JP2002185065A - 光増幅器及び波長多重伝送信号光を増幅する方法 - Google Patents
光増幅器及び波長多重伝送信号光を増幅する方法Info
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- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】波長多重光を光増幅する光増幅器において装置
の信頼性を向上させる。 【解決手段】第１の励起光を入力し光増幅する第１の希
土類元素ドープファイバーと、第２の励起光で増幅する
第２のドープファイバーを設ける。又入力光を複数波長
帯域に分割する波長帯域分部と、こゝで分割された各波
長帯域に対して、それぞれ光増幅器を設け、少なくとも
１つの増幅器は第１の励起光が入力されそれを増幅する
第１の希土類元素ドープファイバーと、第１の希土類元
素ドープファイバ出力を第２の励起光により入力されて
増幅する第２の希度類元素ドープファイバーにより構成
する。上記ドープファイバーを複数の励起光で励起し、
これにより希土類ドープファイバ長さ方向の反転分布率
の低下を防止しする。
の信頼性を向上させる。 【解決手段】第１の励起光を入力し光増幅する第１の希
土類元素ドープファイバーと、第２の励起光で増幅する
第２のドープファイバーを設ける。又入力光を複数波長
帯域に分割する波長帯域分部と、こゝで分割された各波
長帯域に対して、それぞれ光増幅器を設け、少なくとも
１つの増幅器は第１の励起光が入力されそれを増幅する
第１の希土類元素ドープファイバーと、第１の希土類元
素ドープファイバ出力を第２の励起光により入力されて
増幅する第２の希度類元素ドープファイバーにより構成
する。上記ドープファイバーを複数の励起光で励起し、
これにより希土類ドープファイバ長さ方向の反転分布率
の低下を防止しする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】近年、インターネット技術の発展
に伴い情報需要は飛躍的に増大し、情報容量が集約する
幹線系光伝送システムにおいてはさらなる大容量化、ま
た柔軟なネットワーク形成が求められている。
に伴い情報需要は飛躍的に増大し、情報容量が集約する
幹線系光伝送システムにおいてはさらなる大容量化、ま
た柔軟なネットワーク形成が求められている。
【０００２】波長多重(WDM)伝送方式は、現状ではこの
ようなシステム需要に対応する最も有効な手段であり、
現在すでに北米を中心に商用化が進められている。
ようなシステム需要に対応する最も有効な手段であり、
現在すでに北米を中心に商用化が進められている。
【０００３】本特許はWDM伝送システムの大容量化、長
距離化において適用される光ファイバ増幅器に関する。
距離化において適用される光ファイバ増幅器に関する。
【０００４】
【従来の技術】希土類元素を光ファイバドープして光増
幅を行なう増幅器、例えば、Erドープファイバ光増幅器
(Erbium-doped fiber amplifier：EDFA)はその広い利得
帯域を利用して波長多重した信号光を一括して増幅でき
ることから、波長多重光伝送方式を実現するキーコンポ
ーネントとなっている。
幅を行なう増幅器、例えば、Erドープファイバ光増幅器
(Erbium-doped fiber amplifier：EDFA)はその広い利得
帯域を利用して波長多重した信号光を一括して増幅でき
ることから、波長多重光伝送方式を実現するキーコンポ
ーネントとなっている。
【０００５】EDFAは今まで主流であったコンベンショナ
ルバンド(C-band)という増幅帯域(1530-1565 nm)だけで
なく、近年になってロングウエーブレングスバンド(L-b
and)という増幅帯域(1570-1605 nm)もカバーできること
が知られている。
ルバンド(C-band)という増幅帯域(1530-1565 nm)だけで
なく、近年になってロングウエーブレングスバンド(L-b
and)という増幅帯域(1570-1605 nm)もカバーできること
が知られている。
【０００６】現在のEDFAシステムではC-bandとL-band
を合わせた帯域に約200波程度の波長多重増幅が可能と
なった。
を合わせた帯域に約200波程度の波長多重増幅が可能と
なった。
【０００７】EDFAでは波長多重を行なった各信号光に対
する利得の条件が使用波長帯域において一定の利得にな
るよう反転分布率を選ぶ必要がある。
する利得の条件が使用波長帯域において一定の利得にな
るよう反転分布率を選ぶ必要がある。
【０００８】図1に反転分布率を変えた場合のエルビウ
ムドープファイバ(EDF)の単位長さ当りの利得係数の波
長依存性を示す。
ムドープファイバ(EDF)の単位長さ当りの利得係数の波
長依存性を示す。
【０００９】図中最も利得が低い特性は反転分布が無い
状態(反転分布率0)を示し、最も利得が高い特性は全て
反転分布された（上準位に励起された）場合の状態(反
転分布率1)を示し、間の特性はそれぞれ0.1ずつ反転分
布率を増加した場合を示す。
状態(反転分布率0)を示し、最も利得が高い特性は全て
反転分布された（上準位に励起された）場合の状態(反
転分布率1)を示し、間の特性はそれぞれ0.1ずつ反転分
布率を増加した場合を示す。
【００１０】図からは以下のことが判る。 (1) C-band EDFAはErイオンの放射・吸収の中心波長(15
30nm)付近であり、短いEDFで十分な利得を確保できる。 (2) L-band EDFAは単位長さ当りの利得係数が小さく、C
-band EDFAに比較して長尺のEDFが必要となる。
30nm)付近であり、短いEDFで十分な利得を確保できる。 (2) L-band EDFAは単位長さ当りの利得係数が小さく、C
-band EDFAに比較して長尺のEDFが必要となる。
【００１１】図2にL-band光増幅用EDFAの基本構成を示
す。
す。
【００１２】1はEDF、2-1,2-2は光アイソレータ、3は波
長多重カプラ(WDMカプラ)、4は励起用半導体レーザであ
る。
長多重カプラ(WDMカプラ)、4は励起用半導体レーザであ
る。
【００１３】伝送路から供給された波長多重信号光は光
アイソレータ2-1及びWDMカプラ3を介してEDF1に供給さ
れる。
アイソレータ2-1及びWDMカプラ3を介してEDF1に供給さ
れる。
【００１４】EDF1はL-bandの信号光に対してほぼ同じ利
得を供給し、且つC-bandの信号光利得と同じ利得にする
ために、長尺化する必要がある。
得を供給し、且つC-bandの信号光利得と同じ利得にする
ために、長尺化する必要がある。
【００１５】EDF1は光アイソレータ2-2を介して出力さ
れる。
れる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】L-band EDFAのよう
な、目的とする増幅波長帯域に対して平坦な利得を取る
ための反転分布率が低く、必要な利得に対して希土類元
素をドープしたファイバ長を長尺にする必要がある利得
シフト型の光増幅器において、安定に効率よく増幅を行
なう必要がある。
な、目的とする増幅波長帯域に対して平坦な利得を取る
ための反転分布率が低く、必要な利得に対して希土類元
素をドープしたファイバ長を長尺にする必要がある利得
シフト型の光増幅器において、安定に効率よく増幅を行
なう必要がある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】第1の手段:光増幅器は入
力光と第１の励起光を入力し光増幅する第１の希土類元
素ドープファイバと、第１の希土類元素ドープファイバ
の出力光を第２の励起光により増幅する第２の希土類元
素ドープファイバを設ける。
力光と第１の励起光を入力し光増幅する第１の希土類元
素ドープファイバと、第１の希土類元素ドープファイバ
の出力光を第２の励起光により増幅する第２の希土類元
素ドープファイバを設ける。
【００１８】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第2の手段:光増幅器は入力光を複数波長帯域に分割する
波長帯域分部と、波長帯域分部で分割された各波長帯域
に対してそれぞれ光増幅器を設け、各光増幅器の少なく
とも一つの光増幅器は第１の励起光が入力され該入力光
を増幅する第１の希土類元素ドープファイバと、第１の
希土類元素ドープファイバ出力を第２の励起光によりが
入力されて増幅する第２の希土類元素ドープファイバに
より構成する。
のレベル低下を防止する。 第2の手段:光増幅器は入力光を複数波長帯域に分割する
波長帯域分部と、波長帯域分部で分割された各波長帯域
に対してそれぞれ光増幅器を設け、各光増幅器の少なく
とも一つの光増幅器は第１の励起光が入力され該入力光
を増幅する第１の希土類元素ドープファイバと、第１の
希土類元素ドープファイバ出力を第２の励起光によりが
入力されて増幅する第２の希土類元素ドープファイバに
より構成する。
【００１９】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第3の手段:光増幅器は第1の励起光で前方励起により希
土類元素ドープファイバで光増幅を行う。
のレベル低下を防止する。 第3の手段:光増幅器は第1の励起光で前方励起により希
土類元素ドープファイバで光増幅を行う。
【００２０】第１の励起光パワーが一定の場合に希土類
元素ドープファイバに第１と第２の波長の光を入力して
増幅した場合の該第１の波長出力光パワーを第１の波長
の光のみを入力して増幅した場合の該第１の波長出力光
パワーからの希土類元素ドープファイバの長さ方向に対
する第１の波長光パワーの偏差が正の値を取る位置に希
土類元素ドープファイバに対して第2の励起光を前方励
起する。
元素ドープファイバに第１と第２の波長の光を入力して
増幅した場合の該第１の波長出力光パワーを第１の波長
の光のみを入力して増幅した場合の該第１の波長出力光
パワーからの希土類元素ドープファイバの長さ方向に対
する第１の波長光パワーの偏差が正の値を取る位置に希
