JP3634708B2 - Erドープされたファイバ増幅器を含む物品 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、Lバンド光ファイバ増幅器を含む物品(例えば、光ファイバ通信システムまたはそのようなシステムにおいて使用するための部品)に関する。
【0002】
【従来の技術】
Erドープされたファイバ増幅器(EDFA)は、光ファイバ通信システムにおいて広く使用されている。伝統的に、EDFAは、一般にCバンド(“C”は、“conventional(通常の)”を指す)と呼ばれる範囲の、約1525nmから約1565nmまでの波長範囲において使用される。
【0003】
設置された光ファイバ(例えば、分散シフトファイバ)のかなりの割合は、4波混合のような非線形効果のために、Cバンド波長範囲全体におけるマルチチャネル高密度波長分割多重(DWDM)動作に適さない。したがって、典型的には1565nmよりも大きい設置された光ファイバに対して上述された動作波長を含む波長範囲において動作することができる光ファイバ増幅器を利用可能にすることが望ましい。。
【0004】
最近、約1565〜1625nmの範囲におけるEDFAの使用が報告されてきた。例えば、J.F. Massicott 等による、Electronics Letters, Vol. 28, pp. 1924−1925 (1992) を参照のこと。この動作範囲は、現在一般にLバンドと呼ばれ、“L”は、“long(長い)”を意味する。単一EDFAにおけるCバンドおよびLバンドの両方での動作も、報告されている。Y. Sun 等による、Proceedings of the European Conference on Optical Communication (ECOC ’98), pp. 53−54 (1998) を参照のこと。
【0005】
現在のところ、LバンドEDFAの報告されている性能は、CバンドEDFAにおいて日常的に利用可能なものに対して劣っている。例えば、LバンドEDFAの雑音指数(NF)は、一般に、CバンドEDFAの場合よりも1〜2dB高く、前者の出力電力は、典型的に、後者のものよりも1から数dB低い。LバンドEDFAの潜在的な利点から、望ましくはCバンドEDFAに匹敵する改善された性能を有するLバンドEDFAを利用可能にすることが強く望まれている。本願は、そのようなEDFAを開示する。
【0006】
図1は、通常のErドープされたファイバ(EDF)のベースモデリングパラメータを示す。符号10および11は、それぞれ吸収および利得を示す。CバンドおよびLバンドも示されている。ファイバは、0.23の開口数(NA)、850nmのカットオフ波長、コアにおける9.0×1025イオン/m3と推定されたEr濃度、コア中の12M%Al、および0.23のNAを提供するための適切なGeを有する。図1の吸収曲線は、全てのエルビウムイオンが接地状態で測定された。利得曲線は、高い(>300mW)980nmポンプパワーレベルの存在において測定された。これは、全てのErイオンを励起状態(全反転)に置くことが期待される。
【0007】
図2は、図1のファイバにより達成される可能な正味利得スペクトルを示す。これらは、次式で決定される図1の利得および損失スペクトルの全ての線形的組合せである。
【数1】
ここで、g*およびαは、図1の利得および損失パラメータであり、I ̄nvは、ファイバの長さに沿うイオンの平均反転である。
【0008】
EDFAにおける低い雑音指数(NF)を得るために、実質的に全てのイオンが励起状態になければならないことが知られている。これは、図2の100%反転利得を生成する。実際において、EDFAの入力端の実質的な部分において、この高い反転利得形状(例えば、約10dBよりも大きな利得を生成するために十分な)を得ることが、低いNFを提供するために適切である。
【0009】
図2の100%反転曲線の利得形状は、Lバンドにおける場合よりもCバンドにおいて実質的に高いことが分かる。したがって、高度に反転されたEDFは、Lバンド全体において10dB以上の利得を蓄積するために、十分に長い場合、Cバンドにおけるいくつかの波長は、非常に大きな利得(例えば、50dB、100dBさえも)を受けることになる。実際そのような利得レベルは、以下の理由により得ることはできない。
【0010】
