JPH07234423A - 光増幅器および光増幅方法 - Google Patents
光増幅器および光増幅方法Info
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- JPH07234423A JPH07234423A JP6026802A JP2680294A JPH07234423A JP H07234423 A JPH07234423 A JP H07234423A JP 6026802 A JP6026802 A JP 6026802A JP 2680294 A JP2680294 A JP 2680294A JP H07234423 A JPH07234423 A JP H07234423A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
- C03C13/046—Multicomponent glass compositions
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/12—Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 増幅帯域の平坦でかつ低価格な光増幅器およ
び光増幅方法を提供することにある。 【構成】 コア部あるいはクラッド部にレーザ遷移準位
を有する希土類元素または遷移金属を添加した光ファイ
バからなる活性媒体１１−１および１１−２と、この活
性媒体を励起する励起光を発生する励起光源１２−１お
よび１２−２と、合波部１３−１および１３−２とを有
する増幅部１１０および１２０を有し、かつ光アイソレ
ータ１４を具備する光増幅器において、前記活性媒体で
ある希土類元素または遷移金属添加・光ファイバの内の
少なくとも２つの希土類元素または遷移金属添加・光フ
ァイバのガラスホストが互いに異なる
び光増幅方法を提供することにある。 【構成】 コア部あるいはクラッド部にレーザ遷移準位
を有する希土類元素または遷移金属を添加した光ファイ
バからなる活性媒体１１−１および１１−２と、この活
性媒体を励起する励起光を発生する励起光源１２−１お
よび１２−２と、合波部１３−１および１３−２とを有
する増幅部１１０および１２０を有し、かつ光アイソレ
ータ１４を具備する光増幅器において、前記活性媒体で
ある希土類元素または遷移金属添加・光ファイバの内の
少なくとも２つの希土類元素または遷移金属添加・光フ
ァイバのガラスホストが互いに異なる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信および光計測の
分野において必要となる光増幅器および光増幅方法に関
する。
分野において必要となる光増幅器および光増幅方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】Ｅｒ添加光ファイバを用いたファイバ型
光増幅器は、通信用石英ファイバの伝搬損失が最小とな
る１．５μｍ帯での光増幅が可能であり、偏波依存性が
無く、雑音特性が優れている等の特徴を有し、光通信の
重要な部品である。
光増幅器は、通信用石英ファイバの伝搬損失が最小とな
る１．５μｍ帯での光増幅が可能であり、偏波依存性が
無く、雑音特性が優れている等の特徴を有し、光通信の
重要な部品である。
【０００３】図８にＥｒ添加光ファイバを用いた増幅器
の基本の構成（従来技術１）を示す。１は増幅媒体であ
るＥｒ添加光ファイバ、２−１および２−２はＥｒ添加
光ファイバ１への励起光を発生する励起光源部であり、
Ｅｒ添加光ファイバ１は、その前後に設けられた合波部
３−１および３−２を介して励起光源部２−１および２
−２と接続されている。また、合波部３−１は励起光源
部２−１で発生された励起光と信号光とを合波してＥｒ
添加光ファイバ１に導入し、増幅された信号光は合波部
３−２から、光増幅器の発振を抑えるための光アイソレ
ータ４を介して出射されるようになっている。通常、励
起光源部２−１および２−２としては、０．９８μｍあ
るいは１．４８μｍ帯発振の半導体レーザが用いられ、
同図の増幅器はＥｒ添加光ファイバ１を両側から励起す
る双方向励起の構成を示す。
の基本の構成（従来技術１）を示す。１は増幅媒体であ
るＥｒ添加光ファイバ、２−１および２−２はＥｒ添加
光ファイバ１への励起光を発生する励起光源部であり、
Ｅｒ添加光ファイバ１は、その前後に設けられた合波部
３−１および３−２を介して励起光源部２−１および２
−２と接続されている。また、合波部３−１は励起光源
部２−１で発生された励起光と信号光とを合波してＥｒ
添加光ファイバ１に導入し、増幅された信号光は合波部
３−２から、光増幅器の発振を抑えるための光アイソレ
ータ４を介して出射されるようになっている。通常、励
起光源部２−１および２−２としては、０．９８μｍあ
るいは１．４８μｍ帯発振の半導体レーザが用いられ、
同図の増幅器はＥｒ添加光ファイバ１を両側から励起す
る双方向励起の構成を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような光ファイバ
増幅器において、増幅帯域の拡大は光ファイバ増幅器の
適用領域を広げるために必要不可欠な課題である。
増幅器において、増幅帯域の拡大は光ファイバ増幅器の
適用領域を広げるために必要不可欠な課題である。
【０００５】このような課題に対して従来技術１に示す
光ファイバ増幅器では、増幅媒体であるＥｒ添加光ファ
イバ１自体の増幅帯域特性を改善することが検討され、
Ｅｒを添加した石英系光ファイバにＡｌ、またはＡｌお
よびＰを共添加することが提案された（従来技術２）。
光ファイバ増幅器では、増幅媒体であるＥｒ添加光ファ
イバ１自体の増幅帯域特性を改善することが検討され、
Ｅｒを添加した石英系光ファイバにＡｌ、またはＡｌお
よびＰを共添加することが提案された（従来技術２）。
【０００６】図９は、Ａｌを共添加したＥｒ添加石英系
光ファイバの増幅帯域特性の一例を示す。同図にはＡｌ
共添加しないＥｒ添加石英系光ファイバの特性も合わせ
て示す。Ａｌを共添加しないＥｒ添加石英系光ファイバ
は信号波長１．５３６μｍおよび１．５５２μｍに鋭い
増幅ピークがあるが、Ａｌを添加することにより、信号
波長１．５５２μｍの増幅ピークが広がり増幅帯域特性
が改善する。しかしながら本構成では増幅帯域を完全に
平坦にすることは難しく、このため本光増幅器を多段に
接続して構成した光通信システムにおいては、信号波長
により光信号受信端での光信号強度が異なり、光通信シ
ステムを構成する場合の大きな問題であった。
光ファイバの増幅帯域特性の一例を示す。同図にはＡｌ
共添加しないＥｒ添加石英系光ファイバの特性も合わせ
て示す。Ａｌを共添加しないＥｒ添加石英系光ファイバ
は信号波長１．５３６μｍおよび１．５５２μｍに鋭い
増幅ピークがあるが、Ａｌを添加することにより、信号
波長１．５５２μｍの増幅ピークが広がり増幅帯域特性
が改善する。しかしながら本構成では増幅帯域を完全に
平坦にすることは難しく、このため本光増幅器を多段に
接続して構成した光通信システムにおいては、信号波長
により光信号受信端での光信号強度が異なり、光通信シ
ステムを構成する場合の大きな問題であった。
【０００７】図１０は従来技術２の問題を解決するため
に考案された従来技術３の構成を示す（Ｈ．Ｔｏｂａ
ｅｔ ａｌ．，Ａ １００−ｃｈａｎｎｅｌ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ ＦＤＭ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ
ｓｙｓｔｅｍ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｔｕｎａｂｌｅ
Ｇａｉｎ Ｅｑｕａｌｉｚａｒｓ，ＥＣＯＣ’９２，
Ｔｕ Ａ４．２，１９９２）。本技術は従来技術２の光
増幅部１０に波長依存性を補償する波長等価器５を付加
する構成である。
に考案された従来技術３の構成を示す（Ｈ．Ｔｏｂａ
ｅｔ ａｌ．，Ａ １００−ｃｈａｎｎｅｌ Ｏｐｔｉ
ｃａｌ ＦＤＭ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ
ｓｙｓｔｅｍ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｔｕｎａｂｌｅ
Ｇａｉｎ Ｅｑｕａｌｉｚａｒｓ，ＥＣＯＣ’９２，
Ｔｕ Ａ４．２，１９９２）。本技術は従来技術２の光
増幅部１０に波長依存性を補償する波長等価器５を付加
する構成である。
【０００８】図１１に従来技術３の動作原理を説明する
図を示す。図１１（ａ）は光増幅部１０（従来技術２）
の増幅特性、図１１（ｂ）は波長等価器５の損失特性、
図１１（ｃ）は波長等価器５を付加した光増幅器の増幅
特性であり、光増幅部（従来技術１）の波長依存性を波
長等価器の損失で打ち消し、増幅器の波長依存性を低減
する。ただし、本技術はＡｌを共添加したＥｒ添加光フ
ァイバの波長特性がほぼ直線的に変化する領域で用いら
れる。例えば、図９に示すＡｌ共添加Ｅｒ添加光ファイ
バの特性では信号波長域１．５２０μｍ〜１．５２７μ
ｍ、１．５３５μｍ〜１．５３９μｍ、１．５４２μｍ
〜１．５５４μｍおよび１．５６０μｍ〜１．５７０μ
ｍにおいて本技術を用いる。また、波長等価器５の設置
場所は光増幅部１０の前段および後段の両者が可能であ
るが、光増幅部１０の前段に設置した場合の光増幅器１
０の雑音特性劣化を避けるため、通常、後段に設置され
る。波長等価器５としては図１２（ａ）に示すような、
４つの方向性結合器６を用いた３つのマッハツェンダ干
渉回路からなる石英系光回路が用いられる。同図（ｂ）
に本等価器の特性を示す。かかる波長等価器で光増幅器
の波長依存性を補償する場合、損失の変化が直線近似で
きる波長領域ＲおよびＲが使用される。しかし、本構成
を用いた波長依存性の低減法は光ファイバ増幅器に波長
等価器を付加しなければならないため、光ファイバ増幅
の価格が向上するという欠点も合わせ持つ。
図を示す。図１１（ａ）は光増幅部１０（従来技術２）
の増幅特性、図１１（ｂ）は波長等価器５の損失特性、
図１１（ｃ）は波長等価器５を付加した光増幅器の増幅
特性であり、光増幅部（従来技術１）の波長依存性を波
長等価器の損失で打ち消し、増幅器の波長依存性を低減
する。ただし、本技術はＡｌを共添加したＥｒ添加光フ
ァイバの波長特性がほぼ直線的に変化する領域で用いら
れる。例えば、図９に示すＡｌ共添加Ｅｒ添加光ファイ
