receives the light amplified by the semiconductor optical amplifiers SOA33-35. Branch and input to the output monitor PD.

【0145】自動利得制御回路(AGC)50は入力モニタPD
及び出力モニタPDで検出された光を基に光増幅器の利得
が一定値になるよう半導体光増幅器SOA33?35の
励起電流バイアスレベルの制御を行なう。
The automatic gain control circuit (AGC) 50 is an input monitor PD
Further, based on the light detected by the output monitor PD, the excitation current bias level of the semiconductor optical amplifiers SOA33-35 is controlled so that the gain of the optical amplifier becomes a constant value.

【0146】また、自動利得制御回路(AGC)50を用いて
出力レベルが一定になるよう制御を行いたい場合は、入
力端8又は出力端9の位置に可変減衰器を設けて、光増幅
器に入力される光信号レベル又は、光増幅器の出力を制
御することで、光増幅器にて利得一定を制御を行なって
も光増幅器の出力を一定にすることができる。
When it is desired to control the output level to be constant using the automatic gain control circuit (AGC) 50, a variable attenuator is provided at the position of the input terminal 8 or the output terminal 9 to provide an optical amplifier. By controlling the input optical signal level or the output of the optical amplifier, the output of the optical amplifier can be kept constant even if the gain is controlled by the optical amplifier.

【0147】図10は、光増幅媒体としてシリカ系エルビ
ウムドープファイバを用いた場合に、光増幅媒体を含ん
で、2つのファイバグレーティング反射鏡(FG-Mirror)で
ファブリペロー共振器を構成することで、入出力モニタ
による自動利得制御AGCコントロールを不要とする利
得一定システム構成である。
FIG. 10 shows a case where a silica-based erbium-doped fiber is used as an optical amplifying medium, and a Fabry-Perot resonator is constituted by two fiber grating reflectors (FG-Mirrors) including the optical amplifying medium. Automatic gain control by input / output monitor This is a constant gain system configuration that eliminates the need for AGC control.

【0148】図10は図6の構成に、9:1カプラ(CPL)7
3,74と、9:1カプラ(CPL)73,74で10%分を分
岐した先にファイバグレーティングミラー42,43を
設けたものである。
FIG. 10 shows a 9: 1 coupler (CPL) 7 in the configuration of FIG.
Fiber grating mirrors 42 and 43 are provided at the ends where 10% is branched by 3, 74 and 9: 1 couplers (CPL) 73, 74.

【0149】第1の9:1カプラ(CPL)73は波長多重カプ
ラ5と第1のシリカ系エルビウムドープファイバ21
(EDF1)との間に設けられている。
The first 9: 1 coupler (CPL) 73 includes the wavelength multiplexing coupler 5 and the first silica-based erbium-doped fiber 21.
(EDF1).

【0150】第1の9:1カプラ(CPL)73の分岐した先に
は第1のファイバグレーティングミラー(FG-Mirror)4
2が設けられている。
A first fiber grating mirror (FG-Mirror) 4 is provided at a branch point of the first 9: 1 coupler (CPL) 73.
2 are provided.

【0151】そして、第2の9:1カプラ(CPL)74は利得
等化器23(GEQ50)と光アイソレータ32との間
に設けられている。
The second 9: 1 coupler (CPL) 74 is provided between the gain equalizer 23 (GEQ50) and the optical isolator 32.

【0152】第2の9:1カプラ(CPL)74の分岐した先に
は第2のファイバグレーティングミラー(FG-Mirror)4
3が設けられている。
A second fiber grating mirror (FG-Mirror) 4 is provided at a branch point of the second 9: 1 coupler (CPL) 74.
Three are provided.

【0153】以下に上記構成をS?band 用波長多重光増
幅器の場合について用いた場合の動作例を説明する。
In the following, the above configuration is replaced by S? An operation example in the case of using the wavelength multiplexing optical amplifier for band will be described.

【0154】まず、波長1530nmには信号光を存在させな
いようにしておく。
First, no signal light exists at a wavelength of 1530 nm.

【0155】シリカ系エルビウムドープファイバ1で増
幅され複数の利得等化器で利得等化を受け、図3の白抜
きのようなS?bandの利得波長特性を得て出力される。
Amplified by the silica-based erbium-doped fiber 1 and subjected to gain equalization by a plurality of gain equalizers, the S? The gain wavelength characteristic of the band is obtained and output.

