JP4664513B2 - Broadband optical amplifier and broadband variable wavelength light source - Google Patents

Broadband optical amplifier and broadband variable wavelength light source Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、広帯域光増幅器および広帯域可変波長光源に関する。特に、１．５５μｍ帯（１．５３μｍ〜１．５６５μｍ：Ｃバンド）および１．５８μｍ帯（１．５６５μｍ〜１．６０μｍ：Ｌバンド）の両帯域に渡る広帯域な波長における既知の波長を対象として増幅可能とする広帯域光増幅器およびこれを用いる広帯域可変波長光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術について、図１の広帯域光増幅器を参照して以下に説明する。尚、ＣバンドとＬバンドの両帯域に渡る広帯域光増幅器の参考資料としては、特開平１０−２２９２３８があり、また参考文献：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｌｅｔｔ．３３，ｐ７１０，１９９７ Ｍ．Ｙａｍａｄａｅｔ．ａｌ．がある。
【０００３】
広帯域光増幅器の要部構成は、図１に示すように、Ｃバンド光増幅器１００と、Ｌバンド光増幅器２００と、分波器と、合波器とで成る。
一方のＣバンド光増幅器１００は第１光アイソレータ１１と、第１Ｅｒ添加光ファイバ２１と、第１励起光源３１と、ＷＤＭカプラ３１ｃと、第２光アイソレータ１２とで成る。他方のＬバンド光増幅器２００は第３光アイソレータ１３と、第２励起光源３２と、ＷＤＭカプラ３２ｃと、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２と、第３励起光源３３と、ＷＤＭカプラ３３ｃと、第４光アイソレータ１４とで成る。分波器は一例としてＷＤＭカプラ６１が使用され、合波器は一例としてＷＤＭカプラ６２が使用される。
【０００４】
入射光１０ｓは分波器であるＷＤＭ（波長分割多重：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ６１へ入射され、これにより２分岐して第１光アイソレータ１１と第３光アイソレータ１３とへ分配供給される。尚、ＷＤＭカプラの代わりに他の分波器を用いても良い、また光スイッチを用いる構成例もある。
【０００５】
一方のＣバンド光増幅器１００を説明する。
第１光アイソレータ１１は逆方向に通過する光を遮断するものであって、上記で分配された入射光１０ｓを通過出力して第１Ｅｒ添加光ファイバ２１へ供給する。出力端側からの逆方向となる励起光等の不要信号は遮断する。
【０００６】
第１Ｅｒ添加光ファイバ（エルビウム・ドープ・ファイバ）２１は増幅媒体として用いられ、且つ、Ｃバンドを増幅するのに最適化されたファイバ長の条件に形成しておく。例えば、ファイバ長として２０ｍのＥｒ添加光ファイバが使用される。第１励起光源３１からの励起光源をＷＤＭカプラ３１ｃを介して受けて、希土類添加光ファイバのレーザ作用を利用して入力光信号１１ｓを数十ｄＢ増幅した光信号２１ｓを第２光アイソレータ１２へ供給する。
【０００７】
第１励起光源３１とＷＤＭカプラ３１ｃは第１Ｅｒ添加光ファイバ２１を所望に励起して増幅させる励起光源を発生して供給する。
【０００８】
第２光アイソレータ１２も上記同様に逆方向に通過する光を遮断するものであって、上記でＣバンドを数十ｄＢ、例えば２０ｄＢ以上増幅した光信号２１ｓを出力し、出力側からの逆光を阻止する。
【０００９】
他方のＬバンド光増幅器２００も上記同様である。但し、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２はＬバンドに対応したファイバ長の条件に形成したものを使用する。例えば、ファイバ長として１２０ｍのＥｒ添加光ファイバが使用される。第３光アイソレータ１３と第２Ｅｒ添加光ファイバ２２との間に第２励起光源３２を備え、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２と第４光アイソレータ１４との間に第３励起光源３３を備えてＬバンドを数十ｄＢ、例えば２０ｄＢ以上増幅可能な構成としている。
尚、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２がＬバンドの増幅を行うには、例えば１２０ｍもの長尺のＥｒ添加光ファイバが必要であり、この長尺のファイバを励起する為には双方向励起あるいはハイパワーでの励起が必要である。図１では双方向励起とした構成例である。
【００１０】
ＷＤＭカプラ６２は合波器として使用され、上記Ｃバンド光増幅器１００から出力される数十ｄＢ増幅したＣバンドの光信号１２ｓと、上記Ｌバンド光増幅器２００から出力される数十ｄＢ増幅したＬバンドの光信号１３ｓとを受けて、両者を合波した出射光６２ｓとして出力する。尚、ＷＤＭカプラの代わりに他の合成器を用いても良い。また光スイッチを用いる構成例もある。
【００１１】
図１の構成例に示したように、ＣバンドとＬバンドの両帯域に渡る一般的な広帯域光増幅器は、光の進行方向を一方向に制限する光アイソレータ１１、１３を通過した信号光は、ＷＤＭカプラ３１ｃ、３２ｃ、３３ｃを介して入力される励起光源３１、３２、３３からの励起光による対応するＥｒ添加光ファイバ２１、２２により所定に光増幅される。増幅された光信号は各々光アイソレータ１２、１３を経て出力される。ここで、光増幅される帯域はＥｒ添加光ファイバ２１、２２のファイバ長と励起光源の励起光強度により制御でき、特にＥｒ添加光ファイバ長を長くすることにより、増幅帯域は徐々に長波長側へ移ることが知られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述説明したように、ＣバンドとＬバンドの両帯域に渡る広帯域な増幅を行うには、多数の励起光源を必要とする。また、Ｃバンド、Ｌバンドの双方の入出力両側に光アイソレータが各々必要となり、分波器が必要となる結果、光の挿入損失もあり、また光部品数が多く高価になりやすい難点がある。更に、Ｅｒ添加光ファイバについても例えばＣバンド増幅用で２０ｍ長、Ｌバンド増幅用で１２０ｍ長が、それぞれ必要となる難点がある。一方で、入力光信号１１ｓは既知の波長で使用される場合が殆どである。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、入力光の波長帯域が既知で、かつ単一のバンド内にあるとき、これを所定に増幅する広帯域光増幅器およびこれを用いる広帯域可変波長光源を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第２図は、本発明に係る解決手段を示している。
上記課題を解決するために、少なくとも２つの波長増幅帯域を有し、入力される光信号の波長帯域が単一でかつ既知である入力条件の入力信号光を対象とする光増幅器において、
光スイッチと、励起用光源によって励起光を注入できるようにした励起光源と光カプラとエルビウムをドープした光ファイバ（以下ＥＤＦ）の組み合わせを少なくとも２組備えることを特徴とする広帯域光増幅器である。
上記発明によれば、入力光の波長帯域が既知で、かつ単一のバンド内にあるとき、これを所定に増幅する、より安価な装置を構成可能な広帯域光増幅器が実現できる。
【００１４】
また、上述励起光源と光カプラとＥＤＦとを２組備えるとき、上述ＥＤＦは、第一の組み合わせを用いて構成される第１の光増幅器の増幅帯域と、第１と第２の両方の組み合わせを用いて構成される第２の光増幅器の増幅帯域を、それぞれ所定の増幅帯域に最適化されるように前記２つのＥＤＦの長さ若しくはＥＤＦの長さとエルビウムのドープ濃度を所定に設定することを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００１５】
また、上述光スイッチは第１の光増幅器の増幅帯域の光信号を増幅するときは第１の光増幅器の構成から出力される光信号を受けて本広帯域光増幅器の光信号出力端へ光路接続して外部へ出射し、第２の光増幅器の増幅帯域の光信号を増幅するときは第１の光増幅器の構成から出力される光信号を受けて前記光源とカプラとＥＤＦの第２の組み合わせの入力端へ光路接続して全体で第２の光増幅器を構成し、前記第２の組み合わせから出力される光信号を受けて本広帯域光増幅器の光信号出力端へ光路接続して外部へ出射することを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００１６】
第３図は、本発明に係る解決手段を示している。
上記課題を解決するために、第１の光増幅器の増幅波長領域と第２の光増幅器の増幅波長領域の両波長領域における所定波長の光信号を発振して出力する広帯域可変波長光源において、
上述広帯域光増幅器を具備し、
ループを形成して発振させる波長を発振波長と呼称したとき、前記発振波長はＣバンド波長領域とＬバンド波長領域の両波長領域における所定の波長であり、前記発振波長の成分は通過出力させ、他の波長成分は所定に減衰させ若しくは通過阻止させるバンドパス・フィルタであり、且つ前記バンドパス・フィルタの中心波長である上記発振波長を外部から可変制御可能な手段を備える可変波長光フィルタ７０を具備し、
可変波長光フィルタ７０でフィルタされた出力光を２分岐し、分岐した一方は上記広帯域光増幅器の入力端へ供給して発振ループを形成させ、他方は当該広帯域可変波長光源の出力光として外部へ出力する光分波器８５を具備し、
以上の構成要素によって帰還ループを形成させて発振した出射光８５ｓを可変波長光源として外部へ出力することを特徴とする広帯域可変波長光源がある。
【００１７】
第２図〜第１３図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、第１の光増幅器１２０は第１光アイソレータ１１と第１Ｅｒ添加光ファイバ２１と第１励起光源３１と第２光アイソレータ１２とを備えるとき、
第１光アイソレータ１１は外部からの入射光１０ｓを受けて通過させ、逆方向の出力端側からの不要な光信号は遮断し、
第１Ｅｒ添加光ファイバ２１は第１の光増幅器の増幅波長領域を所定に増幅するＥｒ（Ｅｒｂｉｕｍ）濃度と長さを備える増幅媒体であり、
第１励起光源３１は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１へＣバンド波長領域を所定に増幅させる励起用の光源をＷＤＭカプラ３１ｃを介して供給する励起用光源であり、
第２光アイソレータ１２は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１から出力される光信号はそのまま通過して出力させ、逆方向からの不要な光信号は遮断する方向性を備えるアイソレータであり、
以上をＣバンド光増幅器１２０に具備していることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００１８】
第２図〜第６図と第９図〜第１１図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、第２の光増幅器３２０の構成要素２２０は第２励起光源３２と第２Ｅｒ添加光ファイバ２２と第３光アイソレータ１３とを備えるとき、
第２励起光源３２は第２Ｅｒ添加光ファイバ２２へＬバンド波長領域を所定に増幅させる励起用の光源をＷＤＭカプラ３２ｃを介して供給する励起用光源であり、
第２Ｅｒ添加光ファイバ２２は第１Ｅｒ添加光ファイバ２２とによって第２の光増幅器の増幅波長領域を所定に増幅するＥｒ濃度と長さを備える増幅媒体であり、
第３光アイソレータ１３は第２Ｅｒ添加光ファイバ２２から出力される光信号はそのまま通過して出力させ、逆方向からの不要な光信号は遮断する方向性を備えるアイソレータであり、
以上を具備していることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００１９】
第７図と第８図と第１２図と第１３図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、第２の光増幅器３２０の構成要素２２０は第２励起光源３２と第２Ｅｒ添加光ファイバ２２と第３励起光源３３と第３光アイソレータ１３とを備えるとき、
第２励起光源３２と第３励起光源３３とは第２Ｅｒ添加光ファイバ２２へＬバンド波長領域を所定に増幅させる励起用の光源をＷＤＭカプラ３２ｃ、３３ｃを介して供給する励起用光源であり、
第２Ｅｒ添加光ファイバ２２は第１Ｅｒ添加光ファイバ２２とによって第２の光増幅器の増幅波長領域を所定に増幅するＥｒ濃度と長さを備える増幅媒体であり、
第３光アイソレータ１３は第２Ｅｒ添加光ファイバ２２から出力される光信号はそのまま通過して出力させ、逆方向からの不要な光信号は遮断する方向性を備えるアイソレータであり、
以上を具備していることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００２０】
第２図と第５図と第７図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、上述第１の光増幅器１２０に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は第１光アイソレータ１１、第１Ｅｒ添加光ファイバ２１、第１励起光源３１、第２光アイソレータ１２の配設順序であることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
第４図と第６図と第８図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、上述第１の光増幅器１２０に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は第１光アイソレータ１１、第１励起光源３１、第１Ｅｒ添加光ファイバ２１、第２光アイソレータ１２の配設順序であることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００２１】
第２図と第４図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、上述第２の光増幅器３２０に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は第１の光増幅器、第２励起光源３２、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２、第３光アイソレータ１３の配設順序であることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
第５図と第６図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、上述第２の光増幅器３２０に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は第１の光増幅器、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２、第２励起光源３２、第３光アイソレータ１３の配設順序であることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
第７図と第８図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、上述第２の光増幅器３２０に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は第１の光増幅器、第２励起光源３２、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２、第３励起光源３３、第３光アイソレータ１３の配設順序であることを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００２２】
上記課題を解決するために、少なくとも２つの波長増幅帯域を有し、入力される光信号の波長帯域が単一でかつ既知である入力条件の入力信号光を対象とする光増幅器において、
