JPH08195721A - 等化された受信パワーを持つ波長分割多重伝送用増幅通信システム - Google Patents

等化された受信パワーを持つ波長分割多重伝送用増幅通信システム

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JPH08195721A
JPH08195721A JP7189468A JP18946895A JPH08195721A JP H08195721 A JPH08195721 A JP H08195721A JP 7189468 A JP7189468 A JP 7189468A JP 18946895 A JP18946895 A JP 18946895A JP H08195721 A JPH08195721 A JP H08195721A
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amplifier
optical
fiber
signal
wavelength
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JP7189468A
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Fausto Meli
ファウスト・メリ
Piciaccia Stefano
ステファーノ・ピチアッチア
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Pirelli Cavi SpA
Cavi Pirelli SpA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】光信号に対する送信局と受信局とを含み、希土
類物質でドープされた能動型ファイバを有する光回線増
幅器を含みかつ直列に接続された光ファイバ回線によっ
て相互に接続される光通信システムを提供する。 【解決手段】送信局１は、幾つかの予め定めた波長の信
号を生成する生成手段と、この信号を単一の光ファイバ
回線へ搬送する搬送手段とを含み、受信局８は、信号を
分離する分離手段を含み、光回線増幅器７ａ〜７ｄの少
なくとも１つが、ドーパントと、ファイバ長さと、受信
局の入力において異なる波長間で２ｄＢより低くかつ各
信号では１５ｄＢより大きい光信号対雑音比を決定でき
るポンピング・パワーとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、波長分割多重伝
送（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；以下
においては、「ＷＤＭ」伝送と呼ぶ）のための、光増幅
器を含む電気通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＷＤＭ伝送においては、光周波数領域内
でマルチプレックス化することにより、相互に独立的な
幾つかのチャンネルまたは伝送信号が光ファイバからな
る同じ線に送出されることが要求され、伝送されるチャ
ンネルはディジタルまたはアナログの両方でよく、それ
らの各々が特定の周波数と関連させられる故に相互に弁
別される。
【０００３】このような伝送においては、異なるチャン
ネルは相互に実質的に相等するものでなければならず、
即ち、これらのいずれも信号レベルまたは品質に関し
て、多少とも相互に優先されてはならない。
【０００４】増幅器、特に光増幅器が存在する時は、こ
れらは全ての伝送チャンネルに対して実質的に同じ応答
を持つことが要求され、更に、多数のチャンネルの伝送
を可能にするためには、増幅器が動作し得る帯域が広い
ことを要求される。
【０００５】光増幅器は、蛍光性ドーパント、特に光フ
ァイバのコアに対するドーパントとして紹介されたエル
ビウムの特性に基いており、実際に光ポンピング・エネ
ルギ源により励起されるエルビウムは、シリカを基材と
する光ファイバにおける最小光減衰レンジと対応する波
長レンジで高い放射を呈する。
【０００６】エルビウムが励起状態に維持されるエルビ
ウムでドープされた光ファイバは、このような高い放射
と対応する波長を有する光信号が送られる時、この信号
は、信号自体の波長へ刺激された光放射により低いレベ
ルに励起されたエルビウム原子の遷移を生じ、これによ
り信号の増幅を生じる。
【０００７】励起状態から始まるエルビウム原子のディ
ケイ（ｄｅｃａｙ）は、これも自発的に生じ、これが増
幅された信号と対応する刺激された放射と重なる「背景
ノイズ」を形成する不規則的な放射を生じる。
【０００８】光ポンピング・エネルギを「ドープ」され
たファイバ即ち能動型ファイバ（ａｃｔｉｖｅ ｆｉｂ
ｒｅ）へ導入することにより生成される光放射は、ドー
ピング物質の典型的な幾つかの波長で生じ得、これによ
りファイバにおける蛍光スペクトルへの根源を供する。
【０００９】信号自体の正しい受信に適する高い信号対
雑音比と共に、上記の形式のファイバによる信号の最も
大きな増幅を達成するためには、光通信においては、レ
ーザ・エミッタにより生成され、かつ所与の帯域では、
使用されたドーピング物質を含むファイバの蛍光スペク
トル・カーブの最大値、即ち放射ピークと対応する波長
を有する信号が通常用いられる。
【００１０】一方、エルビウムでドープされたファイバ
は、その特徴がエルビウムがドーパントとして注入され
るガラス系に従って変化する制限された幅のピークと、
広い帯域内の信号を増幅するための光増幅器の使用が可
能と見なされる、問題となる波長レンジ内で前記ピーク
と隣接する波長レンジ内のこのような高い強度のスペク
トル領域とを有するを持つ放射スペクトルを有する。
【００１１】しかし、公知のエルビウムでドープされた
ファイバは、不均一な放射スペクトル過程を呈し、この
不均一な過程が、選択される全帯域にわたる均一な増幅
を得る可能性に影響を及ぼす。
【００１２】自発放射によるノイズ源を取除くことによ
り、実質的に「平坦な」利得カーブ、即ち異なる波長に
おいてできるだけ一定な利得を得るためには、例えば、
本出願人名義のヨーロッパ特許第４２６，２２２号、同
第４４１，２１１号、同第４１７，４４１号に記載され
たものの如き濾波要素を用いることができる。
【００１３】しかし、これらの特許では、波長分割多重
が存在する時の増幅器の挙動は記載されておらず、更
に、カスケード状に相互に接続された幾つかの増幅器の
存在時の挙動は考慮に入れられていない。
【００１４】放射スペクトル・プロフィールは、例え
ば、米国特許第５，２８２，０７９号に示されるよう
に、屈折率を増すためにはファイバのコアに存在するド
ーパントに著しく依存しており、この特許ではアルミナ
／エルビウムでドープされたファイバの蛍光スペクトル
は、それ程目立たないピークを持ち、０．１５の開口数
（ＮＡ）を持つ、ゲルマニウム−エルビウムでドープさ
れたファイバよりも短い波長（最大で、約１５３２ｎ
ｍ）へ移動することが示されている。
【００１５】「ＥＣＯＣ ’９３，ＴｈＣ １２．１」
の１〜４ページには、ＡｌおよびＬａでドープされ、水
素に対して非常に低い応答性を呈する光増幅器用ファイ
バが開示され、この記載されたＡｌでドープされたファ
イバは、０．１６の開口数（ＮＡ）を持ち、Ａｌ−Ｌａ
でドープされたファイバは０．３０の開口数（ＮＡ）を
有する。
【００１６】「ＥＣＯＣ ’９３，Ｔｕ ４」の１８１
〜１８４ページには、エルビウムでドープされたファイ
バを有する光増幅器が開示されており、コアがアルミニ
ウム、アルミニウム／ゲルマニウム、およびランタン／
アルミニウムでドープされたファイバで行われた実験に
ついて記載され、最良の結果はＡｌ／Ｌａで共ドープさ
れたファイバで達成されたようである。
【００１７】「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ」第２７巻、第１２部の１０６５〜１０６７ページ
（１９９１年６月６日）には、エルビウムでドープされ
たファイバを有する光増幅器において、アルミナによる
共ドーピングが更に大きく平坦な利得プロフィールに達
することを可能にすることが指摘されており、同論文に
は、ランタンとゲルマニウムとエルビウムでドープされ
たファイバを有する増幅器と比較して、アルミナとゲル
マニウムとエルビウムでドープされたファイバを有する
増幅器について記載され、同論文では、最も大きな利得
の平坦化が前者によって得られることが記載されてい
る。
【００１８】「ＥＣＯＣ ’９１，ＴｕＰＳ１〜３」の
２８５〜２８８ページには、より高い屈折率を得てエル
ビウム・イオンを含むクラスタの形成を低減する目的の
ための、ＥｒおよびＬａでドープされたＡｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2タイプのファイバが開示されている。Ｅｒ／Ｌａで
ドープされたファイバの蛍光および吸収スペクトルが、
エルビウムでドープされたＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2ファイバ
のそれと非常に似ることが証明され、０．３１の開口数
（ＮＡ）と共に、２３．１０18ｃｍ-3のエルビウム濃度
が得られた。
【００１９】「ＥＣＯＣ ’８９，締め切り後の論文、
ＰＤＡ−８」の３３〜３６ページ（１９８９年９月１０
〜１４日）には、エルビウムでドープされたファイバを
用いてカスケード状に接続された１２個の光増幅器によ
り行われた実験が開示され、１．５３６μｍの単一の信
号波長が用いられ、ＢＥＲ（ビット・エラー・レート）
特性が信号波長の変化と相互に急速に減衰する事実に照
らして、安定動作のためには、０．０１ｎｍ程度の信号