【0156】このシリカ系エルビウムドープファイバ1
で増幅された光は第2の9:1カプラ74で9割りを光アイソ
レータ32に出力し、残りの1割りをファイバグレーティ
ングミラー(FG-Mirror)43に出力する。
The silica-based erbium-doped fiber 1
The light amplified by is output by the second 9: 1 coupler 74 to the optical isolator 32, and the remaining 10% is output to the fiber grating mirror (FG-Mirror) 43.

【0157】ファイバグレーティングミラー(FG-Mirro
r)43は波長1530nmで±0.数nmの帯域で1530nmの光を反射
し、第2の1カプラ74を介してシリカ系エルビウムドープ
ファイバ1戻す。
A fiber grating mirror (FG-Mirro
r) 43 reflects light of 1530 nm in a band of ± 0.1 nm at a wavelength of 1530 nm, and returns the silica-based erbium-doped fiber 1 via a second coupler 74.

【0158】シリカ系エルビウムドープファイバ1はこ
の戻り光を増幅し、第1の9:1カプラ74で1割りを分岐し
て第1のファイバグレーティングミラー(FG-Mirror)73に
入力される。
The silica-based erbium-doped fiber 1 amplifies this return light, splits the split light by a first 9: 1 coupler 74, and inputs it to a first fiber grating mirror (FG-Mirror) 73.

【0159】ファイバグレーティングミラー(FG-Mirro
r)42は波長1530nmで±0.数nmの帯域で1530nmの光を反射
し、第1の1カプラ73を介して再びシリカ系エルビウムド
ープファイバ1戻る。
Fiber grating mirror (FG-Mirro
r) 42 reflects light of 1530 nm in a band of ± 0.1 nm at a wavelength of 1530 nm, and returns to the silica-based erbium-doped fiber 1 again through the first coupler 73.

【0160】これにより1530nmのファブリペロ共振器が
ファイバグレーティングミラー2個と,9:1カプラ(CPL)2
コと増幅媒体であるEDFで構成される。
As a result, the 1530 nm Fabry-Perot resonator is composed of two fiber grating mirrors and a 9: 1 coupler (CPL) 2
And EDF, which is the amplification medium.

【0161】この構成で、EDFに対する励起で反転分布
が形成されると、波長1530nmでレーザの発振条件を満足
して1530nmのレーザ光が出力される。
In this configuration, when the population inversion is formed by the excitation of the EDF, a laser beam of 1530 nm is output at a wavelength of 1530 nm while satisfying the laser oscillation conditions.

【0162】レーザ発振している時は反転分布率が一定
値に固定され(利得も一定になる)るので、入力を変えて
も利得の波長特性および利得も一定となる。
When the laser is oscillating, the population inversion ratio is fixed at a constant value (the gain is also constant), so that the wavelength characteristic of the gain and the gain are constant even if the input is changed.

【0163】信号入力が高くなると信号光の増幅に費や
される励起光パワーが大きくなり、ついには、1530nmの
レーザ動作が停止する。
As the signal input increases, the pump light power consumed for amplifying the signal light increases, and finally, the laser operation at 1530 nm stops.

【0164】レーザ動作が停止すると利得は一定になら
なくなる。
When the laser operation stops, the gain does not become constant.

【0165】ここでは、1530nmでレーザ発振するように
ファイバグレーシィングミラーを構成してファブリペロ
共振をさせたが、利得等化器を透過する能な波長で光増
幅媒体にエネルギーの反転分布が生じる波長で、信号光
が存在しない場所であればS-bandの何処ででも良い。
In this case, the fiber grating mirror is formed so as to oscillate at a wavelength of 1530 nm, and Fabry-Perot resonance is performed. However, a wavelength at which an energy inversion distribution occurs in the optical amplification medium at a wavelength capable of transmitting through the gain equalizer. Any location in the S-band where signal light does not exist may be used.

【0166】また、共振器の構造もファブリペロ共振に
限定されるものではなく、リング型の共振器であっても
良い。
The structure of the resonator is not limited to Fabry-Perot resonance, but may be a ring type resonator.

【0167】S-bandを例に説明したが、その他のband
でも、利得等化器を透過する波長で光増幅媒体にエネル
ギーの反転分布が生じる波長で、信号光が存在しない場
所であれば増幅帯域の何処ででも良い。
The S-band has been described as an example.
However, the wavelength may be any wavelength in the amplification band as long as it is a wavelength at which energy inversion distribution occurs in the optical amplifying medium at a wavelength passing through the gain equalizer and where no signal light exists.

