JP2002528901A - 光増幅器のaseの処理及び利用 - Google Patents

光増幅器のaseの処理及び利用

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JP2002528901A JP2000577742A JP2000577742A JP2002528901A JP 2002528901 A JP2002528901 A JP 2002528901A JP 2000577742 A JP2000577742 A JP 2000577742A JP 2000577742 A JP2000577742 A JP 2000577742A JP 2002528901 A JP2002528901 A JP 2002528901A
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フェルトン エイ. フラッド
マイケル ジェイ. ヤドロウスキィ
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Abstract

(57)【要約】 短波長帯及び長波長帯を含む利得スペクトルを有し、初期励起光とは逆方向に伝播して一定の量のASEを生成する励起光を有する多段の希土類ドープされた(10)増幅器の増幅段である。当該逆方向伝播ASE光は、増幅器(10)の他の増幅段(14)に向けられ、長波長帯を励起する励起光を実質的に提供する。提案された光信号増幅の増幅器構造及び増幅方法は、光信号増幅にとって避けられないASE光を効率的に利用する。本発明は、従来の希土類ドープ光増幅器においてこれまで効率的に利用されなかった波長帯の信号増幅を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速通信システムのための光増幅器、特に、EDFAなどの希土類
がドープされた多段光増幅器における増幅された自然放出光(以下、ASEとい
う)の効率的利用のための増幅器構造及び関連する方法に関し、ASEは、Lバ
ンド光信号増幅(以下、「ASE励起」という)を提供するために利用される。
【0002】
【関連技術の説明】
光通信サービスプロバイダは、現在及び将来の顧客の要求に対するサービスの
ため、より多くのデータ容量及びより高いデータ伝送速度を要求し続ける。しか
しながら、EDFAを用いたシステムにおいて、チャネル密度はEDFAの使用
可能な利得帯域によって制限されてきた。この帯域は、多重チャネル増幅のため
にエルビウム利得スペクトルの平坦化を行うのに利得平坦化フィルタが用いられ
るときでも、35nmのオーダーである。多重チャネル光波システムのシステム
容量を増やすための3つの技術は下記を含む。すなわち、(1)チャネル当たり
のビットレートを増やすこと、(2)チャネル間隔を減少させることによってチ
ャネルの数を増やすこと、(3)利得媒体の全利得/伝送帯域を増やすことによ
ってチャネルの数を増やすこと、である。多くの設置されたシステムは現在のO
C48ビットレート(2.5Gb/s)以上の動作ができないために、チャネル当た
りのビットレートを増やすことは常に現実的な解とはいえない。同様に、ファイ
バの非線形性によって、チャネル間隔を現在の50GHz〜100GHz以下に
低減することは制限される。このように、チャネル当たりのチャネル間隔及びビ
ットレートを維持しつつ、EDFAの利得帯域を増やすことはシステム容量を増
やすための直接的な方法を与える。1990年には、エインズリー(Ainslie)
他は、エレクトロニクス・レターズ誌、第26巻、1645-1646頁(1990年)
の「広帯域1.6ミクロン(μm)ER3+ドープ・シリカ・ファイバ増幅器」(
High gain, broadband 1.6 micron ER3+ doped silica fiber amplifier, Elect
ronics Letters, volume 26, pp.1645-1646 (1990))において、エルビウム利得
スペクトルの長波帯(1565−1610nm)の使用について調べた。最近で
は、スリヴァスタバ(Srivastava)他は、OFC’98のテクニカル・ダイジェ