光スイッチと、励起用光源によって励起光を注入できるようにした励起光源と、光カプラとエルビウムをドープした光ファイバ（以下ＥＤＦと呼称）との組み合わせに基づいて所定に増幅して出力する光増幅器を少なくとも２組備え、
長波長の増幅帯域を増幅する上記光増幅器内の、励起光を注入し且つ上記ＥＤＦから出力される増幅信号光及びＡＳＥ光を通過出力する合分波カプラ（例えばＷＤＭカプラ）は、ＡＳＥ光の波長帯域の中で当該光増幅器が増幅する波長帯域よりも短い波長帯域のＡＳＥ光成分が信号出力に重畳しないようにフィルタ除去できる合分波カプラである、ことを特長とする広帯域光増幅器がある。
【００２３】
第１５図と第１７図は、本発明に係る解決手段を示している。
上記課題を解決するために、少なくとも２つの波長増幅帯域を有し、入力される光信号の波長帯域が既知である入力条件の入力信号光を対象とする光増幅器において、
光スイッチと、励起用光源によって励起光を注入できるようにした励起光源と、光カプラとエルビウムをドープした光ファイバ（以下ＥＤＦと呼称）との組み合わせに基づいて所定に増幅して出力する光増幅器を少なくとも２組備え、
前段の光増幅器からの増幅信号光及びＡＳＥ光を後段の光増幅器のＥＤＦが受け、且つ励起光を当該ＥＤＦへ注入して長波長の増幅帯域を増幅するとき、上記ＥＤＦの出力側から増幅された増幅信号光及びＡＳＥ光を当該光増幅器外へ出力する光路に対して、長波長の増幅帯域以外のＡＳＥ光成分を所定に通過阻止若しくは所定に減衰する光学フィルタ素子を挿入して備える、ことを特長とする広帯域光増幅器がある。
【００２４】
また、上述光学フィルタ素子の一態様としては、ＡＳＥ光成分の中で所定波長帯域を選択的に通過阻止し、且つ上記ＥＤＦへ励起光を注入できるＷＤＭカプラ４０である、ことを特長とする上述広帯域光増幅器がある。
【００２５】
また、上述長波長の増幅帯域を増幅する光増幅器内に備えるＥＤＦに対する励起光の注入の一態様としては、後方励起、若しくは双方向励起とする、ことを特長とする上述広帯域光増幅器がある。
また、上述長波長の増幅帯域を増幅する光増幅器の前段に接続される光増幅器内に備えるＥＤＦに対する励起光の注入の一態様としては、前方励起、後方励起、若しくは双方向励起とする、ことを特長とする上述広帯域光増幅器がある。
【００２６】
また、上述短波長増幅帯域はＣバンドであり、上記長波長増幅帯域はＬバンドである、ことを特長とする上述広帯域光増幅器がある。
また、上述広帯域光増幅器として２つの第１光増幅器と第２光増幅器とを備えるとき、前段に備える第１の光増幅器が増幅する短波長増幅帯域はＣバンドであり、第２光増幅器によって増幅する長波長増幅帯域はＬバンドである、ことを特長とする上述広帯域光増幅器がある。
【００２７】
第２図と第４図〜第８図と第１５図と第１８図は、本発明に係る解決手段を示している。
上記課題を解決するために、外部から入力される入力信号光は第１波長帯域と第２波長帯域との２つ波長帯域の光信号であり、且つ前記光信号は単一で既知の光信号の入力であるとき、当該入力信号光を受けて所定に増幅して出力する光増幅器において、
第１波長帯域（例えばＣバンド）は第２波長帯域（例えばＬバンド）よりも短い波長帯域であると仮定したとき、
第１波長帯域を所定に増幅可能なエルビウムのドープ濃度条件とファイバ長とを備える第１エルビウムドープファイバ（第１ＥＤＦと呼称）を具備し、
第２波長帯域を所定に増幅可能なエルビウムのドープ濃度条件とファイバ長とを備えるエルビウムドープファイバに対して、第１ＥＤＦのファイバ条件を差し引いた残りのエルビウムドープファイバとする第２エルビウムドープファイバ（第２ＥＤＦと呼称）を具備し、
外部からの入力信号光を受けて、第１ＥＤＦに基づいて第１波長帯域を所定に増幅して出力可能な構成要素を内蔵する第１の光増幅器１２０を具備し、
第１の光増幅器１２０から出力される増幅信号光及び自然放出光（ＡＳＥ光）を受けて、第１ＥＤＦと第２ＥＤＦとの直列接続に基づいて第２波長帯域を所定に増幅して出力可能な構成要素を内蔵する第２の光増幅部２２０を具備し、
第１に第１波長帯域を増幅して出力する場合には第１の光増幅器１２０の出力端を本広帯域光増幅器の外部出力端へ光路接続し、第２に第２波長帯域を増幅して出力する場合には第１の光増幅器１２０の出力端を第２の光増幅部２２０の入力端へ光路接続し、且つ第２の光増幅部２２０の出力端を本広帯域光増幅器の外部出力端へ光路接続する光路切替を行うことが可能な光スイッチ５０を具備し、
以上を具備することを特徴とする広帯域光増幅器がある。
【００２８】
第１５図と第１７図は、本発明に係る解決手段を示している。
また、上述第２の光増幅部２２０の一態様としては、第２波長帯域を所定に増幅して出力するとき、第２波長帯域以外のＡＳＥ光成分を所定にフィルタ除去する光学フィルタ素子（例えばＣバンド波長領域以下を通過阻止するフィルタ構造を備えたＷＤＭカプラ４０を更に備える、ことを特徴とする上述広帯域光増幅器がある。
【００２９】
上記課題を解決するために、短い波長帯域を増幅する第１の光増幅器１２０と、前記短い波長帯域よりも長い波長帯域を増幅する第２の光増幅器３２０の構成要素２２０と、を備える構成の光増幅器において、
長い波長帯域の増幅は第１の光増幅器１２０と第２の光増幅部２２０とを直列接続した光路接続構成に基づいて上記長い波長帯域を増幅する、ことにより第１の光増幅器１２０と第２の光増幅部２２０に備える両エルビウムドープファイバが直列接続されて長い波長帯域が所定に増幅可能となる、ことを特徴とする広帯域光増幅器がある。
【００３０】
尚、本願発明手段は、所望により、上記解決手段における各要素手段を適宜組み合わせて、実用可能な他の構成手段としても良い。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を適用した実施の形態の一例を図面を参照しながら説明する。また、以下の実施の形態の説明内容によって特許請求の範囲を限定するものではないし、更に、実施の形態で説明されている要素や接続関係が解決手段に必須であるとは限らない。
【００３２】
本発明の広帯域光増幅器について、図２と図１４とを参照して以下に説明する。尚、従来構成に対応する構成要素は同一符号を付し、また重複する部位の説明は省略する。
広帯域光増幅器の要部構成は、Ｃバンド光増幅器１２０と、Ｌバンド光増幅器３２０の構成要素２２０と、光スイッチ５０とで成る。これは従来の構成に対して２分岐用のＷＤＭカプラ６１と合波用のＷＤＭカプラ６２とを削除し、更に、１個のアイソレータと１個の励起光源とＷＤＭカプラとを削除し、代わりに、光スイッチ５０を追加した構成で成る。
本発明の広帯域光増幅器は、少なくとも２つの波長増幅帯域を有し入力光信号１１ｓの波長帯域が単一でかつ既知で入力されることを前提条件とした装置構成である。従って、第１に、入力光信号１１ｓがＣバンド帯域の波長の場合はＣバンド光増幅器１２０でＣバンド帯域を増幅してそのまま出力し、第２に、入力光信号１１ｓがＬバンド帯域の波長の場合はＣバンド光増幅器１２０とＬバンド光増幅器３２０の構成要素２２０とでＬバンド帯域を増幅して出力する。
【００３３】
一方のＣバンド光増幅器１２０の構成要素は第１光アイソレータ１１と、第１Ｅｒ添加光ファイバ２１と、第１励起光源３１と、ＷＤＭカプラ３１ｃと、第２光アイソレータ１２とで成る。他方のＬバンド光増幅器２２０の構成要素は第２励起光源３２と、ＷＤＭカプラ３２ｃと、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２と、第３光アイソレータ１３とで成る。
【００３４】
光スイッチ５０はＣバンド光増幅器１２０でＣバンド帯域を増幅して出力する第１の動作形態と、Ｃバンド光増幅器１２０とＬバンド光増幅器３２０の構成要素２２０とを直列接続してＬバンド帯域を増幅して出力する第２の動作形態と、に切り替える光路切換スイッチであって、外部からの制御によって切換制御される。
【００３５】
第１の動作形態においては、Ｃバンド帯域の入射光１０ｓを受けて、Ｃバンド光増幅器１２０により所定に数十ｄＢ、例えば２０ｄＢ以上を増幅（図１４Ａ参照）した光信号１２ｓを光スイッチ５０を通過（図２Ａ参照）し、出射光５１ｓとして出力される。ここで、第１Ｅｒ添加光ファイバ２１のファイバ長は、従来と同様の、例えば２０ｍのＥｒ添加光ファイバが使用される。
【００３６】
第２の動作形態においては、Ｌバンド帯域の入射光１０ｓを受けて、最初にＣバンド光増幅器１２０ではＬバンド帯域の入射光１０ｓと、第１Ｅｒ添加光ファイバ２１で励起されて出力されるＣバンド帯域の自然放出光（ＡＳＥ光）と共に混在して出力される。これが光スイッチ５０を通過（図２Ｂ参照）してＬバンド光増幅器３２０の構成要素２２０へ供給される。
次に、Ｌバンド光増幅器３２０の構成要素２２０では、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２のファイバ長は、従来とは異なって、例えば１２０ｍ−２０ｍ＝１００ｍ長のＥｒ添加光ファイバが使用される。そして、上記ＡＳＥ光と入射光１０ｓとが混在した光信号５２ｓを受けて、第２励起光源３２とＡＳＥ光とにより第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を励起することでＬバンド帯域の光信号は所定に数十ｄＢ、例えば２０ｄＢ以上を増幅（図１４Ｂ参照）した光信号２２ｓを光スイッチ５０を通過（図２Ｃ照）し、出射光５１ｓとして出力される。
上記のように、第１Ｅｒ添加光ファイバ２１のファイバ長をＡとし、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２のファイバ長をＢとしたとき、２つのＥｒ添加光ファイバ２１、２２の長さを加算した（Ａ＋Ｂ）のトータル長がＬバンドを増幅するのに必要な長さになる。上記数値例では２０ｍ長のＥｒ添加光ファイバが削減できる。
従って、短くできる第２Ｅｒ添加光ファイバ２２は安価にできる利点が得られる。
更に、上記構成によれば、Ｃバンド光増幅器１２０で出力されたＡＳＥ光と、Ｌバンド光増幅器３２０の構成要素２２０の第２励起光源３２とによって第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を励起される結果、第２励起光源３２は少ない励起光源で済むという利点が得られる。
【００３７】
上述した図２の構成によれば、Ｃバンド光増幅器１２０とＬバンド光増幅器３２０の構成要素２２０とを直列接続して増幅する構成としたことにより、Ｃバンド光成分とＬバンド光成分とが所定に増幅された出射光５１ｓが得られる。この結果、従来と同様の広帯域増幅機能が安価に実現される利点が得られる。
更に、図１に示す構成要素における２分岐用のＷＤＭカプラ６１と合波用のＷＤＭカプラ６２と、１個のアイソレータと励起光源とＷＤＭカプラとを削除し、代わりに光スイッチ５０を設ける構成で実現される結果、装置がより安価に構成できる大きな利点が得られる。
【００３８】
次に、上述広帯域光増幅器を適用した広帯域可変波長光源について、図３を参照して以下に説明する。これは図２の増幅構成を適用した応用である。尚、図２と同一の要素は同一符号を付し、また重複する部位の説明は省略する。
広帯域可変波長光源の要部構成は、図２の構成要素に対して、可変波長光フィルタ７０と、光分波器８５とを追加した構成で成る。
【００３９】
接続は、光スイッチ５０の出力端を可変波長光フィルタ７０の入力端へ接続し、可変波長光フィルタ７０の出力端は光分波器８５を介して第１光アイソレータ１１の入力端へ接続する。広帯域可変波長光源の出力光は光分波器８５で分波したものを出射する。これによれば、ファイバリング（共振器）のループが形成される結果レーザー発振させることができる。また、発振波長は、増幅帯域をＣバンド、Ｌバンドに切替える光スイッチ５０と、可変波長光フィルタ７０のフィルタによる同調によってループゲインを１以上となる波長で発振させることにより任意の発振波長に設定できる。
【００４０】
光スイッチ５０は、Ｃバンド域を発振させたい場合はＣバンド光増幅器１２０が出力する光信号１２ｓを出力するように光路を切換制御し、Ｌバンド域を発振させたい場合はＬバンド光増幅器３２０の構成要素２００が出力する光信号１３ｓを出力するように光路を切換制御する。
【００４１】
可変波長光フィルタ７０は外部から任意に制御可能な波長フィルタであって、光スイッチ５０の出力端（出力ポート）からの出射光５１ｓを入力として受けて、少なくともＣバンド、Ｌバンドの両波長範囲を可変可能な波長フィルタとし、その設定制御されたフィルタ波長の成分が最小の通過ロスで通過出力する。尚、なるべく急峻な帯域特性（フィルタ特性）のものを使用することが望ましい。
【００４２】
光分波器８５は、上記可変波長光フィルタ７０から出力される光信号７０ｓを受けて２経路に分波して出力する。一方の分波光８６ｓは第１光アイソレータ１１の入力端へ供給されてループを形成し、他方の分波光は本広帯域可変波長光源の出射光８５ｓとして外部へ出力される。
【００４３】
上述した図３の構成によれば、比較的簡単な構成でＣバンドからＬバンド域にわたる広帯域な可変波長光源が実現できる大きな利点が得られる。
【００４４】
尚、本発明の技術的思想は、上述実施の形態の具体構成例に限定されるものではない。更に、所望により、上述実施の形態を変形して応用してもよい。以下に、応用構成例を示す。
【００４５】
広帯域光増幅器の変形構成例を図４に示す。これは図２に示す広帯域光増幅器において、第１励起光源３１は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１を後方励起する場合であったが、図４に示すように、前方励起するように配設位置を変更しても良く、上述同様にして実施できる。
【００４６】
また、変形構成例を図５に示す。これは図２に示す広帯域光増幅器において、第２励起光源３２は第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を前方励起する場合であったが、図５に示すように、後方励起するように配設位置を変更しても良く、上述同様にして実施できる。
【００４７】
また、変形構成例を図６に示す。これは図２に示す広帯域光増幅器において、第１励起光源３１は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１を、前方励起するように配設位置を変更し、更に、第２励起光源３２は第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を後方励起するように配設位置を変更しても良く、上述同様にして実施できる。
【００４８】
また、変形構成例を図７に示す。これは図２に示す広帯域光増幅器において、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を前方励起及び後方励起する双方向励起とするように第２励起光源３２と第３励起光源３３とを備える構成としても良く、上述同様にして実施できる。
【００４９】
また、変形構成例を図８に示す。これは図７に示す広帯域光増幅器において、第１励起光源３１は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１を後方励起する場合であったが、図８に示すように、前方励起するように配設位置を変更しても良く、上述同様にして実施できる。
【００５０】
次に、広帯域可変波長光源の変形構成例を図９に示す。これは図３に示す広帯域可変波長光源において、第１励起光源３１は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１を後方励起する場合であったが、図９に示すように、前方励起するように配設位置を変更しても良く、上述同様にして実施できる。
【００５１】
また、変形構成例を図１０に示す。これは図３に示す広帯域可変波長光源において、第２励起光源３２は第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を前方励起する場合であったが、図１０に示すように、後方励起するように配設位置を変更しても良く、上述同様にして実施できる。
【００５２】