【0168】又、利得等化器は図4のように構成すると
反転分布により利得を生じる部分の大部分を捨てている
ので、この捨てている帯域の一部の波長を透過する利得
等化器を構成し、その波長に合わせて共振するように、
ファイバグレーティングミラーの反射波長を選択しても
良い。
When the gain equalizer is configured as shown in FIG. 4, most of the portion where the gain is caused by the population inversion is discarded. Therefore, the gain equalizer that transmits a part of the wavelength of the discarded band is used. To resonate with the wavelength,
The reflection wavelength of the fiber grating mirror may be selected.

【0169】レーザ発振による信号光の利得が一定にな
る理由を図11及び図12を用いて説明する。
The reason why the gain of the signal light due to the laser oscillation becomes constant will be described with reference to FIGS.

【0170】図11は従来のC-band帯の光増幅器でレーザ
ー発振による利得特性を一定にした場合を説明してい
る。
FIG. 11 illustrates a case where a gain characteristic due to laser oscillation is made constant in a conventional C-band band optical amplifier.

【0171】1552nmにC-band の光信号を入力し光増幅
媒体で光増福を行なう。
A C-band optical signal is input to 1552 nm, and optical amplification is performed by an optical amplification medium.

【0172】光増幅媒体の両端に図10と同様に光カプ
ラを設けその分岐先に1530nmを反射するファイバグレー
ティングミラを設け共振器を構成することで、1530nmに
レーザー発振が確認することができる。
By arranging an optical coupler at both ends of the optical amplifying medium as in FIG. 10 and providing a fiber grating mirror for reflecting 1530 nm at the branch destination to form a resonator, laser oscillation can be confirmed at 1530 nm.

【0173】図12は図11と同様に波長1552nmの信号光を
用い、その信号光が光増幅媒体に入力するレベルを変え
て利得を測定したグラフである。
FIG. 12 is a graph in which signal light having a wavelength of 1552 nm is used as in FIG. 11, and the gain is measured by changing the level at which the signal light is input to the optical amplification medium.

【0174】〇印の特性は共振器が無く、レーザ発振し
ていない場合の特性を示し、入力レベルを変えると利得
も変化しているのが判る。
The characteristics indicated by Δ indicate the characteristics when there is no resonator and laser oscillation is not performed. It can be seen that the gain changes when the input level is changed.

【0175】□印の特性は光増幅媒体に1530nmで共振す
る共振器を作りつけ、レーザ発振させた場合の特性を示
している。
The characteristics indicated by □ indicate characteristics when a resonator that resonates at 1530 nm is formed in the optical amplification medium and laser oscillation is performed.

【0176】この特性から入力レベルを変えても-35dBm
から-10dBmの広い入力範囲で利得が固定されていること
が判る。
From this characteristic, even if the input level is changed, -35 dBm
It can be seen that the gain is fixed over a wide input range of -10 dBm.

【0177】図12では、入力-7dBm位でレーザ動作が停
止する。
In FIG. 12, the laser operation stops at an input of about -7 dBm.

【0178】図13図は本発明を用いて広帯域光増幅器を
構成した場合の例を示す。
FIG. 13 shows an example in which a broadband optical amplifier is constructed using the present invention.

【0179】光ファイバからなる伝送路57に波長多重し
た光信号が伝送されてくる。
The wavelength-multiplexed optical signal is transmitted to the transmission line 57 composed of an optical fiber.

【0180】伝送路57はシングルモードファイバSMF(1.
3μm零分散ファイバ),分散補償ファイバ(SMFに対して負
の分散値を有するファイバ),分散シフトファイバDSF(零
分散値が伝送用信号波長帯域内にあるファイバ), ノン
ゼロ分散シフトファイバNZ-DSF(零分散値が伝送用信号
波長帯域に隣接して設けてあるファイバ)を用いること
ができる。
The transmission line 57 is a single mode fiber SMF (1.
3μm zero dispersion fiber), dispersion compensating fiber (fiber having a negative dispersion value with respect to SMF), dispersion shift fiber DSF (fiber whose zero dispersion value is within the transmission signal wavelength band), non-zero dispersion shift fiber NZ-DSF (Fiber having a zero dispersion value adjacent to the transmission signal wavelength band) can be used.

