JP2002350645A - 利得等化装置及びフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 増幅された信号光の利得のばらつきを補償す
る利得等化装置について、容易に作製できるようにする
とともに、出力される信号光の波長特性をスムースに
し、さらにその信号光の損失の低減を図る。 【解決手段】 異なる複数の波長を有する信号光を伝送
する伝送用ファイバ２と、伝送用ファイバ２の側面に異
なる位置で光学的に融着された状態で伝送用ファイバ２
とともに延び、互いに異なる規格化周波数Ｖを有する複
数の融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を増幅する利得
媒質の利得の波長依存性を補償するために使用される利
得等化装置及びフィルタ装置に関する技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信の分野において波長多重伝
送（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）方式
の開発が積極的に進められている。この波長多重伝送方
式によれば、波長の異なる複数の光（信号光）を光ファ
イバで伝送し、受信部において波長毎に分波を行うた
め、ある信号光に対し他の波長の信号光が雑音として作
用することになる。特に、信号光を増幅する光ファイバ
増幅器の利得特性に強い波長依存性があると、増幅後の
信号光強度に大きなばらつきが生じるため、このばらつ
きを補償する必要が生じる。

【０００３】このような光強度のばらつきを補償するた
めに、従来、光ファイバ増幅器の出力側に損失フィルタ
装置（利得等化装置）を付加することが提案されている
（「光ファイバ増幅器用利得等化器」、ＮＥＣ技報Vol.
51 No4/1998、第49〜53頁参照）。この文献によれば、
増幅後の信号光強度の波長依存性を、複数のエタロンフ
ィルタを組み合わせた集中型利得等化装置によって低減
し、それによって出力光強度の波長特性を平準化してい
る。

【０００４】このような集中型の利得等化装置を光ファ
イバグレーティングによって構成することも提案されて
いる（「残留応力開放による長周期ファイバグレーティ
ングを用いた利得平坦化ＥＤＦＡ」、1998年電子情報通
信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、C-3-2、第1
36頁参照）。この文献では、純粋石英コアファイバの残
留応力を開放して作製した長周期ファイバグレーティン
グ（以降、ＬＰＧとも呼ぶ）を利得等化装置に適用して
いる。このＬＰＧは、コアを伝搬する光のコアモードを
クラッドモードに結合して、入力されたコアモードの強
度を所定波長（損失波長）を中心とした狭い帯域に亘っ
て減衰させるという特性を有する。

【０００５】また、この種の利得等化装置を複数の誘電
体多層膜によって構成することも一般に知られている。
すなわち、誘電体多層膜は屈折率の異なる２つの材料を
薄膜工法で薄く繰り返し積層させた受動素子であって、
入射された光のうち特定の波長のものだけを通過させる
ようにしたものである。

【０００６】このような利得等化装置は、何れも、希土
類元素がドープされた光ファイバなどの利得媒質によっ
て光を増幅した後に、その増幅光に対するフィルタリン
グを実行するために使用される。その場合、利得等化装
置のフィルタリング特性（以降、損失波長特性とも呼
ぶ）は、利得媒質全体の最終的なゲイン特性（以降、利
得波長特性とも呼ぶ）に応じて決定される。利得媒質全
体の利得波長特性が例えば図９（ａ）の曲線Ａに示され
る波長依存性を持つ場合、利得等化装置の損失波長特性
は図９（ｂ）の曲線Ｂに示すような波長依存性を持つよ
うに設計される。曲線Ｂは曲線Ａの利得の相対的に高い
部分に対してより大きな損失を与えるプロファイルを有
している。利得媒質によって増幅された出力光の強度
は、図９（ａ）の利得波長特性（曲線Ａ）に応じた波長
依存性を持つに至るが、その後、出力光強度の相対的に
高い成分が利得等化装置によって部分的にカットされる
ため、最終的には図９（ｃ）の曲線Ｃで示される光を得
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のも
のでは、その構造がそれぞれ複雑であるため、所望の利
得波長特性に制御することが難しいという問題がある。
また、大がかりな製造装置が必要となるため、製作に要
するコストが高くなるのは避けられない。

【０００８】また、エタロンフィルタや誘電体多層膜を
利用したものは、ファイバ形状ではなく薄膜状のガラス
板等から構成されているので、信号光を入力する目的
で、信号光を一旦ファイバ外部の空間へ出射させる必要
がある。すなわち、外部空間へ出射された信号光を平行
な光に制御して、利得等化装置を通過させた後、その出
力たる信号光を再び伝送用光ファイバに入射させる必要
があるため、信号光の制御が難しくその損失も大きくな
るという問題もある。