スト、ポストデッドライン論文PDP10−1(サンノゼ、カリフォルニア、1
998年)の「10Gb/sチャネル−100WDMによる1Tb/sトゥルー
ウェーブ・ファイバ400km超伝送」(1Tb/s transmission of 100 WDM 10 G
b/s channels over 400 km of Truewave fiber, Tech. Dig. OFC'98, Post dead
line paper PD1O-1, San Jose, California, 1998)において、1.6ミクロン
帯(Lバンド)におけるシリカEDFAの応用について実証した。サン(Sun)
他は、プロシーディングスOAA、ポストデッドライン論文PD2−2(ビクト
リア、BC、カナダ、1997年)の「80nmの帯域を有する超広帯域エルビ
ウムドープ・シリカファイバ増幅器」(Ultrawide band erbium-doped silica f
iber amplifier with 80 nm of bandwidth, PROC. OAA, Post deadline paper P
D 2-2, Victoria, BC Canada, 1997)において、従来のCバンド(1530nm
−1560nm)及びLバンドの双方を増幅して80nmの全利得帯域を提供す
る分割バンド・アーキテクチャを検討した。このように、Lバンド増幅は、実証
可能な、しかし、未開発のWDM光波システムの帯域制限に対する解決策を提供
する。
【0003】 Lバンドにおいて動作するEDFAは、通常、盛んに用いられる約1530n
mないし1560nmのCバンドで動作するよう設計された増幅器とは区別され
る特徴を有することが当業者によって認識されている。観測される顕著な違いは
、低い反転(すなわち、0.6−0.7に対する0.4)での比較的より平坦な
利得スペクトル、及びより長い長さのエルビウムドープファイバが必要であるこ
とを含む。これらは、少なくとも一部は、約1560nmより長い波長に対して
エルビウムの放出断面積が比較的小さいということによっている。
【0004】 LバンドEDFAの電力変換効率は、通常従来のCバンドEDFAにおいて観
測される値よりも低いものであった。我々は、これは、1530nm付近での放
出ピークにおけるアルミニウム共添加シリカのエルビウムの放出断面積が160
0nmのそれよりも約10倍大きいということに関係しており、これにより、よ
り長波長バンドの信号が実質的に増幅される前に、より短い波長においてかなり
の放出が起こり得るためであると考える。これは、放出ピーク近くの自然放出が
信号自体よりも高い利得係数を有する(通常、入力段の反転は、通信システムの
EDFAに望まれる雑音性能を得るために要求される約60%より大きいと仮定
する)という事実によって倍加され、その結果、それ以上の割合で増幅される。
さらに、低反転増幅には、通常、長いエルビウムドープファイバ長が必要とされ
る(すなわち、現在の通常のEr濃度においてはL≧100メートル)ので、大
量の逆方向伝播ASEが提供される。
【0005】 エルビウムのLバンド内に含まれる信号は、低反転増幅の特性のために、Cバ
ンドにまで及ぶ励起波長によって効率的に励起されるという事実認識によって、
本発明者はLバンド利得に対する効果的な励起のために適切に管理されたASE
を用いることの有用性を認識した。 従って、本発明の目的は、増加された帯域能力を有する、光通信システムの光
増幅器、例えばマルチバンド増幅器を提供することである。
【0006】 本発明の他の目的は、WDM伝送システムにおいて用いられる従来の光増幅器
と比較して、著しく拡張された帯域を有する光増幅器を提供することにある。 本発明の更なる目的は、増幅器の長波長バンド構造によって生成されるASE
により励起される、拡張された増幅帯域を有する光増幅器を提供することである
【0007】 本発明の他の目的は、望ましい雑音性能を有し、効率的な励起パワーを呈する
上述の光増幅器を提供することである。
【0008】
【発明の概要】
これらの及びその他の目的によれば、本発明は、広く励起ソースとして効率的
にASE(通常、1525nm−1565nmの波長領域)を利用し、その結果
、従来のCバンド増幅器以上の拡張された信号帯域を提供する構造を有する光増