バの特性では信号波長域１．５２０μｍ〜１．５２７μ
ｍ、１．５３５μｍ〜１．５３９μｍ、１．５４２μｍ
〜１．５５４μｍおよび１．５６０μｍ〜１．５７０μ
ｍにおいて本技術を用いる。また、波長等価器５の設置
場所は光増幅部１０の前段および後段の両者が可能であ
るが、光増幅部１０の前段に設置した場合の光増幅器１
０の雑音特性劣化を避けるため、通常、後段に設置され
る。波長等価器５としては図１２（ａ）に示すような、
４つの方向性結合器６を用いた３つのマッハツェンダ干
渉回路からなる石英系光回路が用いられる。同図（ｂ）
に本等価器の特性を示す。かかる波長等価器で光増幅器
の波長依存性を補償する場合、損失の変化が直線近似で
きる波長領域ＲおよびＲが使用される。しかし、本構成
を用いた波長依存性の低減法は光ファイバ増幅器に波長
等価器を付加しなければならないため、光ファイバ増幅
の価格が向上するという欠点も合わせ持つ。
【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みなされたもの
であり、その目的は増幅帯域の平坦でかつ低価格な光増
幅器および光増幅方法を提供することにある。
であり、その目的は増幅帯域の平坦でかつ低価格な光増
幅器および光増幅方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第１の態様は、コア部あるいはクラッド部にレーザ
遷移準位を有する希土類元素または遷移金属を添加した
光ファイバからなる活性媒体と、この活性媒体を励起す
る励起光を発生する励起光源と、この励起光源からの励
起光および被増幅光を結合して前記活性媒体に導く光学
手段とを有する増幅部を少なくとも２以上有し、かつ光
アイソレータを具備する光増幅器において、前記活性媒
体である希土類元素または遷移金属添加・光ファイバの
内の少なくとも２つの希土類元素または遷移金属添加・
光ファイバのガラスホストが互いに異なることを特徴と
する。
明の第１の態様は、コア部あるいはクラッド部にレーザ
遷移準位を有する希土類元素または遷移金属を添加した
光ファイバからなる活性媒体と、この活性媒体を励起す
る励起光を発生する励起光源と、この励起光源からの励
起光および被増幅光を結合して前記活性媒体に導く光学
手段とを有する増幅部を少なくとも２以上有し、かつ光
アイソレータを具備する光増幅器において、前記活性媒
体である希土類元素または遷移金属添加・光ファイバの
内の少なくとも２つの希土類元素または遷移金属添加・
光ファイバのガラスホストが互いに異なることを特徴と
する。
【００１１】本発明の第２の態様は、コア部あるいはク
ラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または遷
移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体と、前記
活性媒体を励起する励起光源と、この励起光源からの励
起光および被増幅光を結合して前記活性媒体に導く光学
手段と、光アイソレータとを具備する光増幅器におい
て、前記活性媒体として、希土類元素または遷移金属添
加・光ファイバを２以上接続して用い、その内の少なく
とも２つの希土類元素または遷移金属添加・光ファイバ
のホストガラスが互いに異なることを特徴とする。
ラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または遷
移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体と、前記
活性媒体を励起する励起光源と、この励起光源からの励
起光および被増幅光を結合して前記活性媒体に導く光学
手段と、光アイソレータとを具備する光増幅器におい
て、前記活性媒体として、希土類元素または遷移金属添
加・光ファイバを２以上接続して用い、その内の少なく
とも２つの希土類元素または遷移金属添加・光ファイバ
のホストガラスが互いに異なることを特徴とする。
【００１２】本発明の第３の態様は、第１または第２の
態様において、前記希土類元素または遷移金属を添加し
た光ファイバとして、Ｅｒ添加石英系光ファイバ、Ｅｒ
添加酸化物系多成分ガラスファイバ、Ｅｒ添加フッ化物
系ガラスファイバの中から選択されたファイバを用いる
ことを特徴とする。
態様において、前記希土類元素または遷移金属を添加し
た光ファイバとして、Ｅｒ添加石英系光ファイバ、Ｅｒ
添加酸化物系多成分ガラスファイバ、Ｅｒ添加フッ化物
系ガラスファイバの中から選択されたファイバを用いる
ことを特徴とする。
【００１３】本発明の第４の態様は、第３の態様におい
て、前記Ｅｒ添加石英系光ファイバが、共添加元素とし
て、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，ＧｅおよびＢから選ばれる少なくと
も１種を含有することを特徴とする。
て、前記Ｅｒ添加石英系光ファイバが、共添加元素とし
て、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，ＧｅおよびＢから選ばれる少なくと
も１種を含有することを特徴とする。
【００１４】本発明の第５の態様は、コア部あるいはク
ラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または遷
移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体と、この
活性媒体を励起する励起光を発生する励起光源と、この
励起光源からの励起光および被増幅光を結合して前記活
性媒体に導く光学手段とを有する増幅部を少なくとも２
以上有し、かつ光アイソレータを具備する光増幅器にお
いて、前記活性媒体の内の少なくとも２つは、少なくと
も一方が共添加元素を含有するＥｒ添加石英系光ファイ
バであり、両者がそれぞれ含有するときには前記共添加
元素が互いに異なることを特徴とする。
ラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または遷
移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体と、この
活性媒体を励起する励起光を発生する励起光源と、この
励起光源からの励起光および被増幅光を結合して前記活
性媒体に導く光学手段とを有する増幅部を少なくとも２
以上有し、かつ光アイソレータを具備する光増幅器にお
いて、前記活性媒体の内の少なくとも２つは、少なくと
も一方が共添加元素を含有するＥｒ添加石英系光ファイ
バであり、両者がそれぞれ含有するときには前記共添加
元素が互いに異なることを特徴とする。
【００１５】本発明の第６の態様は、コア部あるいはク
ラッド部にＥｒを添加した石英系光ファイバからなる活
性媒体と、この活性媒体を励起する励起光源と、この励
起光源からの励起光および被増幅光を結合して前記活性
媒体に導く光学手段と、光アイソレータとを具備する光
増幅器において、前記活性媒体として、少なくとも一方
が共添加元素を添加したＥｒ添加石英系光ファイバであ
る２以上のＥｒ添加光ファイバを接続した媒体を用い、
前記共添加元素を添加したＥｒ添加光ファイバが２以上
ある場合にはその内の少なくとも２つが互いに異なる共
添加元素を添加したＥｒ添加石英系光ファイバであるこ
とを特徴とする。
ラッド部にＥｒを添加した石英系光ファイバからなる活
性媒体と、この活性媒体を励起する励起光源と、この励
起光源からの励起光および被増幅光を結合して前記活性
媒体に導く光学手段と、光アイソレータとを具備する光
増幅器において、前記活性媒体として、少なくとも一方
が共添加元素を添加したＥｒ添加石英系光ファイバであ
る２以上のＥｒ添加光ファイバを接続した媒体を用い、
前記共添加元素を添加したＥｒ添加光ファイバが２以上
ある場合にはその内の少なくとも２つが互いに異なる共
添加元素を添加したＥｒ添加石英系光ファイバであるこ
とを特徴とする。
【００１６】本発明の第７の態様は、第５または第６の
態様において、前記共添加元素が、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇｅ
およびＢから選ばれる少なくとも１種であることを特徴
とする。
態様において、前記共添加元素が、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇｅ
およびＢから選ばれる少なくとも１種であることを特徴
とする。
【００１７】本発明の第８の態様は、コア部あるいはク
ラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または遷
移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体に、当該
活性媒体の励起光と被増幅光とを結合して導いて当該被
増幅光を増幅する光増幅方法において、前記活性媒体と
して、希土類元素または遷移金属添加・光ファイバを２
以上直列に配置して用い、その内の少なくとも２つの希
土類元素または遷移金属添加・光ファイバのホストガラ
スが互いに異なることを特徴とする。
ラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または遷
移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体に、当該
活性媒体の励起光と被増幅光とを結合して導いて当該被
増幅光を増幅する光増幅方法において、前記活性媒体と
して、希土類元素または遷移金属添加・光ファイバを２
以上直列に配置して用い、その内の少なくとも２つの希
土類元素または遷移金属添加・光ファイバのホストガラ
スが互いに異なることを特徴とする。
【００１８】本発明の第９の態様は、第８の態様におい
て、前記希土類元素または遷移金属を添加した光ファイ
バとして、Ｅｒ添加石英系光ファイバ、Ｅｒ添加酸化物
系多成分ガラスファイバ、Ｅｒ添加フッ化物系ガラスフ
ァイバの中から選択されたファイバを用いることを特徴
とする。
て、前記希土類元素または遷移金属を添加した光ファイ
バとして、Ｅｒ添加石英系光ファイバ、Ｅｒ添加酸化物
系多成分ガラスファイバ、Ｅｒ添加フッ化物系ガラスフ
ァイバの中から選択されたファイバを用いることを特徴
とする。
【００１９】本発明の第１０の態様は、第９の態様にお
いて、前記Ｅｒ添加石英系光ファイバが、共添加元素と
して、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，ＧｅおよびＢから選ばれる少なく
