JPH0685370A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
- Publication number
- JPH0685370A JPH0685370A JP4260886A JP26088692A JPH0685370A JP H0685370 A JPH0685370 A JP H0685370A JP 4260886 A JP4260886 A JP 4260886A JP 26088692 A JP26088692 A JP 26088692A JP H0685370 A JPH0685370 A JP H0685370A
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- Japan
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- optical
- fiber
- signal light
- light
- pumping
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバ増幅器において光増幅ファイバに
よって発生する自然放出光の増幅を抑えて低雑音および
高利得が得られるようにする。 【構成】 励起光源２，４が発生する励起光を合分波器
３，５を通して光増幅ファイバ部１に導入すると、励起
光が合分波器９，光ファイバ１２，合分波器１０を介し
てバイパスされて光増幅ファイバ６，７が励起される。
この状態から信号光を入力すると、信号光が光増幅ファ
イバ６の内部を伝搬する間に誘導放出によって増幅さ
れ、さらに合分波器９，光アイソレータ１１，合分波器
１０を介して光増幅ファイバ７の内部を伝搬する間にさ
らに増幅されて出力される。また、光増幅ファイバ７に
よって発生した自然放出光は、合分波器１０を介して光
アイソレータ１１によって遮断されて光増幅ファイバ６
には伝搬せず、光増幅ファイバ６での雑音の増大が防止
される。
よって発生する自然放出光の増幅を抑えて低雑音および
高利得が得られるようにする。 【構成】 励起光源２，４が発生する励起光を合分波器
３，５を通して光増幅ファイバ部１に導入すると、励起
光が合分波器９，光ファイバ１２，合分波器１０を介し
てバイパスされて光増幅ファイバ６，７が励起される。
この状態から信号光を入力すると、信号光が光増幅ファ
イバ６の内部を伝搬する間に誘導放出によって増幅さ
れ、さらに合分波器９，光アイソレータ１１，合分波器
１０を介して光増幅ファイバ７の内部を伝搬する間にさ
らに増幅されて出力される。また、光増幅ファイバ７に
よって発生した自然放出光は、合分波器１０を介して光
アイソレータ１１によって遮断されて光増幅ファイバ６
には伝搬せず、光増幅ファイバ６での雑音の増大が防止
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ増幅器に関
し、特に光増幅ファイバの信号光入力側と信号光出力側
との両方向から励起光を導入する双方向励起の光ファイ
バ増幅器に関する。
し、特に光増幅ファイバの信号光入力側と信号光出力側
との両方向から励起光を導入する双方向励起の光ファイ
バ増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の光ファイバ増幅器は、図
２に示すように、光増幅ファイバ２１の信号光入力側に
単数または複数の励起光源２２の発生する励起光と光伝
送路の信号光とを合波する合分波器（または合波器）２
３を接続し、光増幅ファイバ２１の信号光出力側に単数
または複数の励起光源２４の発生する励起光を光増幅フ
ァイバ２１の信号光出力側から導入する合分波器（また
は合波器）２５を接続した構成となっていた。
２に示すように、光増幅ファイバ２１の信号光入力側に
単数または複数の励起光源２２の発生する励起光と光伝
送路の信号光とを合波する合分波器（または合波器）２
３を接続し、光増幅ファイバ２１の信号光出力側に単数
または複数の励起光源２４の発生する励起光を光増幅フ
ァイバ２１の信号光出力側から導入する合分波器（また
は合波器）２５を接続した構成となっていた。
【０００３】このような従来の光ファイバ増幅器では、
光増幅ファイバ２１の信号光入力側および信号光出力側
に位置する合分波器２３および２５を通して励起光源２
２および２４が発生する励起光（信号光とは異なる波長
帯を有する）を光増幅ファイバ２１に導入することによ
って、光増幅ファイバ２１は励起状態となる。この状態
において、信号光入力側から信号光を入力すると、光増
幅ファイバ２１の内部を伝搬する間に誘導放出によって
信号光が増幅され、信号光出力側より放出される。
光増幅ファイバ２１の信号光入力側および信号光出力側
に位置する合分波器２３および２５を通して励起光源２
２および２４が発生する励起光（信号光とは異なる波長
帯を有する）を光増幅ファイバ２１に導入することによ
って、光増幅ファイバ２１は励起状態となる。この状態
において、信号光入力側から信号光を入力すると、光増
幅ファイバ２１の内部を伝搬する間に誘導放出によって