幅器に向けられている。本発明の更なる特徴及び利点は、部分的には以下の説明
に記載されるか、あるいは本発明の実行によって学ばれてもよい。本発明の目的
及び他の利点は、特に請求の範囲、詳細な説明及び添付の図面に示された装置及
び方法によって実現され、得られる。
【0009】 本発明の実施例は、直列に相互接続された第1及び第2増幅器段と、順方向又
は逆方向に当該第1又は第2増幅器段を励起し、一方の非励起増幅器段を励起す
るのに用いられる励起増幅器段からある一定の量のASEを生成する手段と、を
有する光増幅器に向けられている。 他の実施例においては、第1増幅器段から第2増幅器段に信号光を伝播させる
ためのカプラによって直列に相互接続された当該第1及び第2増幅器段と、当該
第1増幅器段に逆伝播方向に励起光を導く当該カプラを介して当該第1増幅器段
に結合された励起光源と、を有し、当該第1増幅器段を逆方向で励起することに
よって、第2増幅器段に向けその内部に伝搬するある一定の量のASEを提供し
、第2増幅器段内にLバンド信号増幅を提供する。
【0010】 他の実施例では、光増幅器は、第1増幅段から第2増幅段に信号光を伝播させ
、第2増幅段に順方向伝播励起光を結合するカプラによって直列に相互接続され
たエルビウムドープファイバの第1及び第2増幅段を有し、第2増幅段から第1
増幅段への逆伝播方向においてある一定の量のASEが生成され、第1増幅段に
Lバンド信号増幅を生じせしめる。この実施例の一態様において、当該増幅器は
、第1増幅器段からのある一定の量の非吸収ASEを受け取って転送し、第1増
幅器段に戻す手段を更に含む。
【0011】 他の実施例においては、それぞれ長さL及びLの直列に接続された希土類
ドープの第1及び第2増幅段と、第1増幅段の入力に結合されて比較的高い反転
を提供して当該増幅段において実質的に励起光吸収を完了し、第1増幅段の入力
に伝搬して戻るある一定の量のASEを提供する励起光源と、当該ASEを受け
取って第2増幅段の励起源として第2増幅段の入力に転送する手段と、を有する
。この実施例の一態様において、L1/(L2+L3)として規定された値αは、
0.5より大きい。第1増幅段の励起光源は、好ましくは、約980nmを中心
とする波長帯にある。この実施例の一態様において、第1増幅段からのASEは
、第1段から第2段へのフィードフォーワード光路によって第2段に転送される
【0012】 前述の実施例の全てにおいて、増幅段は、好ましくはシリカ・ベースのエルビ
ウムドープファイバ導波路であるが、本発明の原理は他の希土類ドープ光増幅器
、例えば、3準位遷移の長波長側で動作するツリウムドープ光増幅器に適用でき
る。 他の実施例において、略1565nmないし1615nmの波長範囲の光伝送
信号を増幅する方法は、シリカ・ベースのエルビウムドープファイバ、好ましく
はEDFAのエルビウムドープファイバ段を、非ASE励起光で他のエルビウム
ドープファイバ段を励起することによって生成されるASEによって励起するス
テップを含む。この実施例の一態様において、非ASE励起によるエルビウムド
ープファイバ段は、略980nm又は1480nmを中心とする波長帯を有する
光で好ましくは励起される。この実施例の好ましい態様において、本方法は、略
980nmを中心とする波長を有する光で第1段エルビウムドープファイバを励
起するステップと、より短い波長(980nm)によって励起することによって
生成されるASEにより第2段エルビウムドープファイバを励起するステップと
、を有する。本実施例の他の態様において、本方法は、第1増幅器段からのAS
Eを第2増幅器段に転送し、当該ASEで第2増幅器段を励起するステップを含
む。本発明のこの態様は、好ましくは、第1増幅器段を迂回してASEを第2増
幅器段にフォーワードフィードするステップを含む。
【0013】 前述の概括的な説明及び下記の詳細な説明は例示的なものであって、請求項に
係る本発明の更なる説明を提供することが目的であることが理解されるべきであ
る。 添付の図面は、本発明の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に含ま
れその一部をなし、説明と共に本発明の実施例を示し、本発明の原理を説明する