波長制御が要求されることが指摘されている。
【００２０】米国特許第５，１１７，３０３号は、記述
された計算に基いて、飽和状態で動作する時高い信号対
雑音比を生じる縦続された光増幅器を含む光伝送システ
ムを開示している。
【００２１】この記述された増幅器は、Ａｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2コアを持ち、フィルタの使用が提供されるエルビウ
ムでドープされたファイバを備え、単一の波長で計算さ
れた性能が達成され、同じ性能を提供する広い波長帯域
におけるフィード信号は提供されない。
【００２２】米国特許第５，１１１，３３４号は多段増
幅器について記載しており、これにおいては、広い波長
レンジで最大利得を得るために、各段のファイバが長
さ、ドーパントあるいは基材に関して相互に異なってい
る。低いリップル応答を得るために、異なる信号波長と
対応する多数の段の使用がなされる。
【００２３】この米国特許によれば、ファイバ長さの変
更時に最大利得の同じ波長を有する単一タイプのファイ
バにより信号が同時に供給される広い波長帯域で平坦な
利得を得る可能性は与えられない。
【００２４】この関係において、エルビウムでドープさ
れたファイバが、ファイバ長さとは無関係である最大利
得の単一波長を呈すること、更にこの特許では、カスケ
ード状の幾つかの増幅器に対する伝送を実施する問題は
取扱われていないことが指摘される。
【００２５】Ａ．Ｒ．Ｃｈｒａｐｌｙｖｙ等の「ＩＥＥ
Ｅ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥ
ＴＴＥＲＳ」第４巻、第８部の９２０〜９２２ページ
（１９９２年８月）においては、遠隔測定により与える
情報によって利得の等化が行われる増幅ＷＤＭシステム
が開示されている。このシステムにおいては、信号対雑
音比（ＳＮＲ）に関する性能が、受信時の信号に基いて
放射時の相互の信号調整によって等化されるように与え
られ、帰路情報は遠隔測定によって与えられる。
【００２６】Ｍａｅｄａ等の「ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ
ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ」第８巻、
第９部（１９９０年９月）には、多重波長システムにお
ける信号間の混合について記載され、これは単一モード
の光ファイバの非線形特性によるものであり、カスケー
ド状に接続された路線増幅器は設けられていない。
【００２７】米国特許第５，０８８，０９５号および同
じ著者による「ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲ
Ｓ」第２７巻、第７部（１９９１年３月２８日）は、信
号の波長とは異なる波長のフィードバックが増幅され
る、増幅器がレーザ・ループ形態で配置されるエルビウ
ムでドープされたファイバ増幅器における利得制御法を
記載している。
【００２８】このフィードバック・ループは、増幅器の
動作条件下で使用されるように提供され、このような用
法は増幅器の設計基準とは関連するものではない。
【００２９】米国特許第５，２８０，３８３号では、第
１段が小さな信号条件下で動作し、第２段が飽和条件下
で動作することにより圧縮を生じ、要求されるポンピン
グ・パワーに低減が存在する２段増幅器が開示されてい
る。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、異な
るチャンネルに対して均一な増幅条件を生じるための構
造的および動作的特徴を有する路線増幅器と関連して、
受信機（単数または複数の）に適する特徴を呈するよう
に、幾つかの波長における外部信号の変換と同じ信号の
再変換とを実施するための手段を送受信局に配置するこ
とにより、増幅された光回線を介して、通信が波長分割
多重伝送によって高い全体速度で実現できることが判っ
た。
【００３１】
【課題を解決するための手段】一般的特徴において、本
発明は、光信号送信局と、この光信号に対する受信局
と、前記送信局および受信局を接続する光ファイバ回線
とを含み、この光ファイバ回線が、直列に接続され能動
型ファイバに対するポンピング手段が設けられた、希土
類材料でドープされた少なくとも２つの能動型光ファイ
バ回線増幅器を含む光通信システムに関するものであ
り、この光通信システムにおいて、前記光信号送信局
が、予め定めた幅の帯域に含まれる少なくとも２つの波
長で送信信号を生成する発生手段と、前記信号を単一の
光ファイバ回線へ伝送する手段とを含み、前記光信号受
信局が、前記単一光ファイバ回線からの前記送信信号を
分離する分離手段を含み、前記光回線増幅器の少なくと
も１つが、能動型ファイバにドーパントと、所与の長さ
の能動型ファイバと、予め定めたポンピング手段のパワ
ーを有して、組合わせにおいて、これらが、少なくとも
−１６ｄＢｍと等しい光回線増幅器に入る全光パワーの
存在下で信号が同時に送られる時、前記受信局の入力側
で、異なる波長の信号間で前記信号（０．５ｎｍの帯域
における）のそれぞれに対して２ｄＢより低くかつ１５
ｄＢより大きい差を持つ、前記信号に対する光ノイズ対
信号比を生じるようにすることを特徴とする。
【００３２】望ましい実施例において、当該多重波長通
信システムは、前記送信局が、少なくとも２つの独立チ
ャンネルに対する外部光信号を受信する受信手段と、前
記光信号をある電子形態へ変換する変換手段と、前記外
部信号の独立チャンネルの数に従って、送信信号を異な
る波長で生成し、前記光信号を再生する発生手段と、前
記信号を単一光ファイバ回線へ伝送する伝送手段と、を
含み、前記受信局が、前記送信信号を前記単一の光ファ
イバ回線から分割する分割手段と、前記受信信号をある
電子形態へ変換する変換手段と、前記受信信号の分割さ
れた放射を実施する分割手段とを含むことを特徴とす
る。
【００３３】望ましくは、前記の予め定めた波長帯域
は、少なくとも２０ｎｍに拡張される。
【００３４】望ましくは、送信信号を生成する前記発生
手段は、前記の予め定めた波長に含まれる少なくとも４
つの異なる波長の信号を生成する手段を含む。
【００３５】望ましくは、前記信号は１５３６乃至１５
５５ｎｍの範囲内に含まれる。
【００３６】望ましい実施例において、前記光増幅器の
少なくとも１つは、接続されたポンピング手段により供
給されるポンプ・パワーに対する最大利得長さより予め
定めた値だけ小さな全長の能動型ファイバを有する。
【００３７】更に望ましくは、前記ファイバ長さは、増
幅器が少なくとも１つの送出信号部分が増幅器へ入力さ
れるループに接続される時、この増幅器からの放射が、
前記増幅器の動作パワーと相関させられる前記の送出信
号の予め定めたパワーで前記帯域に含まれる２つの異な
る波長で２つの安定した放射ピークを呈する。
【００３８】特に、送信信号を生成する前記発生手段
は、前記送信信号の各々に対して、外部変調器と関連す
る連続放射レーザを含み、更に、前記信号を単一の光フ
ァイバ回線へ伝送する前記伝送手段は、波長で選択され
る各光結合器を含んでいる。
【００３９】更に、また特に、前記送信信号を前記光信
号受信局の前記単一光ファイバ回線から分割する前記分
割手段が、対応するファイバ分割器と、前記送信信号の
波長の各々に対して１つの帯域通過フィルタとを含む。
【００４０】望ましくは、前記希土類ででドープされた
光回線増幅器は、少なくとも１つのエルビウムでドープ
された能動型ファイバを含む。
【００４１】更に、前記能動型ファイバは、屈折率変調
ドーパントとして、ランタン、ゲルマニウムおよびアル
ミナを含む。
【００４２】別の特徴によれば、本発明は、ポンピング
波長における光の供給に応答して、信号波長範囲内の光
放射を生じるための希土類でドープされた能動型ファイ
バと、前記ポンピング波長において予め定めた値の光パ
ワーを有する前記能動型ファイバに対するポンピング手
段と、を含む光ファイバ増幅器に関するもので、前記能
動型ファイバが、該能動型ファイバからの信号部分がこ
の能動型ファイバ自体の入力側へ供給される時、光ポン
ピング源の存在下で、前記の送出信号の予め定めた全光
パワーにおいて、前記信号波長範囲内の２つの異なる波
長における安定放射が生じる如き長さを有することを特
徴とする。
【００４３】特に、前記の予め定めたパワーが増幅器動
作パワーと相関させられる。
【００４４】一実施例において、本発明による光ファイ
バ増幅器は、単一の増幅段を有する。
【００４５】あるいはまた、本発明による光ファイバ増
幅器は、直列に接続された少なくとも２つの増幅段を含
み、該増幅段の各々はそれぞれの能動型ファイバの延長
とポンピング手段とが設けられ、かつ前記能動型ファイ
バ長さが該能動型ファイバ延長の長さの和であり、予め
定めた値の前記光ポンピング・パワーが各能動型ファイ
バ延長に対する前記ポンピング手段により供給される光
パワーの和であることを特徴とする。
【００４６】この場合、特に、前記能動型ファイバ長さ
が、増幅段自体に供給されるポンピング・パワーに基い
て決定される少なくとも１つの段のファイバ長さであ
る。
【００４７】更なる特徴によれば、本発明は、特に多重
波長システムにおいてカスケード状に動作するように光
増幅器における能動型光ファイバ長さを決定する方法に
関するものであり、希土類でドープされた能動型ファイ
バと予め定めたポンピング・パワーの前記能動型ファイ
バに対するポンピング手段とを含む、光信号に対する入
力と出力とを有する光増幅器を配置するステップと、前
記増幅器の出力をその入力側に光学的に接続するステッ
プと、前記能動型ファイバに、前記ポンピング手段によ