【0181】励起光源56より波長多重カプラ66を介して
伝送路57を励起することで、ラマン増幅を行い、伝送路
に対して分布増幅を行なうことで、後段の各波帯域毎に
分割して増幅する場合のノイズフィギャー(NF)を改善す
ることができる。
The transmission path 57 is excited by the excitation light source 56 via the wavelength division multiplexing coupler 66, thereby performing Raman amplification, and performing distributed amplification on the transmission path, thereby dividing the transmission path into each subsequent wave band. Noise figure (NF) in the case of amplification can be improved.

【0182】励起光源56により伝送路でラマン増幅され
た波長多重した光信号はWDMフィルタによりL-band,C-ba
nd,S-bandの各波長帯域に分割される。(ここではL-ban
d,C-band,S-bandに限定されるものではなく、光増幅器
の利得波長帯域に合わせて波長帯域分離を行なえば良
い。) L-band光増幅器60,C-band光増幅器61,S-band光増幅器62
にそれぞれ入力され光増幅が行なわれる。
The wavelength-multiplexed optical signal Raman-amplified on the transmission line by the pump light source 56 is subjected to L-band and C-ba by a WDM filter.
It is divided into each wavelength band of nd and S-band. (Here L-ban
The wavelength band separation is not limited to d, C-band, and S-band, but may be performed according to the gain wavelength band of the optical amplifier. ) L-band optical amplifier 60, C-band optical amplifier 61, S-band optical amplifier 62
, And optical amplification is performed.

【0183】C-band光増幅器61はL-band光増幅部61-1,6
1-2、分岐カプラ75、分散補償ファイバ53、可変減衰器5
2、自動利得制御回路50、自動レベル制御回路51、から
構成される。
The C-band optical amplifier 61 is an L-band optical amplifier 61-1, 6
1-2, branch coupler 75, dispersion compensation fiber 53, variable attenuator 5
2. It is composed of an automatic gain control circuit 50 and an automatic level control circuit 51.

【0184】自動利得制御回路50はC-band光増幅部61-
1,61-2の入力及び出力パワーを検出して、 C-band光増
幅部61-1,61-2が反転分布率を0.7程度で且つ利得を一定
になるよ制御される。
The automatic gain control circuit 50 comprises a C-band optical amplifier 61-
By detecting the input and output powers of the C-band optical amplifiers 61-1 and 61-2, the C-band optical amplifiers 61-1 and 61-2 are controlled so that the population inversion ratio is about 0.7 and the gain is constant.

【0185】これにより1530nm乃至1570nmで利得偏差
の少ない増幅を実現する。
As a result, amplification with a small gain deviation at 1530 nm to 1570 nm is realized.

【0186】分散補償ファイバ53は伝送路の分散を補償
するために設けている。
The dispersion compensating fiber 53 is provided for compensating the dispersion of the transmission line.

【0187】光可変減衰器52はC-band光増幅器61の出力
が一定の値になるように自動レベル制御回路51によりC-
band光増幅部61-1の出力を減衰させる。
The variable optical attenuator 52 is controlled by the automatic level control circuit 51 so that the output of the C-band optical amplifier 61 becomes a constant value.
The output of the band light amplifier 61-1 is attenuated.

【0188】L-band光増幅器60はL-band光増幅部60-1,6
0-2、分岐カプラ75、分散補償ファイバ53、可変減衰器5
2、自動利得制御回路50、自動レベル制御回路51、から
構成される。
The L-band optical amplifier 60 is an L-band optical amplifier 60-1, 6
0-2, branch coupler 75, dispersion compensation fiber 53, variable attenuator 5
2. It is composed of an automatic gain control circuit 50 and an automatic level control circuit 51.

【0189】自動利得制御回路50はC-band光増幅部61-
1,61-2の入力及び出力パワーを検出して、 L-band光
増幅部61-1,61-2が反転分布率を0.4程度で且つ利得
が一定になるよ制御される。
The automatic gain control circuit 50 comprises a C-band optical amplifier 61-
The L-band optical amplifiers 61-1 and 61-2 are controlled so that the population inversion ratio is about 0.4 and the gain is constant by detecting the input and output powers of 1,61-2.

【0190】これにより1570nm乃至1610nmで利得偏差
の少ない増幅を実現する。
Thus, amplification with a small gain deviation at 1570 nm to 1610 nm is realized.

