JP2003069116A - 光増幅器及び利得偏差補償方法 - Google Patents
光増幅器及び利得偏差補償方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光フィルタ特性の最適化を図ることによっ
て、ＥＤＦＡを用いて１４５０ｎｍ〜１５３０ｎｍ（Ｓ
+バンド，Ｓバンド）という新たな帯域の信号光の増幅
を実現する。 【解決手段】 複数段のエルビウムドープ光ファイバを
用いて１４５０〜１５３０ｎｍの帯域の信号光を増幅す
る光増幅器であって、複数段のエルビウムドープ光ファ
イバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、複数の光フィルタの合計の透過特性が、１４５０〜
１５３０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光ファイ
バの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透過側
へシフトさせた特性である。
て、ＥＤＦＡを用いて１４５０ｎｍ〜１５３０ｎｍ（Ｓ
+バンド，Ｓバンド）という新たな帯域の信号光の増幅
を実現する。 【解決手段】 複数段のエルビウムドープ光ファイバを
用いて１４５０〜１５３０ｎｍの帯域の信号光を増幅す
る光増幅器であって、複数段のエルビウムドープ光ファ
イバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、複数の光フィルタの合計の透過特性が、１４５０〜
１５３０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光ファイ
バの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透過側
へシフトさせた特性である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長の異なる複数
の信号光を多重して伝送する波長多重光伝送システムに
おいて、特に、新しい帯域の信号光を増幅するのに用い
て好適の光増幅器及びこの光増幅器による利得の偏差を
補償する利得偏差補償方法に関する。
の信号光を多重して伝送する波長多重光伝送システムに
おいて、特に、新しい帯域の信号光を増幅するのに用い
て好適の光増幅器及びこの光増幅器による利得の偏差を
補償する利得偏差補償方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、波長の異なる複数の信号光を多重
して伝送する波長多重光伝送システム（光伝送システ
ム）では、光ファイバ伝送路の損失の小さい帯域（約
０．３ｄＢ／ｋｍ以下）が１４５０ｎｍ〜１６５０ｎｍ
であるため、この伝送帯域において用いることのできる
種々の光増幅器が開発されている。
して伝送する波長多重光伝送システム（光伝送システ
ム）では、光ファイバ伝送路の損失の小さい帯域（約
０．３ｄＢ／ｋｍ以下）が１４５０ｎｍ〜１６５０ｎｍ
であるため、この伝送帯域において用いることのできる
種々の光増幅器が開発されている。
【０００３】例えば、１４５０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯
域の信号光を増幅する光増幅器としては、光ファイバの
非線形効果であるラマン効果を利用して信号光の増幅を
行なうラマン増幅器（集中定数型ラマン増幅器，ＲＦ
Ａ；Raman fiber amplifier）が開発されている。この
ラマン増幅器では、増幅媒体として分散補償ファイバ
(ＤＣＦ)や高非線形ファイバ(ＨＮＬＦ)などの非線形性
の高いファイバが用いられる。
域の信号光を増幅する光増幅器としては、光ファイバの
非線形効果であるラマン効果を利用して信号光の増幅を
行なうラマン増幅器（集中定数型ラマン増幅器，ＲＦ
Ａ；Raman fiber amplifier）が開発されている。この
ラマン増幅器では、増幅媒体として分散補償ファイバ
(ＤＣＦ)や高非線形ファイバ(ＨＮＬＦ)などの非線形性
の高いファイバが用いられる。
【０００４】ラマン増幅器は、励起光の波長を選択する
ことによって任意の波長の信号光を増幅できるという利
点があるが、四光波混合などの非線形効果によって出力
パワーに制限が生じるという欠点がある。また、Ｓバン
ドの増幅では、励起光の波長が光ファイバの損失が大き
い領域に含まれてしまうため、効率が低下してしまう。
さらに、単位長さ当たりの利得が小さく数ｋｍから数十
ｋｍの光増幅用ファイバ（光増幅媒体）が必要であり、
小型化も困難である。
ことによって任意の波長の信号光を増幅できるという利
点があるが、四光波混合などの非線形効果によって出力
パワーに制限が生じるという欠点がある。また、Ｓバン
ドの増幅では、励起光の波長が光ファイバの損失が大き
い領域に含まれてしまうため、効率が低下してしまう。
さらに、単位長さ当たりの利得が小さく数ｋｍから数十
ｋｍの光増幅用ファイバ（光増幅媒体）が必要であり、
小型化も困難である。
【０００５】一方、励起により光増幅用ファイバ（光増
幅媒体）中に形成されるエネルギの反転分布によって生
じる誘導放出を用いて増幅を行なう光増幅器としては、
以下のようなものが開発されている。まず、１５３０ｎ
ｍ〜１５６０ｎｍ［１５５０ｎｍ帯，Ｃバンド；Ｃ−ｂ
ａｎｄ（Conventional-wavelength band）］の光ファイ
バ増幅器としては、エルビウムドープ光ファイバ（ＥＤ
Ｆ;erbium-doped fiber）を用いた光ファイバ増幅器
（エルビウムドープ光ファイバ増幅器；ＥＤＦＡ）が開
発されている。さらに、１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍ
［１５８０ｎｍ帯，Ｌバンド；Ｌ−ｂａｎｄ（Longer-w
avelength band）］のエルビウムドープ光ファイバ増幅
器（ＧＳ−ＥＤＦＡ；gain shifted erbium-doped fibe
r amplifier）も開発されている。
幅媒体）中に形成されるエネルギの反転分布によって生
じる誘導放出を用いて増幅を行なう光増幅器としては、
以下のようなものが開発されている。まず、１５３０ｎ
ｍ〜１５６０ｎｍ［１５５０ｎｍ帯，Ｃバンド；Ｃ−ｂ
ａｎｄ（Conventional-wavelength band）］の光ファイ
バ増幅器としては、エルビウムドープ光ファイバ（ＥＤ
Ｆ;erbium-doped fiber）を用いた光ファイバ増幅器
（エルビウムドープ光ファイバ増幅器；ＥＤＦＡ）が開
発されている。さらに、１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍ
［１５８０ｎｍ帯，Ｌバンド；Ｌ−ｂａｎｄ（Longer-w
avelength band）］のエルビウムドープ光ファイバ増幅
器（ＧＳ−ＥＤＦＡ；gain shifted erbium-doped fibe
r amplifier）も開発されている。
【０００６】また、１４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍ（Ｓ+
バンド；Ｓ+−ｂａｎｄ）の光ファイバ増幅器として
は、ツリウムドープ光ファイバを用いた光ファイバ増幅
器（ツリウムドープ光ファイバ増幅器,ＴＤＦＡ;thuliu
m-doped fluoride-based fiber amplifier）が開発され
ている。このツリウムドープ光ファイバ増幅器は、希土
類添加光ファイバ増幅器の１種であり、高出力パワーで
あり、Ｓバンドよりも波長の短いＳ＋バンドの増幅が可
能であるという特長を持っているが、フッ化物ファイバ
を用いるため、歩留まりが悪く、また、信頼性に課題が
残っている。
バンド；Ｓ+−ｂａｎｄ）の光ファイバ増幅器として
は、ツリウムドープ光ファイバを用いた光ファイバ増幅
器（ツリウムドープ光ファイバ増幅器,ＴＤＦＡ;thuliu
m-doped fluoride-based fiber amplifier）が開発され
ている。このツリウムドープ光ファイバ増幅器は、希土
類添加光ファイバ増幅器の１種であり、高出力パワーで
あり、Ｓバンドよりも波長の短いＳ＋バンドの増幅が可
能であるという特長を持っているが、フッ化物ファイバ
を用いるため、歩留まりが悪く、また、信頼性に課題が
残っている。
【０００７】さらに、１４７５ｎｍ〜１５１０ｎｍの光
ファイバ増幅器として、利得をシフトさせたツリウムド
ープ光ファイバ増幅器（ＧＳ−ＴＤＦＡ；gain shifted
thulium-doped fluoride-based fiber amplifier）が
開発されつつあるものの、１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍ
［Ｓバンド；Ｓ−ｂａｎｄ（shorter-wavelength ban
d）］の中の１５１０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域につい
ては増幅が困難である。
ファイバ増幅器として、利得をシフトさせたツリウムド
ープ光ファイバ増幅器（ＧＳ−ＴＤＦＡ；gain shifted
thulium-doped fluoride-based fiber amplifier）が
開発されつつあるものの、１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍ
［Ｓバンド；Ｓ−ｂａｎｄ（shorter-wavelength ban
d）］の中の１５１０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域につい
ては増幅が困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、波長
多重光伝送システムの市場は急速な発展を遂げており、
さらなる大容量化の需要が高まっている。一方、上述の
光ファイバ増幅器のうち、ＥＤＦＡは、希土類添加光フ
ァイバ増幅器の１種で、Ｃバンド及びＬバンドで実績の
ある光ファイバ増幅器であり、高出力パワーである点に
特長がある。また、上述のＲＦＡやＴＤＦＡのような欠
点もない。
多重光伝送システムの市場は急速な発展を遂げており、
さらなる大容量化の需要が高まっている。一方、上述の
光ファイバ増幅器のうち、ＥＤＦＡは、希土類添加光フ
ァイバ増幅器の１種で、Ｃバンド及びＬバンドで実績の
ある光ファイバ増幅器であり、高出力パワーである点に
特長がある。また、上述のＲＦＡやＴＤＦＡのような欠
点もない。
【０００９】このため、さらなる大容量化を実現するた
めに伝送帯域を拡大できるようにすべく、例えば１４９
０ｎｍ〜１５３０ｎｍ（Ｓバンド），１４５０ｎｍ〜１
４９０ｎｍ（Ｓ+バンド）の信号光の増幅を行なえるＥ
ＤＦＡを開発することが望まれる。ここで、Ｓバンドや
Ｓ+バンドの増幅を行なえるＥＤＦＡを実現するために
は、エルビウムをドープする光ファイバの材料を多成分
ガラスとするか、又は、ＳバンドやＳ+バンドで利得が
得られるように、ＥＤＦを高反転分布率とした状態でＥ
ＤＦＡを動作させる必要がある。
めに伝送帯域を拡大できるようにすべく、例えば１４９
０ｎｍ〜１５３０ｎｍ（Ｓバンド），１４５０ｎｍ〜１
４９０ｎｍ（Ｓ+バンド）の信号光の増幅を行なえるＥ
ＤＦＡを開発することが望まれる。ここで、Ｓバンドや
Ｓ+バンドの増幅を行なえるＥＤＦＡを実現するために
は、エルビウムをドープする光ファイバの材料を多成分
ガラスとするか、又は、ＳバンドやＳ+バンドで利得が
得られるように、ＥＤＦを高反転分布率とした状態でＥ
ＤＦＡを動作させる必要がある。
【００１０】一方、ＥＤＦのＣバンドの利得係数はＳバ
ンドやＳ+バンドの利得係数よりも大きいため、Ｃバン
ドの自然放出光（ＡＳＥ光）が大きく成長してしまい、
ＳバンドやＳ+バンドの増幅効率が劣化してしまう。ま
た、ＳバンドやＳ+バンドの信号光の利得偏差も非常に
大きくなってしまう。このため、ＥＤＦＡによってＳバ
ンドやＳ+バンドの増幅を行なうには、高反転分布率で
動作させながら、ＳバンドやＳ+バンドの増幅効率を向
上させるとともに、利得波長特性の平坦化を実現するこ
とが必要となる。
ンドやＳ+バンドの利得係数よりも大きいため、Ｃバン
ドの自然放出光（ＡＳＥ光）が大きく成長してしまい、
ＳバンドやＳ+バンドの増幅効率が劣化してしまう。ま
た、ＳバンドやＳ+バンドの信号光の利得偏差も非常に
大きくなってしまう。このため、ＥＤＦＡによってＳバ
ンドやＳ+バンドの増幅を行なうには、高反転分布率で
動作させながら、ＳバンドやＳ+バンドの増幅効率を向
上させるとともに、利得波長特性の平坦化を実現するこ
とが必要となる。
【００１１】これを実現するには、光フィルタ特性の最
適化，１段あたりのＥＤＦ長の最適化，段数の最適化を
図ることが考えられるが、光フィルタ特性の最適化を図
ることが特に重要となる。また、光フィルタ特性の最適
化によってＳ+バンドやＳバンドの信号光を増幅できる
光増幅器が実現された場合に、例えば光フィルタの製造
誤差等によって生じる利得偏差を確実に補償できるよう
にする必要もある。
適化，１段あたりのＥＤＦ長の最適化，段数の最適化を
図ることが考えられるが、光フィルタ特性の最適化を図
ることが特に重要となる。また、光フィルタ特性の最適
化によってＳ+バンドやＳバンドの信号光を増幅できる
光増幅器が実現された場合に、例えば光フィルタの製造
誤差等によって生じる利得偏差を確実に補償できるよう
にする必要もある。
【００１２】なお、特開２０００−１２４５２９号公報
には、光ファイバ増幅器を多段構成にし、その間に光フ
ィルタを挿入することによってＳバンドの増幅が可能で
あるかのような記載があるが、単にＥＤＦ間に光フィル
タを挿入するだけでは、ＳバンドやＳ+バンドの増幅を
行なえるＥＤＦＡを実現するのは難しい。一方、上述し
たように、ＥＤＦＡによって、１５７０ｎｍ〜１６００
ｎｍ（Ｌバンドの信号光を増幅することは既に実現され
ているものの、通常、ＥＤＦ長は５０ｍ程度とされてお
り、ＥＤＦ長が長いため、これによる種々の課題があ
る。例えば、ＥＤＦ長が長いと、短波長の信号光と長波
長の信号光とを入力する場合と比べて、長波長の信号光
のみを入力する場合には、信号光の出力パワーが低下し
てしまうという課題がある。なお、ＥＤＦＡによって、
１６１０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域として定義されるＬ
+バンドの信号光の増幅を実現する場合にも、同様に、
ＥＤＦ長を長くせざるを得ないということが課題となる
と考えられる。
には、光ファイバ増幅器を多段構成にし、その間に光フ
ィルタを挿入することによってＳバンドの増幅が可能で
あるかのような記載があるが、単にＥＤＦ間に光フィル
タを挿入するだけでは、ＳバンドやＳ+バンドの増幅を
行なえるＥＤＦＡを実現するのは難しい。一方、上述し
たように、ＥＤＦＡによって、１５７０ｎｍ〜１６００
ｎｍ（Ｌバンドの信号光を増幅することは既に実現され
ているものの、通常、ＥＤＦ長は５０ｍ程度とされてお
り、ＥＤＦ長が長いため、これによる種々の課題があ
る。例えば、ＥＤＦ長が長いと、短波長の信号光と長波
長の信号光とを入力する場合と比べて、長波長の信号光
のみを入力する場合には、信号光の出力パワーが低下し
てしまうという課題がある。なお、ＥＤＦＡによって、
１６１０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域として定義されるＬ
+バンドの信号光の増幅を実現する場合にも、同様に、
ＥＤＦ長を長くせざるを得ないということが課題となる
と考えられる。
【００１３】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、光フィルタ特性の最適化を図ることによっ
て、ＥＤＦＡを用いて１４５０ｎｍ〜１５３０ｎｍ（Ｓ
+バンド，Ｓバンド）という新たな帯域の信号光の増幅
を実現できるようにした、光増幅器を提供することを目
的とする。また、１５７０ｎｍ〜１６５０ｎｍ（Ｌバン
ド，Ｌ+バンド）の信号光を増幅するＥＤＦＡにおい
て、ＥＤＦ長を短くできるようにして、ＥＤＦ長が長い
ことによる種々の課題を解決することも目的とする。
たもので、光フィルタ特性の最適化を図ることによっ
て、ＥＤＦＡを用いて１４５０ｎｍ〜１５３０ｎｍ（Ｓ
+バンド，Ｓバンド）という新たな帯域の信号光の増幅
を実現できるようにした、光増幅器を提供することを目
的とする。また、１５７０ｎｍ〜１６５０ｎｍ（Ｌバン
ド，Ｌ+バンド）の信号光を増幅するＥＤＦＡにおい
て、ＥＤＦ長を短くできるようにして、ＥＤＦ長が長い
ことによる種々の課題を解決することも目的とする。
【００１４】さらに、この光増幅器によって得られる利
得に偏差が生じてしまう場合に、その利得偏差を確実に
補償できる、利得偏差補償方法を提供することも目的と
する。
得に偏差が生じてしまう場合に、その利得偏差を確実に
補償できる、利得偏差補償方法を提供することも目的と
する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の光増幅器は、複数段のエルビウムドープ光フ
ァイバを用いて１４５０〜１５３０ｎｍの帯域の信号光
を増幅する光増幅器であって、複数段のエルビウムドー
プ光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィル
タを備え、複数の光フィルタの合計の透過特性が、１４
５０〜１５３０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光
ファイバの利得波長特性を反転して得られる特性よりも
透過側へシフトさせた特性であることを特徴としてい
る。
の本発明の光増幅器は、複数段のエルビウムドープ光フ
ァイバを用いて１４５０〜１５３０ｎｍの帯域の信号光
を増幅する光増幅器であって、複数段のエルビウムドー
プ光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィル
タを備え、複数の光フィルタの合計の透過特性が、１４
５０〜１５３０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光
ファイバの利得波長特性を反転して得られる特性よりも
透過側へシフトさせた特性であることを特徴としてい
る。
【００１６】好ましくは、各光フィルタの透過特性が、
励起光を透過し、１４５０〜１５３０ｎｍの帯域に含ま
れる信号光の利得を等化し、１５３０ｎｍよりも長波長
の自然放出光を遮断する特性である（請求項２）。請求
項３記載の本発明の光増幅器は、複数段のエルビウムド
ープ光ファイバを用いて１５７０〜１６５０ｎｍの帯域
の信号光を増幅する光増幅器であって、複数段のエルビ
ウムドープ光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の
光フィルタを備え、複数の光フィルタの合計の透過特性
が、１５７０〜１６５０ｎｍの帯域におけるエルビウム
ドープ光ファイバの利得波長特性を反転して得られる特
性よりも透過側へシフトさせた特性であることを特徴と
している。
励起光を透過し、１４５０〜１５３０ｎｍの帯域に含ま
れる信号光の利得を等化し、１５３０ｎｍよりも長波長
の自然放出光を遮断する特性である（請求項２）。請求
項３記載の本発明の光増幅器は、複数段のエルビウムド
ープ光ファイバを用いて１５７０〜１６５０ｎｍの帯域
の信号光を増幅する光増幅器であって、複数段のエルビ
ウムドープ光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の
光フィルタを備え、複数の光フィルタの合計の透過特性
が、１５７０〜１６５０ｎｍの帯域におけるエルビウム
ドープ光ファイバの利得波長特性を反転して得られる特
性よりも透過側へシフトさせた特性であることを特徴と
している。
【００１７】好ましくは、各光フィルタの透過特性が、
励起光を透過し、１５７０〜１６５０ｎｍの帯域に含ま
れる信号光の利得を等化し、１５７０ｎｍよりも短波長
の自然放出光を遮断する特性である（請求項４）。請求
項５記載の光増幅器は、複数段の希土類元素ドープ光フ
ァイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、複数の光フィルタが、その前段に設けられる希土類
元素ドープ光ファイバの利得波長特性を反転して得られ
る透過特性をそれぞれ有していることを特徴としてい
る。
励起光を透過し、１５７０〜１６５０ｎｍの帯域に含ま
れる信号光の利得を等化し、１５７０ｎｍよりも短波長
の自然放出光を遮断する特性である（請求項４）。請求
項５記載の光増幅器は、複数段の希土類元素ドープ光フ
ァイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、複数の光フィルタが、その前段に設けられる希土類
元素ドープ光ファイバの利得波長特性を反転して得られ
る透過特性をそれぞれ有していることを特徴としてい
る。
【００１８】請求項６記載の光増幅器は、複数段の希土
類元素ドープ光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数
の光フィルタを備え、複数の光フィルタは、すべて同じ
特性を有し、その総和の透過特性が希土類元素ドープ光
ファイバで発生する利得の合計の利得特性を反転して得
られる透過特性と実質的に同じであることを特徴として
いる。
類元素ドープ光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数
の光フィルタを備え、複数の光フィルタは、すべて同じ
特性を有し、その総和の透過特性が希土類元素ドープ光
ファイバで発生する利得の合計の利得特性を反転して得
られる透過特性と実質的に同じであることを特徴として
いる。
【００１９】請求項７記載の利得偏差補償方法は、請求
項１〜４のいずれか１項に記載の光増幅器の利得偏差補
償方法であって、エルビウムドープ光ファイバの長さを
調整するか、又は、エルビウムドープ光ファイバの温度
を調整するか、又は、エルビウムドープ光ファイバの圧
力を調整するか、又は、前記光増幅器の前段にラマン増
幅器を設けるか、のいずれかの方法によって利得偏差を
補償することを特徴としている。
項１〜４のいずれか１項に記載の光増幅器の利得偏差補
償方法であって、エルビウムドープ光ファイバの長さを
調整するか、又は、エルビウムドープ光ファイバの温度
を調整するか、又は、エルビウムドープ光ファイバの圧
力を調整するか、又は、前記光増幅器の前段にラマン増
幅器を設けるか、のいずれかの方法によって利得偏差を
補償することを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。本発明の第１実施形態の光フ
ィルタは、励起光（ポンプ光；例えば、９７０〜９９０
ｎｍの帯域、特に９８０ｎｍ）の透過機能と、信号光帯
域（例えば、Ｓバンドである波長１４８０〜１５２０ｎ
ｍ）の利得偏差の補償機能と、信号光以外の部分の自然
