JPH08195734A - 出力パワーにおける変動を制限し得る波長分割多重伝送用増幅通信システム - Google Patents
出力パワーにおける変動を制限し得る波長分割多重伝送用増幅通信システムInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】異なる波長の光信号を生成する手段と、増幅手
段を含む光ファイバ回線と、前置増幅器と、受信手段と
を含む光通信システムを提供する。 【解決手段】前置増幅器は、希土類物質でドープされた
光導波路と、ドープされた導波路に沿って第１の位置に
配置されかつポンピング波長において生じる減衰より大
きい信号帯域における減衰を生じることが可能な差動減
衰手段８と、第２の位置に配置されかつ予め定めた最小
値より高い値だけ信号帯域と隣接する波長帯域における
自発的放射を減衰させるための濾波手段６とを含む。差
動減衰手段と濾波手段の位置および減衰、および波長帯
域が、前置増幅器からの出力パワーの変化を制限するた
め相互にある関数関係において選定される。
段を含む光ファイバ回線と、前置増幅器と、受信手段と
を含む光通信システムを提供する。 【解決手段】前置増幅器は、希土類物質でドープされた
光導波路と、ドープされた導波路に沿って第１の位置に
配置されかつポンピング波長において生じる減衰より大
きい信号帯域における減衰を生じることが可能な差動減
衰手段８と、第２の位置に配置されかつ予め定めた最小
値より高い値だけ信号帯域と隣接する波長帯域における
自発的放射を減衰させるための濾波手段６とを含む。差
動減衰手段と濾波手段の位置および減衰、および波長帯
域が、前置増幅器からの出力パワーの変化を制限するた
め相互にある関数関係において選定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムおよび
通信システムにおいて用いられる光増幅器に関する。本
発明は、特に、波長分割多重タイプの伝送、即ち「ＷＤ
Ｍ伝送」のための通信システムおよび増幅器に関する。
このような伝送用の幾つかのチャンネル、即ち相互に独
立的な送信信号においては、送信信号が、通常は１つの
光ファイバからなる同じ回線上に光波長多重化によって
送出される。送信されたチャンネルは、ディジタルある
いはアナログであり、これらチャンネルが各々ある特定
の波長と関連させられる故に、相互に弁別される。
通信システムにおいて用いられる光増幅器に関する。本
発明は、特に、波長分割多重タイプの伝送、即ち「ＷＤ
Ｍ伝送」のための通信システムおよび増幅器に関する。
このような伝送用の幾つかのチャンネル、即ち相互に独
立的な送信信号においては、送信信号が、通常は１つの
光ファイバからなる同じ回線上に光波長多重化によって
送出される。送信されたチャンネルは、ディジタルある
いはアナログであり、これらチャンネルが各々ある特定
の波長と関連させられる故に、相互に弁別される。
【０００２】
【従来の技術】受動型ファイバが送達可能な最大距離で
ある数百キロメートル以上の長い距離にわたる伝送を可
能にするために、回線に沿って介挿される１つ以上の光
増幅器の使用によって信号減衰に対処することが必要で
ある。
ある数百キロメートル以上の長い距離にわたる伝送を可
能にするために、回線に沿って介挿される１つ以上の光
増幅器の使用によって信号減衰に対処することが必要で
ある。
【０００３】本出願人の名義のイタリア国特許出願第Ｍ
Ｉ９４Ａ０００７１２号において、ドープされたファイ
バを有し、カスケード状に接続された光増幅器を含む伝
送線が記載され、この伝送線は特に、波長分割多重伝送
に適合するもので、これにおいてはファイバ・コアにお
けるドーパントの組合わせが、幾つかの信号が同時に存
在する場合でさえも、予め定めた波長帯域における全て
のチャンネルにおいて高い信号対雑音比に達することを
可能にする。
Ｉ９４Ａ０００７１２号において、ドープされたファイ
バを有し、カスケード状に接続された光増幅器を含む伝
送線が記載され、この伝送線は特に、波長分割多重伝送
に適合するもので、これにおいてはファイバ・コアにお
けるドーパントの組合わせが、幾つかの信号が同時に存
在する場合でさえも、予め定めた波長帯域における全て
のチャンネルにおいて高い信号対雑音比に達することを
可能にする。
【０００４】上記の結果は、主ドーパントと一緒に使用
される適当な２次トランスパレントの選定および計測
が、全増幅帯域にわたる重大な落込みのない利得カーブ
を得ることを可能にする増幅ファイバの使用によって達
成される。
される適当な２次トランスパレントの選定および計測
が、全増幅帯域にわたる重大な落込みのない利得カーブ
を得ることを可能にする増幅ファイバの使用によって達
成される。
【０００５】更に、とりわけイタリア国特許出願第ＭＩ
９４Ａ０００７１２号は、予め定めた波長帯域における
片側を生成する送信手段と、受信手段と、前記送信手段
および受信手段間を接続する光ファイバ回線と、前記回
線に沿って配置され、相互に接続されて前記送信手段か
ら前記受信手段に対して前記光信号を送信する能動型光
ファイバ増幅手段とを含む光通信システムであって、前
記光増幅手段が、少なくとも１つのシリカを基材とする
能動型光ファイバを含み、このファイバのコアが、受信
側で、前記帯域内の１つの信号に対すると共に前記増幅
手段に同時に送られるこの帯域内の異なる波長における
少なくとも２つの信号の存在時に、前記帯域内に含まれ
る波長の各信号に対して１５ｄＢ（０．５ｎｍのフィル
タ振幅で測定）より低くない光信号対雑音比を生じるよ
うに、相互に基本的な関係において、少なくとも１つの
蛍光性の主ドーパントと、少なくとも１つの二次ドーパ
ントとでドープされている光通信システムに関するもの
である。
９４Ａ０００７１２号は、予め定めた波長帯域における
片側を生成する送信手段と、受信手段と、前記送信手段
および受信手段間を接続する光ファイバ回線と、前記回
線に沿って配置され、相互に接続されて前記送信手段か
ら前記受信手段に対して前記光信号を送信する能動型光
ファイバ増幅手段とを含む光通信システムであって、前
記光増幅手段が、少なくとも１つのシリカを基材とする
能動型光ファイバを含み、このファイバのコアが、受信
側で、前記帯域内の１つの信号に対すると共に前記増幅
手段に同時に送られるこの帯域内の異なる波長における
少なくとも２つの信号の存在時に、前記帯域内に含まれ
る波長の各信号に対して１５ｄＢ（０．５ｎｍのフィル
タ振幅で測定）より低くない光信号対雑音比を生じるよ
うに、相互に基本的な関係において、少なくとも１つの
蛍光性の主ドーパントと、少なくとも１つの二次ドーパ
ントとでドープされている光通信システムに関するもの
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】望ましくは、前記蛍光
性の主ドーパントは酸化物の形態のエルビウムであり、
前記二次ドーパントはそれぞれの酸化物の形態における
アルミニウム、ゲルマニウム、ランタンである。予め定
めた送信帯域は、１５３０乃至１５６０ｎｍ間に含まれ
ることが望ましい。望ましくは、本発明による回線は、
回線に沿って直列に接続された少なくとも３つの光増幅
器からなり、その少なくとも１つは、そのコアがそれぞ
れの酸化物の形態のアルミニウム、ゲルマニウム、ラン
タンおよびエルビウムでドープされた能動型ファイバを
有する。
性の主ドーパントは酸化物の形態のエルビウムであり、
前記二次ドーパントはそれぞれの酸化物の形態における
アルミニウム、ゲルマニウム、ランタンである。予め定
めた送信帯域は、１５３０乃至１５６０ｎｍ間に含まれ
ることが望ましい。望ましくは、本発明による回線は、
回線に沿って直列に接続された少なくとも３つの光増幅
器からなり、その少なくとも１つは、そのコアがそれぞ
れの酸化物の形態のアルミニウム、ゲルマニウム、ラン
タンおよびエルビウムでドープされた能動型ファイバを
有する。
【０００７】光通信システムにおけるこのような回線の
使用のために適当な前置増幅器が要求され、この増幅器
は回線と受信側との間に配置されている。「前置増幅
器」とは、受信装置に送る前に、低いパワーの信号を受
信してこれを装置の感度に適するパワー・レベルに達す
るまで増幅するのに適するサイズの増幅器が意図される
ものである。（以下において、用語「レベル」が、「パ
ワー・レベル」を短く示すために使用される。）また、
前置増幅器は、伝送線からの信号におけるレベルの変動
に関して受信側に入る信号におけるレベルの変動を低減
することにより、信号の動的特性を制限するタスクをも
有する。実際に、回線における条件の変化は、送出信号
におけるレベル変動を生じる。この変化は、接続ファイ
バの減衰（トランスパレンシイの損失を生じる結果とな
る）およびこのファイバにおいてあり得る異常（例え
ば、光ファイバを含むケーブルの取扱いによって生じる
局在化された減衰）によるか、あるいは光増幅器の減衰
によるものであり得る。先に述べた伝送線の場合には、
２０ｄＢの最大値まで変動が生じる。一方、光受信機の
入力においては、この受信機がヨーロッパ仕様ＳＤＨあ
るいは米国仕様ＳＯＮＥＴに従って作られるものであれ
ば、信号レベルは−２６ｄＢｍ乃至−１１ｄＢｍの範囲
の間隔内に含まれねばならない。安全マージンを保証す
るため、前置増幅器の構成公差を勘定に入れて、光受信
機に入る信号のレベルは、−２５ｄＢｍ乃至−１３ｄＢ
ｍ間に含まれることが要求される。従って、前置増幅器
は、信号レベルをこの間隔内の値にするように信号の動
的特性を圧縮しなければならない。
使用のために適当な前置増幅器が要求され、この増幅器
は回線と受信側との間に配置されている。「前置増幅
器」とは、受信装置に送る前に、低いパワーの信号を受
信してこれを装置の感度に適するパワー・レベルに達す
るまで増幅するのに適するサイズの増幅器が意図される
ものである。（以下において、用語「レベル」が、「パ
ワー・レベル」を短く示すために使用される。）また、
前置増幅器は、伝送線からの信号におけるレベルの変動
に関して受信側に入る信号におけるレベルの変動を低減
することにより、信号の動的特性を制限するタスクをも
有する。実際に、回線における条件の変化は、送出信号
におけるレベル変動を生じる。この変化は、接続ファイ
バの減衰（トランスパレンシイの損失を生じる結果とな
る）およびこのファイバにおいてあり得る異常（例え
ば、光ファイバを含むケーブルの取扱いによって生じる
局在化された減衰）によるか、あるいは光増幅器の減衰
によるものであり得る。先に述べた伝送線の場合には、
２０ｄＢの最大値まで変動が生じる。一方、光受信機の
入力においては、この受信機がヨーロッパ仕様ＳＤＨあ
るいは米国仕様ＳＯＮＥＴに従って作られるものであれ
ば、信号レベルは−２６ｄＢｍ乃至−１１ｄＢｍの範囲
の間隔内に含まれねばならない。安全マージンを保証す
るため、前置増幅器の構成公差を勘定に入れて、光受信
機に入る信号のレベルは、−２５ｄＢｍ乃至−１３ｄＢ
ｍ間に含まれることが要求される。従って、前置増幅器
は、信号レベルをこの間隔内の値にするように信号の動
的特性を圧縮しなければならない。
【０００８】参考のため本文に援用される本出願人の名
義におけるヨーロッパ特許出願第ＥＰ５６７９４１号に
おいて、全体図が図１に示される出力側にパワー制限を
有する光増幅器について記載されている。この増幅器
は、信号１が供給される２つの部分４、６へ分けられた
希土類物質でドープされた光ファイバと、ダイクロイッ
ク結合器３を介するポンピング・レーザ２からのポンピ
ング放射とからなる。このファイバに沿って嵌合される
のは、ポンプ波長よりより大きな信号長さまで放射を吸
収する要素５である。
義におけるヨーロッパ特許出願第ＥＰ５６７９４１号に
おいて、全体図が図１に示される出力側にパワー制限を
有する光増幅器について記載されている。この増幅器
は、信号１が供給される２つの部分４、６へ分けられた
希土類物質でドープされた光ファイバと、ダイクロイッ
ク結合器３を介するポンピング・レーザ２からのポンピ
ング放射とからなる。このファイバに沿って嵌合される
のは、ポンプ波長よりより大きな信号長さまで放射を吸
収する要素５である。
【０００９】パワー制限を有するこのような増幅器の動
作が基づく原理は、正規化されたファイバ長さ（横座
標）に関するポンピング・パワー（縦座標の左側にｍＷ
単位で示される）と信号レベル（縦座標の右側にｄＢｍ
単位で示される）の推移を示す図２に関して示されてい
る。２つの場合、即ち、−２５ｄＢｍの入力信号（「弱
い」信号、実線）と、０ｄＢｍの入力信号（「強い信
号」、破線）が示される。入力ポンピング・パワーは２
０ｍＷである。等化動作は、局在化された減衰の前後の
２つの段階におけるポンピング・パワーと増幅された信
号パワー間の均衡から結果として生じる。第１の段階
（ファイバ４）では、「強い」信号が弱い信号よりも高
いレベルまで増幅される。しかし、「弱い」信号は、ポ
ンピング・パワーの利用が少なく、第２の段階（ファイ
バ６）における前記パワーの残留成分は信号を所要の出
力レベルまで増幅するのに充分である。
作が基づく原理は、正規化されたファイバ長さ（横座
標）に関するポンピング・パワー（縦座標の左側にｍＷ
単位で示される）と信号レベル（縦座標の右側にｄＢｍ
単位で示される）の推移を示す図２に関して示されてい
る。２つの場合、即ち、−２５ｄＢｍの入力信号（「弱
い」信号、実線）と、０ｄＢｍの入力信号（「強い信
号」、破線）が示される。入力ポンピング・パワーは２
０ｍＷである。等化動作は、局在化された減衰の前後の
２つの段階におけるポンピング・パワーと増幅された信
号パワー間の均衡から結果として生じる。第１の段階