土類元素ドープファイバに対して第2の励起光を前方励
起する。
【００２１】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第4の手段:光増幅器は入力光を第１の励起光により増幅
する第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類
元素ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する
第２の希土類元素ドープファイバとを設け、特定波長の
伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長の出力され
る伝送信号光パワーが特定波長の伝送信号光が消える前
の他のパワーとほぼ等じかそれ以上にする。
のレベル低下を防止する。 第4の手段:光増幅器は入力光を第１の励起光により増幅
する第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類
元素ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する
第２の希土類元素ドープファイバとを設け、特定波長の
伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長の出力され
る伝送信号光パワーが特定波長の伝送信号光が消える前
の他のパワーとほぼ等じかそれ以上にする。
【００２２】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第5の手段:光増幅器は入力光を第１の励起光により増幅
する第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類
元素ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する
第２の希土類元素ドープファイバとを設け、第１の希土
類元素ドープファイバの長さを特定波長の伝送信号光が
減衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号光
パワーが特定波長の伝送信号光が消える前の他の波長の
出力される伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上に
する。
のレベル低下を防止する。 第5の手段:光増幅器は入力光を第１の励起光により増幅
する第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類
元素ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する
第２の希土類元素ドープファイバとを設け、第１の希土
類元素ドープファイバの長さを特定波長の伝送信号光が
減衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号光
パワーが特定波長の伝送信号光が消える前の他の波長の
出力される伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上に
する。
【００２３】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第6の手段:第１乃至第５の手段に於いて、光増幅器は第
１の励起光は希土類ドープファイバに対して前方励起に
する。
のレベル低下を防止する。 第6の手段:第１乃至第５の手段に於いて、光増幅器は第
１の励起光は希土類ドープファイバに対して前方励起に
する。
【００２４】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第7の手段:第１乃至第５の手段に於いて、光増幅器は第
２の励起光は希土類元素ドープファイバに対して前方励
起にする。
のレベル低下を防止する。 第7の手段:第１乃至第５の手段に於いて、光増幅器は第
２の励起光は希土類元素ドープファイバに対して前方励
起にする。
【００２５】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第8の手段:第1乃至第５の手段に於いて、第１の励起光
及び第２の励起光は一つの励起光源を分岐する。
のレベル低下を防止する。 第8の手段:第1乃至第５の手段に於いて、第１の励起光
及び第２の励起光は一つの励起光源を分岐する。
【００２６】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止し、励起光源の共用化によりシステ
ム構成を簡易化する。 第9の手段:光増幅器は入力光を複数波長帯域に分割する
波長帯域分部と、波長帯域分部で分割された各波長帯域
に対してそれぞれ光増幅器を設け、各光増幅器の少なく
とも一つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前方
励起する構成で、入力される特定波長の伝送信号光が減
衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パ
ワーが特定波長の伝送信号光が消える前の他の波長の出
力れる伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上にす
る。
のレベル低下を防止し、励起光源の共用化によりシステ
ム構成を簡易化する。 第9の手段:光増幅器は入力光を複数波長帯域に分割する
波長帯域分部と、波長帯域分部で分割された各波長帯域
に対してそれぞれ光増幅器を設け、各光増幅器の少なく
とも一つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前方
励起する構成で、入力される特定波長の伝送信号光が減
衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パ
ワーが特定波長の伝送信号光が消える前の他の波長の出
力れる伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上にす
る。
【００２７】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第10の手段:光増幅器は入力光を複数波長帯域に分割す
る波長帯域分部と、波長帯域分部で分割された各波長帯
域に対してそれぞれ光増幅器を設け、各光増幅器の少な
くとも一つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前
方励起する構成で、希土類元素ドープファイバの長さを
入力される特定波長の伝送信号光が減衰または消えた時
に他の波長の出力される伝送信号光パワーが特定波長の
伝送信号光が消える前の他の波長の出力される伝送信号
光パワーとほぼ等いかそれ以上にする。
のレベル低下を防止する。 第10の手段:光増幅器は入力光を複数波長帯域に分割す
る波長帯域分部と、波長帯域分部で分割された各波長帯
域に対してそれぞれ光増幅器を設け、各光増幅器の少な
くとも一つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前
方励起する構成で、希土類元素ドープファイバの長さを
入力される特定波長の伝送信号光が減衰または消えた時
に他の波長の出力される伝送信号光パワーが特定波長の
伝送信号光が消える前の他の波長の出力される伝送信号
光パワーとほぼ等いかそれ以上にする。
【００２８】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第11の手段:波長多重伝送信号光を増幅する光増幅方法
として、波長多重伝送信号光を入力し第１と第2の励起
光により増幅する希土類元素ドープファイバを設け、第
1の励起光を入力光の伝搬方向と同じ方向に励起し、第2
の励起光を入力光の伝搬方向と反対方向に励起し、希土
類元素ドープファイバの出力側で特定波長の伝送信号光
が減衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号
光パワーが特定波長の伝送信号光が消える前の他の波長
の出力される伝送信号光パワーとほぼ等いかそれ以上に
する。
のレベル低下を防止する。 第11の手段:波長多重伝送信号光を増幅する光増幅方法
として、波長多重伝送信号光を入力し第１と第2の励起
光により増幅する希土類元素ドープファイバを設け、第
1の励起光を入力光の伝搬方向と同じ方向に励起し、第2
の励起光を入力光の伝搬方向と反対方向に励起し、希土
類元素ドープファイバの出力側で特定波長の伝送信号光
が減衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号
光パワーが特定波長の伝送信号光が消える前の他の波長
の出力される伝送信号光パワーとほぼ等いかそれ以上に
する。
【００２９】そして、波長多重信号の増減による各波長
のレベル低下を防止する。 第１２の手段:波長多重伝送信号光を増幅する方法とし
て、波長多重伝送信号光と第１の励起光を第１の希土類
元素ドープファイバに入力し、第１の希土類元素ドープ
ファイバ出力と第２の励起光を第２の希土類元素ドープ
ファイバに入力し、特定波長の伝送信号光が減衰または
消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パワーが該
特定波長の伝送信号光が消える前の該他の波長の出力さ
れる伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上にする。
のレベル低下を防止する。 第１２の手段:波長多重伝送信号光を増幅する方法とし
て、波長多重伝送信号光と第１の励起光を第１の希土類
元素ドープファイバに入力し、第１の希土類元素ドープ
ファイバ出力と第２の励起光を第２の希土類元素ドープ
ファイバに入力し、特定波長の伝送信号光が減衰または
消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パワーが該