この状況を分析して、Cバンドにおける増幅された自発放出(ASE)は、高いパワーレベルまで蓄積し、Erイオンの実質的な割合を接地状態に導き利得を減少させかつNFを増大させることを発見した。また、Cバンドにおいて蓄積されるパワーおよびASEとして放出されるパワーは、失われて、Lバンドにおける信号パワーとして放出に利用可能ではなく、したがって増幅器効率を低下させる。
【0011】
我々の分析に基づいて、CバンドASEは、典型的には、Lバンド増幅器における劣化の最大の原因であると結論づけた。
【0012】
Lバンドの少なくとも一部分において動作するEDFAは、ASEフィルタを有するEDFAとして知られている。例えば、M. Yamada 等による、Electronics Letters, Vol. 33(8), P. 710 (1997)は、1.55μmバンドEDFAおよび1.58μmバンドEDFAを並列構成で含む広帯域および利得平坦増幅器を開示する。H. Ono 等による、IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 9(5), P. 596 (1997)は、1.57〜1.60μm波長領域において使用するための利得平坦EDFAを開示する。
【0013】
また、Y. Sun 等による、Electronics Letters, Vol. 33, p. 1965 (1997) を参照のこと。ヨーロッパ特許出願 No.94115479.1は、とりわけ、段間にASEフィルタを有する2段ファイバ増幅器を開示する。M. Kakui 等による、OFC ’96 Technical Digest, WF3 は、WDM伝送のためのASE除去フィルタとしてチャープドファイバグレーティングを使用するEDFAを開示する。J.L. Zyskind 等による、OFC ’94 Technical Digest, WK8 は、ASEフィルタを含むカウンターポンプされた第1段を有する2段EDFAを開示する。米国特許第5,406,411号は、ASEフィルタを含む多段ファイバ増幅器を開示する。
【0014】
米国特許第5,430,572号は、とりわけ、Cバンドにおける1550nmの近くでの利得を助けるために約1530nmのピークに対するASEフィルタリングを開示する。そのようなフィルタは、ローマグニチュード狭帯域デバイスである。米国特許第5,701,194号は、「隣接帯域」における信号に対するASEの差動減衰を開示する。また、これは1550nmの近くのCバンド利得を助けるための1530nm近くにおけるローマグニチュードASEフィルタリングを示す。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、CバンドEDFAに望ましくは匹敵する改善された性能を有するLバンドEDFA(Erドープされたファイバ増幅器)を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
ASE蓄積の問題は、例えば図2の50%反転曲線に対応する低い反転状態において、EDFAを動作させることにより低減させることができる。しかし、この解決方法は、利得がCバンドおよびLバンドの両方において減少するので、所望の利得を得るために遙かに長いEDFを使用することが必要とされる。また、この解決方法は、NFを大幅に増大させることになる。明らかに、比較的低い反転におけるEDFAの動作は、このアプローチを望ましくないものにする欠点を有している。
【0017】
我々は、EDFAへの適切なフィルタ手段の設置が、増幅器特性を実質的に改善することができることを発見した。
【0018】
具体的には、本発明は、1565〜1625nmの波長領域における光信号の増幅に適合するEDFAを含む物品において具現化される。ここで、増幅器は長さLのErドープされた光ファイバを含む。
【0019】
重要なことに、EDFAは、長さLのErドープされた光ファイバ中に配置された光フィルタ手段をさらに含む。この光フィルタ手段は、400dB・nmよりも大きい良さの指数を有する増幅器を提供するように選択される。ここで、この良さ指数(性能指数,figure of merit,FOM)は、1520nmから1565nmの波長領域におけるFL(λ)の積分であり、FL(λ)は、長さLにおけるフィルタ手段による波長λにおける全損失である。
【0020】
好ましい実施形態において、光フィルタ手段は、EDFにおいて1つまたは2つ以上の広帯域の(典型的には、Cバンドの実質的に全てをカバーする)かつ深い(典型的には10dBよりも大きい損失の)フィルタを含む。我々の知る限り、そのようなEDFAは、先行技術により開示または示唆されていない。