とも１種を含有することを特徴とする。
いて、前記Ｅｒ添加石英系光ファイバが、共添加元素と
して、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，ＧｅおよびＢから選ばれる少なく
とも１種を含有することを特徴とする。
【００２０】本発明の第１１の態様は、コア部あるいは
クラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または
遷移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体に、当
該活性媒体の励起光と被増幅光とを結合して導いて当該
被増幅光を増幅する光増幅方法において、前記活性媒体
として、少なくとも一方が共添加元素を添加したＥｒ添
加石英系光ファイバである２以上のＥｒ添加光ファイバ
を直列に配置した媒体を用い、前記共添加元素を添加し
たＥｒ添加光ファイバが２以上ある場合にはその内の少
なくとも２つが互いに異なる共添加元素を添加したＥｒ
添加石英系光ファイバであることを特徴とする。
クラッド部にレーザ遷移準位を有する希土類元素または
遷移金属を添加した光ファイバからなる活性媒体に、当
該活性媒体の励起光と被増幅光とを結合して導いて当該
被増幅光を増幅する光増幅方法において、前記活性媒体
として、少なくとも一方が共添加元素を添加したＥｒ添
加石英系光ファイバである２以上のＥｒ添加光ファイバ
を直列に配置した媒体を用い、前記共添加元素を添加し
たＥｒ添加光ファイバが２以上ある場合にはその内の少
なくとも２つが互いに異なる共添加元素を添加したＥｒ
添加石英系光ファイバであることを特徴とする。
【００２１】本発明の第１２の態様は、第１１の態様に
おいて、前記共添加元素が、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇｅおよび
Ｂから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とす
る。
おいて、前記共添加元素が、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇｅおよび
Ｂから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とす
る。
【００２２】本発明の最大の特徴は、増幅媒体として２
種以上のファイバガラス組成の異なるＥｒ添加光ファイ
バまたは互いに共添加元素が異なるＥｒ添加石英系光フ
ァイバを直列に配置して用いることにあり、従来技術と
比べ、波長特性を平坦化するための付加的な光部品であ
る波長等価器を用いない点にある。
種以上のファイバガラス組成の異なるＥｒ添加光ファイ
バまたは互いに共添加元素が異なるＥｒ添加石英系光フ
ァイバを直列に配置して用いることにあり、従来技術と
比べ、波長特性を平坦化するための付加的な光部品であ
る波長等価器を用いない点にある。
【００２３】以下に図面を用いて本発明を説明する。
【００２４】図１（ａ）に本発明１の基本構成を示す。
１１−１および１１−２は増幅媒体であるＥｒ添加光フ
ァイバを示し、１１−１と１１−２とは、それぞれファ
イバのガラス組成が異なる。１２−１および１２−２は
Ｅｒ添加光ファイバ１１−１あるいは１１−２への励起
光を発生する励起光源部、１３−１および１３−２は信
号光と励起光源部１２−１および１２−２で発生された
励起光を合波する合波部、１４は光増幅器の発振を抑え
るための光アイソレータである。かかる構成では、Ｅｒ
添加光ファイバ増幅器１１−１および１１−２を接続し
たものが活性媒体となり、該活性媒体が双方向励起され
る。信号光および励起光源部１２−１からの励起光は、
合波部１３−１で合波されてＥｒ添加光ファイバ増幅器
１１−１に入射され、励起光源部１２−２からの励起光
は、合波部１３−２で合波されてＥｒ添加光ファイバ増
幅器１１−２に逆方向から入射される。そして、Ｅｒ添
加光ファイバ増幅器１１−１の出射光はＥｒ添加光ファ
イバ１１−２に入射し、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器１１
−２からの出射光は合波器１３−２および光アイソレー
タ１４を介して出射されるようになっている。
１１−１および１１−２は増幅媒体であるＥｒ添加光フ
ァイバを示し、１１−１と１１−２とは、それぞれファ
イバのガラス組成が異なる。１２−１および１２−２は
Ｅｒ添加光ファイバ１１−１あるいは１１−２への励起
光を発生する励起光源部、１３−１および１３−２は信
号光と励起光源部１２−１および１２−２で発生された
励起光を合波する合波部、１４は光増幅器の発振を抑え
るための光アイソレータである。かかる構成では、Ｅｒ
添加光ファイバ増幅器１１−１および１１−２を接続し
たものが活性媒体となり、該活性媒体が双方向励起され
る。信号光および励起光源部１２−１からの励起光は、
合波部１３−１で合波されてＥｒ添加光ファイバ増幅器
１１−１に入射され、励起光源部１２−２からの励起光
は、合波部１３−２で合波されてＥｒ添加光ファイバ増
幅器１１−２に逆方向から入射される。そして、Ｅｒ添
加光ファイバ増幅器１１−１の出射光はＥｒ添加光ファ
イバ１１−２に入射し、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器１１
−２からの出射光は合波器１３−２および光アイソレー
タ１４を介して出射されるようになっている。
【００２５】一般に、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器の増幅
帯域特性はＥｒ元素を添加するガラスホストにより異な
る。図２は、Ａｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバおよ
びＥｒ添加多成分ガラスファイバの一種類であるアルミ
ノケイ酸塩ガラスファイバの増幅帯域特性の一例を示
す。Ａｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバのファイバ長
は３０ｍ、比屈折率差は０．７％、カットオフ波長は
１．２７μｍ、Ａｌ添加濃度は１００００ｐｐｍ、Ｅｒ
添加濃度は２００ｐｐｍ、またアルミノケイ酸塩ガラス
ファイバのガラス組成はＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ％）−
Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８ｗｔ
％）−Ｎａ2 ０（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗｔ
％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３ｗ
ｔ％）、ファイバ長は８０ｃｍ、比屈折率差は０．７
％、カットオフ波長は１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度は１０
０００ｐｐｍであり、同特性の励起波長は１．４８μｍ
である。Ａｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバ信号波長
域１．５４０〜１．５５８μｍにおいて信号利得は波長
に対して正の傾きを有する。一方、アルミノケイ酸塩ガ
ラスファイバは励起光量２０ｍｗ以上において、信号波
長域１．５４３〜１．５５９μｍにおいて信号利得は波
長に対して負の傾きを有する。一般的に、Ｅｒ添加光フ
ァイバの増幅帯域特性は光ファイバのガラス組成に強く
依存するため、上記に示すような差異が生じ、本発明は
この違いを有効に利用するものである。
帯域特性はＥｒ元素を添加するガラスホストにより異な
る。図２は、Ａｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバおよ
びＥｒ添加多成分ガラスファイバの一種類であるアルミ
ノケイ酸塩ガラスファイバの増幅帯域特性の一例を示
す。Ａｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバのファイバ長
は３０ｍ、比屈折率差は０．７％、カットオフ波長は
１．２７μｍ、Ａｌ添加濃度は１００００ｐｐｍ、Ｅｒ
添加濃度は２００ｐｐｍ、またアルミノケイ酸塩ガラス
ファイバのガラス組成はＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ％）−
Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８ｗｔ
％）−Ｎａ2 ０（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗｔ
％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３ｗ
ｔ％）、ファイバ長は８０ｃｍ、比屈折率差は０．７
％、カットオフ波長は１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度は１０
０００ｐｐｍであり、同特性の励起波長は１．４８μｍ
である。Ａｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバ信号波長
域１．５４０〜１．５５８μｍにおいて信号利得は波長
に対して正の傾きを有する。一方、アルミノケイ酸塩ガ
ラスファイバは励起光量２０ｍｗ以上において、信号波
長域１．５４３〜１．５５９μｍにおいて信号利得は波
長に対して負の傾きを有する。一般的に、Ｅｒ添加光フ
ァイバの増幅帯域特性は光ファイバのガラス組成に強く
依存するため、上記に示すような差異が生じ、本発明は
この違いを有効に利用するものである。
【００２６】従って、本発明の上述した構成の光ファイ
バ増幅器あるいはこれを用いた光増幅方法では、光ファ
イバ増幅器が増幅特性の異なる２つの光増幅部１００Ａ
および１００Ｂにより構成されていると等価的にみなせ
るため、前段の増幅部１００Ａの増幅媒体としてＡｌ共
添加Ｅｒ添加石英系光ファイバを、後段の増幅部１００
Ｂの増幅媒体としてアルミノケイ酸塩ガラスファイバを
用いることにより、図１（ｂ）に示すように増幅部１０
０Ａの波長依存性を増幅部１００Ｂで補償し、光ファイ
バ増幅器の波長特性を平坦化できる。なお、上記例は双
方向励起となっているが、励起光源１２−２および１２
−２の何れかを省略した一方向励起でも実施できること
は言うまでもない。