特定波長の伝送信号光が消える前の該他の波長の出力さ
れる伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上にする。
【００３０】 〔発明の詳細な説明〕波長多信号をL-band EDFAのよう
な、目的とする増幅波長帯域に対して平坦な利得を取る
ための反転分布率が低く、必要な利得に対して希土類元
素をドープしたファイバ長を長尺にする必要がある利得
シフト型の光増幅器について、いくつかの検討結果を示
す。
な、目的とする増幅波長帯域に対して平坦な利得を取る
ための反転分布率が低く、必要な利得に対して希土類元
素をドープしたファイバ長を長尺にする必要がある利得
シフト型の光増幅器について、いくつかの検討結果を示
す。
【００３１】図1のように、L-bandの波長帯域でC-band
とおなじ利得をとるためにはEDF長をC-bandより長くす
る必要があった。
とおなじ利得をとるためにはEDF長をC-bandより長くす
る必要があった。
【００３２】EDFに一定の励起光源パワーで前方励起を
おこなった場合の、長さ方向に対する反転分布率のシミ
ュレーション結果を図3に示す。
おこなった場合の、長さ方向に対する反転分布率のシミ
ュレーション結果を図3に示す。
【００３３】図3からは以下の2点が判る。 (1) L-band EDFAに必要なEDF長のErイオンの反転分布率
はEDF長が長くなるため、励起光パワーが出射端に行き
渡らなくなり、出射端付近の反転分布率が低い。 (2) C-band EDFAに必要なEDF長のErイオンの反転分布率
はEDF長が短く、励起光パワーが出射端でも充分にあ
り、ＥＤＦ全体に渡って反転分布率が高い。
はEDF長が長くなるため、励起光パワーが出射端に行き
渡らなくなり、出射端付近の反転分布率が低い。 (2) C-band EDFAに必要なEDF長のErイオンの反転分布率
はEDF長が短く、励起光パワーが出射端でも充分にあ
り、ＥＤＦ全体に渡って反転分布率が高い。
【００３４】同一のパワーの信号光を約0.4nm間隔で配
置し1570nm〜1605nmの間に80波長多重した場合の各波長
のEDF長さ方向に対する出力をシミュレーションした結
果を図4に示す。
置し1570nm〜1605nmの間に80波長多重した場合の各波長
のEDF長さ方向に対する出力をシミュレーションした結
果を図4に示す。
【００３５】図中最も上の特性は1570nmの信号光チャネ
ルch 1で下に向かうごとに信号チャネル８チャネルずつ
増加させた場合のチャネルの特性を示し、最も下の特性
は1605nmの信号光チャネルch 80を示している。
ルch 1で下に向かうごとに信号チャネル８チャネルずつ
増加させた場合のチャネルの特性を示し、最も下の特性
は1605nmの信号光チャネルch 80を示している。
【００３６】図4より各信号光チャネル間でパワーの長
手方向分布に大きな差異が生じることが判る。
手方向分布に大きな差異が生じることが判る。
【００３７】詳細に言うと、L-band EDFAは短波長側の
光は入射端付近で大きく利得を確保し、ある極大値に達
してから、出射端へ向かってパワーが減少していくとい
う傾向を示す。
光は入射端付近で大きく利得を確保し、ある極大値に達
してから、出射端へ向かってパワーが減少していくとい
う傾向を示す。
【００３８】一方、長波長側の光パワーは入力端から出
射端へと単調増加していく傾向を示す。
射端へと単調増加していく傾向を示す。
【００３９】図4と図3により反転分布率の変化に伴って
利得の波長特性が大きく変わることが判る。
利得の波長特性が大きく変わることが判る。
【００４０】従って、L-band EDFAに用いる長尺なEDFは
図3の出射端付近で反転分布率が下がる傾向と、図4の長
さ方向に対する出力値と波長特性を見ることで、出射端
付近の長波長側の信号光は短波長側の信号光パワーを吸
収したエネルギーで光増幅に寄与する効果があることが
判る。
図3の出射端付近で反転分布率が下がる傾向と、図4の長
さ方向に対する出力値と波長特性を見ることで、出射端
付近の長波長側の信号光は短波長側の信号光パワーを吸
収したエネルギーで光増幅に寄与する効果があることが
判る。
【００４１】例えば、図2のシステム構成で、図4に示さ
れるの80チャネルの信号光チャネルのうち任意の波長光
を波長多重増幅する場合を想定する。
れるの80チャネルの信号光チャネルのうち任意の波長光
を波長多重増幅する場合を想定する。
【００４２】この場合、励起光パワーを一定にした条件
げ最も短波長側の信号光チャネルch1とそれより長波長
側の信号光チャネルch Xの2波長の光を光増幅器に入力
して、一括増幅させた場合の長波長側の信号光チャネル
Xの出力と、短波長側の信号光チャネルch1を抜去して残
った長波長側の信号光チャネルch Xの出力を比較する
と、短波長側の信号光チャネルch1を撤去した場合の長
波長側の信号光チャネルch Xのパワーの方が低いという
現象が生じることがある。
げ最も短波長側の信号光チャネルch1とそれより長波長
側の信号光チャネルch Xの2波長の光を光増幅器に入力
して、一括増幅させた場合の長波長側の信号光チャネル
Xの出力と、短波長側の信号光チャネルch1を抜去して残
った長波長側の信号光チャネルch Xの出力を比較する
と、短波長側の信号光チャネルch1を撤去した場合の長
波長側の信号光チャネルch Xのパワーの方が低いという
現象が生じることがある。
【００４３】図5に、図2の構成で図4に示される80チャ
ネルのうち任意の波長数を波長多重増幅するシステムを
想定し、励起光パワーを一定にした条件で信号光チャネ
ルch1を駆動した場合と、抜いた場合の信号光チャネルc
h 80の出力変動量のEDF長依存性を示す。
ネルのうち任意の波長数を波長多重増幅するシステムを
想定し、励起光パワーを一定にした条件で信号光チャネ
ルch1を駆動した場合と、抜いた場合の信号光チャネルc
h 80の出力変動量のEDF長依存性を示す。
【００４４】所定以上のEDF長では信号光チャネルch 80
の出力レベルが低下する側になり、L-band光を光増幅す
るために必要なEDF長では、上記のような条件下で短波
長側信号光チャネルch 1を抜去したとき信号光チャネル
ch 80はレベル出力低下する。
の出力レベルが低下する側になり、L-band光を光増幅す
るために必要なEDF長では、上記のような条件下で短波
長側信号光チャネルch 1を抜去したとき信号光チャネル
ch 80はレベル出力低下する。
【００４５】一方、C-bandのEDF長では、出力低下は見
られず、逆にレベルが上昇する。
られず、逆にレベルが上昇する。
【００４６】上記現象はEDF内のErイオンのエネルギー
準位の関係と図1及び図3とにより説明することができ
る。
準位の関係と図1及び図3とにより説明することができ
る。
【００４７】図6にL-band EDFA用EDF内のErイオンのエ
ネルギー準位を示す。
ネルギー準位を示す。
【００４８】図6では0.98μmの励起により4I15/2から4I
11/2に状態が遷移し、1.48μmの励起により4I15/2から4
I13/2に状態が遷移し、1.55〜1.57μm帯で生じる自然放
出光により4I13/2 から4I15/2に遷移し、基底準位吸収
(Ground State Absorption: GSA)により4I13/2 から4I
15/2に遷移し、1.55〜1.61μm帯の誘導光(L-bandの信号
光)で誘導放出により4I13/2 から4I15/2に遷移する。
11/2に状態が遷移し、1.48μmの励起により4I15/2から4
I13/2に状態が遷移し、1.55〜1.57μm帯で生じる自然放
出光により4I13/2 から4I15/2に遷移し、基底準位吸収
(Ground State Absorption: GSA)により4I13/2 から4I
15/2に遷移し、1.55〜1.61μm帯の誘導光(L-bandの信号
光)で誘導放出により4I13/2 から4I15/2に遷移する。
【００４９】図1の特性を見ると、反転分布率が0.3未満
になるとL-bandの帯域に於いては利得係数が0を切って
おり吸収係数が利得係数より大きく、図6のGSAが放射遷
移(自然放出光,誘導放出)を上回る。
になるとL-bandの帯域に於いては利得係数が0を切って
おり吸収係数が利得係数より大きく、図6のGSAが放射遷
移(自然放出光,誘導放出)を上回る。
【００５０】そして、短波長側に於いて吸収係数が大き
くなる傾向がある。
くなる傾向がある。
【００５１】さらに、図3を見ると約20mを超えた長さで
反転分布率が0.3未満になっている。
反転分布率が0.3未満になっている。
【００５２】従って、L-band EDFAではEDFの約20mを超
えた出射端付近では短波長側の信号光のGSAによりによ
り長波長側の信号光の増幅を行なっていると考えられ
る。
えた出射端付近では短波長側の信号光のGSAによりによ
り長波長側の信号光の増幅を行なっていると考えられ
る。
【００５３】一般的に信号光波長のGSAは短尺EDFのC-ba
nd光増幅では支配的ではなく、L-band光増幅のような長
尺EDFの出力端付近において支配的となり、上記のよう
に、短波長側チャネルの吸収が大きくなる。
nd光増幅では支配的ではなく、L-band光増幅のような長
尺EDFの出力端付近において支配的となり、上記のよう
に、短波長側チャネルの吸収が大きくなる。
【００５４】従って、L-band光増幅の方が、短波長側チ
ャネルの有無の影響が大きくなる。
ャネルの有無の影響が大きくなる。
【００５５】具体的な例として、図4に示される80チャ
ネルの信号光チャネルのうち任意の波長光を波長多重す
る場合を想定し、短波長側のチャネルch 1と長波長側の
チャネルch 80のEDF長手方向ハ゜ワー分布を図7に示す。
ネルの信号光チャネルのうち任意の波長光を波長多重す
る場合を想定し、短波長側のチャネルch 1と長波長側の
チャネルch 80のEDF長手方向ハ゜ワー分布を図7に示す。
【００５６】図7に於いて、EDFに信号光に対して前方励
起で励起パワーを一定にした時に、aは信号光チャンネ