り光・ポンピング・エネルギを供給して、前記増幅器か
らの放射信号を構成する前記能動型ファイバにおける光
放射を生じるステップと、前記放射信号のスペクトルお
よび光パワーを制御するステップと、前記放射信号の予
め定めたパワーにおいて、前記スペクトルが予め定めた
波長範囲内の２つの異なる波長で２つの安定放射ピーク
を呈する前記能動型ファイバの長さを選択するステップ
とを含むことを特徴とする。
【００４８】望ましくは、上記方法によれば、前記増幅
器の光学的に接続された出力と入力との間に、調整可能
な減衰を有する光減衰手段が介挿され、該減衰手段は、
前記増幅器の出力と入力との間で前記放射信号の減衰を
生じるりょうに調整され、その結果前記放射信号のパワ
ーが前記の予め定めた値に等しくなるようにされる。特
に、前記放射信号の前記の予め定めたパワー値が増幅器
の提供される動作パワーと相関させられる。
【００４９】特に、前記増幅器が２段あるいは多段の増
幅器である場合に、本発明による方法は、前記段の少な
くとも１つのファイバ長さが選択されることを特徴とす
る。
【００５０】望ましくは、前記増幅器が２段あるいは多
段の増幅器である場合、本発明による方法は、少なくと
も１つの段の能動型ファイバ長さがこれに印加されるポ
ンピング・パワーに対する最大利得で選択されるように
増幅器を配置するステップと、前記増幅器の出力をその
入力と接続するステップと、前記各段へ供給される各ポ
ンピング・パワーの存在する場合に前記増幅器の放射信
号のスペクトルと光パワーを制御するステップと、前記
放射信号の予め定めたパワーにおいて、前記スペクトル
が予め定めた波長範囲内の２つの異なる波長で２つの安
定した放射ピークを呈する増幅器段の少なくとも１つの
能動型ファイバ長さを選択するステップとを含むことを
特徴とする。
【００５１】更に、増幅器の終段のみの能動型ファイバ
長さが選択される。
【００５２】あるいはまた、本発明による方法において
は、特定の使途要求の存在時に、能動型ファイバ長さの
前記選択が全段に対して個々に行われ、これらの段の各
々は個々にテストされる。
【００５３】更なる詳細は、添付図面に関する以下の記
述から明らかになるであろう。
【００５４】
【実施例】 ａ）システムの説明 図１に示されるように、本発明による光波長多重による
多チャンネル通信システムは、幾つかの（示された事例
では４つの）光起原信号源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが設
けられ、「外部信号」と呼ばれる前記信号の各々が波
長、変調形式、パワーなどのそれ自体の伝送特性を有す
る。このような信号源により生成される信号は送信局１
へ送られ、これら信号の各々は、外部光信号を受取って
これらを検出して送信システムへ適合する新たな特徴で
新たに再生するための各インターフェース装置２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄへ送られる。
【００５５】特に、前記インターフェース装置は、シス
テム内で直列的に配置された増幅器の有効動作帯域に含
まれる波長の各光動作信号を生じる。
【００５６】参考のため本文に援用される本出願人と同
じ名義の米国特許第５，２６７，０７３号において、特
に、光入力信号を光伝送回線に適する形態へ変換するた
めの送信アダプタと、送信信号を受信装置に適する形態
へ再変換するための受信アダプタとを含むインターフェ
ース装置について記述されている。
【００５７】本発明のシステムで使用するため、送信ア
ダプタは、出力信号を生成するレーザとして外部変調形
式のレーザを含むことが望ましい。
【００５８】本発明における使用されるための形式の送
信用インターフェース装置の図が図２９に示され、同図
では明瞭にするため、光結線は実線で示されるが、電気
結線は破線で表わされる。
【００５９】光源１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの１つ、例え
ば図示の如く光源１ａからの光信号は、光検波器（フォ
トダイオード）４１により受信され、電子増幅器４２へ
送られる電気信号を発する。
【００６０】増幅器４２からの電気出力信号は、入力信
号情報を含む選択された波長で光信号を生じるための４
４で全体的に示される変調レーザ・エミッタのパイロッ
ト回路４３へ送られる。
【００６１】便宜的に、サービス・チャンネルの許容回
路（ａｄｍｉｔｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）４５もまた
パイロット回路４３に接続されている。
【００６２】変調レーザ・エミッタは、レーザ４６と、
回路４３からの出力信号により案内される例えばマッハ
−ツェンダー・タイプの外部変調器４７とを含む。
【００６３】回路４８は、レーザ４６の放射波長を制御
して、この波長を前に選択された値に一定に保持して、
温度などのあり得る外部擾乱を補償する。
【００６４】受信のための上記のタイプのインターフェ
ース装置については、上記の特許に記載され、商品名称
ＴＸＴ／Ｅ−ＥＭで本出願人により市販されている。
【００６５】前記光動作信号は、従って、単一の光出力
ファイバ４において波長で動作信号を同時に送出するた
めの信号結合器３へ送られる。
【００６６】一般に、信号結合器３は、各光ファイバに
送信される光信号が単一ファイバで重合される受動型光
デバイスであり、この形式のデバイスは、プレーナ光学
系、マイクロ光学系などにおいて、例えば融解型ファイ
バ結合器からなっている。
【００６７】事例として、適当な結合器は、米国カルフ
ォルニア州Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，Ｌｕｎｄｙ Ａｖｅ．１
８８５のＥ−ＴＥＫ ＤＹＮＡＭＩＣＳ社から入手可能
なタイプ１×４ ＳＭＴＣ−０１０４−１５５０−Ａ−
Ｈである。
【００６８】ファイバ４を介して、以下においてＳ１、
Ｓ２，Ｓ３、Ｓ４と呼ばれる前記動作信号は、新たな増
幅手段の前に存在する以降の光ファイバ部分に進行する
ことを可能にするに充分な値に達するまでそのレベルを
高めるパワー増幅器５へ送られ、所要の透過品質を保証
するため端部で充分なパワー・レベルを保持する。
【００６９】従って、光回線の第１の部分６ａはパワー
増幅器５に接続され、この第１の部分は通常は、数十
（あるいは、数百）キロメートル、例えば約１００キロ
メートルの長さである適当な光ケーブルに挿入されたス
テップ形の単一モード光ファイバから作られる。
【００７０】ある場合には、分散シフト形の光ファイバ
もまた使用できるが、ステップ形の上記光ファイバの接
続のためには、近いチャンネル間の距離が非常に小さけ
れば生じる度合いが大きい、非線形の相互変調作用が分
散シフト型の光ファイバにおいて近接したチャンネル間
に生じる可能性が発見された事実により、一般に望まし
い。
【００７１】光回線の前記第１の部分６ａの端部では、
ファイバにおける進行中に減衰する信号を受信してこれ
ら信号を先行部分と同じ特徴を有する第２の光ファイバ
部分６ｂへ送るために充分なレベルまで増幅するための
第１の回線増幅器７ａが存在する。
【００７２】以降の回線増幅器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ
および各光ファイバ部分６ｃ、６ｄ、６ｅが、受信局８
に達するまで要求される全伝送距離をカバーし、この受
信局は、信号を受信してこれを増幅するための前置増幅
器９を含み、受信装置の感度に適するパワー・レベルに
達するまで以降のデマルチプレクス（解除）装置から結
果として生じる損失を補償する。
【００７３】前置増幅器９から、信号がデマルチプレク
サ１０へ送られ、これを介して同じ信号が各波長に従っ
て分離され、次いで伝送システムに適する特徴を有する
光信号を受信して、これら信号を光起原特徴あるいは各
受信装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに適合する全
ての事象における他の特徴に再生するためのインターフ
ェース装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄへ送られ
る。
【００７４】デマルチプレクサ１０は、幾つかの出力フ
ァイバ間で入力ファイバへ送られた光信号を配分して、
各波長に応じてこれら信号を分けるるためのデバイスで
あり、このようなデマルチプレクサは、入力信号を幾つ
かの出力ファイバ、特に４つのファイバにおける信号へ
分割する融解型ファイバ・スプリッタからなり、前記信
号の各々は問題となる波長の各々を中心とする各帯域通
過フィルタへ送られる。例えば、既に述べた信号結合器
３と似た、各帯域通過フィルタと組合わせて逆の形態で
取付けられる構成要素を用いることができる。上記のタ
イプの帯域通過フィルタは、例えば、米国ジョージア州
Ａｔｌａｎｔａ、Ｓｕｉｔｅ １４０、Ｂｕｆｏｒｄ
Ｈｗｙ ２８０１のＭＩＣＲＯＮ−ＯＰＴＩＣＳ社から
入手可能であり、ＦＦＰ−１００がその適当なモデルで
ある。
【００７５】特に上記の形態は、４個の回線増幅器とパ
ワー増幅器と前置増幅器とを使用して、２．５Ｇビット
／秒の如き高い伝送速度で約５００ｋｍの距離にわたる
伝送に関する時に満足できる結果をもたらす（４つの多
重化波長の場合、個々の波長における１０Ｇビット／秒
と対応する伝送能力が得られる。）。本発明の目的のた
め、また上記用途のためには、パワー増幅器５は、例え
ば、下記の特徴を有する市販形式の光ファイバ増幅器で
ある。即ち、 入力パワー： −５乃至＋２ｄＢｍ 出力パワー： １３ｄＢｍ 動作波長： １５３０〜１５６０ｎｍ このパワー増幅器は、ノッチ・フィルタが無い。