（ファイバ４）では、「強い」信号が弱い信号よりも高
いレベルまで増幅される。しかし、「弱い」信号は、ポ
ンピング・パワーの利用が少なく、第２の段階（ファイ
バ６）における前記パワーの残留成分は信号を所要の出
力レベルまで増幅するのに充分である。
【００１０】一方、「強い」信号は、第１の段階におけ
るポンピング・エネルギを完全に利用する。この第２段
の終りに向けて、残留ポンピング・パワーは非常に少な
く、信号は小さな割合で増幅され、あるいは僅かに減衰
さえされてその結果「弱い」信号と同じレベルに達す
る。２つの前記の限度間の中間レベルの入力信号は、明
らかに同じ出力レベルになるように同じように生じる。
吸収体５の位置をファイバに沿って好都合に選定するこ
とにより、このような増幅器は、少なくとも１５ｄＢの
間隔内の変更可能なレベルを有する入力信号の存在時に
１ｄＢ内の一定の出力レベルを有する信号を保証する。
るポンピング・エネルギを完全に利用する。この第２段
の終りに向けて、残留ポンピング・パワーは非常に少な
く、信号は小さな割合で増幅され、あるいは僅かに減衰
さえされてその結果「弱い」信号と同じレベルに達す
る。２つの前記の限度間の中間レベルの入力信号は、明
らかに同じ出力レベルになるように同じように生じる。
吸収体５の位置をファイバに沿って好都合に選定するこ
とにより、このような増幅器は、少なくとも１５ｄＢの
間隔内の変更可能なレベルを有する入力信号の存在時に
１ｄＢ内の一定の出力レベルを有する信号を保証する。
【００１１】動的信号の強い圧縮を有する光増幅器が要
求される場合に使用されるヨーロッパ特許第ＥＰ５６７
９４１号に記載された送信機と受信機とを接続するファ
イバに沿った中間増幅器が存在しない装置は、二地点間
通信システムにおける前置増幅器として用いるのに便利
である。この場合、この装置は受動型接続ファイバと受
信機との間に適合される。
求される場合に使用されるヨーロッパ特許第ＥＰ５６７
９４１号に記載された送信機と受信機とを接続するファ
イバに沿った中間増幅器が存在しない装置は、二地点間
通信システムにおける前置増幅器として用いるのに便利
である。この場合、この装置は受動型接続ファイバと受
信機との間に適合される。
【００１２】Ｊ．Ｆ．Ｆｅｄｅｒｉｃｉ等の米国特許第
５，２８０，３８３号は、少ないポンピング・パワーで
動作できる２段光増幅器を開示している。第１段は、線
形増幅条件下で動作し、第２段は飽和条件下で動作し、
信号の動的特性のある圧縮を生じるようにする。これら
の実施例の１つでは、２つの段が遮断器で分離され、そ
の後に約１０ｎｍの通過帯域を有するフィルタが存在す
る。この遮断器は、伝搬と反対の増幅自発放射を除去
し、帯域通過フィルタは信号方向に伝搬する増幅された
自発放射の一部を除去して、選択された１０ｎｍの帯域
を通過させる。しかし、ヨーロッパ特許第ＥＰ５６７９
４１号に記載された増幅器とは異なり、各段は独立的な
ポンピング源を有し、帯域通過フィルタが第１段から残
るポンピング・パワーを吸収する。従って、この増幅器
は、第１段における差動ポンプ吸収（信号レベルに依存
する）と、ヨーロッパ特許第ＥＰ５６７９４１号に記載
された増幅器において用いられる第２段における残留ポ
ンプ利用（弱い信号の場合）とを含む先に述べた機構に
基くものではない。フィルタが存在する場合は、更に、
この増幅器は波長分割多重伝送には不充分である１０ｎ
ｍより少なく制限された伝送帯域においてのみ動作し得
る。
５，２８０，３８３号は、少ないポンピング・パワーで
動作できる２段光増幅器を開示している。第１段は、線
形増幅条件下で動作し、第２段は飽和条件下で動作し、
信号の動的特性のある圧縮を生じるようにする。これら
の実施例の１つでは、２つの段が遮断器で分離され、そ
の後に約１０ｎｍの通過帯域を有するフィルタが存在す
る。この遮断器は、伝搬と反対の増幅自発放射を除去
し、帯域通過フィルタは信号方向に伝搬する増幅された
自発放射の一部を除去して、選択された１０ｎｍの帯域
を通過させる。しかし、ヨーロッパ特許第ＥＰ５６７９
４１号に記載された増幅器とは異なり、各段は独立的な
ポンピング源を有し、帯域通過フィルタが第１段から残
るポンピング・パワーを吸収する。従って、この増幅器
は、第１段における差動ポンプ吸収（信号レベルに依存
する）と、ヨーロッパ特許第ＥＰ５６７９４１号に記載
された増幅器において用いられる第２段における残留ポ
ンプ利用（弱い信号の場合）とを含む先に述べた機構に
基くものではない。フィルタが存在する場合は、更に、
この増幅器は波長分割多重伝送には不充分である１０ｎ
ｍより少なく制限された伝送帯域においてのみ動作し得
る。
【００１３】Ｊ．−Ｍ．Ｐ．Ｄｅｌａｖａｕｘ等の論文
「ＲＥＡＰ：リサイクルされるエルビウム増幅器ポンプ
（Ｒｅｃｙｃｌｅｄ Ｅｒｂｉｕｍ Ａｍｐｌｉｆｉｅ
ｒＰｕｍｐ）」（ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第６巻、第３部、
３７６〜３７９ページ、１９９４年３月３日）は、第１
段からの残留ポンピング・パワーを第２段で利用するエ
ルビウムでドープされたファイバを備えた２段前置増幅
器について記載しており、これにおいては、装置の２段
間の６ｎｍ帯域幅（−１ｄＢ）を持つ帯域通過フィルタ
と直列の光遮断器を用いることが、信号の動的特性のあ
る圧縮に加えて、フィルタの伝送帯域内に含まれる波長
の信号に対して高い利得ならびに低いノイズ数値を得る
ことを可能にする。特に、装置の伝送帯域をフィルタの
通過帯域まで制限することにより、他の波長に対する自
発放射が取除かれ、その結果第１段の反転条件を低下す
ることがなく、あるいは第２段を飽和しない。上記の論
文は、フィルタ伝送通過帯域内の波長みよる単一チャン
ネルの伝送に関するものである。この論文のどこにも、
ＷＤＭ光通信システムにおける装置の適用の可能性は示
唆されていない。
「ＲＥＡＰ：リサイクルされるエルビウム増幅器ポンプ
（Ｒｅｃｙｃｌｅｄ Ｅｒｂｉｕｍ Ａｍｐｌｉｆｉｅ
ｒＰｕｍｐ）」（ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第６巻、第３部、
３７６〜３７９ページ、１９９４年３月３日）は、第１
段からの残留ポンピング・パワーを第２段で利用するエ
ルビウムでドープされたファイバを備えた２段前置増幅
器について記載しており、これにおいては、装置の２段
間の６ｎｍ帯域幅（−１ｄＢ）を持つ帯域通過フィルタ
と直列の光遮断器を用いることが、信号の動的特性のあ
る圧縮に加えて、フィルタの伝送帯域内に含まれる波長
の信号に対して高い利得ならびに低いノイズ数値を得る
ことを可能にする。特に、装置の伝送帯域をフィルタの
通過帯域まで制限することにより、他の波長に対する自
発放射が取除かれ、その結果第１段の反転条件を低下す
ることがなく、あるいは第２段を飽和しない。上記の論
文は、フィルタ伝送通過帯域内の波長みよる単一チャン
ネルの伝送に関するものである。この論文のどこにも、
ＷＤＭ光通信システムにおける装置の適用の可能性は示
唆されていない。
【００１４】多重波長伝送を達成する目的のために、本
出願人は、イタリア国特許第ＩＴ／ＭＩ９４Ａ０００７
１２号に記載される如きカスケード増幅器によるＷＤＭ
伝送回線の端部に前置増幅器としてヨーロッパ特許第Ｅ
Ｐ５６７９４１号に記載された装置を用いようと試み
た。しかし、入出力間の信号動的特性の予期された圧縮
は小さな程度にしか生じないことが判り、入力信号レベ
ルにおける２０ｄＢの変動の場合に１４ｄＢの変動が得
られ、この変動は上記の規格により許容されるものより
も大きい。
出願人は、イタリア国特許第ＩＴ／ＭＩ９４Ａ０００７
１２号に記載される如きカスケード増幅器によるＷＤＭ
伝送回線の端部に前置増幅器としてヨーロッパ特許第Ｅ
Ｐ５６７９４１号に記載された装置を用いようと試み
た。しかし、入出力間の信号動的特性の予期された圧縮
は小さな程度にしか生じないことが判り、入力信号レベ
ルにおける２０ｄＢの変動の場合に１４ｄＢの変動が得
られ、この変動は上記の規格により許容されるものより
も大きい。
【００１５】この短所は、装置の２段における自発的放
射およびポンピング・エネルギにおけるその増幅の作用
と関連するものと見做される。光ＷＤＭ通信の場合に
は、カスケード増幅器を含む広帯域伝送回線の出口に、
異なる波長における信号に近い自発放射成分が存在し、
これは伝送線に沿って用いられる増幅ファイバ形式の典
型である連続的なスペクトルに従って分散される。増幅
された信号レベルは、各波長における自発的放射のレベ
ルより高く、これが欠陥のない受信を可能にするに充分
に高い信号対雑音比を保証する。しかし、自発的放射の
全パワーは、送信される信号の強さと関連付けられる。
弱い信号は、ポンプにより供給されるエネルギの中程度
の利用により回線に沿って増幅され、その結果このエネ
ルギの大半が自発的放射を増幅する。より強い信号は、
ポンプにより励起されるレベルを更に多く費やし、自発
的放射とその増幅のため利用されるエネルギはより小さ
くなる。送信される信号レベルに依存することに加え
て、自発的放射は、カスケード状に接続された増幅段の
数の増加と共に増加する。
射およびポンピング・エネルギにおけるその増幅の作用
と関連するものと見做される。光ＷＤＭ通信の場合に
は、カスケード増幅器を含む広帯域伝送回線の出口に、
異なる波長における信号に近い自発放射成分が存在し、
これは伝送線に沿って用いられる増幅ファイバ形式の典
型である連続的なスペクトルに従って分散される。増幅
された信号レベルは、各波長における自発的放射のレベ
ルより高く、これが欠陥のない受信を可能にするに充分
に高い信号対雑音比を保証する。しかし、自発的放射の
全パワーは、送信される信号の強さと関連付けられる。
弱い信号は、ポンプにより供給されるエネルギの中程度
の利用により回線に沿って増幅され、その結果このエネ
ルギの大半が自発的放射を増幅する。より強い信号は、
ポンプにより励起されるレベルを更に多く費やし、自発
的放射とその増幅のため利用されるエネルギはより小さ
くなる。送信される信号レベルに依存することに加え
て、自発的放射は、カスケード状に接続された増幅段の
数の増加と共に増加する。
【００１６】カスケード状の増幅器を持ち、ヨーロッパ
特許第ＥＰ５６７９４１号に記載された形式の装置に接
続された広帯域伝送線の場合は、伝送線からの自発的放
射は、装置の能動型ファイバに沿って更に増幅され、能
動型ファイバ自体で生成される自発的放射に付加され
る。
特許第ＥＰ５６７９４１号に記載された形式の装置に接
続された広帯域伝送線の場合は、伝送線からの自発的放
射は、装置の能動型ファイバに沿って更に増幅され、能
動型ファイバ自体で生成される自発的放射に付加され
る。
【００１７】信号より低いレベルでもその自発的放射
は、ポンピング・エネルギの分散によって、弱い信号お
よび強い信号に対するポンプの差の吸収の機構を修正す
ることが観察され、これはヨーロッパ特許第ＥＰ５６７
９４１号に記載される装置の信号の動的特性の圧縮作用
が基くものである。更に、弱い信号の場合は、自発的放
射は比較的強く、その増幅が前置増幅器の第１段におい
て既にポンプにより利用し得るエネルギを吸収する。従
って、第２段には、より低い自発的放射が重なり前置増
幅器の第１段に存在するポンピング・エネルギを用い
て、より強い入力信号により得られるものと同じ出力レ
ベルまで弱い信号の増幅を可能にするに充分なポンピン
グ・エネルギが到達しない。従って、全体として、第２
段は、残りのポンピング・エネルギが不足する故に、弱
い信号の場合は適当に使用されることがない。
は、ポンピング・エネルギの分散によって、弱い信号お
よび強い信号に対するポンプの差の吸収の機構を修正す
ることが観察され、これはヨーロッパ特許第ＥＰ５６７
９４１号に記載される装置の信号の動的特性の圧縮作用
が基くものである。更に、弱い信号の場合は、自発的放
射は比較的強く、その増幅が前置増幅器の第１段におい
て既にポンプにより利用し得るエネルギを吸収する。従
って、第２段には、より低い自発的放射が重なり前置増
幅器の第１段に存在するポンピング・エネルギを用い
て、より強い入力信号により得られるものと同じ出力レ
ベルまで弱い信号の増幅を可能にするに充分なポンピン
グ・エネルギが到達しない。従って、全体として、第２
段は、残りのポンピング・エネルギが不足する故に、弱
い信号の場合は適当に使用されることがない。
【００１８】「２地点間」通信システムの場合のヨーロ
ッパ特許第ＥＰ５６７９４１号に記載された装置の前置
増幅器としての良好な動作は、通信回線からの信号が装
置の能動型ファイバの自発的放射と似たスペクトル分布
による比較的多量のノイズとは重ならない場合に、この
装置が受動的接続ファイバと受信機との間に介挿され、
前置増幅器に存在する自発的放射のみが比較的低い値の
増幅器自体の能動型ファイバに沿って生じるものである
という事実によって説明される。
ッパ特許第ＥＰ５６７９４１号に記載された装置の前置
増幅器としての良好な動作は、通信回線からの信号が装
置の能動型ファイバの自発的放射と似たスペクトル分布
による比較的多量のノイズとは重ならない場合に、この
装置が受動的接続ファイバと受信機との間に介挿され、
前置増幅器に存在する自発的放射のみが比較的低い値の
増幅器自体の能動型ファイバに沿って生じるものである
という事実によって説明される。
【００１９】指摘された問題に対する解決策は、非常に
広い（２５〜３０ｎｍ）通過帯域と信号レベルと比肩し
得る自発的放射レベルを特徴とする伝送線で動作するこ
とを可能にする本発明によって与えられる。