また、変形構成例を図１１に示す。これは図３に示す広帯域可変波長光源において、第１励起光源３１は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１を、前方励起するように配設位置を変更し、更に、第２励起光源３２は第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を後方励起するように配設位置を変更しても良く、上述同様にして実施できる。
【００５３】
また、変形構成例を図１２に示す。これは図３に示す広帯域可変波長光源において、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を前方励起及び後方励起する双方向励起とするように、第２励起光源３２と第３励起光源３３とを備える構成としても良く、上述同様にして実施できる。
【００５４】
また、変形構成例を図１３に示す。これは図１２に示す広帯域可変波長光源において、第１励起光源３１は第１Ｅｒ添加光ファイバ２１を前方励起するように配設位置を変更した構成例であり、上述同様にして実施できる。
【００５５】
更に、本発明の技術的思想は、上述実施の形態の具体構成例に限定されるものではない。例えば、上記では２つのＣバンド光増幅器１２０、Ｌバンド光増幅器３２０を増幅する具体例であったが、所望により、３つ以上の異なるバンドの光増幅器を備え、対応する光路切り替え用の光スイッチを備えて各々を直列接続し、複数の波長領域の光信号を所定に増幅可能に構成しても良い。また、広帯域光増幅器の後段に増幅度を平坦化するイコライザを追加して備えても良い。
【００５６】
次に、Ｌバンド増幅時において、励起光によるＡＳＥ光に伴って、増幅して出力される出射光５１ｓの信号雑音比（ＳＮＲ）が劣化するのを改善する手段を追加した広帯域光増幅器について以下に説明する。
図１５は、Ｌバンド増幅時に信号雑音比を改善可能とした広帯域光増幅器の要部構成例である。図１６は、ＷＤＭカプラの反射・透過帯域を指定しないとき、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２から出力されるＡＳＥ光のスペクトラム例であり、図１７は、ＣバンドとＬバンドを分離するように設定したＷＤＭカプラを使用したとき、ＷＤＭカプラから出力されるＡＳＥ光のスペクトラム例である。これらを参照して以下に説明する。
【００５７】
本発明の広帯域光増幅器の要部構成は、図１５に示すように、上述した図５の構成要素に対して、ＷＤＭカプラ３２ｃを削除し、代わりに第４光アイソレータ４２と、ＷＤＭカプラ４０とを追加したＬバンド光増幅器２２０の構成で成る。
追加した要素以外は上述と同一要素であるからして説明を要しない。
【００５８】
ここで、上述したＣバンド光増幅器１２０から出力される光信号５２ｓは誘導放出と自然放出とが重畳した出力光である。一方の誘導放出は入射光１０ｓに基づく誘導放出光成分であり、他方の自然放出は当該誘導放出光成分を除く増幅された自然放出（ＡＳＥ）光成分である。
【００５９】
第２Ｅｒ添加光ファイバ２２は、光信号５２ｓを入力端側で受け、第２励起光源３２からの励起光３２ｓを励起供給端側から注入されて、当該ファイバ内部で再び誘導放出／自然放出が行われ、これに基づいた増幅信号光及びＡＳＥ光とする光信号２２ｓが出力される。即ち、Ｌバンドを増幅するのに最適な条件のＥｒ添加光ファイバとなるような条件で増幅される結果、Ｌバンド帯域の信号光１０ｓの誘導放出による増幅信号光成分と、それ以外の自然放出（ＡＳＥ）光成分との両者が混在重畳して出力される。入射光１０ｓが無入力信号光のときにもＡＳＥ光は出力されている。ここで、自然放出光成分は、ＣバンドからＬバンドの広帯域にわたるＡＳＥ光の発生を伴う。
【００６０】
第４光アイソレータ４２は、ＷＤＭカプラ４０を介して流入してくる光信号を阻止し、第２励起光源３２から出力する励起光３２ｓを、ＷＤＭカプラ４０を介して第２Ｅｒ添加光ファイバ２２へ供給注入する。これによれば、光信号成分２２ｓ２による第２励起光源３２への無用の阻害要因を解消できる。尚、第２励起光源３２自身の出射端部に前記同様の光アイソレータを内蔵している場合には、この第４光アイソレータ４２は不要である。
【００６１】
ここで、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２から出力される光信号２２ｓについて、図１６を参照して説明する。入射光１０ｓが無い無信号時には励起光に基づいて全て自然放出光とした光信号２２ｓが発生する。図１６Ａの無信号時のスペクトラムは前記自然放出光に基づくＡＳＥ光のスペクトラムであり、ＣバンドとＬバンドとを含む広い波長帯域に渡っている。この自然放出光に基づくＡＳＥ光のスペクトラムが常時存在することは、入射光１０ｓを光増幅する観点からすると、無用の雑音成分となってくる。即ち、自然放出光は、出射光５１ｓにおける信号雑音比（ＳＮＲ）が劣化するノイズ要因となっている。
【００６２】
次に、図１５に示すＷＤＭカプラ４０は、合波器とし使用されると共に、Ｃバンド波長領域以下を通過阻止するフィルタ機能構造を備えたＷＤＭカプラである。即ち、第１に、通常のＷＤＭカプラと同様に第２励起光源３２から出力する励起光３２ｓを受けて第２Ｅｒ添加光ファイバ２２へ供給する合波器として機能し、且つ第２に、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２から出力される増幅信号光成分と自然放出光成分との両者が混在重畳した光信号２２ｓを受けて、第１に、Ｌバンド帯域の光成分２２ｓ１（即ち、Ｌバンド帯域の増幅信号光成分及びＡＳＥ光成分）が光信号４０ｓとして出力端側から分波出力され、第２に、Ｃバンド帯のＡＳＥ光成分２２ｓ２が励起供給端側から分波出力されることになる。
この結果、図１７Ｂの特性曲線に示すように、Ｃバンド領域以下のＡＳＥ光成分は通過阻止し、Ｌバンド帯域の増幅帯域のスペクトラム成分はそのまま通過出力し、これを光信号４０ｓとして出力する。この光信号４０ｓは第３光アイソレータ１３を介して出射光５１ｓとして外部へ出力される。
【００６３】
ここで、ＷＤＭカプラ４０の具体例としては、誘電体多層膜形態に基づく公知のＷＤＭカプラがある。この構造は、屈折率の異なる誘電体の薄膜を規則に従って多層重ね、各薄膜界面からの反射波の位相が一致する波長の光を殆ど反射し、他は殆ど通過させるように形成したものである。これによれば、誘電体多層膜の厚み、層数、層を構成する材料の屈折率などの条件を所定に形成することで、Ｃバンド波長領域以下を通過阻止可能なＷＤＭカプラが実現できる。
ＷＤＭカプラ４０によれば、Ｌバンド増幅においては無用なＣバンド領域以下のＡＳＥ光成分が除去される結果、出射光５１ｓの信号雑音比が相対的に改善される利点が得られる。従って、より低ノイズなＬバンド光増幅が実現できることとなる。
ここで、ＷＤＭカプラ４０から出力されるＡＳＥ光のスペクトラムについて、図１７のスペクトラム例を示して説明する。図１７Ａに示す特性曲線は上述した図５の構成例における第２Ｅｒ添加光ファイバ２２から出力される無信号時のＡＳＥ光のスペクトラムであり、図１７Ｂに示す特性曲線はＷＤＭカプラ４０を通過して出力される無信号時のＡＳＥ光のスペクトラムである。この両者のスペクトラム対比から、図１７Ｃに示すように、Ｃバンド領域以下の部位のＡＳＥ光が大幅に除去低減されていることが判る。従って、この除去低減に対応して相対的に信号雑音比が改善される利点が得られることとなる。
前記改善について具体数値例で示すと、第１励起光源３１の励起強度を９０ｍＷとし、第２励起光源３２の励起強度を６０ｍＷと仮定したとき、図５の構成では＋８．４４ｄＢｍであったＡＳＥ光強度が、図１５の構成では＋３．７１ｄＢｍのＡＳＥ光強度に抑えられる。従って、差分である８．４４−３．７１＝４．７３ｄＢの無用なＡＳＥ光が抑えられる結果、これに対応した信号雑音比が改善される利点が得られることとなる。これは、微少な入射光１０ｓを増幅する場合に特に有効である。また、光の測定装置等に適用した場合にはフロアノイズが低減されるので入射光をより精度良く測定できるので、特に有効となる利点が得られる。
【００６４】
尚、上述図１５の構成は一例である。例えば、図１８のＬバンド光増幅器２２０の他の内部構成例に示すように、励起光源を２個備えて双方向から励起する装置構成としても良く、上述同様に、信号雑音比が改善されて、より低ノイズなＬバンド光増幅が実現できる。
【００６５】
また、図１５若しくは図１８に示すＣバンド光増幅器１２０の励起手法についても、前方励起、後方励起、又は双方向励起とする装置構成で実現しても良い。
【００６６】
更に、図１５若しくは図１８に示すＷＤＭカプラ４０は一例であり、独立した合波手段であるＷＤＭカプラと、Ｃバンド波長領域若しくはＣバンド波長領域以下を通過阻止若しくは減衰できる光学フィルタ素子と、に分離独立した光学構成で実現してもよい。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は、上述の説明内容から、下記に記載される効果を奏する。
上述説明したように本発明による広帯域光増幅器によれば、直列接続形態の構成として高価な光学要素を削減できた結果、部品コストが低減されて比較的安価でより簡便に構成可能となる利点が得られる。更に、Ｌバンドを増幅する第２Ｅｒ添加光ファイバ２２のファイバ長Ｂは短く安価にでき、且つ、第２Ｅｒ添加光ファイバ２２を励起する第２励起光源３２は比較的少ない励起光源で済むという大きな利点も得られる。更に、この広帯域光増幅器を適用した広帯域可変波長光源においても上記同様の利点が得られる。
また、Ｃバンド波長領域以下を通過阻止するフィルタ機能を備えたＬバンド増幅においては、より低ノイズなＬバンド光増幅が実現できる。
従って本発明の技術的効果は大であり、産業上の経済効果も大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の、広帯域光増幅器の要部構成例。
【図２】本発明の、広帯域光増幅器の要部構成例。
【図３】本発明の、広帯域可変波長光源の要部構成例。
【図４】本発明の、他の広帯域光増幅器の要部構成。
【図５】本発明の、他の広帯域光増幅器の要部構成。
【図６】本発明の、他の広帯域光増幅器の要部構成。
【図７】本発明の、他の広帯域光増幅器の要部構成。
【図８】本発明の、他の広帯域光増幅器の要部構成。
【図９】本発明の、他の広帯域可変波長光源の要部構成。
【図１０】本発明の、他の広帯域可変波長光源の要部構成。
【図１１】本発明の、他の広帯域可変波長光源の要部構成。
【図１２】本発明の、他の広帯域可変波長光源の要部構成。
【図１３】本発明の、他の広帯域可変波長光源の要部構成。
【図１４】本発明の、光スイッチの切り替えによりＣバンド帯域とＬバンド帯域とを光増幅可能とする増幅特性図。
【図１５】本発明の、Ｌバンド増幅時に信号雑音比を改善可能とした広帯域光増幅器の要部構成。
【図１６】ＷＤＭカプラの反射・透過帯域を指定しないとき、第２Ｅｒ添加光ファイバから出力されるＡＳＥ光のスペクトラム例。
【図１７】本発明の、ＣバンドとＬバンドを分離するように設定したＷＤＭカプラを使用したとき、ＷＤＭカプラを適用した場合の雑音比を改善したＡＳＥ光のスペクトラム例。
【図１８】本発明の、Ｌバンド光増幅器の他の内部構成例。
【符号の説明】
１１ 第１光アイソレータ
１２ 第２光アイソレータ
１３ 第３光アイソレータ
１４ 第４光アイソレータ
２１ 第１Ｅｒ添加光ファイバ
２２ 第２Ｅｒ添加光ファイバ
３１ 第１励起光源
３２ 第２励起光源
３３ 第３励起光源
３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，６１，６２ ＷＤＭカプラ
４０ ＷＤＭカプラ
５０ 光スイッチ
７０ 可変波長光フィルタ
８５ 光分波器
１００，１２０ Ｃバンド光増幅器
２００，３２０ Ｌバンド光増幅器
２２０ Ｌバンド光増幅部（Ｃバンド光増幅器１２０を除く構成要素）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a broadband optical amplifier and a broadband variable wavelength light source. In particular, for known wavelengths in a wide range of wavelengths ranging from 1.55 μm band (1.53 μm to 1.565 μm: C band) and 1.58 μm band (1.565 μm to 1.60 μm: L band). The present invention relates to a broadband optical amplifier capable of amplifying and a broadband variable wavelength light source using the same.
[0002]
[Prior art]
The prior art will be described below with reference to the broadband optical amplifier of FIG. In addition, as a reference material of the wideband optical amplifier covering both the C band and the L band, there is JP-A-10-229238, and reference: Electron Lett. 33, p710, 1997 M.I. Yamadaet. al. There is.
[0003]
As shown in FIG. 1, the configuration of the main part of the broadband optical amplifier includes a C-band optical amplifier 100, an L-band optical amplifier 200, a duplexer, and a multiplexer.
One C-band optical amplifier 100 includes a first optical isolator 11, a first Er-doped optical fiber 21, a first excitation light source 31, a WDM coupler 31 c, and a second optical isolator 12. The other L-band optical amplifier 200 includes a third optical isolator 13, a second pumping light source 32, a WDM coupler 32c, a second Er-doped optical fiber 22, a third pumping light source 33, a WDM coupler 33c, and a fourth light. And an isolator 14. A WDM coupler 61 is used as an example of the duplexer, and a WDM coupler 62 is used as an example of the multiplexer.
[0004]
Incident light 10 s enters a WDM (Wavelength Division Multiplexing) coupler 61, which is a demultiplexer, splits into two, thereby being distributed and supplied to the first optical isolator 11 and the third optical isolator 13. Note that other duplexers may be used in place of the WDM coupler, and there is a configuration example using an optical switch.
[0005]
One C-band optical amplifier 100 will be described.