【００７６】適当なモデルは、本出願人により市販され
るＴＰＡ／Ｅ−１２である。前記パワー増幅器は、Ａｌ
／Ｇｅ／Ｅｒタイプのエルビウムでドープされた能動型
光ファイバを使用する。
【００７７】「パワー増幅器」により、参考のため本文
に援用されるヨーロッパ特許第ＥＰ−４３９，８６７号
に詳細に記載される如く、出力パワーがポンピング・パ
ワーに依存する飽和条件下で動作する増幅器が意図され
る。
【００７８】本発明の目的のため、および上記用途のた
めには、「前置増幅器」により、受信側へ送られる信号
を受信側自体の感度閾値より好都合に高い値まで上昇さ
せることができると同時に、より低いあり得るノイズを
生じて信号の等化を維持する回線の端部におかれた増幅
器が意図される。
【００７９】先に述べた実験では、前置増幅器９を作る
ため、以下に述べる増幅器７ａ〜７ｃと同じ能動型ファ
イバを用いて１段の回線増幅器が用いられ、これは共伝
搬形態で取付けられ、特定の実際の構成のためには、特
定の目的のため明確に設計された前置増幅器を用いるこ
とができる。
【００８０】上記の伝送システムの形態は、特に一部が
他の犠牲になることなく選択された波長を伝送する能力
に関して、回線増幅器の特性の特定の選択が存在する場
合に、特に幾つかのチャンネルにおける波長多重伝送の
ために所要の性能を特に提供するためのものである。
【００８１】特に、カスケード状に動作する時、異なる
波長において実質的に均一な（即ち、「平坦な」）応答
を生じ得る回線増幅器を利用して、カスケード状に動作
するようになった増幅器が存在する際に、１５３０乃至
１５６０ｎｍ間に含まれる波長において、全てのチャン
ネルに対する均等な挙動が保証される。
【００８２】ｂ）回線増幅器（Ｌｉｎｅ ａｍｐｌｉｆ
ｉｅｒ） 上記目的のため、回線増幅器として使用が意図される増
幅器は、図２に示される図に従って作ることができ、こ
の増幅器は、エルビウムでドープされた能動型ファイバ
１２と、これらファイバにダイクロイック結合器１４を
介して接続された各ポンプ・レーザ１３とを含み、第１
の光遮蔽器１５が、増幅されるべき信号の伝送経路に続
くファイバ１２の上流側に置かれるが、第２の光遮蔽器
１６は前記能動型ファイバ自体の下流側に配置される。
【００８３】回線増幅器として使用するためには、好都
合にも図示の如く（必ずしもそうでなくともよいが）、
ダイクロイック結合器１４が能動型ファイバ１２の下流
側に配置されてこのファイバに信号に対してポンピング
・エネルギの対向流を供給するようにする。
【００８４】特定の実施例においては、図３に示される
ように、回線増幅器は、以降において記述し図示するよ
うに、特定使途要求に基いて２段形態に従って作ること
ができる。
【００８５】このような実施例においては、回線増幅器
は、第１のエルビウムでドープされた能動型ファイバ１
７と、このファイバにダイクロイック結合器１９を介し
て接続された各ポンプ・レーザ１８とを含み、第１の光
遮蔽器２０が、増幅される信号の伝送経路に従ってファ
イバ１７の上流側に配置されるが、第２の光遮蔽器２１
は能動型ファイバ自体の下流側に配置される。
【００８６】好都合にも、（必ずそうでなくともよい
が）図示の如く、この形態においても、ポンプ・レーザ
１８が信号に対して対向するポンピング・エネルギを供
給するように接続される。
【００８７】増幅器は更に、これも図示された実施例に
おける対向するポンピングを生じるように、ダイクロイ
ック結合器２４を介して各ポンプ・レーザ２３と関連さ
せられた第２のエルビウムでドープされた能動型ファイ
バ２２を含み、従って、ファイバ２２の下流側には別の
光遮蔽器２５が存在する。
【００８８】ポンプ・レーザ１３、またはポンプ・レー
ザ１８、ポンプ・レーザ２３は、下記の特徴を有する量
子井戸タイプのレーザであることが望ましい。即ち、 放射波長： λp＝９８０ｎｍ 最大光出力パワーＰu＝８０ｍＷ（２段の実施例に対し
て） 上記のタイプのレーザは、例えば、下記によって作られ
る。即ち、 ＬＡＳＥＲＴＲＯＮ社：米国マサチューセッツ州Ｂｕｒ
ｌｉｎｇｔｏｎ、Ｎｏｒｔｈ Ａｖｅｎｕｅ ３７。
【００８９】９８０ｎｍの波長の単一モード・ファイバ
から作られ、１５３０乃至１５６０ｎｍ間に含まれる波
長内であって、偏波に応じて光出力パワーが＜０．２ｄ
Ｂの変動を有するダイクロイック結合器１４、またはダ
イクロイック結合器１９、ダイクロイック結合器２４
は、融解型ファイバ結合器である。
【００９０】上記のタイプのダイクロイック結合器は公
知で入手可能であり、例えば、米国メリーランド州Ｇｌ
ｅｍ Ｂｕｒｎｉｅ、Ｂａｙｍｅａｄｏｗ Ｄｒｉｖｅ
のＧＯＵＬＤ社の光ファイバ事業部、および英国Ｔｏｒ
ｑｕａｙ Ｄｅｖｏｎ、Ｗｏｏｄｌａｎｄ Ｒｏａｄの
ＳＩＦＡＭ社の光ファイバ事業部により製造されてい
る。
【００９１】光遮蔽器１５、１６、または２０、２１、
２５は、遮蔽率が３５ｄＢより大きく反射率が−５０ｄ
Ｂより小さい伝送信号の偏波に依存するタイプの光遮蔽
器である。
【００９２】使用された遮蔽器は、米国ニュージャージ
ー州Ｄｏｖｅｒ、ＨａｒｄｉｎｇＡｖｅｎｕｅ６４のＩ
ＳＯＷＡＶＥから入手可能なモデルＭＤＬ Ｉ−１５
ＰＩＰＴ−Ａ Ｓ／Ｎ １０１６である。
【００９３】記述したシステムにおいては、約３０ｄＢ
の利得で、約１４ｄＢｍの全光出力パワーにおいて動作
する回線増幅器が設けられる。
【００９４】ｂ１）２コア・フィルタを持つ増幅器（比
較） 回線増幅器として使用される異なる増幅器の実施例が図
４の図面に示され、同図では対応する要素が図３におけ
ると同じ参照番号が付されている。
【００９５】構成要素が先に述べたものと同じ特徴を持
つこの増幅器においては、ノッチ・フィルタ２６が存在
し、このフィルタは２つのコアが予め選定された波長で
相互に光学的に結合された光ファイバ部分からなり、そ
の記述が参考のため本文に援用されるヨーロッパ特許第
４４１，２１１号および同第４１７，４４１号に記載さ
れるように、前記コアの一方が結合される光ファイバと
同軸であり、他方は端部においてオフセットされて裁断
されている。
【００９６】前記フィルタは、オフセットされたコアに
おいて、増幅器の放射スペクトルの一部と対応する波長
（または、波長帯域）を結合する大きさであり、端部で
オフセットされたコアの裁断は、これに送られる波長を
ファイバの被覆中に分散することを可能にして、この波
長がもはや主要コア中で再び結合されないようにする。
【００９７】図示された実施例において、２コア・フィ
ルタ２６は下記の特徴を有する。即ち、 第２のコアで結合された波長帯域：ＢＷ（−３ｄＢ）＝８〜１０ｎｍ フィルタ長さ： ３５ｍｍ このフィルタは、使用された能動型ファイバの放射ピー
クにおける最大減衰を持つように設計され、個々に使用
された増幅器の利得カーブを平坦にすることを目的とし
ていた。
【００９８】以下本文において述べる事例では、下記の
値を持つフィルタが代替的に使用された。即ち、 １５３０ｎｍのλsにおける減衰： ５ｄＢ、
あるいは １５３２ｎｍのλsにおける減衰： １１ｄＢ ｃ）能動型ファイバ（Ａｃｔｉｖｅ ｆｉｂｒｅ）の説
明 異なるタイプのエルビウムでドープされた能動型ファイ
バが、参考のため本文に援用され、その内容が以下本文
において要約される同じ出願人の名義における１９９４
年４月１４日のイタリア国特許出願第ＭＩ９４Ａ ００
０７１２号に詳細に示されるように、上記の増幅器に使
用されるために作られた。
【００９９】
【表１】 但し、 ｗｔ％＝コア中の酸素成分の（平均）重量％ ｍｏｌ％＝コア中の酸素成分の（平均）モル％ ＮＡ＝開口数（ｎ１2−ｎ２2）1/2 λc＝遮断波長（ＬＰ１１遮断） 組成の分析は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ 日立）と結
合されたマイクロプローブにより、プリフォーム（ファ
イバの延伸前）で行われた。
【０１００】直径に沿って配置され相互に２００μｍだ
け分離された離散点で１３００倍で分析が行われた。
【０１０１】記述したファイバは、石英ガラス管内で真
空メッキ（ｖａｃｕｕｍ ｐｌａｔｉｎｇ）手法に従っ
て作られた。
【０１０２】先に述べたファイバでは、ファイバ・コア
中のＳｉＯ2マトリックスへのドーパントとしてのゲル
マニウムの組込みが、合成ステップ中に得られた。
【０１０３】ファイバ・コアへのエルビウム、アルミナ
およびランタンの組込みは、「溶液ドーピング（ｓｏｌ
ｕｔｉｏｎ ｄｏｐｉｎｇ）」手法により得られ、この
手法ではドーパントである塩化物の水溶液が、プリフォ
ームの硬化前に粒状の状態にあるファイバ・コアの合成
材料と接触させられる。
【０１０４】溶液ドーピング手法についての更なる詳細
については、例えば、参考のため本文に援用される米国
特許第５，２８２，０７８号に見出すことができる。
【０１０５】ｃ１）能動型ファイバの実験テスト 対象となるファイバにおけるスペクトル放射を決定する
ための実験形態は、図５に略図的に示されているが、図
６には能動型ファイバＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける測定され
たスペクトル放射を再現するグラフが示される。
【０１０６】９８０ｎｍのポンプ・レーザ・ダイオード
２７が、２８で示されるダイクロイック結合器９８０／
１５５０を介して、テストされる能動型ファイバ２９に
接続され、ファイバ放射は光学的スペクトル・アナライ
ザ３０によって検出された。
【０１０７】このレーザ・ダイオードは、（ファイバ２
９において）約６０ｍＷのパワーを持っていた。前記能
動型ファイバ２９は約１１ｍの長さであった。