【0191】L-band光増幅部60-1,60-2は自動利得制御
回路50で反転分布率を低く且つ利得を一定に押さえて
も、1570nm乃至1610nmでC-band 増幅部と同じ利得が
でるように増幅媒体であるEDFの長さを調整している。
The L-band optical amplifying units 60-1 and 60-2 have the same gain as the C-band amplifying unit from 1570 nm to 1610 nm even if the inversion distribution ratio is low and the gain is kept constant by the automatic gain control circuit 50. The length of EDF, which is the amplification medium, is adjusted so that it can be obtained.

【0192】分散補償ファイバ53は伝送路の分散を補償
するために設けている。
The dispersion compensating fiber 53 is provided for compensating the dispersion of the transmission line.

【0193】光可変減衰器52はL-band光増幅器60の出力
が一定の値になるように自動レベル制御回路51によりL-
band光増幅部60-1の出力を減衰させる。
The variable optical attenuator 52 is controlled by the automatic level control circuit 51 so that the output of the L-band optical amplifier 60 becomes a constant value.
The output of the band light amplifier 60-1 is attenuated.

【0194】S-band光増幅器62はS-band光増幅部62-1,6
2-2、分岐カプラ75、分散補償ファイバ53、可変減衰器5
2、自動利得制御回路50、自動レベル制御回路51、から
構成される。
The S-band optical amplifier 62 includes S-band optical amplifiers 62-1, 6
2-2, branch coupler 75, dispersion compensation fiber 53, variable attenuator 5
2. It is composed of an automatic gain control circuit 50 and an automatic level control circuit 51.

【0195】S-band光増幅部62-1,62-2は分岐カプラで
分岐した入出力バワーを基に、自動利得制御回路50で反
転分布率C-bandと同じまたはそれより高くし、且つ利得
を一定になるように制御される。
The S-band optical amplifiers 62-1 and 62-2 make the automatic gain control circuit 50 equal to or higher than the inversion distribution ratio C-band based on the input / output power branched by the branch coupler, and The gain is controlled to be constant.

【0196】S-band光増幅部62-1,62-2は先の実施例で
示したように内部に利得等化器を有し、1590nm乃至153
0nmでC-band 増幅部と同じ利得がでるように増幅媒体
であるEDF増幅された光を等化している。
Each of the S-band optical amplifiers 62-1 and 62-2 has a gain equalizer therein as described in the previous embodiment, and has a gain of 1590 nm to 153 nm.
EDF-amplified light, which is the amplification medium, is equalized so that the same gain as that of the C-band amplifier is obtained at 0 nm.

【0197】また、このS-band光増幅部62-1,62-2は先
に述べた本発明の他の実施例の構成及び波長帯域を全て
当てはめることができる。
The S-band optical amplifiers 62-1 and 62-2 can apply all the configurations and wavelength bands of the other embodiments of the present invention described above.

【0198】分散補償ファイバ53は伝送路の分散を補償
するために設けている。
The dispersion compensating fiber 53 is provided for compensating the dispersion of the transmission line.

【0199】光可変減衰器52はS-band光増幅器62の出力
が一定の値になるように自動レベル制御回路51によりL-
band光増幅部60-1の出力を減衰させる。
The optical variable attenuator 52 is controlled by the automatic level control circuit 51 so that the output of the S-band optical amplifier 62 becomes a constant value.
The output of the band light amplifier 60-1 is attenuated.

【0200】L-band光増幅器60,C-band光増幅器61,S-ba
nd光増幅器62の出力はWDMカプラ55により光波長多重し
伝送路に出力される。
L-band optical amplifier 60, C-band optical amplifier 61, S-ba
The output of the nd optical amplifier 62 is optically multiplexed by the WDM coupler 55 and output to the transmission line.

【0201】図13中はS-bandと既存のL-band,C-bandと
の組み合わせを基に説明を行なっているが、図1で述べ
た他の波長帯域と組み合わせても良いし。
Although FIG. 13 is described based on the combination of the S-band and the existing L-band and C-band, it may be combined with another wavelength band described in FIG.

【0202】具体的に実施される構成は3つの波長帯だ
けに限定されるものではなく、2以上の波長帯域の組み
合わせであっても良い。
[0202] The specific configuration to be implemented is not limited to only three wavelength bands, but may be a combination of two or more wavelength bands.

