JP2002094158A

JP2002094158A - 光増幅装置

Info

Publication number: JP2002094158A
Application number: JP2000284452A
Authority: JP
Inventors: Akira Agata; 亮縣; Noboru Edakawa; 登枝川; Masatoshi Suzuki; 正敏鈴木
Original assignee: KDDI Submarine Cable Systems Inc
Current assignee: KDDI Submarine Cable Systems Inc
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】励起効率を改善すると共に、Ｌバンド用ＥＤ
Ｆを短くする。【解決手段】励起光源２４の出力する励起光は、ＷＤ
Ｍ光カップラ２２を介してＥＤＦ２０に入射し、ＥＤＦ
２０を励起する。増幅前のＣバンド光は入出力ポート１
２から光サーキュレータ１８のポートＡ，Ｂを介してＥ
ＤＦ２０に入射し、ここで光増幅され、出力ポート１４
から外部に出力される。ＥＤＦ２０は、０．９８μｍ励
起光によりＣバンドを増幅するだけではなく、１．５５
μｍ帯のＡＳＥ光も発生する。ＥＤＦ２０で吸収しきれ
なかった０．９８μｍ励起光及びＥＤＦ２０で発生した
ＡＳＥ光の内の光サーキュレータ１８のポートＢに向か
う成分が、光サーキュレータ１８のポートＢに入射し、
そのポートＣからＥＤＦ１６に供給される。外部から入
力ポート１０に入力するＬバンド光は、ＥＤＦ１６に入
射し、ここで光増幅される。光増幅されたＬバンド光
は、光サーキュレータ１８のポートＣ，Ａを介して入出
力ポート１２に転送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅装置に関
し、より具体的には、ＣバンドとＬバンドの両方を増幅
可能な広帯域の光増幅装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】波長多重光伝送の分野では、従来のＣバ
ンド（１．５２乃至１．５７μｍ帯）に加えて、Ｌバン
ド（１．５７乃至１．６０μｍ帯）の利用が検討されて
いる。そのための広帯域光増幅器が、米国特許第６０４
９４１７号公報及び第６０４９４１８号公報に記載され
ている。その広帯域光増幅器では、光サーキュレータ及
びＣバンドの反射器により、入射光をＣバンドとＬバン
ドに分け、それぞれを別個に光増幅した後に、光サーキ
ュレータ及びＣバンドの反射器により、合波する。

【０００３】また、光サーキュレータ及び反射器の代わ
りに、ＣバンドとＬバンドを分離する分波フィルタを使
用する構成も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、基本的
に、Ｃバンドの光増幅器とＬバンドの光増幅器を並列に
配置した構成になっている。即ち、波長分離器と波長合
波器の間に設けた２つの光パスのそれぞれに、光増幅媒
体、光アイソレータ、ポンプ光源、及び当該ポンプ光源
の出力光を光増幅媒体に導く光カップラを配置する。従
って、従来例では、多くの部品、特に２つのポンプ光源
が必要であり、規模も大きくなる。

【０００５】Ｌバンドの増幅では、０．９８μｍ又は
１．４８μｍで励起する場合、この励起光で生成される
１．５５μｍＡＳＥ光により、Ｌバンドを増幅する順位
に電子を励起するという２段階励起構造をとる。従っ
て、１．５５μｍＡＳＥ光の発生とそれによりＬバンド
の励起のためにＣバンド用に比べて長いエルビウム添加
光ファイバを必要とする。Ｃバンド用のエルビウム添加
光ファイバは約１０ｍ程度であるのに対して、Ｌバンド
用のエルビウム添加光ファイバは約１００ｍ以上であ
る。このようにＬバンドの光増幅には長いエルビウム添
加光ファイバを必要とするので、偏波モード依存性（Ｐ
ＭＤ）に基づく信号劣化が避けられない。Ｌバンドのノ
イズ指数（ＮＦ）が劣化するという問題点もある。

【０００６】本発明は、より少ない部品点数で実現でき
る広帯域の光増幅器を提示することを目的とする。

【０００７】本発明はまた、より高い効率でＣバンド及
びＬバンドを増幅できる光増幅装置を提示することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光増幅装置
は、第１バンド光（Ｃ）及び第２バンド光（Ｌ）を増幅
する光増幅装置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増
幅する第１の光増幅媒体（２０）と、当該第２バンド光
（Ｌ）を増幅する第２の光増幅媒体（１６）と、第１、
第２及び第３のポートを具備し、当該第１のポートの入
力光を当該第２のポートから出力し、当該第２のポート
の入力光を当該第３のポートから出力し、当該第３のポ
ートの入力光を当該第１のポートから出力する光サーキ
ュレータ（１８）であって、当該第２のポートに当該第
１の光増幅媒体の一端が接続し、当該第３のポートに当
該第２の光増幅媒体の一端が接続する光サーキュレータ
と、励起光源（２４）と、当該励起光源（２４）の出力
光を当該第１の光増幅媒体（２０）の他端から当該第１
の光増幅媒体に導入すると共に、当該第１の光増幅媒体
（２０）の他端から出力される当該第１バンド光を透過
する光カップラ（２２）とを具備し、増幅前の当該第１
バンド光が、当該光サーキュレータの当該第１のポート
に入力し、増幅前の当該第２バンド光が当該第２の光増
幅媒体（１６）の他端から当該第２の光増幅媒体（１
６）に入力し、増幅後の当該第２バンド光が当該光サー
キュレータの当該第１のポートから出力されることを特
徴とする。