【０００９】一方、ファイバグレーティングを利用する
ものでは、出力後の波長特性にリップルが生じるため、
利得特性をスムースにするのは困難である。

【００１０】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主たる目的とするところは、利得等化装置
又はそれを構成するフィルタ装置の構成に工夫を凝らす
ことにより、それらを容易に作製できるようにするとと
もに、出力される信号光の波長特性をスムースにし、さ
らにその信号光の損失の低減を図ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】具体的には、請求項１の
発明では、利得等化装置として、異なる複数の波長を有
する信号光を伝送する伝送用ファイバと、該伝送用ファ
イバの側面に光学的に融着された状態で上記伝送用ファ
イバとともに延び、所定の規格化周波数を有する少なく
とも１つの融着用ファイバとを備えることを特徴とす
る。

【００１２】上記の構成により、エタロンや誘電体多層
膜を利用するものに比べて、非常に簡単な構成で利得等
化することができる。また、光ファイバにより構成され
るので、信号光を一旦ファイバ外部へ出射させずに伝送
させることができる。つまり、利得等化装置における信
号光の損失を効果的に低減させることができる。そし
て、カプラ製造装置により製造できるので、コーティン
グ装置等の大がかりな製造装置が必要なく、コストの低
減を図ることができる。

【００１３】そして、リップルが生じないので、ファイ
バグレーティングを利用するものに比べて損失波長特性
をスムースにすることができる。

【００１４】また、信号光に利得を付与する光増幅装置
がＥＤＦから構成される場合、そのＥＤＦに直接設ける
ことができる。つまり、光増幅装置及び利得等化装置の
組合せを全体として小型化することができる。

【００１５】請求項２の発明では、請求項１の利得等化
装置において、伝送用ファイバの側面の異なる位置に、
互いに異なる規格化周波数を有する複数の融着用ファイ
バが光学的に融着されていることを特徴とする。

【００１６】上記の構成により、規格化周波数が異なる
複数の融着用ファイバを組み合わせることによって、伝
送用ファイバ及び融着用ファイバが互いに融着している
融着部を介して、伝送用ファイバの上流側から下流側へ
通過する信号光の波長毎の透過率の差を制御することが
できる。例えば、利得等化装置全体としての損失波長特
性が図７に示すようなものである場合、融着用ファイバ
の規格化周波数を互いに大きく異ならせることによっ
て、同図におけるグラフａからグラフｂへと透過率の差
を小さくすることができる。

【００１７】一方、融着部の長さを変化させることによ
って、同図に示すように、横軸を波長、また縦軸を透過
率としたときに曲線で示される損失波長特性を、縦軸方
向の大きさは変化させずに、横軸方向つまり波長軸方向
にのみ伸縮させるように制御することができる。従っ
て、これらにより所望の損失波長特性が得られるように
制御することができる。

【００１８】請求項３の発明では、請求項２の利得等化
装置において、融着用ファイバ同士の規格化周波数の差
は、信号光の波長範囲における伝送用ファイバの規格化
周波数の５％以上であることを特徴とする。

【００１９】また、請求項４の発明では、請求項２の利
得等化装置において、融着用ファイバ同士の規格化周波
数の差は、信号光の波長範囲における伝送用ファイバの
規格化周波数の０．１〜３倍であることを特徴とする。

【００２０】これら請求項３及び４の構成により、好ま
しい規格化周波数を有する融着用ファイバを具体的に得
ることができる。

【００２１】請求項５の発明では、請求項２の利得等化
装置において、融着用ファイバ同士の比屈折率差の差
は、伝送用ファイバの比屈折率差の５％以上であること
を特徴とする。

【００２２】また、請求項６の発明では、請求項２の利
得等化装置において、融着用ファイバ同士の比屈折率差
の差は、伝送用ファイバの比屈折率差の０．２〜７倍で
あることを特徴とする。