放出光（例えば、波長１５２０ｎｍ以上）の遮断機能
（特に増幅器の利得ピーク値を遮断する機能）を持って
いる。
の形態について説明する。本発明の第１実施形態の光フ
ィルタは、励起光（ポンプ光；例えば、９７０〜９９０
ｎｍの帯域、特に９８０ｎｍ）の透過機能と、信号光帯
域（例えば、Ｓバンドである波長１４８０〜１５２０ｎ
ｍ）の利得偏差の補償機能と、信号光以外の部分の自然
放出光（例えば、波長１５２０ｎｍ以上）の遮断機能
（特に増幅器の利得ピーク値を遮断する機能）を持って
いる。
【００２１】また、本発明の第２実施形態の光フィルタ
は、ポンプ光（例えば、９７０〜９９０ｎｍの帯域、特
に９８０ｎｍ）の透過機能と、信号光帯域（例えば、Ｌ
バンドである波長１５７０〜１６００ｎｍ）利得偏差の
補償機能と、信号光以外の部分の自然放出光（例えば、
波長１５７０ｎｍ以下）の遮断機能（特に増幅器の利得
ピーク値を遮断する機能）を持っている。 ［第１実施形態の説明］本発明の第１実施形態にかかる
光増幅器及び利得偏差補償方法について、図１〜図３
１，図３６〜図３９を参照しながら説明する。
は、ポンプ光（例えば、９７０〜９９０ｎｍの帯域、特
に９８０ｎｍ）の透過機能と、信号光帯域（例えば、Ｌ
バンドである波長１５７０〜１６００ｎｍ）利得偏差の
補償機能と、信号光以外の部分の自然放出光（例えば、
波長１５７０ｎｍ以下）の遮断機能（特に増幅器の利得
ピーク値を遮断する機能）を持っている。 ［第１実施形態の説明］本発明の第１実施形態にかかる
光増幅器及び利得偏差補償方法について、図１〜図３
１，図３６〜図３９を参照しながら説明する。
【００２２】まず、本光増幅器を適用した複数の伝送帯
域を持つ光伝送システム（波長多重光伝送システム）に
ついて、図７を参照しながら説明する。本システムは、
図７に示すように、送信側の端局（送信部）５０と、受
信側の端局（受信部）５１と、これらの送信側端局５０
と受信側端局５１とを結ぶ光ファイバ伝送路５２と、光
ファイバ伝送路５２の途中に設けられる複数の光中継局
（光中継器，中継増幅器）５３とを備えて構成される。
なお、本システムは、図８に示すように、分布ラマン増
幅器５４を備えるものとして構成することもできる。
域を持つ光伝送システム（波長多重光伝送システム）に
ついて、図７を参照しながら説明する。本システムは、
図７に示すように、送信側の端局（送信部）５０と、受
信側の端局（受信部）５１と、これらの送信側端局５０
と受信側端局５１とを結ぶ光ファイバ伝送路５２と、光
ファイバ伝送路５２の途中に設けられる複数の光中継局
（光中継器，中継増幅器）５３とを備えて構成される。
なお、本システムは、図８に示すように、分布ラマン増
幅器５４を備えるものとして構成することもできる。
【００２３】ここで、送信側端局５０は、波長の異なる
複数の光信号をそれぞれ送信する複数の光送信機５５Ａ
〜５５Ｄと、光送信機５５Ａ〜５５Ｄから送信される複
数の光信号を増幅すべく帯域毎に設けられる複数の光増
幅器５６Ａ〜５６Ｄと、複数の光信号を波長分割多重し
て波長分割多重信号光（ＷＤＭ信号光）とし、このＷＤ
Ｍ信号光を光ファイバ伝送路５２へ出力する合波器（光
マルチプレクサ）５７とを備えて構成される。
複数の光信号をそれぞれ送信する複数の光送信機５５Ａ
〜５５Ｄと、光送信機５５Ａ〜５５Ｄから送信される複
数の光信号を増幅すべく帯域毎に設けられる複数の光増
幅器５６Ａ〜５６Ｄと、複数の光信号を波長分割多重し
て波長分割多重信号光（ＷＤＭ信号光）とし、このＷＤ
Ｍ信号光を光ファイバ伝送路５２へ出力する合波器（光
マルチプレクサ）５７とを備えて構成される。
【００２４】ここでは、１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍの
帯域（１５５０ｎｍ帯）として定義されるＣバンドに含
まれる波長を有する複数の光信号を送信する光送信機
（Ｃバンド用光送信機）５５Ａと、１５７０ｎｍ〜１６
００ｎｍの帯域として定義されるＬバンドに含まれる波
長を有する複数の光信号を送信する光送信機（Ｌバンド
用光送信機）５５Ｂとが設けられている。
帯域（１５５０ｎｍ帯）として定義されるＣバンドに含
まれる波長を有する複数の光信号を送信する光送信機
（Ｃバンド用光送信機）５５Ａと、１５７０ｎｍ〜１６
００ｎｍの帯域として定義されるＬバンドに含まれる波
長を有する複数の光信号を送信する光送信機（Ｌバンド
用光送信機）５５Ｂとが設けられている。
【００２５】また、Ｃバンドの光信号を増幅するＣバン
ド用光増幅器５６Ａと、Ｌバンドの光信号を増幅するＬ
バンド用光増幅器５６Ｂとが設けられている。これらの
Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバンド用光増幅器５６Ｂ
としては、従来技術の欄で説明したようにエルビウムド
ープ光ファイバ増幅器が実用化されているため、一般的
なエルビウムドープ光ファイバ増幅器を用いれば良い。
なお、Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバンド用光増幅器
５６Ｂとして、他の光増幅器を用いても良い。
ド用光増幅器５６Ａと、Ｌバンドの光信号を増幅するＬ
バンド用光増幅器５６Ｂとが設けられている。これらの
Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバンド用光増幅器５６Ｂ
としては、従来技術の欄で説明したようにエルビウムド
ープ光ファイバ増幅器が実用化されているため、一般的
なエルビウムドープ光ファイバ増幅器を用いれば良い。
なお、Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバンド用光増幅器
５６Ｂとして、他の光増幅器を用いても良い。
【００２６】さらに、本実施形態では、さらなる大容量
化を図るべく、１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域とし
て定義されるＳバンドに含まれる波長を有する複数の光
信号を送信する光送信機（Ｓバンド用光送信機）５５Ｃ
が設けられるとともに、Ｓバンドの光信号を増幅するＳ
バンド用光増幅器５６Ｃが設けられている。なお、Ｓバ
ンド用光増幅器５６Ｃの具体的な構成については、後述
する。
化を図るべく、１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域とし
て定義されるＳバンドに含まれる波長を有する複数の光
信号を送信する光送信機（Ｓバンド用光送信機）５５Ｃ
が設けられるとともに、Ｓバンドの光信号を増幅するＳ
バンド用光増幅器５６Ｃが設けられている。なお、Ｓバ
ンド用光増幅器５６Ｃの具体的な構成については、後述
する。
【００２７】同様に、さらなる大容量化を図るべく、１
６１０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域として定義されるＬ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を送信する
光送信機（Ｌ+バンド光送信機）５５Ｄが設けられると
ともに、Ｌ+バンドの光信号を増幅するＬ+バンド用光増
幅器５６Ｄが設けられている。なお、Ｌ+バンド用光増
幅器５６Ｄとしては、例えばラマン増幅器を用いれば良
い。
６１０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域として定義されるＬ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を送信する
光送信機（Ｌ+バンド光送信機）５５Ｄが設けられると
ともに、Ｌ+バンドの光信号を増幅するＬ+バンド用光増
幅器５６Ｄが設けられている。なお、Ｌ+バンド用光増
幅器５６Ｄとしては、例えばラマン増幅器を用いれば良
い。
【００２８】なお、本実施形態では、Ｃバンド用光増幅
器５６Ａ（及びＣバンド用光送信機５５Ａ）及びＬバン
ド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光送信機５５Ｂ）
のほかに、さらなる大容量化を図るべく、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光送信機５５Ｃ）とＬ+
バンド用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光送信機５
５Ｄ）とを設け、Ｃバンドに含まれる信号光及びＬバン
ドに含まれる信号光のほかに、Ｓバンドに含まれる信号
光及びＬ+バンドに含まれる信号光も伝送できるように
しているが、これに限られるものではなく、Ｌ+バンド
用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光送信機５５Ｄ）
は設けなくても良い。これにより、Ｃバンドに含まれる
信号光及びＬバンドに含まれる信号光を多重させて伝送
する従来のものと比べて、さらなる大容量化を図ること
が可能となる。
器５６Ａ（及びＣバンド用光送信機５５Ａ）及びＬバン
ド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光送信機５５Ｂ）
のほかに、さらなる大容量化を図るべく、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光送信機５５Ｃ）とＬ+
バンド用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光送信機５
５Ｄ）とを設け、Ｃバンドに含まれる信号光及びＬバン
ドに含まれる信号光のほかに、Ｓバンドに含まれる信号
光及びＬ+バンドに含まれる信号光も伝送できるように
しているが、これに限られるものではなく、Ｌ+バンド
用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光送信機５５Ｄ）
は設けなくても良い。これにより、Ｃバンドに含まれる
信号光及びＬバンドに含まれる信号光を多重させて伝送
する従来のものと比べて、さらなる大容量化を図ること
が可能となる。
【００２９】また、波長多重光伝送システムを、Ｃバン
ド用光増幅器５６Ａ（及びＣバンド用光送信機５５Ａ）
と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光送信
機５５Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｃバンドの信
号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するように
しても良いし、また、波長多重光伝送システムを、Ｌバ
ンド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光送信機５５
Ｂ）と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光
送信機５５Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｌバンド
の信号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するよ
うにしても良い。
ド用光増幅器５６Ａ（及びＣバンド用光送信機５５Ａ）
と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光送信
機５５Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｃバンドの信
号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するように
しても良いし、また、波長多重光伝送システムを、Ｌバ
ンド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光送信機５５
Ｂ）と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光
送信機５５Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｌバンド
の信号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するよ
うにしても良い。
【００３０】さらに、さらなる大容量化を図るべく、１
４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として定義されるＳ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を送信する
光送信機（Ｓ+バンド用光送信機）を設けるとともに、
Ｓ+バンドの光信号を増幅するＳ+バンド用光増幅器を設
けても良い。受信側端局５１は、光ファイバ伝送路５２
から入射されるＷＤＭ信号光を帯域毎に分波する分波器
（光デマルチプレクサ）５８と、分波器５８によって帯
域毎に分波された信号光を増幅すべく帯域毎に設けられ
る複数の光増幅器５６Ａ〜５６Ｄと、波長の異なる複数
の光信号をそれぞれ受信する複数の光受信機５９Ａ〜５
９Ｄとを備えて構成される。
４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として定義されるＳ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を送信する
光送信機（Ｓ+バンド用光送信機）を設けるとともに、
Ｓ+バンドの光信号を増幅するＳ+バンド用光増幅器を設
けても良い。受信側端局５１は、光ファイバ伝送路５２
から入射されるＷＤＭ信号光を帯域毎に分波する分波器
（光デマルチプレクサ）５８と、分波器５８によって帯
域毎に分波された信号光を増幅すべく帯域毎に設けられ
る複数の光増幅器５６Ａ〜５６Ｄと、波長の異なる複数
の光信号をそれぞれ受信する複数の光受信機５９Ａ〜５
９Ｄとを備えて構成される。
【００３１】ここでは、Ｃバンドに含まれる波長を有す
る複数の光信号を受信する光受信機（Ｃバンド用光受信
機）５９Ａと、Ｌバンドに含まれる波長を有する複数の
光信号を受信する光受信機（Ｌバンド用光受信機）５９
Ｂとが設けられている。また、Ｃバンドの光信号を増幅
するＣバンド用光増幅器５６Ａと、Ｌバンドの光信号を
増幅するＬバンド用光増幅器５６Ｂとが設けられてい
る。
る複数の光信号を受信する光受信機（Ｃバンド用光受信
機）５９Ａと、Ｌバンドに含まれる波長を有する複数の
光信号を受信する光受信機（Ｌバンド用光受信機）５９
Ｂとが設けられている。また、Ｃバンドの光信号を増幅
するＣバンド用光増幅器５６Ａと、Ｌバンドの光信号を
増幅するＬバンド用光増幅器５６Ｂとが設けられてい
る。
【００３２】これらのＣバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバ
ンド用光増幅器５６Ｂとしては、従来技術の欄で説明し
たようにエルビウムドープ光ファイバ増幅器が実用化さ
れているため、一般的なエルビウムドープ光ファイバ増
幅器を用いれば良い。なお、Ｃバンド用光増幅器５６
Ａ，Ｌバンド用光増幅器５６Ｂとして、他の光増幅器を
用いても良い。
ンド用光増幅器５６Ｂとしては、従来技術の欄で説明し
たようにエルビウムドープ光ファイバ増幅器が実用化さ
れているため、一般的なエルビウムドープ光ファイバ増
幅器を用いれば良い。なお、Ｃバンド用光増幅器５６
Ａ，Ｌバンド用光増幅器５６Ｂとして、他の光増幅器を
用いても良い。
【００３３】さらに、本実施形態では、さらなる大容量
化を図るべく、Ｓバンドに含まれる波長を有する複数の
光信号を受信する光受信機（Ｓバンド用光受信機）５９
Ｃが設けられるとともに、Ｓバンドの光信号を増幅する
Ｓバンド用光増幅器５６Ｃが設けられている。なお、Ｓ
バンド用光増幅器５６Ｃの具体的構成については、後述
する。
化を図るべく、Ｓバンドに含まれる波長を有する複数の
光信号を受信する光受信機（Ｓバンド用光受信機）５９
Ｃが設けられるとともに、Ｓバンドの光信号を増幅する
Ｓバンド用光増幅器５６Ｃが設けられている。なお、Ｓ
バンド用光増幅器５６Ｃの具体的構成については、後述
する。
【００３４】同様に、さらなる大容量化を図るべく、Ｌ
+バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を受信す
る光受信機（Ｌ+バンド光受信機）５９Ｄが設けられる
とともに、Ｌ+バンドの光信号を増幅するＬ+バンド用光
増幅器５６Ｄが設けられている。なお、Ｌ+バンド用光
増幅器５６Ｄとしては、例えばラマン増幅器を用いれば
良い。
+バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を受信す
る光受信機（Ｌ+バンド光受信機）５９Ｄが設けられる
とともに、Ｌ+バンドの光信号を増幅するＬ+バンド用光
増幅器５６Ｄが設けられている。なお、Ｌ+バンド用光
増幅器５６Ｄとしては、例えばラマン増幅器を用いれば
良い。
【００３５】なお、本実施形態では、Ｃバンド用光増幅
器５６Ａ（及びＣバンド用光受信機５９Ａ）及びＬバン
ド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光受信機５９Ｂ）
のほかに、さらなる大容量化を図るべく、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光受信機５９Ｃ）とＬ+
バンド用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光受信機５
９Ｄ）とを設け、Ｃバンドに含まれる信号光及びＬバン
ドに含まれる信号光のほかに、Ｓバンドに含まれる信号
光及びＬ+バンドに含まれる信号光も伝送できるように
しているが、これに限られるものではなく、Ｌ+バンド
用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光受信機５９Ｄ）
は設けなくても良い。これにより、Ｃバンドに含まれる
信号光及びＬバンドに含まれる信号光を多重させて伝送
する従来のものと比べて、さらなる大容量化を図ること
が可能となる。
器５６Ａ（及びＣバンド用光受信機５９Ａ）及びＬバン
ド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光受信機５９Ｂ）
のほかに、さらなる大容量化を図るべく、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光受信機５９Ｃ）とＬ+
バンド用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光受信機５
９Ｄ）とを設け、Ｃバンドに含まれる信号光及びＬバン
ドに含まれる信号光のほかに、Ｓバンドに含まれる信号
光及びＬ+バンドに含まれる信号光も伝送できるように
しているが、これに限られるものではなく、Ｌ+バンド
用光増幅器５６Ｄ（及びＬ+バンド用光受信機５９Ｄ）
は設けなくても良い。これにより、Ｃバンドに含まれる
信号光及びＬバンドに含まれる信号光を多重させて伝送
する従来のものと比べて、さらなる大容量化を図ること
が可能となる。
【００３６】また、波長多重光伝送システムを、Ｃバン
ド用光増幅器５６Ａ（及びＣバンド用光受信機５９Ａ）
と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光受信
機５９Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｃバンドの信
号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するように
しても良いし、また、波長多重光伝送システムを、Ｌバ
ンド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光受信機５９
Ｂ）と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光
受信機５９Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｌバンド
の信号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するよ
うにしても良い。
ド用光増幅器５６Ａ（及びＣバンド用光受信機５９Ａ）
と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光受信
機５９Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｃバンドの信
号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するように
しても良いし、また、波長多重光伝送システムを、Ｌバ
ンド用光増幅器５６Ｂ（及びＬバンド用光受信機５９
Ｂ）と、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃ（及びＳバンド用光
受信機５９Ｃ）とを備えるものとして構成し、Ｌバンド
の信号光とＳバンドの信号光とを多重させて伝送するよ
うにしても良い。
【００３７】さらに、さらなる大容量化を図るべく、１
４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として定義されるＳ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を受信する
光受信機（Ｓ+バンド用光受信機）を設けるとともに、
Ｓ+バンドの光信号を増幅するＳ+バンド用光増幅器を設
けても良い。各光中継局５３は、複数の光増幅器５６Ａ
〜５６Ｄを含むものとして構成される。また、これらの
光増幅器５６Ａ〜５６Ｄの前側には、光ファイバ伝送路
５２から入射されるＷＤＭ信号光を帯域毎に分波する分
波器（光デマルチプレクサ）５８が設けられており、こ
れらの光増幅器５６Ａ〜５６Ｄの後側には、複数の光信
号を波長分割多重してＷＤＭ信号光とし、このＷＤＭ信
号光を光ファイバ伝送路５２へ出力する合波器（光マル
チプレクサ）５７が設けられている。
４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として定義されるＳ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を受信する
光受信機（Ｓ+バンド用光受信機）を設けるとともに、
Ｓ+バンドの光信号を増幅するＳ+バンド用光増幅器を設
けても良い。各光中継局５３は、複数の光増幅器５６Ａ
〜５６Ｄを含むものとして構成される。また、これらの
光増幅器５６Ａ〜５６Ｄの前側には、光ファイバ伝送路
５２から入射されるＷＤＭ信号光を帯域毎に分波する分
波器（光デマルチプレクサ）５８が設けられており、こ
れらの光増幅器５６Ａ〜５６Ｄの後側には、複数の光信
号を波長分割多重してＷＤＭ信号光とし、このＷＤＭ信
号光を光ファイバ伝送路５２へ出力する合波器（光マル
チプレクサ）５７が設けられている。
【００３８】そして、光ファイバ伝送路５２から入射さ