【０００９】本発明に係る光増幅装置はまた、第１バン
ド光（Ｃ）及び第２バンド光（Ｌ）を増幅する光増幅装
置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増幅する第１の
光増幅媒体（２０）と、当該第２バンド光（Ｌ）を増幅
する第２の光増幅媒体（１６）と、第１、第２、第３及
び第４のポートを具備し、当該第１のポートの入力光を
当該第２のポートから出力し、当該第２のポートの入力
光を当該第３のポートから出力し、当該第３のポートの
入力光を当該第４のポートから出力する光サーキュレー
タ（１８）であって、当該第２のポートに当該第１の光
増幅媒体の一端が接続し、当該第３のポートに当該第２
の光増幅媒体の一端が接続する光サーキュレータと、励
起光源（２４）と、当該励起光源（２４）の出力光を当
該第１の光増幅媒体（２０）の他端から当該第１の光増
幅媒体に導入すると共に、当該第１の光増幅媒体（２
０）の他端から出力される当該第１バンド光を透過する
光カップラ（２２）とを具備し、増幅前の当該第１バン
ド光が、当該光サーキュレータの当該第１のポートに入
力し、増幅前の当該第２バンド光が当該第２の光増幅媒
体（１６）の他端から当該第２の光増幅媒体（１６）に
入力し、増幅後の当該第２バンド光が当該光サーキュレ
ータの当該第４のポートから出力されることを特徴とす
る。

【００１０】好ましくは、本発明に係る光増幅装置は更
に、当該光カップラ（２２）を透過する当該第１バンド
光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を妨害する第１の
光アイソレータ（３８）と、当該光サーキュレータの第
当該４のポートに接続し、当該光サーキュレータの当該
第４のポートから出力される光を透過すると共に、逆方
向の光伝搬を妨害する第２の光アイソレータ（３４）と
を具備する。これにより、戻り光を排除できる。

【００１１】好ましくは、本発明に係る光増幅装置は更
に、入力光を当該第１バンド光（Ｃ）と当該第２バンド
光（Ｌ）に分離し、分離した当該第１バンド光を当該光
サーキュレータの当該第１のポートに供給し、分離した
当該第２バンド光を当該第２の光増幅媒体（１６）の他
端から当該第２の光増幅媒体（１６）に供給する光分波
器（４２）と、当該光カップラ（２２）を透過する当該
第１バンド光と、当該光サーキュレータの当該第４のポ
ートから出力される当該第２バンド光を合波する光合波
器（４４）とを具備する。これにより、第１バンド光及
び第２バンド光を含む入力光を、バンド毎に増幅し、増
幅された第１バンド光及び第２バンド光を合波して出力
することができる。

【００１２】好ましくは、本発明に係る光増幅装置は更
に、当該光カップラ（２２）と当該光合波器の一方の入
力との間に配置され、当該光カップラを透過する当該第
１バンド光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を妨害す
る第１の光アイソレータ（３８）と、当該光サーキュレ
ータの当該第４のポートと当該光合波器の他方の入力と
の間に配置され、当該光サーキュレータの当該第４のポ
ートから出力される光を透過すると共に、逆方向の光伝
搬を妨害する第２の光アイソレータ（３４）とを具備す
る。これにより、戻り光を排除できる。

【００１３】好ましくは、当該第１バンド光がＣバンド
光であり、当該第２バンド光がＬバンド光である。

【００１４】好ましくは、当該第２の光増幅媒体は、当
該励起光源から出力され第１の光増幅媒体で吸収されな
かった当該励起光、及び、当該第１の光増幅媒体で発生
するＡＳＥ光により励起される。これにより、励起効
率、特に、第２の光増幅媒体に対する励起効率を改善で
き、第２の光増幅媒体の長さを短縮できる。