ルch 1と信号光チャンネルch 80を光増幅した場合の信
号光チャンネル1の出力特性を示し、bは信号光チャンネ
ルch 1と信号光チャンネルch 80のを光増幅した場合の
信号光チャンネルch 80の出力特性を示し、Cは信号光チ
ャンネルch 80ののみを光増幅した場合の信号光チャン
ネル80の出力特性を示す。
起で励起パワーを一定にした時に、aは信号光チャンネ
ルch 1と信号光チャンネルch 80を光増幅した場合の信
号光チャンネル1の出力特性を示し、bは信号光チャンネ
ルch 1と信号光チャンネルch 80のを光増幅した場合の
信号光チャンネルch 80の出力特性を示し、Cは信号光チ
ャンネルch 80ののみを光増幅した場合の信号光チャン
ネル80の出力特性を示す。
【００５７】図に示されるように、信号光チャネルch 8
0を1波増幅時は、信号光チャネルch80が出射端で大きく
減衰しているのに対して、同じ励起光パワーで、2波増
幅時は、信号光チャネルch1のGSAによるパワー吸収で信
号光チャネルch 80のパワーがポンプされる現象が見ら
れる。
0を1波増幅時は、信号光チャネルch80が出射端で大きく
減衰しているのに対して、同じ励起光パワーで、2波増
幅時は、信号光チャネルch1のGSAによるパワー吸収で信
号光チャネルch 80のパワーがポンプされる現象が見ら
れる。
【００５８】つまり、同じ励起光パワー条件下で2波増
幅時(入力パワーが1波より大きい)の方が1波増幅時よ
り、ch80の利得が大きいという現象が見られる。
幅時(入力パワーが1波より大きい)の方が1波増幅時よ
り、ch80の利得が大きいという現象が見られる。
【００５９】上記現象が起こることにより、例えば、利
得や出力レベルが一定になるように励起光に帰還制御が
働いた場合でも信号光チャネルch1と信号光チャネルch8
0の2波で運用時に信号光チャネルch1が何らかのトラブ
ルなどで遮断された場合に、信号光チャネルch 80が過
渡的に大きく出力低下し、受信端で信号光チャネルch80
に関して瞬間的にエラーが生じると言える。
得や出力レベルが一定になるように励起光に帰還制御が
働いた場合でも信号光チャネルch1と信号光チャネルch8
0の2波で運用時に信号光チャネルch1が何らかのトラブ
ルなどで遮断された場合に、信号光チャネルch 80が過
渡的に大きく出力低下し、受信端で信号光チャネルch80
に関して瞬間的にエラーが生じると言える。
【００６０】また、この現象はL-band用Erドープファイ
バ光アンプのみならず、反転分布係数を低くし、利得を
ファイバ長を長くして作る(EDFAと同様のゲインシフト
するタイプ)Tmドープフッ化物ファイバ光アンプなどの
比較的長尺のファイバを用いた場合においても生ずると
考えられる。これらの現象に対応する手段としては以下
の3つが考えられる。 増幅媒体の長尺化が原因であるため、増幅媒体を長
手方向に分割し、それぞれに励起光を供給する。 増幅帯域が広帯域であるため、短波長側の帯域が長
波長側の帯域の励起光になるという現象から上記変動が
生じている。
バ光アンプのみならず、反転分布係数を低くし、利得を
ファイバ長を長くして作る(EDFAと同様のゲインシフト
するタイプ)Tmドープフッ化物ファイバ光アンプなどの
比較的長尺のファイバを用いた場合においても生ずると
考えられる。これらの現象に対応する手段としては以下
の3つが考えられる。 増幅媒体の長尺化が原因であるため、増幅媒体を長
手方向に分割し、それぞれに励起光を供給する。 増幅帯域が広帯域であるため、短波長側の帯域が長
波長側の帯域の励起光になるという現象から上記変動が
生じている。
【００６１】従って、帯域を分割し、それぞれに増幅媒
体の長さを最適化して励起光を供給する。 励起光供給を出射端付近にも同時に供給できるよう
にし、過渡的に出力低下が生じないようにする。
体の長さを最適化して励起光を供給する。 励起光供給を出射端付近にも同時に供給できるよう
にし、過渡的に出力低下が生じないようにする。
【００６２】図8に本発明の第一の実施例を示す。
【００６３】11,12はEDF、21,22,23は光アイソレータ、
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザである。
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザである。
【００６４】図に示すようにEDF11、12のように利得分
割し、それぞれの励起光41、42でWDMカプラ31、32を通
して入射させ、光アイソレータ21、WDMカプラ31、EDF
11、光アイソレータ22、WDMカプラ32、EDF12、光アイソ
レータ23の経路を通る主信号光を分割増幅する。
割し、それぞれの励起光41、42でWDMカプラ31、32を通
して入射させ、光アイソレータ21、WDMカプラ31、EDF
11、光アイソレータ22、WDMカプラ32、EDF12、光アイソ
レータ23の経路を通る主信号光を分割増幅する。
【００６５】図８の構成により２波長入射させた場合の
長波長側のチャネルの特性を図9に示す。
長波長側のチャネルの特性を図9に示す。
【００６６】図9では、4 mと43 mに分割し、短波長光ch
1を1570nm,長波長光ch Xを1600nmとした場合の長さ方
向における出力レベルの特性を示している。
1を1570nm,長波長光ch Xを1600nmとした場合の長さ方
向における出力レベルの特性を示している。
【００６７】信号光チャンネルch1と信号光チャンネルc
h Xを増幅した場合の信号光チャンネルch1の出力特性は
aで、信号光チャンネルch1と信号光チャンネルch Xを増
幅した場合の信号光チャンネルch Xの出力特性はbで、
信号光チャンネルch Xのみを増幅した場合の信号光チャ
ンネルch Xの出力特性はcで示している。
h Xを増幅した場合の信号光チャンネルch1の出力特性は
aで、信号光チャンネルch1と信号光チャンネルch Xを増
幅した場合の信号光チャンネルch Xの出力特性はbで、
信号光チャンネルch Xのみを増幅した場合の信号光チャ
ンネルch Xの出力特性はcで示している。
【００６８】特性a,bを測った励起光条件と特性cを測っ
た励起用レーザの条件は同じである。(励起用レーザ41
は980nm, 100mW, 励起用レーザ42は1460nm, 42mW)図9の
信号光チャンネルch Xのみ入射させる場合と、図7の信
号光チャンネルch80のみを入射した場合を出力端の出力
レベルで比較すると、図9は長波長側信号光チャネル出
力の変動量がゼロで、出力低下を生じない効果を期待で
きる。
た励起用レーザの条件は同じである。(励起用レーザ41
は980nm, 100mW, 励起用レーザ42は1460nm, 42mW)図9の
信号光チャンネルch Xのみ入射させる場合と、図7の信
号光チャンネルch80のみを入射した場合を出力端の出力
レベルで比較すると、図9は長波長側信号光チャネル出
力の変動量がゼロで、出力低下を生じない効果を期待で
きる。
【００６９】図9に於いて、EDF分岐点(４m)の長さで生
じる損失は分割点に挿入される光アイソレータ22、WDM
カプラ32の挿入損失である。
じる損失は分割点に挿入される光アイソレータ22、WDM
カプラ32の挿入損失である。
【００７０】分割点の位置は一例として、図5において
求めることができる。
求めることができる。
【００７１】図中、２波増幅の場合の出力と１波増幅の
場合の出力とを比較した場合の出力変動量が正の値をも
つEDF長の領域内(斜線の領域)にＥＤＦ11の長さを設定
し、それ以降のEDF12は第２の励起光源42により励起を
行なえば励起光不足による出力端付近の反転分布率の低
下を防止することができ、出力低下を防止できる。
場合の出力とを比較した場合の出力変動量が正の値をも
つEDF長の領域内(斜線の領域)にＥＤＦ11の長さを設定
し、それ以降のEDF12は第２の励起光源42により励起を
行なえば励起光不足による出力端付近の反転分布率の低
下を防止することができ、出力低下を防止できる。
【００７２】あるいは、先に述べた条件の場合に前方励
起光パワーの出射端残留パワーが約20 mW以上あるた
め、それ以下にならないポイントに分割点を設定する手
法もある。
起光パワーの出射端残留パワーが約20 mW以上あるた
め、それ以下にならないポイントに分割点を設定する手
法もある。
【００７３】また、必要に応じて3段以上に分割して増
幅してもよい。
幅してもよい。
【００７４】図10に本発明の第二の実施例を示す。
【００７５】第2の実施例は第1の実施例を実際のC-band
とL-bandの増幅を行なうシステムにて使用する場合の具
体的な構成例である。
とL-bandの増幅を行なうシステムにて使用する場合の具
体的な構成例である。
【００７６】11,12はEDF、21,22,23は光アイソレータ、
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
【００７７】図10に示すように、波長多重されたC-band
信号光は分波カプラ8てにL-band帯域と分離される。
信号光は分波カプラ8てにL-band帯域と分離される。
【００７８】分波カプラ8にて分波されたC-band信号光
は光増幅器124で増幅される。
は光増幅器124で増幅される。
【００７９】光増幅器124で増幅されC-band信号光は利
得等化フィルタ103で利得等化される。
得等化フィルタ103で利得等化される。
【００８０】この利得等化は前段の伝送路の損失特性や
光増幅器により生じた増幅帯域間に生じる利得差を補正
するための等化である。
光増幅器により生じた増幅帯域間に生じる利得差を補正
するための等化である。
【００８１】利得等化フィルタ103の出力は可変光減衰
器113に入力され所定量減衰される。
器113に入力され所定量減衰される。
【００８２】光増幅器124は増幅波長帯域においてほぼ
一定の利得になように利得を常に一定の値になるように
自動利得制御(AGC)が掛けられている。
一定の利得になように利得を常に一定の値になるように