【００２３】これら請求項５及び６の構成により、望ま
しい比屈折率差を有する融着用ファイバを具体的に得る
ことができる。

【００２４】請求項７の発明では、請求項１〜６のいず
れか１つの利得等化装置において、融着用ファイバは高
損失ガラスからなることを特徴とする。このことによ
り、融着用ファイバによって伝送用ファイバから取り除
かれる所定波長の信号光を熱等に変換して消失させるこ
とができるので、その取り除かれた信号光が伝送用ファ
イバへ戻らないようにする手段を別途設ける必要がな
く、簡単な構成とすることができる。

【００２５】請求項８の発明では、異なる複数の波長を
有する信号光を伝送する伝送用ファイバと、上記伝送用
ファイバの側面に光学的に融着された状態で該伝送用フ
ァイバとともに延び、互いに異なる規格化周波数を有す
る複数のファイバが軸方向に連結して構成される連結フ
ァイバとを備えることを特徴とする。

【００２６】上記の構成により、予め直線状に接続され
た融着用ファイバを伝送用ファイバへ融着するので、損
失波長特性を高精度かつ容易に制御できるものとなる。

【００２７】請求項９の発明では、請求項８の利得等化
装置において、連結ファイバは高損失ガラスからなるこ
とを特徴とする。

【００２８】請求項１０の発明では、フィルタ装置とし
て、信号光を伝送する伝送用ファイバと、上記伝送用フ
ァイバの側面に光学的に融着された状態で該伝送用ファ
イバとともに延び、所定の規格化周波数を有する少なく
とも１つの融着用ファイバとを備えることを特徴とす
る。このことにより、所定の波長を有する信号光を簡単
な構成によって、容易にフィルタリングすることができ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、本発明の実
施形態１を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形
態に係る利得等化装置１を有する光ファイバ増幅器１０
を概略的に示している。

【００３０】すなわち、同図に示すように、光ファイバ
増幅器１０は、エルビウムドープ光ファイバ心線１１
と、このエルビウムドープ光ファイバ心線１１を励起す
るための励起光源１２と、後述の利得等化装置１と、光
カプラ１３とを備えている。励起光源１２は、例えば波
長１．４８μｍ帯または波長０．９８μｍ帯の励起光
（pump light）を発するレーザ装置であり、その出力部
が光ファイバ１４を介して光カプラ１３に接続されてい
る。一方、この光カプラ１３にはエルビウムドープ光フ
ァイバ心線１１の一端が接続されており、励起光源１２
の励起光を光カプラ１３を介してエルビウムドープ光フ
ァイバ心線１１へ入射するようになされている。

【００３１】さらに、光ファイバ増幅器１０は、入力用
及び出力用の光ファイバ１５，１５と、光アイソレータ
１６，１７とを備えている。すなわち、波長範囲が例え
ば１．５３〜１．５７μｍである複数の波長の光からな
る信号光が入力される入力用の光ファイバ１５には、一
方向（図１における左から右へ向かう方向）の信号光の
通過のみを許容する光アイソレータ１６が配設されてお
り、この光ファイバ１５の出力側端部が上記光カプラ１
３に接続されている。このようにして、入力された信号
光を光カプラ１３を介してエルビウムドープ光ファイバ
心線１１へ入射するようになされている。

【００３２】また、利得等化装置１は、エルビウムドー
プ光ファイバ心線１１の信号光伝搬方向下流側に配設さ
れており、その出力側端部は、上記光アイソレータ１６
と同様の光アイソレータ１７に接続されている。そし
て、この光アイソレータ１７は光ファイバ１５に接続さ
れている。

【００３３】そして、本発明の特徴として、利得等化装
置１は、異なる複数の波長を有する信号光を伝送する伝
送用ファイバ２と、この伝送用ファイバ２の側面に光学
的に融着された状態で伝送用ファイバ２とともに延び、
所定の規格化周波数を有する少なくとも１つの融着用フ
ァイバ３とを備えており、エルビウムドープ光ファイバ
心線１１と励起光源１２の励起光とによって増幅された
信号光に対して、その利得のばらつきを補償するように
なされている。

【００３４】本実施形態では、特に、複数の融着用ファ
イバ３ａ，３ｂ，３ｃが設けられており、伝送用ファイ
バ２の側面に異なる位置で光学的に融着された状態でこ
の伝送用ファイバ２とともに延び、互いに異なる規格化
周波数を有するようになされている。