バ増幅器あるいはこれを用いた光増幅方法では、光ファ
イバ増幅器が増幅特性の異なる２つの光増幅部１００Ａ
および１００Ｂにより構成されていると等価的にみなせ
るため、前段の増幅部１００Ａの増幅媒体としてＡｌ共
添加Ｅｒ添加石英系光ファイバを、後段の増幅部１００
Ｂの増幅媒体としてアルミノケイ酸塩ガラスファイバを
用いることにより、図１（ｂ）に示すように増幅部１０
０Ａの波長依存性を増幅部１００Ｂで補償し、光ファイ
バ増幅器の波長特性を平坦化できる。なお、上記例は双
方向励起となっているが、励起光源１２−２および１２
−２の何れかを省略した一方向励起でも実施できること
は言うまでもない。
【００２７】上記説明では石英系Ｅｒ添加ファイバとし
てＡｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバ、酸化物系多成
分ファイバとしてアルミノケイ酸塩ガラスファイバを例
に本発明を説明したが、石英系Ｅｒ添加ファイバとし
て、Ｐ，Ｆ，Ｇｅ，Ｂ等を共添加した石英系ファイバ、
あるいは共添加していないＥｒ添加石英系ファイバを用
いても同様に、ガラス組成により異なる増幅特性を得る
ことができ、これは図９などからも明らかである。ま
た、ガラスホストの異なるＥｒ添加光ファイバとして
は、Ｅｒ添加酸化物系多成分ガラスファイバとしてのリ
ン酸塩ガラスファイバ、フツリン酸塩ガラスファイバな
ど、またはＺｒ系あるいはＩｎ系フッ化物系ガラスファ
イバ等を用いることも十分可能である。
てＡｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバ、酸化物系多成
分ファイバとしてアルミノケイ酸塩ガラスファイバを例
に本発明を説明したが、石英系Ｅｒ添加ファイバとし
て、Ｐ，Ｆ，Ｇｅ，Ｂ等を共添加した石英系ファイバ、
あるいは共添加していないＥｒ添加石英系ファイバを用
いても同様に、ガラス組成により異なる増幅特性を得る
ことができ、これは図９などからも明らかである。ま
た、ガラスホストの異なるＥｒ添加光ファイバとして
は、Ｅｒ添加酸化物系多成分ガラスファイバとしてのリ
ン酸塩ガラスファイバ、フツリン酸塩ガラスファイバな
ど、またはＺｒ系あるいはＩｎ系フッ化物系ガラスファ
イバ等を用いることも十分可能である。
【００２８】なお、組成の異なる光ファイバ同士等の接
続部は、融着接続，突き合わせ接続（バットジョイント
接続），光コネクタを用いた接続，Ｖ溝を用いた接続等
により、光学的に接続してあればよい。
続部は、融着接続，突き合わせ接続（バットジョイント
接続），光コネクタを用いた接続，Ｖ溝を用いた接続等
により、光学的に接続してあればよい。
【００２９】さらに、Ｅｒ添加石英系光ファイバにおい
ては、共添加すること、または共添加元素を変えること
によりその増幅特性が変わることは、図９からも明らか
である。したがって、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器１１−
１および１１−２として、共添加してない、およびＡ
ｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇｅ，Ｂ等の元素を共添加したＥｒ添加光
ファイバの中から異なる２種を選択して用いても、互い
に異なる増幅特性を有する増幅部とすることができ、こ
れによって、増幅部の増幅特性が互いに補償し合い、全
体の増幅特性を同様に平坦化できる。
ては、共添加すること、または共添加元素を変えること
によりその増幅特性が変わることは、図９からも明らか
である。したがって、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器１１−
１および１１−２として、共添加してない、およびＡ
ｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇｅ，Ｂ等の元素を共添加したＥｒ添加光
ファイバの中から異なる２種を選択して用いても、互い
に異なる増幅特性を有する増幅部とすることができ、こ
れによって、増幅部の増幅特性が互いに補償し合い、全
体の増幅特性を同様に平坦化できる。
【００３０】また、本発明では図３（ａ），（ｂ）に示
すように、増幅特性の異なるＥｒ添加光ファイバ増幅器
に、それぞれの励起光源からの励起光を光学手段をそれ
ぞれ導入するようにした増幅部を、直列に配置するよう
にしても同等の特性を得ることができる。すなわち、Ｅ
ｒ添加光ファイバ増幅器１１−１および１１−２には、
それぞれ励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光が合分波器１３−１および１３−２を介して導入
される構成となっており、それぞれ光増幅部１１０およ
び１２０を構成している。そして、光増幅部１１０およ
び１２０を直列に配置して光増幅器を構成している。
すように、増幅特性の異なるＥｒ添加光ファイバ増幅器
に、それぞれの励起光源からの励起光を光学手段をそれ
ぞれ導入するようにした増幅部を、直列に配置するよう
にしても同等の特性を得ることができる。すなわち、Ｅ
ｒ添加光ファイバ増幅器１１−１および１１−２には、
それぞれ励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光が合分波器１３−１および１３−２を介して導入
される構成となっており、それぞれ光増幅部１１０およ
び１２０を構成している。そして、光増幅部１１０およ
び１２０を直列に配置して光増幅器を構成している。
【００３１】図３に示す構成では、各増幅部１１０およ
び１２０は、それぞれ一方向励起となっているが、それ
ぞれ双方向励起としてもよく、また、励起光の導入方向
も限定されない。さらに、光アイソレータ１４の位置も
特に限定されず、勿論、増幅部が３つ以上直列に配置さ
れていてもよい。
び１２０は、それぞれ一方向励起となっているが、それ
ぞれ双方向励起としてもよく、また、励起光の導入方向
も限定されない。さらに、光アイソレータ１４の位置も
特に限定されず、勿論、増幅部が３つ以上直列に配置さ
れていてもよい。
【００３２】かかる構成の光増幅器あるいはこれを用い
た光増幅方法でも、上述した場合と同様に、各増幅部が
波長依存性を互いに補償し、増幅特性を平坦化できる。
た光増幅方法でも、上述した場合と同様に、各増幅部が
波長依存性を互いに補償し、増幅特性を平坦化できる。
【００３３】本発明は量産性に優れる光ファイバを波長
等価用の光ファイバとして用いるため、従来技術で用い
た波長等価器付加に比べ、光増幅器の価格低減が図れる
特徴を有する。
等価用の光ファイバとして用いるため、従来技術で用い
た波長等価器付加に比べ、光増幅器の価格低減が図れる
特徴を有する。
【００３４】
【実施例】以下に図面を参照し本発明をより具体的に詳
述するが、以下に開示する実施例は本発明の単なる例示
に過ぎず、本発明の範囲を何等限定するものではない。
述するが、以下に開示する実施例は本発明の単なる例示
に過ぎず、本発明の範囲を何等限定するものではない。
【００３５】（実施例１）図１を用いて実施例１を説明
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ガラス組成ＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ
％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８
ｗｔ％）−Ｎａ2 ０（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗ
ｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３
ｗｔ％）、ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．７％、
カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度〜１００００
ｐｐｍ）を用い、励起光源１２−１および１２−２とし
てはＥｒ添加光ファイバ１１−１および１１−２への励
起光を発生する１．４８μｍ帯発振の励起用半導体レー
ザモジュールを用いた。また、合波器１３−１および１
３−２としては、信号光（１．５３０μｍ〜１．５８０
μｍ）と励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光と
を合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４とし
ては、光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光
アイソレータを用いた。
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ガラス組成ＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ
％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８
ｗｔ％）−Ｎａ2 ０（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗ
ｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３
ｗｔ％）、ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．７％、
カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度〜１００００
ｐｐｍ）を用い、励起光源１２−１および１２−２とし
てはＥｒ添加光ファイバ１１−１および１１−２への励
起光を発生する１．４８μｍ帯発振の励起用半導体レー
ザモジュールを用いた。また、合波器１３−１および１
３−２としては、信号光（１．５３０μｍ〜１．５８０
μｍ）と励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光と
を合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４とし
ては、光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光
アイソレータを用いた。
【００３６】図４に作成したファイバ型光増幅器の利得
帯域特性を示す。励起光量は○が前方向側（励起光源１