広い（２５〜３０ｎｍ）通過帯域と信号レベルと比肩し
得る自発的放射レベルを特徴とする伝送線で動作するこ
とを可能にする本発明によって与えられる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】出願人は、信号帯域に隣
接する波長帯域における自発的本を減衰することによ
り、自発的本の増幅により生じるポンプ吸収が、最終段
が所要のレベルに信号を増幅するのに必要なポンプ・パ
ワーを常に自在に有することを保証するに充分な程度ま
で制限されることを発見した。特に、この目的のため
に、先に提起したように、信号波長とは異なる全ての波
長における自発的放射を完全に除去することは必要でな
いことが判り、予め定めた最小値より高い値だけ、信号
帯域に近い所与の波長間隔における自発的放射を減衰さ
せれば充分であり、この自発的放射の信号の動的特性の
制限に対する重要な作用が判った。
接する波長帯域における自発的本を減衰することによ
り、自発的本の増幅により生じるポンプ吸収が、最終段
が所要のレベルに信号を増幅するのに必要なポンプ・パ
ワーを常に自在に有することを保証するに充分な程度ま
で制限されることを発見した。特に、この目的のため
に、先に提起したように、信号波長とは異なる全ての波
長における自発的放射を完全に除去することは必要でな
いことが判り、予め定めた最小値より高い値だけ、信号
帯域に近い所与の波長間隔における自発的放射を減衰さ
せれば充分であり、この自発的放射の信号の動的特性の
制限に対する重要な作用が判った。
【００２１】１つの特徴によれば、本発明は、異なる波
長が予め定めた波長帯域に含まれた少なくとも２つの光
信号を生成する送信手段と、受信手段と、前記送信手段
と受信手段との間を接続するための光ファイバ回線と、
相互に接続された前記回線に沿って配置されて前記光信
号を前記送信手段から前記受信手段へ伝送する能動型導
波光増幅手段とを含む光通信システムであって、隅部手
段を介してポンピング波長のポンピング放射と前記光フ
ァイバ回線からの信号とが供給される希土類物質でドー
プされた光導波路と、前記のドープされた導波路に沿っ
た第１の予め定めた位置に配置され、前記ポンピング波
長で生じる減衰より所与量だけ大きな前記予め定めた波
長帯域の減衰を生じ得る差動減衰手段と、前記ドープさ
れた導波路に沿った第２の予め定めた位置に配置され、
大きな程度に減衰することなく前記の予め定めた波長帯
域の信号を伝送し、前記予め定めた帯域に隣接する波長
帯域における自発的放射を予め定めた最小値より大きな
値だけ減衰させるためのスペクトル減衰カーブが与えら
れる濾波手段とを備え、前記第１および第２の予め定め
た位置、差動減衰手段の前記の所与の減衰量、濾波手段
の前記予め定めた減衰最小値、および前記予め定めた帯
域に隣接する前記波長帯域が、２０ｄＢの範囲内の前置
増幅器に対する入力信号の１つにおけるパワー変動が受
信装置へ入力される１２ｄＢより大きくない範囲に含ま
れるパワー変動を含む如き相互にある関数関係において
選定される、前記光ファイバ回線と前記受信手段との間
に配置された光前置増幅器の存在を特徴とする光通信シ
ステムに関するものである。
長が予め定めた波長帯域に含まれた少なくとも２つの光
信号を生成する送信手段と、受信手段と、前記送信手段
と受信手段との間を接続するための光ファイバ回線と、
相互に接続された前記回線に沿って配置されて前記光信
号を前記送信手段から前記受信手段へ伝送する能動型導
波光増幅手段とを含む光通信システムであって、隅部手
段を介してポンピング波長のポンピング放射と前記光フ
ァイバ回線からの信号とが供給される希土類物質でドー
プされた光導波路と、前記のドープされた導波路に沿っ
た第１の予め定めた位置に配置され、前記ポンピング波
長で生じる減衰より所与量だけ大きな前記予め定めた波
長帯域の減衰を生じ得る差動減衰手段と、前記ドープさ
れた導波路に沿った第２の予め定めた位置に配置され、
大きな程度に減衰することなく前記の予め定めた波長帯
域の信号を伝送し、前記予め定めた帯域に隣接する波長
帯域における自発的放射を予め定めた最小値より大きな
値だけ減衰させるためのスペクトル減衰カーブが与えら
れる濾波手段とを備え、前記第１および第２の予め定め
た位置、差動減衰手段の前記の所与の減衰量、濾波手段
の前記予め定めた減衰最小値、および前記予め定めた帯
域に隣接する前記波長帯域が、２０ｄＢの範囲内の前置
増幅器に対する入力信号の１つにおけるパワー変動が受
信装置へ入力される１２ｄＢより大きくない範囲に含ま
れるパワー変動を含む如き相互にある関数関係において
選定される、前記光ファイバ回線と前記受信手段との間
に配置された光前置増幅器の存在を特徴とする光通信シ
ステムに関するものである。
【００２２】予め定めた信号帯域に担持する前記波長帯
域が、前置増幅器の一部である希土類物質でドープされ
た光導波路の自発的放射の相対的最大値を含むことが望
ましい。
域が、前置増幅器の一部である希土類物質でドープされ
た光導波路の自発的放射の相対的最大値を含むことが望
ましい。
【００２３】予め定めた信号帯域に隣接する前記波長帯
域が、増幅手段の一部である能動型導波路の自発的放射
の相対的最大値を含むことが望ましい。
域が、増幅手段の一部である能動型導波路の自発的放射
の相対的最大値を含むことが望ましい。
【００２４】信号の１つの入力レベルにおける２０ｄＢ
のの変動に対して、濾波手段を６ｄＢに適当に選定する
ことにより、受信手段に入力されるパワー変動を９ｄＢ
に制限することが可能である。
のの変動に対して、濾波手段を６ｄＢに適当に選定する
ことにより、受信手段に入力されるパワー変動を９ｄＢ
に制限することが可能である。
【００２５】濾波手段が、前記導波路の全長の望ましく
は１５％と５０％との間、更に望ましくは２０％と３０
％との間の位置にドープされた導波路に沿って挿入され
る。
は１５％と５０％との間、更に望ましくは２０％と３０
％との間の位置にドープされた導波路に沿って挿入され
る。
【００２６】差動減衰手段が、濾波手段と出力との間
に、特に導波路の全長の５０％と７５％の間の位置に、
ドープされた導波路に沿って挿入されることが望まし
い。
に、特に導波路の全長の５０％と７５％の間の位置に、
ドープされた導波路に沿って挿入されることが望まし
い。
【００２７】信号を大きな程度に減衰することなく信号
を送信し、信号の波長帯域に隣接する少なくとも１つの
波長帯域の自発的放射を減衰させるための第２の濾波手
段を設けることができる。この第２の濾波手段は、導波
路の全長の５０％と７５％間で前記ドープされた導波路
に沿って配置されることが有利である。
を送信し、信号の波長帯域に隣接する少なくとも１つの
波長帯域の自発的放射を減衰させるための第２の濾波手
段を設けることができる。この第２の濾波手段は、導波
路の全長の５０％と７５％間で前記ドープされた導波路
に沿って配置されることが有利である。
【００２８】ドープされた光導波路は、シリカを基材と
する光ファイバであることが望ましく、主ドーパントと
して用いられる希土類物質がエルビウムであることが望
ましい。二次ドーパントとしては、アルミニウムとゲル
マニウムとランタン、あるいはアルミニウムとゲルマニ
ウムを有効に用いることができる。濾波手段は、１５３
２と１５３４間に含まれる遮断波長（−３ｄＢ）を有す
ることが望ましい。信号の前記波長帯域は、１５３５と
１５６０ｎｍ間の帯域を含むことが望ましい。
する光ファイバであることが望ましく、主ドーパントと
して用いられる希土類物質がエルビウムであることが望
ましい。二次ドーパントとしては、アルミニウムとゲル
マニウムとランタン、あるいはアルミニウムとゲルマニ
ウムを有効に用いることができる。濾波手段は、１５３
２と１５３４間に含まれる遮断波長（−３ｄＢ）を有す
ることが望ましい。信号の前記波長帯域は、１５３５と
１５６０ｎｍ間の帯域を含むことが望ましい。
【００２９】濾波手段は、信号帯域に隣接する自発的放
射帯域における波長に対して相互に光学的に接続された
２つのコアを有する光ファイバの部分からなり、前記２
つのコアの一方がファイバと同軸状でありかつ２つの端
部でドープされた導波路に接続され、他方のコアは偏心
しており端部で裁断される。あるいはまた、濾波手段
は、反射で使用される干渉フィルタからなることが有利
である。濾波手段はまた、ポンプ導波路に対する望まし
い低減衰経路を含む。例えば、前記濾波手段は、ポンプ
波長における放射から（第２の端子に対する）信号中の
放射と（第１の端子に対する）自発的放射帯域を分離す
る第１のダイクロイック結合器と、前記第１の端子に接
続されて自発的放射を減衰することが可能なフィルタ
と、このフィルタからの放射を第２の端子からのポンプ
波長における放射と組合わせる第２のダイクロイック結
合器とを含む。予め定めた信号帯域に隣接する波長帯域
における前記濾波手段の減衰は、望ましくは少なくとも
６ｄＢ、更に望ましくは少なくとも１０ｄＢである。
射帯域における波長に対して相互に光学的に接続された
２つのコアを有する光ファイバの部分からなり、前記２
つのコアの一方がファイバと同軸状でありかつ２つの端
部でドープされた導波路に接続され、他方のコアは偏心
しており端部で裁断される。あるいはまた、濾波手段
は、反射で使用される干渉フィルタからなることが有利
である。濾波手段はまた、ポンプ導波路に対する望まし
い低減衰経路を含む。例えば、前記濾波手段は、ポンプ
波長における放射から（第２の端子に対する）信号中の
放射と（第１の端子に対する）自発的放射帯域を分離す
る第１のダイクロイック結合器と、前記第１の端子に接
続されて自発的放射を減衰することが可能なフィルタ
と、このフィルタからの放射を第２の端子からのポンプ
波長における放射と組合わせる第２のダイクロイック結
合器とを含む。予め定めた信号帯域に隣接する波長帯域
における前記濾波手段の減衰は、望ましくは少なくとも
６ｄＢ、更に望ましくは少なくとも１０ｄＢである。
【００３０】差動減衰手段は、望ましくは、（第２の端
子に対する）ポンプ波長における放射から（第１の端子
に対する）信号帯域における放射を分離する第１のダイ
クロイック結合器と、第１の端子に接続され、信号を減
衰させ得る減衰構成要素、特に光ファイバと、減衰手段
からの放射を第２の端子からのポンプ波長における放射
と組合わせる第２のダイクロイック結合器とからなるこ
とが望ましい。光遮断器は、減衰構成要素と第２のダイ
クロイック結合器との間に介挿することができる。
子に対する）ポンプ波長における放射から（第１の端子
に対する）信号帯域における放射を分離する第１のダイ
クロイック結合器と、第１の端子に接続され、信号を減
衰させ得る減衰構成要素、特に光ファイバと、減衰手段
からの放射を第２の端子からのポンプ波長における放射
と組合わせる第２のダイクロイック結合器とからなるこ
とが望ましい。光遮断器は、減衰構成要素と第２のダイ
クロイック結合器との間に介挿することができる。
【００３１】差動減衰手段はまた、予め定めた曲げ半径
を有し光ファイバ、任意には増幅器に対して用いた同じ
ドープが施された光ファイバの部分の１回以上の巻きか
らなる巻線からなるものでもよい。
を有し光ファイバ、任意には増幅器に対して用いた同じ
ドープが施された光ファイバの部分の１回以上の巻きか
らなる巻線からなるものでもよい。
【００３２】信号帯域における差動減衰手段の減衰が、
ポンプ波長における減衰より５±１ｄＢの量だけ大きい
ことが望ましい。
ポンプ波長における減衰より５±１ｄＢの量だけ大きい
ことが望ましい。
【００３３】本発明による光通信システムは、増幅手段
が光ファイバ接続回線に沿ってカスケード状に配置され
た３つ以上の能動型光ファイバ増幅器からなる場合に特
に有利である。実際に、カスケード増幅器の場合に、回
線に沿った自発的放射の累積の問題が、とりわけ広帯域
伝送において特に感じられ、この問題は本発明によるシ
ステムで対処され解決される。
が光ファイバ接続回線に沿ってカスケード状に配置され
た３つ以上の能動型光ファイバ増幅器からなる場合に特
に有利である。実際に、カスケード増幅器の場合に、回
線に沿った自発的放射の累積の問題が、とりわけ広帯域
伝送において特に感じられ、この問題は本発明によるシ
ステムで対処され解決される。
【００３４】光増幅手段は、前記能動型光ファイバ増幅
器の各々における入力信号パワーが−１６ｄＢｍより低
くない時、前記の予め定めた帯域に含まれる波長の信号
に対して１５ｄＢより低くない０．５ｎｍのフィルタ振
幅で測定される受信時に光信号対雑音比を生じる如き相
互にある関数関係において、コアが少なくとも１つの蛍
光性の主ドーパントと少なくとも１つの二次ドーパント
でドープされたシリカを基材とする能動型ファイバを含
む。
器の各々における入力信号パワーが−１６ｄＢｍより低
くない時、前記の予め定めた帯域に含まれる波長の信号
に対して１５ｄＢより低くない０．５ｎｍのフィルタ振
幅で測定される受信時に光信号対雑音比を生じる如き相
互にある関数関係において、コアが少なくとも１つの蛍
光性の主ドーパントと少なくとも１つの二次ドーパント
でドープされたシリカを基材とする能動型ファイバを含
む。
【００３５】第２の特徴によれば、本発明は、希土類物
質でドープされた光導波路と、予め定めた波長帯域に含
まれる１つ以上の信号と予め定めた入力パワー範囲に対
する入力手段と、ポンピング波長の光ポンピング・パワ
ーを生じるための前記ドープされた導波路に対するポン
ピング手段と、前記光ポンピング・パワーと前記入力信
号（単数または複数）の前記ドープされた導波路内の結
合手段と、所与の出力レベルで、前記ドープされた導波
路におけるポンピングに提供される前記希土類物質の刺