【００３５】すなわち、本実施形態では、伝送用ファイ
バ２は、例えば、エルビウムドープ光ファイバ心線１１
と同様に、エルビウムドープ光ファイバであり、融着用
ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃは、コアとその外周に設けら
れるクラッドとからなる光ファイバである。換言すれ
ば、本実施形態に係る伝送用ファイバ２は、エルビウム
ドープ光ファイバ心線１１の一部分である。そして、伝
送用ファイバ２及び融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃの
双方の側面たるクラッドの表面同士が接触した状態で加
熱され、この加熱状態で融着部分に引張張力が付与され
ることにより融着された状態で軸方向に所定長さだけそ
れぞれ延ばされて形成されている。このようにして、伝
送用ファイバ２及び融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃは
融着部５で結合されている。

【００３６】具体的には、図２に示すように、第１融着
用ファイバ３ａ、第２融着用ファイバ３ｂ、第３融着用
ファイバ３ｃの３つの融着用ファイバが信号光の伝搬方
向上流側から並ぶようにして、伝送用ファイバ２の側面
にそれぞれ結合されている。

【００３７】そして、図３（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、伝送用ファイバ２と第１〜第３融着用ファイバ３
ａ，３ｂ，３ｃとの融着部５，５，…は、それぞれ所定
の損失波長特性を有している。そして、この３つの損失
波長特性を組み合わせて合成することによって、図３
（ｄ）に示す波長損失特性を実現している。

【００３８】また、第１〜第３融着用ファイバ３ａ，３
ｂ，３ｃはエルビウムイオンや金属イオン等が添加され
てなる高損失ガラスから構成されている。そして、伝送
用ファイバ２から伝搬する信号光の光エネルギを吸収す
るようになされている。

【００３９】さらに、第１〜第３融着用ファイバ３ａ，
３ｂ，３ｃは、その下流側端部の平面が軸方向に対して
斜め方向とされており、万一、信号光の光エネルギが吸
収しきれない場合であっても、その信号光が融着用ファ
イバ３ａ，３ｂ，３ｃから伝送用ファイバ２へ戻らない
ようになされている。尚、融着用ファイバ３ａ，３ｂ，
３ｃの融着部５，５，…から下流側部分は、光の損失を
大きくする観点から比較的長くすることが好ましい。こ
のことにより、融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃの下流
側部分を伝搬する信号光の損失を大きくすることができ
るので、この場合には、上記のように下流側端部の平面
を斜め方向にする必要はない。

【００４０】そして、第１〜第３融着用ファイバ３ａ，
３ｂ，３ｃは、比屈折率差Δ及びコア径を設定すること
により規格化周波数Ｖが所定値に制御されている。具体
的には、比屈折率差Δが一定のときにはコア径を設定す
ることにより、またコア径が一定のときには比屈折率差
Δを設定することにより規格化周波数Ｖは制御されてい
る。

【００４１】そして、本実施形態に係る利得等化装置を
構成する融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ同士の比屈折
率差Δの差は、伝送用ファイバ２の比屈折率差Δ０の５
％以上となるようになされており、さらに、その融着用
ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ同士の比屈折率差Δの差は、
伝送用ファイバ２の比屈折率差Δ０の０．２〜７倍とな
るようになされている。

【００４２】また、融着用ファイバ同士の規格化周波数
の差は、信号光の波長範囲における伝送用ファイバの規
格化周波数の５％以上となるようになされており、さら
に、その融着用ファイバ同士の規格化周波数の差は、信
号光の波長範囲における伝送用ファイバの規格化周波数
の０．１〜３倍となるようになされている。

【００４３】次に、本実施形態１に係る利得等化装置１
を有する光増幅装置１０の作動について説明する。図１
において、図中の左側から光ファイバ１５に入力された
信号光を、光アイソレータ１６を介して光カプラ１３へ
入力する。一方、励起光源１２の励起光を高出力光パル
ス用ファイバ１４により伝送して上記光カプラ１３へ入
力する。そして、この光カプラ１３において信号光と励
起光源１２からの励起光とを結合させてエルビウムドー
プ光ファイバ心線１１へ入射する。

【００４４】このエルビウムドープ光ファイバ心線１１
では、励起光源１２から出力される励起光により励起さ
れたエルビウムイオンの誘導放出現象によって信号光を
増幅して高出力の信号光とする。こうして増幅された信
号光は波長に依存した強度のばらつきを有するが、利得
等化装置１に入力されて、その信号光強度のばらつきを
補償するようにフィルタリングされる。