【0203】[0203]

【発明の効果】光増幅媒体の反転分布率を上げ、光増幅
媒体で利得を生じる帯域を広げ、この帯域の中で、ピー
ク値とは異なる位置(利得特性の肩部分)で平坦な利得特
性を得られるように利得等化を行ない、所望の利得を得
るために、光を粗服媒体の長さを利得等化器と光増幅媒
体の利得特性に基づき選択することで、シリカ系エルビ
ウムドープファイバ(EDF)によりS?band帯, S+?band
帯,L+?band帯に実用的な利得を有する光増幅器を実現
できる。
According to the present invention, the population inversion ratio of the optical amplifying medium is increased, the band in which the gain is generated in the optical amplifying medium is widened, and the gain characteristic is flat at a position (shoulder portion of the gain characteristic) different from the peak value in this band. In order to obtain the desired gain, the length of the roughened medium is selected based on the gain characteristics of the gain equalizer and the optical amplifying medium. S? By fiber (EDF) band, S +? band
Obi, L +? An optical amplifier having a practical gain in the band can be realized.

【0204】さらに、光増幅媒体を複数に分割し、光増
幅媒体間に利得等化器を分割して分布的又は分散的に配
置することで、励起光から信号光への変換効率を改善す
ることができる。
Furthermore, the efficiency of conversion from pump light to signal light is improved by dividing the optical amplifying medium into a plurality of parts and distributing or distributing gain equalizers between the optical amplifying mediums. be able to.

【0205】また、光増幅媒体を小型に構成出来る場合
は光増幅媒体の光導波部分にグレーティングを設け、利
得等化することで、分布的に利得等化器を配置した構成
と同様の変換効率の改善を行なうことができる。
If the optical amplifying medium can be made compact, a grating is provided in the optical waveguide portion of the optical amplifying medium and the gain is equalized, so that the conversion efficiency is the same as that of the configuration in which the gain equalizers are arranged in a distributed manner. Can be improved.

【0206】このため、C-band, L-band以外の新しい帯
域の光ファイバ増幅器を実現でき、より一層の大容量化
に貢献する。
Therefore, an optical fiber amplifier having a new band other than the C-band and L-band can be realized, which contributes to a further increase in capacity.

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

【図1】光ファイバ増幅器の増幅可能な帯域を示す。FIG. 1 shows an amplifying band of an optical fiber amplifier.

【図2】シリカ系エルビウムドープファイバ(EDF)
の反転分布率(Inversionrate)における利得の波長特性
を示す。
[Figure 2] Silica-based erbium-doped fiber (EDF)
5 shows the wavelength characteristic of gain at the inversion rate of Inversion.

【図3】図2の中の反転分布率(Inversion rate)が0.9の
利得波長特性とS-band利得の抽出および等化する利得特
性を示す。
FIG. 3 shows a gain wavelength characteristic with an inversion rate of 0.9 in FIG. 2 and a gain characteristic for extracting and equalizing an S-band gain.

【図4】利得等化器の波長特性を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating wavelength characteristics of a gain equalizer.

【図5】第1の実施例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment.

【図6】第2の実施例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment.

【図7】第3の実施例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a third embodiment.

【図8】半導体光増幅器の利得特性を示す図。FIG. 8 is a diagram illustrating gain characteristics of the semiconductor optical amplifier.

【図9】第4の実施例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment.

【図10】第5の実施例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a fifth embodiment.

【図11】レーザ発振を行なった場合のスペクトル特性を
示す図。
FIG. 11 is a diagram showing spectrum characteristics when laser oscillation is performed.

【図12】レーザ発振により利得が一定になる原理を説明
する図。
FIG. 12 is a view for explaining the principle that the gain becomes constant by laser oscillation.

【図13】本発明を利用した広帯域光増幅器を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a broadband optical amplifier using the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,12,13はシリカ系エルビウムドープファイバ(EDF) 2,21,22,21は利得等化器(GEQ) 31,32は光アイソレータ 33,34,35は光半導体増幅器 4,は励起光源 5は波長多重カプラ 8は入力端 9は出力端 71,72,73,74は光分岐カプラ 81は入力モニタPD 82は出力モニタPD 50は利得一定制御回路(AGC) 42,43はファイバグレーティングミラー 1,11,12,13 are silica-based erbium-doped fibers (EDF) 2,21,22,21 are gain equalizers (GEQ) 31,32 are optical isolators 33,34,35 are optical semiconductor amplifiers 4, pumped Light source 5 is wavelength multiplexing coupler 8 is input end 9 is output end 71,72,73,74 is optical branching coupler 81 is input monitor PD 82 is output monitor PD 50 is constant gain control circuit (AGC) 42,43 is fiber grating mirror