【０１０８】ファイバ中の異なるエルビウム成分と得ら
れる異なるポンプ・パワーのためには、測定の目的のた
めの適当な長さが、出力信号パワーを最大化するために
異なるファイバ長さを試すことによって経験的に決定す
ることができる。
【０１０９】光学的スペクトル・アナライザは、日本国
東京都新宿区西新宿２−４−１、ＮＳビルのＡＤＶＡＮ
ＴＥＳＴ社社製のモデルＴ１８３４５であった。
【０１１０】測定は、９８０ｎｍにポンプされたファイ
バを保持してファイバの自然放射スペクトルを検出する
ことによって実行された。
【０１１１】得られた結果は図６に示され、同図ではカ
ーブ３１がファイバＡと対応し、カーブ３２がファイバ
Ｂに対応し、カーブ３３がファイバＣに対応し、カーブ
３４はファイバＤに対応している。
【０１１２】このグラフから判るように、ファイバＢ、
Ｃ、Ｄのスペクトル放射が、略々１５６０〜１５６５ま
で、約１５３２．５ｎｍで最大値を持つ非常な強さの主
ピークと、より大きな波長における高い放射以降の領域
とを有し、非常に大きな二次的ピークが含まれる。
【０１１３】カーブ３２および３３（それぞれ、ファイ
バＢおよびＣ）間の比較は、ファイバ中のより大きなア
ルミナ成分が前記の高い放射領域のレベルを上昇させ、
ランタンによるゲルマニウムの置換（ファイバＤ、カー
ブ３４）が１５３５〜１５６０ｎｍの範囲において更に
高いレベルの達成を可能にすることを示す。
【０１１４】一方、全てのファイバＢ、Ｃ、Ｄでは、主
放射ピークとこれに隣接領域間に含まれるスペクトルの
区間ｄ（約１５３５と１５４０ｎｍ間に位置する）にお
いて落込み、および二次的放射ピークの存在が観察さ
れ、このような落込みにおいては、放射の値が、カーブ
３２のみにおける番号ｈにより図に示されるように、隣
接領域（即ち、主ピークと二次的ピークの両方）におけ
る最大放射値よりも少なくとも２ｄＢだけ低くなるが、
カーブ３３、３４においても明瞭に識別できる。
【０１１５】対照的に、カーブ３１は、図示された実験
条件下では、区間ｄにおけるファイバＡはスペクトルに
おける重大な落込みを示さない（あるいは、落込みが検
出できても、如何なる場合にもこの落込みは約０．５ｄ
Ｂより小さい）ことを示す。
【０１１６】カーブ３１はまた、ファイバＡにおける最
大放射ピークが、約１５３０ｎｍに位置するファイバ
Ｂ、Ｃ、Ｄにおけるよりも小さな波長におけることを示
している。
【０１１７】ｄ）多重波長の伝送テスト ファイバＡを用いて、図３に示される構造の増幅器が、
図１に示される如き通信システムにおける回線増幅器と
して使用されるように、異なるファイバ長さ（実験１、
２）を用いることにより作られ、比較の目的のため、フ
ァイバＣで作られた増幅器が、フィルタと組合わせて試
された。
【０１１８】行われた実験では、第１の能動型フィルタ
１７は約８ｍの長さであり、第２の能動型ファイバ２２
に対しては、下表において再現された長さがテストされ
た。
【０１１９】実験 増幅器の図 ファイバ長さ ファイバ形式 １ 図３ 約１１ｍ Ａ ２ 図３ 約１５ｍ Ａ ３ 図４ 約１３ｍ Ｃ 実験２および３に対しては、以下に述べる教示方法のス
テップ１、２によって単一の増幅器に対する最適値を見
出すことにより、能動型ファイバの全長が決定され、実
験１に対しては、回線増幅器のファイバ長さが以下に述
べる教示方法のステップ１、２、３に従って決定され
た。
【０１２０】実施された３つの実験においてパワー増幅
器５の入力へ送られる信号のスペクトルが図７に示され
る。
【０１２１】実験 １ 図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３は、それ
ぞれ、回線増幅器７ａの入力（図８）、回線増幅器７ｂ
の入力（図９）、回線増幅器７ｃの入力（図１０）、回
線増幅器７ｄの入力（図１１）、前置増幅器９の入力
（図１２）、および前置増幅器９の出力（図１３）にお
ける信号スペクトルを示している。
【０１２２】異なるチャンネル（スペクトル・アナライ
ザのフィルタの０．５ｎｍの光帯域にわたる）に対する
光信号対雑音比は、前置増幅器の入力において測定さ
れ、結果は下記の如くである。即ち、 波 長（ｎｍ） 信号対雑音比（ＳＮＲ）（ｄＢ） λ1 １８．２ λ2 １６．３ λ3 １６．９ λ4 １８．１ 信号対雑音比が異なるチャンネル間で２ｄＢより小さい
だけ異なるように見え、更に、これらの信号対雑音比が
非常に高い値であることが判るであろうし、１３〜１４
ｄＢの信号対雑音比が既に、１０-12のエラー・レベル
（ＢＥＲ）（伝送システムを比較するため通常用いられ
る基準値）を生じるに充分であることが観察される筈で
ある。
【０１２３】実 験 ２ 実験２は、図１には示されない各減衰器を通る信号に対
して事前等化を印加することにより行われ（第２段のフ
ァイバは長さが最適化されていない）、図１４に示され
たスペクトルは回線増幅器７ａの入力で得られた。
【０１２４】図１５、図１６、図１７、図１８は、それ
ぞれ、回線増幅器７ａの入力（図１５）、回線増幅器７
ｂの入力（図１６）、回線増幅器７ｃの入力（図１
７）、回線増幅器７ｄの入力（図１８）、前置増幅器９
の入力（図１８）における信号スペクトルを表わす。
【０１２５】前置等化器が、図１４に示される如く異な
るチャンネル間で約７ｄＢの初期最大の事前等化を印加
し、この事前等化はカスケード増幅器に生じる比較的短
い波長で飽和効果を補償することを目的とするものであ
った。
【０１２６】前記事前等化は、前置増幅器９の出力にお
ける光信号対雑音比（ＳＮＲ）を等化するように実施さ
れた。
【０１２７】異なる増幅段において、前記の飽和現象に
より比較的短い波長の領域における利得カーブの落込み
を見ることができるが、各チャンネルの光信号対雑音比
（ＳＮＲ）は、前置増幅器９の入力までは高い状態を保
持する（Δλ＝０．５ｎｍにおけるＳＮＲ≧１５ｄ
Ｂ）。
【０１２８】この性能は、先に述べた実験条件下では受
入れられるように思われるが、信号の事前等化が要求さ
れるので、システムは入力信号の変動に応答するよう作
られ，特に、信号の１つが失われる場合、均一な放射効
果が検査中のエルビウム・ファイバにおいて優勢になる
という事実により、回線増幅器ファイバにおける利得競
合の現象に起因して不均衡が生じることになる。
【０１２９】要約すれば、利得の競合現象によって、フ
ァイバにおいて所与の波長の信号が存在することが、他
の波長に送られる信号に対するポンピング・エネルギを
差引くことによりその利得に影響を及ぼし、前記信号の
１つが失敗すると、得られるパワーが存在する他の信号
間に分散され、これにより利得に影響を及ぼす。
【０１３０】従って、事前等化が４つのチャンネルに対
してと共に行われたため、これはもはや有効ではなく、
異なるチャンネル間の不均衡を減らす代わりに増す効果
を生じ得る。
【０１３１】更に、事前等化が存在しない場合は、ある
チャンネルが実質的に＜１２ｄＢである場合に、受信字
の信号対雑音比は受入れられなくなる。
【０１３２】実 験 ３ 実験３は、タイプＣのファイバが用いられる図４に示さ
れた図面によるノッチ・フィルタが設けられた増幅器で
信号の事前等化が存在しない状態で行われた。
【０１３３】図１９、図２０、図２１、図２２、図２３
は、それぞれ、回線増幅器７ａの入力（図１９）、回線
増幅器７ｂの入力（図２０）、回線増幅器７ｃの入力
（図２１）、回線増幅器７ｄの入力（図２２）、および
前置増幅器９の入力（図２３）における信号スペクトル
を示している。
【０１３４】前置増幅器の入力では、異なるチャンネル
（スペクトル・アナライザのフィルタの０．５ｎｍの光
帯域にわたる）に対する光信号対雑音比が測定され、結
果は下記の通りである。即ち、 波長（ｎｍ） 信号対雑音比（ＳＮＲ）（ｄＢ） λ1 １１．９ λ2 １０．６ λ3 １８．４ λ4 １８．２ 判るように、ＳＮＲに関してチャンネル間には非常に高
い不均衡が存在し、最も恵まれたチャンネルは最も恵ま
れないチャンネルとは７ｄＢより大きく異なり、更に、
これら２つのチャンネルでは、信号対雑音比が１４ｄＢ
の値よりはるかに低くく、従って１０-12のエラー・レ
ベル（ＢＥＲ）を生じるには不充分であり、このように
高い不均衡は事前等化によっては補償され得ない。
【０１３５】先の実験から、ファイバＡそれ自体が、受
入れられない程度に１つ以上のチャンネルが犠牲を課さ
れることを避けることによって、波長多重化伝送に適す
る増幅器の成果を可能にできるが、ファイバＣは同じ性
能を生じ得ないことが判る。
【０１３６】更に、実験１および実験２間の比較から判
るように、能動型ファイバ、特に第２の増幅段の能動型
ファイバにおける長さの変化が、要求され受信における
事前等化あるいは外部信号が等化する介在なしに、特に
チャンネルに対する等化が存在しない場合に、異なる波
長における実質的に均一な利得条件下でカスケード状に
動作し得る増幅器の獲得を導き、これにより高い値の光
信号対雑音比を提供する。
【０１３７】実際に、カスケード状の幾つかの増幅器に
よる波長多重伝送のために設けられた増幅器の能動型フ
ァイバに対する長さの臨界値が存在し、この値では異な
るチャンネルに対する均一な応答が得られるが、能動型
ファイバの異なる長さの値に対しては、特に所要の動作
帯域の端部における供給される１つ以上の波長が利得制
限を受けるように見え、更に、このような長さの臨界値
が単一用途のための寸法とした増幅器に対して選好され
た値とは意外にも著しく異なるように見えることが判っ
た。
【０１３８】ｅ）増幅器における最適なファイバ長さ 単一用途に意図された増幅器に対する光増幅ファイバの
長さは、通常は、小さな信号条件下（即ち、飽和現象が