【００４５】ところで、一例として図６に示すように、
互いに融着された状態で延ばされて構成されている融着
用ファイバ３及び伝送用ファイバ２は光カプラとして作
用する。つまり、所定の利得波長特性を有する光増幅装
置により増幅された信号光Ｐｉが、図中の左側から入射
されて融着部５へ伝搬するとき、この融着部５において
特定の波長帯の信号光が伝送用ファイバ２から融着用フ
ァイバ３へ移る。例えば、図７に示すように、この融着
部５が図中のグラフａのような損失波長特性を有する場
合、信号光Ｐｉのうち、λ１付近の波長を有する信号光
Ｐ１は融着部５を介して透過して伝送用ファイバ２を伝
搬する一方、λ１と異なるλ２付近の波長を有する信号
光Ｐ２は融着部５で融着用ファイバ３へ移動して、この
融着用ファイバ３を伝搬する。本実施形態では、第１〜
第３融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃは高損失ガラスか
らなるとともに、下流側端面が軸方向に対して斜め方向
になされているので、信号光Ｐ２は伝送用ファイバ２へ
戻らない。

【００４６】従って、図２及び図３に示すように、信号
光は、伝送用ファイバ２と第１〜第３融着用ファイバ３
ａ，３ｂ，３ｃとの融着部５，５，…をそれぞれ通過す
ることによって、各融着部５，５，…の損失波長特性に
応じて利得が制御され、全ての融着部５，５，…の通過
により伝送用ファイバ２を伝搬する信号光の利得のばら
つきが等化される。その後、この利得が等化された信号
光は光アイソレータ１７を介して図中の右側から出力さ
れる。

【００４７】そのとき、規格化周波数が異なる複数の融
着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃを組み合わせることによ
って、伝送用ファイバ２及び融着用ファイバ３ａ，３
ｂ，３ｃが互いに融着している融着部５，５，…を介し
て、伝送用ファイバ２の上流側から下流側へ通過する信
号光の波長毎の透過率の差（換言すれば、分岐比）を制
御することができる。例えば、利得等化装置全体として
の損失波長特性が図７に示すようなものである場合、融
着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃの規格化周波数を互いに
大きく異ならせることによって、同図におけるグラフａ
からグラフｂへと透過率の差を小さくすることができ
る。

【００４８】一方、融着部５，５，…の長さを変化させ
ることによって、同図に示すように、横軸を波長、また
縦軸を透過率としたときに曲線で示される損失波長特性
を、縦軸方向の大きさは変化させずに、横軸方向つまり
波長軸方向にのみ伸縮させるように制御することができ
る。従って、融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃの規格化
周波数と、融着部５，５，…の長さとを設定することに
よって、装置全体として所望の損失波長特性が得られる
ように制御することができる。

【００４９】そして、エタロンや誘電体多層膜を利用す
る利得等化装置に比べて、非常に簡単な構成で利得のば
らつきを等化させることができる。また、比較的小さな
カプラ製造装置により製造できるので、コーティング装
置等の大がかりな製造装置が必要なく、コストの低減を
図ることができる。さらに、光ファイバにより構成され
るので、信号光を一旦ファイバ外部へ出射させずに伝送
させることができる。つまり、利得等化装置における信
号光の損失を効果的に低減させることができる。

【００５０】さらに、リップルが生じないので、ファイ
バグレーティングを利用するものに比べて損失波長特性
をスムースにすることができる。

【００５１】さらにまた、第１〜第３融着用ファイバ３
ａ，３ｂ，３ｃが高損失ガラスからなるので、第１〜第
３融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃによって伝送用ファ
イバ２から取り除かれる所定波長の信号光を熱等に変換
して消失させることができる。従って、この場合、その
取り除かれた信号光が伝送用ファイバ２へ戻らないよう
にする手段を別途設ける必要がなく、簡単な構成とする
ことができる。

【００５２】尚、上記したように、本実施形態では、伝
送用ファイバ２を、エルビウムドープ光ファイバ心線１
１の下流側の一部分としたが、本発明は、これに限定さ
れるものではない。すなわち、伝送用ファイバ２をエル
ビウムドープ光ファイバ心線１１とは別の独立した光フ
ァイバからなるようにして、そのエルビウムドープ光フ
ァイバ心線１１に接続するようにしてもよい。従って、
伝送用ファイバ２と融着用ファイバとにより利得等化装
置１を独立部品として別途作製しておき、この利得等化
装置１を完成された光増幅装置に取り付けるようにして
もよい。