れた信号光は、分波器５８によってそれぞれの帯域毎に
分波され、帯域毎に光増幅器５６Ａ〜５６Ｄで増幅され
た後、合波器５７によって合波されて、再び、光ファイ
バ伝送路５２に出射されるようになっている。本実施形
態では、各光中継局５３は、Ｃバンドの光信号を増幅す
るＣバンド用光増幅器５６Ａと、Ｌバンドの光信号を増
幅するＬバンド用光増幅器５６Ｂとを含むものとして構
成される。これらのＣバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバン
ド用光増幅器５６Ｂとしては、従来技術の欄で説明した
ようにエルビウムドープ光ファイバ増幅器が実用化され
ているため、一般的なエルビウムドープ光ファイバ増幅
器を用いれば良い。なお、Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，
Ｌバンド用光増幅器５６Ｂとして、他の光増幅器を用い
ても良い。
れた信号光は、分波器５８によってそれぞれの帯域毎に
分波され、帯域毎に光増幅器５６Ａ〜５６Ｄで増幅され
た後、合波器５７によって合波されて、再び、光ファイ
バ伝送路５２に出射されるようになっている。本実施形
態では、各光中継局５３は、Ｃバンドの光信号を増幅す
るＣバンド用光増幅器５６Ａと、Ｌバンドの光信号を増
幅するＬバンド用光増幅器５６Ｂとを含むものとして構
成される。これらのＣバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバン
ド用光増幅器５６Ｂとしては、従来技術の欄で説明した
ようにエルビウムドープ光ファイバ増幅器が実用化され
ているため、一般的なエルビウムドープ光ファイバ増幅
器を用いれば良い。なお、Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，
Ｌバンド用光増幅器５６Ｂとして、他の光増幅器を用い
ても良い。
【００３９】さらに、本実施形態では、さらなる大容量
化を図るべく、Ｓバンドの光信号を増幅するＳバンド用
光増幅器５６Ｃが設けられている。なお、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃの具体的構成については、後述する。同様
に、さらなる大容量化を図るべく、Ｌ+バンドの光信号
を増幅するＬ+バンド用光増幅器５６Ｄが設けられてい
る。なお、Ｌ+バンド用光増幅器５６Ｄとしては、例え
ばラマン増幅器を用いれば良い。
化を図るべく、Ｓバンドの光信号を増幅するＳバンド用
光増幅器５６Ｃが設けられている。なお、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃの具体的構成については、後述する。同様
に、さらなる大容量化を図るべく、Ｌ+バンドの光信号
を増幅するＬ+バンド用光増幅器５６Ｄが設けられてい
る。なお、Ｌ+バンド用光増幅器５６Ｄとしては、例え
ばラマン増幅器を用いれば良い。
【００４０】なお、本実施形態では、Ｃバンド用光増幅
器５６Ａ及びＬバンド用光増幅器５６Ｂのほかに、さら
なる大容量化を図るべく、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃと
Ｌ+バンド用光増幅器５６Ｄとを設け、Ｃバンドに含ま
れる信号光及びＬバンドに含まれる信号光のほかに、Ｓ
バンドに含まれる信号光及びＬ+バンドに含まれる信号
光も伝送できるようにしているが、これに限られるもの
ではなく、Ｌ+バンド用光増幅器５６Ｄは設けなくても
良い。これにより、Ｃバンドに含まれる信号光及びＬバ
ンドに含まれる信号光を多重させて伝送する従来のもの
と比べて、さらなる大容量化を図ることが可能となる。
器５６Ａ及びＬバンド用光増幅器５６Ｂのほかに、さら
なる大容量化を図るべく、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃと
Ｌ+バンド用光増幅器５６Ｄとを設け、Ｃバンドに含ま
れる信号光及びＬバンドに含まれる信号光のほかに、Ｓ
バンドに含まれる信号光及びＬ+バンドに含まれる信号
光も伝送できるようにしているが、これに限られるもの
ではなく、Ｌ+バンド用光増幅器５６Ｄは設けなくても
良い。これにより、Ｃバンドに含まれる信号光及びＬバ
ンドに含まれる信号光を多重させて伝送する従来のもの
と比べて、さらなる大容量化を図ることが可能となる。
【００４１】また、波長多重光伝送システムを、Ｃバン
ド用光増幅器５６Ａと、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃとを
備えるものとして構成し、Ｃバンドの信号光とＳバンド
の信号光とを多重させて伝送するようにしても良いし、
また、波長多重光伝送システムを、Ｌバンド用光増幅器
５６Ｂと、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃとを備えるものと
して構成し、Ｌバンドの信号光とＳバンドの信号光とを
多重させて伝送するようにしても良い。
ド用光増幅器５６Ａと、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃとを
備えるものとして構成し、Ｃバンドの信号光とＳバンド
の信号光とを多重させて伝送するようにしても良いし、
また、波長多重光伝送システムを、Ｌバンド用光増幅器
５６Ｂと、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃとを備えるものと
して構成し、Ｌバンドの信号光とＳバンドの信号光とを
多重させて伝送するようにしても良い。
【００４２】さらに、さらなる大容量化を図るべく、１
４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として定義されるＳ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を増幅する
Ｓ+バンド用光増幅器を設けても良い。本実施形態で
は、送信側端局５０，受信側端局５１，各光中継局５３
に備えられる光増幅器５６Ａ〜５６Ｄは、図９に示すよ
うに、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆと後段の光増
幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂとからなる２段構成の光増幅器
とされている。ここでは、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５
６Ｄｆと後段の光増幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂとの間に
は、図９に示すように、可変アッテネータ（ＶＯＡ，可
変減衰器）６０及び分散補償ファイバ（ＤＣＦ）６１が
設けられている。
４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として定義されるＳ+
バンドに含まれる波長を有する複数の光信号を増幅する
Ｓ+バンド用光増幅器を設けても良い。本実施形態で
は、送信側端局５０，受信側端局５１，各光中継局５３
に備えられる光増幅器５６Ａ〜５６Ｄは、図９に示すよ
うに、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆと後段の光増
幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂとからなる２段構成の光増幅器
とされている。ここでは、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５
６Ｄｆと後段の光増幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂとの間に
は、図９に示すように、可変アッテネータ（ＶＯＡ，可
変減衰器）６０及び分散補償ファイバ（ＤＣＦ）６１が
設けられている。
【００４３】ここで、信号光を増幅する場合には、効率
（信号光出力パワーの励起光パワーに対する比）を高め
るとともに雑音指数（ＮＦ）を小さくすることが求めら
れるが、ここでは、前段と後段との２段構成とすること
で、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５６ＤｆによってＮＦを
小さくするという要求に応えられるようにし、後段の光
増幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂによって効率を高めるという
要求に応えられるようにしている。
（信号光出力パワーの励起光パワーに対する比）を高め
るとともに雑音指数（ＮＦ）を小さくすることが求めら
れるが、ここでは、前段と後段との２段構成とすること
で、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５６ＤｆによってＮＦを
小さくするという要求に応えられるようにし、後段の光
増幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂによって効率を高めるという
要求に応えられるようにしている。
【００４４】ここでは、前段及び後段に設けられるそれ
ぞれの光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄ
ｂに対しては、利得を一定にする利得一定制御が行なわ
れるようになっている。このため、図９に示すように、
光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂに入
力される信号光のパワー（入力パワー）をモニタすべ
く、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂ
の前側に、入力される信号光の一部を分岐する光ビーム
スプリッタ（光分岐カプラ）６２ｆを設け、光ビームス
プリッタ６２ｆによって分岐された信号光の一部（これ
をモニタビームという）をフォトダイオード（ＰＤ，入
力モニタＰＤ，フォトディテクタ）６３ｆによって受光
するようにしている。
ぞれの光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄ
ｂに対しては、利得を一定にする利得一定制御が行なわ
れるようになっている。このため、図９に示すように、
光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂに入
力される信号光のパワー（入力パワー）をモニタすべ
く、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂ
の前側に、入力される信号光の一部を分岐する光ビーム
スプリッタ（光分岐カプラ）６２ｆを設け、光ビームス
プリッタ６２ｆによって分岐された信号光の一部（これ
をモニタビームという）をフォトダイオード（ＰＤ，入
力モニタＰＤ，フォトディテクタ）６３ｆによって受光
するようにしている。
【００４５】同様に、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５
６Ａｂ〜５６Ｄｂから出力される信号光のパワー（出力
パワー）をモニタすべく、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄ
ｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂの後側に、出力される信号光の
一部を分岐する光ビームスプリッタ（光分岐カプラ）６
２ｂを設け、光ビームスプリッタ６２ｂによって分岐さ
れた信号光の一部（これをモニタビームという）をフォ
トダイオード（ＰＤ，出力モニタＰＤ，フォトディテク
タ）６３ｂによって受光するようにしている。
６Ａｂ〜５６Ｄｂから出力される信号光のパワー（出力
パワー）をモニタすべく、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄ
ｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂの後側に、出力される信号光の
一部を分岐する光ビームスプリッタ（光分岐カプラ）６
２ｂを設け、光ビームスプリッタ６２ｂによって分岐さ
れた信号光の一部（これをモニタビームという）をフォ
トダイオード（ＰＤ，出力モニタＰＤ，フォトディテク
タ）６３ｂによって受光するようにしている。
【００４６】そして、自動利得制御回路（オートマティ
ックゲインコントロール；ＡＧＣ）６４が、入力モニタ
ＰＤ６３ｆ及び出力モニタＰＤ６３ｂからの出力に基づ
いて励起光源の出力（励起光パワー）を制御すること
で、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂ
の利得を一定値にする利得一定制御（増幅率一定制御）
を行なうようになっている。
ックゲインコントロール；ＡＧＣ）６４が、入力モニタ
ＰＤ６３ｆ及び出力モニタＰＤ６３ｂからの出力に基づ
いて励起光源の出力（励起光パワー）を制御すること
で、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂ
の利得を一定値にする利得一定制御（増幅率一定制御）
を行なうようになっている。
【００４７】また、本実施形態では、前段の光増幅器５
６Ａｆ〜５６Ｄｆの出力パワーのレベルを一定にする制
御（出力レベル一定制御）を行なうようにしている。こ
れにより、上述のようにして光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄ
ｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂの利得一定制御を行なう場合に
も、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂ
の出力を一定にすることができるようにしている。
６Ａｆ〜５６Ｄｆの出力パワーのレベルを一定にする制
御（出力レベル一定制御）を行なうようにしている。こ
れにより、上述のようにして光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄ
ｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂの利得一定制御を行なう場合に
も、光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆ，５６Ａｂ〜５６Ｄｂ
の出力を一定にすることができるようにしている。
【００４８】このため、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５６
Ｄｆと後段の光増幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂとの間に（即
ち、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆの出力側に）、
可変アッテネータ（ＶＯＡ，可変減衰器）６０を設けて
いる。なお、ＶＯＡ６０は、前段の光増幅器５６Ａｆ〜
５６Ｄｆの入力側に設けても良い。また、ＶＯＡ６０の
後側には、信号光の一部を分岐する光ビームスプリッタ
（光分岐カプラ）６２ｘが設けられており、光ビームス
プリッタ６２ｘによって分岐された信号光の一部（これ
をモニタビームという）をフォトダイオード（ＰＤ，モ
ニタＰＤ，フォトディテクタ）６３ｘによって受光する
ようにしている。
Ｄｆと後段の光増幅器５６Ａｂ〜５６Ｄｂとの間に（即
ち、前段の光増幅器５６Ａｆ〜５６Ｄｆの出力側に）、
可変アッテネータ（ＶＯＡ，可変減衰器）６０を設けて
いる。なお、ＶＯＡ６０は、前段の光増幅器５６Ａｆ〜
５６Ｄｆの入力側に設けても良い。また、ＶＯＡ６０の
後側には、信号光の一部を分岐する光ビームスプリッタ
（光分岐カプラ）６２ｘが設けられており、光ビームス
プリッタ６２ｘによって分岐された信号光の一部（これ
をモニタビームという）をフォトダイオード（ＰＤ，モ
ニタＰＤ，フォトディテクタ）６３ｘによって受光する
ようにしている。
【００４９】そして、自動レベル制御回路（オートマテ
ィックレベルコントロール；ＡＬＣ）６５が、モニタＰ
Ｄ６３ｘからの出力に基づいてＶＯＡ６０による損失量
を制御することで、前段に設けられる光増幅器５６Ａｆ
〜５６Ｄｆの出力パワーを一定値にする出力一定制御を
行なうようになっている。ところで、本実施形態では、
上述のように、Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバンド用
光増幅器５６Ｂとしてエルビウムドープ光ファイバ増幅
器（ＥＤＦＡ）を用いるが、このＥＤＦＡにおいて用い
られるエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ）は、図１
０に示すように、反転分布率毎に異なる利得波長特性を
有するため、上述のＣバンド用光増幅器５６ＡやＬバン
ド用光増幅器５６Ｂとして用いる場合には、使用する帯
域に応じてＥＤＦを励起することで、所望の反転分布率
にして動作させることになる。
ィックレベルコントロール；ＡＬＣ）６５が、モニタＰ
Ｄ６３ｘからの出力に基づいてＶＯＡ６０による損失量
を制御することで、前段に設けられる光増幅器５６Ａｆ
〜５６Ｄｆの出力パワーを一定値にする出力一定制御を
行なうようになっている。ところで、本実施形態では、
上述のように、Ｃバンド用光増幅器５６Ａ，Ｌバンド用
光増幅器５６Ｂとしてエルビウムドープ光ファイバ増幅
器（ＥＤＦＡ）を用いるが、このＥＤＦＡにおいて用い
られるエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ）は、図１
０に示すように、反転分布率毎に異なる利得波長特性を
有するため、上述のＣバンド用光増幅器５６ＡやＬバン
ド用光増幅器５６Ｂとして用いる場合には、使用する帯
域に応じてＥＤＦを励起することで、所望の反転分布率
にして動作させることになる。
【００５０】なお、図１０ではシリカ系ＥＤＦ（石英ガ
ラスＥＤＦ）の利得波長特性を示している。また、図１
０では、利得は相対利得係数（Relative gain coeffici
ent）で示している。この相対利得係数は単位長さ当た
りの利得を規格化した値である。また、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ある。例え
ば、全てのエルビウムイオンが励起されていれば（電子
が全て上準位に励起されていれば）、反転分布率は１．
０になり、全く励起されていなければ（電子が全て基底
順位にあれば）、反転分布率は０．０となる。
ラスＥＤＦ）の利得波長特性を示している。また、図１
０では、利得は相対利得係数（Relative gain coeffici
ent）で示している。この相対利得係数は単位長さ当た
りの利得を規格化した値である。また、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ある。例え
ば、全てのエルビウムイオンが励起されていれば（電子
が全て上準位に励起されていれば）、反転分布率は１．
０になり、全く励起されていなければ（電子が全て基底
順位にあれば）、反転分布率は０．０となる。
【００５１】例えば、上述のＣバンド用光増幅器５６Ａ
として用いられるＥＤＦＡは、１５５０ｎｍ帯（１５３
０ｎｍ〜１５７０ｎｍ）に増幅帯域を持つように、例え
ばＥＤＦを反転分布率（inversion rate）が０．７程度
になるように励起した状態で動作させる。そして、利得
が最大の値になる帯域を用い、例えば利得等化器を併用
して、波長依存性のない平坦な利得を実現する。
として用いられるＥＤＦＡは、１５５０ｎｍ帯（１５３
０ｎｍ〜１５７０ｎｍ）に増幅帯域を持つように、例え
ばＥＤＦを反転分布率（inversion rate）が０．７程度
になるように励起した状態で動作させる。そして、利得
が最大の値になる帯域を用い、例えば利得等化器を併用
して、波長依存性のない平坦な利得を実現する。
【００５２】また、上述のＬバンド用光増幅器５６Ｂと
して用いられるＥＤＦＡは、ＥＤＦを反転分布率が０．
４程度になるように励起した状態で動作させることで、
Ｌバンドにおいて、単位長さ当たりの利得が、最大で、
かつ、平坦な利得を生じさせるようにしている。この場
合、ＥＤＦの長さを長くすることで必要な利得を実現し
ている。
して用いられるＥＤＦＡは、ＥＤＦを反転分布率が０．
４程度になるように励起した状態で動作させることで、
Ｌバンドにおいて、単位長さ当たりの利得が、最大で、
かつ、平坦な利得を生じさせるようにしている。この場
合、ＥＤＦの長さを長くすることで必要な利得を実現し
ている。
【００５３】一方、ＥＤＦを高反転分布率で動作させる
と、ＣバンドやＬバンドだけでなく、Ｓバンドでも利得
が得られる。例えば、図１０中、反転分布率を例えば
０．９とした場合の利得波長特性を見てみると、例えば
１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域として定義されるＳ
バンドでも高い利得が得られることがわかる。しかし、
ＥＤＦのＣバンドの相対利得係数はＳバンドよりも大き
いため、Ｓバンドに含まれる信号光を増幅する場合であ
ってもＣバンドの自然放出光（ＡＳＥ光）が大きく成長
してしまい、この結果、Ｓバンドの増幅効率が劣化して
しまい、また、Ｓバンドに含まれる信号光の利得偏差も
非常に大きくなってしまう。
と、ＣバンドやＬバンドだけでなく、Ｓバンドでも利得
が得られる。例えば、図１０中、反転分布率を例えば
０．９とした場合の利得波長特性を見てみると、例えば
１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域として定義されるＳ
バンドでも高い利得が得られることがわかる。しかし、
ＥＤＦのＣバンドの相対利得係数はＳバンドよりも大き
いため、Ｓバンドに含まれる信号光を増幅する場合であ
ってもＣバンドの自然放出光（ＡＳＥ光）が大きく成長
してしまい、この結果、Ｓバンドの増幅効率が劣化して
しまい、また、Ｓバンドに含まれる信号光の利得偏差も
非常に大きくなってしまう。
【００５４】このため、ＣバンドのＡＳＥ光を遮断して
Ｓバンドの増幅効率を向上させるとともに、Ｓバンドの
利得波長特性を平坦化して、Ｓバンドに含まれる信号光
の利得偏差をなくすことが必要となる。そこで、本実施
形態では、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃを、このような点
を考慮して設計された光フィルタを備えるものとして構
成している。
Ｓバンドの増幅効率を向上させるとともに、Ｓバンドの
利得波長特性を平坦化して、Ｓバンドに含まれる信号光
の利得偏差をなくすことが必要となる。そこで、本実施
形態では、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃを、このような点