【0021】
改善された増幅器特性が単一のブロードアンドディープフィルタ(例えば、約40nmおよび10dB)で得ることができるが、FOM>400dB・nmを生じるように選択された2つ以上のフィルタをEDFの異なる場所に配置することにより、さらによい結果がしばしば得られる。
【0022】
1つまたは2つ以上の個別フィルタを含む光フィルタ手段が現在のところ好ましいが、本発明はこれに限定されない。例えば、分散型フィルタ手段も可能であり、考察されている。そのような分散型フィルタ手段は、1520〜1565nm波長領域において波長依存吸収を提供するように選択される。個別フィルタエレメントは、ブレーズドブラッググレーティング(blazed Bragg grating)、反射モードコンバータ、誘電性フィルタ、ヒューズドファイバカプラおよびヒューズドバイコニックファイバカプラ(fused biconic fiber coupler)からなるフィルタエレメントのグループから例えば選択される。そのようなフィルタエレメントは、当業者に知られている。光フィルタ手段は、個別フィルタ手段と分散型フィルタ手段との組合せであってもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の重要な側面は、400dB・nmよりも大きいFOMを有する増幅器を提供するように選択されたErドープされたファイバにおけるフィルタ手段を提供することである。ここで、FOMは、1520〜1565nmの波長領域におけるFL(λ)の積分であり、FL(λ)はErドープされたファイバの長さLにおける光フィルタ手段によるλにおける全損失である。
【0024】
FOMは、次式で表現することもできる。
【数2】
上記の表現は、dBで表される損失FL1(λ),FL2(λ),…FLn(λ)を有するn個の個別フィルタリングデバイスの存在を許容する。これらのデバイスは、EDFの長さL中の位置z1,z2,…znに配置されている。また、dB/mで表される分散された不飽和損失αd(λ,z)の存在を許容する。この表現において、積分は、a=1520nmからb=1565nmまでのスペクトル領域、およびEDFA長さ、即ちz=0ないしLについて行われる。
【0025】
上記の表現は、個別フィルタ手段または分散型フィルタ手段によるかどうかにかかわらず、LバンドEDFA中の全てのCバンド損失の和である。
【0026】
図3は、本発明の例示的な実施形態、即ち、大きなFOMを有する間隔をおいて配置された複数のCバンド除去フィルタを有するLバンドEDFA30を示す。Lバンド信号は、図示しない送信器から図示しない受信機へ、通常の伝送ファイバ31上を伝播し、ポンプ放射は、図示しないポンプ源からファイバ32を通ってWDM33に伝播する。結合された信号およびポンプ放射は、EDF34に結合されて、流さLのEDFを通過した後、増幅されたLバンド信号は、典型的には、通常のダウンストリーム伝送ファイバ31に結合される。
【0027】
いくつかの(例えば3個の)Cバンド除去フィルタ351,352および353が、EDF中に配置される。アップストリームフィルタ351は、EDFの入力端から所定距離L1に配置され、フィルタ352は、フィルタ351から所定距離L2に配置されて、フィルタ353は、フィルタ352から所定距離L3間隔をおかれる。例示的なシングルステートEDFAにおけるEDFの全体長さはLである。
【0028】
好ましい実施形態において、フィルタは、公知の方法でEDF中に形成される。しかし、これは必要条件ではなく、グレーティングは長いErフリーファイバ中に形成することができ、その中にグレーティングを有するファイバは、適切な長さのEDFにつなぎ合わせることができる。
【0029】
図4は、2つのCバンドフィルタのフィルタ損失を概略的に示す。両方のフィルタは、30dBのフィルタ損失を有する。曲線41は、1520〜1563nmの範囲をカバーする実質的な全Cバンドフィルタに対するものであり、曲線42は、例えば1520〜1550nmの範囲をカバーする部分的Cバンドフィルタについてのものである。前者は、FOM=1290dB・nmを有し、後者は、FOM=900dB・nmを有する。
【0030】
図1のデータおよび図4のフィルタ特性は一緒に、図3に示されているEDFAの特性の通常の数字的シミュレーションにおいて使用された。これは、Lucent Technologies社のSpecialty Fiber Division から商業的に入手可能なOASIXシミュレーションツールを使用して、図示されているように−10dBmの全信号パワーおよびL1=L2=L3=6mおよびLについて行われた。ポンプ光は、980nmにおいて100mWであり、信号と共に伝播すると仮定された。上記のパラメータは例にすぎない。