信号光が増幅され、信号光出力側より放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の光ファイバ
増幅器では、光増幅ファイバ２１自身の発生する自然放
出光（信号光と同じ波長帯を有する）が光増幅ファイバ
２１の入出力端に位置する光部品において反射されるた
めに、光ファイバ増幅器の利得を大きくすると自然放出
光が次々に増幅されて、雑音特性の劣化および小信号利
得の低下が生じるという問題点があった。
増幅器では、光増幅ファイバ２１自身の発生する自然放
出光（信号光と同じ波長帯を有する）が光増幅ファイバ
２１の入出力端に位置する光部品において反射されるた
めに、光ファイバ増幅器の利得を大きくすると自然放出
光が次々に増幅されて、雑音特性の劣化および小信号利
得の低下が生じるという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は、上述の点に鑑み、光増幅
ファイバ部を２組以上の光増幅ファイバのそれぞれ中間
に光回路を直列接続して構成し、光回路により信号光を
信号光入力側から信号光出力側にのみ通過させるように
して低雑音を実現し、かつ励起光を信号光入力側と信号
光出力側との間の両方向に通過させるようにして高利得
も得られるようにした光ファイバ増幅器を提供すること
にある。
ファイバ部を２組以上の光増幅ファイバのそれぞれ中間
に光回路を直列接続して構成し、光回路により信号光を
信号光入力側から信号光出力側にのみ通過させるように
して低雑音を実現し、かつ励起光を信号光入力側と信号
光出力側との間の両方向に通過させるようにして高利得
も得られるようにした光ファイバ増幅器を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ増幅
器は、励起光を吸収し信号光を増幅する光増幅ファイバ
の信号光入力側に励起光源の発生する励起光と信号光と
を合波して前記光増幅ファイバに導入する合波器を接続
し、前記光増幅ファイバの信号光出力側に励起光源の発
生する励起光を前記光増幅ファイバの信号光出力側から
導入する合波器を接続する双方向励起の光ファイバ増幅
器において、光増幅ファイバ部が、２組以上の光増幅フ
ァイバのそれぞれの中間に、信号光は入力ポートから出
力ポートへの一方向にのみ通過し、逆方向へは通過しな
い、励起光は入力ポートから出力ポートへ、出力ポート
から入力ポートへの両方向に通過するという特性を有す
る光回路を直列接続した構成であることを特徴とする。
器は、励起光を吸収し信号光を増幅する光増幅ファイバ
の信号光入力側に励起光源の発生する励起光と信号光と
を合波して前記光増幅ファイバに導入する合波器を接続
し、前記光増幅ファイバの信号光出力側に励起光源の発
生する励起光を前記光増幅ファイバの信号光出力側から
導入する合波器を接続する双方向励起の光ファイバ増幅
器において、光増幅ファイバ部が、２組以上の光増幅フ
ァイバのそれぞれの中間に、信号光は入力ポートから出
力ポートへの一方向にのみ通過し、逆方向へは通過しな
い、励起光は入力ポートから出力ポートへ、出力ポート
から入力ポートへの両方向に通過するという特性を有す
る光回路を直列接続した構成であることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の光ファイバ増幅器では、励起光源が発
生する励起光を光増幅ファイバ部の信号光入力側および
信号光出力側に位置する合波器を通して光増幅ファイバ
部に導入すると、励起光が光回路により信号光入力側お
よび信号光出力側の両方向に通過して光増幅ファイバを
励起する。この励起状態において、信号光入力側から信
号光を入力すると、信号光が信号光入力側の光増幅ファ
イバの内部を伝搬する間に誘導放出によって増幅され、
さらに光回路を介して信号光出力側の光増幅ファイバの
内部を伝搬する間に誘導放出によってさらに増幅され
る。一方、信号光入力側の光増幅ファイバによって発生
した自然放出光は、光回路を介して信号光出力側の光増
幅ファイバに伝搬されて信号光とともに増幅されて出力
されるが、信号光出力側の光増幅ファイバによって発生
した自然放出光は、光回路によって遮断されて信号光入
力側の光増幅ファイバへは伝搬せず、信号光入力側の光
増幅ファイバでの雑音の増大が防止される。
生する励起光を光増幅ファイバ部の信号光入力側および
信号光出力側に位置する合波器を通して光増幅ファイバ
部に導入すると、励起光が光回路により信号光入力側お
よび信号光出力側の両方向に通過して光増幅ファイバを
励起する。この励起状態において、信号光入力側から信
号光を入力すると、信号光が信号光入力側の光増幅ファ
イバの内部を伝搬する間に誘導放出によって増幅され、
さらに光回路を介して信号光出力側の光増幅ファイバの
内部を伝搬する間に誘導放出によってさらに増幅され
る。一方、信号光入力側の光増幅ファイバによって発生
した自然放出光は、光回路を介して信号光出力側の光増
幅ファイバに伝搬されて信号光とともに増幅されて出力
されるが、信号光出力側の光増幅ファイバによって発生
した自然放出光は、光回路によって遮断されて信号光入