２−１）から３０ｍＷ、後方向側（励起光源１２−２）
から３ｍＷ、○の黒塗りが前方向側から２４ｍＷ、後方
向側から６ｍＷ、△が前方向側から１７ｍＷ、後方向側
から１０ｍＷである。各々の励起条件下で、信号波長域
１．５４３〜１．５６０μｍにおいて信号利得の平坦化
（信号利得の変化量±０．５ｄＢ以下）が実現できた。
帯域特性を示す。励起光量は○が前方向側（励起光源１
２−１）から３０ｍＷ、後方向側（励起光源１２−２）
から３ｍＷ、○の黒塗りが前方向側から２４ｍＷ、後方
向側から６ｍＷ、△が前方向側から１７ｍＷ、後方向側
から１０ｍＷである。各々の励起条件下で、信号波長域
１．５４３〜１．５６０μｍにおいて信号利得の平坦化
（信号利得の変化量±０．５ｄＢ以下）が実現できた。
【００３７】ただし、本実施例１では光アイソレータ１
４の接続位置は増幅部１００Ｂの出力側であるが、その
位置を増幅部１００Ａの入力側においても同じ実験結果
を得た。さらに、光アイソレータ１４の接続位置を増幅
部１００Ｂの出力側と増幅部１００Ａの入力側の両者に
設置しても同様の実験結果を得た。
４の接続位置は増幅部１００Ｂの出力側であるが、その
位置を増幅部１００Ａの入力側においても同じ実験結果
を得た。さらに、光アイソレータ１４の接続位置を増幅
部１００Ｂの出力側と増幅部１００Ａの入力側の両者に
設置しても同様の実験結果を得た。
【００３８】（実施例２）図３（ａ）を用いて実施例２
を説明する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ
共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、
比屈折率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａ
ｌ添加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐ
ｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケ
イ酸塩ガラスファイバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率
差０．７％、カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度
１００００ｐｐｍ）を用い、励起光源１２−１および１
２−２として、１．４８μｍ帯発振の励起用半導体レー
ザモジュールを用いた。また、合波器１３−１および１
３−３としては、信号光（１．５３０μｍ〜１．５８０
μｍ）と励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光を
合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４として
は、光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光ア
イソレータを用いた。
を説明する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ
共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、
比屈折率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａ
ｌ添加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐ
ｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケ
イ酸塩ガラスファイバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率
差０．７％、カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度
１００００ｐｐｍ）を用い、励起光源１２−１および１
２−２として、１．４８μｍ帯発振の励起用半導体レー
ザモジュールを用いた。また、合波器１３−１および１
３−３としては、信号光（１．５３０μｍ〜１．５８０
μｍ）と励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光を
合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４として
は、光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光ア
イソレータを用いた。
【００３９】図５に作成したファイバ型光増幅器の利得
帯域特性を示す。励起光量は励起光源１２−１から２０
ｍＷ、励起光源１２−２から２２ｍＷである。各々の励
起条件下で、信号波長域１．５４５〜１．５５７μｍに
おいて信号利得の平坦化（信号利得の変化量±０．５ｄ
Ｂ以下）が実現できた。
帯域特性を示す。励起光量は励起光源１２−１から２０
ｍＷ、励起光源１２−２から２２ｍＷである。各々の励
起条件下で、信号波長域１．５４５〜１．５５７μｍに
おいて信号利得の平坦化（信号利得の変化量±０．５ｄ
Ｂ以下）が実現できた。
【００４０】ただし、本実施例２では光アイソレータ１
４の接続位置は増幅部１２０の出力側であるが、その位
置を増幅部１１０の入力側あるいは、増幅部１１０と増
幅部１２０の間に設置しても同じ実験結果を得た。さら
に、光アイソレータ１４の接続位置を増幅部１２０の出
力側と増幅部１１０の入力側においても同様の実験結果
を得た。
４の接続位置は増幅部１２０の出力側であるが、その位
置を増幅部１１０の入力側あるいは、増幅部１１０と増
幅部１２０の間に設置しても同じ実験結果を得た。さら
に、光アイソレータ１４の接続位置を増幅部１２０の出
力側と増幅部１１０の入力側においても同様の実験結果
を得た。
【００４１】（実施例３）増幅器の構成は実施例１と同
様に図１（ａ）を用いた。本実施例ではＥｒ添加光ファ
イバ１１−１のファイバとしてＡｌ共添加Ｅｒ添加石英
系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、比屈折率差０．７
％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加濃度１００
００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、Ｅｒ添加光
ファイバ１１−２のファイバとしてフッ化物ガラスファ
イバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．６％、カッ
トオフ波長０．９μｍ、Ｅｒ添加濃度〜１００００ｐｐ
ｍ）を用いて両者を組み合わせたものを活性媒体とし
た。また、Ｅｒ添加光ファイバ１１−１としてアルミノ
ケイ酸塩ガラスファイバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃
度１００００ｐｐｍ）、Ｅｒ添加ファイバ１１−２のフ
ァイバとしてＺｒ系フッ化物ガラスファイバ（ファイバ
長８０ｃｍ、比屈折率差０．６％、カットオフ波長０．
９μｍ、Ｅｒ添加濃度１００００ｐｐｍ）を用いて両者
を組み合わせたものを活性媒体として用いた。さらに、
励起光源１２−１および１２−２としては１．４８μｍ
帯発振の励起用半導体レーザモジュール、合波器１３−
１および１３−２としては信号光（１．５３μｍ〜１．
５８０μｍ）と励起光源１２−１および１２−２で発生
された励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）
の光を合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４
としては光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の
光アイソレータを用いた。
様に図１（ａ）を用いた。本実施例ではＥｒ添加光ファ
イバ１１−１のファイバとしてＡｌ共添加Ｅｒ添加石英
系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、比屈折率差０．７
％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加濃度１００
００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、Ｅｒ添加光
ファイバ１１−２のファイバとしてフッ化物ガラスファ
イバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．６％、カッ
トオフ波長０．９μｍ、Ｅｒ添加濃度〜１００００ｐｐ
ｍ）を用いて両者を組み合わせたものを活性媒体とし
た。また、Ｅｒ添加光ファイバ１１−１としてアルミノ
ケイ酸塩ガラスファイバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃
度１００００ｐｐｍ）、Ｅｒ添加ファイバ１１−２のフ
ァイバとしてＺｒ系フッ化物ガラスファイバ（ファイバ
長８０ｃｍ、比屈折率差０．６％、カットオフ波長０．
９μｍ、Ｅｒ添加濃度１００００ｐｐｍ）を用いて両者
を組み合わせたものを活性媒体として用いた。さらに、
励起光源１２−１および１２−２としては１．４８μｍ
帯発振の励起用半導体レーザモジュール、合波器１３−
１および１３−２としては信号光（１．５３μｍ〜１．
５８０μｍ）と励起光源１２−１および１２−２で発生
された励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）
の光を合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４
としては光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の
光アイソレータを用いた。
【００４２】Ｅｒ添加光ファイバ１１−１のファイバと
してのＡｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバと、Ｅｒ添
加光ファイバ１１−２としてのフッ化物ガラスファイバ
とを組み合わせたものでは、信号波長域１．５４９〜
１．５５６μｍ（信号利得１５ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から２０ｍＷ、励起光源１２−２から５ｍ