【0031】
しかし、このシミュレーションの結果は、実際のLバンドEDFAにおいて得ることができる増幅器特性を示す。例えば、図1のモデル化パラメータは、Lucent Technologies社から商業的に入手可能なEDFの利得および吸収特性によく一致する。6mのフィルタ間隔は、これがCバンド中のASEがLバンド特性を害するファイバにおけるレベルに達する前に、図1のファイバに対する最大長さであることが分かったからである。明らかに、ファイバ間隔は、6mよりも小さくてもよいが、異なるEDFに対しては6mよりも大きくてもよい。
【0032】
図5は、上記の数字的シミュレーションにより決定されたEDF長さの関数としての出力パワーを示す。曲線51は、フィルタなしの場合であり、曲線52〜56は、それぞれ6,12および18mにおける3個のフィルタ(各30dB)、6mにおける1個のフィルタ(30dB)、12mにおける1個のフィルタ(30dB)、18mにおける1個のフィルタ(30dB)および6mおよび12mにおける2個のフィルタ(各30dB)の場合である。全てのフィルタは、図4の曲線41に示されているように、全Cバンドフィルタである。曲線52および56は、本質的に区別不可能である。
【0033】
このシミュレーションは、単一の適切に配置された全Cバンドフィルタであっても、大幅に改善された出力パワーを生じることを明確に示しており、また、1個よりも多いフィルタが使用される場合、さらに大幅な改善が得られることを示している。
【0034】
図6は、上述したLバンドEDFAの最も悪いチャネルのNFを示している。曲線61〜66は、それぞれCバンドフィルタなし、6,12および18mにおける3個の全Cバンドフィルタ、6mにおける1個の全Cバンドフィルタ、12mにおける1個の全Cバンドフィルタ、18mにおける1個の全Cバンドフィルタ、および6および12mにおける2個の全Cバンドフィルタに対応する。全てのフィルタは、30dBフィルタである。図6は、単一の適切に配置された全Cバンドフィルタ(大きなFOMを有する)の存在がNFを改善することができ、1個よりも多い数のフィルタが使用される場合さらなる改善が得られることを示す。
【0035】
図7は、Cバンドフィルタなし(曲線71)、6m、12mおよび18mにおける3個の全Cバンド30dBフィルタ(曲線72)、6mにおける1個の全Cバンド30dBフィルタ(曲線73)および6mにおける1個の全Cバンド90dBフィルタ(曲線74)について、EDF長さと出力パワーとの関係を示す。図7の結果は、最もよい結果に対して、Cバンド損失は、2つ以上の間隔をおいて配置されたフィルタにおいて、EDFに沿って好都合に分散していることを示す。
【0036】
図8は、上述したLバンドEDFAについて、EDF長さと最も悪いチャネルのNFとの関係を示す。曲線81は、Cバンドフィルタがない場合であり、曲線82は、6m、12mおよび18mに3個の全(30dB)Cバンドフィルタがある場合、6mに1個の全(30dB)Cバンドフィルタがある場合、および6mに1個の全(90dB)Cバンドフィルタがある場合である。これらの曲線は、高いFOMの単一の全Cバンドフィルタであっても、NFを改善することができることを示している。
【0037】
図9および10は、フィルタ幅の効果を示す。曲線91および101は、CバンドフィルタのないEDFAであり、曲線92および102は、6m、12mおよび18mに3個の(30dB)全Cバンド(1520〜1563nm)フィルタを有するEDFAであり、曲線93および103は、6m、12mおよび18mに3個の(30dB)部分的Cバンド(1520〜1550nm)フィルタを有するEDFAである。これらの曲線は、全Cバンドフィルタを部分的Cバンドフィルタで置き換えることは、出力パワーおよびNFにおけるかなり小さな改善の結果となることを示す。
【0038】
図11は、6m、12mおよび18mに配置された3個の全Cバンドフィルタを有する上述のEDFAについて、フィルタ長さを変化させた場合の、EDF長さに対するLバンド中の出力パワーを示す。曲線111〜115は、それぞれ、フィルタなし(即ち、0dB)、5dBフィルタ、10dBフィルタ、20dBフィルタ、25dBおよび30dBフィルタについてのものである。これらの曲線は、約25〜30dBフィルタ長まで、フィルタ長さを増加させると出力パワーが改善することを明確に示している。大幅な改善(例えば、最大50%以上可能である)が、約10dBの結合フィルタ損失で、2個または3個の全Cバンドフィルタで得ることができる。