存在しない場合）では（所与のポンピング・パワーに対
する）最大出力パワーが存在する長さを経験的に見出す
ことによって見つけられる。
【０１３９】例えば、図２４は、前に述べた事例におけ
る第２段の増幅器のファイバ長さに依存する出力パワー
を示す効率カーブを示し、このカーブは、８０ｍＷのポ
ンピング・パワー（回線増幅器における対応段に対して
与えると同じポンピング・パワー）のレーザ・ダイオー
ドでポンプされたλ＝１５５７ｎｍにおいて−２０ｄＢ
ｍの入力パワー信号が供給される、幾つかの長さが試さ
れた能動型ファイバ部分を含む装置での実験によって得
られた。
【０１４０】このカーブから判るように、高い出力パワ
ー値が存在するやや広い範囲のファイバ長さが存在し、
この段の範囲内の適当な長さ値は、ちょうど表示の如く
１５乃至２０ｍの間に見つけることができる。
【０１４１】しかし、実験２および３が示す如き寸法の
増幅器の使用は、多重波長システムにおけるカスケード
増幅器の場合に満足できる挙動を得ることを可能にする
ものではない。
【０１４２】しかし、本発明によれば、能動型ファイバ
の異なる長さ値、特に単一用途の増幅器に対して最適な
ものと見做される値より小さな値の能動型ファイバを選
定することによって、結果が著しく改善され、信号の事
前等化を用いることなく多重波長通信が可能となること
が判った。
【０１４３】最適な能動型ファイバ長さを見つける目的
のため、テスト増幅器が図２５に示される実験的構造へ
導入される。
【０１４４】この増幅器３５は、調整可能な減衰量を提
供する光減衰器３６と、１５５０ｎｍにおいて５０／５
０の分割比を有する指向性結合器３７とを含む光ファイ
バ・リングに配置され、このような構造は、その放射が
結合器３７の分岐３８から取出されるリング・レーザを
形成している。
【０１４５】分岐３８から取出される放射は、各光ファ
イバ３９を経て、パワー計４０と光スペクトル・アナラ
イザ４１とに送ることができる。
【０１４６】テストは下記の通り実施される。
【０１４７】テスト台が一旦設定されると、結合器から
の出力は最初はパワー計４０に接続され、次いで増幅器
が動作させられ（即ち、ポンピング・パワーが各能動型
ファイバ（単数または複数の）へ供給され）、可変減衰
器３６から与えられる減衰が生じて、増幅器が与えられ
る値と対応する出力パワー値は、パワー計４０により検
出される限り逓増的に変化させられる。
【０１４８】ファイバ３９は次にスペクトル・アナライ
ザ４１に接続されて、結果として生じるスペクトルが、
３つの異なる長さ、即ち、それぞれ１０、１１、１２メ
ートルの第２段のファイバに対して、先に述べた回線増
幅器で行われるテストに関して図２６、図２７、図２８
に、能動型ファイバの異なる長さに対して示される。結
果として、減衰器３６および結合器３７からリングに対
して導入される損失がテストされる増幅器のファイバの
最大損失より小さいので、増幅器は振動しようとし、こ
れにより最大利得値を有するスペクトル領域にレーザ放
射を生じる。
【０１４９】能動型ファイバの異なる長さ値が、ある領
域を他より優勢にする。
【０１５０】図２６に示される場合（短過ぎるファイ
バ、本例では約１０ｍ）には、システムは低い波長ピー
ク（λ＝約１５３１ｎｍ）の安定した放射を生じ、図２
８に示される場合（長すぎるファイバ、本例では約１２
ｍ）には、システムは高い波長ピーク（λ＝約１５５７
ｎｍ）の安定した放射を生じる。
【０１５１】例えば、「長い」ファイバから始めてこれ
を徐々に短くする幾つかのテストの実行により、図２７
に示される状況（約１１ｍの長さの能動型ファイバと対
応する）に達することができ、この場合、放射スペクト
ルは、低い波長と高い波長の両方において実質的に同じ
高さの２つの安定したピークを呈する。
【０１５２】このような条件は、カスケード増幅器にお
ける幾つかの波長にわたる伝送を保証するためのファイ
バ長さと対応し、異なるチャンネル間の等化を保持す
る。
【０１５３】異なる値のファイバ長さでも２つの安定し
たピークの放射条件が生じることが判るが、増幅器自体
の動作条件が固定される時、特に出力パワーが同じ時に
は、このような条件が、幾つかの波長にわたるカスケー
ド動作を生じるように増幅器における能動型ファイバの
最適長さを決定する目的のための一義語であることが観
察できる。
【０１５４】出力パワーが増幅器に対して与えられる動
作パワーと実質的に対応する時は、２つの安定ピークを
生じるファイバ長さは、カスケード多重波長システムに
おける用途に適するものである。
【０１５５】先に述べたファイバ・タイプの場合に約
０．５ｍの範囲内にファイバ長さを決定する精度は、記
述した用途に対しては充分であると見做される。同様な
考察が、増幅器の動作パワーに対して妥当する。
【０１５６】増幅器およびこの増幅器が挿入されるシス
テムの有効寿命の間、異なる性質の現象、例えば、伝送
される信号の減衰の増加の結果として、増幅器（単数ま
たは複数）に入る信号のパワーを低減し、従って回線増
幅器自体における動作パワーを低減することにより、受
信局における増幅器の動作特性および最終性能を修正す
ることがあるという事実に然るべき配慮が払われねばな
らない。
【０１５７】例えば、光ファイバ長さの決定が、約３０
ｄＢの全利得で約１４ｄＢｍの出力パワーと対応する−
１６ｄＢｍ（またはそれ以上）の増幅器に対する光入力
パワーに関して行われるならば、回線における諸条件が
変化しない限り、受信時に得られる信号対雑音比は１５
ｄＢより良くなり、回線増幅器に対する入力パワーが、
例えば−１８ｄＢｍまで光ファイバまたは他の構成要素
における減衰現象の結果の結果として伝送システムの寿
命の間、回線増幅器に対する入力パワーが減少するに伴
い、受信時の信号対雑音比は、１０-12のＢＥＲ値を生
じるには充分である１３ｄＢよりは依然として高いが、
更に低くなることになる。
【０１５８】光入力パワーが所与の値より低くなる回線
における１つ以上の増幅器の存在が全体としてシステム
性能に影響を及ぼし得、この存在が、受信局まで影響を
有する局部的なノイズ増分の原因となり得ることが指摘
されるべきである。
【０１５９】このようなテストで見出される長さは、信
号が僅かに１回だけ通る１つの増幅器の分析に基くテス
トの場合に適当であると見做される長さよりも大幅に短
いことが判り、この事例では、最後に述べたテストによ
り検出されたファイバ長さ（約１１ｍ）が、最大増幅利
得の長さ（１５〜２０ｍ）を見出すだけで結果として得
る最小値よりも約３０％短いものであった。
【０１６０】先に述べたように決定されたファイバ長さ
を持つ増幅器の使用で得られた最良結果は、一方向に光
信号が通過した単一増幅器に基く効率の決定およびテス
トでは信号が更に多くのカスケード装置を通過する時に
生じる現象は呈し得ないという事実によるものと見做さ
れ、それにおいて信号の非等化がますます明瞭になる傾
向を有し、反対に先に述べたテストが、より多くの増幅
器を通過する際に等化された動作を得ることが可能な増
幅器におけるファイバ長さの決定を可能にする。
【０１６１】増幅器における能動型光ファイバの長さ
が、本発明の目的のためには、ファイバのエルビウム成
分および信号のパワーが増幅器を通過する幾つかのパラ
メータに依存することが指摘されるが、上記のテスト
は、検査中の増幅器の特定の構造に対する光ファイバ長
さを見つけられることを可能にし、従って、増幅器の特
定の特徴が既に勘定に入れられる値の確立を可能にす
る。
【０１６２】例えばファイバ中の異なるエルビウム成分
（通常は、信号の波長におけるファイバの減衰として識
別される）の如き増幅器の特徴における変動の場合は、
先に述べた如き多重波長システムにおけるカスケード動
作に最適なファイバ長さの値を再び検証する必要があ
る。
【０１６３】観察された現象を解釈するための仮説は、
エルビウムの放射特徴により、比較的低い波長（例え
ば、Ｓｉ／Ｇｅ／Ａｌ／Ｌａ／Ｅｒシステムでは、１５
３０〜１５３５ｎｍ）が高い小信号利得を呈し、その結
果比較的短いファイバ長さｌ1後の低い波長λbの信号が
増幅器における飽和条件を生じるパワー値に達するとい
う事実に基く。
【０１６４】このような飽和条件（信号の出力パワーが
もはやその入力パワーには実質的に依存しない）は、ポ
ンピング・パワーがファイバ中である充分に高い値を維
持するまで、即ち、それを越えてファイバ中のポンプ・
パワーが増幅を保証するほど充分でなく、ファイバにド
ーパントとして組込まれたエルビウムの放射のシステム
の３レベルのエネルギの性質により信号が減衰され始め
る長さｌ2まで、ファイバに維持される。
【０１６５】対照的に、高い波長λaにおける信号は、
低い利得が存在するエルビウム・スペクトルの区間で動
作して、その結果そのスペクトルがｌ1より大きいファ
イバ長さｌ3の後に飽和パワーに達することになる。
【０１６６】先に述べたと同じように、この飽和状態
は、ｌ3より大きいファイバ長さの値ｌ4まで維持され
る。
【０１６７】異なるチャンネル（即ち、多重化されて増
幅器へ送られる全ての異なる波長）に対する均一な応答
の条件は、最も高い波長における信号が既に最大利得に
達することを許容するのに充分に高いが、最も低い波長
における信号がファイバの端部における不充分なポンピ
ング・パワーによる減衰を開始することは許容しない
（１段タイプと多段タイプの両方の）増幅器における能
動型ファイバの全長に対して起生する。
【０１６８】λbとλaの間の中間波長は、その間に含ま
れる挙動を持つことになり、従って、検出されるファイ
バ長さはこれらに対しても適する。
【０１６９】先に述べた事例において、２段タイプの増
幅器を参照すると、この事例では、増幅器における光フ