のに役立つ。
【0014】 [発明の詳細な説明] 本発明の好適な実施例は、エルビウム利得スペクトルのLバンド(すなわち、
1560−1620nm、図7参照)の光信号を増幅するためのASEにより励
起されるエルビウムドープ・ファイバアンプ、及びエルビウム利得スペクトルの
LバンドをASEにより励起し、エルビウムドープ・ファイバアンプの利得帯域
を増加させる方法に向けられている。
【0015】 本発明の好適な実施例が以下に詳細に説明され、それらの例が本願明細書に添
付の図面に示される。 本発明の好適な実施例による光増幅器10が図1に示されている。この増幅器
は、以下において第1増幅段と称される長さL1の第1エルビウムドープ・ファ
イバコイル12、及び第2増幅段と称される長さL2の第2エルビウムドープ・
ファイバコイル14を有する。EDF12及び14は、図示する信号波長λsig in の伝播方向に関してEDF12の出力をEDF14の入力に光学的に結合する
結合装置16によって直列に相互接続されている。第1増幅段12を励起する励
起源18は、コネクタ20を介して第1増幅段12の入力に結合されている。励
起18は、好ましくは約980nmを中心とする波長帯の励起波長λpumpを放射
するが、当業者が従来のEDFAの励起波長として理解するように、1480n
m励起も適している。第1増幅器段12(すなわち、従来の励起源によって励起
される増幅器段)の長さL1は、式α=L1/(L1+L2)によって第2増幅器段
14の長さL2と関連している。アルファ(α)は、0.5ないし1.0の範囲
にあるのが好ましく、より好ましくは0.85ないし0.95の範囲であり、α
は約0.9に等しいことが最も好ましい。従って、L1はL2の約4ないし5倍の
値である。励起源18からの光によって励起されるときに、本質的に励起光の全
てが第1増幅段において吸収されるように、第1増幅段の長さを長くする(好ま
しくは、≧100メートル)ことにより、小さな全体的反転(好ましくは、約0
.4)及び逆方向(すなわち、λpumpの反対方向)に伝播するかなりの量のAS
Eを生じさせる。装置22は第1増幅段12の入力の近くに配され、EDF1
おいて生成された逆方向伝播ASEを、結合装置16を迂回するフィードフォー
ワード経路24を経て第2増幅段14の入力に向け反射する。接続装置16は、
通常、980nmに等しいλpumpを効率的に伝播しないアイソレータを含む。中
心が約1530nmのASEは、第2増幅段14のエルビウム利得スペクトルの
Lバンドを効率的に励起し、当該増幅器が従来のCバンド増幅器と結合されると
き、約80nmの広い信号帯域λsig out(すなわち、Cバンド+Lバンド全体
)を生じる。
【0016】 図1に示す本発明によるASE励起増幅器と対比して、2段/二重励起エルビ
ウムドープ・ファイバアンプ30を図2に示す。なお、可能な場合には、同様な
参照番号を用いて増幅器の対応する装置を示してある。図2に示すように、第1
エルビウムドープファイバ増幅段12’は、接続装置16’を介して第2エルビ
ウムドープファイバ増幅段14’に直列に接続されている。第1励起源18aは
、コネクタ20を介して第1増幅段12a’の入力に励起光を送出し、第2励起
源18bは、同様に、接続装置16’を介して第2増幅段14’の入力に励起光
を送出する。図3は、図1及び2に示される増幅器アーキテクチャに関しての所
要励起パワー及び雑音指数をα(≡L1/(L1+L2))の関数としてプロット
したものを示す。αが0.8未満のとき、二重励起アーキテクチャと比較して2
.0dBまでの低雑音指数を提供すると共に、このASE励起方式はより多くの
励起パワー(約2dB)を必要とする。α>0.8のとき、両アーキテクチャの
所要励起パワーは同等であるが、ASE励起方式では1.5dB低い雑音指数が
得られる。この雑音指数の改善は、980nmの全励起信号が第1増幅段に注入
され、実質的に吸収されたときの固有の高いフロントエンド反転によるものであ
ろう。
【0017】 ASE励起光増幅器40の他の実施例が図4に示されている。長さL1を有す
る第1エルビウムドープファイバ増幅段12は、カプラ42を介して長さL2
有する第2エルビウムドープファイバ増幅段14に直列に結合されている。好ま