【００１５】本発明に係る光増幅装置はまた、第１バン
ド光（Ｃ）及び第２バンド光（Ｌ）を増幅する光増幅装
置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増幅する第１の
光増幅媒体（１２０）と、当該第２バンド光（Ｌ）を増
幅する第２の光増幅媒体（１１６）と、第１、第２及び
第３のポートを具備し、当該第１のポートの入力光を当
該第２のポートから出力し、当該第２のポートの入力光
を当該第３のポートから出力し、当該第３のポートの入
力光を当該第１のポートから出力する光サーキュレータ
（１１８）であって、当該第３のポートに当該第２の光
増幅媒体（１１６）の一端が接続する光サーキュレータ
と、励起光源（１２４）と、当該励起光源（１２４）の
出力光を当該光サーキュレータ（１１８）の第２のポー
トからの光と合波して、当該第１の光増幅媒体（１２
０）の一端から当該第１の光増幅媒体（１２０）に導入
すると共に、当該第１の光増幅媒体（１２０）の当該一
端から出力される所定波長光を当該光サーキュレータ
（１１８）の第２のポートに供給する光カップラ（１２
２）とを具備し、増幅前の当該第１バンド光（Ｃ）が、
当該光サーキュレータの当該第１のポートに入力し、増
幅前の当該第２バンド光が当該第２の光増幅媒体（１１
６）の他端から当該第２の光増幅媒体（１１６）に入力
し、増幅後の当該第２バンド光が当該光サーキュレータ
の当該第１のポートから出力され、増幅後の当該第１バ
ンド光が、当該第１の光増幅媒体（１２０）の他端から
出力されることを特徴とする。

【００１６】本発明に係る光増幅装置はまた、第１バン
ド光（Ｃ）及び第２バンド光（Ｌ）を増幅する光増幅装
置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増幅する第１の
光増幅媒体（１２０）と、当該第２バンド光（Ｌ）を増
幅する第２の光増幅媒体（１１６）と、第１、第２、第
３及び第４のポートを具備し、当該第１のポートの入力
光を当該第２のポートから出力し、当該第２のポートの
入力光を当該第３のポートから出力し、当該第３のポー
トの入力光を当該第４のポートから出力する光サーキュ
レータ（１８，３０）であって、当該第３のポートに当
該第２の光増幅媒体（１１６）の一端が接続する光サー
キュレータと、励起光源（１２４）と、当該励起光源
（１２４）の出力光を当該光サーキュレータ（１８，３
０）の第２のポートからの光と合波して、当該第１の光
増幅媒体（１２０）の一端から当該第１の光増幅媒体
（１２０）に導入すると共に、当該第１の光増幅媒体
（１２０）の当該一端から出力される所定波長光を当該
光サーキュレータ（１８，３０）の第２のポートに供給
する光カップラ（１２２）とを具備し、増幅前の当該第
１バンド光（Ｃ）が、当該光サーキュレータの当該第１
のポートに入力し、増幅前の当該第２バンド光が当該第
２の光増幅媒体（１１６）の他端から当該第２の光増幅
媒体（１１６）に入力し、増幅後の当該第２バンド光が
当該光サーキュレータの当該第４のポートから出力さ
れ、増幅後の当該第１バンド光が、当該第１の光増幅媒
体（１２０）の他端から出力されることを特徴とする。

【００１７】好ましくは、本発明に係る光増幅装置は更
に、当該第１の光増幅媒体（１２０）の他端から出力さ
れる当該第１バンド光を透過すると共に、逆方向の光伝
搬を妨害する第１の光アイソレータ（３８）と、当該光
サーキュレータの当該第４のポートに接続し、当該光サ
ーキュレータの当該第４のポートから出力される光を透
過すると共に、逆方向の光伝搬を妨害する第２の光アイ
ソレータ（３４）とを具備する。これにより、戻り光を
排除できる。

【００１８】好ましくは、本発明に係る光増幅装置は更
に、入力光を当該第１バンド光（Ｃ）と当該第２バンド
光（Ｌ）に分離し、分離した当該第１バンド光を当該光
サーキュレータの当該第１のポートに供給し、分離した
当該第２バンド光を当該第２の光増幅媒体（１１６）の
他端から当該第２の光増幅媒体（１１６）に供給する光
分波器（４２）と、当該第１の光増幅媒体（１２０）の
当該他端から出力される当該第１バンド光と、当該光サ
ーキュレータの当該第４のポートから出力される当該第
２バンド光を合波する光合波器（４４）とを具備する。
これにより、第１バンド光及び第２バンド光を含む入力
光を、バンド毎に増幅し、増幅された第１バンド光及び
第２バンド光を合波して出力することができる。

【００１９】好ましくは、本発明に係る光増幅装置は更
に、当該第１の光増幅媒体（１２０）の当該他端と当該
光合波器（４４）の一方の入力との間に配置され、当該
第１の光増幅媒体（１２０）の当該他端から出力される
当該第１バンド光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を
妨害する第１の光アイソレータ（３８）と、当該光サー
キュレータの当該第４のポートと当該光合波器（４４）
の他方の入力との間に配置され、当該光サーキュレータ
の当該第４のポートから出力される光を透過すると共
に、逆方向の光伝搬を妨害する第２の光アイソレータ
（３４）とを具備する。これにより、戻り光を排除でき
る。