激された放射により増幅される１つ以上の出力信号を放
出する出力手段と前記ポンピング波長で供給される減衰
とは異なる前記予め定めた波長帯域における値を有する
予め定めた減衰を供給することが可能である能動型導波
路に沿った第１の予め定めた位置に配置された差動減衰
手段とを含む光増幅器において、前記ドープされた導波
路に沿って第２の予め定めた位置に配置され、大きな程
度まで減衰することなく前記予め定めた波長帯域で信号
を送信し、前記予め定めた帯域に隣接する波長帯域にお
ける自発的放射に隣接する導波路帯域における自発的放
射を予め定めた最小値より大きい値だけ減衰させるため
のスペクトル減衰カーブが与えられる濾波手段を特徴と
し、前記第１および第２の予め定めた位置、差動減衰手
段の前記予め定めた減衰値、濾波手段の前記の予め定め
た減衰最小値、および前記予め定めた帯域に隣接する前
記波長帯域が、２０ｄＢの範囲内の入力信号の１つにお
けるパワー変動が１２ｄＢより大きくない範囲に含まれ
る増幅器からの出力パワーにおけるパワー変動を含む如
き相互に関する関数関係において選定される光増幅器に
関する。
質でドープされた光導波路と、予め定めた波長帯域に含
まれる１つ以上の信号と予め定めた入力パワー範囲に対
する入力手段と、ポンピング波長の光ポンピング・パワ
ーを生じるための前記ドープされた導波路に対するポン
ピング手段と、前記光ポンピング・パワーと前記入力信
号（単数または複数）の前記ドープされた導波路内の結
合手段と、所与の出力レベルで、前記ドープされた導波
路におけるポンピングに提供される前記希土類物質の刺
激された放射により増幅される１つ以上の出力信号を放
出する出力手段と前記ポンピング波長で供給される減衰
とは異なる前記予め定めた波長帯域における値を有する
予め定めた減衰を供給することが可能である能動型導波
路に沿った第１の予め定めた位置に配置された差動減衰
手段とを含む光増幅器において、前記ドープされた導波
路に沿って第２の予め定めた位置に配置され、大きな程
度まで減衰することなく前記予め定めた波長帯域で信号
を送信し、前記予め定めた帯域に隣接する波長帯域にお
ける自発的放射に隣接する導波路帯域における自発的放
射を予め定めた最小値より大きい値だけ減衰させるため
のスペクトル減衰カーブが与えられる濾波手段を特徴と
し、前記第１および第２の予め定めた位置、差動減衰手
段の前記予め定めた減衰値、濾波手段の前記の予め定め
た減衰最小値、および前記予め定めた帯域に隣接する前
記波長帯域が、２０ｄＢの範囲内の入力信号の１つにお
けるパワー変動が１２ｄＢより大きくない範囲に含まれ
る増幅器からの出力パワーにおけるパワー変動を含む如
き相互に関する関数関係において選定される光増幅器に
関する。
【００３６】この光増幅器は、本発明の第１の特徴によ
る光通信システムの一部である前置増幅器に関して示唆
される望ましい１つ以上の解決法により作られることが
望ましい。
る光通信システムの一部である前置増幅器に関して示唆
される望ましい１つ以上の解決法により作られることが
望ましい。
【００３７】これ以上の情報については、添付図面に関
して以降の記述から得られよう。
して以降の記述から得られよう。
【００３８】
【実施例】本発明の１つの特徴による増幅器の実施例が
図３に示される。好都合にも、前記増幅器は、カスケー
ド増幅器を持つ光ＷＤＭ通信システムにおける前置増幅
器として用いることができ、この増幅器は、３つの部分
５、７、９に分けられダイクロイック結合器４を介して
レーザ３からポンピング信号が供給される希土類物質で
ドープされた光ファイバ、望ましくはエルビウムでドー
プされたファイバを提供する。入力端子１を経て入力す
る所与の送信帯域に含まれる異なる波長の信号が、第１
の光アイソレータ（ｉｓｏｌａｔｏｒ）２を通過し、ダ
イクロイック結合器４を経てドープされたファイバの第
１の部分５へ送られる。部分５は、信号送信帯域に隣接
する波長帯域に存在する自発的放射を減衰することが可
能であるノッチ・フィルタ６を介してファイバ部分７に
接続される。対照的に、このフィルタは、信号波長帯域
およびポンピング波長における無視し得る減衰を有す
る。
図３に示される。好都合にも、前記増幅器は、カスケー
ド増幅器を持つ光ＷＤＭ通信システムにおける前置増幅
器として用いることができ、この増幅器は、３つの部分
５、７、９に分けられダイクロイック結合器４を介して
レーザ３からポンピング信号が供給される希土類物質で
ドープされた光ファイバ、望ましくはエルビウムでドー
プされたファイバを提供する。入力端子１を経て入力す
る所与の送信帯域に含まれる異なる波長の信号が、第１
の光アイソレータ（ｉｓｏｌａｔｏｒ）２を通過し、ダ
イクロイック結合器４を経てドープされたファイバの第
１の部分５へ送られる。部分５は、信号送信帯域に隣接
する波長帯域に存在する自発的放射を減衰することが可
能であるノッチ・フィルタ６を介してファイバ部分７に
接続される。対照的に、このフィルタは、信号波長帯域
およびポンピング波長における無視し得る減衰を有す
る。
【００３９】信号は更にファイバ部分７で増幅され、こ
の部分はポンピング波長で生じる減衰より予め定めた量
だけ大きい信号帯域における減衰を生じる差動減衰器８
で終わっている。
の部分はポンピング波長で生じる減衰より予め定めた量
だけ大きい信号帯域における減衰を生じる差動減衰器８
で終わっている。
【００４０】図示された事例においては、減衰器８の動
作は、波長に応じた入射線を分け、信号成分を減衰させ
てポンプは変化しない状態に残し、その後この２つの成
分を再び組合わせるステップを含む。信号波長における
放射線は、ダイクロイック結合器１２により減衰ファイ
バ１３へ案内され、ここで放射線は予め定めた因数だけ
減衰させられる。ファイバ１３は、その後に、信号伝搬
方向における更なる減衰を与える光アイソレータ１４を
配置することができる。このポンピング放射線は、ダイ
クロイック結合器１２の別の分岐に沿って（結合器によ
る小さな損失が無視されるならば）減衰なくに通過し、
ダイクロイック結合器１５において信号と再び組合わさ
れる。事例では、減衰ファイバ１３は、開口数（ＮＡ）
が０．１０９、遮断波長が１１８０ｎｍ、および１５５
０ｎｍにおける減衰が約５．１ｄＢであるチタンでドー
プされた０．４ｍの長さのシリカを基材とするファイバ
からなる。
作は、波長に応じた入射線を分け、信号成分を減衰させ
てポンプは変化しない状態に残し、その後この２つの成
分を再び組合わせるステップを含む。信号波長における
放射線は、ダイクロイック結合器１２により減衰ファイ
バ１３へ案内され、ここで放射線は予め定めた因数だけ
減衰させられる。ファイバ１３は、その後に、信号伝搬
方向における更なる減衰を与える光アイソレータ１４を
配置することができる。このポンピング放射線は、ダイ
クロイック結合器１２の別の分岐に沿って（結合器によ
る小さな損失が無視されるならば）減衰なくに通過し、
ダイクロイック結合器１５において信号と再び組合わさ
れる。事例では、減衰ファイバ１３は、開口数（ＮＡ）
が０．１０９、遮断波長が１１８０ｎｍ、および１５５
０ｎｍにおける減衰が約５．１ｄＢであるチタンでドー
プされた０．４ｍの長さのシリカを基材とするファイバ
からなる。
【００４１】光アイソレータ１４は、フィルタ６に関し
て述べた形式の、後者と同じ減衰特性と濾波帯域とを持
つフィルタを含む第２の濾波手段からなり、あるいはこ
の手段により置換される。この第２の濾波手段は、信号
と隣接する前記帯域におけるファイバ部分７に更に生じ
る自発的放射部分を取除くことを助ける。
て述べた形式の、後者と同じ減衰特性と濾波帯域とを持
つフィルタを含む第２の濾波手段からなり、あるいはこ
の手段により置換される。この第２の濾波手段は、信号
と隣接する前記帯域におけるファイバ部分７に更に生じ
る自発的放射部分を取除くことを助ける。
【００４２】減衰器出力８に接続された最終ファイバ部
分９は、信号を残留ポンピング・パワーより大きいか小
さいかに従って、即ち、最終的には入力信号レベルに従
って増幅あるいは減衰することによって信号について動
作し、その結果入力信号の動的特性に関する出力信号の
動的特性の圧縮を生じることになる。次に、信号は遮断
器１０を介して出力端子１１へ送られる。
分９は、信号を残留ポンピング・パワーより大きいか小
さいかに従って、即ち、最終的には入力信号レベルに従
って増幅あるいは減衰することによって信号について動
作し、その結果入力信号の動的特性に関する出力信号の
動的特性の圧縮を生じることになる。次に、信号は遮断
器１０を介して出力端子１１へ送られる。
【００４３】能動型ファイバとしては、イタリア国特許
出願第ＭＩ９４Ａ０００７１２号に記載された形式のＥ
ｒ／Ａｌ／Ｇｅ／Ｌａでドープされたシリカを基材とす
るファイバが用いられ、コアは酸化物の重量パーセント
量で表わされる下記の組成を有する。即ち、Ｅｒ2Ｏ3：
０．２％ ＡＬ2Ｏ3：４％ ＧｅＯ2：１８％ Ｌａ2Ｏ
3：１％ このようなファイバは、０．２１９の開口数と９１１ｎ
ｍの遮断波長とを有した。この形式のファイバの放射カ
ーブは、約６０ｍＷのファイバへ伝送されるポンピング
・パワーで９８０ｎｍにおけるポンピングに用いられた
長さが１１ｍのファイバを用いることにより得られた図
４に再現される。このファイバに対して選定された長さ
は、用いたポンピング・パワーの有効な利用に対応す
る。同図から判るように、このファイバはピークが１５
３０ｎｍの自発的放射を有する。
出願第ＭＩ９４Ａ０００７１２号に記載された形式のＥ
ｒ／Ａｌ／Ｇｅ／Ｌａでドープされたシリカを基材とす
るファイバが用いられ、コアは酸化物の重量パーセント
量で表わされる下記の組成を有する。即ち、Ｅｒ2Ｏ3：
０．２％ ＡＬ2Ｏ3：４％ ＧｅＯ2：１８％ Ｌａ2Ｏ
3：１％ このようなファイバは、０．２１９の開口数と９１１ｎ
ｍの遮断波長とを有した。この形式のファイバの放射カ
ーブは、約６０ｍＷのファイバへ伝送されるポンピング
・パワーで９８０ｎｍにおけるポンピングに用いられた
長さが１１ｍのファイバを用いることにより得られた図
４に再現される。このファイバに対して選定された長さ
は、用いたポンピング・パワーの有効な利用に対応す
る。同図から判るように、このファイバはピークが１５
３０ｎｍの自発的放射を有する。
【００４４】濾波手段は、導波路の入力とは異なる場所
において導波路に沿って配置されることが望ましい。こ
のため、濾波手段は、伝送線からの自発的放射のみなら
ず、導波路に沿って生じた自発的放射の部分をも除去す
ることができ、このように、自発的放射の増幅が利用し
得るポンピング・エネルギを使い果たさないようにする
ことにより、弱い信号を増幅する装置能力を阻害する。
濾波手段を導波路の入力に配置することは、入力損失を
増加することになり、フィルタの動作の波長におけるノ
イズ数値を同じ程度に低下させる。
において導波路に沿って配置されることが望ましい。こ
のため、濾波手段は、伝送線からの自発的放射のみなら
ず、導波路に沿って生じた自発的放射の部分をも除去す
ることができ、このように、自発的放射の増幅が利用し
得るポンピング・エネルギを使い果たさないようにする
ことにより、弱い信号を増幅する装置能力を阻害する。
濾波手段を導波路の入力に配置することは、入力損失を
増加することになり、フィルタの動作の波長におけるノ
イズ数値を同じ程度に低下させる。
【００４５】上記によれば、従って、フィルタ部分は、
このフィルタに信号帯域に隣接しかつ回線に沿って逓増
的に生じる自発的放射のピークと、増幅器の第１の部分
で生成される自発的放射のピークの重要な少部分を排除
あるいは減衰させる目的のため選定され、他方で信号の
強さが低い時信号に悪影響を及ぼすことなく、上記の圧
縮機構を有効にする。
このフィルタに信号帯域に隣接しかつ回線に沿って逓増
的に生じる自発的放射のピークと、増幅器の第１の部分
で生成される自発的放射のピークの重要な少部分を排除
あるいは減衰させる目的のため選定され、他方で信号の
強さが低い時信号に悪影響を及ぼすことなく、上記の圧
縮機構を有効にする。
【００４６】記述した構造においては、フィルタ６に対
する好都合な位置は、増幅器の能動型ファイバの全長の
１５％と５０％の間、望ましくは２０％と３０％の間に
ある。
する好都合な位置は、増幅器の能動型ファイバの全長の
１５％と５０％の間、望ましくは２０％と３０％の間に
ある。
【００４７】差動減衰器８の位置は、先に述べたヨーロ
ッパ特許第ＥＰ５６７９４１号に記載された基準に基い
て、能動型ファイバの全長の５０％と７５％の間に選定
することができる。
ッパ特許第ＥＰ５６７９４１号に記載された基準に基い
て、能動型ファイバの全長の５０％と７５％の間に選定
することができる。
【００４８】当業者は、使用されたシステムと装置の特
定の特徴の下では、先に述べた如き本発明の動作機構を
達成するために状況に応じて最も適当な場所を選定する
ことができる。
定の特徴の下では、先に述べた如き本発明の動作機構を
達成するために状況に応じて最も適当な場所を選定する
ことができる。
【００４９】図示した事例においては、ファイバ部分
５、７および９は、ドープされたファイバの全長のそれ
ぞれ約２３％および６２％のファイバ６および差動減衰
器８の位置と対応するそれぞれ３、５および５ｍの長さ
で選定された。
５、７および９は、ドープされたファイバの全長のそれ
ぞれ約２３％および６２％のファイバ６および差動減衰
器８の位置と対応するそれぞれ３、５および５ｍの長さ
で選定された。
【００５０】ノッチ・フィルタ６は、予め選定された波
長で相互に光学的に結合された２つのコアを持つ光ファ