しくは約980nmを中心とする波長帯の励起光を放射する励起源18は、カプ
ラ42を介して第2増幅段14の入力に前方結合されている。この場合、図1の
実施例においてL1がL2に関連したのと同様に、第2増幅段14の長さは第1増
幅段12の長さL1に関連付けられる。すなわち、L2はL1の約4ないし5倍の
値であり、L1及びL2は、この場合、L2/(L1+L2)で規定されるαとして
関連している(0.5≦α≦1.0)。第2増幅段14の長さが比較的長いこと
(好ましくは、≧100メートル)及び低反転レベル(好ましくは約0.4)は
、第1増幅段12へのλpumpの方向に関して逆伝播方向のかなりのASEを生じ
させ、Lバンドの信号増幅のために第1増幅段を励起するのに用いられる。
【0018】 図5に示す他の実施例において、ASEリフレクタ52が、第1増幅段12の
上流端の近くに配される。このように、第1増幅段12からの残りASEは、A
SEの効率的な利用のためASEリフレクタ52の反射によって増幅段12に戻
される。当業者は、図5のASEリフレクタ52及び図1の22はグレーティン
グ、バンド・スプリッタ、薄膜フィルタ、WDM装置、及び、特に他の波長帯域
の信号に影響を及ぼさないようにASE帯域(1525nm−1565nm)の
波長バンドを反射又は転送する他の適切な装置の形をとることができる。
【0019】 図6に示す本発明の他の実施例において、ASE励起光増幅器60は、カプラ
42を介して第2エルビウムドープファイバ増幅段14に光学的に結合された第
1エルビウムドープファイバ増幅段12を示している。好ましくは約980nm
を中心とする波長帯の励起光を放射する励起源18は、逆方向励起増幅段12の
ためカプラ42を介して増幅段12に逆結合されている。上記したように、増幅
段12が増幅段14に比べて長く(すなわち、0.5≦α≦1.0)、段12に
おいて低反転が維持される限り、逆方向伝播ASE(すなわち、励起源18から
の励起光伝播の方向と反対)が生成され、増幅段14に結合されて段14のLバ
ンドを励起する。
【0020】 上記した実施例の全てにおいて、エルビウムドープ・ファイバアンプにおいて
Lバンド信号増幅を生成する方法は、約1530nmを中心とするEr3+Cバン
ドのASEでエルビウムドープ利得媒体を励起することを含む。一方が他方の約
4−5倍の長さを有し、好ましくは、長い方が100メートル以上の対にされた
利得段を有する増幅器が設けられているのが好ましい。長い方のエルビウムドー
プ利得媒体は、好ましくは約980nmを中心とする波長帯の従来の励起源によ
って共通又は逆伝播方向に励起される。長い方のエルビウムドープ利得媒体の反
転が低く(好ましくは約0.4)維持されているときは、元々の励起方向とは反
対方向にかなりの量のASEが生成される。次に、この「逆」伝播ASEは、こ
こで述べられる様々な手段によって他の増幅段の入力に向けられ、図7に示すよ
うに、約1565−1620nmまで拡がるLバンド信号光の増幅を提供する。
【0021】 説明された本発明の実施は、コイル形状ファイバのシリカ・ベースのエルビウ
ムドープ導波路によって得られると共に、エルビウムドープ利得段の長さが第1
の利得段に結合された他のエルビウムドープ利得段を励起するのに十分なASE
を生成するのに十分である限り、プレーナ型導波路/増幅器もまた実施可能であ
ることは当業者によって認識される。さらに、本発明の原理は、例えば、ツリウ
ム・ドープされたファイバ又はハイブリッド型の、例えば酸ハロゲン(oxyhalid
e)活性ファイバを用いた他の希土類ドープ光増幅器に適用できる。
【0022】 本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更態様及び改変が本発明の装置
及び方法でなされ得ることは当業者にとって明らかである。従って、本発明は、
添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内の変更及び改変を含むことが
意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1実施例による、第1段から第2段へのフィードフォーワードASE
経路を有する2段ASE励起増幅器を模式的に示す図である。