【0039】
図12は、上述のEDFAについての最も悪いチャネルのNFを示し、曲線121〜124は、それぞれ、Cバンドフィルタなし、3個の5dBフィルタ、3個の10dBフィルタ、および3個の20dB、25dBまたは30dBフィルタの場合についてのものである。また、この図は、約10dBの結合フィルタ損失で、2〜3個の全Cバンドフィルタにより大幅な改善が得られることを示す。
【0040】
Lバンド増幅器性能におけるいくつかの改善が、約400dB・nmよりも大きいFOM(例えば、フィルタ強度10dB以上およびフィルタ帯域幅40nm以上)の単一Cバンドフィルタが提供される場合に得ることができる。このフィルタ帯域幅は、通常と同様に、半値幅(FWHM)として定義される。
【0041】
上記した結果は、得ることのできる結果の例であるが、本発明はこの開示された実施形態に限定されない。様々なCバンド除去フィルタが、大幅に改善したLバンド性能を得ることができ、かつ考えられる。望ましくは、フィルタは、Lバンドにおいて並びにポンプ波長(典型的には980nmまたは1480nm)において最小の挿入損失(例えば、<0.1dB)を有する大きな反射減衰量(例えば、>40dB)を有する。大きな反射減衰量は、例えばアイソレータまたはサーキュレータの手段により得ることができる。しかし、これらのデバイスは、典型的には望ましくない挿入損失を追加する。
【0042】
本発明による例示的なEDFAの上述したシミュレーション結果は、従来技術によるEDFAに実質的に対応するシミュレーション結果に匹敵する。Cバンドにおいて1525nmから1540nmの(強度および幅が異なることを除いて図4に示されている)20dBASEフィルタで、1545〜1560nmの16チャネル(1nm間隔)を有するCバンドに100mWの980nmポンプ光、−10dBm全信号入力が仮定された。
【0043】
上記したファイバおよび増幅器構成がシミュレーションに使用された。この場合に、5mフィルタ間隔が最適であることが分かった。出力およびNFの実質的に最大の改善が、帯域幅1525〜1540nmを有する単一15dBフィルタにより達せられた。2個のフィルタの使用は、実質的に改善を生じなかった。最大の必要とされるフィルタFOMは、300dB・nm(15nmにおいて20dB)である。このFOMは、我々の知る限り、従来使用されていたいかなるFOMよりも大きい。FOM=300dB・nmを有するCバンドASEフィルタは、LバンドEDFAに対して小さな改善しか生じなかった。
【0044】
帯域幅のほとんどにおいて実質的に平坦な強度を有する30nm以上の帯域幅を有するフィルタが知られている。例えば、A. Vengsarkar 等によるOFC ’95, PD4−1; Erdogan et al., J. of the Optical Society of America A, Vol. 13, pp. 296−313 (1996)および米国特許第5,740,292号を参照のこと。
【0045】
図13は、本発明による物品、即ち本発明によるLバンドEDFAを含む光ファイバ通信システム130を概略的に示す。符号131〜135は、それぞれ、WDM送信器、通常の伝送ファイバ、LバンドEDFA、および受信機である。通常の構成要素(例えば、マルチプレクサおよびデマルチプレクサ)は示されていない。
【0046】
個別光フィルタをEDF中に配置することは、LバンドEDFAの増幅器特性において望ましい改善が得られる唯一の方法ではない。例えば、分散型損失手段を備えることも同様の結果を得る。そのような損失手段は、EDF中の適切に選択されたドーパントであってもよいし、または適切に選択された導波路構造であってもよい。損失メカニズムは、EDFの少なくとも使用部分において活性であり、典型的にはEDF全体において活性であり、EDFのいかなる部分においても、Cバンドにおける最大の蓄積利得を約30dB低く維持するように選択される。
【0047】
図14は、本発明によるさらなる例示的なLバンド増幅器140を概略的に示す。この増幅器は、二段からなり、入力段(第1段)は、31mのErドープされたファイバであり、出力段(第2段)は、130mの同じErドープされたファイバである。ファイバは、1530nmにおいて6dB/mのピーク吸収を有する。入力段は、区分間のインラインASEフィルタにより、それぞれ長さ6.5m、4.5mおよび20mのファイバの3つの区分に分割されている。