【００２０】好ましくは、当該第１バンド光がＣバンド
光であり、当該第２バンド光がＬバンド光である。

【００２１】好ましくは、当該第２の光増幅媒体は、当
該励起光源から出力される励起光により当該第１の光増
幅媒体で発生するＡＳＥ光により励起される。これによ
り、単一の励起光源で、第2の光増幅媒体も励起でき
る。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００２３】図１は、本発明の第１実施例の概略構成ブ
ロック図を示す。１０は増幅前のＬバンド光が外部から
入力する入力ポート、１２は増幅後のＬバンド光を外部
に出力し、増幅前のＣバンド光が外部から入力する入出
力ポート、１４は増幅後のＣバンド光を外部に出力する
出力ポートである。入力ポート１０はＬバンド増幅用の
エルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）１６を介して光サ
ーキュレータ１８のポートＣに接続する。光サーキュレ
ータ１８は、ポートＡ，Ｂ，Ｃを具備し、ポートＡの入
力光をポートＢから出力し、ポートＢの入力光をポート
Ｃから出力し、ポートＣの入力光をポートＡから出力す
る公知の光素子である。光サーキューレータ１８のポー
トＡは入出力ポート１２に接続し、光サーキュレータ１
８のポートＢはＣバンド増幅用のＥＤＦ２０及びＷＤＭ
光カップラ２２を介して出力ポート１４に接続する。Ｗ
ＤＭ光カップラ２２は、励起光源２４からの励起光をＥ
ＤＦ２０に導入する。励起光源２４は、本実施例では、
０．９８μｍでレーザ発振するレーザダイオードからな
るが、１．４８μｍのレーザダイオードからなるもので
もよい。

【００２４】励起光源２４の出力する励起光は、ＷＤＭ
光カップラ２２を介してＥＤＦ２０に入射し、ＥＤＦ２
０内のエルビウムを、Ｃバンドを増幅できるように励起
する。増幅前のＣバンドは入出力ポート１２から光サー
キュレータ１８のポートＡに入射し、ポートＢから出力
されてＥＤＦ２０に入射する。そのＣバンドは、ＥＤＦ
２０で光増幅され、ＷＤＭ光カップラ２２を低損失又は
無損失で透過し、出力ポート１４から外部に出力され
る。

【００２５】ＥＤＦ２０は、０．９８μｍ励起光により
Ｃバンドを増幅するだけではなく、１．５５μｍ帯のＡ
ＳＥ光も発生する。ＥＤＦ２０で吸収しきれなかった
０．９８μｍ励起光及びＥＤＦ２０で発生したＡＳＥ光
の内の光サーキュレータ１８のポートＢに向かう成分
が、光サーキュレータ１８のポートＢに入射し、そのポ
ートＣからＥＤＦ１６に供給される。その結果、ＥＤＦ
１６には、０．９８μｍ励起光と１．５５μｍ帯のＡＳ
Ｅ光が入射する。

【００２６】外部から入力ポート１０に入力するＬバン
ド光は、ＥＤＦ１６に入射し、ここで光増幅される。Ｅ
ＤＦ１６で光増幅されたＬバンド光は、光サーキュレー
タ１８のポートＣに入力し、ポートＡから入出力ポート
１２に出力される。

【００２７】本実施例では、ＥＤＦ１６には、０．９８
μｍ励起光以外に１．５５μｍ帯のＡＳＥ光も入射する
ので、０．９８μｍ励起光のみを入射する場合に比べ
て、効率的にＬバンドを増幅できる。すなわち、ＥＤＦ
１６の長さを、０．９８μｍ励起光のみを入射する場合
よりも短く、例えば、１００ｍ以下にすることが可能に
なる。ＥＤＦ１６が１００ｍ以下になることにより、Ｐ
ＭＤによる信号劣化を低減でき、ＮＦの劣化も低減でき
る。

【００２８】この説明から理解できるように、励起光源
２４は、ＥＤＦ２０，１６の両方を励起するのに十分な
光パワーの励起光を出力する。本実施例では、１つの励
起光源で済むので、部品点数を少なくできる。

【００２９】図２は、入出力ポート１２の外側で増幅後
のＬバンド光と増幅前のＣバンドを分離する光サーキュ
レータを追加した変更実施例の概略構成ブロック図を示
す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。入
出力ポート１２の外側で増幅後のＬバンド光と増幅前の
Ｃバンドを分離することにより、増幅後のＬバンド光に
対して光アイソレータを配置することができる。図１と
同じ構成要素には同じ符号を付してある。

【００３０】３０は光サーキュレータ１８と同様に３つ
のポートＡ，Ｂ，Ｃを具備する光サーキュレータであ
る。但し、光サーキュレータ３０は、ポートＣの入力光
をポートＡに転送しなくてもよい。光サーキュレータ３
０のポートＡは、増幅前のＣバンド光が外部から入力す
る入力ポート３２に接続する。光サーキュレータ３０の
ポートＢは光サーキュレータ１８のポートＡに接続す
る。光サーキュレータ３０のポートＣは、増幅後のＬバ
ンド光を透過する光アイソレータ３４の入力に接続し、
光アイソレータ３４の出力が、増幅後のＬバンド光を外
部に出力する出力ポート３６に接続する。また、ＷＤＭ
光カップラ２２と出力ポート１４との間に、増幅後のＣ
バンド光を透過する光アイソレータ３８が接続され、光
アイソレータ３８の入力がＷＤＭ光カップラ２２に接続
し、光アイソレータ３８の出力が出力ポート１４に接続
する。