自動利得制御(AGC)が掛けられている。
【００８３】従って、入力レベルの変動により出力値が
変動する。
変動する。
【００８４】可変光減衰器113は光増幅器124より出力さ
れた値が一定の値になるよにうに、自動レベル制御(AL
C)を行なっている。
れた値が一定の値になるよにうに、自動レベル制御(AL
C)を行なっている。
【００８５】光増幅器125は光増幅器124と同様のAGC制
御を行いC-bandの光増幅を行なっている。
御を行いC-bandの光増幅を行なっている。
【００８６】光増幅器125の出力は分散補償器132に入力
され所定のC-bandに対応した分散値が補償される。
され所定のC-bandに対応した分散値が補償される。
【００８７】この出力は光増幅器126、利得等化フィル
タ104、可変光減衰器114、光増幅器127、を通って光増
幅が行なわれる。
タ104、可変光減衰器114、光増幅器127、を通って光増
幅が行なわれる。
【００８８】具体的な機能は先の光増幅器124、利得等
化フィルタ103、可変光減衰器113、光増幅器125と同じ
である。
化フィルタ103、可変光減衰器113、光増幅器125と同じ
である。
【００８９】同じ構成を分散補償器132を介して2段設け
るのは、分波カプラ8のからの入力ダイナミックレンジ
に対しては、1段目の可変光減衰器113で変化分を吸収
し、さらに2段目の可変光減衰器114では分散補償器132
の変化分に加え光増幅器125で吸収できない変化分を吸
収光増幅器126から光増幅器127で補うためである。
るのは、分波カプラ8のからの入力ダイナミックレンジ
に対しては、1段目の可変光減衰器113で変化分を吸収
し、さらに2段目の可変光減衰器114では分散補償器132
の変化分に加え光増幅器125で吸収できない変化分を吸
収光増幅器126から光増幅器127で補うためである。
【００９０】光増幅器127の出力は合波カプラ9を通っ
て、L-bandの 光と波長多重され伝送路に出力される。
て、L-bandの 光と波長多重され伝送路に出力される。
【００９１】一方、L-band信号光も分波カプラ8でL-ban
dに分離され光増幅器120、利得等化フィルタ101、可変
光減衰器111、光増幅器121、分散補償器131、光増幅器1
22、利得等化フィルタ102、可変光減衰器112、光増幅器
123を通って増幅され、出力される。光増幅器120乃至12
3までの各構成の機能は光増幅器124乃至127の機能と同
じであるが、光増幅器120,121,122,123の構成は図8の第
1の実施構成と同じ構成で図9と同じ特性を有するもので
構成される。
dに分離され光増幅器120、利得等化フィルタ101、可変
光減衰器111、光増幅器121、分散補償器131、光増幅器1
22、利得等化フィルタ102、可変光減衰器112、光増幅器
123を通って増幅され、出力される。光増幅器120乃至12
3までの各構成の機能は光増幅器124乃至127の機能と同
じであるが、光増幅器120,121,122,123の構成は図8の第
1の実施構成と同じ構成で図9と同じ特性を有するもので
構成される。
【００９２】図11に本発明の第三の実施例を示す。
【００９３】11,12はEDF、21,22は光アイソレータ、31,
32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は励起
用レーザである。
32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は励起
用レーザである。
【００９４】図11に示すように利得媒体はEDF 11であ
り、前方励起光41でWDMカプラ31、を通して、後方励起
光42でWDMカプラ32を通してEDF 11に入射させ、光アイ
ソレータ21、WDMカプラ31、EDF11、WDMカプラ32、光ア
イソレータ22の経路を通る主信号光を増幅する。
り、前方励起光41でWDMカプラ31、を通して、後方励起
光42でWDMカプラ32を通してEDF 11に入射させ、光アイ
ソレータ21、WDMカプラ31、EDF11、WDMカプラ32、光ア
イソレータ22の経路を通る主信号光を増幅する。
【００９５】励起光用レーザ11の励起光は主信号光と同
一方向伝搬するもの、励起光用レーザ12の励起光は主信
号光と逆方向伝搬するものの組合せである。
一方向伝搬するもの、励起光用レーザ12の励起光は主信
号光と逆方向伝搬するものの組合せである。
【００９６】即ち、双方向励起構成である。
【００９７】この構成で、前方励起光とともに後方励起
光をも波長数1波のときから投入することにより、出射
端付近での反転分布率や利得が上昇し、長波長光の単独
増幅時の出力低下を防止することができる。
光をも波長数1波のときから投入することにより、出射
端付近での反転分布率や利得が上昇し、長波長光の単独
増幅時の出力低下を防止することができる。
【００９８】図12に本発明の第四の実施例を示す。
【００９９】11,12はEDF、21,22,23は光アイソレータ、
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
【０１００】図12に示すように、C-band信号光は、分波
カプラ8、光増幅器124、利得等化フィルタ103、可変光
減衰器113、光増幅器125、分散補償器132、光増幅器1
26、利得等化フィルタ104、可変光減衰器114、光増幅器
127、合波カプラ9を通って増幅され、出力される。
カプラ8、光増幅器124、利得等化フィルタ103、可変光
減衰器113、光増幅器125、分散補償器132、光増幅器1
26、利得等化フィルタ104、可変光減衰器114、光増幅器
127、合波カプラ9を通って増幅され、出力される。
【０１０１】一方、L-band信号光は、分波カプラ8、光
アイソレータ21、WDMカプラ31、EDF1 1、WDMカプラ32、
光アイソレータ22、利得等化フィルタ101、可変光減衰
器111、光増幅器121、分散補償器131、光増幅器122、利
得等化フィルタ102、可変光減衰器112、光増幅器123を
通って増幅され、出力される。
アイソレータ21、WDMカプラ31、EDF1 1、WDMカプラ32、
光アイソレータ22、利得等化フィルタ101、可変光減衰
器111、光増幅器121、分散補償器131、光増幅器122、利
得等化フィルタ102、可変光減衰器112、光増幅器123を
通って増幅され、出力される。
【０１０２】図12に示す各構成の機能及び動作は実質的
に図10と同じ番号である。
に図10と同じ番号である。
【０１０３】相違点は、光増幅器120,121,122,123は図1
1と同じ双方向励起構成を取る点である。
1と同じ双方向励起構成を取る点である。
【０１０４】図13に本発明の第五の実施例を示す。
【０１０５】11,12はErドープファイバ、21,22,23,24は
光アイソレータ、31,32は励起光と信号光を合波するWDM
カプラ、41,42は励起用レーザ、5は帯域分波カプラ、6
は帯域合波カプラである。
光アイソレータ、31,32は励起光と信号光を合波するWDM
カプラ、41,42は励起用レーザ、5は帯域分波カプラ、6
は帯域合波カプラである。
【０１０６】図13に示すように帯域分波カプラ5で主信
号光を利得帯域によって分割し、それぞれの励起光41、
42でWDMカプラ31、32を通して入射させ、帯域分波カプ
ラ5、光アイソレータ21、WDMカプラ31、Erドープファイ
バ11、光アイソレータ22、帯域合波カプラ6という経
路、および、帯域分波カプラ5、光アイソレータ23、WDM
カプラ32、Erドープファイバ12、光アイソレータ24とい
う経路を通る主信号光をそれぞれ増幅する。
号光を利得帯域によって分割し、それぞれの励起光41、
42でWDMカプラ31、32を通して入射させ、帯域分波カプ
ラ5、光アイソレータ21、WDMカプラ31、Erドープファイ
バ11、光アイソレータ22、帯域合波カプラ6という経
路、および、帯域分波カプラ5、光アイソレータ23、WDM
カプラ32、Erドープファイバ12、光アイソレータ24とい
う経路を通る主信号光をそれぞれ増幅する。
【０１０７】上記構成により、例えば短波長光(1570nm)
と長波長光(1600nm)の2波を入射させて増幅させる場合
に、出射端で吸収が大きくなる短波長光はより短尺のED
Fの方へ入射され、出射端へ向けて単調増加する長波長
光は長尺側のEDFの方へと入射するというように、それ
ぞれの帯域に対して長さを最適化したEDFを設けて分け
て増幅することにより、短波長側のGSAが出射端で支配
的になるなどの増幅されるべき信号光が励起光として他
の信号光を増幅する作用は低下し、それぞれの帯域内に
おいて信号光間相互作用が低減する。
と長波長光(1600nm)の2波を入射させて増幅させる場合
に、出射端で吸収が大きくなる短波長光はより短尺のED
Fの方へ入射され、出射端へ向けて単調増加する長波長
光は長尺側のEDFの方へと入射するというように、それ
ぞれの帯域に対して長さを最適化したEDFを設けて分け
て増幅することにより、短波長側のGSAが出射端で支配
的になるなどの増幅されるべき信号光が励起光として他
の信号光を増幅する作用は低下し、それぞれの帯域内に
おいて信号光間相互作用が低減する。
【０１０８】上記帯域分割ポイントを与えるデータとし
ては、図14の波長の組み合わせに対する出力低下量を表
す表が参考になる。
ては、図14の波長の組み合わせに対する出力低下量を表
す表が参考になる。
【０１０９】つまり、抜去する断波長が1582nm以上で
は、出力低下が生じないので、この波長あるいは、この
波長付近で2帯域に帯域分割して増幅する手法が有効と
考えられる。
は、出力低下が生じないので、この波長あるいは、この
波長付近で2帯域に帯域分割して増幅する手法が有効と
考えられる。
【０１１０】必要に応じて3つ以上の帯域に分割して増
幅する手法も考えられる。
幅する手法も考えられる。
【０１１１】図15に本発明の第六の実施例を示す。
【０１１２】11,12はEDF、21,22,23は光アイソレータ、