The first optical isolator 11 blocks light passing in the opposite direction, and passes the incident light 10 s distributed as described above and supplies it to the first Er-doped optical fiber 21. Unnecessary signals such as excitation light in the reverse direction from the output end side are blocked.
[0006]
The first Er-doped optical fiber (erbium-doped fiber) 21 is used as an amplifying medium, and is formed under a fiber length condition optimized to amplify the C band. For example, an Er-doped optical fiber having a fiber length of 20 m is used. An optical signal 21s obtained by receiving the excitation light source from the first excitation light source 31 via the WDM coupler 31c and amplifying the input optical signal 11s by several tens of dB using the laser action of the rare earth doped optical fiber is supplied to the second optical isolator 12. Supply.
[0007]
The first pumping light source 31 and the WDM coupler 31c generate and supply a pumping light source that pumps and amplifies the first Er-doped optical fiber 21 as desired.
[0008]
Similarly to the above, the second optical isolator 12 blocks light passing in the reverse direction, and outputs the optical signal 21s obtained by amplifying the C band by several tens of dB, for example, 20 dB or more, and the back light from the output side. Stop.
[0009]
The other L-band optical amplifier 200 is the same as described above. However, the second Er-doped optical fiber 22 is formed using a fiber length condition corresponding to the L band. For example, an Er-doped optical fiber having a fiber length of 120 m is used. A second excitation light source 32 is provided between the third optical isolator 13 and the second Er-doped optical fiber 22, and a third excitation light source 33 is provided between the second Er-doped optical fiber 22 and the fourth optical isolator 14 to provide an L band. Can be amplified by several tens dB, for example, 20 dB or more.
In order for the second Er-doped optical fiber 22 to amplify the L band, for example, an 120-m long Er-doped optical fiber is required. In order to excite this long fiber, bidirectional pumping or high power is required. Excitation is necessary. FIG. 1 shows a configuration example in which bidirectional excitation is used.
[0010]
The WDM coupler 62 is used as a multiplexer, and a C-band optical signal 12 s amplified by several tens of dB output from the C-band optical amplifier 100 and a tens of dB amplified L output from the L-band optical amplifier 200. In response to the band optical signal 13s, the light is combined and output as an output light 62s. Note that another synthesizer may be used instead of the WDM coupler. There is also a configuration example using an optical switch.
[0011]
As shown in the configuration example of FIG. 1, a general broadband optical amplifier that spans both the C band and the L band has a signal light that has passed through optical isolators 11 and 13 that limit the traveling direction of light in one direction. The light is amplified by the corresponding Er-doped optical fibers 21 and 22 by the pumping light from the pumping light sources 31, 32 and 33 input via the WDM couplers 31 c, 32 c and 33 c. The amplified optical signals are output through the optical isolators 12 and 13, respectively. Here, the optically amplified band can be controlled by the fiber lengths of the Er-doped optical fibers 21 and 22 and the pumping light intensity of the pumping light source. In particular, by increasing the Er-doped optical fiber length, the amplification band is gradually increased to the longer wavelength side. It is known to move to.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a large number of excitation light sources are required to perform wideband amplification over both the C band and the L band. In addition, optical isolators are required on both the input and output sides of both the C band and the L band, and as a result of the need for a demultiplexer, there is a light insertion loss, and the number of optical components is likely to be high and expensive. . Furthermore, the Er-doped optical fiber also has a drawback that, for example, a length of 20 m for C-band amplification and a length of 120 m for L-band amplification are required. On the other hand, the input optical signal 11s is mostly used at a known wavelength.
Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a broadband optical amplifier that amplifies a predetermined wavelength when the wavelength band of input light is known and within a single band, and a broadband variable wavelength light source using the same. It is to be.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 2 shows a solution means according to the present invention.
In order to solve the above-described problem, in an optical amplifier that has at least two wavelength amplification bands and that targets an input signal light having an input condition in which the wavelength band of an input optical signal is single and known,
A broadband optical amplifier comprising at least two combinations of an optical switch, a pumping light source capable of injecting pumping light by a pumping light source, an optical coupler, and an erbium-doped optical fiber (hereinafter referred to as EDF).
According to the above-described invention, it is possible to realize a broadband optical amplifier capable of constructing a cheaper device that amplifies a predetermined wavelength when the wavelength band of the input light is known and within a single band.
[0014]
In addition, when two sets of the pumping light source, the optical coupler, and the EDF are provided, the EDF has a first optical amplifier amplification band configured by using the first combination, and a combination of both the first and second. The length of the two EDFs or the length of the EDF and the doping concentration of erbium are set to be predetermined so that the amplification band of the second optical amplifier configured using the above is optimized to a predetermined amplification band, respectively. There is a broadband optical amplifier as described above.
[0015]
When the optical switch amplifies the optical signal in the amplification band of the first optical amplifier, the optical switch receives the optical signal output from the configuration of the first optical amplifier and connects the optical path to the optical signal output terminal of the broadband optical amplifier. When the optical signal is output to the outside and the optical signal in the amplification band of the second optical amplifier is amplified, the second combination of the light source, the coupler, and the EDF is received by receiving the optical signal output from the configuration of the first optical amplifier. An optical path is connected to the input end of the optical amplifier to form a second optical amplifier as a whole, an optical signal output from the second combination is received, an optical path is connected to the optical signal output end of the broadband optical amplifier, and the optical signal is output to the outside. There is a broadband optical amplifier as described above.