【００３１】追加部分の作用を説明する。ＥＤＦ１６で
増幅されたＬバンド光は、光サーキュレータ１８のポー
トＣ，Ａを介して光サーキュレータ３０のポートＢに入
射し、そのポートＣから光アイソレータ３４を透過し、
出力ポート３６から外部に出力される。

【００３２】外部から入力ポート３２に入力するＣバン
ド光は、光サーキュレータ３０のポートＡに入射し、ポ
ートＢから光サーキュレータ１８のポートＡに入射す
る。光サーキュレータ１８のポートＡに入射する増幅前
のＣバンド光は、ポートＢから出力され、ＥＤＦ２０に
入射して、ここで増幅される。ＥＤＦ２０で増幅された
Ｃバンド光は、ＷＤＭ光カップラ２２及び光アイソレー
タ３８を透過し、出力ポート１４から外部に出力され
る。

【００３３】光サーキュレータ１８，３０を４ポートを
具備する単一の光サーキュレータで代替できることは明
らかである。

【００３４】図１及び図２に示す実施例では、増幅前及
び増幅後の両方で、Ｃバンド光とＬバンド光は分離され
ている。しかし、ＣバンドとＬバンドを併用する広帯域
の波長分割多重光伝送システムでは、増幅前及び増幅後
の両方で、Ｃバンド光とＬバンド光が多重されているの
が好ましい。そのためには、入力ポート１０，３２の前
段に、Ｃバンド及びＬバンドを含む信号光からＣバンド
光とＬバンド光を分離する分離手段を配置し、出力ポー
ト１４，３６の後段に、増幅後のＣバンド光及びＬバン
ド光を合波する合波手段を配置すればよい。

【００３５】図３は、そのような分離手段及び合波手段
を追加した変更実施例の概略構成ブロック図を示す。

【００３６】４０はＣバンド光及びＬバンド光を含む増
幅前の信号光が外部から入力する入力ポートである。４
２は、入力ポート４０からの信号光をＣバンド光とＬバ
ンド光に分離する光分離器であり、分離されたＣバンド
光を光サーキュレータ３０のポートＡに供給し、分離さ
れたＬバンド光をＥＤＦ１６に供給する。４４は光アイ
ソレータ３４から出力される増幅後のＬバンド光と、光
アイソレータ３８から出力される増幅後のＣバンド光を
合波する光合波器、４６は光合波器４４による合波光を
外部に出力する出力ポートである。

【００３７】図２に示す実施例に対する追加部分の作用
を説明する。外部から入力ポート４０に入力する信号光
は、光分離器４２に入射し、ここで、Ｃバンドの成分光
とＬバンドの成分光に分離される。光分離器４２で分離
されたＣバンド光は、光サーキュレータ３０のポートＡ
に入力し、先に説明したようにＥＤＦ２０で光増幅され
て、光アイソレータ３８から出力される。また、光分離
器４２で分離されたＬバンド光は、ＥＤＦ１６で光増幅
され、先に説明したように光サーキュレータ１８，３０
を介して光アイソレータ３４に入力する。光合波器４４
は、光アイソレータ３４から出力される増幅後のＬバン
ド光と、光アイソレータ３８から出力される増幅後のＣ
バンド光を合波し、その合波光を出力ポート４６に供給
する。これにより、増幅後のＣバンド光及びＬバンド光
が一緒に出力ポート４６から外部に出力される。

【００３８】図３に示す実施例では、光アイソレータ３
４，３８を除去し、光合波器４４と出力ポート４６との
間に代わりの光アイソレータを配置してもよいことは明
らかである。

【００３９】現在、入手可能な光サーキュレータは０．
９８μｍの透過損失が大きい。また、Ｌバンドの光増幅
媒体に大きなパワーの１．５５μｍ光を供給できれば、
０．９８μｍ励起光又は１．４８μｍ励起光を必ずしも
供給しなくても良い。この観点から、ＥＤＦ２０にＣバ
ンド光と同じ伝搬方向で０．９８μｍ（又は、１．４８
μｍ）励起光を導入するように、図１に示す実施例で光
カップラ２２の位置を変更してもよい。その変更例を図
４に示す。

【００４０】図４に示す実施例の構成を説明する。１１
０は増幅前のＬバンド光が外部から入力する入力ポー
ト、１１２は増幅後のＬバンド光を外部に出力し、増幅
前のＣバンド光が外部から入力する入出力ポート、１１
４は増幅後のＣバンド光を外部に出力する出力ポートで
ある。入力ポート１０は１Ｌバンド増幅用ＥＤＦ１１６
を介して光サーキュレータ１１８のポートＣに接続す
る。光サーキュレータ１１８は、ポートＡ，Ｂ，Ｃを具
備し、ポートＡの入力光をポートＢから出力し、ポート
Ｂの入力光をポートＣから出力し、ポートＣの入力光を
ポートＡから出力する公知の光素子である。光サーキュ
ーレータ１１８のポートＡは入出力ポート１１２に接続
し、光サーキュレータ１１８のポートＢはＷＤＭ光カッ
プラ１２２及びＣバンド増幅用ＥＤＦ１２０を介して出
力ポート１１４に接続する。ＷＤＭ光カップラ１２２
は、励起光源１２４からの励起光をＥＤＦ１２０に導入
する。励起光源１２４は、本実施例では、０．９８μｍ
でレーザ発振するレーザダイオードからなるが、１．４
８μｍのレーザダイオードからなるものでもよい。