Ｗ）において、また、Ｅｒ光ファイバ１１−１としての
アルミノケイ酸塩ガラスファイバと、Ｅｒ添加光ファイ
バ１１−２としてのＺｒ系フッ化物ガラスを組み合わせ
たものでは、信号波長域１．５５０〜１．５５９μｍ
（信号利得１５ｄＢ、励起光量は励起光源１２−１から
２２ｍＷ、励起光源１２−２から１５ｍＷ）において、
それぞれ信号利得の平坦化（信号利得の変化量±０．５
ｄＢ以下）が実現できた。
してのＡｌ共添加Ｅｒ添加石英系光ファイバと、Ｅｒ添
加光ファイバ１１−２としてのフッ化物ガラスファイバ
とを組み合わせたものでは、信号波長域１．５４９〜
１．５５６μｍ（信号利得１５ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から２０ｍＷ、励起光源１２−２から５ｍ
Ｗ）において、また、Ｅｒ光ファイバ１１−１としての
アルミノケイ酸塩ガラスファイバと、Ｅｒ添加光ファイ
バ１１−２としてのＺｒ系フッ化物ガラスを組み合わせ
たものでは、信号波長域１．５５０〜１．５５９μｍ
（信号利得１５ｄＢ、励起光量は励起光源１２−１から
２２ｍＷ、励起光源１２−２から１５ｍＷ）において、
それぞれ信号利得の平坦化（信号利得の変化量±０．５
ｄＢ以下）が実現できた。
【００４３】ただし、本実施例３では光アイソレータ１
４の接続位置は増幅部１００Ｂの出力側であるが、その
位置を増幅部１００Ａの入力側においても同じ実験結果
を得た。さらに、光アイソレータ１４の接続位置を増幅
部１００Ｂの出力側と増幅部１００Ａの入力側の両者に
設置しても同様の実験結果を得た。
４の接続位置は増幅部１００Ｂの出力側であるが、その
位置を増幅部１００Ａの入力側においても同じ実験結果
を得た。さらに、光アイソレータ１４の接続位置を増幅
部１００Ｂの出力側と増幅部１００Ａの入力側の両者に
設置しても同様の実験結果を得た。
【００４４】（実施例４）増幅器の構成は実施例１と同
様に図１（ａ）を用いた。本実施例ではＥｒ添加光ファ
イバ１１−１としてのＡｌ共添加石英系光ファイバ（フ
ァイバ長３０ｍ、比屈折率差０．７％、カットオフ波長
１．２７μｍ、Ａｌ添加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添
加濃度２００ｐｐｍ）と、Ｅｒ添加光ファイバ１１−２
としてのＰ共添加石英系光ファイバ（ファイバ長５０
ｍ、比屈折率差０．７％、カットオフ波長１．１μｍ、
Ｐ添加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度５０ｐｐ
ｍ）を組み合わせたものを用いた。また、励起光源１２
−１および１２−２としては、１．４８μｍ帯発振の励
起用半導体レーザモジュール、合波器１３としては、信
号光（１．５３０μｍ〜１．５８０μｍ）と励起光源１
２−１および１２−２で発生された励起光波長帯（１．
４５μｍ〜１．５００μｍ）の光とを合波するバルク型
の合波器、光アイソレータ１４としては、光増幅器の発
振を抑えるための偏波無依存型の光アイソレータを用い
た。
様に図１（ａ）を用いた。本実施例ではＥｒ添加光ファ
イバ１１−１としてのＡｌ共添加石英系光ファイバ（フ
ァイバ長３０ｍ、比屈折率差０．７％、カットオフ波長
１．２７μｍ、Ａｌ添加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添
加濃度２００ｐｐｍ）と、Ｅｒ添加光ファイバ１１−２
としてのＰ共添加石英系光ファイバ（ファイバ長５０
ｍ、比屈折率差０．７％、カットオフ波長１．１μｍ、
Ｐ添加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度５０ｐｐ
ｍ）を組み合わせたものを用いた。また、励起光源１２
−１および１２−２としては、１．４８μｍ帯発振の励
起用半導体レーザモジュール、合波器１３としては、信
号光（１．５３０μｍ〜１．５８０μｍ）と励起光源１
２−１および１２−２で発生された励起光波長帯（１．
４５μｍ〜１．５００μｍ）の光とを合波するバルク型
の合波器、光アイソレータ１４としては、光増幅器の発
振を抑えるための偏波無依存型の光アイソレータを用い
た。
【００４５】本増幅器により信号波長域１．５４５〜
１．５５２μｍ（信号利得１５ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から１５ｍＷ、励起光源１２−２から９ｍ
Ｗ）において信号利得の平坦化（信号利得の変化量±
０．５ｄＢ以下）が実現できた。
１．５５２μｍ（信号利得１５ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から１５ｍＷ、励起光源１２−２から９ｍ
Ｗ）において信号利得の平坦化（信号利得の変化量±
０．５ｄＢ以下）が実現できた。
【００４６】ただし、本実施例４では光アイソレータ１
４の接続位置は増幅部１００Ｂの出力側であるが、その
位置を増幅部１００Ａの入力側においても同じ実験結果
を得た。さらに、光アイソレータ１４の接続位置を増幅
部１００Ｂの出力側と増幅部１００Ａの入力側の両者に
設置しても同様の実験結果を得た。
４の接続位置は増幅部１００Ｂの出力側であるが、その
位置を増幅部１００Ａの入力側においても同じ実験結果
を得た。さらに、光アイソレータ１４の接続位置を増幅
部１００Ｂの出力側と増幅部１００Ａの入力側の両者に
設置しても同様の実験結果を得た。
【００４７】（実施例５）図６を用いて実施例５を説明
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長１６ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ガラス組成ＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ
％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８
ｗｔ％）−Ｎａ2 ０（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗ
ｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３
ｗｔ％）、ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．７％、
カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度１００００ｐ
ｐｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−３として、Ａｌ共添
加Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長１０ｍ、比屈
折率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添
加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）
をそれぞれ用いた。また、励起光源１２−１および１２
−２としては、Ｅｒ添加光ファイバ１１−１および１１
−２への励起光を発生する１．４８μｍ帯発振の励起用
半導体レーザモジュール、合波器１３−１および１３−
２としては、信号光（１．５３０μｍ〜１．５８０μ
ｍ）と、励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光と
を合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４とし
ては、光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光
アイソレータを用いた。
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長１６ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ガラス組成ＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ
％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８
ｗｔ％）−Ｎａ2 ０（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗ
ｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３
ｗｔ％）、ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．７％、
カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度１００００ｐ
ｐｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−３として、Ａｌ共添
加Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長１０ｍ、比屈
折率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添
加濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）
をそれぞれ用いた。また、励起光源１２−１および１２
−２としては、Ｅｒ添加光ファイバ１１−１および１１
−２への励起光を発生する１．４８μｍ帯発振の励起用
半導体レーザモジュール、合波器１３−１および１３−
２としては、信号光（１．５３０μｍ〜１．５８０μ
ｍ）と、励起光源１２−１および１２−２で発生された
励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光と
を合波するバルク型の合波器、光アイソレータ１４とし
ては、光増幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光
アイソレータを用いた。
【００４８】本増幅器により信号波長域１．５４０〜
１．５５７μｍ（信号利得２２ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から２０ｍＷ、励起光源１２−２から１３ｍ
Ｗ）において信号利得の平坦化（信号利得の変化量±
０．５ｄＢ以下）が実現できた。