[0016]
FIG. 3 shows the solution means according to the present invention.
In order to solve the above-mentioned problem, in a broadband variable wavelength light source that oscillates and outputs an optical signal having a predetermined wavelength in both of the amplification wavelength region of the first optical amplifier and the amplification wavelength region of the second optical amplifier,
Comprising the above-mentioned broadband optical amplifier,
When the wavelength that oscillates by forming a loop is called an oscillation wavelength, the oscillation wavelength is a predetermined wavelength in both the C-band wavelength region and the L-band wavelength region, and the oscillation wavelength component is passed through and output. The other wavelength component is a bandpass filter that attenuates or prevents passage of a predetermined wavelength, and a variable wavelength optical filter 70 having means capable of variably controlling the oscillation wavelength that is the center wavelength of the bandpass filter from the outside. Equipped,
The output light filtered by the variable wavelength optical filter 70 is branched into two, one of which is supplied to the input end of the broadband optical amplifier to form an oscillation loop, and the other is output to the outside as output light of the broadband variable wavelength light source. An optical demultiplexer 85 for outputting,
There is a broadband variable wavelength light source characterized in that the output light 85s oscillated by forming a feedback loop with the above components is output to the outside as a variable wavelength light source.
[0017]
2 to 13 show the solving means according to the present invention.
When the first optical amplifier 120 includes the first optical isolator 11, the first Er-doped optical fiber 21, the first excitation light source 31, and the second optical isolator 12,
The first optical isolator 11 receives and passes the incident light 10s from the outside, blocks unnecessary optical signals from the output end side in the reverse direction,
The first Er-doped optical fiber 21 is an amplification medium having an Er (Erbium) concentration and length for amplifying the amplification wavelength region of the first optical amplifier to a predetermined level.
The first pumping light source 31 is a pumping light source that supplies a pumping light source for amplifying the C band wavelength region to the first Er-doped optical fiber 21 through a WDM coupler 31c.
The second optical isolator 12 is an isolator having a directivity for passing and outputting the optical signal output from the first Er-doped optical fiber 21 as it is and blocking unnecessary optical signals from the reverse direction,
There is the above-described broadband optical amplifier characterized in that the C-band optical amplifier 120 includes the above.
[0018]
FIGS. 2 to 6 and FIGS. 9 to 11 show the solving means according to the present invention.
When the component 220 of the second optical amplifier 320 includes the second excitation light source 32, the second Er-doped optical fiber 22, and the third optical isolator 13,
The second pumping light source 32 is a pumping light source that supplies a pumping light source for amplifying the L-band wavelength region to the second Er-doped optical fiber 22 through a WDM coupler 32c.
The second Er-doped optical fiber 22 is an amplification medium having an Er concentration and a length for amplifying the amplification wavelength region of the second optical amplifier by a predetermined amount with the first Er-doped optical fiber 22;
The third optical isolator 13 is an isolator having a directivity for passing and outputting the optical signal output from the second Er-doped optical fiber 22 as it is, and blocking unnecessary optical signals from the reverse direction,
There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by comprising the above.
[0019]
FIG. 7, FIG. 8, FIG. 12, and FIG. 13 show the solving means according to the present invention.
When the component 220 of the second optical amplifier 320 includes the second excitation light source 32, the second Er-doped optical fiber 22, the third excitation light source 33, and the third optical isolator 13,
The second pumping light source 32 and the third pumping light source 33 are pumping light sources that supply a pumping light source for amplifying the L-band wavelength region to the second Er-doped optical fiber 22 through the WDM couplers 32c and 33c.
The second Er-doped optical fiber 22 is an amplification medium having an Er concentration and a length for amplifying the amplification wavelength region of the second optical amplifier by a predetermined amount with the first Er-doped optical fiber 22;
The third optical isolator 13 is an isolator having a directivity for passing and outputting the optical signal output from the second Er-doped optical fiber 22 as it is, and blocking unnecessary optical signals from the reverse direction,
There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by comprising the above.
[0020]
FIG. 2, FIG. 5 and FIG. 7 show the solution means according to the present invention.
The constituent elements included in the first optical amplifier 120 are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the first optical isolator 11, the first Er-doped optical fiber 21, the first excitation light source 31, the first optical source. There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by the arrangement order of the two optical isolators 12.
FIG. 4, FIG. 6 and FIG. 8 show the solution means according to the present invention.
The constituent elements included in the first optical amplifier 120 are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the first optical isolator 11, the first excitation light source 31, the first Er-doped optical fiber 21, the first There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by the arrangement order of the two optical isolators 12.
[0021]
2 and 4 show the solution means according to the present invention.
The constituent elements included in the second optical amplifier 320 are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the first optical amplifier, the second excitation light source 32, the second Er-doped optical fiber 22, the first There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by the arrangement order of the three optical isolators 13.
5 and 6 show the solution means according to the present invention.
The constituent elements included in the second optical amplifier 320 are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the first optical amplifier, the second Er-doped optical fiber 22, the second excitation light source 32, the second There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by the arrangement order of the three optical isolators 13.
7 and 8 show the solution means according to the present invention.
The constituent elements included in the second optical amplifier 320 are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the first optical amplifier, the second excitation light source 32, the second Er-doped optical fiber 22, the first There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by the arrangement order of the three excitation light sources 33 and the third optical isolator 13.
[0022]
In order to solve the above-described problem, in an optical amplifier that has at least two wavelength amplification bands and that targets an input signal light having an input condition in which the wavelength band of an input optical signal is single and known,
An optical amplifier that amplifies and outputs a predetermined amplification based on a combination of an optical switch, a pumping light source capable of injecting pumping light by a pumping light source, and an optical coupler and an optical fiber doped with erbium (hereinafter referred to as EDF) At least two sets,
A multiplexing / demultiplexing coupler (for example, a WDM coupler) that injects pumping light and passes through and outputs amplified signal light and ASE light output from the EDF in the optical amplifier that amplifies a long wavelength amplification band is used for ASE light. There is a wideband optical amplifier characterized in that it is a multiplexing / demultiplexing coupler capable of removing a filter so that an ASE light component in a wavelength band shorter than the wavelength band amplified by the optical amplifier in the wavelength band is not superimposed on the signal output .
[0023]
15 and 17 show the solving means according to the present invention.
In order to solve the above-described problem, in an optical amplifier that has at least two wavelength amplification bands and targets input signal light under an input condition in which the wavelength band of an input optical signal is known,
An optical amplifier that amplifies and outputs a predetermined amplification based on a combination of an optical switch, a pumping light source capable of injecting pumping light by a pumping light source, and an optical coupler and an optical fiber doped with erbium (hereinafter referred to as EDF) At least two sets,
When the amplified signal light and ASE light from the preceding optical amplifier are received by the EDF of the subsequent optical amplifier and the pumping light is injected into the EDF to amplify the long wavelength amplification band, it is amplified from the output side of the EDF. An optical filter element for blocking passage or attenuating predetermined ASE light components other than the long wavelength amplification band is inserted into the optical path for outputting the amplified signal light and ASE light to the outside of the optical amplifier. There is a broadband optical amplifier that features
[0024]
Further, as one aspect of the optical filter element, the WDM coupler 40 is capable of selectively blocking a predetermined wavelength band in the ASE light component and injecting excitation light into the EDF. There is a broadband optical amplifier.
[0025]
In addition, as an aspect of injection of pumping light into the EDF provided in the optical amplifier that amplifies the long wavelength amplification band, there is the broadband optical amplifier described above characterized by backward pumping or bidirectional pumping.
In addition, as one mode of pumping light into the EDF provided in the optical amplifier connected to the preceding stage of the optical amplifier that amplifies the long wavelength amplification band, forward pumping, backward pumping, or bidirectional pumping is used. There is a broadband optical amplifier as described above.
[0026]
In addition, there is the above-described broadband optical amplifier characterized in that the short wavelength amplification band is a C band and the long wavelength amplification band is an L band.
Further, when the first optical amplifier and the second optical amplifier are provided as the broadband optical amplifier, the short wavelength amplification band amplified by the first optical amplifier provided in the preceding stage is the C band, and is amplified by the second optical amplifier. There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized in that the long wavelength amplification band to be performed is the L band.
[0027]
2 and 4 to FIG. 8, FIG. 15 and FIG. 18 show the solving means according to the present invention.
In order to solve the above-described problem, the input signal light input from the outside is an optical signal of two wavelength bands, a first wavelength band and a second wavelength band, and the optical signal is a single known optical signal. In the optical amplifier that receives the input signal light and amplifies and outputs the input signal light,
When it is assumed that the first wavelength band (for example, C band) is shorter than the second wavelength band (for example, L band),
A first erbium-doped fiber (referred to as a first EDF) having an erbium doping concentration condition capable of amplifying a first wavelength band and a fiber length;
The second erbium-doped fiber (first erbium-doped fiber) is obtained by subtracting the fiber condition of the first EDF from the erbium-doped fiber having the erbium-doped concentration condition and the fiber length capable of amplifying the second wavelength band. 2 EDF)
A first optical amplifier 120 having a built-in component capable of receiving an input signal light from the outside and amplifying and outputting a predetermined first wavelength band based on the first EDF;
Upon receiving the amplified signal light and spontaneous emission light (ASE light) output from the first optical amplifier 120, the second wavelength band can be amplified by a predetermined amount and output based on the series connection of the first EDF and the second EDF. A second optical amplifying unit 220 having a built-in component;
First, when the first wavelength band is amplified and output, the output end of the first optical amplifier 120 is connected to the external output end of the broadband optical amplifier, and secondly, the second wavelength band is amplified. When outputting, the output end of the first optical amplifier 120 is connected to the input end of the second optical amplifying unit 220, and the output end of the second optical amplifying unit 220 is connected to the external output end of the broadband optical amplifier. Comprising an optical switch 50 capable of switching the optical path to connect to the optical path,
There is a broadband optical amplifier characterized by comprising the above.
[0028]
15 and 17 show the solving means according to the present invention.
In addition, as one aspect of the second optical amplifying unit 220 described above, when the second wavelength band is amplified and output in a predetermined manner, an optical filter element (for example, a filter for removing ASE light components other than the second wavelength band in a predetermined manner) There is the above-mentioned broadband optical amplifier characterized by further comprising a WDM coupler 40 having a filter structure for blocking passage below the C-band wavelength region.
[0029]
In order to solve the above-described problem, the first optical amplifier 120 that amplifies a short wavelength band and the component 220 of the second optical amplifier 320 that amplifies a wavelength band longer than the short wavelength band are provided. In an optical amplifier,
The amplification of the long wavelength band is performed by amplifying the long wavelength band based on an optical path connection configuration in which the first optical amplifier 120 and the second optical amplification unit 220 are connected in series. There is a broadband optical amplifier characterized in that both erbium-doped fibers provided in the optical amplification section 220 are connected in series so that a long wavelength band can be amplified in a predetermined manner.
[0030]
In addition, the invention means of the present application may be combined with each element means in the above-described solution means as appropriate to form other practical means that can be used as desired.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of an embodiment to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. Further, the scope of the claims is not limited by the description of the following embodiment, and further, the elements and connection relationships described in the embodiment are not necessarily essential to the solution means.
[0032]
The broadband optical amplifier of the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, the component corresponding to a conventional structure attaches | subjects the same code | symbol, and description of the overlapping part is abbreviate | omitted.
The main configuration of the broadband optical amplifier includes a C-band optical amplifier 120, a component 220 of the L-band optical amplifier 320, and an optical switch 50. This removes the two-branch WDM coupler 61 and the multiplexing WDM coupler 62 from the conventional configuration, and further removes one isolator, one excitation light source, and the WDM coupler. The optical switch 50 is added.
The broadband optical amplifier according to the present invention has an apparatus configuration that has at least two wavelength amplification bands and that has a precondition that a single wavelength band of the input optical signal 11s is input in a known manner. Therefore, first, when the input optical signal 11s has a wavelength in the C band, the C band optical amplifier 120 amplifies the C band and outputs it as it is, and second, the input optical signal 11s has a wavelength in the L band. In this case, the C-band optical amplifier 120 and the component 220 of the L-band optical amplifier 320 amplify the L-band and output it.