【図2】 二段励起源を有する従来の2段増幅器を模式的に示す図である。
【図3】 アルファに対する雑音指数及び所要励起パワーを、それぞれ図1及び図2のA
SE励起及び二段増幅器に関しての比較を示す図である。
【図4】 本発明の他の実施例によるASE励起Lバンド増幅器を模式的に示す図である
【図5】 本発明の他の実施例によるASE励起Lバンド増幅器を示す図である。
【図6】 本発明の他の実施例によるASE励起Lバンド増幅器を示す図である。
【図7】 エルビウムLバンドにおける利得対波長のプロファイルを3つの異なる反転レ
ベルに関して例示する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AL,AM,A T,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA ,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES, FI,GB,GE,GH,GM,HR,HU,ID,I L,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD, MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZW

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多段階、広帯域の光増幅器であって、 短波長帯及び長波長帯からなるスペクトル領域に利得スペクトルを有する希土
    類ドープがなされた利得媒体と、 前記利得媒体の1段に結合され、ある一定の量のASEが前記励起光の方向と
    逆方向に放射される励起光の光源と、 前記ASEを前記利得媒体の他の段に導く手段と、を有し、 前記ASEは、前記長波長帯を実質的に励起することを特徴とする増幅器。
  2. 【請求項2】 前記長波長帯は、当該希土類ドーパントの放出断面積が対象遷
    移のピーク値の10%以下であるスペクトル領域を含むことを特徴とする請求項
    1記載の増幅器。
  3. 【請求項3】 前記利得媒体は、光ファイバアンプであることを特徴とする請
    求項1記載の増幅器。
  4. 【請求項4】 前記利得媒体は、プレーナ光増幅器であることを特徴とする請
    求項1記載の増幅器。
  5. 【請求項5】 前記ファイバ利得媒体は、シリカベースのエルビウムドープ光
    ファイバであることを特徴とする請求項4記載の増幅器。
  6. 【請求項6】 前記利得媒体は、直列に相互接続された少なくとも第1増幅段
    及び第2増幅段からなることを特徴とする請求項1記載の増幅器。
  7. 【請求項7】 前記第1及び第2増幅段のうちの1つは長さL1を、他方は長
    さL2をそれぞれ有し、L1/(L1+L2)として定められる量αは、0.5≦
    α≦1.0の範囲にあることを特徴とする請求項6記載の増幅器。
  8. 【請求項8】 αは、0.85≦α≦0.95の範囲にあることを特徴とする
    請求項7記載の増幅器。
  9. 【請求項9】 αは、0.9にほぼ等しいことを特徴とする請求項7記載の増
    幅器。
  10. 【請求項10】 当該非ASE励起光は、略980nmを中心とする波長帯に
    あることを特徴とする請求項6記載の増幅器。
  11. 【請求項11】 当該非ASE励起光は、略1480nmを中心とする波長帯
    にあることを特徴とする請求項6記載の増幅器。
  12. 【請求項12】 当該980nm励起光は、増幅された信号光の方向に関して
    順方向及び逆方向のいずれか1方向に伝播することを特徴とする請求項10記載
    の増幅器。
  13. 【請求項13】 当該1480nm励起光は、増幅された信号光の方向に関し
    て順方向及び逆方向のいずれか1方向に伝播することを特徴とする請求項11記
    載の増幅器。
  14. 【請求項14】 前記利得媒体の前記他の段に、吸収されていないASE励起
    光を転送する手段を更に有することを特徴とする請求項1記載の増幅器。