１．５５７μｍ（信号利得２２ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から２０ｍＷ、励起光源１２−２から１３ｍ
Ｗ）において信号利得の平坦化（信号利得の変化量±
０．５ｄＢ以下）が実現できた。
【００４９】ただし、本実施例５では光アイソレータ１
４の接続位置は増幅器の出力側であるが、その位置を増
幅器の入力側においても同じ実験結果を得た。さらに、
光アイソレータ１４の接続位置を増幅器の出力側と増幅
器の入力側の両者に設置しても同様の実験結果を得た。
４の接続位置は増幅器の出力側であるが、その位置を増
幅器の入力側においても同じ実験結果を得た。さらに、
光アイソレータ１４の接続位置を増幅器の出力側と増幅
器の入力側の両者に設置しても同様の実験結果を得た。
【００５０】（実施例６）図６を用いて実施例６を説明
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長１６ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ガラス組成ＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ
％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８
ｗｔ％）−Ｎａ2 Ｏ（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗ
ｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３
ｗｔ％）、ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．７％、
カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度１００００ｐ
ｐｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−３として、Ｚｒ系フ
ッ化物ガラスファイバ（ファイバ長５０ｃｍ、比屈折率
差０．６％、カットオフ波長０．９μｍ、Ｅｒ添加濃度
１００００ｐｐｍ）をそれぞれ用いた。また、励起光源
１２−１および１２−２としては、Ｅｒ添加光ファイバ
１１−１および１１−２への励起光を発生する１．４８
μｍ帯発振の励起用半導体レーザモジュール、合波器１
３−１および１３−２としては、信号光（１．５３０μ
ｍ〜１．５８０μｍ）と、励起光源１２−１および１２
−２で発生された励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５
００μｍ）の光とを合波するバルク型の合波器、光アイ
ソレータ１４としては、光増幅器の発振を抑えるための
偏波無依存型の光アイソレータを用いた。
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長１６ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ガラス組成ＳｉＯ2 （６５．３ｗｔ
％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2 Ｏ（２．８
ｗｔ％）−Ｎａ2 Ｏ（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ（２．２ｗ
ｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ3 （０．３
ｗｔ％）、ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．７％、
カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度１００００ｐ
ｐｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−３として、Ｚｒ系フ
ッ化物ガラスファイバ（ファイバ長５０ｃｍ、比屈折率
差０．６％、カットオフ波長０．９μｍ、Ｅｒ添加濃度
１００００ｐｐｍ）をそれぞれ用いた。また、励起光源
１２−１および１２−２としては、Ｅｒ添加光ファイバ
１１−１および１１−２への励起光を発生する１．４８
μｍ帯発振の励起用半導体レーザモジュール、合波器１
３−１および１３−２としては、信号光（１．５３０μ
ｍ〜１．５８０μｍ）と、励起光源１２−１および１２
−２で発生された励起光波長帯（１．４５μｍ〜１．５
００μｍ）の光とを合波するバルク型の合波器、光アイ
ソレータ１４としては、光増幅器の発振を抑えるための
偏波無依存型の光アイソレータを用いた。
【００５１】本増幅器により信号波長域１．５４５〜
１．５５５μｍ（信号利得２０ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から１９ｍＷ、励起光源１２−２から１０ｍ
Ｗ）において信号利得の平坦化（信号利得の変化量±
０．５ｄＢ以下）が実現できた。
１．５５５μｍ（信号利得２０ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から１９ｍＷ、励起光源１２−２から１０ｍ
Ｗ）において信号利得の平坦化（信号利得の変化量±
０．５ｄＢ以下）が実現できた。
【００５２】ただし、本実施例６では光アイソレータ１
４の接続位置は増幅器の出力側であるが、その位置を増
幅器の入力側においても同じ実験結果を得た。さらに、
光アイソレータ１４の接続位置を増幅器の出力側と増幅
器の入力側の両者に設置しても同様の実験結果を得た。
４の接続位置は増幅器の出力側であるが、その位置を増
幅器の入力側においても同じ実験結果を得た。さらに、
光アイソレータ１４の接続位置を増幅器の出力側と増幅
器の入力側の両者に設置しても同様の実験結果を得た。
【００５３】（実施例７）図７を用いて実施例７を説明
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．
７％、カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度１００
００ｐｐｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−３として、Ｚ
ｒ系フッ化物ガラスファイバ（ファイバ長５０ｃｍ、比
屈折率差０．６％、カットオフ波長０．９μｍ、Ｅｒ添
加濃度〜１００００ｐｐｍ）をそれぞれ用いた。また、
励起光源１２−１，１２−２および１２−３としては、
１．４８μｍ帯発振の励起用半導体レーザモジュール、
合波器１３−１，１３−２および１３−３としては、信
号光（１．５３０μｍ〜１．５８０μｍ）と、合波器１
２−１，１２−２および１２−３で発生された励起光波
長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光を合波する
バルク型の合波器、光アイソレータ１４としては、光増
幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光アイソレー
タを用いた。
する。Ｅｒ添加光ファイバ１１−１として、Ａｌ共添加
Ｅｒ添加石英系光ファイバ（ファイバ長３０ｍ、比屈折
率差０．７％、カットオフ波長１．２７μｍ、Ａｌ添加
濃度１００００ｐｐｍ、Ｅｒ添加濃度２００ｐｐｍ）、
Ｅｒ添加光ファイバ１１−２として、アルミノケイ酸塩
ガラスファイバ（ファイバ長８０ｃｍ、比屈折率差０．
７％、カットオフ波長１．１μｍ、Ｅｒ添加濃度１００
００ｐｐｍ）、Ｅｒ添加光ファイバ１１−３として、Ｚ
ｒ系フッ化物ガラスファイバ（ファイバ長５０ｃｍ、比
屈折率差０．６％、カットオフ波長０．９μｍ、Ｅｒ添
加濃度〜１００００ｐｐｍ）をそれぞれ用いた。また、
励起光源１２−１，１２−２および１２−３としては、
１．４８μｍ帯発振の励起用半導体レーザモジュール、
合波器１３−１，１３−２および１３−３としては、信
号光（１．５３０μｍ〜１．５８０μｍ）と、合波器１
２−１，１２−２および１２−３で発生された励起光波
長帯（１．４５μｍ〜１．５００μｍ）の光を合波する
バルク型の合波器、光アイソレータ１４としては、光増
幅器の発振を抑えるための偏波無依存型の光アイソレー
タを用いた。
【００５４】本増幅器により信号波長域１．５４４〜
１．５５６μｍ（信号利得１８ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から１２ｍＷ、励起光源１２−２から６ｍ
Ｗ、励起光源１２−３から５ｍＷ）において信号利得の
平坦化（信号利得の変化量±０．４ｄＢ以下）が実現で
きた。
１．５５６μｍ（信号利得１８ｄＢ、励起光量は励起光
源１２−１から１２ｍＷ、励起光源１２−２から６ｍ
Ｗ、励起光源１２−３から５ｍＷ）において信号利得の
平坦化（信号利得の変化量±０．４ｄＢ以下）が実現で
きた。
【００５５】なお、実施例６および７は、異なるファイ
バを３つ接続した例を示したが、４つ以上接続しても同
様な効果が得られた。
バを３つ接続した例を示したが、４つ以上接続しても同
様な効果が得られた。
【００５６】従って上記実施例１，２，３，４，５，６
および７の結果より、本発明が光ファイバ増幅器の増幅
帯域特性の平坦化に非常に有効であることが確認でき
た。
および７の結果より、本発明が光ファイバ増幅器の増幅
帯域特性の平坦化に非常に有効であることが確認でき
た。
【００５７】以上の実施例では、励起光源として１．４
８μｍ帯ＬＤを使用したが本実施例に限定するものでは
なく、この他の励起波長帯（０．５，０．６４および
０．８μｍ、０．９８μｍ等）、さらには固体レーザを
使用しても同様の結果を得た。また、石英系Ｅｒ添加フ
ァイバとして、Ｆ，Ｇｅ，Ｂ等を共添加した石英系ファ
イバ、Ｅｒ添加酸化物系多成分ガラスファイバとしてリ
ン酸塩ガラスファイバ、フツリン酸塩ガラスファイバま
たはフッ化物ガラスファイバとしてＩｎ系フッ化物系ガ
ラスファイバ等を用いることも十分可能である。また、
以上の説明では光ファイバ増幅器としてＥｒをドープし
たものを用いたが、Ｅｒの他、Ｎｄ，Ｔｍなどの従来か
ら知られている希土類元素あるいは遷移元素をドープし
たものを用いてもよいことは言うまでもない。
８μｍ帯ＬＤを使用したが本実施例に限定するものでは
なく、この他の励起波長帯（０．５，０．６４および
０．８μｍ、０．９８μｍ等）、さらには固体レーザを
使用しても同様の結果を得た。また、石英系Ｅｒ添加フ
ァイバとして、Ｆ，Ｇｅ，Ｂ等を共添加した石英系ファ