ァイバ長さが、最大利得の先の考察に基いて、第１段に
おいて用いられたファイバの長さを設定し、次いで、全
増幅器（即ち２段と、含まれる関連したポンピング手
段）がテスト・リングに接続されるテスト中、第２段の
みの長さを修正することにより増幅器における光ファイ
バ長さを決定することによって選定された。
【０１７０】しかし、上記の考察もまた、単一段増幅
器、即ち、最適長さの選定がファイバのみについて行わ
れる、関連するポンピング手段を持つ単一の能動型ファ
イバ部分を用いる増幅器に関するものである。
【０１７１】多段増幅器の場合に最適ファイバ長さの確
立が、先に述べた実験構造における増幅器全体をテスト
してこの段のみの１つのファイバ長さ，更に望ましくは
ある用途に対して出力のファイバ長さを選定することに
より意図された目的のために行われることが望ましい
が、上記の手法によって、増幅段の各々のファイバ長
さ、あるいは、別個にテストされた問題の段（単数また
は複数）に対する特定のテストにより、要求される伝送
性能に関する限り極限と思われる１つ以上のファイバ長
さを確立することも可能である。
【０１７２】２段／多段増幅器と単一段増幅器との間の
選択は、用途の特定の要件に基いて、例えば、使用され
るポンプ・レーザのタイプとパワー、またこれらに対し
て選択される動作条件に関して行われ得る。
【０１７３】例えば、２つの個々にポンプされる段を提
供する形態は、少いパワーで動作する２つのポンプ・レ
ーザの使用が望ましい時に好都合であり得る。
【０１７４】あるいはまた、比較的低いポンピング・パ
ワー・レベルを必要とする増幅器においては、あるいは
高いパワー放射（例えば、１００ｍＷ）の単一のポンプ
・レーザが得られる時、単一の増幅段を提供する形態を
用いることができる。
【０１７５】更なる代替例として、双方向ポンピング増
幅器もまた使用可能である。
【０１７６】如何なる場合も、より多くのカスケード増
幅器を多重波長システムにおいて動作させるためには、
能動型ファイバの長さは、好都合にも本発明の範囲内で
規定される基準に基いて選定することができる。
【０１７７】本発明の別の特徴によれば、更に、本発明
による伝送システムは、伝送されるチャンネルの数には
関係ない高品質の光学的接続を行う目的のために特に有
利と思われる。
【０１７８】更に、チャンネル数は、単に送受信装置を
これに用いるだけで、既に組立てられた回線装置におい
て多くの介在なしに増加することができる。
【０１７９】例えば、図１に示される図面によるシステ
ム、即ち、インターフェース装置が無く単一の波長にお
ける動作のため提供される増幅器を備えた従来形式の解
決策に関して１０％程度のコストの増加で、最初に単一
チャンネルを設けることにより、インターフェース装置
と多重波長回線を含むシステムを実現することが可能で
ある。
【０１８０】しかし、このようなシステムは、初期投資
と同じ程度の開発コストを含むことになる、送信局およ
び受信局において必要なインターフェース装置のみを加
設することによって、例えば４つのチャンネル、即ち、
４倍の伝送能力を持つチャンネルに伝送するために結果
的に開発することができ、反対に従来の形式のシステム
の場合は、同じ形式の開発が新たな所期の各チャンネル
に対する各増幅器およびケーブルを含む新たな専用回線
を必要とすることになり、これは新たな必要なケーブル
に対する付設コストと、全接続回線での動作の必要と関
連する諸問題の起生に加えて、最初投資の略々４倍に対
応する４チャンネルへの開発コストをもたらすことにな
る。
【０１８１】本発明によれば、実際に、最も高いコスト
を含むシステムの部分は、異なる波長で送られるチャン
ネル数とは完全に無関係に思われ、従って、先に述べた
形式のインターフェース装置の使用が要求数のチャンネ
ルが回線に与えられるシステム内の動作に対する最も適
当な特徴を持つことを可能にするが、より大きな伝送要
件に対処するための更新あるいは更なる改修を必要とし
ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多重波長通信システムを示す図で
ある。
【図２】第１の形態による図１のシステムに使用される
光回線増幅器を示す図である。
【図３】第２の形態による図１のシステムに使用される
光回線増幅器を示す図である。
【図４】２芯フィルタが設けられた光増幅器を示す図で
ある。
【図５】光増幅器において使用されるエルビウムでドー
プされた光ファイバのスペクトル放射を決定する実験的
形態を示す図である。
【図６】相互に比較されたファイバのスペクトル放射グ
ラフを示す図である。
【図７】図１による通信システムを用いて行われた実験
におけるブースタ入力へ送られた信号のパワー・レベル
を示す図である。
【図８】本発明による増幅器が使用される実験における
以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図であ
る。
【図９】本発明による増幅器が使用される実験における
以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図であ
る。
【図１０】本発明による増幅器が使用される実験におけ
る以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図で
ある。
【図１１】本発明による増幅器が使用される実験におけ
る以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図で
ある。
【図１２】本発明による増幅器が使用される実験におけ
る以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図で
ある。
【図１３】本発明による増幅器が使用される実験におけ
る以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図で
ある。
【図１４】最適でない長さおよび事前等化を有する能動
型ファイバにおける本発明による増幅器が用いられる実
験における以降の増幅段における信号パワー・レベルを
示す図である。
【図１５】最適でない長さおよび事前等化を有する能動
型ファイバにおける本発明による増幅器が用いられる実
験における以降の増幅段における信号パワー・レベルを
示す図である。
【図１６】最適でない長さおよび事前等化を有する能動
型ファイバにおける本発明による増幅器が用いられる実
験における以降の増幅段における信号パワー・レベルを
示す図である。
【図１７】最適でない長さおよび事前等化を有する能動
型ファイバにおける本発明による増幅器が用いられる実
験における以降の増幅段における信号パワー・レベルを
示す図である。
【図１８】最適でない長さおよび事前等化を有する能動
型ファイバにおける本発明による増幅器が用いられる実
験における以降の増幅段における信号パワー・レベルを
示す図である。
【図１９】公知技術による増幅器が用いられる実験にお
ける以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図
である。
【図２０】公知技術による増幅器が用いられる実験にお
ける以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図
である。
【図２１】公知技術による増幅器が用いられる実験にお
ける以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図
である。
【図２２】公知技術による増幅器が用いられる実験にお
ける以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図
である。
【図２３】公知技術による増幅器が用いられる実験にお
ける以降の増幅段における信号パワー・レベルを示す図
である。
【図２４】回線増幅器における能動型ファイバ長さに対
する最適な選択条件の定性図である。
【図２５】回線増幅器における能動型光ファイバ長さを
決定する装置を示す図である。
【図２６】不充分なファイバ長さの場合における図２５
に示された装置の放射スペクトルを示す図である。
【図２７】最適ファイバ長さの場合における図２５に示
された装置の放射スペクトルを示す図である。
【図２８】過剰ファイバ長さの場合における図２５に示
された装置の放射スペクトルを示す図である。
【図２９】送信側からのインターフェース装置を示す図
である。
【符号の説明】
１ 送信局 ２ インターフェース装置 ３ 信号結合器 ４ ファイバ ５ パワー増幅器 ６ 光ファイバ部分 ７ 回線増幅器 ８ 受信局 ９ 前置増幅器 １０ デマルチプレクサ １２ 能動型ファイバ １３ ポンプ・レーザ １４ ダイクロイック結合器 １５ 光遮蔽器 １６ 光遮蔽器 １７ 能動型ファイバ １８ ポンプ・レーザ １９ ダイクロイック結合器 ２０ 第１の光遮蔽器 ２１ 第２の光遮蔽器 ２２ 第２のエルビウムでドープされた能動型ファイバ ２３ ポンプ・レーザ ２４ ダイクロイック結合器 ２５ 光遮蔽器 ２６ ノッチ・フィルタ ２７ ポンプ・レーザ・ダイオード ２８ ダイクロイック結合器 ２９ 能動型ファイバ ３０ 光学的スペクトル・アナライザ ３６ 光減衰器 ３７ 指向性結合器 ３８ 分岐 ３９ 光ファイバ ４０ パワー計 ４１ 光スペクトル・アナライザ ４２ 電子増幅器 ４３ パイロット回路 ４４ 変調レーザ・エミッタ ４５ 許容回路 ４６ レーザ ４７ 外部変調器 ４８ 回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光信号伝送局と、 前記光信号に対する受信局と、 直列に接続され、能動型ファイバに対するポンピング手