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
【０１１３】図15に示すように、C-band信号光は、分波
カプラ8、光増幅器124、利得等化フィルタ103、可変光
減衰器113、光増幅器125、分散補償器132、光増幅器1
26、利得等化フィルタ104、可変光減衰器114、光増幅器
127、合波カプラ9を通って増幅され、出力される。
カプラ8、光増幅器124、利得等化フィルタ103、可変光
減衰器113、光増幅器125、分散補償器132、光増幅器1
26、利得等化フィルタ104、可変光減衰器114、光増幅器
127、合波カプラ9を通って増幅され、出力される。
【０１１４】一方、L-band信号光は、分波カプラ8を通
って2帯域に分かれ、帯域分波カプラ5、光アイソレータ
21、WDMカプラ31、Erドープファイバ11、光アイソレー
タ22、帯域合波カプラ6という経路、あるいは、帯域分
波カプラ5、光アイソレータ23、WDMカプラ32、Erドープ
ファイバ12、光アイソレータ24、帯域合波カプラ6とい
う経路を通り、利得等化フィルタ101、可変光減衰器1
11、光増幅器121、分散補償器131、光増幅器122、利得
等化フィルタ102、可変光減衰器112、光増幅器123を通
って増幅された後出力される。
って2帯域に分かれ、帯域分波カプラ5、光アイソレータ
21、WDMカプラ31、Erドープファイバ11、光アイソレー
タ22、帯域合波カプラ6という経路、あるいは、帯域分
波カプラ5、光アイソレータ23、WDMカプラ32、Erドープ
ファイバ12、光アイソレータ24、帯域合波カプラ6とい
う経路を通り、利得等化フィルタ101、可変光減衰器1
11、光増幅器121、分散補償器131、光増幅器122、利得
等化フィルタ102、可変光減衰器112、光増幅器123を通
って増幅された後出力される。
【０１１５】図15に示す各構成の機能及び動作は実質的
に図10と同じ番号と同じである。
に図10と同じ番号と同じである。
【０１１６】相違点は、光増幅器120,121,122,123は図1
3と同様に、短波長側の光が出力端で励起光として他の
信号光を増幅する作用を低下させるよう使用帯域を分割
する構成を取る点が異なる。
3と同様に、短波長側の光が出力端で励起光として他の
信号光を増幅する作用を低下させるよう使用帯域を分割
する構成を取る点が異なる。
【０１１７】また、分波カプラ8と光増幅器120内の帯域
分波カプラ5とを一体化させる構成も可能である。
分波カプラ5とを一体化させる構成も可能である。
【０１１８】また、本構成において、光増幅器123内の
帯域合波カプラ6と合波カプラ9と一体化させる構成も可
能である。
帯域合波カプラ6と合波カプラ9と一体化させる構成も可
能である。
【０１１９】さらに、利得等化器101,102,可変光減衰器
111,112分散補償器131をL-band増幅部内で完全に2帯域
に分ければ、光増幅器120の帯域合波カプラ6と、光増幅
器121と光増幅器122の帯域合波カプラ6と帯域分波カプ
ラ5と、光増幅器123の帯域分波カプラ5を省略すること
ができる。
111,112分散補償器131をL-band増幅部内で完全に2帯域
に分ければ、光増幅器120の帯域合波カプラ6と、光増幅
器121と光増幅器122の帯域合波カプラ6と帯域分波カプ
ラ5と、光増幅器123の帯域分波カプラ5を省略すること
ができる。
【０１２０】図16に本発明の第七の実施例を示す。
【０１２１】11,12はEDF、21,22,23は光アイソレータ、
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、4は励起
用レーザ、７は励起用レーザの出力を分岐するビームヒ
プリッタである。
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、4は励起
用レーザ、７は励起用レーザの出力を分岐するビームヒ
プリッタである。
【０１２２】図に示すようにEDF11、12のように利得分
割し、励起光4が励起光分岐カプラ7で分岐され、それぞ
れ、WDMカプラ31、32を通して入射させ、光アイソレー
タ21、WDMカプラ31、EDF11、光アイソレータ22、WDMカ
プラ32、EDF12、光アイソレータ23の経路を通る主信号
光を分割増幅する。
割し、励起光4が励起光分岐カプラ7で分岐され、それぞ
れ、WDMカプラ31、32を通して入射させ、光アイソレー
タ21、WDMカプラ31、EDF11、光アイソレータ22、WDMカ
プラ32、EDF12、光アイソレータ23の経路を通る主信号
光を分割増幅する。
【０１２３】上記構成により、第一の実施例と同様に、
例えば短波長光(1570nm) と長波長光(1600nm)の2波を入
射させて増幅させ、そのときと同じ励起光条件で、長波
長光のみ1波を入射させる場合で、その出射端での出力
レベルを比較すると、従来の構成の場合の特性(図7)と
比較して、出射端での長波長光の変動量をゼロ、つまり
出力低下のないようにする効果を期待できる。
例えば短波長光(1570nm) と長波長光(1600nm)の2波を入
射させて増幅させ、そのときと同じ励起光条件で、長波
長光のみ1波を入射させる場合で、その出射端での出力
レベルを比較すると、従来の構成の場合の特性(図7)と
比較して、出射端での長波長光の変動量をゼロ、つまり
出力低下のないようにする効果を期待できる。
【０１２４】分割点の位置についても第一の実施例と同
様に、図5において、出力変動量が正の値をもつEDF長の
領域内に設定する必要がある。
様に、図5において、出力変動量が正の値をもつEDF長の
領域内に設定する必要がある。
【０１２５】あるいは、前方励起光パワーの出射端残留
パワーが所定値、例えば約20 mW以下にならないポイン
トに分割点を設定する手法もある。
パワーが所定値、例えば約20 mW以下にならないポイン
トに分割点を設定する手法もある。
【０１２６】本構成のように単一の励起用レーザ4から
出射される励起光を励起光分岐カプラ7により分岐する
ことにより、励起用レーザの個数の削減となる効果のほ
かに、EDF11、12それぞれへのパワー分配比をこの励起
光分岐カプラ7で管理できるという効果がある。
出射される励起光を励起光分岐カプラ7により分岐する
ことにより、励起用レーザの個数の削減となる効果のほ
かに、EDF11、12それぞれへのパワー分配比をこの励起
光分岐カプラ7で管理できるという効果がある。
【０１２７】この様な励起レーザの共有化構成は図11の
ような双方向励起の場合でも利用することができる。
ような双方向励起の場合でも利用することができる。
【０１２８】図17に本発明の第八の実施例を示す。
【０１２９】11,12はEDF、21,22,23は光アイソレータ、
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
31,32は励起光と信号光を合波するWDMカプラ、41,42は
励起用レーザ、8はC-bandとL-bandの帯域をそれぞれ異
なる出口へと分波する分波カプラ、9はC-bandとL-band
の帯域を合波する合波カプラ、101, 102,103,104は利得
等化フィルタ、111,112,113,114は可変光減衰器、120,1
2 1,122,123,124,125, 126, 127,は光増幅器、131, 132
は分散補償器である。
【０１３０】図17に示すように、C-band信号光は、分波
カプラ8、光増幅器124、利得等化フィルタ103、可変光
減衰器113、光増幅器125、分散補償器132、光増幅器1
26、利得等化フィルタ104、可変光減衰器114、光増幅器
127、合波カプラ9を通って増幅され、出力される。
カプラ8、光増幅器124、利得等化フィルタ103、可変光
減衰器113、光増幅器125、分散補償器132、光増幅器1
26、利得等化フィルタ104、可変光減衰器114、光増幅器
127、合波カプラ9を通って増幅され、出力される。
【０１３１】一方、L-band信号光は、分波カプラ8、光
アイソレータ21、WDMカプラ31、EDF1 1、光アイソレータ
22、WDMカプラ32、EDF12、光アイソレータ23、利得等化
フィルタ101、可変光減衰器111、光増幅器121、分散補
償器131、光増幅器122、利得等化フィルタ102、可変光
減衰器112、光増幅器123を通って増幅され、出力され
る。
アイソレータ21、WDMカプラ31、EDF1 1、光アイソレータ
22、WDMカプラ32、EDF12、光アイソレータ23、利得等化
フィルタ101、可変光減衰器111、光増幅器121、分散補
償器131、光増幅器122、利得等化フィルタ102、可変光
減衰器112、光増幅器123を通って増幅され、出力され
る。
【０１３２】また、励起光は、励起光源4から励起光が
励起光分岐カプラ7で分岐され、それぞれ、WDMカプラ
31、32を通してそれぞれ、EDF11、EDF12に供給され、L-b
and信号光を分割増幅する。
励起光分岐カプラ7で分岐され、それぞれ、WDMカプラ
31、32を通してそれぞれ、EDF11、EDF12に供給され、L-b
and信号光を分割増幅する。
【０１３３】図17に示す各構成の機能及び動作は実質的
に図10と同じ番号と同じである。
に図10と同じ番号と同じである。
【０１３４】相違点は、光増幅器120,121,122,123は図1
6と同じ励起光源を共有化する点である。
6と同じ励起光源を共有化する点である。
【０１３５】図16図17のように第二、三、四、六、八の
実施例においても励起を共通の光源として、ビームスプ
リッタで分岐してEDFに供給することは可能である。 （付記１）入力光と第１の励起光を入力し光増幅する第
１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類元素ド
ープファイバの出力光を第２の励起光により増幅する第
２の希土類元素ドープファイバとを設けたことを特徴と