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04J 14/00 14/02 H04B 10/17 10/16 Fターム(参考) 5F072 AB09 AK06 HH02 HH06 JJ05 KK07 KK08 KK15 KK30 MM03 MM07 PP07 QQ07 RR01 YY17 5K002 AA06 BA05 BA13 CA10 CA13 DA02 FA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04J 14/00 14/02 H04B 10/17 10/16 F term (Reference) 5F072 AB09 AK06 HH02 HH06 JJ05 KK07 KK08 KK15 KK30 MM03 MM07 PP07 QQ07 RR01 YY17 5K002 AA06 BA05 BA13 CA10 CA13 DA02 FA01

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光を増幅するための光増幅媒体と、 該光増幅媒体に少なくとも1つの利得ピークを生じるよ
う励起する励起手段と、 該光増幅媒体の利得を等化する利得等化器とを設け、 該利得等化器は該光増幅媒体の利得が最大とならない光
波長領域に利得を生じさせるよう等化することを特徴と
する光増幅器。
1. An optical amplifying medium for amplifying light, excitation means for exciting at least one gain peak in the optical amplifying medium, and a gain equalizer for equalizing the gain of the optical amplifying medium. Wherein the gain equalizer performs equalization so as to generate a gain in an optical wavelength region where the gain of the optical amplifying medium does not become maximum.
【請求項2】光を増幅するための光増幅媒体と、 該光増幅媒体に少なくとも1つの利得ピークを生じるよ
う励起する励起手段と、 該光増幅媒体全体に該光増幅媒体の利得を等化する利得
等化器とを設け、 該利得等化器は該光増幅媒体の利得が最大とならない光
波長領域に利得を生じさせるよう等化することを特徴と
する光増幅器。
2. An optical amplifying medium for amplifying light, excitation means for exciting the optical amplifying medium to generate at least one gain peak, and equalizing the gain of the optical amplifying medium to the entire optical amplifying medium. An optical amplifier, comprising: a gain equalizer that performs gain in an optical wavelength region where the gain of the optical amplifying medium is not maximized.
【請求項3】光を増幅するための複数の光増幅媒体と、 該複数の光増幅媒体に少なくとも1つの利得ピークを生
じるよう励起する励起手段と、 該複数の光増幅媒体間に該光増幅媒体の利得を等化する
複数の利得等化器とを設け、 該複数の利得等化器は該複数の光増幅媒体と励起手段に
より生じる利得が最大とならない波長領域の光を増幅す
ることを特徴とする光増幅器。
3. A plurality of optical amplifying media for amplifying light, pumping means for exciting the plurality of optical amplifying media to generate at least one gain peak, and the optical amplifying device between the plurality of optical amplifying media. A plurality of gain equalizers for equalizing the gain of the medium are provided, and the plurality of gain equalizers amplify light in a wavelength region where the gain generated by the plurality of optical amplifying media and the pumping unit is not maximized. Characteristic optical amplifier.
【請求項4】希土類元素がドープされた光増幅媒体と、 該光増幅媒体の希土類元素を励起するための励起光源
と、 該増幅媒体が励起光源により励起され生じる光増幅利得
の波長特性を等化する利得等化器とを設け、 該光励起光源は該光増幅媒体で増幅される信号の波長帯
域で利得が発生する反転分布率を有し、 該光増幅媒体で増幅される信号の波長帯域は該励起光源
により該光増幅媒体で生じる利得の最大値を含まない帯
域を用い、 該利得等化器は該光増幅媒体の利得の最大値を減衰させ
ることを特徴とする光増幅方法。
4. An optical amplification medium doped with a rare earth element, an excitation light source for exciting the rare earth element of the optical amplification medium, and a wavelength characteristic of an optical amplification gain generated when the amplification medium is excited by the excitation light source. The optical pumping light source has a population inversion ratio in which a gain occurs in a wavelength band of the signal amplified by the optical amplification medium, and a wavelength band of the signal amplified by the optical amplification medium. An optical amplification method using a band that does not include a maximum value of a gain generated in the optical amplifying medium by the pumping light source, and wherein the gain equalizer attenuates a maximum value of a gain of the optical amplifying medium.
【請求項5】該光増幅媒体の入力と出力をモニタし励起
手段にフィードバックを掛け、該光増幅媒体の利得を一
定に制御することを特徴とする請求項1乃至3記載の光増
幅器。