【0048】
2つの段は、それぞれ980nmの100mWおよび1480nmの110mWのポンプ光で共にポンプされる。ポンプ光は、WDMカプラの手段により通常の方法で増幅器に結合される。通常の光アイソレーションが、第2段から第1段へのASEフィードバックを防止するために増幅器段間に配置される。図示しない通常の送信器からの信号放射は、Lバンド増幅器へ通常の伝送ファイバ中を伝播する。ポンプ光(980nm)は、図示しない通常のポンプ源により提供されて、通常のファイバ142を通してWDMカプラ144に伝播されて、増幅器入力段に入力される。
【0049】
入力段は、2個のインラインASEフィルタ147および148を有する。符号146および145は、それぞれ、通常の光アイソレータおよび1480nmポンプ光を第2の増幅器段に結合させるためのWDMカプラである。1480nmポンプ光は、図示しない通常のポンプ光源により提供され、ファイバ143を通してWDMカプラに伝播される。増幅された信号放射は、図示しない利用手段、例えば増幅器および受信器に伝送可能に信号を接続する伝送ファイバに提供される。
【0050】
上述した2段Lバンド光増幅器の性能を測定した。入力飽和信号は、5nm間隔を開けて配置された1570〜1600nmに7個のチャネルに構成された。各チャネル中のパワーは、増幅器への全入力パワーが−11.5dBmとなるように−20dBmに設定された。出力パワースペクトルは図15に示されている。全出力パワーは、増幅器が980nmの100mWおよび1480nmの110mWのポンプ光でポンプされた場合、17.1dBmであった。増幅器の電力変換効率(PCE)は、24.3%であり、これは量子限界の31%に対応する。
【0051】
2個以上の増幅器段を有する本発明によるLバンドEDFAにおいて、これは、通常Cバンドフィルタ手段を含む入力段である。2個以上の段を有するEDFAにおいて、EDFの長さは、Cバンドフィルタ手段を含む段におけるEDFの長さであると理解される。
【0052】
図16は、2段の上述したEDFAの測定された利得および雑音を示す。利得スペクトルは、帯域において小さなプローブ信号を調節することにより、かつ7個の飽和信号が同調されたときにその利得を測定することにより得られた。プローブ信号の大きさは、利得スペクトルに影響を与えることのないように、−40dBm(7個の飽和信号から20dB低い)に設定された。
【0053】
増幅器の利得が27dBを超える帯域は、33nmであり、帯域における利得変動は約1.7dBであった。単純な利得透過フィルタは、1dB低いところまで利得変動を減少することができる。増幅器帯域における外部光雑音指数は、4.5dB低かった。これは、WDMカプラの損失およびエルビウムファイバに対する重ねつなぎを含む。最も低い雑音指数は、1570nmにおいて3.75dBであり、最も高い雑音指数は、1602nmにおいて4.45dBであった。
【0054】
図17は、本発明による上述した例示的な増幅器における使用に適したブレーズドファイバブラッググレーティングの伝達スペクトルを示す。通常の光ファイバ(Lucent Technologies社から入手可能な5Dファイバ)が、重水素と共に通常の方法でロードされ、チャープドブレーズドブラッググレーティングが、位相マスクを介するUV(242nm)暴露によりファイバコアに書き込まれる。
【0055】
公称の位相マスク間隔は、1.076nmであり、位相マスク間隔に置けるチャープは、2nm/cmである。グレーティングの長さは、1.5cmであり、そのプロファイルは、ほぼガウス分布である。グレーティングブレイズは、ファイバに対して位相マスクを傾けることにより得られる。増幅器の各フィルタは、3.5度および6度の位相マスクチルト角を有する2つのグレーティングからなり、それぞれ1560nmおよび1530nmに近い最大クラッディングモード損失を与える。各グレーティングにおける屈折率変調は、約0.003である。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、CバンドEDFAに望ましくは匹敵する改善された性能を有するLバンドEDFA(Erドープされたファイバ増幅器)を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】商業的に入手可能なEDFのモデル化パラメータを波長の関数として示す図。