イバ、Ｅｒ添加酸化物系多成分ガラスファイバとしてリ
ン酸塩ガラスファイバ、フツリン酸塩ガラスファイバま
たはフッ化物ガラスファイバとしてＩｎ系フッ化物系ガ
ラスファイバ等を用いることも十分可能である。また、
以上の説明では光ファイバ増幅器としてＥｒをドープし
たものを用いたが、Ｅｒの他、Ｎｄ，Ｔｍなどの従来か
ら知られている希土類元素あるいは遷移元素をドープし
たものを用いてもよいことは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は異なる蛍
光特性を有する２種類の希土類元素または遷移金属添加
・光ファイバ、または共添加元素が異なるＥｒ添加石英
系光ファイバを用いることにより、増幅帯域特性が平坦
なファイバ型光増幅器および光増幅方法を提供できると
いう効果を奏する。すなわち、本発明は量産性に富む光
ファイバにより、波長帯域特性の平坦化が実現でき、従
来に比べ、付加的な波長等価器等の光部品を用いないた
め、ファイバ型光増幅器の低価格化が実現でき、低コス
トで光増幅を実現できる。
光特性を有する２種類の希土類元素または遷移金属添加
・光ファイバ、または共添加元素が異なるＥｒ添加石英
系光ファイバを用いることにより、増幅帯域特性が平坦
なファイバ型光増幅器および光増幅方法を提供できると
いう効果を奏する。すなわち、本発明は量産性に富む光
ファイバにより、波長帯域特性の平坦化が実現でき、従
来に比べ、付加的な波長等価器等の光部品を用いないた
め、ファイバ型光増幅器の低価格化が実現でき、低コス
トで光増幅を実現できる。
【図１】図１は本発明の一実施例にかかる光増幅器およ
びその特性を説明する図である。
びその特性を説明する図である。
【図２】図２は本発明の増幅器の増幅特性を説明する図
である。
である。
【図３】図３は本発明の他の実施例にかかる増幅器の構
成を示す模式図である。
成を示す模式図である。
【図４】図４は実施例１の光ファイバ増幅器の増幅特性
を示す図である。
を示す図である。
【図５】図５は実施例２の光ファイバ増幅器の増幅特性
を示す図である。
を示す図である。
【図６】図６は実施例５および６を説明する光増幅器を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図７】図７は実施例７を説明する光増幅器を示す図で
ある。
ある。
【図８】図８は従来技術１を説明する模式図である。
【図９】図９は従来技術２を説明する模式図である。
【図１０】図１０は従来技術３を説明する模式図であ
る。
る。
【図１１】従来技術３の動作原理を説明する図である。
【図１２】図１０の波長等価器を説明する図である。
１１−１，１１−２，１１−３ 増幅媒体であるＥｒ添
加光ファイバ １２−１，１２−２，１２−３ 励起光源部 １３−１，１３−２，１３−３ 合波部 １４ 光アイソレータ
加光ファイバ １２−１，１２−２，１２−３ 励起光源部 １３−１，１３−２，１３−３ 合波部 １４ 光アイソレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/16 Ｈ０１Ｓ 3/07 3/10 Ｚ (72)発明者 須藤 昭一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 コア部あるいはクラッド部にレーザ遷移
準位を有する希土類元素または遷移金属を添加した光フ
ァイバからなる活性媒体と、この活性媒体を励起する励
起光を発生する励起光源と、この励起光源からの励起光
および被増幅光を結合して前記活性媒体に導く光学手段
とを有する増幅部を少なくとも２以上有し、かつ光アイ
ソレータを具備する光増幅器において、 前記活性媒体である希土類元素または遷移金属添加・光
ファイバの内の少なくとも２つの希土類元素または遷移
金属添加・光ファイバのガラスホストが互いに異なるこ
とを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 コア部あるいはクラッド部にレーザ遷移
準位を有する希土類元素または遷移金属を添加した光フ
ァイバからなる活性媒体と、前記活性媒体を励起する励
起光源と、この励起光源からの励起光および被増幅光を
結合して前記活性媒体に導く光学手段と、光アイソレー
タとを具備する光増幅器において、 前記活性媒体として、希土類元素または遷移金属添加・
光ファイバを２以上接続して用い、その内の少なくとも
２つの希土類元素または遷移金属添加・光ファイバのホ
ストガラスが互いに異なることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項３】 前記希土類元素または遷移金属を添加し
た光ファイバとして、Ｅｒ添加石英系光ファイバ、Ｅｒ
添加酸化物系多成分ガラスファイバ、Ｅｒ添加フッ化物
系ガラスファイバの中から選択されたファイバを用いる
ことを特徴とする請求項１または２記載の光増幅器。 - 【請求項４】 前記Ｅｒ添加石英系光ファイバが、共添
加元素として、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，ＧｅおよびＢから選ばれ
る少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項３
記載の光増幅器。 - 【請求項５】 コア部あるいはクラッド部にレーザ遷移
準位を有する希土類元素または遷移金属を添加した光フ
ァイバからなる活性媒体と、この活性媒体を励起する励
起光を発生する励起光源と、この励起光源からの励起光
および被増幅光を結合して前記活性媒体に導く光学手段
とを有する増幅部を少なくとも２以上有し、かつ光アイ
ソレータを具備する光増幅器において、 前記活性媒体の内の少なくとも２つは、少なくとも一方
が共添加元素を含有するＥｒ添加石英系光ファイバであ
り、両者がそれぞれ含有するときには前記共添加元素が
互いに異なることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項６】 コア部あるいはクラッド部にＥｒを添加
した石英系光ファイバからなる活性媒体と、この活性媒
体を励起する励起光源と、この励起光源からの励起光お
よび被増幅光を結合して前記活性媒体に導く光学手段
と、光アイソレータとを具備する光増幅器において、 前記活性媒体として、少なくとも一方が共添加元素を添
加したＥｒ添加石英系光ファイバである２以上のＥｒ添
加光ファイバを接続した媒体を用い、前記共添加元素を
添加したＥｒ添加光ファイバが２以上ある場合にはその
内の少なくとも２つが互いに異なる共添加元素を添加し
たＥｒ添加石英系光ファイバであることを特徴とする光
増幅器。 - 【請求項７】 前記共添加元素が、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇｅ
およびＢから選ばれる少なくとも１種であることを特徴
とする請求項５または６記載の光増幅器。 - 【請求項８】 コア部あるいはクラッド部にレーザ遷移
準位を有する希土類元素または遷移金属を添加した光フ
ァイバからなる活性媒体に、当該活性媒体の励起光と被
増幅光とを結合して導いて当該被増幅光を増幅する光増
幅方法において、 前記活性媒体として、希土類元素または遷移金属添加・
光ファイバを２以上直列に配置して用い、その内の少な
くとも２つの希土類元素または遷移金属添加・光ファイ
バのホストガラスが互いに異なることを特徴とする光増
幅方法。 - 【請求項９】 前記希土類元素または遷移金属を添加し
た光ファイバとして、Ｅｒ添加石英系光ファイバ、Ｅｒ
添加酸化物系多成分ガラスファイバ、Ｅｒ添加フッ化物
系ガラスファイバの中から選択されたファイバを用いる
ことを特徴とする請求項８記載の光増幅方法。 - 【請求項１０】 前記Ｅｒ添加石英系光ファイバが、共
添加元素として、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，ＧｅおよびＢから選ば
れる少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項
９記載の光増幅方法。 - 【請求項１１】 コア部あるいはクラッド部にレーザ遷
移準位を有する希土類元素または遷移金属を添加した光
ファイバからなる活性媒体に、当該活性媒体の励起光と
被増幅光とを結合して導いて当該被増幅光を増幅する光
増幅方法において、 前記活性媒体として、少なくとも一方が共添加元素を添
加したＥｒ添加石英系光ファイバである２以上のＥｒ添
加光ファイバを直列に配置した媒体を用い、前記共添加
元素を添加したＥｒ添加光ファイバが２以上ある場合に
はその内の少なくとも２つが互いに異なる共添加元素を
添加したＥｒ添加石英系光ファイバであることを特徴と
する光増幅方法。 - 【請求項１２】 前記共添加元素が、Ａｌ，Ｐ，Ｆ，Ｇ
ｅおよびＢから選ばれた少なくとも１種であることを特
徴とする請求項１１記載の光増幅方法。
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|---|---|---|---|
| JP06026802A JP3092688B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 光増幅器および光増幅方法 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH07234423A true JPH07234423A (ja) | 1995-09-05 |
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ID=12203445
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| JP06026802A Expired - Lifetime JP3092688B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 光増幅器および光増幅方法 |
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- 1994-02-24 JP JP06026802A patent/JP3092688B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP3092688B2 (ja) | 2000-09-25 |
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