【００４１】図４に示す実施例の動作を説明する。励起
光源１２４の出力する励起光は、ＷＤＭ光カップラ１２
２を介してＥＤＦ１２０に入射し、ＥＤＦ１２０内のエ
ルビウムを、Ｃバンド光を増幅できるように励起する。
増幅前のＣバンド光は入出力ポート１１２から光サーキ
ュレータ１１８のポートＡに入射し、ポートＢから出力
される。ＷＤＭ光カップラ１２２は、光サーキュレータ
１１２のポートＢからのＣバンド光に励起光源１２４か
らの励起光を合波してＥＤＦ２０に供給する。そのＣバ
ンド光は、ＥＤＦ１２０で光増幅され、出力ポート１１
４から外部に出力される。

【００４２】ＥＤＦ１２０は、０．９８μｍ励起光によ
りＣバンドを増幅するだけではなく、１．５５μｍ帯の
ＡＳＥ光も発生する。ＥＤＦ１２０で発生するＡＳＥ光
の内の励起光とは逆方向に伝搬する成分が、ＷＤＭ光カ
ップラ１２２を低損失又は無損失で透過して光サーキュ
レータ１１８のポートＢに入射し、そのポートＣからＥ
ＤＦ１１６に供給される。その結果、ＥＤＦ１１６には
１．５５μｍ帯のＡＳＥ光が入射する。

【００４３】外部から入力ポート１１０に入力するＬバ
ンド光は、ＥＤＦ１１６に入射し、ここで光増幅され
る。ＥＤＦ１１６で光増幅されたＬバンド光は、光サー
キュレータ１１８のポートＣに入力し、ポートＡから入
出力ポート１１２に出力される。

【００４４】本実施例では、ＥＤＦ１１６には、ＥＤＦ
１２０で発生する１．５５μｍ帯のＡＳＥ光が入射し、
これにより、ＥＤＦ１１６は、Ｌバンド光を増幅する。
ＥＤＦ１１６を効率的に励起できるので、ＥＤＦ１１６
の長さを、０．９８μｍ励起光のみを入射する場合より
も短くすることが可能になる。ＥＤＦ１１６が１００ｍ
以下になることにより、ＰＭＤによる信号劣化を低減で
き、ＮＦの劣化も低減できる。

【００４５】この説明から理解できるように、励起光源
１２４は、ＥＤＦ１２０がＣバンド光を増幅するだけで
なく、ＥＤＦ１１６にＬバンド光を増幅させるのに充分
なパワーの１．５５μｍＡＳＥ光をＥＤＦ１２０で発生
させるのに十分な光パワーの励起光を出力する。本実施
例では、１つの励起光源で済むので、部品点数を少なく
できる。

【００４６】図１に示す実施例を図４に示す実施例のよ
うに変更することは、図２及び図３に示す実施例に対し
ても有効であることは、明らかである。更には、ＥＤＦ
２０，１２０を双方向で励起する構成が、本発明の技術
的範囲に含まれることもまた、明らかである。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、簡単な構成で複数のバンド光、例
えば、Ｃバンド光とＬバンド光を増幅できる。２つのバ
ンドを増幅するのに１つの励起光源で済むので、部品点
数、従ってコストを削減できる。一方の光増幅媒体で発
生するＡＳＥ光を別の光増幅媒体を励起するのに使用す
ることにより、後者の光増幅媒体を短くすることができ
る。これにより、後者の光増幅媒体で増幅されるバンド
光の信号劣化を低減でき、ＮＦの劣化を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図２】本発明の第２実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図３】本発明の第３実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図４】図１に示す実施例の変更例である。