【図2】様々なレベルのイオン反転について波長の関数として利得を示す図。
【図3】本発明による例示的なLバンドEDFAを示す概略図。
【図4】全Cバンドフィルタのフィルタ損失および部分Cバンドフィルタのフィルタ損失を示す図。
【図5】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図6】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図7】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図8】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図9】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図10】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図11】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図12】本発明によるEDFAのシミュレーション結果およびCバンド除去フィルタのないEDFAのシミュレーション結果を示す図。
【図13】LバンドEDFAを有するWDMファイバ伝送システムを示す図。
【図14】本発明による例示的なLバンドEDFAを示す図。
【図15】本発明によるEDFAの出力スペクトルを示す図。
【図16】本発明によるEDFAの利得および雑音指数を示す図。
【図17】例示的なブレーズドファイバブラッググレーティングの伝達スペクトルを示す図。
【符号の説明】
30 LバンドEDFA
31 ダウンストリーム伝送ファイバ
32 ファイバ
34 EDF
142 ファイバ
144,145 WDMカプラ
146 光アイソレータ
147,148 インラインASEフィルタ
Claims (10)
- 約1565〜1625nmの波長領域における光信号放射の増幅に適合するErドープされたファイバ増幅器を含む物品であって、
前記増幅器は、入力を有する長さLのErドープされた光ファイバと、前記光信号放射およびポンプ光を前記Erドープされた光ファイバに結合させるための単数または複数のカプラとを含み、
前記増幅器は、前記長さLのErドープされた光ファイバ中に配置された無反射の光フィルタ手段をさらに含み、前記光フィルタ手段は、400dB・nmよりも大きい性能指数(FOM)を前記増幅器に提供するように選択され、前記性能指数は、1520〜1565nmの波長領域に亘るFL(λ)の積分であり、FL(λ)は、前記長さLのErドープされた光ファイバにおける前記光フィルタ手段による波長λにおける全損失であることを特徴とする物品。 - 前記光フィルタ手段は、前記1520〜1565nmの波長領域において波長依存吸収を提供するように選択されることを特徴とする請求項1記載の物品。
- 前記光フィルタ手段は、前記1520〜1565nmの波長領域においてフィルタリングを提供するように選択された少なくとも1つの個別のフィルタエレメントを含むことを特徴とする請求項1記載の物品。
- 前記少なくとも1つの個別のフィルタエレメントは、ブレーズドブラッグフレーティング、長周期ファイバグレーティング、誘電性フィルタ、ヒューズドファイバカプラ、およびヒューズドバイコニックファイバカプラからなるフィルタエレメントのグループから選択されることを特徴とする請求項3記載の物品。
- 前記少なくとも1つの個別のフィルタエレメントが、ブレーズドブラッググレーティングであることを特徴とする請求項3記載の物品。
- 前記Erドープされたファイバ増幅器が、入力段を有する多段ファイバ増幅器であり、前記光フィルタ手段が、前記入力段に配置されていることを特徴とする請求項1記載の物品。
- 前記光フィルタ手段が、1520〜1565nmの波長領域において、波長依存吸収を提供するように選択された分散型フィルタ手段をさらに含むことを特徴とする請求項3記載の物品。
- 前記FOMが500dB・nmよりも大きいことを特徴とする請求項1記載の物品。
- 前記光フィルタ手段が、2つ以上の個別のフィルタエレメントを含むことを特徴とする請求項3記載の物品。
- 前記2つ以上の個別のフィルタエレメントが、ブレーズドブラッググレーティングであることを特徴とする請求項9記載の物品。
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