  15. 【請求項15】 広帯域の光増幅器であって、 長さL1を有する第1エルビウムドープ・ファイバアンプ段(EDF1)と、 EDF1の出力に結合された入力を含む、長さL2を有する第2エルビウムドー
    プ・ファイバアンプ段(EDF2)と、 EDF1の入力に結合されてEDF1に反転分布を提供する励起光源と、 前記ASEを受け取ってEDF2の入力に転送し、前記ASEでEDF2を励起
    する手段と、を有し、 EDF1内に前記励起光の比較的高吸収を有し、前記EDF1の励起は前記励起
    光に関して逆方向に前記EDF1の入力の方へ伝播するある一定の量の増幅され
    た自然放出(ASE)を提供し、値α≡L1/( L1+L2)は0.5より大きい
    ことを特徴とする増幅器。
  16. 【請求項16】 前記励起光源は、略980nmを中心とする波長帯の光を提
    供することを特徴とする請求項15記載の増幅器。
  17. 【請求項17】 前記励起光源は、略1480nmを中心とする波長帯の光を
    提供することを特徴とする請求項15記載の増幅器。
  18. 【請求項18】 前記ASEを受け取って前記EDF2の入力に転送する手段
    は、EDF1からEDF2へのフィードフォーワード経路を有することを特徴とす
    る請求項16記載の増幅器。
  19. 【請求項19】 L1≧100mであることを特徴とする請求項15記載の増
    幅器。
  20. 【請求項20】 EDF1及びEDF2は、シリカ-ベースのEDFであること
    を特徴とする請求項15記載の増幅器。
  21. 【請求項21】 0.5≦α<1.0であることを特徴とする請求項15記載
    の増幅器。
  22. 【請求項22】 0.85≦α≦0.95であることを特徴とする請求項15
    記載の増幅器。
  23. 【請求項23】 α≒0.9であることを特徴とする請求項15記載の増幅器
  24. 【請求項24】 広帯域の光増幅器であって、 入力及び出力を有する第1エルビウムドープ・ファイバアンプ段(EDF1
    と、 入力及び出力を有し、EDF1の出力がEDF2の入力に結合された第2エルビ
    ウムドープ・ファイバアンプ段(EDF2)と、 EDF1及びEDF2の中間に配され、EDF1からEDF2へ信号光を伝播させ
    るカプラと、 前記EDF2の入力に結合され、励起光を順伝播方向によりEDF2に導く励起
    光源と、を有し、 前記EDF2の順方向励起は、前記励起光に関して逆方向にEDF1に向け、E
    DF1内に伝播するある一定の量の増幅された自然放出(ASE)を提供し、前
    記ASEは、EDF1によるLバンド信号増幅の励起光を実質的に提供すること
    を特徴とする増幅器。
  25. 【請求項25】 EDF1からある一定の量の非吸収ASEを受け取ってED
    1に戻るように転送する手段を更に含むことを特徴とする請求項24記載の増
    幅器。
  26. 【請求項26】 EDF1は長さL1を有し、EDF2は長さL2を有し、値α
    ≡L1/( L1+L2)は0.5より大きいことを特徴とする請求項24記載の増
    幅器。
  27. 【請求項27】 広帯域の光増幅器であって、 入力及び出力を有する第1希土類ドープ増幅器段(S1)と、 入力及び出力を有し、S1の出力がS2の入力に結合された第2希土類ドープ増
    幅器段(S2)と、 順方向及び逆方向のいずれかにおいてS1及びS2のいずれかを励起し、前記励
    起された段からある一定の量のASEを生成する手段と、を有し、 前記ASEは、それぞれ逆方向及び順方向のいずれかに伝播し、それぞれS2
    及びS1のいずれかを励起することを特徴とする増幅器。
  28. 【請求項28】 前記ASE励起段におけるある一定の量の非吸収ASEを受
    け取って前記ASE励起段に戻るように転送する手段を更に含むことを特徴とす
    る請求項27記載の増幅器。
  29. 【請求項29】 S1及びS2は、エルビウムドープのシリカベース導波路から
    なることを特徴とする請求項27記載の増幅器。
  30. 【請求項30】 S1及びS2は、ファイバ導波路であることを特徴とする請求
    項29記載の増幅器。
  31. 【請求項31】 S1及びS2は、プレーナ導波路であることを特徴とする請求