【符号の説明】

１０：入力ポート１２：入出力ポート１４：出力ポート１６：エルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）１８：光サーキュレータ２０：エルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）２２：ＷＤＭ光カップラ２４：励起光源３０：光サーキュレータ３２：入力ポート３４：光アイソレータ３６：出力ポート３８：光アイソレータ４０：入力ポート４２：光分離器４４：光合波器４６：出力ポート１１０：入力ポート１１２：入出力ポート１１４：出力ポート１１６：エルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）１１８：光サーキュレータ１２０：エルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）１２２：ＷＤＭ光カップラ１２４：励起光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木正敏埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号株式会社ケイディディ研究所内Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 JJ02 KK30 PP07 RR01 YY17 5K002 AA06 BA05 BA13 CA13 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１バンド光（Ｃ）及び第２バンド光
（Ｌ）を増幅する光増幅装置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増幅する第１の光増幅媒体
（２０）と、当該第２バンド光（Ｌ）を増幅する第２の光増幅媒体
（１６）と、第１、第２及び第３のポートを具備し、当該第１のポー
トの入力光を当該第２のポートから出力し、当該第２の
ポートの入力光を当該第３のポートから出力し、当該第
３のポートの入力光を当該第１のポートから出力する光
サーキュレータ（１８）であって、当該第２のポートに
当該第１の光増幅媒体（２０）の一端が接続し、当該第
３のポートに当該第２の光増幅媒体（１６）の一端が接
続する光サーキュレータ（１８）と、励起光源（２４）と、当該励起光源（２４）の出力光を当該第１の光増幅媒体
（２０）の他端から当該第１の光増幅媒体に導入すると
共に、当該第１の光増幅媒体（２０）の他端から出力さ
れる当該第１バンド光を透過する光カップラ（２２）と
を具備し、増幅前の当該第１バンド光が、当該光サーキ
ュレータの当該第１のポートに入力し、増幅前の当該第
２バンド光が当該第２の光増幅媒体（１６）の他端から
当該第２の光増幅媒体（１６）に入力し、増幅後の当該
第２バンド光が当該光サーキュレータの当該第１のポー
トから出力されることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２】第１バンド光（Ｃ）及び第２バンド光
（Ｌ）を増幅する光増幅装置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増幅する第１の光増幅媒体
（２０）と、当該第２バンド光（Ｌ）を増幅する第２の光増幅媒体
（１６）と、第１、第２、第３及び第４のポートを具備し、当該第１
のポートの入力光を当該第２のポートから出力し、当該
第２のポートの入力光を当該第３のポートから出力し、
当該第３のポートの入力光を当該第４のポートから出力
する光サーキュレータ（１８，３０）であって、当該第
２のポートに当該第１の光増幅媒体（２０）の一端が接
続し、当該第３のポートに当該第２の光増幅媒体（１
６）の一端が接続する光サーキュレータと、励起光源（２４）と、当該励起光源（２４）の出力光を当該第１の光増幅媒体
（２０）の他端から当該第１の光増幅媒体に導入すると
共に、当該第１の光増幅媒体（２０）の他端から出力さ
れる当該第１バンド光を透過する光カップラ（２２）と
を具備し、増幅前の当該第１バンド光が、当該光サーキ
ュレータの当該第１のポートに入力し、増幅前の当該第
２バンド光が当該第２の光増幅媒体（１６）の他端から
当該第２の光増幅媒体（１６）に入力し、増幅後の当該
第２バンド光が当該光サーキュレータの第４のポートか
ら出力されることを特徴とする光増幅装置。
【請求項３】更に、当該光カップラ（２２）を透過する当該第１バンド光を
透過すると共に、逆方向の光伝搬を妨害する第１の光ア
イソレータ（３８）と、当該光サーキュレータの当該第４のポートに接続し、当
該光サーキュレータの当該第４のポートから出力される
光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を妨害する第２の
光アイソレータ（３４）とを具備する請求項２に記載の
光増幅装置。
【請求項４】更に、入力光を当該第１バンド光（Ｃ）と当該第２バンド光
（Ｌ）に分離し、分離した当該第１バンド光を当該光サ
ーキュレータの当該第１のポートに供給し、分離した当
該第２バンド光を当該第２の光増幅媒体（１６）の他端
から当該第２の光増幅媒体（１６）に供給する光分波器
（４２）と、当該光カップラ（２２）を透過する当該第１バンド光
と、当該光サーキュレータの当該第４のポートから出力
される当該第２バンド光を合波する光合波器（４４）と
を具備する請求項２に記載の光増幅装置。
【請求項５】更に、当該光カップラ（２２）と当該光合波器（４４）の一方
の入力との間に配置され、当該光カップラを透過する当
該第１バンド光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を妨
害する第１の光アイソレータ（３８）と、当該光サーキュレータの当該第４のポートと当該光合波