【００５３】さらに、伝送用ファイバ２は、特にエルビ
ウムドープ光ファイバである必要はなく、その他の通常
の通信用等の光ファイバ等からなるようにしてもよい。
例えば、利得等化装置１を光アイソレータ１７よりも信
号光の伝搬方向下流側に位置する光ファイバ１５に配設
するようにしてもよく（換言すれば、光増幅装置の下流
側に配設してもよく）、このとき、伝送用ファイバ２を
光ファイバ１５の一部分としてもよく、また、光ファイ
バ１５と同様の性質を有する別の独立した光ファイバか
らなるようにしてもよい。

【００５４】（実施形態２）図４及び図５は本発明の実
施形態２を示し、上記実施形態１では、複数の融着用フ
ァイバをそれぞれ個別に伝送用ファイバ２へ結合させる
ことにより利得等化装置を構成したのに対して、複数の
融着用ファイバを直列に接合した後に、この接合された
ファイバを伝送用ファイバへ結合させるようにしたもの
である。

【００５５】すなわち、本実施形態に係る利得等化装置
は、異なる複数の波長を有する信号光を伝送する伝送用
ファイバ２と、伝送用ファイバ２の側面に光学的に融着
された状態でこの伝送用ファイバ２とともに延び、互い
に異なる規格化周波数を有する複数のファイバ４ａ，４
ｂ，４ｃが軸方向に連結して構成される連結ファイバ４
とを備えている。

【００５６】具体的には、図４及び図５に示すように、
ファイバ４ａ，４ｂ，４ｃは、比屈折率差Δを設定する
ことにより所定の大きさに制御された規格化周波数をそ
れぞれ有しており、このファイバ４ａ，４ｂ，４ｃが予
め直列に接続されることによって連結ファイバ４が形成
されている。

【００５７】そして、上記実施形態１における融着用フ
ァイバ３と同様に、この連結ファイバ４を伝送用ファイ
バ２に融着された状態でこの伝送用ファイバ２とともに
軸方向に延ばされている。また、連結ファイバ４は高損
失ガラスからなる。

【００５８】このようにして、増幅されて所定の利得波
長特性を有する信号光は、伝送用ファイバ２と連結ファ
イバ４との結合部分である融着部で利得が等化されて伝
送用ファイバ２の下流側から出力される。

【００５９】そのとき、上記実施形態１と同様の効果を
得ることができる。そのことに加えて、予め直線状に接
続されたファイバ４ａ，４ｂ，４ｃを伝送用ファイバ２
へ融着するので、損失波長特性を高精度かつ容易に制御
することができる。

【００６０】（実施形態３）上記実施形態１及び実施形
態２では、図２及び図４に示されるように、伝送用ファ
イバ２と、融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ又は連結フ
ァイバ４とからなる装置を利得等化装置として説明した
が、同様の構成によって、所定の波長の光をフィルタリ
ングするフィルタ装置とすることができる。

【００６１】すなわち、本実施形態に係るフィルタ装置
は、信号光を伝送する伝送用ファイバ２と、この伝送用
ファイバ２の側面に光学的に融着された状態で伝送用フ
ァイバ２とともに延び、所定の規格化周波数を有する少
なくとも１つの融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃとを備
えている。このことにより、所定の波長を有する信号光
を簡単な構成によって、容易にフィルタリングすること
ができる。

【００６２】尚、上記各実施形態では、利得等化装置１
をエルビウムドープ光ファイバ心線１１の下流側に配設
するようにしたが、本発明はこれに限らず、図８に示す
ように、利得等化装置１をエルビウムドープ光ファイバ
心線１１に直接設けるようにしてもよい。さらに、この
とき、同図に示すように複数設けるようにしてもよい。
このようにすることで、光増幅装置と、利得等化装置又
はフィルタ装置との組合せを装置全体として小型化する
ことができる。

【００６３】また、上記各実施形態では、融着用ファイ
バ同士の比屈折率差の差を、伝送用ファイバの比屈折率
差の５％以上かつ０．２〜７倍とし、さらに、融着用フ
ァイバ同士の規格化周波数の差を、信号光の波長範囲に
おける伝送用ファイバの規格化周波数の５％以上かつ
０．１〜３倍としたが、本発明はこれに限るものではな
い。