を考慮して設計された光フィルタを備えるものとして構
成している。
【００５５】以下、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃについ
て、図１１〜図３１を参照しながら説明する。まず、本
実施形態では、Ｓバンド用光増幅器（光増幅器，光ファ
イバ増幅器）５６Ｃは、エルビウムドープ光ファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）であって、図１１に示すように、複数
段のエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ，希土類元素
ドープ光ファイバ）１と、各ＥＤＦ１間に挿入される光
フィルタ２と、ＥＤＦ１に励起光（例えば９８０ｎｍの
レーザ光）を供給する励起光源３と、励起光源３からの
励起光をＥＤＦ１に導入するための波長多重カプラ（Ｗ
ＤＭカプラ）４とを備えて構成される。また、信号光入
力端側（ＥＤＦの前方側）及び信号光出力端側（ＥＤＦ
の後方側）には、それぞれ光アイソレータ５も設けられ
ており、光部品の反射光を除去できるようにしている。
て、図１１〜図３１を参照しながら説明する。まず、本
実施形態では、Ｓバンド用光増幅器（光増幅器，光ファ
イバ増幅器）５６Ｃは、エルビウムドープ光ファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）であって、図１１に示すように、複数
段のエルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ，希土類元素
ドープ光ファイバ）１と、各ＥＤＦ１間に挿入される光
フィルタ２と、ＥＤＦ１に励起光（例えば９８０ｎｍの
レーザ光）を供給する励起光源３と、励起光源３からの
励起光をＥＤＦ１に導入するための波長多重カプラ（Ｗ
ＤＭカプラ）４とを備えて構成される。また、信号光入
力端側（ＥＤＦの前方側）及び信号光出力端側（ＥＤＦ
の後方側）には、それぞれ光アイソレータ５も設けられ
ており、光部品の反射光を除去できるようにしている。
【００５６】なお、本実施形態では、上述のように、Ｓ
バンド用光増幅器５６Ｃは前段及び後段の２段構成とさ
れるが、前段の光増幅器５６Ｃｆも後段の光増幅器５６
Ｃｂも同様に構成されるため、ここでは、前段の光増幅
器５６Ｃｆ（又は後段の光増幅器５６Ｃｂ）をＳバンド
用光ファイバ増幅器と呼ぶ。本実施形態では、ＥＤＦ１
の段数は４段とし、１段当たりの長さ（ＥＤＦ長，ファ
イバ長）を４ｍとしている。なお、ＥＤＦ１の段数や１
段当たりのＥＤＦ長はこれに限られるものではない。現
実的には段数は１０段以下とする。
バンド用光増幅器５６Ｃは前段及び後段の２段構成とさ
れるが、前段の光増幅器５６Ｃｆも後段の光増幅器５６
Ｃｂも同様に構成されるため、ここでは、前段の光増幅
器５６Ｃｆ（又は後段の光増幅器５６Ｃｂ）をＳバンド
用光ファイバ増幅器と呼ぶ。本実施形態では、ＥＤＦ１
の段数は４段とし、１段当たりの長さ（ＥＤＦ長，ファ
イバ長）を４ｍとしている。なお、ＥＤＦ１の段数や１
段当たりのＥＤＦ長はこれに限られるものではない。現
実的には段数は１０段以下とする。
【００５７】ここで、ＥＤＦ１の段数を４段とし、ＥＤ
Ｆ長４ｍとしているのは、以下の理由による。つまり、
効率と段数及びＥＤＦ長との関係を見てみると、図１２
に示すように、ＥＤＦ長を３．２ｍ，４ｍ，４．８ｍと
した場合、３．２ｍの場合は他のものと比べて効率はや
や劣るものの、４ｍと４．８ｍとでは効率はほとんど変
わっておらず、また、段数を３段とした場合と４段とし
た場合とでは効率が大きく変わるものの、段数を４段以
上にすれば効率はほとんど変わらないという特性を有す
るためである。なお、図１２は、ある条件下における効
率の傾向を示すものであり、普遍的なものではない。
Ｆ長４ｍとしているのは、以下の理由による。つまり、
効率と段数及びＥＤＦ長との関係を見てみると、図１２
に示すように、ＥＤＦ長を３．２ｍ，４ｍ，４．８ｍと
した場合、３．２ｍの場合は他のものと比べて効率はや
や劣るものの、４ｍと４．８ｍとでは効率はほとんど変
わっておらず、また、段数を３段とした場合と４段とし
た場合とでは効率が大きく変わるものの、段数を４段以
上にすれば効率はほとんど変わらないという特性を有す
るためである。なお、図１２は、ある条件下における効
率の傾向を示すものであり、普遍的なものではない。
【００５８】一方、最大ＮＦと段数及びＥＤＦ長との関
係を見てみると、図１３に示すように、最大ＮＦは段数
によってはあまり変わらないが、ＥＤＦ長を４．８ｍと
すると最大ＮＦはやや大きくなるが、４ｍであれば許容
できる範囲であるからである。なお、図１３はある条件
下における最大ＮＦの傾向を示すものであり、普遍的な
ものではない。
係を見てみると、図１３に示すように、最大ＮＦは段数
によってはあまり変わらないが、ＥＤＦ長を４．８ｍと
すると最大ＮＦはやや大きくなるが、４ｍであれば許容
できる範囲であるからである。なお、図１３はある条件
下における最大ＮＦの傾向を示すものであり、普遍的な
ものではない。
【００５９】本実施形態では、ＥＤＦ１は、例えば一般
的なシリカ系ＥＤＦ（石英ガラスＥＤＦ）を用いてい
る。この場合、モードフィールド径は５μｍ〜８μｍと
し、エルビウムＥｒの濃度は１００ｐｐｍ〜１５００ｐ
ｐｍとすれば良い。例えば、モードフィールド径７μ
ｍ，Ｅｒ濃度５００ｐｐｍとすれば良い。なお、シリカ
系ＥＤＦを用いる場合よりも、Ｓバンドでの利得（増幅
効率）を大きくすることができるようにし、Ｓバンド増
幅に適したものとするためには、例えばフッ化物ガラス
ＥＤＦを用いるのがより好ましい。
的なシリカ系ＥＤＦ（石英ガラスＥＤＦ）を用いてい
る。この場合、モードフィールド径は５μｍ〜８μｍと
し、エルビウムＥｒの濃度は１００ｐｐｍ〜１５００ｐ
ｐｍとすれば良い。例えば、モードフィールド径７μ
ｍ，Ｅｒ濃度５００ｐｐｍとすれば良い。なお、シリカ
系ＥＤＦを用いる場合よりも、Ｓバンドでの利得（増幅
効率）を大きくすることができるようにし、Ｓバンド増
幅に適したものとするためには、例えばフッ化物ガラス
ＥＤＦを用いるのがより好ましい。
【００６０】ここで、図１４は、シリカ系ＥＤＦ（石英
ガラスＥＤＦ）の利得波長特性と、フッ化物ガラスＥＤ
Ｆの利得波長特性とを示した図である。図１４に示すよ
うに、Ｓバンドではフッ化物ガラスＥＤＦの利得係数
は、石英ガラスＥＤＦの利得係数よりも大きくなってお
り、フッ化物ガラスＥＤＦの方がＳバンドでの利得（増
幅効率）が大きくなることがわかる。
ガラスＥＤＦ）の利得波長特性と、フッ化物ガラスＥＤ
Ｆの利得波長特性とを示した図である。図１４に示すよ
うに、Ｓバンドではフッ化物ガラスＥＤＦの利得係数
は、石英ガラスＥＤＦの利得係数よりも大きくなってお
り、フッ化物ガラスＥＤＦの方がＳバンドでの利得（増
幅効率）が大きくなることがわかる。
【００６１】また、Ｓバンドでの利得はＥＤＦのホスト
ガラスとして何を用いるかによって異なるものとなる
が、ホストガラスとしてシリケイト（Silicate）を用い
る場合と比較すると、ホストガラスとしてテルライト(T
ellurite),ゲルマナイト（Germanate）,ガレイト（Gall
ate）等を用いる場合にはＳバンドでの利得が大きくな
ることが報告されている（Edited by Dan Hewak, "PROP
ERTIES, PROCESSING ANDAPPLICATION OF Glass and Rar
e Earth-Doped Glasses for Optical Fibers."）。この
ため、ホストガラスとしてテルライト(Tellurite),ゲル
マナイト（Germanate）,ガレイト（Gallate）等を用い
るとより好ましいと考えられる。
ガラスとして何を用いるかによって異なるものとなる
が、ホストガラスとしてシリケイト（Silicate）を用い
る場合と比較すると、ホストガラスとしてテルライト(T
ellurite),ゲルマナイト（Germanate）,ガレイト（Gall
ate）等を用いる場合にはＳバンドでの利得が大きくな
ることが報告されている（Edited by Dan Hewak, "PROP
ERTIES, PROCESSING ANDAPPLICATION OF Glass and Rar
e Earth-Doped Glasses for Optical Fibers."）。この
ため、ホストガラスとしてテルライト(Tellurite),ゲル
マナイト（Germanate）,ガレイト（Gallate）等を用い
るとより好ましいと考えられる。
【００６２】ところで、特に、高効率化（励起光パワー
が効率よく使われるようにすること）を図るためには、
以下の方法が考えられる。まず、ＥＤＦ１の構造を最適
化することによって高効率化を図ることが考えられる。
つまり、図１５に示すように、ＥＤＦ１のクラッド部の
屈折率とコア部の屈折率との大きさの差を表す比屈折率
差Δを大きくし（例えばΔ≧１．６％）、かつ、コア部
の径ａとエルビウムドープ部（Ｅｒドープ部）の径ｂと
の比（ｂ／ａ）を小さくして（例えばｂ／ａ≦０．
７）、励起光の閉じ込めを強くすることで、反転分布率
を高くして高効率化を図ることが考えられる。
が効率よく使われるようにすること）を図るためには、
以下の方法が考えられる。まず、ＥＤＦ１の構造を最適
化することによって高効率化を図ることが考えられる。
つまり、図１５に示すように、ＥＤＦ１のクラッド部の
屈折率とコア部の屈折率との大きさの差を表す比屈折率
差Δを大きくし（例えばΔ≧１．６％）、かつ、コア部
の径ａとエルビウムドープ部（Ｅｒドープ部）の径ｂと
の比（ｂ／ａ）を小さくして（例えばｂ／ａ≦０．
７）、励起光の閉じ込めを強くすることで、反転分布率
を高くして高効率化を図ることが考えられる。
【００６３】また、ＥＤＦ１の利得波長特性を最適化す
ることによって高効率化を図ることも考えられる。つま
り、次式のように、１４５０ｎｍ〜１５２８ｎｍの相対
利得係数と１５３０ｎｍの相対利得係数との比が０．２
よりも大きくなるようにすることで、図１６に示すよう
に、波長１５３０ｎｍの波長ピークを圧縮するととも
に、Ｓバンドの利得を平坦化するように、ＥＤＦ１の利
得波長特性を最適化することによって高効率化を図るこ
とが考えられる。
ることによって高効率化を図ることも考えられる。つま
り、次式のように、１４５０ｎｍ〜１５２８ｎｍの相対
利得係数と１５３０ｎｍの相対利得係数との比が０．２
よりも大きくなるようにすることで、図１６に示すよう
に、波長１５３０ｎｍの波長ピークを圧縮するととも
に、Ｓバンドの利得を平坦化するように、ＥＤＦ１の利
得波長特性を最適化することによって高効率化を図るこ
とが考えられる。
【００６４】１４５０ｎｍ〜１５２８ｎｍの利得係数／
１５３０ｎｍの利得係数＞０．２ さらに、ＥＤＦ１のクラッド部で自然放出光（ＡＳＥ
光）を吸収させることによって高効率化を図ることも考
えられる。つまり、ＥＤＦ１を、図１７，図１８に示す
ように、エルビウムイオン（Ｅｒイオン）を添加された
コア部と、希土類イオン（例えば、Ｔｍ，Ｓｍ，Ｄｙ，
Ｔｂ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｐｒ）又は遷移金属イオン（例えば
Ｃｏ，Ｃｕ）を添加されたクラッド部とから構成し、ク
ラッド部がコア部から発光される波長１５５０ｎｍ帯
（１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ；Ｃバンド）のＡＳＥ光
（自然放出光）を吸収することで高効率化を図ることも
考えられる。なお、図１７，図１８では、エルビウムを
添加された部分をエルビウムドープ部（Ｅｒドープ部）
とし、希土類イオン又は遷移金属イオンを添加された部
分を希土類イオン又は遷移金属イオンドープ部としてい
る。
１５３０ｎｍの利得係数＞０．２ さらに、ＥＤＦ１のクラッド部で自然放出光（ＡＳＥ
光）を吸収させることによって高効率化を図ることも考
えられる。つまり、ＥＤＦ１を、図１７，図１８に示す
ように、エルビウムイオン（Ｅｒイオン）を添加された
コア部と、希土類イオン（例えば、Ｔｍ，Ｓｍ，Ｄｙ，
Ｔｂ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｐｒ）又は遷移金属イオン（例えば
Ｃｏ，Ｃｕ）を添加されたクラッド部とから構成し、ク
ラッド部がコア部から発光される波長１５５０ｎｍ帯
（１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ；Ｃバンド）のＡＳＥ光
（自然放出光）を吸収することで高効率化を図ることも
考えられる。なお、図１７，図１８では、エルビウムを
添加された部分をエルビウムドープ部（Ｅｒドープ部）
とし、希土類イオン又は遷移金属イオンを添加された部
分を希土類イオン又は遷移金属イオンドープ部としてい
る。
【００６５】ここで、図１９は、エルビウムイオン（Ｅ
ｒイオン）の発光スペクトル及び希土類イオンとしての
Ｔｍイオンの吸収スペクトルを示している。図１９に示
すように、Ｔｍイオンの吸収スペクトルは長波長になる
にしたがって大きくなる。このため、Ｔｍイオンによる
光の吸収はＳバンドよりもＣバンドの方が多くなる。こ
のような特性を利用することで、コア部のＥｒイオンか
ら放出されたＳバンドの光はあまり吸収されないが、コ
ア部のＥｒイオンから放出されたＣバンドのＡＳＥ光は
クラッド部のＴｍイオンによって多く吸収されるように
ことで高効率化を図ることができる。
ｒイオン）の発光スペクトル及び希土類イオンとしての
Ｔｍイオンの吸収スペクトルを示している。図１９に示
すように、Ｔｍイオンの吸収スペクトルは長波長になる
にしたがって大きくなる。このため、Ｔｍイオンによる
光の吸収はＳバンドよりもＣバンドの方が多くなる。こ
のような特性を利用することで、コア部のＥｒイオンか
ら放出されたＳバンドの光はあまり吸収されないが、コ
ア部のＥｒイオンから放出されたＣバンドのＡＳＥ光は
クラッド部のＴｍイオンによって多く吸収されるように
ことで高効率化を図ることができる。
【００６６】次に、本実施形態において特徴となる光フ
ィルタ２について説明する。本実施形態では、光フィル
タ２は、次の（１）〜（３）の特性を有するものとして
構成する。 （１）９８０ｎｍ帯（波長９７０ｎｍ〜９９０ｎｍ）の
励起光を透過させる励起光透過特性を有する。この特性
を有するものとしているのは、Ｓバンドに含まれる信号
光の増幅には高反転分布率が必要であるため、励起光の
波長を９８０ｎｍにするからである。 （２）波長１５３０ｎｍ以上（特に、Ｃバンド）のＡＳ
Ｅ光を遮断するＡＳＥ光遮断特性を有する。ここで、Ａ
ＳＥ光を遮断するとはＡＳＥ光の吸収（損失）が２５ｄ
Ｂ以上であることをいう。この特性を有するものとして
いるのは、Ｓバンドにおける増幅効率を向上させるため
である。
ィルタ２について説明する。本実施形態では、光フィル
タ２は、次の（１）〜（３）の特性を有するものとして
構成する。 （１）９８０ｎｍ帯（波長９７０ｎｍ〜９９０ｎｍ）の
励起光を透過させる励起光透過特性を有する。この特性
を有するものとしているのは、Ｓバンドに含まれる信号
光の増幅には高反転分布率が必要であるため、励起光の
波長を９８０ｎｍにするからである。 （２）波長１５３０ｎｍ以上（特に、Ｃバンド）のＡＳ
Ｅ光を遮断するＡＳＥ光遮断特性を有する。ここで、Ａ
ＳＥ光を遮断するとはＡＳＥ光の吸収（損失）が２５ｄ
Ｂ以上であることをいう。この特性を有するものとして
いるのは、Ｓバンドにおける増幅効率を向上させるため
である。
【００６７】図１０に示すように、ＥＤＦ１は波長１５
３０ｎｍ付近に利得のピークを持っているため、ＡＳＥ
光を十分に抑圧するためには、波長１５３０ｎｍ付近で
の光フィルタ２による損失が重要となる。ここで、ＥＤ
Ｆ１の動作利得が増加するか、又は、１段当たりのＥＤ
Ｆ長が長くなると、発生するＡＳＥ光のパワーが強くな
るため、これに応じて、必要となる１５３０ｎｍ付近に
おける損失も増加することになる。このため、光フィル
タ２による１５３０ｎｍ付近における損失は、ＥＤＦ１
の動作利得及び１段当たりのＥＤＦ長に応じて設定する
必要がある。例えば４ｍ×５段の構成のＥＤＦＡ５６Ｃ
を利得１５ｄＢで動作させる場合、必要とされる１５３
０ｎｍ付近の損失は２５ｄＢとなる。 （３）波長１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域に含まれ
る信号光の利得を等化する利得等化特性を有する。な
お、光フィルタ２は、このように利得等化特性も有する
ため、利得等化器（ＧＥＱ）と見ることもできる。この
特性を有するものとしているのは、Ｓバンド（１４９０
ｎｍ〜１５３０ｎｍ）の利得波長特性を平坦化して、Ｓ
バンドに含まれる信号光の利得偏差を小さくするためで
ある。
３０ｎｍ付近に利得のピークを持っているため、ＡＳＥ
光を十分に抑圧するためには、波長１５３０ｎｍ付近で
の光フィルタ２による損失が重要となる。ここで、ＥＤ
Ｆ１の動作利得が増加するか、又は、１段当たりのＥＤ
Ｆ長が長くなると、発生するＡＳＥ光のパワーが強くな
るため、これに応じて、必要となる１５３０ｎｍ付近に
おける損失も増加することになる。このため、光フィル
タ２による１５３０ｎｍ付近における損失は、ＥＤＦ１
の動作利得及び１段当たりのＥＤＦ長に応じて設定する
必要がある。例えば４ｍ×５段の構成のＥＤＦＡ５６Ｃ
を利得１５ｄＢで動作させる場合、必要とされる１５３
０ｎｍ付近の損失は２５ｄＢとなる。 （３）波長１４９０ｎｍ〜１５３０ｎｍの帯域に含まれ
る信号光の利得を等化する利得等化特性を有する。な
お、光フィルタ２は、このように利得等化特性も有する
ため、利得等化器（ＧＥＱ）と見ることもできる。この
特性を有するものとしているのは、Ｓバンド（１４９０
ｎｍ〜１５３０ｎｍ）の利得波長特性を平坦化して、Ｓ
バンドに含まれる信号光の利得偏差を小さくするためで
ある。
【００６８】これらの特性を有する光フィルタ２の透過
率波長特性は、図３，図４に示すように、波長９８０ｎ
ｍの励起光が透過しうるように９８０ｎｍ帯の透過率が
ほぼ０ｄＢとなり、かつ、波長１４８０ｎｍ付近から波
長１５４５ｎｍ付近までの帯域において、長波長になる
にしたがって、透過率がほぼ０ｄＢからなだらかに小さ
くなっていく（マイナス側になっていく）特性となって
いる。
率波長特性は、図３，図４に示すように、波長９８０ｎ
ｍの励起光が透過しうるように９８０ｎｍ帯の透過率が
ほぼ０ｄＢとなり、かつ、波長１４８０ｎｍ付近から波
長１５４５ｎｍ付近までの帯域において、長波長になる
にしたがって、透過率がほぼ０ｄＢからなだらかに小さ
くなっていく（マイナス側になっていく）特性となって
いる。
【００６９】具体的には、光フィルタ２は、誘電体多層
膜フィルタ，エタロンフィルタ，ファイバグレーティン
グフィルタ，希土類添加ファイバフィルタ，アクティブ
利得等化器の中の少なくとも１つ以上によって構成する
のが好ましい。特に、本実施形態では、複数段（ここで
はＥＤＦ長４ｍのものを５段；ＥＤＦ長の合計が２０ｍ
としている）のＥＤＦ１間にそれぞれ配置された各光フ
ィルタ２の透過特性を足し合わせた合計の透過特性は、
図１に示すように、約１４８０〜１５３０ｎｍ付近の波
長帯域（Ｓバンドを含む）におけるＥＤＦ１の利得波長
特性（ここでは、反転分布率を０．９とした場合のシリ
カ系ＥＤＦの利得透過特性）の逆特性（ＥＤＦの増幅特
性を反転した特性）として得られる透過特性（図１中、
実線Ｂで示す）に対して、波長１４９０ｎｍから長波長
側へ向けて透過率が漸増するように、透過率が大きくな
る側（透過率がほぼ０ｄＢに近づく側）へシフトさせた
透過特性（図１中、実線Ａで示す）を有するものとして
構成される。例えば、波長１４９０ｎｍ付近ではシフト
していないが、波長１５００ｎｍ付近では透過率が大き
くなる側へ約７ｄＢ程度シフトし、波長１５１０ｎｍ付
近では約１５ｄＢ程度シフトし、波長１５２０ｎｍ付近
では透過率が大きくなる側へ約４０ｄＢ程度シフトして
いる。
膜フィルタ，エタロンフィルタ，ファイバグレーティン
グフィルタ，希土類添加ファイバフィルタ，アクティブ
利得等化器の中の少なくとも１つ以上によって構成する
のが好ましい。特に、本実施形態では、複数段（ここで
はＥＤＦ長４ｍのものを５段；ＥＤＦ長の合計が２０ｍ
としている）のＥＤＦ１間にそれぞれ配置された各光フ
ィルタ２の透過特性を足し合わせた合計の透過特性は、
図１に示すように、約１４８０〜１５３０ｎｍ付近の波
長帯域（Ｓバンドを含む）におけるＥＤＦ１の利得波長
特性（ここでは、反転分布率を０．９とした場合のシリ
カ系ＥＤＦの利得透過特性）の逆特性（ＥＤＦの増幅特
性を反転した特性）として得られる透過特性（図１中、
実線Ｂで示す）に対して、波長１４９０ｎｍから長波長
側へ向けて透過率が漸増するように、透過率が大きくな
る側（透過率がほぼ０ｄＢに近づく側）へシフトさせた
透過特性（図１中、実線Ａで示す）を有するものとして
構成される。例えば、波長１４９０ｎｍ付近ではシフト
していないが、波長１５００ｎｍ付近では透過率が大き
くなる側へ約７ｄＢ程度シフトし、波長１５１０ｎｍ付
近では約１５ｄＢ程度シフトし、波長１５２０ｎｍ付近
では透過率が大きくなる側へ約４０ｄＢ程度シフトして
いる。
【００７０】このように、各光フィルタ２の透過特性を
足し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示す
ように設定し、各光フィルタ２を複数段のＥＤＦ１間に
分散的に配置しているのは、以下の理由による。つま
り、各光フィルタ２の透過特性を足し合わせた合計の透
過特性を、図１中、実線Ｂで示すように設定し、各光フ
ィルタ２を複数段のＥＤＦ１間に分散的に配置すると、
図２中、実線Ｂで示すように、１４９０ｎｍから１５２
０ｎｍまでの帯域において長波長になるにしたがって徐
々に得られる利得が低下してしまい、得られる利得が波
長毎に異なるものとなってしまう。
足し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示す
ように設定し、各光フィルタ２を複数段のＥＤＦ１間に
分散的に配置しているのは、以下の理由による。つま
り、各光フィルタ２の透過特性を足し合わせた合計の透
過特性を、図１中、実線Ｂで示すように設定し、各光フ
ィルタ２を複数段のＥＤＦ１間に分散的に配置すると、
図２中、実線Ｂで示すように、１４９０ｎｍから１５２
０ｎｍまでの帯域において長波長になるにしたがって徐
々に得られる利得が低下してしまい、得られる利得が波
長毎に異なるものとなってしまう。
【００７１】これに対し、各光フィルタ２の透過特性を
足し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示す
ように設定し、各光フィルタ２を複数段のＥＤＦ１間に
分散的に配置した場合のＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅結果
は、図２中、実線Ａで示すように、波長に対する平坦性