    段が設けられた希土類物質でドープされた少なくとも２
    つの能動型光ファイバ増幅器を含む、前記送信局と受信
    局とを接続するための光ファイバ回線とを含む光通信シ
    ステムにおいて、 前記光信号送信局が、予め定めた幅の帯域に含まれる少
    なくとも２つの波長で送信信号を生成する生成手段と、
    前記信号を単一の光ファイバ回線へ送る手段とを含み、 前記光信号受信局が、前記単一光ファイバ回線からの前
    記送信信号を分離する分離手段を含み、 前記光回線増幅器の少なくとも１つが、能動型ファイバ
    中のドーパントと、所与の長さの能動型ファイバと、前
    記ポンピング手段の予め定めたパワーとを有して、これ
    らが組合わせにおいて、少なくとも−１６ｄＢｍに等し
    い前記光回線増幅器に入射する全光パワーの存在時に信
    号が同時に送られる時、異なる波長の信号間で、２ｄＢ
    より低い差を有し、かつ前記信号の各々に対して１５ｄ
    Ｂより高い前記信号に対する光信号対雑音比を前記受信
    局の入力において生じるようにする光通信システム。
  2. 【請求項２】 前記送信局が、 少なくとも２つの独立チャンネルに対する外部光信号を
    受信する受信手段と、 前記光信号を電子的形態へ変換する変換手段と、 前記外部光信号を再現する前記外部信号の独立チャンネ
    ルの数に応じる異なる波長で送信信号を生成する生成手
    段と、 前記信号を単一の光ファイバ回線へ搬送する搬送手段と
    を含み、 前記受信局が、 前記単一光ファイバ回線からの前記送信信号を分離する
    分離手段と、 前記受信した信号を電子的形態へ変換する変換手段と、 前記受信信号の分離放射を行う手段とを含むことを特徴
    とする請求項１記載の多重波長通信システム。
  3. 【請求項３】 前記予め定めた波長帯域が少なくとも２
    ０ｎｍに拡張されることを特徴とする請求項１記載の多
    重波長通信システム。
  4. 【請求項４】 送信信号を生成する前記生成手段が、前
    記予め定めた波長帯域に含まれる少なくとも４つの異な
    る波長で信号を生成する手段を含むことを特徴とする請
    求項１記載の多重波長通信システム。
  5. 【請求項５】 前記信号が１５３６乃至１５５５ｎｍ間
    に含まれることを特徴とする請求項４記載の多重波長通
    信システム。
  6. 【請求項６】 前記光増幅器の少なくとも１つが、接続
    されたポンピング手段により送られるポンピング・パワ
    ーに対する最大利得長さよりも予め定めた値だけ低い全
    長の能動型ファイバを有することを特徴とする請求項１
    記載の多重波長通信システム。
  7. 【請求項７】 前記ファイバ長さが、該増幅器が少なく
    とも１つの送出信号部分が該増幅器へ入力されるループ
    状に接続される時、該増幅器からの放射が、増幅器の動
    作パワーと相関した前記送出信号の予め定めたパワー
    で、前記帯域に含まれる２つの異なる波長の２つの安定
    した放射ピークを呈することを特徴とする請求項６記載
    の多重波長通信システム。
  8. 【請求項８】 送信信号を生成する前記生成手段が、該
    送信信号の各々に対して、外部変調器と関連する連続放
    射レーザを含むことを特徴とする請求項１記載の多重波
    長通信システム。
  9. 【請求項９】 前記信号を単一の光ファイバ回線へ搬送
    する前記搬送手段が、波長で選択される各光結合器を含
    むことを特徴とする請求項１記載の多重波長通信システ
    ム。
  10. 【請求項１０】 前記光信号受信局の前記単一光ファイ
    バ回線からの前記送信信号を分離する前記分離手段が、
    前記送信信号の波長の各々に対して、対応するファイバ
    分割器と帯域通過フィルタとを含むことを特徴とする請
    求項１記載の多重波長通信システム。
  11. 【請求項１１】 前記希土類物質でドープされた光回線
    増幅器が、少なくとも１つのエルビウムでドープされた
    能動型ファイバを含むことを特徴とする請求項１記載の
    多重波長通信システム。
  12. 【請求項１２】 前記能動型ファイバが、指数変調ドー
    パントとしてランタン、ゲルマニウムおよびアルミナを
    含むことを特徴とする請求項１１記載の多重波長通信シ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 ポンピング波長における光源に応答し
    て、単一の波長範囲で光放射を生じるための希土類物質
    でドープされた能動型ファイバと、 前記ポンピング波長における予め定めた値の光パワーを
    有する前記能動型ファイバに対するポンピング手段とを
    含む光ファイバ増幅器において、 前記能動型ファイバが、ポンピング光源の存在時に該能
    動型ファイバからの信号部分が能動型ファイバ自体の入
    力へ送られる時、前記信号波長レンジにおける２つの異
    なる波長での安定的な放射が、前記送出信号の予め定め
    た全光パワーで生じるような長さであることを特徴とす
    る光ファイバ増幅器。
  14. 【請求項１４】 前記予め定めたパワーが、増幅器動作
    パワーと相関させられることを特徴とする請求項１３記
    載の光ファイバ増幅器。
  15. 【請求項１５】 単一の増幅段を含むことを特徴とする
    請求項１３記載の光ファイバ増幅器。
  16. 【請求項１６】 各々が各能動型ファイバ片とポンピン
    グ手段とが設けられる直列に接続された少なくとも２つ
    の増幅段を含む請求項１３記載の光ファイバ増幅器にお
    いて、前記能動型ファイバ長さが、前記能動型ファイバ
    片の長さの和であり、予め定めた値の前記光ポンピング
    ・パワーが、前記ポンピング手段により前記各光ファイ
    バ片に対して送られる光パワーの和であることを特徴と
    する光ファイバ増幅器。
  17. 【請求項１７】 前記能動型ファイバ長さが、前記増幅
    段自体へ送られるポンピング・パワーに基き決定される
    少なくとも１つの段のファイバ長さであることを特徴と
    する請求項１６記載の光ファイバ増幅器。
  18. 【請求項１８】 特に多重波長システムにおいてカスケ
    ード状に動作するように光増幅器における最適な能動型
    ファイバ長さを決定する方法であって、 光信号に対する入力および出力を有し、希土類物質でド
    ープされた能動型ファイバと予め定めたポンピング・パ
    ワーの前記能動型ファイバに対するポンピング手段とを
    含む光増幅器を配置するステップと、 前記増幅器の出力をその入力へ光学的に接続するステッ
    プと、 前記ポンピング手段により前記能動型ファイバに光ポン
    ピング・エネルギを供給して、前記増幅器からの放射信
    号を構成する前記能動型ファイバにおける光放射を生じ
    るステップと、 前記放射信号のスペクトルおよび光パワーを制御するス
    テップと、 前記スペクトルが、前記放射信号の予め定めたパワーに
    おいて予め定めた波長レンジ内の２つの異なる波長で２
    つの安定した放射ピークを呈する前記能動型ファイバの
    長さを選定するステップとを含むことを特徴とする方
    法。
  19. 【請求項１９】 前記増幅器の光学的に接続された出力
    と入力との間に調整可能な減衰を有する光減衰手段が介
    挿され、該減衰手段が、前記増幅器の出力と入力との間
    で前記放射信号の減衰を生じるように調整されて、前記
    放射信号のパワーが前記予め定めた値と等しいようにす
    ることを特徴とする請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記放射信号の前記の予め定めたパワ
    ー値が、増幅器の与えられた動作パワーと相関させられ
    ることを特徴とする請求項１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記増幅器が２段または多段の増幅器
    である請求項１８記載の方法において、前記段の少なく
    とも１つのファイバ長さが選定されることを特徴とする
    方法。
  22. 【請求項２２】 前記増幅器が２段または多段の増幅器
    である請求項２１記載の方法において、 少なくとも１つの段の能動型ファイバ長さがこれに印加
    されるポンピング・パワーに対する最大利得で選定され
    るように増幅器を配置するステップと、 前記増幅器の出力をその入力に接続するステップと、 前記各段へ送られる各ポンピング・パワーの存在時に前
    記増幅器の放射信号のスペクトルと光パワーとを制御す
    るステップと、 前記スペクトルが、前記放射信号の予め定めたパワーに
    おける予め定めた波長レンジの２つの異なる波長におけ
    る２つの安定した放射ピークを呈する増幅器段の少なく
    とも１つの能動型ファイバ長さを選定するステップとを
    含むことを特徴とする方法。
  23. 【請求項２３】 前記増幅器の最終段のみの能動型ファ
    イバ長さが選定されることを特徴とする請求項２２記載
    の方法。
  24. 【請求項２４】 前記能動型ファイバ長さの前記選定が
    全ての段に対して個々に行われ、該段の各々が個々にテ
    ストされることを特徴とする請求項１８記載の方法。
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