イバ部分を有する形式であり、その記述が参考のため本
文に援用される同じ出願人名義のヨーロッパ特許第ＥＰ
４４１２１１号と同第ＥＰ４１７４４１号に記載される
如く、これらコアの一方は結合された光ファイバと同軸
状であり、他方は端部で偏心して裁断されている。前記
フィルタは、信号の伝送帯域と隣接するドープされたフ
ァイバの自発的放射ピークと対応するある帯域の波長を
偏心コアで結合する如きサイズであり、この偏心この端
部における裁断がこれに伝送された波長をファイバの被
覆に分散させることを可能にし、その結果これら波長が
もはや主コアにおいて再び結合されないようにする。
長で相互に光学的に結合された２つのコアを持つ光ファ
イバ部分を有する形式であり、その記述が参考のため本
文に援用される同じ出願人名義のヨーロッパ特許第ＥＰ
４４１２１１号と同第ＥＰ４１７４４１号に記載される
如く、これらコアの一方は結合された光ファイバと同軸
状であり、他方は端部で偏心して裁断されている。前記
フィルタは、信号の伝送帯域と隣接するドープされたフ
ァイバの自発的放射ピークと対応するある帯域の波長を
偏心コアで結合する如きサイズであり、この偏心この端
部における裁断がこれに伝送された波長をファイバの被
覆に分散させることを可能にし、その結果これら波長が
もはや主コアにおいて再び結合されないようにする。
【００５１】実施された実験では、先に述べた形式の２
コア・ファイバが用いられ、これは下記のパラメータ値
を持つシリカを基材とするゲルマニウムでドープされた
ファイバである。即ち、 １５３０ｎｍにおける減衰： ６ｄＢ ３ｄＢの減衰に対応する減衰： １５３３ｎｍ フィルタ長さ： ３５ｍｍ コア間の距離： １８μｍ 中心コアの直径： ４μｍ（ＮＡ：０．１９５） 偏心コアの直径： ９μｍ（ＮＡ：０．１３５） ２コア・フィルタのスペクトル応答カーブが図５に再現
されている。
コア・ファイバが用いられ、これは下記のパラメータ値
を持つシリカを基材とするゲルマニウムでドープされた
ファイバである。即ち、 １５３０ｎｍにおける減衰： ６ｄＢ ３ｄＢの減衰に対応する減衰： １５３３ｎｍ フィルタ長さ： ３５ｍｍ コア間の距離： １８μｍ 中心コアの直径： ４μｍ（ＮＡ：０．１９５） 偏心コアの直径： ９μｍ（ＮＡ：０．１３５） ２コア・フィルタのスペクトル応答カーブが図５に再現
されている。
【００５２】ポンプ・レーザ３は、下記の特徴を有する
量子井戸タイプのレーザである。即ち、 放射波長： λp＝９８０ｎｍ 最大光出力パワー： Ｐu＝７０ｍＷ 上記形式のレーザは、例えば、米国マサチューセッツ州
Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ、Ｎｏｒｔｈ Ａｖｅｎｕｅ ３
７のＬＡＳＥＲＴＲＯＮ社によって製造される。
量子井戸タイプのレーザである。即ち、 放射波長： λp＝９８０ｎｍ 最大光出力パワー： Ｐu＝７０ｍＷ 上記形式のレーザは、例えば、米国マサチューセッツ州
Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ、Ｎｏｒｔｈ Ａｖｅｎｕｅ ３
７のＬＡＳＥＲＴＲＯＮ社によって製造される。
【００５３】ダイクロイック結合器３、８は、９８０ｎ
ｍの単一モード・ファイバから構成され、１５３０〜１
５６０ｎｍの波長帯域における融合型ファイバ結合器で
あり、偏光に応じて光出力パワーが＜０．２ｄＢの変動
を有する。上記形式のダイクロイック結合器は、公知で
あり、市販されており、例えば、米国メリーランド州Ｇ
ｌｅｍ ＢｕｒｎｉｅのＧＯＵＬＤ社の光ファイバ事業
部、および英国Ｄｅｖｏｎ、Ｔｏｒｑｕａｙ、Ｗｏｏｄ
ｌａｎｄ ＲｏａｄのＳＩＦＡＭ社の光ファイバ事業部
により製造されている。
ｍの単一モード・ファイバから構成され、１５３０〜１
５６０ｎｍの波長帯域における融合型ファイバ結合器で
あり、偏光に応じて光出力パワーが＜０．２ｄＢの変動
を有する。上記形式のダイクロイック結合器は、公知で
あり、市販されており、例えば、米国メリーランド州Ｇ
ｌｅｍ ＢｕｒｎｉｅのＧＯＵＬＤ社の光ファイバ事業
部、および英国Ｄｅｖｏｎ、Ｔｏｒｑｕａｙ、Ｗｏｏｄ
ｌａｎｄ ＲｏａｄのＳＩＦＡＭ社の光ファイバ事業部
により製造されている。
【００５４】光アイソレータ２、１０および１４は、偏
光制御が送信信号の偏光とは無関係であり、３５ｄＢよ
り大きなアイソレーションと−５０ｄＢより小さな反射
率を有する。ここで用いたアイソレータは、米国ニュー
ジャージー州Ｄｏｖｅｒ、Ｈａｒｄｉｎｇ Ａｖｅｎｕ
ｅ ６４のＩＳＯＷＡＶＥ社から入手可能なＭＤＬＩ−
１５ ＰＩＰＴ−Ａ Σ／Ｎ １０１６モデルである。
光制御が送信信号の偏光とは無関係であり、３５ｄＢよ
り大きなアイソレーションと−５０ｄＢより小さな反射
率を有する。ここで用いたアイソレータは、米国ニュー
ジャージー州Ｄｏｖｅｒ、Ｈａｒｄｉｎｇ Ａｖｅｎｕ
ｅ ６４のＩＳＯＷＡＶＥ社から入手可能なＭＤＬＩ−
１５ ＰＩＰＴ−Ａ Σ／Ｎ １０１６モデルである。
【００５５】図６に示されるのは、所要の増幅器の特性
を測定するために用いられた実験形態である。この実験
では、それぞれ、波長λ1＝１５３６ｎｍ、λ2＝１５４
４ｎｍ、λ3＝１５５０ｎｍおよびλ4＝１５５６ｎｍに
おける４つの信号３７、３８、３９、４０が、波長マル
チプレクサ４２を介してファイバ４１へ送られた。
を測定するために用いられた実験形態である。この実験
では、それぞれ、波長λ1＝１５３６ｎｍ、λ2＝１５４
４ｎｍ、λ3＝１５５０ｎｍおよびλ4＝１５５６ｎｍに
おける４つの信号３７、３８、３９、４０が、波長マル
チプレクサ４２を介してファイバ４１へ送られた。
【００５６】信号は、受信機を構成する終端装置に組込
まれた１５３６ｎｍのＤＦＢレーザ、米国メリーランド
州ＲｏｃｋｗｅｌｌのＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ
社製の連続放射モデルＨＰ８１６７８Ａにより１５４４
ｎｍで予め選定された可変波長のＥＣＬレーザ、日本国
東京都港区５−１０−２７のＡＮＲＩＴＳＵ社製の連続
放射による１５５０ｎｍのＤＦＢレーザ、ＡＮＲＩＴＳ
Ｕ社製の連続放射による１５５６ｎｍのＤＦＢレーザに
よってそれぞれ生成された。マルチプレクサ４２は、米
国カルフォルニア州Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、Ｌｕｎｄｙ Ａ
ｖｅ．１８８５の終了−ＴＥＫ ＤＹＮＡＭＩＣＳ社製
の１×４スプリッタにより作られた。
まれた１５３６ｎｍのＤＦＢレーザ、米国メリーランド
州ＲｏｃｋｗｅｌｌのＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ
社製の連続放射モデルＨＰ８１６７８Ａにより１５４４
ｎｍで予め選定された可変波長のＥＣＬレーザ、日本国
東京都港区５−１０−２７のＡＮＲＩＴＳＵ社製の連続
放射による１５５０ｎｍのＤＦＢレーザ、ＡＮＲＩＴＳ
Ｕ社製の連続放射による１５５６ｎｍのＤＦＢレーザに
よってそれぞれ生成された。マルチプレクサ４２は、米
国カルフォルニア州Ｓａｎ Ｊｏｓｅ、Ｌｕｎｄｙ Ａ
ｖｅ．１８８５の終了−ＴＥＫ ＤＹＮＡＭＩＣＳ社製
の１×４スプリッタにより作られた。
【００５７】回線に対する入力信号のレベルは、前置等
化器４３によって調整され、ブースタ４４後で信号が、
異なる減衰条件を有する各光ファイバ部分をシミュレー
トするための各可変光ファイバ部分をその間に有する４
つの回線増幅器４５、４５′、４５″、４５′′′を含
む伝送線へ送られる。本発明による図３に関して先に述
べた光増幅器は、伝送線の端部に置かれた。この増幅器
の出力は、光スペクトル・アナライザ４８に接続され
た。
化器４３によって調整され、ブースタ４４後で信号が、
異なる減衰条件を有する各光ファイバ部分をシミュレー
トするための各可変光ファイバ部分をその間に有する４
つの回線増幅器４５、４５′、４５″、４５′′′を含
む伝送線へ送られる。本発明による図３に関して先に述
べた光増幅器は、伝送線の端部に置かれた。この増幅器
の出力は、光スペクトル・アナライザ４８に接続され
た。
【００５８】前置等化器（ｐｒｅ−ｅｑｕａｌｉｚｅ
ｒ）４３は、米国カルフォルニア州Ｏｎｔａｒｉｏ、Ｎ
ｅｐｅａｎ、Ｈｅｓｔｏｎ Ｄｒｉｖｅ ５７０のＪＤ
Ｓ ＦＩＴＥＬ社製の４つの可変減衰器４３ａからな
り、この減衰器の減衰は各チャンネルの光パワーに応じ
て調整された。ブースタ４４は、本出願人から入手可能
なＴＰＡ／Ｅ−１２モデルであった。増幅器４５、４
５′、４５″、４５′′′は、相互に同じものであり、
それぞれ＋１４ｄＢｍの全出力パワーで約３０ｄＢの利
得を供給した。前記増幅器は、イタリア国特許第ＩＴ／
ＭＩ９４Ａ０００７１２号で提案され先に述べられたＥ
ｒ／Ａｌ／Ｇｅ／Ｌａでドープされたファイバを使用し
た。光減衰器は、ＪＤＳ ＦＩＴＥＬ（先に述べた）社
製のＶＡ５モデルであった。光スペクトル・アナライザ
は、日本国東京都新宿区に西新宿２−４−１、新宿−Ｎ
ＳビルのＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製のモデルＴＱ８３４５
であった。
ｒ）４３は、米国カルフォルニア州Ｏｎｔａｒｉｏ、Ｎ
ｅｐｅａｎ、Ｈｅｓｔｏｎ Ｄｒｉｖｅ ５７０のＪＤ
Ｓ ＦＩＴＥＬ社製の４つの可変減衰器４３ａからな
り、この減衰器の減衰は各チャンネルの光パワーに応じ
て調整された。ブースタ４４は、本出願人から入手可能
なＴＰＡ／Ｅ−１２モデルであった。増幅器４５、４
５′、４５″、４５′′′は、相互に同じものであり、
それぞれ＋１４ｄＢｍの全出力パワーで約３０ｄＢの利
得を供給した。前記増幅器は、イタリア国特許第ＩＴ／
ＭＩ９４Ａ０００７１２号で提案され先に述べられたＥ
ｒ／Ａｌ／Ｇｅ／Ｌａでドープされたファイバを使用し
た。光減衰器は、ＪＤＳ ＦＩＴＥＬ（先に述べた）社
製のＶＡ５モデルであった。光スペクトル・アナライザ
は、日本国東京都新宿区に西新宿２−４−１、新宿−Ｎ
ＳビルのＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製のモデルＴＱ８３４５
であった。
【００５９】実 験 １ 最初の実験においては、減衰器４６がそれぞれ約１００
ｋｍの光ファイバに対応する２８ｄＢの減衰を供給し
た。ノッチ・フィルタで具現された増幅器４７の入力と
出力の両方における全パワーおよび信号のみのパワーが
測定された。入力で測定された全パワーは２５．１ｕＷ
（−１６．０ｄＢｍ）であり、その３．７μＷ（−２
４．３ｄＢｍ）が信号パワーを表わす。従って、信号パ
ワーと全パワーとの間の比は０．１４７であった。増幅
器出力における全パワーは２．８１ｍＷ（４．５ｄＢ
ｍ）であり、その０．８８ｍＷ（−０．５５ｄＢｍ）が
信号パワーに対応するものであった。出力において、信
号パワーと全パワーとの間の比は０．３１３であり、こ
の比は入力に対して２倍以上であった。
ｋｍの光ファイバに対応する２８ｄＢの減衰を供給し
た。ノッチ・フィルタで具現された増幅器４７の入力と
出力の両方における全パワーおよび信号のみのパワーが
測定された。入力で測定された全パワーは２５．１ｕＷ
（−１６．０ｄＢｍ）であり、その３．７μＷ（−２
４．３ｄＢｍ）が信号パワーを表わす。従って、信号パ
ワーと全パワーとの間の比は０．１４７であった。増幅
器出力における全パワーは２．８１ｍＷ（４．５ｄＢ
ｍ）であり、その０．８８ｍＷ（−０．５５ｄＢｍ）が
信号パワーに対応するものであった。出力において、信
号パワーと全パワーとの間の比は０．３１３であり、こ
の比は入力に対して２倍以上であった。
【００６０】実 験 ２ ２番目の実験においては、上記の増幅器４７が、増幅器
４７に対して用いられ且つ図３１に関してべられたもの
と似ているがノッチ・フィルタ６を省いてファイバ部分
５、７を一緒に接続する構成要素と仕様によって構成さ
れた公知技術による増幅器４７′と比較された。
４７に対して用いられ且つ図３１に関してべられたもの
と似ているがノッチ・フィルタ６を省いてファイバ部分
５、７を一緒に接続する構成要素と仕様によって構成さ
れた公知技術による増幅器４７′と比較された。
【００６１】図７Ａおよび図７Ｂは、２０ｄＢの減衰を
それぞれ供給するように可変減衰器４６が調整された場
合において、それぞれ増幅器４７′（ノッチ・フィルタ
がない）と増幅器４７（ノッチ・フィルタがある）の出
力において測定されたスペクトルを示している。これら
の減衰値は、「強い」信号が増幅器４７または４７′の
入力にある通常の動作条件下における伝送線と対応す
る。図面の比較により、「強い」信号の場合には、２つ
の増幅器が同じように挙動して信号に対する等しい出力
レベルを保証することを示す。異なる波長の信号間の出
力レベルにおける差、即ち両方の場合に見出される信号
ピークの異なる高さが、光増幅器４５を持つ伝送線の異
なる波長における異なる増幅要因に帰着し得ることに注
意すべきである。しかし、この差は、信号対雑音比、即
ち伝送品質には影響を及ぼすことがない。対照的に、フ
ィルタが設けられた増幅器を使用する場合における個々
の信号のレベルは、フィルタのない場合におけるとほと
んど同じままである。２つの図における線ＣおよびＤの
Ｙ軸上の位置は、それぞれλ4＝１５５６ｎｍおよびλ1
＝１５３６ｎｍの４つのテスト信号の最高および最低出
力レベルを示している。λ＝λ4における信号は、フィ
ルタがない場合に２．６ｄＢｍの出力レベル（図７Ａ）
を持ち、フィルタがある場合には３．５ｄＢｍ（図７
Ｂ）を持ったが、λ＝λ1における信号は、フィルタが
ない場合に−７．１ｄＢｍの出力レベルを、またフィル