    項29記載の増幅器。
  32. 【請求項32】 前記励起手段は、略980nmを中心とする帯域の励起光を
    含むことを特徴とする請求項27記載の増幅器。
  33. 【請求項33】 前記励起手段は、略1480nmを中心とする帯域の励起光
    を含むことを特徴とする請求項27記載の増幅器。
  34. 【請求項34】 S1及びS2のうちの少なくとも1つは、当該希土類ドーパン
    トの放出断面積が対象遷移のピーク値の10%以下であるスペクトル領域を含む
    ことを特徴とする請求項27記載の増幅器。
  35. 【請求項35】 広帯域の光増幅器であって、 入力及び出力を有する第1希土類ドープ増幅器段(S1)と、 入力及び出力を有し、S1の出力がS2の入力に結合された第2希土類ドープ増
    幅器段(S2)と、 S1及びS2の中間に配され、S1からS2へ信号光を伝播させるカプラと、 前記S1の出力に結合され、励起光を逆伝播方向によりS1に導く励起光源と、
    を有し、 前記S1の逆方向励起は、前記励起光に関して順方向にS2に向け、S2内に伝
    播するある一定の量の増幅された自然放出(ASE)を提供し、S2内において
    Lバンド信号増幅を生じせしめることを特徴とする増幅器。
  36. 【請求項36】 前記励起光は、略980nmを中心とするスペクトル帯域内
    にあることを特徴とする請求項35記載の増幅器。
  37. 【請求項37】 前記励起光は、略1480nmを中心とするスペクトル帯域
    内にあることを特徴とする請求項35記載の増幅器。
  38. 【請求項38】 光通信信号を増幅する方法であって、 略1480nmを中心とするレーザー・ダイオード又はLED以外の手段によ
    り略1460nmないし略1550nmまで波長帯の光によって希土類ドープ光
    導波路増幅器段を励起し、略1565nm−1615nmの間の波長範囲におい
    て前記信号を増幅するステップを有することを特徴とする方法。
  39. 【請求項39】 当該増幅器段を非ASE光によって励起された他の増幅器段
    からのASE光によって励起するステップを有することを特徴とする請求項38
    記載の方法。
  40. 【請求項40】 前記ASEは、前記他の増幅器段を略980nmを中心とす
    る波長帯の光で励起することによって提供されることを特徴とする請求項39記
    載の方法。
  41. 【請求項41】 対象とする信号遷移についてのピーク値の10%以下である
    当該希土類ドーパントの放出断面積を有する信号波長範囲のスペクトル領域を励
    起するステップを有することを特徴とする請求項38記載の方法。
  42. 【請求項42】 光学長L1を有する非ASE励起増幅器段を設けるステップ
    と、 光学長L2を有するASE励起増幅器段を設けるステップと、を有し、 値α≡L1/( L1+L2)は0.5より大きいことを特徴とする請求項39記
    載の方法。
  43. 【請求項43】 略1565nm−1615nmの波長範囲においてEDFA
    内で光通信信号を増幅する方法であって、 長さL1を有する第1のシリカベースEDFを設けるステップと、 前記第1EDFに直列に結合され、値α≡L1/( L1+L2)が0.5より大
    きな、長さL2を有する第2のシリカベースEDFを設けるステップと、 前記第1EDFを、実質的に光の全てが前記第1EDFにより吸収され、これ
    により、一定の量のASEが前記第1EDFから前記励起光の逆方向に放出され
    るように略980nmを中心とする波長帯の前記光で励起するステップと、 前記ASEを前記第2EDFに転送し、当該転送されたASEで前記第2ED
    Fを励起し、これにより、非ASE励起EDFに比べて改善された雑音指数を前
    記EDFAが有することを特徴とする方法。
  44. 【請求項44】 前記ASEを前記第2EDFに転送するステップは、前記第
    1EDFを迂回して前記ASEを前記第2EDF内にフォワードフィードするこ
    とを特徴とする請求項43記載の方法。
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