が優れたものとなるからである。一方、図５に示すよう
に、ＥＤＦ１を多段構成にせずに１段のみとし、図１
中、実線Ｂで示すような透過特性を有する１つの光フィ
ルタ２を設ける構成も考えられるが、このような構成で
はＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅が困難である。
足し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示す
ように設定し、各光フィルタ２を複数段のＥＤＦ１間に
分散的に配置した場合のＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅結果
は、図２中、実線Ａで示すように、波長に対する平坦性
が優れたものとなるからである。一方、図５に示すよう
に、ＥＤＦ１を多段構成にせずに１段のみとし、図１
中、実線Ｂで示すような透過特性を有する１つの光フィ
ルタ２を設ける構成も考えられるが、このような構成で
はＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅が困難である。
【００７２】例えば図１中、実線Ｂで示すような透過特
性を有する１つの光フィルタ２を用いた場合の増幅結果
を見てみると、図６に示すように、利得が負の値になっ
てしまい、増幅していないことがわかる。このため、本
実施形態では、各光フィルタ２の透過特性を足し合わせ
た合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示すように設定
し、ＥＤＦ１を多段構成とし、各ＥＤＦ１間に光フィル
タ２を分散的に配置しているのである。
性を有する１つの光フィルタ２を用いた場合の増幅結果
を見てみると、図６に示すように、利得が負の値になっ
てしまい、増幅していないことがわかる。このため、本
実施形態では、各光フィルタ２の透過特性を足し合わせ
た合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示すように設定
し、ＥＤＦ１を多段構成とし、各ＥＤＦ１間に光フィル
タ２を分散的に配置しているのである。
【００７３】ここでは、各光フィルタ２の透過特性を足
し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示すよ
うに設定し、同じ透過特性を持つ光フィルタ２を複数段
のＥＤＦ１間に分散的に配置している。これによれば、
ＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅結果が、図２中、実線Ａで示
すように、波長に対する平坦性が優れたものとなるとと
もに、後述するように各光フィルタ２−１〜２−５の透
過特性を異なるものとする場合（図３８参照）と比べ
て、同じ透過特性を持つ光フィルタ２を用いるため、全
体的にみて製造コストを低く抑えることが可能となる。
し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示すよ
うに設定し、同じ透過特性を持つ光フィルタ２を複数段
のＥＤＦ１間に分散的に配置している。これによれば、
ＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅結果が、図２中、実線Ａで示
すように、波長に対する平坦性が優れたものとなるとと
もに、後述するように各光フィルタ２−１〜２−５の透
過特性を異なるものとする場合（図３８参照）と比べ
て、同じ透過特性を持つ光フィルタ２を用いるため、全
体的にみて製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００７４】なお、ここでは、各光フィルタ２の透過特
性を足し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで
示すように設定し、同じ透過特性を持つ光フィルタ２を
複数段のＥＤＦ１間に分散的に配置しているが、これに
限られるものではなく、以下に詳述するように、異なる
透過特性を持つ複数の光フィルタ２を複数段のＥＤＦ１
間に分散的に配置するようにしても良い。なお、複数の
光フィルタ２が全て異なる透過特性を持つようにしても
良いし、一部が異なる透過特性を持つようにしても良
い。
性を足し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで
示すように設定し、同じ透過特性を持つ光フィルタ２を
複数段のＥＤＦ１間に分散的に配置しているが、これに
限られるものではなく、以下に詳述するように、異なる
透過特性を持つ複数の光フィルタ２を複数段のＥＤＦ１
間に分散的に配置するようにしても良い。なお、複数の
光フィルタ２が全て異なる透過特性を持つようにしても
良いし、一部が異なる透過特性を持つようにしても良
い。
【００７５】例えば、励起光源３を各ＥＤＦ１の前方側
に設ける前方励起型のＥＤＦＡ５６Ｃの場合には、励起
光源３からの励起光（ポンプ光）のパワーはファイバの
長手方向に沿って徐々に小さくなるため、各ＥＤＦ１に
おける反転分布係数は励起光源（ポンプ光源）３から遠
くなるほど小さくなっていく。つまり、図３６に示すよ
うに、１段目のＥＤＦ１−１の単位長さあたりの反転分
布係数（inversion rate）は０．９０であるが、２段目
のＥＤＦ１−２の単位長さあたりの反転分布係数は０．
７９であり、３段目のＥＤＦ１−３の単位長さあたりの
反転分布係数は０．７３であり、４段目のＥＤＦ１−４
の単位長さあたりの反転分布係数は０．７０であり、５
段目のＥＤＦ１−５の反転分布係数は０．６４であり、
各ＥＤＦ１における反転分布係数は励起光源３から遠く
なるにしたがって小さくなっていく。
に設ける前方励起型のＥＤＦＡ５６Ｃの場合には、励起
光源３からの励起光（ポンプ光）のパワーはファイバの
長手方向に沿って徐々に小さくなるため、各ＥＤＦ１に
おける反転分布係数は励起光源（ポンプ光源）３から遠
くなるほど小さくなっていく。つまり、図３６に示すよ
うに、１段目のＥＤＦ１−１の単位長さあたりの反転分
布係数（inversion rate）は０．９０であるが、２段目
のＥＤＦ１−２の単位長さあたりの反転分布係数は０．
７９であり、３段目のＥＤＦ１−３の単位長さあたりの
反転分布係数は０．７３であり、４段目のＥＤＦ１−４
の単位長さあたりの反転分布係数は０．７０であり、５
段目のＥＤＦ１−５の反転分布係数は０．６４であり、
各ＥＤＦ１における反転分布係数は励起光源３から遠く
なるにしたがって小さくなっていく。
【００７６】このため、図３７に示すように、仮に各Ｅ
ＤＦ１−１〜１−５間にそれぞれ配置する光フィルタ２
のすべてを、１段目のＥＤＦ１−１における利得傾斜を
平坦にする透過特性をもつ光フィルタ２と同じ特性を持
つもので構成すると、２〜５段目のＥＤＦ１−２〜１−
５の単位長さあたりの反転分布係数は１段目のＥＤＦ１
−１の反転分布係数０．９と比べて小さいため、１４９
０ｎｍから１５２０ｎｍまでの帯域において長波長にな
るにしたがって得られる利得が徐々に低下してしまい
（図２の実線Ｂ参照）、得られる利得が波長毎に異なる
ものとなってしまう。
ＤＦ１−１〜１−５間にそれぞれ配置する光フィルタ２
のすべてを、１段目のＥＤＦ１−１における利得傾斜を
平坦にする透過特性をもつ光フィルタ２と同じ特性を持
つもので構成すると、２〜５段目のＥＤＦ１−２〜１−
５の単位長さあたりの反転分布係数は１段目のＥＤＦ１
−１の反転分布係数０．９と比べて小さいため、１４９
０ｎｍから１５２０ｎｍまでの帯域において長波長にな
るにしたがって得られる利得が徐々に低下してしまい
（図２の実線Ｂ参照）、得られる利得が波長毎に異なる
ものとなってしまう。
【００７７】そこで、図３８に示すように、複数段のＥ
ＤＦ１−１〜１−５間に分散的に配置される各光フィル
タ２−１〜２−４を、それぞれ各段のＥＤＦ１−１〜１
−５における利得傾斜を平坦にする透過特性（例えばＥ
ＤＦの増幅特性を反転した特性）を持つものとする。つ
まり、光フィルタ２−１は１段目のＥＤＦ１−１の利得
傾斜を平坦にする透過特性を持つものとし、光フィルタ
２−２は２段目のＥＤＦ１−２の利得傾斜を平坦にする
透過特性を持つものとし、光フィルタ２−３は３段目の
ＥＤＦ１−３の利得傾斜を平坦にする透過特性を持つも
のとし、光フィルタ２−４は４段目のＥＤＦ１−４の利
得傾斜を平坦にする透過特性を持つものとする。
ＤＦ１−１〜１−５間に分散的に配置される各光フィル
タ２−１〜２−４を、それぞれ各段のＥＤＦ１−１〜１
−５における利得傾斜を平坦にする透過特性（例えばＥ
ＤＦの増幅特性を反転した特性）を持つものとする。つ
まり、光フィルタ２−１は１段目のＥＤＦ１−１の利得
傾斜を平坦にする透過特性を持つものとし、光フィルタ
２−２は２段目のＥＤＦ１−２の利得傾斜を平坦にする
透過特性を持つものとし、光フィルタ２−３は３段目の
ＥＤＦ１−３の利得傾斜を平坦にする透過特性を持つも
のとし、光フィルタ２−４は４段目のＥＤＦ１−４の利
得傾斜を平坦にする透過特性を持つものとする。
【００７８】これによれば、各段で利得傾斜を常に平坦
にすることができるため、ポンプ光パワーがファイバの
長手方向に沿って徐々に低下することにより生じる反転
分布係数の低下による影響を受けないようにすることが
でき、この結果、ＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅結果を、波
長に対する平坦性が優れたものとすることができる（図
２中、実線Ａ参照）。
にすることができるため、ポンプ光パワーがファイバの
長手方向に沿って徐々に低下することにより生じる反転
分布係数の低下による影響を受けないようにすることが
でき、この結果、ＥＤＦＡ５６Ｃによる増幅結果を、波
長に対する平坦性が優れたものとすることができる（図
２中、実線Ａ参照）。
【００７９】なお、図３９に示すように、２つの励起光
源（ポンプ光源）３を用いて双方向励起を行なうＥＤＦ
Ａの場合には、１段目のＥＤＦ１−１の単位長さあたり
の反転分布係数（inversion rate）は０．９０であり、
２段目のＥＤＦ１−２の単位長さあたりの反転分布係数
は０．７９であり、３段目のＥＤＦ１−３の単位長さあ
たりの反転分布係数は０．７３であり、４段目のＥＤＦ
１−４の単位長さあたりの反転分布係数は０．７５であ
り、５段目のＥＤＦ１−５の反転分布係数は０．７７で
ある。
源（ポンプ光源）３を用いて双方向励起を行なうＥＤＦ
Ａの場合には、１段目のＥＤＦ１−１の単位長さあたり
の反転分布係数（inversion rate）は０．９０であり、
２段目のＥＤＦ１−２の単位長さあたりの反転分布係数
は０．７９であり、３段目のＥＤＦ１−３の単位長さあ
たりの反転分布係数は０．７３であり、４段目のＥＤＦ
１−４の単位長さあたりの反転分布係数は０．７５であ
り、５段目のＥＤＦ１−５の反転分布係数は０．７７で
ある。
【００８０】この場合、各光フィルタ２の透過特性を足
し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示すよ
うに設定し、また、図３９に示すように、複数段のＥＤ
Ｆ１−１〜１−５間に分散的に配置される各光フィルタ
２−１′を、それぞれ各段のＥＤＦ１−１〜１−５にお
ける利得傾斜を平坦にする透過特性（例えばＥＤＦの増
幅特性を反転した特性）を持つものとすれば良い。つま
り、光フィルタ２−２′は１段目のＥＤＦ１−１の利得
傾斜を平坦にする透過特性を持つものとし、光フィルタ
２−２′は２段目のＥＤＦ１−２の利得傾斜を平坦にす
る透過特性を持つものとし、光フィルタ２−３′は３段
目のＥＤＦ１−３の利得傾斜を平坦にする透過特性を持
つものとし、光フィルタ２−４′は４段目のＥＤＦ１−
４の利得傾斜を平坦にする透過特性を持つものとすれば
良い。
し合わせた合計の透過特性を、図１中、実線Ａで示すよ
うに設定し、また、図３９に示すように、複数段のＥＤ
Ｆ１−１〜１−５間に分散的に配置される各光フィルタ
２−１′を、それぞれ各段のＥＤＦ１−１〜１−５にお
ける利得傾斜を平坦にする透過特性（例えばＥＤＦの増
幅特性を反転した特性）を持つものとすれば良い。つま
り、光フィルタ２−２′は１段目のＥＤＦ１−１の利得
傾斜を平坦にする透過特性を持つものとし、光フィルタ
２−２′は２段目のＥＤＦ１−２の利得傾斜を平坦にす
る透過特性を持つものとし、光フィルタ２−３′は３段
目のＥＤＦ１−３の利得傾斜を平坦にする透過特性を持
つものとし、光フィルタ２−４′は４段目のＥＤＦ１−
４の利得傾斜を平坦にする透過特性を持つものとすれば
良い。
【００８１】ところで、具体的には、光フィルタ２は、
図１１に示すように、複数段（２段〜Ｎ段；ここでは４
段）のＥＤＦ１の間にそれぞれ挿入している。つまり、
最後段（最終段）のＥＤＦ１の後側には光フィルタ２は
設けられていない。このため、光フィルタ２の数はＥＤ
Ｆ１の数よりも１つ少なくなっている。このように、最
後段のＥＤＦ１の後側に光フィルタ２を持たない構成に
すると、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃを、ＮＦ（ＮＦ特
性）は劣るものの、効率は高いものとすることができ
る。前述のように、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃを前段と
後段との２段構成とする場合には、後段側は効率を良く
することが求められるため、このような構成は、後段側
の光増幅器５６Ｃｂに適している。
図１１に示すように、複数段（２段〜Ｎ段；ここでは４
段）のＥＤＦ１の間にそれぞれ挿入している。つまり、
最後段（最終段）のＥＤＦ１の後側には光フィルタ２は
設けられていない。このため、光フィルタ２の数はＥＤ
Ｆ１の数よりも１つ少なくなっている。このように、最
後段のＥＤＦ１の後側に光フィルタ２を持たない構成に
すると、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃを、ＮＦ（ＮＦ特
性）は劣るものの、効率は高いものとすることができ
る。前述のように、Ｓバンド用光増幅器５６Ｃを前段と
後段との２段構成とする場合には、後段側は効率を良く
することが求められるため、このような構成は、後段側
の光増幅器５６Ｃｂに適している。
【００８２】なお、図２０に示すように、最後段のＥＤ
Ｆ１の後側にも光フィルタ２を設けて、光フィルタ２と
ＥＤＦ１とを同数としても良い。これによれば、Ｓバン
ド用光増幅器５６Ｃを、効率は低いものの、ＮＦの優れ
たものとすることができる。この場合、最後段のＥＤＦ
１の後側に設けられる光フィルタ２はＮＦを良くするた
めに機能することになる。前述のように、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃを前段と後段との２段構成とする場合に
は、前段側がＮＦを小さくすることが求められるため、
このような構成は、前段側の光増幅器５６Ｃｆに適して
いる。
Ｆ１の後側にも光フィルタ２を設けて、光フィルタ２と
ＥＤＦ１とを同数としても良い。これによれば、Ｓバン
ド用光増幅器５６Ｃを、効率は低いものの、ＮＦの優れ
たものとすることができる。この場合、最後段のＥＤＦ
１の後側に設けられる光フィルタ２はＮＦを良くするた
めに機能することになる。前述のように、Ｓバンド用光
増幅器５６Ｃを前段と後段との２段構成とする場合に
は、前段側がＮＦを小さくすることが求められるため、
このような構成は、前段側の光増幅器５６Ｃｆに適して
いる。
【００８３】ここで、図２１は最後段に光フィルタ２が
ある場合の利得及びＮＦを示しており、図２２は、最後
段に光フィルタ２がない場合の利得及びＮＦを示してい
る。なお、図２１，図２２中、実線Ａは利得を示してお
り、実線ＢはＮＦを示している。これらを比較すると、
最後段に光フィルタ２がある場合には、図２１に示すよ
うに、利得１５ｄＢを得るのに７２３ｍＷの励起光パワ
ーＰPUMPを必要としているのに対し、最後段に光フィル
タ２がない場合には、図２２に示すように、同じ利得１
５ｄＢを得るのに，１８３ｍＷの励起光パワーＰPUMPし
か必要としていないことがわかる。これにより、最後段
に光フィルタ２がない場合の方が、少ない励起光パワー
で高い利得が得られていることになるため、より効率が
良いことになる。
ある場合の利得及びＮＦを示しており、図２２は、最後
段に光フィルタ２がない場合の利得及びＮＦを示してい
る。なお、図２１，図２２中、実線Ａは利得を示してお
り、実線ＢはＮＦを示している。これらを比較すると、
最後段に光フィルタ２がある場合には、図２１に示すよ
うに、利得１５ｄＢを得るのに７２３ｍＷの励起光パワ
ーＰPUMPを必要としているのに対し、最後段に光フィル
タ２がない場合には、図２２に示すように、同じ利得１
５ｄＢを得るのに，１８３ｍＷの励起光パワーＰPUMPし
か必要としていないことがわかる。これにより、最後段
に光フィルタ２がない場合の方が、少ない励起光パワー
で高い利得が得られていることになるため、より効率が
良いことになる。
【００８４】一方、最後段に光フィルタ２がある場合に
は、図２１に示すように、ＮＦは波長に対して略一定で
あり、ＮＦの最大値が約４ｄＢ程度と小さいのに対し、
最後段に光フィルタ２がない場合には、図２２に示すよ
うに、ＮＦは長波長になるにしたがって大きくなってい
く特性を有しており、ＮＦの最大値が約８ｄＢ程度と大
きくなっていることがわかる。これにより、最後段に光
フィルタ２がある場合の方が、ＮＦを低く抑えることが
でき、ＮＦ（ＮＦ特性）を良くすることができることに
なる。
は、図２１に示すように、ＮＦは波長に対して略一定で
あり、ＮＦの最大値が約４ｄＢ程度と小さいのに対し、
最後段に光フィルタ２がない場合には、図２２に示すよ
うに、ＮＦは長波長になるにしたがって大きくなってい
く特性を有しており、ＮＦの最大値が約８ｄＢ程度と大
きくなっていることがわかる。これにより、最後段に光
フィルタ２がある場合の方が、ＮＦを低く抑えることが
でき、ＮＦ（ＮＦ特性）を良くすることができることに
なる。
【００８５】また、図２３は最後段に光フィルタ２があ
る場合のＳバンド信号光の増幅結果（即ち、出力スペク
トル）を示しており、図２４は最後段に光フィルタ２が
ない場合のＳバンド信号光の増幅結果（即ち、出力スペ
クトル）を示している。これによれば、最後段に光フィ
ルタ２がある場合には、図２３に示すように、Ｃバンド
のＡＳＥ光が最後段の光フィルタ２によって遮断される
ため、ＣバンドのＡＳＥ光による影響が出力パワーに現
われていないが、最後段に光フィルタ２がない場合に
は、図２４に示すように、ＣバンドのＡＳＥ光による影
響が出力パワーに現われていることがわかる。
る場合のＳバンド信号光の増幅結果（即ち、出力スペク
トル）を示しており、図２４は最後段に光フィルタ２が
ない場合のＳバンド信号光の増幅結果（即ち、出力スペ
クトル）を示している。これによれば、最後段に光フィ
ルタ２がある場合には、図２３に示すように、Ｃバンド
のＡＳＥ光が最後段の光フィルタ２によって遮断される
ため、ＣバンドのＡＳＥ光による影響が出力パワーに現
われていないが、最後段に光フィルタ２がない場合に
は、図２４に示すように、ＣバンドのＡＳＥ光による影
響が出力パワーに現われていることがわかる。
【００８６】なお、ここでは、反転分布率を０．９とし
た場合のＥＤＦの利得波長特性に基づいて光フィルタの
透過特性を設定し、Ｓバンド用光増幅器を反転分布率
０．９で動作させるようにしているが、これに限られる
ものではなく、例えば、使用する信号光の帯域で利得が
得られるように反転分布率の値を選び、これに基づいて
光フィルタの透過特性を設定し、Ｓバンド用光増幅器を
動作させるようにすることもできる。例えば０．７〜１
の反転分布率を用いることも可能である。特に、Ｓ+バ
ンド（１４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍ）用の光増幅器とし
て構成する場合には、０．８〜１の反転分布率を使用す
ることができる。この場合、各バンドによって得られる
利得が異なるため、目的とする利得が得られるようにＥ
ＤＦの長さを設定する必要がある。
た場合のＥＤＦの利得波長特性に基づいて光フィルタの
透過特性を設定し、Ｓバンド用光増幅器を反転分布率
０．９で動作させるようにしているが、これに限られる
ものではなく、例えば、使用する信号光の帯域で利得が
得られるように反転分布率の値を選び、これに基づいて
光フィルタの透過特性を設定し、Ｓバンド用光増幅器を
動作させるようにすることもできる。例えば０．７〜１
の反転分布率を用いることも可能である。特に、Ｓ+バ
ンド（１４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍ）用の光増幅器とし
て構成する場合には、０．８〜１の反転分布率を使用す
ることができる。この場合、各バンドによって得られる
利得が異なるため、目的とする利得が得られるようにＥ
ＤＦの長さを設定する必要がある。
【００８７】次に、励起光源３としては、９８０ｎｍ帯
の励起光を出力する励起光源を用いている。例えば９８
０ｎｍ帯のレーザ光を出力するレーザダイオード（Ｌ
Ｄ，半導体レーザ）を用いれば良い。これは、９８０ｎ
ｍ帯の励起光を用いれば（励起波長を９８０ｎｍとすれ
ば）、ＥＤＦ１の反転分布率を高くすることができるた
めである。
の励起光を出力する励起光源を用いている。例えば９８
０ｎｍ帯のレーザ光を出力するレーザダイオード（Ｌ
Ｄ，半導体レーザ）を用いれば良い。これは、９８０ｎ
ｍ帯の励起光を用いれば（励起波長を９８０ｎｍとすれ
ば）、ＥＤＦ１の反転分布率を高くすることができるた
めである。
【００８８】ここで、Ｓバンドに含まれる信号光を増幅
するにはＥＤＦ１を高い反転分布率（例えば０．７〜
１．０）で動作させる必要があるため、本実施形態で
は、ＥＤＦ１の反転分布率が０．９になるように（図１
０参照）、上述の自動利得制御回路６４によって励起光
パワーの制御を行なっている。なお、励起光源３は、必
ずしも単体の半導体レーザとする必要はなく、例えば複
数の半導体レーザから出力されるレーザ光（励起光）を
波長合成及び／又は偏波合成して出力するものとして構
成しても良い。
するにはＥＤＦ１を高い反転分布率（例えば０．７〜
１．０）で動作させる必要があるため、本実施形態で
は、ＥＤＦ１の反転分布率が０．９になるように（図１
０参照）、上述の自動利得制御回路６４によって励起光
パワーの制御を行なっている。なお、励起光源３は、必
ずしも単体の半導体レーザとする必要はなく、例えば複
数の半導体レーザから出力されるレーザ光（励起光）を
波長合成及び／又は偏波合成して出力するものとして構
成しても良い。
【００８９】ここでは、図１１に示すように、ＥＤＦ１
の長手方向に沿って反転分布率が一様に高くなるよう
に、双方励起型の光増幅器として構成している。このた
め、図１１に示すように、励起光源３及びＷＤＭカプラ
４として、ＥＤＦ１の前側に励起光を供給するための第
１の励起光源３ｆ及び第１のＷＤＭカプラ４ｆと、ＥＤ
Ｆ１の後側に励起光を供給する第２の励起光源３ｂ及び