【００６４】すなわち、上記比屈折率差の差及び規格化
周波数の差をその他の大きさに設定してもよく、また融
着用ファイバ同士の比屈折率差の差を、伝送用ファイバ
の比屈折率差の５％以上、又は０．２〜７倍のいずれか
一方を満足するようにしてもよい。

【００６５】同様に、融着用ファイバ同士の規格化周波
数の差を、信号光の波長範囲における伝送用ファイバの
規格化周波数の５％以上、又は０．１〜３倍のいずれか
一方を満足するようにしてもよい。

【００６６】そして、上記各実施形態では、融着用ファ
イバ３ａ，３ｂ，３ｃ及び連結ファイバ４をそれぞれ高
損失ガラスからなるようにしたが、これに限らず、その
他通常用いられる石英ガラス等を利用してもよい。但
し、この場合には、融着用ファイバ又は連結ファイバを
伝搬する信号光が伝送用ファイバへ戻らないような手段
を設ける必要がある。

【００６７】

【実施例】次に、上記実施形態１で説明した利得等化装
置１（図２参照）について、具体的に実施した実施例を
示す。表１に伝送用ファイバ２及び融着用ファイバ３
ａ，３ｂ，３ｃの規格化周波数Ｖ０〜Ｖ３と、比屈折率
差Δ０〜Δ３とをそれぞれ示す。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１において、伝送用ファイバ２が、増幅
用ファイバ、つまりエルビウムドープ光ファイバである
場合のものを実施例１とし、伝送用ファイバ２が通常の
通信用の光ファイバ（図１における光ファイバ１５に相
当）である場合のものを実施例２としている。

【００７０】表１に示されるように、実施例１及び実施
例２のものでは、第１〜第３融着用ファイバ３ａ，３
ｂ，３ｃの規格化周波数Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３同士の差は、
それぞれ、（Ｖ２−Ｖ１＝０．３），（Ｖ１−Ｖ３＝
１．０８），（Ｖ２−Ｖ３＝１．３８）である。従っ
て、それぞれ伝送用ファイバ２の規格化周波数Ｖ０（＝
１．３９）の５％以上でありかつ０．１〜３倍の大きさ
である。

【００７１】そして、実施例１のものでは、第１〜第３
融着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃの比屈折率差Δ１，Δ
２，Δ３同士の差は、それぞれ、（Δ１−Δ２＝１．
１），（Δ３−Δ１＝０．１），（Δ３−Δ２＝１．
２）である。従って、これら比屈折率差Δ１，Δ２，Δ
３同士の差は、それぞれ伝送用ファイバ２の比屈折率差
Δ０（＝１．６）の５％以上である。

【００７２】一方、実施例２のものでは、第１〜第３融
着用ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃの比屈折率差Δ１，Δ
２，Δ３同士の差は、それぞれ、（Δ２−Δ１＝１．
６），（Δ３−Δ１＝０．６），（Δ２−Δ３＝１．
０）である。従って、これら比屈折率差Δ１，Δ２，Δ
３同士の差は、それぞれ伝送用ファイバ２の比屈折率差
Δ０（＝０．４）の５％以上でありかつ０．２〜７倍で
ある。

【００７３】このように、伝送用ファイバ２及び融着用
ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃの規格化周波数Ｖ０〜Ｖ３
と、比屈折率差Δ０〜Δ３とをそれぞれ設定することに
よって、各融着部５，５，…における信号光の透過特性
を制御して、利得等化装置１全体としての損失波長特性
を制御することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、利得等化装置について、異なる複数の波長を有
する信号光を伝送する伝送用ファイバと、この伝送用フ
ァイバの側面に光学的に融着された状態で伝送用ファイ
バとともに延び、所定の規格化周波数を有する少なくと
も１つの融着用ファイバとを備えることにより、エタロ
ンや誘電体多層膜を利用するものに比べて、非常に簡単
な構成で利得等化することができ、信号光の損失を効果
的に低減させることができる。また、コストの低減を図
ることができるとともに、損失波長特性をスムースにす
ることができる。

【００７５】請求項２の発明によると、伝送用ファイバ
の側面の異なる位置に、互いに異なる規格化周波数を有
する複数の融着用ファイバが光学的に融着されているこ
とにより、所望の損失波長特性が得られるように容易に
制御することができる。