する光増幅器。 （付記２）入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域分
部と、該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対して
それぞれ光増幅器を設け、該各光増幅器の少なくとも一
つの光増幅器は第１の励起光により増幅する第１の希土
類元素ドープファイバと、第１の希土類元素ドープファ
イバ出力を第２の励起光により増幅する第２の希土類元
素ドープファイバからなることを特徴とする光増幅器。 （付記３）第1の励起光で前方励起により光増幅を行な
う希土類元素ドープファイバにおいて、該第１の励起光
パワーが一定の場合に該希土類元素ドープファイバに第
１と第２の波長の光を入力して増幅した場合の該第１の
波長の出力光パワーを該第１の波長の光のみを入力して
増幅した場合の該第１の波長の出力光パワーから差し引
いた差分の値が正の値を取る該希土類元素ドープファイ
バ上の位置に第2の励起光を前方励起することを特徴と
する光増幅器。 （付記４）入力光と第１の励起光を入力して光増幅する
第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類元素
ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する第２
の希土類元素ドープファイバとを設け、特定波長の伝送
信号光が減衰または消えた時に他の波長の出力される伝
送信号光パワーが該特定波長の伝送信号光が消える前の
該他の波長の出力される伝送信号光パワーとほぼ等しい
かそれ以上であることを特徴とする光増幅器。 （付記５）入力光と第１の励起光を入力して光増幅する
第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類元素
ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する第２
の希土類元素ドープファイバとを設け、該第１の希土類
元素ドープファイバの長さを特定波長の伝送信号光が減
衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パ
ワーが該特定波長の伝送信号光が消える前の該波長の出
力される伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上によ
うにすることを特徴とする光増幅器。 （付記６）付記１乃至付記５記載の光増幅器に於いて、
該第１の励起光は該希土類ドープファイバに対して前方
励起で有ることを特徴とする光増幅器。 （付記７）付記１乃至付記５記載の光増幅器に於いて、
該第２の励起光は該希土類元素ドープファイバに対して
前方励起で有ることを特徴とする光増幅器。 （付記８）付記１乃至付記５記載の光増幅器に於いて、
該第１の励起光及び該第２の励起光は一つの励起光源を
分岐した光であることを特徴とする光増幅器。 （付記９）入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域分
部と、該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対して
それぞれ光増幅器を設け、該各光増幅器の少なくとも一
つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前方励起す
る構成で、入力される特定波長の伝送信号光が減衰また
は消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パワーが
該特定波長の伝送信号光が消える前の該他の波長の出力
れる伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上であるこ
とを特徴とする光増幅器。 （付記１０）入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域
分部と、該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対し
てそれぞれ光増幅器を設け、該各光増幅器の少なくとも
一つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前方励起
する構成で、該希土類元素ドープファイバの長さを入力
される特定波長の伝送信号光が減衰または消えた時に他
の波長の出力する伝送信号光パワーが該特定波長の伝送
信号光が消える前の該他の波長の出力される伝送信号光
パワーとほぼ等しいかそれ以上であることを特徴とする
光増幅器。 （付記１１）波長多重伝送信号光を増幅する光増幅に於
いて、該波長多重伝送信号光を入力し第１と第2の励起
光により増幅する希土類元素ドープファイバを設け、該
第1の励起光を該入力光の伝搬方向と同じ方向に励起
し、該第2の励起光を該入力光の伝搬方向と反対方向に
励起し、該希土類元素ドープファイバの出力側で特定波
長の伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長の伝送
信号光パワーが該特定波長の伝送信号光が消える前のパ
ワーとほぼ等しくなることを特徴とする光増幅器。 （付記１２）波長多重伝送信号光を増幅する方法におい
て、該波長多重伝送信号光と第１の励起光を第１の希土
類元素ドープファイバに入力し、第１の希土類元素ドー
プファイバ出力と第２の励起光を第２の希土類元素ドー
プファイバに入力し、特定波長の伝送信号光が減衰また
は消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パワーが
該特定波長の伝送信号光が消える前の該他の波長の出力
される伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上にする
ことを特徴とする波長多重伝送信号光の増幅方法。
実施例においても励起を共通の光源として、ビームスプ
リッタで分岐してEDFに供給することは可能である。 （付記１）入力光と第１の励起光を入力し光増幅する第
１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類元素ド
ープファイバの出力光を第２の励起光により増幅する第
２の希土類元素ドープファイバとを設けたことを特徴と
する光増幅器。 （付記２）入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域分
部と、該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対して
それぞれ光増幅器を設け、該各光増幅器の少なくとも一
つの光増幅器は第１の励起光により増幅する第１の希土
類元素ドープファイバと、第１の希土類元素ドープファ
イバ出力を第２の励起光により増幅する第２の希土類元
素ドープファイバからなることを特徴とする光増幅器。 （付記３）第1の励起光で前方励起により光増幅を行な
う希土類元素ドープファイバにおいて、該第１の励起光
パワーが一定の場合に該希土類元素ドープファイバに第
１と第２の波長の光を入力して増幅した場合の該第１の
波長の出力光パワーを該第１の波長の光のみを入力して
増幅した場合の該第１の波長の出力光パワーから差し引
いた差分の値が正の値を取る該希土類元素ドープファイ
バ上の位置に第2の励起光を前方励起することを特徴と
する光増幅器。 （付記４）入力光と第１の励起光を入力して光増幅する
第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類元素
ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する第２
の希土類元素ドープファイバとを設け、特定波長の伝送
信号光が減衰または消えた時に他の波長の出力される伝
送信号光パワーが該特定波長の伝送信号光が消える前の
該他の波長の出力される伝送信号光パワーとほぼ等しい
かそれ以上であることを特徴とする光増幅器。 （付記５）入力光と第１の励起光を入力して光増幅する
第１の希土類元素ドープファイバと、第１の希土類元素
ドープファイバ出力を第２の励起光により増幅する第２
の希土類元素ドープファイバとを設け、該第１の希土類
元素ドープファイバの長さを特定波長の伝送信号光が減
衰または消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パ
ワーが該特定波長の伝送信号光が消える前の該波長の出
力される伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上によ
うにすることを特徴とする光増幅器。 （付記６）付記１乃至付記５記載の光増幅器に於いて、
該第１の励起光は該希土類ドープファイバに対して前方
励起で有ることを特徴とする光増幅器。 （付記７）付記１乃至付記５記載の光増幅器に於いて、
該第２の励起光は該希土類元素ドープファイバに対して
前方励起で有ることを特徴とする光増幅器。 （付記８）付記１乃至付記５記載の光増幅器に於いて、
該第１の励起光及び該第２の励起光は一つの励起光源を
分岐した光であることを特徴とする光増幅器。 （付記９）入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域分
部と、該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対して
それぞれ光増幅器を設け、該各光増幅器の少なくとも一
つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前方励起す
る構成で、入力される特定波長の伝送信号光が減衰また
は消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パワーが
該特定波長の伝送信号光が消える前の該他の波長の出力
れる伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上であるこ