タのある場合には−８．３ｄＢｍのレベルを持った。更
に、予期されるように、１５３１ｎｍのピークに近い波
長により自発的放射は、フィルタのない場合と比較され
るように、ノッチ・フィルタの存在する場合に著しく減
衰されたと考えることが可能である。
それぞれ供給するように可変減衰器４６が調整された場
合において、それぞれ増幅器４７′（ノッチ・フィルタ
がない）と増幅器４７（ノッチ・フィルタがある）の出
力において測定されたスペクトルを示している。これら
の減衰値は、「強い」信号が増幅器４７または４７′の
入力にある通常の動作条件下における伝送線と対応す
る。図面の比較により、「強い」信号の場合には、２つ
の増幅器が同じように挙動して信号に対する等しい出力
レベルを保証することを示す。異なる波長の信号間の出
力レベルにおける差、即ち両方の場合に見出される信号
ピークの異なる高さが、光増幅器４５を持つ伝送線の異
なる波長における異なる増幅要因に帰着し得ることに注
意すべきである。しかし、この差は、信号対雑音比、即
ち伝送品質には影響を及ぼすことがない。対照的に、フ
ィルタが設けられた増幅器を使用する場合における個々
の信号のレベルは、フィルタのない場合におけるとほと
んど同じままである。２つの図における線ＣおよびＤの
Ｙ軸上の位置は、それぞれλ4＝１５５６ｎｍおよびλ1
＝１５３６ｎｍの４つのテスト信号の最高および最低出
力レベルを示している。λ＝λ4における信号は、フィ
ルタがない場合に２．６ｄＢｍの出力レベル（図７Ａ）
を持ち、フィルタがある場合には３．５ｄＢｍ（図７
Ｂ）を持ったが、λ＝λ1における信号は、フィルタが
ない場合に−７．１ｄＢｍの出力レベルを、またフィル
タのある場合には−８．３ｄＢｍのレベルを持った。更
に、予期されるように、１５３１ｎｍのピークに近い波
長により自発的放射は、フィルタのない場合と比較され
るように、ノッチ・フィルタの存在する場合に著しく減
衰されたと考えることが可能である。
【００６２】実 験 ３ 図８Ａと図８Ｂを比較すると、従来技術の装置に対して
本発明による増幅器の優秀性が判る。前記図面は、新し
いテストが各減衰器に対して２８ｄＢに固定された図６
の可変減衰器４６の減衰値に存在する相違を有して実験
２の実験状況と似た実験状況において得られる。この値
を選定することにより、ファイバに沿った局部的な減
衰、即ち光増幅器におけるファイバのエージングあるい
は増幅の損失による減衰の結果として、イタリア国特許
第ＩＴ／ＭＩ９４Ａ００００７１２号に記載された形式
の光通信回線の動作に対して与えられた最も強い減衰の
条件についてシミュレーションが行われた。これらの条
件は、増幅器の入力における「弱い」信号と対応してい
る。ノッチ・フィルタが存在しない場合に関する図８Ａ
は、信号の出力レベルが−８．３ｄＢｍ（λ＝λ1＝１
５３６ｎｍ、回線Ｃ）と、−１２．９ｄＢｍ（λ＝λ2
＝１５４４ｎｍ、回線Ｄ）との間に含まれる信号出力レ
ベルを示す。フィルタが設けられた形態で得られた図８
Ｂは、対照的に、−３．７ｄＢｍ（λ＝λ1、回線Ｃ）
と、−７．２ｄＢｍ（λ＝λ2、回線Ｄ）との間に含ま
れる出力レベルを示しており、これらレベルは低い減衰
条件（即ち、増幅器に入る「強い」信号の場合）下で達
した出力レベルにはるかに近い（図８Ａの場合と比較し
て）。この場合もまた、図８Ａのスペクトルと比較して
図８Ｂのスペクトルで著しく減衰される信号帯域に隣接
する自発的放射帯域において、ノッチ・フィルタの影響
を見出すことができる。それぞれ「強い」および「弱
い」入力信号の実験形態に関して図７Ａと図７Ｂを比較
することによって、第１の場合には、自発的放射のピー
クが信号に関して少いレベルに達するが、第２の場合に
は、信号と比肩し得るレベルに達したことを知ることが
できる。増幅器は、自発的放射に重なる「弱い」入力信
号の場合でさえも充分に高い出力レベルを保証した。
本発明による増幅器の優秀性が判る。前記図面は、新し
いテストが各減衰器に対して２８ｄＢに固定された図６
の可変減衰器４６の減衰値に存在する相違を有して実験
２の実験状況と似た実験状況において得られる。この値
を選定することにより、ファイバに沿った局部的な減
衰、即ち光増幅器におけるファイバのエージングあるい
は増幅の損失による減衰の結果として、イタリア国特許
第ＩＴ／ＭＩ９４Ａ００００７１２号に記載された形式
の光通信回線の動作に対して与えられた最も強い減衰の
条件についてシミュレーションが行われた。これらの条
件は、増幅器の入力における「弱い」信号と対応してい
る。ノッチ・フィルタが存在しない場合に関する図８Ａ
は、信号の出力レベルが−８．３ｄＢｍ（λ＝λ1＝１
５３６ｎｍ、回線Ｃ）と、−１２．９ｄＢｍ（λ＝λ2
＝１５４４ｎｍ、回線Ｄ）との間に含まれる信号出力レ
ベルを示す。フィルタが設けられた形態で得られた図８
Ｂは、対照的に、−３．７ｄＢｍ（λ＝λ1、回線Ｃ）
と、−７．２ｄＢｍ（λ＝λ2、回線Ｄ）との間に含ま
れる出力レベルを示しており、これらレベルは低い減衰
条件（即ち、増幅器に入る「強い」信号の場合）下で達
した出力レベルにはるかに近い（図８Ａの場合と比較し
て）。この場合もまた、図８Ａのスペクトルと比較して
図８Ｂのスペクトルで著しく減衰される信号帯域に隣接
する自発的放射帯域において、ノッチ・フィルタの影響
を見出すことができる。それぞれ「強い」および「弱
い」入力信号の実験形態に関して図７Ａと図７Ｂを比較
することによって、第１の場合には、自発的放射のピー
クが信号に関して少いレベルに達するが、第２の場合に
は、信号と比肩し得るレベルに達したことを知ることが
できる。増幅器は、自発的放射に重なる「弱い」入力信
号の場合でさえも充分に高い出力レベルを保証した。
【００６３】実 験 ４ 信号入力レベルを変化させて行われた系統的な一連のテ
ストによって、図９Ａおよび図９Ｂに再現されたデータ
に達した。これらのデータは、従来技術による公知装置
と比較して、本発明の増幅器により達した信号の動的特
性の圧縮がより大きくなることを示す。これらカーブ
が、増幅器４７にノッチ・フィルタが設けられた場合
（図９Ｂ）と、フィルタがない増幅器の場合（図９Ａ）
の両方において、４つのテスト波長の各々に対して、入
力信号パワーに応じた増幅器からの信号パワーの挙動を
再現している。本発明の装置の場合に出力パワーの変化
が大きな程度低減することが判る。特に、入力信号パワ
ーの変化を−３５ｄＢｍ乃至−１２ｄＢｍの範囲で生じ
ることにより、波長の１つ（λ＝λ4＝１５５６ｎｍ）
で測定された最高（＋３ｄＢｍ）と最低（−６ｄＢｍ）
の出力パワー間の９ｄＢの最大の差には、ノッチ・フィ
ルタが設けられた増幅器の場合（図９Ｂ）において達し
た。フィルタがない増幅器の場合（図９Ａ）には、終端
のパワー（それぞれ、＋３ｄＢｍおよび−１１ｄＢｍ）
間の最大差は、入力信号に対すると同じ条件下で１４ｄ
Ｂであった。ノッチ・フィルタの使用の場合における増
幅器からのパワー値が上記の規格を有する前置増幅器に
おいて予期されるものよりも高いことが認められよう。
しかし、デマルチプレクサ（４つのチャンネルの場合、
６ｄＢ）と、前置増幅器および受信機の間に介挿されね
ばならないフィルタ（各チャンネルにおいて約３ｄＢ）
の如き構成要素によって与えられる減衰を勘定に入れ
て、約７ｄＢの別の減衰が、受信品質を損なうことなく
出力パワーを再び−２５ｄＢｍ乃至−１３ｄＢｍの所要
範囲内に戻すのに充分であり得る。
ストによって、図９Ａおよび図９Ｂに再現されたデータ
に達した。これらのデータは、従来技術による公知装置
と比較して、本発明の増幅器により達した信号の動的特
性の圧縮がより大きくなることを示す。これらカーブ
が、増幅器４７にノッチ・フィルタが設けられた場合
（図９Ｂ）と、フィルタがない増幅器の場合（図９Ａ）
の両方において、４つのテスト波長の各々に対して、入
力信号パワーに応じた増幅器からの信号パワーの挙動を
再現している。本発明の装置の場合に出力パワーの変化
が大きな程度低減することが判る。特に、入力信号パワ
ーの変化を−３５ｄＢｍ乃至−１２ｄＢｍの範囲で生じ
ることにより、波長の１つ（λ＝λ4＝１５５６ｎｍ）
で測定された最高（＋３ｄＢｍ）と最低（−６ｄＢｍ）
の出力パワー間の９ｄＢの最大の差には、ノッチ・フィ
ルタが設けられた増幅器の場合（図９Ｂ）において達し
た。フィルタがない増幅器の場合（図９Ａ）には、終端
のパワー（それぞれ、＋３ｄＢｍおよび−１１ｄＢｍ）
間の最大差は、入力信号に対すると同じ条件下で１４ｄ
Ｂであった。ノッチ・フィルタの使用の場合における増
幅器からのパワー値が上記の規格を有する前置増幅器に
おいて予期されるものよりも高いことが認められよう。
しかし、デマルチプレクサ（４つのチャンネルの場合、
６ｄＢ）と、前置増幅器および受信機の間に介挿されね
ばならないフィルタ（各チャンネルにおいて約３ｄＢ）
の如き構成要素によって与えられる減衰を勘定に入れ
て、約７ｄＢの別の減衰が、受信品質を損なうことなく
出力パワーを再び−２５ｄＢｍ乃至−１３ｄＢｍの所要
範囲内に戻すのに充分であり得る。
【００６４】自発的放射ピークにおけるより強い減衰お
よび（または）スペクトル応答カーブにおけるより大き
な勾配を持つフィルタ６を使用することは、自発的放射
の更に有効な排除と信号の動的特性の更に大きな圧縮と
を導き得る。
よび（または）スペクトル応答カーブにおけるより大き
な勾配を持つフィルタ６を使用することは、自発的放射
の更に有効な排除と信号の動的特性の更に大きな圧縮と
を導き得る。
【００６５】特に、ノッチ・フィルタ６は、干渉フィル
タでよい。市販されているのは、送信時に帯域通過フィ
ルタとして、また反射時にノッチ・フィルタとして動作
する干渉フィルタである。特に、ＪＤＳ ＦＩＴＥＬ社
製のモデルＷＤ１５３０ ＴＦ１を本発明における使用
に適している。反射された成分に関するデータ、即ち、
使用されたものは、 １５３０ｎｍにおける減衰： １０ｄＢ ３ｄＢの減衰に対応する波長： １５３４ｎｍ このフィルタで予期される出力レベル変化は、入力レベ
ルにおける２０ｄＢの変化のためには６ｄＢである。
タでよい。市販されているのは、送信時に帯域通過フィ
ルタとして、また反射時にノッチ・フィルタとして動作
する干渉フィルタである。特に、ＪＤＳ ＦＩＴＥＬ社
製のモデルＷＤ１５３０ ＴＦ１を本発明における使用
に適している。反射された成分に関するデータ、即ち、
使用されたものは、 １５３０ｎｍにおける減衰： １０ｄＢ ３ｄＢの減衰に対応する波長： １５３４ｎｍ このフィルタで予期される出力レベル変化は、入力レベ
ルにおける２０ｄＢの変化のためには６ｄＢである。
【００６６】上記のフィルタに加えて、他の形式のフィ
ルタが、信号の伝送帯域およびポンピング波長における
自発的放射の吸収および透過性に関して類似するかある
いは更に厳密な特性を有することを前提として、これら
フィルタを用いることもできる。
ルタが、信号の伝送帯域およびポンピング波長における
自発的放射の吸収および透過性に関して類似するかある
いは更に厳密な特性を有することを前提として、これら
フィルタを用いることもできる。
【００６７】先に述べたように、濾波要素６の減衰は、
信号の動的特性の所要の圧縮度に関して多かれ少なかれ
高い値で選定することができる。しかし、弱い信号およ
び強い信号に対するポンプの差動吸収機構が、受信機の
特徴に適合する信号の動的特性に対して働くことを可能
にする目的のためには、所要の結果を達成するため前記
ピークの減衰を生じるのに既に充分であるため、信号に
隣接する自発的放射ピークの非常に高い濾波値を用いる
ことが必要でないことが観察された。
信号の動的特性の所要の圧縮度に関して多かれ少なかれ
高い値で選定することができる。しかし、弱い信号およ
び強い信号に対するポンプの差動吸収機構が、受信機の
特徴に適合する信号の動的特性に対して働くことを可能
にする目的のためには、所要の結果を達成するため前記
ピークの減衰を生じるのに既に充分であるため、信号に
隣接する自発的放射ピークの非常に高い濾波値を用いる
ことが必要でないことが観察された。
【００６８】濾波要素６によるポンプ吸収を更に低減す
るためには、真のフィルタの通過を避けるようにポンプ
に対する低い減衰の伝送経路を設けることができる。例
えば、濾波要素は、信号がフィルタ２を通過する間にポ
ンプ放射が減衰なしに伝送経路３を通過する場合、先に
述べたものと同じ形式の２つのダイクロイック結合器１
および４を含む図１０に示される如き構造で置換するこ
ともできる。
るためには、真のフィルタの通過を避けるようにポンプ
に対する低い減衰の伝送経路を設けることができる。例
えば、濾波要素は、信号がフィルタ２を通過する間にポ
ンプ放射が減衰なしに伝送経路３を通過する場合、先に
述べたものと同じ形式の２つのダイクロイック結合器１
および４を含む図１０に示される如き構造で置換するこ
ともできる。
【００６９】あるいはまた、Ｅｒ／Ａｌ／Ｇｅ／Ｌａで
ドープされたファイバの代わりに、自発的放射のピーク
が約１５３１．５ｎｍであるシリカを基材とするＥｒ／
Ａｌ／Ｇｅでドープされたファイバを使用することがで
きる。
ドープされたファイバの代わりに、自発的放射のピーク
が約１５３１．５ｎｍであるシリカを基材とするＥｒ／
Ａｌ／Ｇｅでドープされたファイバを使用することがで
きる。
【００７０】本発明についてはドープされた光ファイバ
増幅器に関して記述したが、本発明は、希土類物質、望
ましくはエルビウムでドープされた光導波路を用いて異
なる形式の増幅器にも適用する。
増幅器に関して記述したが、本発明は、希土類物質、望
ましくはエルビウムでドープされた光導波路を用いて異
なる形式の増幅器にも適用する。