【００７６】請求項７の発明によると、融着用ファイバ
が高損失ガラスからなることにより、伝送用ファイバか
ら取り除かれた信号光が伝送用ファイバへ戻らないよう
にするため手段を別途設ける必要がなく、簡単な構成と
することができる。

【００７７】請求項８の発明によると、異なる複数の波
長を有する信号光を伝送する伝送用ファイバと、伝送用
ファイバの側面に光学的に融着された状態で伝送用ファ
イバとともに延び、互いに異なる規格化周波数を有する
複数のファイバが軸方向に連結して構成される連結ファ
イバとを備えることにより、損失波長特性を高精度かつ
容易に制御できるものとなる。

【００７８】請求項１０の発明によると、フィルタ装置
として、信号光を伝送する伝送用ファイバと、伝送用フ
ァイバの側面に光学的に融着された状態で伝送用ファイ
バとともに延び、所定の規格化周波数を有する少なくと
も１つの融着用ファイバとを備えることにより、所定の
波長を有する信号光を簡単な構成によって、容易にフィ
ルタリングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態１に係る利得等化装置を光ファイバ
増幅器とともに示す概略図である。

【図２】本実施形態１に係る利得等化装置を概略的に示
す説明図である。

【図３】利得等化装置を構成するカプラの波長損失特性
を示すグラフ図である。

【図４】本実施形態２に係る利得等化装置の構成を示す
斜視図である。

【図５】本実施形態２に係る利得等化装置を示す斜視図
である。

【図６】光カプラを模式的に示す説明図である。

【図７】損失波長特性の一例を示すグラフ図である。

【図８】エルビウムドープ光ファイバに設けられた利得
等化装置を示す図１相当図である。

【図９】利得特性、フィルタリング特性及びフィルタリ
ング後の特性をそれぞれ示す図である。

【符号の説明】

Ｖ 規格化周波数 Δ 比屈折率差 １ 利得等化装置 ２ 伝送用ファイバ ３ａ，３ｂ，３ｃ 融着用ファイバ ４ 連結ファイバ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる複数の波長を有する信号光を伝送
   する伝送用ファイバと、 上記伝送用ファイバの側面に光学的に融着された状態で
   該伝送用ファイバとともに延び、所定の規格化周波数を
   有する少なくとも１つの融着用ファイバとを備えること
   を特徴とする利得等化装置。
2. 【請求項２】 請求項１の利得等化装置において、 伝送用ファイバの側面の異なる位置に、互いに異なる規
   格化周波数を有する複数の融着用ファイバが光学的に融
   着されていることを特徴とする利得等化装置。
3. 【請求項３】 請求項２の利得等化装置において、 融着用ファイバ同士の規格化周波数の差は、信号光の波
   長範囲における伝送用ファイバの規格化周波数の５％以
   上であることを特徴とする利得等化装置。
4. 【請求項４】 請求項２の利得等化装置において、 融着用ファイバ同士の規格化周波数の差は、信号光の波
   長範囲における伝送用ファイバの規格化周波数の０．１
   〜３倍であることを特徴とする利得等化装置。
5. 【請求項５】 請求項２の利得等化装置において、 融着用ファイバ同士の比屈折率差の差は、伝送用ファイ
   バの比屈折率差の５％以上であることを特徴とする利得
   等化装置。
6. 【請求項６】 請求項２の利得等化装置において、 融着用ファイバ同士の比屈折率差の差は、伝送用ファイ
   バの比屈折率差の０．２〜７倍であることを特徴とする
   利得等化装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１つの利得等化
   装置において、 融着用ファイバは高損失ガラスからなることを特徴とす
   る利得等化装置。
8. 【請求項８】 異なる複数の波長を有する信号光を伝送
   する伝送用ファイバと、 上記伝送用ファイバの側面に光学的に融着された状態で
   該伝送用ファイバとともに延び、互いに異なる規格化周
   波数を有する複数のファイバが軸方向に連結して構成さ
   れる連結ファイバとを備えることを特徴とする利得等化
   装置。
9. 【請求項９】 請求項８の利得等化装置において、 連結ファイバは高損失ガラスからなることを特徴とする
   利得等化装置。
10. 【請求項１０】 信号光を伝送する伝送用ファイバと、 上記伝送用ファイバの側面に光学的に融着された状態で
    該伝送用ファイバとともに延び、所定の規格化周波数を
    有する少なくとも１つの融着用ファイバとを備えること
    を特徴とするフィルタ装置。