力側の光増幅ファイバへは伝搬せず、信号光入力側の光
増幅ファイバでの雑音の増大が防止される。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【０００９】図１は、本発明の一実施例に係る光ファイ
バ増幅器の構成を示すブロック図である。本実施例の光
ファイバ増幅器は、光増幅ファイバ部１の信号光入力側
に励起光源２の発生する励起光と光伝送路の信号光とを
合波して光増幅ファイバ６に導入する合分波器（または
合波器）３を接続し、光増幅ファイバ部１の信号光出力
側に励起光源４の発生する励起光を光増幅ファイバ部１
の信号光出力側から導入する合分波器（または合波器）
５を接続する双方向励起の光ファイバ増幅器である。
バ増幅器の構成を示すブロック図である。本実施例の光
ファイバ増幅器は、光増幅ファイバ部１の信号光入力側
に励起光源２の発生する励起光と光伝送路の信号光とを
合波して光増幅ファイバ６に導入する合分波器（または
合波器）３を接続し、光増幅ファイバ部１の信号光出力
側に励起光源４の発生する励起光を光増幅ファイバ部１
の信号光出力側から導入する合分波器（または合波器）
５を接続する双方向励起の光ファイバ増幅器である。
【００１０】光増幅ファイバ部１は、励起光を吸収し信
号光を増幅する２組の光増幅ファイバ６および７の中間
に光回路８を直列接続して構成されている。
号光を増幅する２組の光増幅ファイバ６および７の中間
に光回路８を直列接続して構成されている。
【００１１】光回路８は、信号光は入力ポートから出力
ポートへの一方向にのみ通過し、逆方向へは通過しな
い、励起光は入力ポートから出力ポートへ、出力ポート
から入力ポートへの両方向に通過するという特性を有す
る光回路である。本実施例では、光回路８を、光アイソ
レータ１１の入出力端に合分波器９および１０を直列接
続し、さらに合分波器９および１０の励起光ポート同士
を光ファイバ１２で接続して実現している。
ポートへの一方向にのみ通過し、逆方向へは通過しな
い、励起光は入力ポートから出力ポートへ、出力ポート
から入力ポートへの両方向に通過するという特性を有す
る光回路である。本実施例では、光回路８を、光アイソ
レータ１１の入出力端に合分波器９および１０を直列接
続し、さらに合分波器９および１０の励起光ポート同士
を光ファイバ１２で接続して実現している。
【００１２】次に、このように構成された本実施例の光
ファイバ増幅器の動作について説明する。
ファイバ増幅器の動作について説明する。
【００１３】励起光源２および４が発生する励起光（信
号光とは異なる波長帯を有する）を光増幅ファイバ部１
の信号光入力側および信号光出力側に位置する合分波器
３および５を通して光増幅ファイバ部１に導入すると、
励起光源２で発生した励起光は、信号光入力側の光増幅
ファイバ６を励起状態にするとともに、合分波器９，光
ファイバ１２および合分波器１０を介して信号光出力側
の光増幅ファイバ７も励起状態にする。また、励起光源
４で発生した励起光は、信号光出力側の光増幅ファイバ
７を励起状態にするとともに、合分波器１０，光ファイ
バ１２および合分波器９を介して信号光入力側の光増幅
ファイバ６も励起状態にする。
号光とは異なる波長帯を有する）を光増幅ファイバ部１
の信号光入力側および信号光出力側に位置する合分波器
３および５を通して光増幅ファイバ部１に導入すると、
励起光源２で発生した励起光は、信号光入力側の光増幅
ファイバ６を励起状態にするとともに、合分波器９，光
ファイバ１２および合分波器１０を介して信号光出力側
の光増幅ファイバ７も励起状態にする。また、励起光源
４で発生した励起光は、信号光出力側の光増幅ファイバ
７を励起状態にするとともに、合分波器１０，光ファイ
バ１２および合分波器９を介して信号光入力側の光増幅
ファイバ６も励起状態にする。
【００１４】このような光増幅ファイバ６および７の励
起状態において、信号光入力側から信号光を入力する
と、合分波器３により励起光と信号光とが合波され、光
増幅ファイバ６の内部を伝搬する間に誘導放出によって
信号光が増幅され、合分波器９に入力される。
起状態において、信号光入力側から信号光を入力する
と、合分波器３により励起光と信号光とが合波され、光
増幅ファイバ６の内部を伝搬する間に誘導放出によって
信号光が増幅され、合分波器９に入力される。
【００１５】合分波器９は、入力された信号光と励起光
とのうち、信号光を光アイソレータ１１の方向へ、励起
光を光ファイバ１２の方向に分岐する。
とのうち、信号光を光アイソレータ１１の方向へ、励起
光を光ファイバ１２の方向に分岐する。
【００１６】光アイソレータ１１の方向に分岐された信
号光は、光アイソレータ１１および合分波器１０を通過
し、信号光出力側の光増幅ファイバ７に導入され、光増
幅ファイバ７の内部を伝搬する間に誘導放出によってさ
らに増幅され、合分波器５を介して信号光出力側に出力
される。
号光は、光アイソレータ１１および合分波器１０を通過
し、信号光出力側の光増幅ファイバ７に導入され、光増
幅ファイバ７の内部を伝搬する間に誘導放出によってさ
らに増幅され、合分波器５を介して信号光出力側に出力
される。