[0033]
The constituent elements of one C-band optical amplifier 120 include a first optical isolator 11, a first Er-doped optical fiber 21, a first pumping light source 31, a WDM coupler 31 c, and a second optical isolator 12. The other components of the L-band optical amplifier 220 include a second pumping light source 32, a WDM coupler 32c, a second Er-doped optical fiber 22, and a third optical isolator 13.
[0034]
The optical switch 50 amplifies and outputs the C band band by the C band optical amplifier 120, and the L band band by connecting the C band optical amplifier 120 and the component 220 of the L band optical amplifier 320 in series. The optical path changeover switch is switched to the second operation mode for amplifying and outputting the signal, and is controlled to be switched by external control.
[0035]
In the first operation mode, the optical switch 12 receives an optical signal 12 s which is received by the C-band incident light 10 s and is amplified by the C-band optical amplifier 120 by several tens of dB, for example, 20 dB or more (see FIG. 14A). Passes (see FIG. 2A) and is output as outgoing light 51s. Here, the fiber length of the first Er-doped optical fiber 21 is, for example, an Er-doped optical fiber of 20 m, which is the same as the conventional one.
[0036]
In the second operation mode, the C-band optical amplifier 120 first receives the L-band incident light 10s and is excited by the L-band incident light 10s and the first Er-doped optical fiber 21 to be output. It is output together with spontaneous emission light (ASE light) in the band. This passes through the optical switch 50 (see FIG. 2B) and is supplied to the component 220 of the L-band optical amplifier 320.
Next, in the component 220 of the L-band optical amplifier 320, the fiber length of the second Er-doped optical fiber 22 is different from the conventional one, and for example, an Er-doped optical fiber having a length of 120m-20m = 100m is used. Then, the optical signal 52s in which the ASE light and the incident light 10s are mixed is received, and the second Er-doped optical fiber 22 is pumped by the second pumping light source 32 and the ASE light so that the L-band optical signal is predetermined. An optical signal 22s amplified by several tens dB, for example, 20 dB or more (see FIG. 14B) passes through the optical switch 50 (see FIG. 2C) and is output as outgoing light 51s.
As described above, when the fiber length of the first Er-doped optical fiber 21 is A and the fiber length of the second Er-doped optical fiber 22 is B, the lengths of the two Er-doped optical fibers 21 and 22 are added (A + B). ) Is the length necessary to amplify the L band. In the above numerical example, an Er-doped optical fiber having a length of 20 m can be reduced.
Therefore, the advantage that the second Er-doped optical fiber 22 that can be shortened can be reduced is obtained.
Furthermore, according to the above configuration, the second Er-doped optical fiber 22 is pumped by the ASE light output from the C-band optical amplifier 120 and the second pumping light source 32 of the component 220 of the L-band optical amplifier 320. The second excitation light source 32 has an advantage that only a small number of excitation light sources are required.
[0037]
According to the configuration in FIG. 2 described above, the C-band optical component 120 and the component 220 of the L-band optical amplifier 320 are connected in series to amplify, so that the C-band optical component and the L-band optical component can be obtained. A predetermined amplified output light 51s is obtained. As a result, there is an advantage that a broadband amplification function similar to the conventional one can be realized at low cost.
Further, the two-branch WDM coupler 61, the multiplexing WDM coupler 62, one isolator, the excitation light source, and the WDM coupler in the components shown in FIG. 1 are deleted, and an optical switch 50 is provided instead. As a result, a great advantage is obtained that the device can be configured more inexpensively.
[0038]
Next, a broadband variable wavelength light source to which the above broadband optical amplifier is applied will be described below with reference to FIG. This is an application to which the amplification configuration of FIG. 2 is applied. The same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description of overlapping parts is omitted.
The main configuration of the broadband variable wavelength light source is configured by adding a variable wavelength optical filter 70 and an optical demultiplexer 85 to the components shown in FIG.
[0039]
For connection, the output end of the optical switch 50 is connected to the input end of the variable wavelength optical filter 70, and the output end of the variable wavelength optical filter 70 is connected to the input end of the first optical isolator 11 via the optical demultiplexer 85. . The output light of the broadband variable wavelength light source emits the light demultiplexed by the optical demultiplexer 85. According to this, laser oscillation can be performed as a result of forming a loop of a fiber ring (resonator). The oscillation wavelength is set to an arbitrary oscillation wavelength by oscillating the loop gain at a wavelength of 1 or more by tuning with the optical switch 50 that switches the amplification band between the C band and the L band and the variable wavelength optical filter 70. it can.
[0040]
The optical switch 50 switches and controls the optical path so as to output the optical signal 12s output from the C-band optical amplifier 120 when oscillating the C-band region, and the L-band optical amplifier 320 when oscillating the L-band region. The optical path is switched and controlled so as to output the optical signal 13s output from the component 200.
[0041]
The variable wavelength optical filter 70 is a wavelength filter that can be arbitrarily controlled from the outside. The variable wavelength optical filter 70 receives outgoing light 51 s from the output end (output port) of the optical switch 50 as an input, and at least both C-band and L-band wavelength ranges. Is a variable wavelength filter, and the filter wavelength component whose setting is controlled passes through with a minimum passing loss. It is desirable to use a band characteristic (filter characteristic) that is as steep as possible.
[0042]
The optical demultiplexer 85 receives the optical signal 70s output from the variable wavelength optical filter 70, demultiplexes it into two paths, and outputs it. One demultiplexed light 86 s is supplied to the input end of the first optical isolator 11 to form a loop, and the other demultiplexed light is output to the outside as the emitted light 85 s of this broadband variable wavelength light source.
[0043]
According to the configuration of FIG. 3 described above, a great advantage is obtained that a wide-band variable wavelength light source ranging from the C band to the L band region can be realized with a relatively simple configuration.
[0044]
The technical idea of the present invention is not limited to the specific configuration example of the above embodiment. Furthermore, the above-described embodiment may be modified and applied as desired. An example of application configuration is shown below.
[0045]
A modified configuration example of the broadband optical amplifier is shown in FIG. In the broadband optical amplifier shown in FIG. 2, the first pumping light source 31 used to pump the first Er-doped optical fiber 21 backward. However, as shown in FIG. 4, the arrangement position was changed to pump forward. Alternatively, it can be performed in the same manner as described above.
[0046]
A modified configuration example is shown in FIG. In the broadband optical amplifier shown in FIG. 2, the second pumping light source 32 is a case where the second Er-doped optical fiber 22 is pumped forward, but the arrangement position is changed so as to pump backward as shown in FIG. Alternatively, it can be performed in the same manner as described above.
[0047]
A modified configuration example is shown in FIG. In the broadband optical amplifier shown in FIG. 2, the first pumping light source 31 changes the arrangement position so that the first Er doped optical fiber 21 is pumped forward, and the second pumping light source 32 is a second Er doped optical fiber. The arrangement position may be changed so that 22 is excited backward, and can be implemented in the same manner as described above.
[0048]
A modified configuration example is shown in FIG. In the broadband optical amplifier shown in FIG. 2, this may be configured to include a second pumping light source 32 and a third pumping light source 33 so that the second Er-doped optical fiber 22 is bidirectionally pumped forward and backward pumped. It can be implemented in the same manner as described above.
[0049]
A modified configuration example is shown in FIG. In the broadband optical amplifier shown in FIG. 7, the first pumping light source 31 used to pump the first Er-doped optical fiber 21 backward. However, as shown in FIG. 8, the arrangement position was changed to pump forward. Alternatively, it can be performed in the same manner as described above.
[0050]
Next, a modified configuration example of the broadband variable wavelength light source is shown in FIG. In the broadband variable wavelength light source shown in FIG. 3, the first excitation light source 31 is a case where the first Er-doped optical fiber 21 is pumped backward. However, as shown in FIG. It may be changed and can be carried out in the same manner as described above.
[0051]
A modified configuration example is shown in FIG. In the broadband variable wavelength light source shown in FIG. 3, the second excitation light source 32 is a case where the second Er-doped optical fiber 22 is pumped forward. However, as shown in FIG. It may be changed and can be carried out in the same manner as described above.
[0052]
A modified configuration example is shown in FIG. In the broadband variable wavelength light source shown in FIG. 3, the first excitation light source 31 changes the arrangement position so that the first Er-doped optical fiber 21 is pumped forward, and the second excitation light source 32 is the second Er-doped light. The arrangement position may be changed so that the fiber 22 is pumped backward, and can be implemented in the same manner as described above.
[0053]
A modified configuration example is shown in FIG. This is because the broadband variable wavelength light source shown in FIG. 3 includes a second excitation light source 32 and a third excitation light source 33 so that the second Er-doped optical fiber 22 is bidirectionally pumped forward and backward. It can be implemented in the same manner as described above.
[0054]
A modified configuration example is shown in FIG. This is a configuration example in which the arrangement position of the first excitation light source 31 is changed so that the first Er-doped optical fiber 21 is forward-excited in the wide-band variable wavelength light source shown in FIG.
[0055]
Furthermore, the technical idea of the present invention is not limited to the specific configuration example of the above-described embodiment. For example, in the above description, the two C-band optical amplifiers 120 and the L-band optical amplifier 320 are amplified. However, if desired, three or more different-band optical amplifiers are provided, and corresponding optical switches for switching optical paths. May be connected in series so that optical signals in a plurality of wavelength regions can be amplified in a predetermined manner. In addition, an equalizer for flattening the amplification degree may be provided after the broadband optical amplifier.
[0056]
Next, a broadband optical amplifier to which means for improving deterioration of the signal-to-noise ratio (SNR) of the outgoing light 51s that is amplified and output along with the ASE light by the pumping light at the time of L-band amplification will be described below. Explained.
FIG. 15 is a configuration example of a main part of a broadband optical amplifier that can improve the signal-to-noise ratio during L-band amplification. FIG. 16 is a spectrum example of ASE light output from the second Er-doped optical fiber 22 when the reflection / transmission band of the WDM coupler is not specified, and FIG. 17 is set so as to separate the C band and the L band. It is a spectrum example of ASE light output from a WDM coupler when a WDM coupler is used. This will be described below with reference to these.
[0057]
As shown in FIG. 15, the configuration of the main part of the broadband optical amplifier according to the present invention is such that the WDM coupler 32c is deleted from the above-described components of FIG. 5, and a fourth optical isolator 42, a WDM coupler 40, The configuration of the L-band optical amplifier 220 to which is added.
Since the elements other than the added elements are the same as described above, no description is required.
[0058]
Here, the optical signal 52s output from the C-band optical amplifier 120 described above is output light in which stimulated emission and spontaneous emission are superimposed. One stimulated emission is a stimulated emission light component based on the incident light 10s, and the other spontaneous emission is an amplified spontaneous emission (ASE) light component excluding the stimulated emission light component.
[0059]
The second Er-doped optical fiber 22 receives the optical signal 52s at the input end side, and is injected with the pumping light 32s from the second pumping light source 32 from the pumping supply end side, and stimulated emission / spontaneous emission is again performed inside the fiber. Based on this, an amplified signal light and an optical signal 22s as ASE light are output. That is, as a result of amplification under the condition that the Er-doped optical fiber is optimal for amplifying the L band, the amplified signal light component due to the stimulated emission of the L-band signal light 10s and the other spontaneous emission (ASE) The light component and both are mixed and output. The ASE light is also output when the incident light 10s is no-input signal light. Here, the spontaneous emission light component is accompanied by generation of ASE light over a wide band from C band to L band.
[0060]
The fourth optical isolator 42 blocks the optical signal flowing in through the WDM coupler 40 and supplies the pumping light 32 s output from the second pumping light source 32 to the second Er-doped optical fiber 22 through the WDM coupler 40. inject. According to this, it is possible to eliminate an unnecessary obstruction factor to the second excitation light source 32 due to the optical signal component 22s2. Note that the fourth optical isolator 42 is not necessary when an optical isolator similar to the above is built in the emission end of the second excitation light source 32 itself.