第２のＷＤＭカプラ４ｂとが備えられている。
の長手方向に沿って反転分布率が一様に高くなるよう
に、双方励起型の光増幅器として構成している。このた
め、図１１に示すように、励起光源３及びＷＤＭカプラ
４として、ＥＤＦ１の前側に励起光を供給するための第
１の励起光源３ｆ及び第１のＷＤＭカプラ４ｆと、ＥＤ
Ｆ１の後側に励起光を供給する第２の励起光源３ｂ及び
第２のＷＤＭカプラ４ｂとが備えられている。
【００９０】なお、ここでは、入力端側及び出力端側の
両側からＥＤＦ１に励起光を供給してＥＤＦ１を励起す
る双方励起型の光増幅器としているが、これに限られる
ものではなく、例えば入力端側からＥＤＦ１に励起光を
供給してＥＤＦ１を励起する前方励起型の光増幅器とす
ることもできるし、また、例えば出力端側からＥＤＦ１
に励起光を供給してＥＤＦ１を励起する後方励起型の光
増幅器とすることもできる。
両側からＥＤＦ１に励起光を供給してＥＤＦ１を励起す
る双方励起型の光増幅器としているが、これに限られる
ものではなく、例えば入力端側からＥＤＦ１に励起光を
供給してＥＤＦ１を励起する前方励起型の光増幅器とす
ることもできるし、また、例えば出力端側からＥＤＦ１
に励起光を供給してＥＤＦ１を励起する後方励起型の光
増幅器とすることもできる。
【００９１】さらに、図２５に示すように、複数段設け
られるＥＤＦ１間にＷＤＭカプラ４ｘ（４）を挿入し、
このＷＤＭカプラ４ｘを介して励起光源３ｘ（３）から
の励起光（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を供給するよ
うにしても良い。これにより、ＥＤＦＡ５６Ｃの中央付
近の反転分布率を高くすることができ、この結果、効率
やＮＦ特性を向上させることができる。
られるＥＤＦ１間にＷＤＭカプラ４ｘ（４）を挿入し、
このＷＤＭカプラ４ｘを介して励起光源３ｘ（３）から
の励起光（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を供給するよ
うにしても良い。これにより、ＥＤＦＡ５６Ｃの中央付
近の反転分布率を高くすることができ、この結果、効率
やＮＦ特性を向上させることができる。
【００９２】本Ｓバンド用光増幅器５６Ｃは、上述のよ
うに構成されるため、以下のようにして信号光を増幅さ
せて出力する。つまり、まずＥＤＦ１を所定の高い反転
分布率（ここでは０．９）で動作させるべく、励起光源
３からの励起光（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を入力
端からＷＤＭカプラ４を介して入力させて、ＥＤＦ１を
励起状態とする。そして、励起状態とされたＥＤＦ１
に、光アイソレータ５及びＷＤＭカプラ４を介して波長
多重信号光（ＷＤＭ信号光）を入力させると、ＥＤＦ１
の誘導放出作用によって増幅され、増幅された信号光が
光アイソレータ５を介して出力端から出力される。
うに構成されるため、以下のようにして信号光を増幅さ
せて出力する。つまり、まずＥＤＦ１を所定の高い反転
分布率（ここでは０．９）で動作させるべく、励起光源
３からの励起光（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を入力
端からＷＤＭカプラ４を介して入力させて、ＥＤＦ１を
励起状態とする。そして、励起状態とされたＥＤＦ１
に、光アイソレータ５及びＷＤＭカプラ４を介して波長
多重信号光（ＷＤＭ信号光）を入力させると、ＥＤＦ１
の誘導放出作用によって増幅され、増幅された信号光が
光アイソレータ５を介して出力端から出力される。
【００９３】ところで、本実施形態では、上述のような
構成とすることでＳバンド用光増幅器５６Ｃを実現して
いるが、光フィルタ２に製造誤差が生じると、各波長で
得られる利得に偏差が生じてしまう。例えば、図２６に
示すように、光フィルタ２の製造誤差として傾き誤差が
ある場合は、傾き誤差がない場合と比べて、損失が大き
くなっており、この結果、利得偏差が生じることがわか
る。
構成とすることでＳバンド用光増幅器５６Ｃを実現して
いるが、光フィルタ２に製造誤差が生じると、各波長で
得られる利得に偏差が生じてしまう。例えば、図２６に
示すように、光フィルタ２の製造誤差として傾き誤差が
ある場合は、傾き誤差がない場合と比べて、損失が大き
くなっており、この結果、利得偏差が生じることがわか
る。
【００９４】このため、このような光フィルタ２の製造
誤差によって生じる利得偏差を補償できるようにするの
が好ましい。例えば、このような利得偏差を補償する利
得偏差補償方法としては、（１）ＥＤＦ長を調整する方
法、（２）ＥＤＦの温度を調整する方法、（３）ＥＤＦ
に圧力を調整する（圧力を加える）方法、（４）ラマン
増幅器を付加する方法等が考えられる。なお、いずれか
一つの方法を行なっても良いし、任意に組み合わせても
良い。
誤差によって生じる利得偏差を補償できるようにするの
が好ましい。例えば、このような利得偏差を補償する利
得偏差補償方法としては、（１）ＥＤＦ長を調整する方
法、（２）ＥＤＦの温度を調整する方法、（３）ＥＤＦ
に圧力を調整する（圧力を加える）方法、（４）ラマン
増幅器を付加する方法等が考えられる。なお、いずれか
一つの方法を行なっても良いし、任意に組み合わせても
良い。
【００９５】このうち、（１）〜（３）の場合は、複数
段のＥＤＦ１のいずれか一つの長さを調整するか、又
は、いずれか一つのＥＤＦの温度を調整するか、又は、
いずれか一つのＥＤＦ１の圧力を調整するかのいずれか
を行なえば良いが、図２７に示すように、最後段のＥＤ
Ｆ１に対して、長さ調整、又は、温度調整、又は、圧力
調整のいずれかを行なうのが好ましい。これは、このよ
うな光フィルタ２の製造誤差によって生じる利得偏差
は、実際にはＥＤＦＡ５６Ｃを組み上げた後にわかるた
め、最後段であれば、長さ調整，温度調整，加圧調整を
行ないやすいからである。なお、長さ調整，温度調整，
加圧調整を行ないやすいという点では、最前段のＥＤＦ
１に対して、長さ調整、又は、温度調整、又は、圧力調
整のいずれかを行なうのも好ましい。
段のＥＤＦ１のいずれか一つの長さを調整するか、又
は、いずれか一つのＥＤＦの温度を調整するか、又は、
いずれか一つのＥＤＦ１の圧力を調整するかのいずれか
を行なえば良いが、図２７に示すように、最後段のＥＤ
Ｆ１に対して、長さ調整、又は、温度調整、又は、圧力
調整のいずれかを行なうのが好ましい。これは、このよ
うな光フィルタ２の製造誤差によって生じる利得偏差
は、実際にはＥＤＦＡ５６Ｃを組み上げた後にわかるた
め、最後段であれば、長さ調整，温度調整，加圧調整を
行ないやすいからである。なお、長さ調整，温度調整，
加圧調整を行ないやすいという点では、最前段のＥＤＦ
１に対して、長さ調整、又は、温度調整、又は、圧力調
整のいずれかを行なうのも好ましい。
【００９６】例えば、図２８中、実線Ａで示すように、
各波長で得られる利得に偏差が生じている場合、最後段
のＥＤＦ長を４ｍから５．６８ｍに長くすると、図２８
中、実線Ｂで示すように、利得を平坦化することがで
き、これにより、利得偏差を補償（チルト補償）できる
ことになる。このように、利得偏差を補償すべく、ＥＤ
Ｆ長を長くして利得を平坦化すると、図２８中、実線Ｃ
で示すようなＮＦ特性は、図２８中、実線Ｄで示すよう
なＮＦ特性となり、わずかにＮＦの値が大きくなるが、
それほど問題ではない。
各波長で得られる利得に偏差が生じている場合、最後段
のＥＤＦ長を４ｍから５．６８ｍに長くすると、図２８
中、実線Ｂで示すように、利得を平坦化することがで
き、これにより、利得偏差を補償（チルト補償）できる
ことになる。このように、利得偏差を補償すべく、ＥＤ
Ｆ長を長くして利得を平坦化すると、図２８中、実線Ｃ
で示すようなＮＦ特性は、図２８中、実線Ｄで示すよう
なＮＦ特性となり、わずかにＮＦの値が大きくなるが、
それほど問題ではない。
【００９７】一方、（４）の場合は、図２９に示すよう
に、ＥＤＦＡ５６Ｃの前段（前側）にラマン増幅器７０
を設け、ラマン増幅器７０と多段構成のＥＤＦＡ５６Ｃ
とのハイブリッド構成の光増幅器とすれば良い。このよ
うに構成すれば、ＥＤＦＡ５６Ｃのみを設ける場合に生
じる利得偏差を補償することができ、これにより、利得
特性を改善することができることになる。つまり、ＥＤ
ＦＡ５６Ｃのみを設ける場合には、図３０中、太線Ｂで
示すように、長波長側の利得よりも短波長側の利得の方
が低くなって利得偏差が生じることになる。上述のよう
に、ＥＤＦＡ５６Ｃの前段にラマン増幅器７０を設けれ
ば、図３０中、細線Ａで示すように、短波長側での利得
が補われるため、利得偏差が小さくなり（利得特性がよ
り平坦化され）、利得特性が改善されることになる。
に、ＥＤＦＡ５６Ｃの前段（前側）にラマン増幅器７０
を設け、ラマン増幅器７０と多段構成のＥＤＦＡ５６Ｃ
とのハイブリッド構成の光増幅器とすれば良い。このよ
うに構成すれば、ＥＤＦＡ５６Ｃのみを設ける場合に生
じる利得偏差を補償することができ、これにより、利得
特性を改善することができることになる。つまり、ＥＤ
ＦＡ５６Ｃのみを設ける場合には、図３０中、太線Ｂで
示すように、長波長側の利得よりも短波長側の利得の方
が低くなって利得偏差が生じることになる。上述のよう
に、ＥＤＦＡ５６Ｃの前段にラマン増幅器７０を設けれ
ば、図３０中、細線Ａで示すように、短波長側での利得
が補われるため、利得偏差が小さくなり（利得特性がよ
り平坦化され）、利得特性が改善されることになる。
【００９８】また、上述のように構成すれば、ＥＤＦＡ
５６Ｃのみを設ける場合よりも、ＮＦ特性が改善される
ことになる。つまり、ＥＤＦＡ５６Ｃのみを設ける場合
には、図３１中、太線Ｂで示すように、光フィルタ２の
製造誤差によっては長波長側と比べて短波長側ではＮＦ
値が悪くなるが、上述のように、ＥＤＦＡ５６Ｃの前段
にラマン増幅器７０を設けることによって、図３１中、
細線Ａで示すように、短波長側でのＮＦ値が下がり（Ｎ
Ｆ特性が平坦化され）、ＮＦ特性が改善されることにな
る。
５６Ｃのみを設ける場合よりも、ＮＦ特性が改善される
ことになる。つまり、ＥＤＦＡ５６Ｃのみを設ける場合
には、図３１中、太線Ｂで示すように、光フィルタ２の
製造誤差によっては長波長側と比べて短波長側ではＮＦ
値が悪くなるが、上述のように、ＥＤＦＡ５６Ｃの前段
にラマン増幅器７０を設けることによって、図３１中、
細線Ａで示すように、短波長側でのＮＦ値が下がり（Ｎ
Ｆ特性が平坦化され）、ＮＦ特性が改善されることにな
る。
【００９９】したがって、本実施形態にかかる光増幅器
によれば、上述のように光フィルタ特性の最適化を図る
ことによって、ＥＤＦＡ５６Ｃを用いて新たな帯域であ
るＳバンドやＳ+バンドの信号光の増幅を実現できると
いう利点がある。また、本実施形態にかかる利得偏差補
償方法によれば、上述のように構成されるＥＤＦＡ５６
Ｃに備えられる光フィルタ２の製造誤差等によって、得
られる利得に偏差が生じてしまう場合に、その利得偏差
を確実に補償できるという利点がある。
によれば、上述のように光フィルタ特性の最適化を図る
ことによって、ＥＤＦＡ５６Ｃを用いて新たな帯域であ
るＳバンドやＳ+バンドの信号光の増幅を実現できると
いう利点がある。また、本実施形態にかかる利得偏差補
償方法によれば、上述のように構成されるＥＤＦＡ５６
Ｃに備えられる光フィルタ２の製造誤差等によって、得
られる利得に偏差が生じてしまう場合に、その利得偏差
を確実に補償できるという利点がある。
【０１００】なお、上述の第１実施形態では、Ｓバンド
用光増幅器５６Ｃについて説明しているが、上述のＳバ
ンド用光増幅器５６Ｃを構成するのと同様の技術的思想
に基づいて、１４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として
定義されるＳ+バンドに含まれる波長を有する複数の光
信号を増幅するＳ+バンド用光増幅器を構成することが
できる。また、Ｓバンド用光増幅器５６ＣとＳ+バンド
用光増幅器とをまとめて、１４５０ｎｍ〜１５３０ｎｍ
の帯域に含まれる波長を有する複数の信号光を増幅する
Ｓバンド用光増幅器として構成することもできる。
用光増幅器５６Ｃについて説明しているが、上述のＳバ
ンド用光増幅器５６Ｃを構成するのと同様の技術的思想
に基づいて、１４５０ｎｍ〜１４９０ｎｍの帯域として
定義されるＳ+バンドに含まれる波長を有する複数の光
信号を増幅するＳ+バンド用光増幅器を構成することが
できる。また、Ｓバンド用光増幅器５６ＣとＳ+バンド
用光増幅器とをまとめて、１４５０ｎｍ〜１５３０ｎｍ
の帯域に含まれる波長を有する複数の信号光を増幅する
Ｓバンド用光増幅器として構成することもできる。
【０１０１】また、上述の実施形態では、Ｃバンド，Ｌ
バンド，Ｌ+バンド，Ｓバンド，Ｓ+バンドのそれぞれに
含まれる帯域の定義を設けているが、これらの定義は厳
密なものではない。 ［第２実施形態の説明］次に、本発明の第２実施形態に
かかる光増幅器及び利得偏差補償方法について、図３２
〜図３５を参照しながら説明する。
バンド，Ｌ+バンド，Ｓバンド，Ｓ+バンドのそれぞれに
含まれる帯域の定義を設けているが、これらの定義は厳
密なものではない。 ［第２実施形態の説明］次に、本発明の第２実施形態に
かかる光増幅器及び利得偏差補償方法について、図３２
〜図３５を参照しながら説明する。
【０１０２】本実施形態にかかる光増幅器は、上述の第
１実施形態のものと、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂの構成
が異なる。つまり、上述の第１実施形態では、Ｌバンド
用光増幅器５６Ｂとして一般的なＥＤＦＡを用いている
が、本実施形態では、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂを、上
述のＳバンド用光増幅器５６Ｃと同様に構成し、上述の
Ｓバンド用光増幅器５６Ｃの場合と同様の方法で光フィ
ルタ特性を最適化している。
１実施形態のものと、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂの構成
が異なる。つまり、上述の第１実施形態では、Ｌバンド
用光増幅器５６Ｂとして一般的なＥＤＦＡを用いている
が、本実施形態では、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂを、上
述のＳバンド用光増幅器５６Ｃと同様に構成し、上述の
Ｓバンド用光増幅器５６Ｃの場合と同様の方法で光フィ
ルタ特性を最適化している。
【０１０３】具体的には、本実施形態にかかるＬバンド
用光増幅器５６Ｂは、エルビウムドープ光ファイバ増幅
器（ＥＤＦＡ）であって、上述のＳバンド用光増幅器５
６Ｃと同様に（図１１参照）、複数段（ここではファイ
バ長４ｍのものを４段）のエルビウムドープ光ファイバ
（ＥＤＦ，希土類元素ドープ光ファイバ）１と、各ＥＤ
Ｆ１間に挿入される光フィルタ２と、ＥＤＦ１に励起光
（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を供給する励起光源３
と、励起光源３からの励起光をＥＤＦ１に導入するため
の波長多重カプラ（ＷＤＭカプラ）４とを備えて構成さ
れる。また、信号光入力端側（ＥＤＦの前方側）及び信
号光出力端側（ＥＤＦの後方側）には、それぞれ光アイ
ソレータ５も設けられており、光部品の反射光を除去で
きるようにしている。
用光増幅器５６Ｂは、エルビウムドープ光ファイバ増幅
器（ＥＤＦＡ）であって、上述のＳバンド用光増幅器５
６Ｃと同様に（図１１参照）、複数段（ここではファイ
バ長４ｍのものを４段）のエルビウムドープ光ファイバ
（ＥＤＦ，希土類元素ドープ光ファイバ）１と、各ＥＤ
Ｆ１間に挿入される光フィルタ２と、ＥＤＦ１に励起光
（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を供給する励起光源３
と、励起光源３からの励起光をＥＤＦ１に導入するため
の波長多重カプラ（ＷＤＭカプラ）４とを備えて構成さ
れる。また、信号光入力端側（ＥＤＦの前方側）及び信
号光出力端側（ＥＤＦの後方側）には、それぞれ光アイ
ソレータ５も設けられており、光部品の反射光を除去で
きるようにしている。
【０１０４】そして、次のようにして信号光を増幅させ
て出力する。つまり、まずＥＤＦ１を所定の高い反転分
布率（ここでは０．９）で動作させるべく、励起光源３
からの励起光（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を入力端
からＷＤＭカプラ４を介して入力させて、ＥＤＦ１を励
起状態とする。そして、励起状態とされたＥＤＦ１に、
光アイソレータ５及びＷＤＭカプラ４を介して波長多重
信号光（ＷＤＭ信号光）を入力させると、ＥＤＦ１の誘
導放出作用によって増幅され、増幅された信号光が光ア
イソレータ５を介して出力端から出力される。
て出力する。つまり、まずＥＤＦ１を所定の高い反転分
布率（ここでは０．９）で動作させるべく、励起光源３
からの励起光（例えば９８０ｎｍのレーザ光）を入力端
からＷＤＭカプラ４を介して入力させて、ＥＤＦ１を励
起状態とする。そして、励起状態とされたＥＤＦ１に、
光アイソレータ５及びＷＤＭカプラ４を介して波長多重
信号光（ＷＤＭ信号光）を入力させると、ＥＤＦ１の誘
導放出作用によって増幅され、増幅された信号光が光ア
イソレータ５を介して出力端から出力される。
【０１０５】なお、その他の構成については、Ｓバンド
のみに適用できるものを除き、上述のＳバンド用光増幅
器５６Ｃと同様である。以下、Ｌバンド用光増幅器５６
Ｂにおいて特徴的な部分について説明する。本Ｌバンド
用光増幅器５６Ｂに備えられる光フィルタ２は、次の
（１）〜（３）の特性を有するものとして構成される。 （１）９８０ｎｍ帯（波長９７０ｎｍ〜９９０ｎｍ）の
励起光を透過させる励起光透過特性を有する。この特性
を有するものとしているのは、Ｌバンドに含まれる信号
光の増幅には高反転分布率が必要であるため、励起光の
波長を９８０ｎｍにするからである。 （２）波長１５７０ｎｍ以下（特に、Ｃバンド）のＡＳ
Ｅ光を遮断するＡＳＥ光遮断特性を有する。ここで、Ａ
ＳＥ光を遮断するとはＡＳＥ光の吸収（損失）が２５ｄ
Ｂ以上であることをいう。この特性を有するものとして
いるのは、Ｌバンドにおける増幅効率を向上させるため
である。
のみに適用できるものを除き、上述のＳバンド用光増幅
器５６Ｃと同様である。以下、Ｌバンド用光増幅器５６
Ｂにおいて特徴的な部分について説明する。本Ｌバンド
用光増幅器５６Ｂに備えられる光フィルタ２は、次の
（１）〜（３）の特性を有するものとして構成される。 （１）９８０ｎｍ帯（波長９７０ｎｍ〜９９０ｎｍ）の
励起光を透過させる励起光透過特性を有する。この特性
を有するものとしているのは、Ｌバンドに含まれる信号
光の増幅には高反転分布率が必要であるため、励起光の
波長を９８０ｎｍにするからである。 （２）波長１５７０ｎｍ以下（特に、Ｃバンド）のＡＳ
Ｅ光を遮断するＡＳＥ光遮断特性を有する。ここで、Ａ
ＳＥ光を遮断するとはＡＳＥ光の吸収（損失）が２５ｄ
Ｂ以上であることをいう。この特性を有するものとして
いるのは、Ｌバンドにおける増幅効率を向上させるため
である。
【０１０６】図１０に示すように、ＥＤＦ１は波長１５
３０ｎｍ付近に利得のピークを持っているため、ＡＳＥ
光を十分に抑圧するためには、波長１５３０ｎｍ付近で
の光フィルタ２による損失が重要となる。ここで、ＥＤ
Ｆ１の動作利得が増加するか、又は、１段当たりのＥＤ
Ｆ長が長くなると、発生するＡＳＥ光のパワーが強くな
るため、これに応じて、必要となる１５３０ｎｍ付近に
おける損失も増加することになる。このため、光フィル
タ２による１５３０ｎｍ付近における損失は、ＥＤＦ１
の動作利得及び１段当たりのＥＤＦ長に応じて設定する
必要がある。例えば４ｍ×５段の構成のＥＤＦＡ５６Ｂ
を利得１５ｄＢで動作させる場合、必要とされる１５３
０ｎｍ付近の損失は２５ｄＢとなる。 （３）１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍの帯域として定義さ
れるＬバンドに含まれる信号光の利得を等化する利得等
化特性を有する。なお、光フィルタ２は、このように利
得等化特性も有するため、利得等化器（ＧＥＱ）と見る
こともできる。この特性を有するものとしているのは、
Ｌバンドの利得波長特性を平坦化して、Ｌバンドに含ま
れる信号光の利得偏差を小さくするためである。
３０ｎｍ付近に利得のピークを持っているため、ＡＳＥ
光を十分に抑圧するためには、波長１５３０ｎｍ付近で
の光フィルタ２による損失が重要となる。ここで、ＥＤ
Ｆ１の動作利得が増加するか、又は、１段当たりのＥＤ
Ｆ長が長くなると、発生するＡＳＥ光のパワーが強くな
るため、これに応じて、必要となる１５３０ｎｍ付近に
おける損失も増加することになる。このため、光フィル
タ２による１５３０ｎｍ付近における損失は、ＥＤＦ１
の動作利得及び１段当たりのＥＤＦ長に応じて設定する
必要がある。例えば４ｍ×５段の構成のＥＤＦＡ５６Ｂ
を利得１５ｄＢで動作させる場合、必要とされる１５３
０ｎｍ付近の損失は２５ｄＢとなる。 （３）１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍの帯域として定義さ
れるＬバンドに含まれる信号光の利得を等化する利得等
化特性を有する。なお、光フィルタ２は、このように利
得等化特性も有するため、利得等化器（ＧＥＱ）と見る
こともできる。この特性を有するものとしているのは、
Ｌバンドの利得波長特性を平坦化して、Ｌバンドに含ま
れる信号光の利得偏差を小さくするためである。
【０１０７】これらの特性を有する光フィルタ２の透過
率波長特性は、図３２，図３３に示すように、波長９８
０ｎｍの励起光が透過しうるように９８０ｎｍ帯の透過
率がほぼ０ｄＢとなり、かつ、波長１５４０ｎｍ付近か
ら波長１６００ｎｍ付近までの帯域において、短波長に
なるにしたがって、透過率がほぼ０ｄＢからなだらかに
小さくなっていく（マイナス側になっていく）特性とな
っている。
率波長特性は、図３２，図３３に示すように、波長９８
０ｎｍの励起光が透過しうるように９８０ｎｍ帯の透過
率がほぼ０ｄＢとなり、かつ、波長１５４０ｎｍ付近か
ら波長１６００ｎｍ付近までの帯域において、短波長に
なるにしたがって、透過率がほぼ０ｄＢからなだらかに
小さくなっていく（マイナス側になっていく）特性とな
っている。
【０１０８】なお、ここでは、反転分布率を０．９とし
た場合のＥＤＦ１の利得波長特性に基づいて光フィルタ
２の透過特性を設定し、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂを反
転分布率０．９で動作させるようにしているが、これに
限られるものではなく、例えば、使用する信号光の帯域
で利得が得られるように反転分布率の値を選び、これに
基づいて光フィルタ２の透過特性を設定し、Ｌバンド用
光増幅器５６Ｂを動作させるようにすることもできる。
例えば０．４〜１の反転分布率を用いることも可能であ
る。この場合、各バンドによって得られる利得が異なる
ため、目的とする利得が得られるようにＥＤＦ１の長さ