【００１７】ところで、信号光入力側の光増幅ファイバ
６によって発生した自然放出光は、信号光と同じ波長帯
なので、合分波器９，光アイソレータ１１および合分波
器１０を介して信号光出力側の光増幅ファイバ７に伝搬
されて信号光とともに増幅されて出力されるが、信号光
出力側の光増幅ファイバ７によって発生した自然放出光
は、同じく信号光と同じ波長帯なので、合分波器１０を
通過して光アイソレータ１１によって遮断され、信号光
入力側の光増幅ファイバ６へは伝搬しない。
６によって発生した自然放出光は、信号光と同じ波長帯
なので、合分波器９，光アイソレータ１１および合分波
器１０を介して信号光出力側の光増幅ファイバ７に伝搬
されて信号光とともに増幅されて出力されるが、信号光
出力側の光増幅ファイバ７によって発生した自然放出光
は、同じく信号光と同じ波長帯なので、合分波器１０を
通過して光アイソレータ１１によって遮断され、信号光
入力側の光増幅ファイバ６へは伝搬しない。
【００１８】本実施例の光ファイバ増幅器では、信号光
入力側の光増幅ファイバ６による増幅と信号光出力側の
光増幅ファイバ７による増幅との２段の増幅を行ってい
るので、全体の雑音指数を決定する度合が大きい信号光
入力側の光増幅ファイバ６に信号光出力側の光増幅ファ
イバ７によって発生した自然放出光を伝搬させないこと
は、全体の雑音指数を小さくする上で大きな役割を果た
す。
入力側の光増幅ファイバ６による増幅と信号光出力側の
光増幅ファイバ７による増幅との２段の増幅を行ってい
るので、全体の雑音指数を決定する度合が大きい信号光
入力側の光増幅ファイバ６に信号光出力側の光増幅ファ
イバ７によって発生した自然放出光を伝搬させないこと
は、全体の雑音指数を小さくする上で大きな役割を果た
す。
【００１９】図３および図４は、本実施例の光ファイバ
増幅器と従来の光ファイバ増幅器との利得−光出力特性
および雑音指数−利得特性を比較する線図である。本実
施例の光ファイバ増幅器の特性（ｂ）と従来の光ファイ
バ増幅器の特性（ａ）とを比較して示す。本実施例の光
ファイバ増幅器は、２組の光増幅ファイバ６および７に
よって２段の増幅を行う際に励起光を信号光入力側と信
号光出力側との間の両方向に通過させるようにして有効
に利用しているので、従来の光ファイバ増幅器に比べ、
光出力の非飽和領域において高利得である（図３参
照）。また、例えば、励起光源２から発生する励起光を
最適に調整して光増幅ファイバ６で発生する自然放出光
の雑音指数を最小にした後に、励起光源４から発生する
励起光の強さを変化させて利得を調整する等の使い方を
すれば、雑音指数が利得にあまり関係せずにほぼ一定と
なる（図４参照）。
増幅器と従来の光ファイバ増幅器との利得−光出力特性
および雑音指数−利得特性を比較する線図である。本実
施例の光ファイバ増幅器の特性（ｂ）と従来の光ファイ
バ増幅器の特性（ａ）とを比較して示す。本実施例の光
ファイバ増幅器は、２組の光増幅ファイバ６および７に
よって２段の増幅を行う際に励起光を信号光入力側と信
号光出力側との間の両方向に通過させるようにして有効
に利用しているので、従来の光ファイバ増幅器に比べ、
光出力の非飽和領域において高利得である（図３参
照）。また、例えば、励起光源２から発生する励起光を
最適に調整して光増幅ファイバ６で発生する自然放出光
の雑音指数を最小にした後に、励起光源４から発生する
励起光の強さを変化させて利得を調整する等の使い方を
すれば、雑音指数が利得にあまり関係せずにほぼ一定と
なる（図４参照）。
【００２０】なお、上記実施例では、光増幅ファイバ部
１を２組の光増幅ファイバ６および７と１つの光回路８
とで構成した場合を例にとって説明したが、光増幅ファ
イバ部が２組以上の光増幅ファイバのそれぞれの中間に
光回路を直列接続した構成であれば本発明が同様に実施
できることはいうまでもない。
１を２組の光増幅ファイバ６および７と１つの光回路８
とで構成した場合を例にとって説明したが、光増幅ファ
イバ部が２組以上の光増幅ファイバのそれぞれの中間に
光回路を直列接続した構成であれば本発明が同様に実施
できることはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、双方向励
起の光ファイバ増幅器において光増幅ファイバ部を２組
以上の光増幅ファイバのそれぞれの中間に光回路を直列
接続した構成とし、信号光を信号光入力側から信号光出
力側にのみ通過させて信号光出力側の光増幅ファイバで
発生した自然放出光を信号光入力側の光増幅ファイバに
伝搬しないことにより低雑音を実現し、かつ励起光をバ
イパスして信号光入力側と信号光出力側との間の両方向
に通過させることにより励起光を有効に利用して高利得
を得ることができるという効果を有する。
起の光ファイバ増幅器において光増幅ファイバ部を２組
以上の光増幅ファイバのそれぞれの中間に光回路を直列
接続した構成とし、信号光を信号光入力側から信号光出
力側にのみ通過させて信号光出力側の光増幅ファイバで
発生した自然放出光を信号光入力側の光増幅ファイバに
伝搬しないことにより低雑音を実現し、かつ励起光をバ
イパスして信号光入力側と信号光出力側との間の両方向