【００７１】図１１における図面を用いることにより、
本発明による光通信システムを得ることが可能である。
このシステムは、図６の実験的装置において用いた構成
要素の大半を使用するもので、この構成要素は同じ参照
番号が付されている。可変減衰器４６の代わりに、望ま
しくは単一モード・タイプの受動型光ファイバ４６′の
各部が用いられ、本発明の一特徴による光増幅器からな
る前置増幅器４７の後段には、デマルチプレクサ４９、
信号波長の各々を略々中心とする通過帯域を有する一連
の４つのフィルタ５０〜５３、および４つの受信機５４
〜５７がある。
本発明による光通信システムを得ることが可能である。
このシステムは、図６の実験的装置において用いた構成
要素の大半を使用するもので、この構成要素は同じ参照
番号が付されている。可変減衰器４６の代わりに、望ま
しくは単一モード・タイプの受動型光ファイバ４６′の
各部が用いられ、本発明の一特徴による光増幅器からな
る前置増幅器４７の後段には、デマルチプレクサ４９、
信号波長の各々を略々中心とする通過帯域を有する一連
の４つのフィルタ５０〜５３、および４つの受信機５４
〜５７がある。
【００７２】明らかなように、同時に伝送される信号数
は、隣接する通信チャンネルの波長間の最小間隔にのみ
依存するため、４つに限定されるものではない。
は、隣接する通信チャンネルの波長間の最小間隔にのみ
依存するため、４つに限定されるものではない。
【００７３】以下に述べるように、本発明による光通信
システムにおいては、カスケード増幅器を含む伝送線に
は、典型的には伝送線に沿って用いられる回線増幅器の
種類の連続的なスペクトルに従って分布される異なる波
長の信号に近い自発的放射成分が存在する。
システムにおいては、カスケード増幅器を含む伝送線に
は、典型的には伝送線に沿って用いられる回線増幅器の
種類の連続的なスペクトルに従って分布される異なる波
長の信号に近い自発的放射成分が存在する。
【００７４】Ｄ．Ｒ．Ｈｕｂｅｒの米国特許第５，２８
３，６８６号が、とりわけ、不要な自発的放射を除去す
るためのフィルタを含む光増幅器を開示している。波長
分割多重（ＷＤＭ）システムに使用されるための一実施
例においては、増幅器は、ＷＤＭ結合器に接続されたエ
ルビウムでドープされた光ファイバを含み、フィルタ
は、１つの光循環ポートにカスケード接続された光サー
キュレータとＢｒａｇｇ格子反射器（Ｂｒａｇｇ ｇｒ
ａｔｉｎｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）を含み、各反射器は
通信信号の１つを含む実質的に波長の狭い帯域のみを反
射する。このような装置においては、不要な自発的放射
は格子により反射されないで出力に達する前に装置から
出る間、ドープされたファイバで最初に増幅された信号
は格子反射器により反射され、光サーキュレータを経て
出力に達する。
３，６８６号が、とりわけ、不要な自発的放射を除去す
るためのフィルタを含む光増幅器を開示している。波長
分割多重（ＷＤＭ）システムに使用されるための一実施
例においては、増幅器は、ＷＤＭ結合器に接続されたエ
ルビウムでドープされた光ファイバを含み、フィルタ
は、１つの光循環ポートにカスケード接続された光サー
キュレータとＢｒａｇｇ格子反射器（Ｂｒａｇｇ ｇｒ
ａｔｉｎｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）を含み、各反射器は
通信信号の１つを含む実質的に波長の狭い帯域のみを反
射する。このような装置においては、不要な自発的放射
は格子により反射されないで出力に達する前に装置から
出る間、ドープされたファイバで最初に増幅された信号
は格子反射器により反射され、光サーキュレータを経て
出力に達する。
【００７５】Ｊ．Ｐ．Ｄｅｌａｖａｕｘの米国特許第
５，３９２，１５３号は、第２段が第１段で使用されな
いポンプ放射でポンプされる２段光増幅器を開示してい
る。一実施例においては、マルチプレクサが第１段から
のポンプおよび増幅入力信号を解除し、次いで増幅され
た入力信号を第２段により更に増幅される再循環ポンプ
で増幅された入力信号を多重化する。増幅器は、前記マ
ルチプレクサからの増幅入力信号を取出して，光アイソ
レータ、光ファイバ・スプライス、損失要素あるいは波
長フィルタでよい中間段アイソレータを提供する手段を
有する。
５，３９２，１５３号は、第２段が第１段で使用されな
いポンプ放射でポンプされる２段光増幅器を開示してい
る。一実施例においては、マルチプレクサが第１段から
のポンプおよび増幅入力信号を解除し、次いで増幅され
た入力信号を第２段により更に増幅される再循環ポンプ
で増幅された入力信号を多重化する。増幅器は、前記マ
ルチプレクサからの増幅入力信号を取出して，光アイソ
レータ、光ファイバ・スプライス、損失要素あるいは波
長フィルタでよい中間段アイソレータを提供する手段を
有する。
【００７６】本発明の更なる特徴によれば、特定形式の
選択的反射フィルタが、信号とポンプ間の差動減衰を生
じると共に通信チャンネルが存在しない光増幅器の増幅
帯域における全ての波長の自発的放射を除去することを
可能にする。
選択的反射フィルタが、信号とポンプ間の差動減衰を生
じると共に通信チャンネルが存在しない光増幅器の増幅
帯域における全ての波長の自発的放射を除去することを
可能にする。
【００７７】別の特徴によれば、更に他の増幅段の存在
が、信号の動的特性の更なる圧縮を可能にする。
が、信号の動的特性の更なる圧縮を可能にする。
【００７８】記述された形式の増幅器は、予め定めない
異なる経路に追従した後、信号が受信局に達する光ネッ
トワークにおいて特に有利であることを証明する。増幅
器のパワー等化能力が、この場合、ネットワークの各部
に沿って信号が前に通った異なる経路とは無関係に同時
に増幅される信号レベルを一定に維持することを可能に
する。
異なる経路に追従した後、信号が受信局に達する光ネッ
トワークにおいて特に有利であることを証明する。増幅
器のパワー等化能力が、この場合、ネットワークの各部
に沿って信号が前に通った異なる経路とは無関係に同時
に増幅される信号レベルを一定に維持することを可能に
する。
【００７９】光波長分割多重通信システムに使用される
ための本発明による２段の光回線増幅器について、図１
２に関して記述する。
ための本発明による２段の光回線増幅器について、図１
２に関して記述する。
【００８０】特に、この増幅器は、上記の利得圧縮を全
域にわたり達成するように、２段の最初のものに沿って
配置される２段の差動減衰手段および濾波手段を提供す
る。
域にわたり達成するように、２段の最初のものに沿って
配置される２段の差動減衰手段および濾波手段を提供す
る。
【００８１】当該記述は、回線増幅器４５、４５′、４
５″、４５′′′の代わりに図１１に関して記述したも
のの形式の光通信システムに使用される通信信号数に特
について適合される回線増幅器に関するものである。し
かし、同時に印加される信号数は、この記述におけるよ
うに４つに限定されず、使用されるシステムの特定の特
徴に従って最小値より高いその波長間の間隔を保持する
必要のみにより拘束される。必要な場合、回線増幅器
は、使用されねばならない通信システムの特定の特徴に
従って当業者によって適合させ得る。
５″、４５′′′の代わりに図１１に関して記述したも
のの形式の光通信システムに使用される通信信号数に特
について適合される回線増幅器に関するものである。し
かし、同時に印加される信号数は、この記述におけるよ
うに４つに限定されず、使用されるシステムの特定の特
徴に従って最小値より高いその波長間の間隔を保持する
必要のみにより拘束される。必要な場合、回線増幅器
は、使用されねばならない通信システムの特定の特徴に
従って当業者によって適合させ得る。
【００８２】装置の第１段は、１４０とされる。これに
おいて、第１のダイクロイック結合器１０３が第１の光
アイソレータ１０２を通る入力１０１からの通信信号
と、ダイクロイック結合器１０３に接続された光ファイ
バのポンピング源からのポンピング放射とを、その端部
が第２のダイクロイック結合器１０６に接続された希土
類物質でドープされた能動型光ファイバの第１の部分１
０５へ送る。
おいて、第１のダイクロイック結合器１０３が第１の光
アイソレータ１０２を通る入力１０１からの通信信号
と、ダイクロイック結合器１０３に接続された光ファイ
バのポンピング源からのポンピング放射とを、その端部
が第２のダイクロイック結合器１０６に接続された希土
類物質でドープされた能動型光ファイバの第１の部分１
０５へ送る。
【００８３】前のダイクロイック結合器１０３と同様
に、ダイクロイック結合器１０６は、共通出力へ、ポン
ピング波長の放射と、２つの異なる入力へ送られる通信
信号の波長での放射とを組合わせるための、またそれぞ
れ共通に入力に送られるポンピング放射と通信信号を２
つの個々の出力へ駆動するための形式のものである。
に、ダイクロイック結合器１０６は、共通出力へ、ポン
ピング波長の放射と、２つの異なる入力へ送られる通信
信号の波長での放射とを組合わせるための、またそれぞ
れ共通に入力に送られるポンピング放射と通信信号を２
つの個々の出力へ駆動するための形式のものである。
【００８４】ダイクロイック結合器１０６の１つの出力
は、ポンピング放射に対する低い減衰経路を確立するた
め、前のものと同じ形式のダイクロイック結合器１１７
の１つの入力で終る。
は、ポンピング放射に対する低い減衰経路を確立するた
め、前のものと同じ形式のダイクロイック結合器１１７
の１つの入力で終る。
【００８５】減衰および濾波用光回路１３０は、第２の
ダイクロイック結合器１０６の別の出力とダイクロイッ
ク結合器１１７の別の入力との間に接続される。これは
光サーキュレータ１０９を含み、その第１のポート１０
７にダイクロイック結合器１０６の出力が接続され、減
衰ファイバ１１０および選択的反射フィルタ１１１、１
１２、１１３、１１４を含み、その後に低域通過端子１
１５が同じ光サーキュレータの第２のポート１０８にカ
スケード接続される。光サーキュレータ１０９の第３の
ポート１１６がダイクロイック結合器１１７に接続され
ている。
ダイクロイック結合器１０６の別の出力とダイクロイッ
ク結合器１１７の別の入力との間に接続される。これは
光サーキュレータ１０９を含み、その第１のポート１０
７にダイクロイック結合器１０６の出力が接続され、減
衰ファイバ１１０および選択的反射フィルタ１１１、１
１２、１１３、１１４を含み、その後に低域通過端子１
１５が同じ光サーキュレータの第２のポート１０８にカ
スケード接続される。光サーキュレータ１０９の第３の
ポート１１６がダイクロイック結合器１１７に接続され
ている。
【００８６】このダイクロイック結合器の出力は、後に
第２の光アイソレータ１１９が続く希土類物質でドープ
された能動型光ファイバの第２の部分１１８で終わって
いる。
第２の光アイソレータ１１９が続く希土類物質でドープ
された能動型光ファイバの第２の部分１１８で終わって
いる。
【００８７】前記アイソレータ１１９は、装置の第１段
を第２段１５０にリンクする。
を第２段１５０にリンクする。
【００８８】この第２段は、希土類物質でドープされた
能動型光ファイバの第３の部分１２０を含み、その第１
の端部が第１段からアイソレータ１１９を介して通信信
号が供給される。第２のポンピング源１２２からのポン
ピング放射は、前記第１の端部とは反対側の能動型ファ
イバの部分１２０の第２の端部に接続された第４のダイ
クロイック結合器１２１を介して能動型ファイバ部分１
２０へ送られる。通信信号は、ダイクロイック結合器１
２１を介してこれに接続された第３の光アイソレータ１
２３へ進み、それから出力１２４へ進む。
能動型光ファイバの第３の部分１２０を含み、その第１
の端部が第１段からアイソレータ１１９を介して通信信
号が供給される。第２のポンピング源１２２からのポン
ピング放射は、前記第１の端部とは反対側の能動型ファ
イバの部分１２０の第２の端部に接続された第４のダイ
クロイック結合器１２１を介して能動型ファイバ部分１
２０へ送られる。通信信号は、ダイクロイック結合器１
２１を介してこれに接続された第３の光アイソレータ１
２３へ進み、それから出力１２４へ進む。
【００８９】能動型光ファイバは、シリカを基材とする
光ファイバであることが望ましい。主ドーパントとして
使用される希土類は、エルビウムであることが望まし
い。二次ドーパントとしては、アルミニウム、ゲルマニ
ウムとランタン、あるいはアルミニウムとゲルマニウム
が有効に使用される。能動型ファイバとしては、先に述
べたイタリア国特許出願第ＩＴ／ＭＩＤ４Ａ０００７１
２号に示された種類のファイバを使用することができ
る。
光ファイバであることが望ましい。主ドーパントとして
使用される希土類は、エルビウムであることが望まし
い。二次ドーパントとしては、アルミニウム、ゲルマニ
ウムとランタン、あるいはアルミニウムとゲルマニウム
が有効に使用される。能動型ファイバとしては、先に述
べたイタリア国特許出願第ＩＴ／ＭＩＤ４Ａ０００７１
２号に示された種類のファイバを使用することができ
る。
【００９０】先に述べた対応する装置は、これもまたダ
イクロイック結合器１０３、１０６、１１７、１２１お
よびアイソレータ１０２、１１９、１２３に対して使用
することができる。
イクロイック結合器１０３、１０６、１１７、１２１お
よびアイソレータ１０２、１１９、１２３に対して使用
することができる。
【００９１】ポンピング源１０４および１２２は、例え
ば、量子井戸型レーザ（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ ｌ