[0061]
Here, the optical signal 22s output from the second Er-doped optical fiber 22 will be described with reference to FIG. When there is no signal with no incident light 10s, an optical signal 22s is generated which is all spontaneously emitted based on the excitation light. The spectrum at the time of no signal in FIG. 16A is a spectrum of the ASE light based on the spontaneous emission light, and covers a wide wavelength band including the C band and the L band. The fact that the spectrum of the ASE light based on the spontaneous emission light always exists is a useless noise component from the viewpoint of optical amplification of the incident light 10s. That is, the spontaneous emission light is a noise factor that degrades the signal-to-noise ratio (SNR) in the outgoing light 51s.
[0062]
Next, the WDM coupler 40 shown in FIG. 15 is a WDM coupler that is used as a multiplexer and has a filter function structure that blocks passage below the C-band wavelength region. That is, first, it functions as a multiplexer that receives the pumping light 32 s output from the second pumping light source 32 and supplies the pumping light 32 s to the second Er-doped optical fiber 22 in the same manner as a normal WDM coupler, and secondly, the second Er In response to the optical signal 22 s in which both the amplified signal light component and the spontaneous emission light component output from the doped optical fiber 22 are mixed and superimposed, first, the L-band optical component 22 s 1 (that is, the L-band bandwidth amplification). The signal light component and the ASE light component) are demultiplexed and output as an optical signal 40s from the output end side, and secondly, the C-band ASE light component 22s2 is demultiplexed and output from the pump supply end side.
As a result, as shown in the characteristic curve of FIG. 17B, the ASE light component below the C band region is blocked from passing, and the spectrum component of the amplification band of the L band is passed through and output as an optical signal 40s. This optical signal 40 s is output to the outside as outgoing light 51 s through the third optical isolator 13.
[0063]
Here, as a specific example of the WDM coupler 40, there is a known WDM coupler based on a dielectric multilayer film form. In this structure, dielectric thin films with different refractive indexes are stacked in layers according to the rules, and the light of the wavelength whose reflected wave phase from each thin film interface matches is almost reflected, and the others are formed to pass almost. . According to this, a WDM coupler capable of blocking passage below the C-band wavelength region can be realized by predetermined conditions such as the thickness of the dielectric multilayer film, the number of layers, and the refractive index of the material constituting the layers.
According to the WDM coupler 40, the ASE light component below the C band region which is unnecessary in the L band amplification is removed. As a result, the signal to noise ratio of the outgoing light 51s is relatively improved. Therefore, L-band light amplification with lower noise can be realized.
Here, the spectrum of the ASE light output from the WDM coupler 40 will be described with reference to the spectrum example of FIG. The characteristic curve shown in FIG. 17A is the spectrum of the ASE light when no signal is output from the second Er-doped optical fiber 22 in the configuration example of FIG. 5 described above, and the characteristic curve shown in FIG. 17B passes through the WDM coupler 40. It is the spectrum of the ASE light at the time of no signal output. From the comparison between the two spectra, as shown in FIG. 17C, it can be seen that the ASE light in the region below the C band region is greatly removed and reduced. Therefore, an advantage that the signal-to-noise ratio is relatively improved corresponding to this reduction in reduction is obtained.
As an example of specific numerical values for the improvement, assuming that the excitation intensity of the first excitation light source 31 is 90 mW and the excitation intensity of the second excitation light source 32 is 60 mW, the ASE light that was +8.44 dBm in the configuration of FIG. The intensity is suppressed to an ASE light intensity of +3.71 dBm in the configuration of FIG. Therefore, the unnecessary ASE light of the difference of 8.44−3.71 = 4.73 dB is suppressed, and as a result, an advantage that the signal to noise ratio corresponding to this is improved can be obtained. This is particularly effective when a minute incident light 10s is amplified. In addition, when applied to a light measuring device or the like, floor noise is reduced, so that incident light can be measured with higher accuracy.
[0064]
Note that the configuration of FIG. 15 described above is an example. For example, as shown in another example of the internal configuration of the L-band optical amplifier 220 in FIG. 18, a device configuration in which two pumping light sources are provided to pump in both directions may be used, and the signal-to-noise ratio is improved as described above. Therefore, L-band optical amplification with lower noise can be realized.
[0065]
Also, the pumping method of the C-band optical amplifier 120 shown in FIG. 15 or FIG. 18 may be realized by a device configuration that uses forward pumping, backward pumping, or bidirectional pumping.
[0066]
Further, the WDM coupler 40 shown in FIG. 15 or FIG. 18 is an example, and includes a WDM coupler that is an independent multiplexing means, and an optical filter element that can block or attenuate the C-band wavelength region or the C-band wavelength region or less. It may be realized by a separate and independent optical configuration.
[0067]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects from the above description.
As described above, according to the broadband optical amplifier according to the present invention, as a result of reducing the expensive optical elements as the configuration of the serial connection form, there is an advantage that the component cost is reduced and the configuration can be made relatively inexpensively and more easily. can get. Further, the fiber length B of the second Er-doped optical fiber 22 for amplifying the L band can be made short and inexpensive, and the second pumping light source 32 for pumping the second Er-doped optical fiber 22 requires a relatively small number of pumping light sources. Can also be obtained. Further, the same advantages as described above can be obtained in a broadband variable wavelength light source to which this broadband optical amplifier is applied.
In addition, in the L-band amplification having a filter function for blocking passage below the C-band wavelength region, lower-noise L-band optical amplification can be realized.
Therefore, the technical effect of the present invention is great, and the industrial economic effect is also great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration example of a main part of a conventional broadband optical amplifier.
FIG. 2 is a configuration example of a main part of a broadband optical amplifier according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration example of a main part of a broadband variable wavelength light source according to the present invention.
FIG. 4 shows a main configuration of another broadband optical amplifier according to the present invention.
FIG. 5 shows a main configuration of another broadband optical amplifier according to the present invention.
FIG. 6 shows the configuration of the main part of another broadband optical amplifier according to the present invention.
FIG. 7 shows the main configuration of another broadband optical amplifier according to the present invention.
FIG. 8 shows a main configuration of another broadband optical amplifier according to the present invention.
FIG. 9 shows the main configuration of another broadband variable wavelength light source according to the present invention.
FIG. 10 shows the configuration of the main part of another broadband variable wavelength light source according to the present invention.
FIG. 11 shows the main configuration of another broadband variable wavelength light source according to the present invention.
FIG. 12 shows the main configuration of another broadband variable wavelength light source according to the present invention.
FIG. 13 shows the main configuration of another broadband variable wavelength light source according to the present invention.
FIG. 14 is an amplification characteristic diagram of the present invention that enables optical amplification of the C-band and L-band by switching the optical switch.
FIG. 15 shows a configuration of a main part of a wideband optical amplifier capable of improving the signal-to-noise ratio during L-band amplification according to the present invention.
FIG. 16 is a spectrum example of ASE light output from the second Er-doped optical fiber when the reflection / transmission band of the WDM coupler is not designated.
FIG. 17 is a spectrum example of ASE light with improved noise ratio when the WDM coupler is applied when the WDM coupler set to separate the C band and the L band according to the present invention is used.
FIG. 18 shows another internal configuration example of the L-band optical amplifier according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11 First optical isolator
12 Second optical isolator
13 Third optical isolator
14 Fourth optical isolator
21 First Er-doped optical fiber
22 Second Er-doped optical fiber
31 First excitation light source
32 Second excitation light source
33 Third excitation light source
31c, 32c, 33c, 61, 62 WDM coupler
40 WDM coupler
50 Optical switch
70 Variable wavelength optical filter
85 Optical demultiplexer
100,120 C-band optical amplifier
200,320 L-band optical amplifier
220 L-band optical amplifier (components excluding C-band optical amplifier 120)

Claims (21)

少なくとも２つの波長増幅帯域を有し、入力される光信号を増幅する前記波長増幅帯域を切り換える広帯域光増幅器において、
エルビウムをドープした光ファイバである第１ＥＤＦと、前記第１ＥＤＦを励起する第１励起光源と、前記第１励起光源が出力する励起光を前記第１ＥＤＦに注入する第１光カプラと、を有する第１の光増幅部と、
エルビウムをドープした光ファイバである第２ＥＤＦと、前記第２ＥＤＦを励起する第２励起光源と、前記第２励起光源が出力する励起光を前記第２ＥＤＦに注入する第２光カプラと、を有する第２の光増幅部と、
入力される光信号の第１波長帯域を増幅させる場合には、前記第１の光増幅部により前記第１波長帯域の光信号を増幅させて出力させるか、入力される光信号の第２波長帯域を増幅させる場合には、前記第１の光増幅部が出力する前記第２波長帯域の光信号と前記第１波長帯域の自然放出光とを前記第２の光増幅部に入力させて、前記第２波長帯域の光信号を増幅させるようにして出力させるか、を切り換える光スイッチと、
を備える広帯域光増幅器。In a broadband optical amplifier having at least two wavelength amplification bands and switching the wavelength amplification bands for amplifying an input optical signal,
A first EDF that is an optical fiber doped with erbium; a first pumping light source that pumps the first EDF; and a first optical coupler that injects pumping light output from the first pumping light source into the first EDF. 1 optical amplification section;
A second EDF that is an optical fiber doped with erbium; a second pumping light source that pumps the second EDF; and a second optical coupler that injects pumping light output from the second pumping light source into the second EDF. Two optical amplification units;
When amplifying the first wavelength band of the optical signal input, either to output by amplifying an optical signal before Symbol first wavelength band by said first optical amplifying section, the optical signal input 2 When amplifying the wavelength band, the optical signal in the second wavelength band and the spontaneous emission light in the first wavelength band output from the first optical amplifying unit are input to the second optical amplifying unit. , whether to output so as to amplify the optical signal prior Symbol second wavelength band, an optical switch for switching,
A broadband optical amplifier comprising: 前記第１ＥＤＦは前記第１波長帯域を増幅させ、
前記第１ＥＤＦと前記第２ＥＤＦの組み合わせは前記第２波長帯域を増幅させるように、前記第１ＥＤＦおよび第２ＥＤＦの長さ若しくはＥＤＦの長さとエルビウムのドープ濃度が予め設定されている請求項１記載の広帯域光増幅器。The first EDF amplifies the first wavelength band,