に通過させることにより励起光を有効に利用して高利得
を得ることができるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例に係る光ファイバ増幅器の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】従来の光ファイバ増幅器の一例を示すブロック
図である。
図である。
【図３】本実施例の光ファイバ増幅器と従来の光ファイ
バ増幅器との利得−光出力特性を比較する線図である。
バ増幅器との利得−光出力特性を比較する線図である。
【図４】本実施例の光ファイバ増幅器と従来の光ファイ
バ増幅器との雑音指数−利得特性を比較する線図であ
る。
バ増幅器との雑音指数−利得特性を比較する線図であ
る。
１ 光増幅ファイバ部 ２，４ 励起光源 ３，５ 合分波器（合波器） ６，７ 光増幅ファイバ ８ 光回路 ９，１０ 合分波器 １１ 光アイソレータ １２ 光ファイバ
Claims (1)
- 【請求項１】 励起光を吸収し信号光を増幅する光増幅
ファイバの信号光入力側に励起光源の発生する励起光と
信号光とを合波して前記光増幅ファイバに導入する合波
器を接続し、前記光増幅ファイバの信号光出力側に励起
光源の発生する励起光を前記光増幅ファイバの信号光出
力側から導入する合波器を接続する双方向励起の光ファ
イバ増幅器において、 光増幅ファイバ部が、２組以上の光増幅ファイバのそれ
ぞれの中間に、信号光は入力ポートから出力ポートへの
一方向にのみ通過し、逆方向へは通過しない、励起光は
入力ポートから出力ポートへ、出力ポートから入力ポー
トへの両方向に通過するという特性を有する光回路を直
列接続した構成であることを特徴とする光ファイバ増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4260886A JP2862040B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光ファイバ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4260886A JP2862040B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685370A true JPH0685370A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2862040B2 JP2862040B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=17354121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4260886A Expired - Lifetime JP2862040B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2862040B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6927897B2 (en) | 1994-05-06 | 2005-08-09 | Hitachi, Ltd. | Optical amplifier |
| JP2005277370A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅性導波路、光増幅モジュールおよび光通信システム |
| US7391562B2 (en) | 1995-03-20 | 2008-06-24 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP4260886A patent/JP2862040B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7391562B2 (en) | 1995-03-20 | 2008-06-24 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| US7466477B2 (en) | 1995-03-20 | 2008-12-16 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| JP2005277370A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅性導波路、光増幅モジュールおよび光通信システム |
| JP4655553B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2011-03-23 | 住友電気工業株式会社 | 光増幅性導波路、光増幅モジュールおよび光通信システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2862040B2 (ja) | 1999-02-24 |
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