器（４４）の他方の入力との間に配置され、当該光サー
キュレータの当該第４のポートから出力される光を透過
すると共に、逆方向の光伝搬を妨害する第２の光アイソ
レータ（３４）とを具備する請求項４に記載の光増幅装
置。
【請求項６】当該第１バンド光がＣバンド光であり、
当該第２バンド光がＬバンド光である請求項１乃至５の
何れか１項に記載の光増幅装置。
【請求項７】当該第２の光増幅媒体は、当該励起光源
から出力され第１の光増幅媒体で吸収されなかった当該
励起光、及び、当該第１の光増幅媒体で発生するＡＳＥ
光により励起される請求項１乃至５の何れか１項に記載
の光増幅装置。
【請求項８】第１バンド光（Ｃ）及び第２バンド光
（Ｌ）を増幅する光増幅装置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増幅する第１の光増幅媒体
（１２０）と、当該第２バンド光（Ｌ）を増幅する第２の光増幅媒体
（１１６）と、第１、第２及び第３のポートを具備し、当該第１のポー
トの入力光を当該第２のポートから出力し、当該第２の
ポートの入力光を当該第３のポートから出力し、当該第
３のポートの入力光を当該第１のポートから出力する光
サーキュレータ（１１８）であって、当該第３のポート
に当該第２の光増幅媒体（１１６）の一端が接続する光
サーキュレータと、励起光源（１２４）と、当該励起光源（１２４）の出力光を当該光サーキュレー
タ（１１８）の第２のポートからの光と合波して、当該
第１の光増幅媒体（１２０）の一端から当該第１の光増
幅媒体（１２０）に導入すると共に、当該第１の光増幅
媒体（１２０）の当該一端から出力される所定波長光を
当該光サーキュレータ（１１８）の第２のポートに供給
する光カップラ（１２２）とを具備し、増幅前の当該第
１バンド光（Ｃ）が、当該光サーキュレータの当該第１
のポートに入力し、増幅前の当該第２バンド光が当該第
２の光増幅媒体（１１６）の他端から当該第２の光増幅
媒体（１１６）に入力し、増幅後の当該第２バンド光が
当該光サーキュレータの当該第１のポートから出力さ
れ、増幅後の当該第１バンド光が、当該第１の光増幅媒
体（１２０）の他端から出力されることを特徴とする光
増幅装置。
【請求項９】第１バンド光（Ｃ）及び第２バンド光
（Ｌ）を増幅する光増幅装置であって、当該第１バンド光（Ｃ）を増幅する第１の光増幅媒体
（１２０）と、当該第２バンド光（Ｌ）を増幅する第２の光増幅媒体
（１１６）と、第１、第２、第３及び第４のポートを具備し、当該第１
のポートの入力光を当該第２のポートから出力し、当該
第２のポートの入力光を当該第３のポートから出力し、
当該第３のポートの入力光を当該第４のポートから出力
する光サーキュレータ（１８，３０）であって、当該第
３のポートに当該第２の光増幅媒体（１１６）の一端が
接続する光サーキュレータと、励起光源（１２４）と、当該励起光源（１２４）の出力光を当該光サーキュレー
タ（１８，３０）の第２のポートからの光と合波して、
当該第１の光増幅媒体（１２０）の一端から当該第１の
光増幅媒体（１２０）に導入すると共に、当該第１の光
増幅媒体（１２０）の当該一端から出力される所定波長
光を当該光サーキュレータ（１８，３０）の第２のポー
トに供給する光カップラ（１２２）とを具備し、増幅前
の当該第１バンド光（Ｃ）が、当該光サーキュレータの
当該第１のポートに入力し、増幅前の当該第２バンド光
が当該第２の光増幅媒体（１１６）の他端から当該第２
の光増幅媒体（１１６）に入力し、増幅後の当該第２バ
ンド光が当該光サーキュレータの当該第４のポートから
出力され、増幅後の当該第１バンド光が、当該第１の光
増幅媒体（１２０）の他端から出力されることを特徴と
する光増幅装置。
【請求項１０】更に、当該第１の光増幅媒体（１２０）の他端から出力される
当該第１バンド光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を
妨害する第１の光アイソレータ（３８）と、当該光サーキュレータの当該第４のポートに接続し、当
該光サーキュレータの当該第４のポートから出力される
光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を妨害する第２の
光アイソレータ（３４）とを具備する請求項９に記載の
光増幅装置。
【請求項１１】更に、入力光を当該第１バンド光（Ｃ）と当該第２バンド光
（Ｌ）に分離し、分離した当該第１バンド光を当該光サ
ーキュレータの当該第１のポートに供給し、分離した当
該第２バンド光を当該第２の光増幅媒体（１１６）の他
端から当該第２の光増幅媒体（１１６）に供給する光分
波器（４２）と、当該第１の光増幅媒体（１２０）の当該他端から出力さ
れる当該第１バンド光と、当該光サーキュレータの当該
第４のポートから出力される当該第２バンド光を合波す
る光合波器（４４）とを具備する請求項９に記載の光増
幅装置。
【請求項１２】更に、当該第１の光増幅媒体（１２０）の当該他端と当該光合
波器（４４）の一方の入力との間に配置され、当該第１
の光増幅媒体（１２０）の当該他端から出力される当該
第１バンド光を透過すると共に、逆方向の光伝搬を妨害
する第１の光アイソレータ（３８）と、当該光サーキュレータの当該第４のポートと当該光合波
器（４４）の他方の入力との間に配置され、当該光サー
キュレータの当該第４のポートから出力される光を透過
すると共に、逆方向の光伝搬を妨害する第２の光アイソ
レータ（３４）とを具備する請求項１１に記載の光増幅
装置。
【請求項１３】当該第１バンド光がＣバンド光であ
り、当該第２バンド光がＬバンド光である請求項８乃至
１２の何れか１項に記載の光増幅装置。
【請求項１４】当該第２の光増幅媒体は、当該励起光
源から出力される励起光により当該第１の光増幅媒体で
発生するＡＳＥ光により励起される請求項８乃至１２の
何れか１項に記載の光増幅装置。