を設定する必要がある。
た場合のＥＤＦ１の利得波長特性に基づいて光フィルタ
２の透過特性を設定し、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂを反
転分布率０．９で動作させるようにしているが、これに
限られるものではなく、例えば、使用する信号光の帯域
で利得が得られるように反転分布率の値を選び、これに
基づいて光フィルタ２の透過特性を設定し、Ｌバンド用
光増幅器５６Ｂを動作させるようにすることもできる。
例えば０．４〜１の反転分布率を用いることも可能であ
る。この場合、各バンドによって得られる利得が異なる
ため、目的とする利得が得られるようにＥＤＦ１の長さ
を設定する必要がある。
【０１０９】本実施形態では、上述のようにＬバンド用
光増幅器５６Ｂが構成されているため、通常５０ｍ程度
のＥＤＦ長を必要とするＬバンド信号光の増幅を短いＥ
ＤＦ長（ここでは４ｍ×４段構成で１６ｍ）で実現でき
るようになる。ここで、図３４は、４ｍのＥＤＦ１を４
段構成（４ｍ×４段）としたＬバンド用光増幅器による
Ｌバンド信号光の増幅結果（即ち、出力スペクトル）を
示している。
光増幅器５６Ｂが構成されているため、通常５０ｍ程度
のＥＤＦ長を必要とするＬバンド信号光の増幅を短いＥ
ＤＦ長（ここでは４ｍ×４段構成で１６ｍ）で実現でき
るようになる。ここで、図３４は、４ｍのＥＤＦ１を４
段構成（４ｍ×４段）としたＬバンド用光増幅器による
Ｌバンド信号光の増幅結果（即ち、出力スペクトル）を
示している。
【０１１０】図３４に示すように、全長１６ｍという一
般的なもの（５０ｍ程度）よりもはるかに短いＥＤＦ長
のＬバンド用ＥＤＦＡ５６Ｂによって、Ｌバンド信号光
を確実に増幅できていることがわかる。これにより、Ｅ
ＤＦ長が長いことによって生じる種々の課題を克服する
ことができる。
般的なもの（５０ｍ程度）よりもはるかに短いＥＤＦ長
のＬバンド用ＥＤＦＡ５６Ｂによって、Ｌバンド信号光
を確実に増幅できていることがわかる。これにより、Ｅ
ＤＦ長が長いことによって生じる種々の課題を克服する
ことができる。
【０１１１】例えば、ＥＤＦ長が長いと、互いに波長の
異なる信号光の間で相互作用があり、短波長側の信号光
の有無によって、長波長側の信号光の出力パワーにばら
つきが生じてしまい、信号光の出力パワーが低下した場
合には信号光を受信機で受信できなくなるおそれがある
が、ＥＤＦ長を短くすることができれば、このような課
題を克服することができる。
異なる信号光の間で相互作用があり、短波長側の信号光
の有無によって、長波長側の信号光の出力パワーにばら
つきが生じてしまい、信号光の出力パワーが低下した場
合には信号光を受信機で受信できなくなるおそれがある
が、ＥＤＦ長を短くすることができれば、このような課
題を克服することができる。
【０１１２】ここで、図３５中、実線ａは１５７０ｎｍ
及び１５８４ｎｍの２波長の信号光を入力した場合の１
５７０ｎｍの信号光の出力パワーを示しており、図３５
中、実線ｂは上記２波長の信号光を入力した場合の１５
８４ｎｍの信号光の出力パワーを示している。また、図
３５中、実線ｃは１５８４ｎｍの１波長のみを信号光と
して入力した場合の１５８４ｎｍの信号光の出力パワー
を示している。なお、図３５では、縦軸をパワー（ｄＢ
ｍ）とし、横軸をＥＤＦ長（ｍ）としている。
及び１５８４ｎｍの２波長の信号光を入力した場合の１
５７０ｎｍの信号光の出力パワーを示しており、図３５
中、実線ｂは上記２波長の信号光を入力した場合の１５
８４ｎｍの信号光の出力パワーを示している。また、図
３５中、実線ｃは１５８４ｎｍの１波長のみを信号光と
して入力した場合の１５８４ｎｍの信号光の出力パワー
を示している。なお、図３５では、縦軸をパワー（ｄＢ
ｍ）とし、横軸をＥＤＦ長（ｍ）としている。
【０１１３】この図３５を見てみると、ＥＤＦ長が短い
場合には、実線ｂと実線ｃとが一致しており、１５７０
ｎｍの信号光の有無にかかわらず、１５８４ｎｍの出力
パワーは変わらないことがわかる。このように、１５８
４ｎｍの出力パワーが略一致しているのはＥＤＦ長約３
０ｍぐらいまでである。一方、ＥＤＦ長が長くなると、
１５７０ｎｍの信号光を入力しない場合（図３５中、実
線ｃで示す）は、１５７０ｎｍの信号光を入力する場合
（図３５中、実線ｂで示す）と比較して、１５８４ｎｍ
の信号光の出力パワーが低下することがわかる。特に、
ＥＤＦ長が４０ｍを超えると、出力パワーの低下が大き
いことがわかる（ここでは、５ｄＢ程度低下してい
る）。これでは、ＥＤＦＡを用いてＬバンドを増幅する
場合に、短波長側の信号光（１５７０ｎｍの信号光）を
停止すると、長波長側の信号光（１５８４ｎｍの信号
光）の出力パワーが低下してしまうことになる。
場合には、実線ｂと実線ｃとが一致しており、１５７０
ｎｍの信号光の有無にかかわらず、１５８４ｎｍの出力
パワーは変わらないことがわかる。このように、１５８
４ｎｍの出力パワーが略一致しているのはＥＤＦ長約３
０ｍぐらいまでである。一方、ＥＤＦ長が長くなると、
１５７０ｎｍの信号光を入力しない場合（図３５中、実
線ｃで示す）は、１５７０ｎｍの信号光を入力する場合
（図３５中、実線ｂで示す）と比較して、１５８４ｎｍ
の信号光の出力パワーが低下することがわかる。特に、
ＥＤＦ長が４０ｍを超えると、出力パワーの低下が大き
いことがわかる（ここでは、５ｄＢ程度低下してい
る）。これでは、ＥＤＦＡを用いてＬバンドを増幅する
場合に、短波長側の信号光（１５７０ｎｍの信号光）を
停止すると、長波長側の信号光（１５８４ｎｍの信号
光）の出力パワーが低下してしまうことになる。
【０１１４】このように、ＥＤＦ長が長いと、短波長側
の信号光の有無によって、長波長側の信号光の出力パワ
ーにばらつきが生じ、短波長側の信号光が入力されてい
る場合には長波長側の信号光を受信機によって検出でき
るが、短波長側の信号光が停止されると、長波長側の信
号光の出力パワーが低下してしまい、信号光を受信機に
よって検出できなくなるという事態が生ずるおそれがあ
る。この場合、受信機側で何らかの工夫をする必要があ
る。
の信号光の有無によって、長波長側の信号光の出力パワ
ーにばらつきが生じ、短波長側の信号光が入力されてい
る場合には長波長側の信号光を受信機によって検出でき
るが、短波長側の信号光が停止されると、長波長側の信
号光の出力パワーが低下してしまい、信号光を受信機に
よって検出できなくなるという事態が生ずるおそれがあ
る。この場合、受信機側で何らかの工夫をする必要があ
る。
【０１１５】これに対して、本実施形態では、ＥＤＦ長
を短くすることができるため、短波長側の信号光の有無
にかかわらず、長波長側の信号光（１５８４ｎｍの信号
光）の出力パワーは変わらないようにすることができ
る。このため、受信機側で何らの工夫をしなくても、長
波長側の信号光を受信機によって確実に検出できること
になる。この結果、長波長側の信号光の出力パワーが低
下してしまうことによって受信機で信号光を検出できな
くなるという課題を克服できることになる。
を短くすることができるため、短波長側の信号光の有無
にかかわらず、長波長側の信号光（１５８４ｎｍの信号
光）の出力パワーは変わらないようにすることができ
る。このため、受信機側で何らの工夫をしなくても、長
波長側の信号光を受信機によって確実に検出できること
になる。この結果、長波長側の信号光の出力パワーが低
下してしまうことによって受信機で信号光を検出できな
くなるという課題を克服できることになる。
【０１１６】なお、本実施形態にかかるＬバンド用光増
幅器５６Ｂにおいて、光フィルタ２の製造誤差等によっ
て利得偏差が生じてしまう場合には、上述の第１実施形
態の利得偏差補償方法と同様の方法で利得偏差を補償す
ることができる。したがって、本実施形態にかかる光増
幅器によれば、Ｌバンドの信号光を増幅するＥＤＦＡ５
６Ｂにおいて、ＥＤＦ長を短くできるようにして、ＥＤ
Ｆ長が長いことによる種々の課題を解決することができ
るという利点がある。
幅器５６Ｂにおいて、光フィルタ２の製造誤差等によっ
て利得偏差が生じてしまう場合には、上述の第１実施形
態の利得偏差補償方法と同様の方法で利得偏差を補償す
ることができる。したがって、本実施形態にかかる光増
幅器によれば、Ｌバンドの信号光を増幅するＥＤＦＡ５
６Ｂにおいて、ＥＤＦ長を短くできるようにして、ＥＤ
Ｆ長が長いことによる種々の課題を解決することができ
るという利点がある。
【０１１７】特に、ＥＤＦ長が長いと、短波長の信号光
と長波長の信号光とを入力する場合と比べて、長波長の
信号光のみを入力する場合には、信号光の出力パワーが
低下してしまうという課題を解決することができるとい
う利点がある。なお、上述の第２実施形態では、Ｌバン
ド用光増幅器５６Ｂについて説明しているが、上述のＬ
バンド用光増幅器５６Ｂを構成するのと同様の技術的思
想に基づいて、１６１０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域とし
て定義されるＬ+バンドに含まれる波長を有する複数の
光信号を増幅するＬ+バンド用光増幅器５６Ｄを構成す
ることができる。この場合、０．３〜１の反転分布率の
ＥＤＦ１の利得波長特性を用いれば良い。また、Ｌバン
ド用光増幅器５６ＢとＬ+バンド用光増幅器とをまとめ
て、１５７０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域に含まれる波長
を有する複数の信号光を増幅するＬバンド用光増幅器と
して構成することもできる。
と長波長の信号光とを入力する場合と比べて、長波長の
信号光のみを入力する場合には、信号光の出力パワーが
低下してしまうという課題を解決することができるとい
う利点がある。なお、上述の第２実施形態では、Ｌバン
ド用光増幅器５６Ｂについて説明しているが、上述のＬ
バンド用光増幅器５６Ｂを構成するのと同様の技術的思
想に基づいて、１６１０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域とし
て定義されるＬ+バンドに含まれる波長を有する複数の
光信号を増幅するＬ+バンド用光増幅器５６Ｄを構成す
ることができる。この場合、０．３〜１の反転分布率の
ＥＤＦ１の利得波長特性を用いれば良い。また、Ｌバン
ド用光増幅器５６ＢとＬ+バンド用光増幅器とをまとめ
て、１５７０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域に含まれる波長
を有する複数の信号光を増幅するＬバンド用光増幅器と
して構成することもできる。
【０１１８】また、上述の各実施形態では、Ｓバンド用
光増幅器５６Ｃを波長多重光伝送システムに備えられる
ものとして説明しているが、これに限られるものではな
く、Ｓバンドの信号光のみを伝送する光伝送システムに
備えられるものとして構成することもできる。同様に、
上述の第２実施形態では、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂを
波長多重光伝送システムに備えられるものとして説明し
ているが、これに限られるものではなく、Ｌバンドの信
号光のみを伝送する光伝送システムに備えられるものと
して構成することもできる。 ［付記］ （付記１） 複数段のエルビウムドープ光ファイバを用
いて１４５０〜１５３０ｎｍの帯域の信号光を増幅する
光増幅器であって、前記複数段のエルビウムドープ光フ
ァイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、前記複数の光フィルタの合計の透過特性が、１４５
０〜１５３０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光フ
ァイバの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透
過側へシフトさせた特性であることを特徴とする、光増
幅器。
光増幅器５６Ｃを波長多重光伝送システムに備えられる
ものとして説明しているが、これに限られるものではな
く、Ｓバンドの信号光のみを伝送する光伝送システムに
備えられるものとして構成することもできる。同様に、
上述の第２実施形態では、Ｌバンド用光増幅器５６Ｂを
波長多重光伝送システムに備えられるものとして説明し
ているが、これに限られるものではなく、Ｌバンドの信
号光のみを伝送する光伝送システムに備えられるものと
して構成することもできる。 ［付記］ （付記１） 複数段のエルビウムドープ光ファイバを用
いて１４５０〜１５３０ｎｍの帯域の信号光を増幅する
光増幅器であって、前記複数段のエルビウムドープ光フ
ァイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、前記複数の光フィルタの合計の透過特性が、１４５
０〜１５３０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光フ
ァイバの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透
過側へシフトさせた特性であることを特徴とする、光増
幅器。
【０１１９】（付記２） 前記各光フィルタの透過特性
が、励起光を透過し、１４５０〜１５３０ｎｍの帯域に
含まれる信号光の利得を等化し、１５３０ｎｍよりも長
波長の自然放出光を遮断する特性であることを特徴とす
る、付記１記載の光増幅器。 （付記３） 複数段のエルビウムドープ光ファイバを用
いて１５７０〜１６５０ｎｍの帯域の信号光を増幅する
光増幅器であって、前記複数段のエルビウムドープ光フ
ァイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、前記複数の光フィルタの合計の透過特性が、１５７
０〜１６５０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光フ
ァイバの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透
過側へシフトさせた特性であることを特徴とする、光増
幅器。
が、励起光を透過し、１４５０〜１５３０ｎｍの帯域に
含まれる信号光の利得を等化し、１５３０ｎｍよりも長
波長の自然放出光を遮断する特性であることを特徴とす
る、付記１記載の光増幅器。 （付記３） 複数段のエルビウムドープ光ファイバを用
いて１５７０〜１６５０ｎｍの帯域の信号光を増幅する
光増幅器であって、前記複数段のエルビウムドープ光フ
ァイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備
え、前記複数の光フィルタの合計の透過特性が、１５７
０〜１６５０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光フ
ァイバの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透
過側へシフトさせた特性であることを特徴とする、光増
幅器。
【０１２０】（付記４） 前記各光フィルタの透過特性
が、励起光を透過し、１５７０〜１６５０ｎｍの帯域に
含まれる信号光の利得を等化し、１５７０ｎｍよりも短
波長の自然放出光を遮断する特性であることを特徴とす
る、付記３記載の光増幅器。 （付記５） 前記エルビウムドープ光ファイバが、４段
構成であり、１段当たりのＥＤＦ長が４ｍであることを
特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の光増幅
器。
が、励起光を透過し、１５７０〜１６５０ｎｍの帯域に
含まれる信号光の利得を等化し、１５７０ｎｍよりも短
波長の自然放出光を遮断する特性であることを特徴とす
る、付記３記載の光増幅器。 （付記５） 前記エルビウムドープ光ファイバが、４段
構成であり、１段当たりのＥＤＦ長が４ｍであることを
特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の光増幅
器。
【０１２１】（付記６） 前記エルビウムドープ光ファ
イバの利得波長特性が、反転分布率０．９の利得波長特
性であることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項
に記載の光増幅器。 （付記７） 前記光フィルタが、誘電体多層膜フィル
タ，エタロンフィルタ，ファイバグレーティングフィル
タ，希土類添加ファイバフィルタ，アクティブ利得等化
器の中の少なくとも１つ以上によって構成されることを
特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の光増幅
器。
イバの利得波長特性が、反転分布率０．９の利得波長特
性であることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項
に記載の光増幅器。 （付記７） 前記光フィルタが、誘電体多層膜フィル
タ，エタロンフィルタ，ファイバグレーティングフィル
タ，希土類添加ファイバフィルタ，アクティブ利得等化
器の中の少なくとも１つ以上によって構成されることを
特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の光増幅
器。
【０１２２】（付記８） 前記エルビウムドープ光ファ
イバと前記光フィルタとが同数設けられることを特徴と
する、付記１〜７のいずれか１項に記載の光増幅器。 （付記９） 前記光フィルタの数が、前記エルビウムド
ープ光ファイバの数よりも１つ少ないことを特徴とす
る、付記１〜７のいずれか１項に記載の光増幅器。
イバと前記光フィルタとが同数設けられることを特徴と
する、付記１〜７のいずれか１項に記載の光増幅器。 （付記９） 前記光フィルタの数が、前記エルビウムド
ープ光ファイバの数よりも１つ少ないことを特徴とす
る、付記１〜７のいずれか１項に記載の光増幅器。
【０１２３】（付記１０） 前記エルビウムドープ光フ
ァイバが、フッ化物ガラスエルビウムドープ光ファイバ
又はテルライトガラスエルビウムドープ光ファイバであ
ることを特徴とする、付記１〜９のいずれか１項に記載
の光増幅器。 （付記１１） 前記エルビウムドープ光ファイバが、エ
ルビウムを添加されたコア部と、前記コア部から放出さ
れる１５５０ｎｍ帯の光を吸収するように、希土類イオ
ン又は遷移金属イオンを添加されたクラッド部とから構
成されることを特徴とする、付記１〜１０のいずれか１
項に記載の光増幅器。
ァイバが、フッ化物ガラスエルビウムドープ光ファイバ
又はテルライトガラスエルビウムドープ光ファイバであ
ることを特徴とする、付記１〜９のいずれか１項に記載
の光増幅器。 （付記１１） 前記エルビウムドープ光ファイバが、エ
ルビウムを添加されたコア部と、前記コア部から放出さ
れる１５５０ｎｍ帯の光を吸収するように、希土類イオ
ン又は遷移金属イオンを添加されたクラッド部とから構
成されることを特徴とする、付記１〜１０のいずれか１
項に記載の光増幅器。
【０１２４】（付記１２） 前記エルビウムドープ光フ
ァイバが、エルビウムを添加されたコア部と、前記コア
部から放出される１５５０ｎｍ帯の光を吸収するよう
に、Ｔｍ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｐｒ，Ｃ
ｏ，Ｃｕを添加されたクラッド部とから構成されること
を特徴とする、付記１〜１０のいずれか１項に記載の光
増幅器。
ァイバが、エルビウムを添加されたコア部と、前記コア
部から放出される１５５０ｎｍ帯の光を吸収するよう
に、Ｔｍ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｐｒ，Ｃ
ｏ，Ｃｕを添加されたクラッド部とから構成されること
を特徴とする、付記１〜１０のいずれか１項に記載の光
増幅器。
【０１２５】（付記１３） 前記複数段のエルビウムド
ープ光ファイバの前側及び後側にそれぞれ設けられ、波
長９８０ｎｍの励起光を出力する励起光源を備えること
を特徴とする、付記１〜１２のいずれか１項に記載の光
増幅器。 （付記１４） 前記複数段のエルビウムドープ光ファイ
バの間に設けられ、波長９８０ｎｍの励起光を出力する
励起光源を備えることを特徴とする、付記１３記載の光
増幅器。
ープ光ファイバの前側及び後側にそれぞれ設けられ、波
長９８０ｎｍの励起光を出力する励起光源を備えること
を特徴とする、付記１〜１２のいずれか１項に記載の光
増幅器。 （付記１４） 前記複数段のエルビウムドープ光ファイ
バの間に設けられ、波長９８０ｎｍの励起光を出力する
励起光源を備えることを特徴とする、付記１３記載の光
増幅器。
【０１２６】（付記１５） 付記１〜１４のいずれか１
項に記載の光増幅器を備えることを特徴とする、光伝送
システム。 （付記１６） 付記１〜１４のいずれか１項に記載の光
増幅器の利得偏差補償方法であって、前記エルビウムド
ープ光ファイバの長さを調整するか、又は、前記エルビ
ウムドープ光ファイバの温度を調整するか、又は、前記
エルビウムドープ光ファイバの圧力を調整するか、又
は、前記光増幅器の前段にラマン増幅器を設けるか、の
いずれかの方法で利得偏差を補償することを特徴とす
る、利得偏差補償方法。
項に記載の光増幅器を備えることを特徴とする、光伝送
システム。 （付記１６） 付記１〜１４のいずれか１項に記載の光
増幅器の利得偏差補償方法であって、前記エルビウムド
ープ光ファイバの長さを調整するか、又は、前記エルビ
ウムドープ光ファイバの温度を調整するか、又は、前記
エルビウムドープ光ファイバの圧力を調整するか、又
は、前記光増幅器の前段にラマン増幅器を設けるか、の
いずれかの方法で利得偏差を補償することを特徴とす
る、利得偏差補償方法。
【０１２７】（付記１７） 付記１〜１４のいずれか１
項に記載の光増幅器の利得偏差補償方法であって、最後
段又は最前段のエルビウムドープ光ファイバに対して、
長さ調整又は温度調整又は圧力調整を行なうことで利得
偏差を補償することを特徴とする、利得偏差補償方法。
項に記載の光増幅器の利得偏差補償方法であって、最後
段又は最前段のエルビウムドープ光ファイバに対して、
長さ調整又は温度調整又は圧力調整を行なうことで利得
偏差を補償することを特徴とする、利得偏差補償方法。
【０１２８】（付記１８） 複数段の希土類元素ドープ
光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタ
を備え、前記複数の光フィルタが、その前段に設けられ
る前記希土類元素ドープ光ファイバの利得波長特性を反
転して得られる透過特性をそれぞれ有していることを特
徴とする、光増幅器。
光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタ
を備え、前記複数の光フィルタが、その前段に設けられ
る前記希土類元素ドープ光ファイバの利得波長特性を反
転して得られる透過特性をそれぞれ有していることを特
徴とする、光増幅器。
【０１２９】（付記１９） 複数段の希土類元素ドープ
光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタ
を備え、前記複数の光フィルタは、すべて同じ特性を有
し、その総和の透過特性が前記希土類元素ドープ光ファ
イバで発生する利得の合計の利得特性を反転して得られ
る透過特性と実質的に同じであることを特徴とする、光
増幅器。
光ファイバの間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタ
を備え、前記複数の光フィルタは、すべて同じ特性を有
し、その総和の透過特性が前記希土類元素ドープ光ファ
イバで発生する利得の合計の利得特性を反転して得られ
る透過特性と実質的に同じであることを特徴とする、光
増幅器。
【０１３０】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２，
５，６記載の本発明の光増幅器によれば、光フィルタ特
性の最適化を図ることによって、エルビウムドープ光フ
ァイバ（希土類元素ドープ光ファイバ）を用いる光増幅
器によって新たな帯域である１４５０ｎｍ〜１５３０ｎ
ｍの帯域に含まれる信号光の増幅を実現できるという利
点がある。
５，６記載の本発明の光増幅器によれば、光フィルタ特
性の最適化を図ることによって、エルビウムドープ光フ
ァイバ（希土類元素ドープ光ファイバ）を用いる光増幅
器によって新たな帯域である１４５０ｎｍ〜１５３０ｎ
ｍの帯域に含まれる信号光の増幅を実現できるという利
点がある。
【０１３１】請求項３，４記載の本発明の光増幅器によ
れば、１５７０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域に含まれる信
号光を増幅するエルビウムドープ光ファイバを用いる光
増幅器において、エルビウムドープ光ファイバの長さを
短くすることができ、エルビウムドープ光ファイバの長
さが長いことによる種々の課題を解決することができる
という利点がある。
れば、１５７０ｎｍ〜１６５０ｎｍの帯域に含まれる信
号光を増幅するエルビウムドープ光ファイバを用いる光
増幅器において、エルビウムドープ光ファイバの長さを
短くすることができ、エルビウムドープ光ファイバの長
さが長いことによる種々の課題を解決することができる
という利点がある。
【０１３２】また、光フィルタの数をエルビウムドープ
光ファイバの数よりも１つ少なくすれば、光増幅器を、
ＮＦは劣るものの、効率は高いものとすることができ
る。一方、光フィルタとエルビウムドープ光ファイバと
を同数とすれば、光増幅器を、効率は低いものの、ＮＦ
の優れたものとすることができる。また、エルビウムド
ープ光ファイバが、フッ化物ガラスエルビウムドープ光
ファイバ又はテルライトガラスエルビウムドープ光ファ
イバであれば、より大きな利得が得られる。
光ファイバの数よりも１つ少なくすれば、光増幅器を、
ＮＦは劣るものの、効率は高いものとすることができ
る。一方、光フィルタとエルビウムドープ光ファイバと
を同数とすれば、光増幅器を、効率は低いものの、ＮＦ
の優れたものとすることができる。また、エルビウムド
ープ光ファイバが、フッ化物ガラスエルビウムドープ光
ファイバ又はテルライトガラスエルビウムドープ光ファ
イバであれば、より大きな利得が得られる。
【０１３３】さらに、エルビウムドープ光ファイバを、
エルビウムを添加されたコア部と、コア部から放出され
る１５５０ｎｍ帯の光を吸収するように、希土類イオン
又は遷移金属イオン（Ｔｍ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｎｄ，
Ｐｍ，Ｐｒ，Ｃｏ，Ｃｕ）を添加されたクラッド部とか
ら構成すれば、高効率化を図ることができる。請求項７
記載の本発明の利得偏差補償方法によれば、請求項１〜
４記載の光増幅器によって得られる利得に偏差が生じて
しまう場合に、その利得偏差を確実に補償できるという
利点がある。
エルビウムを添加されたコア部と、コア部から放出され
る１５５０ｎｍ帯の光を吸収するように、希土類イオン
又は遷移金属イオン（Ｔｍ，Ｓｍ，Ｄｙ，Ｔｂ，Ｎｄ，
Ｐｍ，Ｐｒ，Ｃｏ，Ｃｕ）を添加されたクラッド部とか
ら構成すれば、高効率化を図ることができる。請求項７
記載の本発明の利得偏差補償方法によれば、請求項１〜
４記載の光増幅器によって得られる利得に偏差が生じて
しまう場合に、その利得偏差を確実に補償できるという
利点がある。
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に備え
られる各光フィルタの透過特性を足し合わせた合計の透
過特性を示す図である。
られる各光フィルタの透過特性を足し合わせた合計の透
過特性を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器による
利得を説明するための図である。
利得を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に備え
られる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長９
３０ｎｍ〜１０３０ｎｍの透過特性を示すものである。
られる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長９
３０ｎｍ〜１０３０ｎｍの透過特性を示すものである。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に備え
られる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長１
４８０ｎｍ〜１５８０ｎｍの透過特性を示すものであ
る。
られる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長１
４８０ｎｍ〜１５８０ｎｍの透過特性を示すものであ
る。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器を説明
するために用いる比較例の全体構成を示す図である。
するために用いる比較例の全体構成を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器を説明
するために用いる比較例による利得を示す図である。
するために用いる比較例による利得を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器を備え
る光伝送システムの全体構成を説明するための図であ
る。
る光伝送システムの全体構成を説明するための図であ
る。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器を備え
る光伝送システムの変形例を説明するための図である。
る光伝送システムの変形例を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の制御
系を説明するための図である。
系を説明するための図である。
【図１０】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられるＥＤＦの利得波長特性を示す図である。
いられるＥＤＦの利得波長特性を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器の全
体構成を説明するための図である。
体構成を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器のＥ
ＤＦの段数及びＥＤＦ長を説明するための図である。
ＤＦの段数及びＥＤＦ長を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器のＥ
ＤＦの段数及びＥＤＦ長を説明するための図である。
ＤＦの段数及びＥＤＦ長を説明するための図である。
【図１４】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられるＥＤＦについて説明するための図である。
いられるＥＤＦについて説明するための図である。
【図１５】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
【図１６】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
【図１７】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
【図１８】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
【図１９】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
いられるＥＤＦの高効率化について説明するための図で
ある。
【図２０】本発明の第１実施形態の変形例にかかる光増
幅器の全体構成を説明するための図である。
幅器の全体構成を説明するための図である。
【図２１】本発明の第１実施形態の変形例にかかる光増
幅器による利得及びＮＦを説明するための図である。
幅器による利得及びＮＦを説明するための図である。
【図２２】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器によ
る利得及びＮＦを説明するための図である。
る利得及びＮＦを説明するための図である。
【図２３】本発明の第１実施形態の変形例にかかる光増
幅器によってＳバンド信号光を増幅した結果を示す図で
ある。
幅器によってＳバンド信号光を増幅した結果を示す図で
ある。
【図２４】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器によ
ってＳバンド信号光を増幅した結果を示す図である。
ってＳバンド信号光を増幅した結果を示す図である。
【図２５】本発明の第１実施形態の他の変形例にかかる
光増幅器の全体構成を説明するための図である。
光増幅器の全体構成を説明するための図である。
【図２６】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられる光フィルタの製造誤差を説明するための図であ
る。
いられる光フィルタの製造誤差を説明するための図であ
る。
【図２７】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償方法を説明するための図である。
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償方法を説明するための図である。
【図２８】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償結果を示す図である。
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償結果を示す図である。
【図２９】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償方法を説明するための図である。
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償方法を説明するための図である。
【図３０】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償結果を示す図である。
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
の補償結果を示す図である。
【図３１】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器に用
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
を補償した場合のＮＦ特性を説明するための図である。
いられる光フィルタの製造誤差によって生じる利得偏差
を補償した場合のＮＦ特性を説明するための図である。
【図３２】本発明の第２実施形態にかかる光増幅器に備
えられる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長
９３０ｎｍ〜１０３０ｎｍの透過特性を示すものであ
る。
えられる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長
９３０ｎｍ〜１０３０ｎｍの透過特性を示すものであ
る。
【図３３】本発明の第２実施形態にかかる光増幅器に備
えられる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長
１５２０ｎｍ〜１６２０ｎｍの透過特性を示すものであ
る。
えられる光フィルタの透過特性を示す図であって、波長
１５２０ｎｍ〜１６２０ｎｍの透過特性を示すものであ
る。
【図３４】本発明の第２実施形態にかかる光増幅器によ
ってＬバンド信号光を増幅した結果を示す図である。
ってＬバンド信号光を増幅した結果を示す図である。
【図３５】本発明の第２実施形態にかかる光増幅器によ
る効果を説明するための図である。
る効果を説明するための図である。
【図３６】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器にお
ける各ＥＤＦにおける反転分布係数を説明するための図
である。
ける各ＥＤＦにおける反転分布係数を説明するための図
である。
【図３７】本発明の第１実施形態にかかる光増幅器にお
いて１段目のＥＤＦの利得傾斜を平坦にする透過特性を
持つ光フィルタだけを用いた場合の課題を説明するため
の図である。
いて１段目のＥＤＦの利得傾斜を平坦にする透過特性を
持つ光フィルタだけを用いた場合の課題を説明するため
の図である。
【図３８】本発明の第１実施形態の変形例にかかる光増
幅器に備えられる各光フィルタの透過特性を説明するた
めの図。
幅器に備えられる各光フィルタの透過特性を説明するた
めの図。
【図３９】本発明の第１実施形態の他の変形例にかかる
光増幅器に備えられる各光フィルタの透過特性を説明す
るための図である。
光増幅器に備えられる各光フィルタの透過特性を説明す
るための図である。
１，１−１〜１−５ エルビウムドープ光ファイバ（Ｅ
ＤＦ） ２，２−１〜２−４，２−１′〜２−４′ 光フィルタ ３，３ｆ，３ｂ，３ｘ 励起光源 ４，４ｆ，４ｂ，４ｘ ＷＤＭカプラ ５ アイソレータ ５０ 送信側端局 ５１ 受信側端局 ５２ 光ファイバ伝送路 ５３ 光中継局 ５４ ラマン増幅器 ５５Ａ〜５５Ｄ 送信機 ５６Ａ〜５６Ｄ 光増幅器（光ファイバ増幅器，ＥＤＦ
Ａ） ５６Ａｆ〜５６Ｄｆ 前段の光増幅器 ５６Ａｂ〜５６Ｄｂ 後段の光増幅器 ５７ 合波器 ５８ 分波器 ５９ 受信機 ６０ 可変アッテネータ（ＶＯＡ，可変減衰器） ６１ 分散補償ファイバ（ＤＣＦ） ６２ｆ，６２ｂ，６２ｘ 光ビームスプリッタ ６３ｆ，６３ｂ，６３ｘ フォトダイオード（ＰＤ，入
力モニタＰＤ，フォトディテクタ） ６４ 自動利得制御回路（オートマティックゲインコン
トロール；ＡＧＣ） ６５ 自動レベル制御回路（オートマティックレベルコ
ントロール；ＡＬＣ） ７０ ラマン増幅器
ＤＦ） ２，２−１〜２−４，２−１′〜２−４′ 光フィルタ ３，３ｆ，３ｂ，３ｘ 励起光源 ４，４ｆ，４ｂ，４ｘ ＷＤＭカプラ ５ アイソレータ ５０ 送信側端局 ５１ 受信側端局 ５２ 光ファイバ伝送路 ５３ 光中継局 ５４ ラマン増幅器 ５５Ａ〜５５Ｄ 送信機 ５６Ａ〜５６Ｄ 光増幅器（光ファイバ増幅器，ＥＤＦ
Ａ） ５６Ａｆ〜５６Ｄｆ 前段の光増幅器 ５６Ａｂ〜５６Ｄｂ 後段の光増幅器 ５７ 合波器 ５８ 分波器 ５９ 受信機 ６０ 可変アッテネータ（ＶＯＡ，可変減衰器） ６１ 分散補償ファイバ（ＤＣＦ） ６２ｆ，６２ｂ，６２ｘ 光ビームスプリッタ ６３ｆ，６３ｂ，６３ｘ フォトダイオード（ＰＤ，入
力モニタＰＤ，フォトディテクタ） ６４ 自動利得制御回路（オートマティックゲインコン
トロール；ＡＧＣ） ６５ 自動レベル制御回路（オートマティックレベルコ
ントロール；ＡＬＣ） ７０ ラマン増幅器
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フロントページの続き
(72)発明者 林 悦子
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
Ｆターム(参考） 2H050 AB18Y AB18Z AC03 AC28
AC36 AD00
2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10
GA10 HA23
5F072 AB09 AK06 HH02 JJ20 KK30
PP07 QQ07 YY17
Claims (7)
- 【請求項１】 複数段のエルビウムドープ光ファイバを
用いて１４５０〜１５３０ｎｍの帯域の信号光を増幅す
る光増幅器であって、 前記複数段のエルビウムドープ光ファイバの間にそれぞ
れ設けられる複数の光フィルタを備え、 前記複数の光フィルタの合計の透過特性が、１４５０〜
１５３０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光ファイ
バの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透過側
へシフトさせた特性であることを特徴とする、光増幅
器。 - 【請求項２】 前記各光フィルタの透過特性が、励起光
を透過し、１４５０〜１５３０ｎｍの帯域に含まれる信
号光の利得を等化し、１５３０ｎｍよりも長波長の自然
放出光を遮断する特性であることを特徴とする、請求項
１記載の光増幅器。 - 【請求項３】 複数段のエルビウムドープ光ファイバを
用いて１５７０〜１６５０ｎｍの帯域の信号光を増幅す
る光増幅器であって、 前記複数段のエルビウムドープ光ファイバの間にそれぞ
れ設けられる複数の光フィルタを備え、 前記複数の光フィルタの合計の透過特性が、１５７０〜
１６５０ｎｍの帯域におけるエルビウムドープ光ファイ
バの利得波長特性を反転して得られる特性よりも透過側
へシフトさせた特性であることを特徴とする、光増幅
器。 - 【請求項４】 前記各光フィルタの透過特性が、励起光
を透過し、１５７０〜１６５０ｎｍの帯域に含まれる信
号光の利得を等化し、１５７０ｎｍよりも短波長の自然
放出光を遮断する特性であることを特徴とする、請求項
３記載の光増幅器。 - 【請求項５】 複数段の希土類元素ドープ光ファイバの
間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備え、 前記複数の光フィルタが、その前段に設けられる前記希
土類元素ドープ光ファイバの利得波長特性を反転して得
られる透過特性をそれぞれ有していることを特徴とす
る、光増幅器。 - 【請求項６】 複数段の希土類元素ドープ光ファイバの
間にそれぞれ設けられる複数の光フィルタを備え、 前記複数の光フィルタは、すべて同じ特性を有し、その
総和の透過特性が前記希土類元素ドープ光ファイバで発
生する利得の合計の利得特性を反転して得られる透過特
性と実質的に同じであることを特徴とする、光増幅器。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光
増幅器の利得偏差補償方法であって、 前記エルビウムドープ光ファイバの長さを調整するか、
又は、前記エルビウムドープ光ファイバの温度を調整す
るか、又は、前記エルビウムドープ光ファイバの圧力を
調整するか、又は、前記光増幅器の前段にラマン増幅器
を設けるか、のいずれかの方法によって利得偏差を補償
することを特徴とする、利得偏差補償方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252165A JP2003069116A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 光増幅器及び利得偏差補償方法 |
| US10/103,751 US7072100B2 (en) | 2001-08-22 | 2002-03-25 | Optical amplifier and gain tilt compensation method |
| EP02008122.0A EP1286432B1 (en) | 2001-08-22 | 2002-04-11 | Optical amplifier and gain tilt compensation method |
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|---|---|---|---|
| JP2001252165A JP2003069116A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 光増幅器及び利得偏差補償方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=19080684
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|---|---|---|---|
| JP2001252165A Pending JP2003069116A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 光増幅器及び利得偏差補償方法 |
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|---|---|
| US (1) | US7072100B2 (ja) |
| EP (1) | EP1286432B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003069116A (ja) |
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| US8174757B2 (en) | 2002-01-04 | 2012-05-08 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Wavelength determining apparatus, method and program for thin film thickness monitoring light |
| WO2020203900A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社フジクラ | 活性元素添加光ファイバ、共振器、及び、ファイバレーザ装置 |
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| KR100427446B1 (ko) * | 2002-05-13 | 2004-04-17 | 엘지전선 주식회사 | 광증폭기용 광섬유 및 제조방법 |
| JP4094352B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2008-06-04 | 富士通株式会社 | 光増幅器 |
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