5. The optical amplifier according to claim 1, wherein an input and an output of said optical amplification medium are monitored, feedback is applied to an excitation means, and the gain of said optical amplification medium is controlled to be constant.
【請求項6】該光増幅媒体を含む共振器を設けたこと特
徴とする請求項1乃至3記載の光増幅器。
6. The optical amplifier according to claim 1, further comprising a resonator including said optical amplifying medium.
【請求項7】該光増幅媒体は励起により媒体中で誘導放
出を起こす光増幅器であること特徴とする請求項1乃至3
記載の光増幅器。
7. The optical amplifying medium according to claim 1, wherein the optical amplifying medium is an optical amplifier that causes stimulated emission in the medium by excitation.
An optical amplifier according to any one of the preceding claims.
【請求項8】エルビウムドープファイバからなる光増幅
媒体が0.7乃至1 の反転分布率となるよう励起を行い、 約1490nm乃至約1530nm間の波長帯域の波長
を透過し該波長帯域を略平坦な波長特性になるように該
増幅媒体の等化を行なうことを特徴とする光増幅器。
8. An optical amplifying medium comprising an erbium-doped fiber is excited so as to have a population inversion ratio of 0.7 to 1, transmits a wavelength in a wavelength band of about 1490 nm to about 1530 nm, and converts the wavelength band to a substantially flat wavelength. An optical amplifier characterized in that the amplification medium is equalized so as to have characteristics.
【請求項9】エルビウムドープファイバからなる光増幅
媒体が約0.8乃至1 の反転分布率となるよう励起を行
い、 約1450nm乃至約1490nm間の波長帯域の波長
を透過し該波長帯域を略平坦な波長特性になるように該
増幅媒体の等化を行なうことを特徴とする光増幅器。
9. An optical amplifying medium comprising an erbium-doped fiber is excited so as to have a population inversion ratio of about 0.8 to 1, transmits a wavelength in a wavelength band of about 1450 nm to about 1490 nm, and substantially transmits the wavelength band. An optical amplifier characterized in that the amplification medium is equalized so as to have a flat wavelength characteristic.
【請求項10】エルビウムドープファイバからなる光増
幅媒体が約0.3乃至1 の反転分布率となるよう励起を行
い、 約1610nm乃至約1650nm間の波長帯域の波長
を透過し該波長帯域を略平坦な波長特性になるように該
増幅媒体の等化を行なうことを特徴とする光増幅器。
10. An optical amplifying medium comprising an erbium-doped fiber is pumped so as to have a population inversion ratio of about 0.3 to 1, transmits a wavelength in a wavelength band of about 1610 nm to about 1650 nm, and substantially transmits the wavelength band. An optical amplifier characterized in that the amplification medium is equalized so as to have a flat wavelength characteristic.
【請求項11】光増幅媒体の反転分布率を選び該光増幅
媒体で生じる利得を有する帯域を広げ該光増幅媒体で生
じる利得のピーク値とは異なる位置に光通信に使用する
波長帯域を設定し、 該光通信に使用する波長帯域で利得が平坦になるよう利
得等化し、 該光通信に使用する波長帯域以外の光増幅媒体で利得が
生じる波長帯域には減衰を与えるようにしたことを特徴
とする光増幅方法。
11. A wavelength band used for optical communication is selected by selecting a population inversion ratio of the optical amplifying medium, expanding a band having a gain generated in the optical amplifying medium, and at a position different from a peak value of the gain generated in the optical amplifying medium. The gain is equalized so that the gain becomes flat in the wavelength band used for the optical communication, and the wavelength band where the gain occurs in the optical amplification medium other than the wavelength band used for the optical communication is attenuated. Characteristic optical amplification method.
【請求項 12】励起によりエネルギーの反転分布が生
じ、少なくとも1つの増幅利得のピークを有する光増幅
媒体と、 該増幅利得のピーク値より低い波長で略平坦な利得帯域
を得るよう該増幅媒体の利得特性を等化する等化器を設
けたことを特徴とする光増幅器。
12. An optical amplifying medium having at least one peak of an amplification gain due to the generation of a population inversion of energy by excitation, and an amplifying medium having a substantially flat gain band at a wavelength lower than the peak value of the amplification gain. An optical amplifier comprising an equalizer for equalizing a gain characteristic.
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