The combination of the said first 1EDF second 2EDF is to amplify the second wavelength band, according to claim 1, wherein said first 1EDF and length and the doping concentration of erbium length or EDF of the 2EDF is that is preset Broadband optical amplifier. 前記光スイッチは、外部からの制御によって切換制御され、前記第１波長帯域の光信号を増幅させるときは前記第１の光増幅部から出力される光信号を光信号出力端へ光路接続して外部へ出射するように切り換えられ、前記第２波長帯域の光信号を増幅させるときは前記第１の光増幅部と前記第２の光増幅部とを直列接続して、前記第２の光増幅部から出力される光信号を前記光信号出力端へ光路接続して外部へ出射するように切り換えられる請求項１または２に記載の広帯域光増幅器。  The optical switch is controlled by an external control, and when the optical signal in the first wavelength band is amplified, the optical signal output from the first optical amplifying unit is connected to the optical signal output terminal through an optical path. When the optical signal in the second wavelength band is amplified so as to be emitted to the outside, the first optical amplification unit and the second optical amplification unit are connected in series, and the second optical amplification is performed. The broadband optical amplifier according to claim 1, wherein the optical signal output from the unit is switched so that the optical signal is connected to the optical signal output end and emitted to the outside. 前記第１の光増幅部は第１光アイソレータと第２光アイソレータとを更に備え、
前記第１光アイソレータは外部からの入射光を受けて通過させ、逆方向の出力端側からの不要な光信号は遮断し、
前記第２光アイソレータは前記第１ＥＤＦから出力される光信号はそのまま通過して出力させ、逆方向からの不要な光信号は遮断する
請求項１から３のいずれか１項に記載の広帯域光増幅器。The first optical amplification unit further includes a first optical isolator and a second optical isolator,
The first optical isolator receives incident light from the outside and allows it to pass through, blocking unnecessary optical signals from the output end side in the reverse direction,
Said second optical isolator optical signal output from the first 1EDF causes the output through as it is, wide-band optical amplifier according to any one of claims 1 to 3, the unnecessary light signal from the reverse blocking . 前記第２の光増幅部は第３光アイソレータを更に備え、
前記第３光アイソレータは前記第２ＥＤＦから出力される光信号はそのまま通過して出力させ、逆方向からの不要な光信号は遮断する
請求項１から４のいずれか１項に記載の広帯域光増幅器。The second optical amplification unit further includes a third optical isolator,
The third optical isolator wherein the optical signal output from the 2EDF causes the output through as it is, wide-band optical amplifier according to claim 1, any one of 4 to unwanted optical signals from the reverse direction is blocked . 前記第２の光増幅部は第３励起光源と第３光カプラとを更に備え、
前記第３励起光源は第２ＥＤＦへ前記第３光カプラを介して励起光を供給する請求項１から５のいずれか１項に記載の広帯域光増幅器。The second optical amplification unit further includes a third excitation light source and a third optical coupler,
The third excitation light source is a broadband optical amplifier according to any one of claims 1-5 for supplying pumping light through the to the first 2EDF third optical coupler. 前記第１の光増幅部に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は前記第１光アイソレータ、前記第１ＥＤＦ、前記第１励起光源、前記第２光アイソレータの配設順序であることを特徴とする請求項４に記載の広帯域光増幅器。  The components included in the first optical amplifying unit are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the first optical isolator, the first EDF, the first pumping light source, and the second optical isolator. 5. The broadband optical amplifier according to claim 4, wherein the broadband optical amplifier is in an arrangement order. 前記第１の光増幅部に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は前記第１光アイソレータ、前記第１励起光源、前記第１ＥＤＦ、前記第２光アイソレータの配設順序であることを特徴とする請求項４に記載の広帯域光増幅器。  The components included in the first optical amplifying unit are connected in series, and the order of arrangement from the input side of the optical signal is the order of the first optical isolator, the first excitation light source, the first EDF, and the second optical isolator. 5. The broadband optical amplifier according to claim 4, wherein the broadband optical amplifier is in an arrangement order. 前記第２の光増幅部に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は前記第２励起光源、前記第２ＥＤＦ、前記第３光アイソレータの配設順序であることを特徴とする請求項５に記載の広帯域光増幅器。  The constituent elements included in the second optical amplifying unit are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the arrangement order of the second pumping light source, the second EDF, and the third optical isolator. The broadband optical amplifier according to claim 5. 前記第２の光増幅部に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は前記第２ＥＤＦ、前記第２励起光源、前記第３光アイソレータの配設順序であることを特徴とする請求項５に記載の広帯域光増幅器。  The components included in the second optical amplifying unit are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the arrangement order of the second EDF, the second excitation light source, and the third optical isolator. The broadband optical amplifier according to claim 5. 前記第２の光増幅部に備える各構成要素は直列接続され、光信号の入力側からの配設順序は前記第３励起光源、前記第２ＥＤＦ、前記第２励起光源の配設順序であることを特徴とする請求項６に記載の広帯域光増幅器。  The components included in the second optical amplifying unit are connected in series, and the arrangement order from the input side of the optical signal is the arrangement order of the third excitation light source, the second EDF, and the second excitation light source. The broadband optical amplifier according to claim 6. 前記第２ＥＤＦから出力される光信号の前記第１波長帯域以下の光成分は通過阻止または減衰させ、前記第２波長帯域の光成分を通過出力させる光学フィルタ素子を更に備える請求項１から１１のいずれか１項に記載の広帯域光増幅器。12. The optical filter element according to claim 1, further comprising: an optical filter element that blocks or attenuates an optical component of the optical signal output from the second EDF that is equal to or lower than the first wavelength band and passes and outputs the optical component of the second wavelength band. The broadband optical amplifier according to any one of the above. 前記光学フィルタ素子はＷＤＭカプラである請求項１２に記載の広帯域光増幅器。  The broadband optical amplifier according to claim 12, wherein the optical filter element is a WDM coupler. 前記第２ＥＤＦに前記第２励起光源の励起光を供給する前記第２光カプラは、前記第２ＥＤＦから出力される光信号の前記第１波長帯域以下の光成分は通過阻止または減衰させ、前記第２波長帯域の光成分を通過出力させるＷＤＭカプラである請求項１０または１１に記載の広帯域光増幅器。  The second optical coupler that supplies the second EDF with pumping light from the second pumping light source blocks or attenuates light components of the optical signal output from the second EDF that are equal to or lower than the first wavelength band. 12. The broadband optical amplifier according to claim 10, wherein the broadband optical amplifier is a WDM coupler that passes and outputs optical components in two wavelength bands. 前記ＷＤＭカプラと前記第２励起光源との間に、前記ＷＤＭカプラを介して流入してくる光信号を阻止し、前記第２励起光源から出力する励起光を前記ＷＤＭカプラを介して前記第２ＥＤＦへ供給する第４光アイソレータを更に備える請求項１４記載の広帯域光増幅器。  An optical signal flowing through the WDM coupler between the WDM coupler and the second pumping light source is blocked, and pumping light output from the second pumping light source is sent to the second EDF through the WDM coupler. The broadband optical amplifier according to claim 14, further comprising a fourth optical isolator for supplying to the optical fiber. 外部から入力される入力信号光は第１波長帯域と第２波長帯域との２つの波長帯域の光信号であり、当該入力信号光を増幅して出力する広帯域光増幅器において、
前記第１波長帯域を増幅可能なエルビウムのドープ濃度条件とファイバ長とを備える第１ＥＤＦと、
前記第２波長帯域を増幅可能なエルビウムのドープ濃度条件とファイバ長とを備えるエルビウムドープファイバに対して、前記第１ＥＤＦのファイバ条件を差し引いた残りのエルビウムドープファイバとする第２ＥＤＦと、
外部からの入力信号光を受けて、前記第１ＥＤＦに基づいて前記第１波長帯域を増幅して出力可能な構成要素を内蔵する第１の光増幅部と、
前記第１の光増幅部から出力される増幅信号光及び自然放出光（ＡＳＥ光）を受けて、前記第１ＥＤＦと前記第２ＥＤＦとの直列接続に基づいて前記第２波長帯域を増幅して出力可能な構成要素を内蔵する第２の光増幅部と、
第１に前記第１波長帯域を増幅して出力する場合には前記第１の光増幅部の出力端を本広帯域光増幅器の外部出力端へ光路接続し、第２に前記第２波長帯域を増幅して出力する場合には前記第１の光増幅部の出力端を前記第２の光増幅部の入力端へ光路接続し、且つ前記第２の光増幅部の出力端を本広帯域光増幅器の前記外部出力端へ光路接続する光路切替を行う光スイッチと、
を備える広帯域光増幅器。The input signal light input from the outside is an optical signal of two wavelength bands, a first wavelength band and a second wavelength band, and in a broadband optical amplifier that amplifies and outputs the input signal light,
A first EDF comprising an erbium doping concentration condition capable of amplifying the first wavelength band and a fiber length;
An erbium-doped fiber having an erbium-doped concentration condition capable of amplifying the second wavelength band and a fiber length; a second EDF that is a remaining erbium-doped fiber obtained by subtracting the fiber condition of the first EDF;
A first optical amplifying unit containing a component capable of receiving an input signal light from the outside and amplifying and outputting the first wavelength band based on the first EDF;
Upon receiving the amplified signal light and spontaneous emission light (ASE light) output from the first optical amplifying unit, the second wavelength band is amplified and output based on the serial connection of the first EDF and the second EDF. A second optical amplification unit containing possible components;
First, when the first wavelength band is amplified and output, the output end of the first optical amplifying unit is optically connected to the external output end of the broadband optical amplifier, and secondly, the second wavelength band is When amplifying and outputting, the output end of the first optical amplifying unit is optically connected to the input end of the second optical amplifying unit, and the output end of the second optical amplifying unit is connected to the broadband optical amplifier. An optical switch for switching an optical path for connecting an optical path to the external output terminal,
A broadband optical amplifier comprising: 前記第２の光増幅部は、前記第２波長帯域以外のＡＳＥ光成分をフィルタ除去する光学フィルタ素子を更に備える請求項１６に記載の広帯域光増幅器。  The broadband optical amplifier according to claim 16, wherein the second optical amplification unit further includes an optical filter element that filters out an ASE light component other than the second wavelength band. 前記第１波長帯域は、前記第２波長帯域よりも短い波長帯域である請求項１から１７のいずれか１項に記載の広帯域光増幅器。The first wavelength band, wide-band optical amplifier according to any one of claims 1 to 17 which is a wavelength band shorter than the second wavelength band. 前記第１波長帯域はＣバンドであり、前記第２波長帯域はＬバンドである請求項１８に記載の広帯域光増幅器。  The broadband optical amplifier according to claim 18, wherein the first wavelength band is a C band and the second wavelength band is an L band. 請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の広帯域光増幅器と、
少なくとも前記第１波長帯域および第２波長帯域の両波長帯域を可変可能で、前記広帯域光増幅器の出力光を受けて設定制御されたフィルタ波長の成分が最小の通過ロスで通過出力する可変波長光フィルタと、
該可変波長光フィルタでフィルタされた出力光を２分岐し、分岐した一方は前記広帯域光増幅器の入力端へ供給し、他方は出力光として外部へ出力する光分波器と、
を備え、
出力する波長帯域に応じて前記光スイッチで光路を切り換える広帯域可変波長光源。A wide-band optical amplifier according to any one of claims 19 claim 1,
Variable wavelength light capable of varying at least both of the first wavelength band and the second wavelength band, and having a filter wavelength component set and controlled in response to the output light of the broadband optical amplifier with a minimum passing loss. Filters,
An optical demultiplexer that bifurcates the output light filtered by the variable wavelength optical filter, one of which is supplied to the input terminal of the broadband optical amplifier and the other that is output to the outside as output light;
With
A broadband variable wavelength light source that switches an optical path with the optical switch according to an output wavelength band. 少なくとも２つの波長増幅帯域を有し、入力される光信号を増幅する前記波長増幅帯域を切り換える広帯域光増幅方法であって、
エルビウムをドープした光ファイバである第１ＥＤＦと、前記第１ＥＤＦを励起する第１励起光源と、前記第１励起光源が出力する励起光を前記第１ＥＤＦに注入する第１光カプラと、を有する第１の光増幅段階と、
エルビウムをドープした光ファイバである第２ＥＤＦと、前記第２ＥＤＦを励起する第２励起光源と、前記第２励起光源が出力する励起光を前記第２ＥＤＦに注入する第２光カプラと、を有する第２の光増幅段階と、
入力される光信号の第１波長帯域を増幅させる場合には、前記第１の光増幅段階により前記第１波長帯域の光信号を増幅させて出力させるか、入力される光信号の第２波長帯域を増幅させる場合には、前記第１の光増幅段階が出力する前記第２波長帯域の光信号と前記第１波長帯域の自然放出光とを前記第２の光増幅段階に入力させて、前記第２波長帯域の光信号を増幅させるようにして出力させるか、を切り換える光スイッチ段階と、
を備える広帯域光増幅方法。A broadband optical amplification method having at least two wavelength amplification bands and switching the wavelength amplification bands for amplifying an input optical signal,
A first EDF that is an optical fiber doped with erbium; a first pumping light source that pumps the first EDF; and a first optical coupler that injects pumping light output from the first pumping light source into the first EDF. 1 optical amplification stage;
A second EDF that is an optical fiber doped with erbium; a second pumping light source that pumps the second EDF; and a second optical coupler that injects pumping light output from the second pumping light source into the second EDF. Two optical amplification stages;
When amplifying the first wavelength band of the optical signal input, either to output by amplifying an optical signal before Symbol first wavelength band by said first optical amplifier stage, the optical signal input 2 When amplifying the wavelength band, the optical signal in the second wavelength band output from the first optical amplification stage and the spontaneous emission light in the first wavelength band are input to the second optical amplification stage. , whether to output so as to amplify the optical signal prior Symbol second wavelength band, an optical switch stage for switching,
A broadband optical amplification method comprising:
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