とを特徴とする光増幅器。 （付記１０）入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域
分部と、該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対し
てそれぞれ光増幅器を設け、該各光増幅器の少なくとも
一つの光増幅器は希土類元素ドープファイバを前方励起
する構成で、該希土類元素ドープファイバの長さを入力
される特定波長の伝送信号光が減衰または消えた時に他
の波長の出力する伝送信号光パワーが該特定波長の伝送
信号光が消える前の該他の波長の出力される伝送信号光
パワーとほぼ等しいかそれ以上であることを特徴とする
光増幅器。 （付記１１）波長多重伝送信号光を増幅する光増幅に於
いて、該波長多重伝送信号光を入力し第１と第2の励起
光により増幅する希土類元素ドープファイバを設け、該
第1の励起光を該入力光の伝搬方向と同じ方向に励起
し、該第2の励起光を該入力光の伝搬方向と反対方向に
励起し、該希土類元素ドープファイバの出力側で特定波
長の伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長の伝送
信号光パワーが該特定波長の伝送信号光が消える前のパ
ワーとほぼ等しくなることを特徴とする光増幅器。 （付記１２）波長多重伝送信号光を増幅する方法におい
て、該波長多重伝送信号光と第１の励起光を第１の希土
類元素ドープファイバに入力し、第１の希土類元素ドー
プファイバ出力と第２の励起光を第２の希土類元素ドー
プファイバに入力し、特定波長の伝送信号光が減衰また
は消えた時に他の波長の出力される伝送信号光パワーが
該特定波長の伝送信号光が消える前の該他の波長の出力
される伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以上にする
ことを特徴とする波長多重伝送信号光の増幅方法。
【０１３６】
【発明の効果】光増幅器を構成する希土類元素ドープフ
ァイバを複数の励起光で励起し、希土類元素ドープファ
イバ長さ方向の反転分布率の低下を防止しすることで、
増幅する信号光チャネル数の減少時にも各チャネルの出
力の低下を防止する事ができる。
ァイバを複数の励起光で励起し、希土類元素ドープファ
イバ長さ方向の反転分布率の低下を防止しすることで、
増幅する信号光チャネル数の減少時にも各チャネルの出
力の低下を防止する事ができる。
【０１３７】即ち、L-band ＥＤＦＡにおいて、波長数
の減設後に過渡的にチャネルあたりの出力パワーの低下
量を抑えるあるいは低下させない構成を実現できる。
の減設後に過渡的にチャネルあたりの出力パワーの低下
量を抑えるあるいは低下させない構成を実現できる。
【図１】EDFAの単位長さ当りの利得係数の波長依存性
【図２】L-band光増幅用EDFAの基本構成
【図３】反転分布率のEDF長手方向分布
【図４】80波波長多重時の各チャネルの長手方向パワー
分布
分布
【図５】長波長側チャネル変動のEDF長依存性
【図６】L-band光増幅のエネルギー準位図
【図７】各チャネルのEDFパワー長手方向分布
【図８】本発明の第一の実施例
【図９】第一の実施例におけるEDF長手方向パワー分布
【図１０】本発明の第二の実施例
【図１１】本発明の第三の実施例
【図１２】本発明の第四の実施例
【図１３】本発明の第五の実施例
【図１４】チャネル配置による出力低下量
【図１５】本発明の第六の実施例
【図１６】本発明の第七の実施例
【図１７】本発明の第八の実施例
11,12 EDF 21,22,23 光アイソレータ 31,32 WDMカプラ 41,42 励起用レーザ 7 ビームスプリッタ 8 分波カプラ 9 合波カプラ 101, 102,103,104 利得等化フィルタ 111,112,113,114 可変光減衰器 120,121,122,123,124,125, 126, 127 光増幅器 131, 132 分散補償器
───────────────────────────────────────────────────── 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 14/02 (72)発明者 近間 輝美 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 稲垣 真也 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 宿南 宣文 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 AB09 AK06 JJ05 PP07 YY17 5K002 AA06 BA05 CA03 CA08 CA13 DA02 FA01
Claims (9)
- 【請求項１】入力光と第１の励起光を入力し光増幅する
第１の希土類元素ドープファイバと、 第１の希土類元素ドープファイバの出力光を第２の励起
光により増幅する第２の希土類元素ドープファイバとを
設けたことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域
分部と、 該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対してそれぞ
れ光増幅器を設け、 該各光増幅器の少なくとも一つの光増幅器は第１の励起
光が入力れ該入力光を増幅する第１の希土類元素ドープ
ファイバと、第１の希土類元素ドープファイバ出力を第
２の励起光が入力されて増幅する第２の希土類元素ドー
プファイバからなることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項３】第1の励起光で前方励起により光増幅を行
なう希土類元素ドープファイバにおいて、 該第１の励起光パワーが一定の場合に該希土類元素ドー
プファイバに第１と第２の波長の光を入力して増幅した
場合の該第１の波長の出力光パワーを該第１の波長の光
のみを入力して増幅した場合の該第１の波長の出力光パ
ワーから差し引いた差分の値が正の値を取る該希土類元
素ドープファイバ上の位置に第2の励起光を前方励起す
ることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項４】入力光と第１の励起光を入力して光増幅す
る第１の希土類元素ドープファイバと、 第１の希土類元素ドープファイバ出力を第２の励起光に
より増幅する第２の希土類元素ドープファイバとを設
け、 特定波長の伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長
の出力される伝送信号光パワーが該特定波長の伝送信号
光が消える前の該他の波長の出力される伝送信号光パワ
ーとほぼ等しいかそれ以上であることを特徴とする光増
幅器。 - 【請求項５】入力光と第１の励起光を入力して光増幅す
る第１の希土類元素ドープファイバと、 第１の希土類元素ドープファイバ出力を第２の励起光に
より増幅する第２の希土類元素ドープファイバとを設
け、 該第１の希土類元素ドープファイバの長さを特定波長の
伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長の出力され
る伝送信号光パワーが該特定波長の伝送信号光が消える
前の該波長の出力される伝送信号光パワーとほぼ等しい
かそれ以上にようにすることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項６】入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域
分部と、 該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対してそれぞ
れ光増幅器を設け、 該各光増幅器の少なくとも一つの光増幅器は希土類元素
ドープファイバを前方励起する構成で、入力される特定
波長の伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長の出
力される伝送信号光パワーが該特定波長の伝送信号光が
消える前の該他の波長の出力れる伝送信号光パワーとほ
ぼ等しいかそれ以上であることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項７】入力光を複数波長帯域に分割する波長帯域
分部と、 該波長帯域分部で分割された各波長帯域に対してそれぞ
れ光増幅器を設け、 該各光増幅器の少なくとも一つの光増幅器は希土類元素
ドープファイバを前方励起する構成で、該希土類元素ド
ープファイバの長さを入力される特定波長の伝送信号光
が減衰または消えた時に他の波長の出力する伝送信号光
パワーが該特定波長の伝送信号光が消える前の該他の波
長の出力される伝送信号光パワーとほぼ等しいかそれ以
上であることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項８】波長多重伝送信号光を増幅する方法におい
て、 第１と第2の励起光を希土類元素ドープファイバに入力
し、 該第1の励起光を該入力光の伝搬方向と同じ方向に励起
し、 該第2の励起光を該入力光の伝搬方向と反対方向に励起
し、 該希土類元素ドープファイバの出力側で特定波長の伝送
信号光が減衰または消えた時に他の波長の伝送信号光パ
ワーが該特定波長の伝送信号光が消える前のパワーとほ
ぼ等しくする波長多重伝送信号の増幅方法。 - 【請求項９】波長多重伝送信号光を増幅する方法におい
て、 該波長多重伝送信号光と第１の励起光を第１の希土類元
素ドープファイバに入力し、 第１の希土類元素ドープファイバ出力と第２の励起光を
第２の希土類元素ドープファイバに入力し、 特定波長の伝送信号光が減衰または消えた時に他の波長
の出力される伝送信号光パワーが該特定波長の伝送信号
光が消える前の該他の波長の出力される伝送信号光パワ
ーとほぼ等しいかそれ以上にすることを特徴とする波長
多重伝送信号光の増幅方法。
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