ａｓｅｒ）でよい。特に、ポンピング源１０４は、図３
の増幅器に関して既に述べた種類のものでよく、ポンピ
ング源１２２に対しては、９８０ｎｍの波長で約８０ｍ
Ｗの最大光出力パワーが考えられる。
ば、量子井戸型レーザ（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ ｌ
ａｓｅｒ）でよい。特に、ポンピング源１０４は、図３
の増幅器に関して既に述べた種類のものでよく、ポンピ
ング源１２２に対しては、９８０ｎｍの波長で約８０ｍ
Ｗの最大光出力パワーが考えられる。
【００９２】「波長分割多重化光通信システムにおける
通信信号の１つの波長λにおける選択的反射を生じるフ
ィルタ」とは、予め定めた波長帯域における波長を持つ
放射の実質部を反射することができ、また前記帯域の外
側の波長を持つ放射の実質部を伝送することができる光
成分を意味し、ここで前記波長帯域は波長λを含み、他
の通信信号の波長は除く。
通信信号の１つの波長λにおける選択的反射を生じるフ
ィルタ」とは、予め定めた波長帯域における波長を持つ
放射の実質部を反射することができ、また前記帯域の外
側の波長を持つ放射の実質部を伝送することができる光
成分を意味し、ここで前記波長帯域は波長λを含み、他
の通信信号の波長は除く。
【００９３】選択的反射フィルタ１１４（光サーキュレ
ータから最も大きな距離に配置されたもの）の出力は、
光サーキュレータへのスプリアス反射を避けるため適宜
終端される必要がある。この目的のため、当業者には周
知の手法の１つ、例えば、角度を付した低反射光コネク
タ１１５による終端を用いることができる。便利なコネ
クタは、例えば、日本国千葉県松戸松日台２９６−１の
ＳＥＩＫＯＨ ＧＩＫＥＮ社製のモデルＦＣ／ＡＰＣで
ある。
ータから最も大きな距離に配置されたもの）の出力は、
光サーキュレータへのスプリアス反射を避けるため適宜
終端される必要がある。この目的のため、当業者には周
知の手法の１つ、例えば、角度を付した低反射光コネク
タ１１５による終端を用いることができる。便利なコネ
クタは、例えば、日本国千葉県松戸松日台２９６−１の
ＳＥＩＫＯＨ ＧＩＫＥＮ社製のモデルＦＣ／ＡＰＣで
ある。
【００９４】回線増幅器の光回路の種々の構成要素間の
光接続は、公知の手法の１つにより、例えば、融解スプ
ライシングによって実施することができる。選択的反射
フィルタ１１１、１１２、１１３、１１４間の光接続も
また、異なる波長を持つフィルタの単純な加除を可能に
するように、低反射型であることが望ましい光接続によ
って達成することができる。
光接続は、公知の手法の１つにより、例えば、融解スプ
ライシングによって実施することができる。選択的反射
フィルタ１１１、１１２、１１３、１１４間の光接続も
また、異なる波長を持つフィルタの単純な加除を可能に
するように、低反射型であることが望ましい光接続によ
って達成することができる。
【００９５】あるいはまた、以下に述べる手法によって
光ファイバの１つのセクションに全ての選択的反射フィ
ルタ１１１、１１２、１１３、１１４を形成することが
可能である。即ち、光ファイバ・セクションが光サーキ
ュレータのポート１０８に接続される。この代替方法
は、相対損失を完全に除去するように異なる光フィルタ
間に光接続を必要としないという利点を有する。
光ファイバの１つのセクションに全ての選択的反射フィ
ルタ１１１、１１２、１１３、１１４を形成することが
可能である。即ち、光ファイバ・セクションが光サーキ
ュレータのポート１０８に接続される。この代替方法
は、相対損失を完全に除去するように異なる光フィルタ
間に光接続を必要としないという利点を有する。
【００９６】選択的反射フィルタ１１１、１１２、１１
３、１１４が配置される順序は、述べたバージョンのど
れでも本発明の重要な特質を構成するものではなく、こ
の順序はそれを実施中に修正することができる。
３、１１４が配置される順序は、述べたバージョンのど
れでも本発明の重要な特質を構成するものではなく、こ
の順序はそれを実施中に修正することができる。
【００９７】光サーキュレータは、一般に、ポートの１
つに入力された放射を一方向に残りのポートの１つのみ
に向けて、即ち順序が次のものに向けて伝送する３つま
たは４つのある順序のポートを持つ受動型光構成要素で
ある。偏光に無関係のサーキュレータが使用されること
が望ましい。光サーキュレータは、市販される構成要素
である。本発明において使用されるものは、例えば、カ
ナダ国Ｏｎｔａｒｉｏ、Ｎｅｐｅａｎ、Ｈｅｓｔｏｎ
Ｄｒｉｖｅ ５７０のＪＤＳ ＦＩＴＥＬ社製のモデル
ＣＲ１５００、または既に述べたＥ−ＴＥＫ ＤＹＮＡ
ＭＩＣＳ社製のモデルＰＩＦＣ−１００である。
つに入力された放射を一方向に残りのポートの１つのみ
に向けて、即ち順序が次のものに向けて伝送する３つま
たは４つのある順序のポートを持つ受動型光構成要素で
ある。偏光に無関係のサーキュレータが使用されること
が望ましい。光サーキュレータは、市販される構成要素
である。本発明において使用されるものは、例えば、カ
ナダ国Ｏｎｔａｒｉｏ、Ｎｅｐｅａｎ、Ｈｅｓｔｏｎ
Ｄｒｉｖｅ ５７０のＪＤＳ ＦＩＴＥＬ社製のモデル
ＣＲ１５００、または既に述べたＥ−ＴＥＫ ＤＹＮＡ
ＭＩＣＳ社製のモデルＰＩＦＣ−１００である。
【００９８】分散されたＢｒａｇｇ反射光導波路フィル
タは、本発明において使用される選択的反射フィルタの
一例である。これらは、狭い波長帯域の放射を反射し
て、この帯域外の放射を送信する。これらの各々は、あ
る光導波路のセクション、例えば光ファイバからなり、
これに沿って屈折率が周期的変化を呈する。即ち、各屈
折率で反射される信号部分が同位相にあるならば、構成
的干渉が生じる結果となり、入射信号が反射される。最
大反射と対応する構成的干渉を生じる条件は、式２・１
＝λs／ｎにより表わされ、ここで、ｌは屈折率の変分
により形成される格子のピッチを示し、λsは入射放射
の波長，およびｎは光導波路のコアの屈折率を示す。文
献において、記述された現象は分布Ｂｒａｇｇ反射と呼
ばれる。
タは、本発明において使用される選択的反射フィルタの
一例である。これらは、狭い波長帯域の放射を反射し
て、この帯域外の放射を送信する。これらの各々は、あ
る光導波路のセクション、例えば光ファイバからなり、
これに沿って屈折率が周期的変化を呈する。即ち、各屈
折率で反射される信号部分が同位相にあるならば、構成
的干渉が生じる結果となり、入射信号が反射される。最
大反射と対応する構成的干渉を生じる条件は、式２・１
＝λs／ｎにより表わされ、ここで、ｌは屈折率の変分
により形成される格子のピッチを示し、λsは入射放射
の波長，およびｎは光導波路のコアの屈折率を示す。文
献において、記述された現象は分布Ｂｒａｇｇ反射と呼
ばれる。
【００９９】周期的屈折率変分は、公知の手法、例え
ば、保護コーティングで得られる光ファイバのセクショ
ンを、例えば、米国特許第５，３５１，３２１号に記載
される如きシリコン位相マスクにより、適当な干渉シス
テムによりそれ自体と干渉状態に置かれた強い紫外線
（エキシマ・レーザ、周波数倍増アルゴン・レーザある
いは周波数４倍増Ｎｄ：ＹＡＧレーザによって生じるも
のの如き）によって形成される干渉縞に露呈することに
より得ることができる。
ば、保護コーティングで得られる光ファイバのセクショ
ンを、例えば、米国特許第５，３５１，３２１号に記載
される如きシリコン位相マスクにより、適当な干渉シス
テムによりそれ自体と干渉状態に置かれた強い紫外線
（エキシマ・レーザ、周波数倍増アルゴン・レーザある
いは周波数４倍増Ｎｄ：ＹＡＧレーザによって生じるも
のの如き）によって形成される干渉縞に露呈することに
より得ることができる。
【０１００】ファイバ、特にコアは、強さが光軸に沿っ
て周期的に変化するＵＶ放射にこのように露呈される。
ＵＶ放射が到達したコアの各部には、Ｇｅ−Ｏボンドの
部分破壊が生じて、屈折率における恒久的な変化を生じ
る。
て周期的に変化するＵＶ放射にこのように露呈される。
ＵＶ放射が到達したコアの各部には、Ｇｅ−Ｏボンドの
部分破壊が生じて、屈折率における恒久的な変化を生じ
る。
【０１０１】反射された帯域の中心波長は、構成的干渉
の関係を検証するように格子のピッチを選択することに
よって自由に決定することができる。
の関係を検証するように格子のピッチを選択することに
よって自由に決定することができる。
【０１０２】この手法によって、帯域の中心で９９％ま
で反射する典型的には僅かに０．２乃至０．３ｎｍの幅
である−３ｄＢの反射波長帯域と、約±０．１ｎｍ以内
で製造中に決定可能な反射帯域の中心波長、および０．
０２ｎｍ／℃より高くない温度による中心波長の変化を
持つフィルタを得ることができる。通信信号源の波長が
０．２乃至０．３ｎｍより広い公差間隔を持つならば、
対応する幅の通過帯域を持つフィルタが必要とされる。
例えば、現在広く使用される半導体レーザの如き信号源
の放射波長は、製造されたレーザの選択により典型的に
±１ｎｍ以内に決定される。
で反射する典型的には僅かに０．２乃至０．３ｎｍの幅
である−３ｄＢの反射波長帯域と、約±０．１ｎｍ以内
で製造中に決定可能な反射帯域の中心波長、および０．
０２ｎｍ／℃より高くない温度による中心波長の変化を
持つフィルタを得ることができる。通信信号源の波長が
０．２乃至０．３ｎｍより広い公差間隔を持つならば、
対応する幅の通過帯域を持つフィルタが必要とされる。
例えば、現在広く使用される半導体レーザの如き信号源
の放射波長は、製造されたレーザの選択により典型的に
±１ｎｍ以内に決定される。
【０１０３】分布Ｂｒａｇｇ反射光ファイバ・フィルタ
は、要求される仕様で製造することができ、即ち、反射
帯域の幅は格子に対してチャープ・ピッチを課すことに
より０．２乃至０．３ｎｍより高く作ることができる。
これは、公知の手法により、例えば、Ｐ．Ｃ．Ｈｉｌｌ
等の「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」第３
０巻、第１４部の１１７２〜１１７４ページ（１９９４
年７月７日）の論文から行われる。
は、要求される仕様で製造することができ、即ち、反射
帯域の幅は格子に対してチャープ・ピッチを課すことに
より０．２乃至０．３ｎｍより高く作ることができる。
これは、公知の手法により、例えば、Ｐ．Ｃ．Ｈｉｌｌ
等の「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」第３
０巻、第１４部の１１７２〜１１７４ページ（１９９４
年７月７日）の論文から行われる。
【０１０４】図１２の増幅器が使用される光通信回線上
の動作条件が通信信号の波長におけるクロマチック分散
の補償を必要とするならば、Ｆ．Ｑｕｅｌｌｅｔｔｏの
「Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」第１２巻、第１０部
の８４７〜８４９ページに公表された論文（１９８７年
１０月）から知られる仕様で製造されたチャープ格子を
持つ分布Ｂｒａｇｇ反射型光ファイバを、選択的反射フ
ィルタ１１１、１１２、１１３、１１４として使用する
ことができる。
の動作条件が通信信号の波長におけるクロマチック分散
の補償を必要とするならば、Ｆ．Ｑｕｅｌｌｅｔｔｏの
「Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」第１２巻、第１０部
の８４７〜８４９ページに公表された論文（１９８７年
１０月）から知られる仕様で製造されたチャープ格子を
持つ分布Ｂｒａｇｇ反射型光ファイバを、選択的反射フ
ィルタ１１１、１１２、１１３、１１４として使用する
ことができる。
【０１０５】著しい温度変化の条件下で回線増幅器を使
用することが予期されるならば、これは熱的に安定な光
ファイバ・フィルタ１１１、１１２、１１３、１１４に
適する。
用することが予期されるならば、これは熱的に安定な光
ファイバ・フィルタ１１１、１１２、１１３、１１４に
適する。
【０１０６】減衰用ファイバ１１０は、所与の量の通信
信号を減衰するために製造される。好都合なことには、
これにより提供される減衰は、ファイバ１１０を介する
２倍の通過量の故に、信号に必要な減衰の半分となる。
信号を減衰するために製造される。好都合なことには、
これにより提供される減衰は、ファイバ１１０を介する
２倍の通過量の故に、信号に必要な減衰の半分となる。
【０１０７】第１の能動型ファイバ部分１０５の終りと
第２の能動型ファイバ部分１１８の初めとの間の光経路
に沿って、（ダイクロイック結合器１０６、光回路１３
０およびダイクロイック結合器１１７を通る）通信信号
によって蒙る減衰は、（ダイクロイック結合器１０６、
１１７を通る）ポンピング放射により蒙る減衰より５ｄ
Ｂ±１ｄＢだけ高いことが望ましい。
第２の能動型ファイバ部分１１８の初めとの間の光経路
に沿って、（ダイクロイック結合器１０６、光回路１３
０およびダイクロイック結合器１１７を通る）通信信号
によって蒙る減衰は、（ダイクロイック結合器１０６、
１１７を通る）ポンピング放射により蒙る減衰より５ｄ
Ｂ±１ｄＢだけ高いことが望ましい。
【０１０８】例えば、図３に関して述べた形式の減衰フ
ァイバ１１０を用いることに加えて、信号波長における
局部的な減衰は、他の公知手法により、例えば、光サー
キュレータのポート１０８と選択的反射フィルタ１１１
間に所与の損失を生じるように行われた融解スプライス
を置くことによって達成することができ、所要の損失に
応じて小さな距離だけ離れた各光軸と整合された２つの
光ファイバの端部間で減衰用融解スプライスを実施する
方法は公知である。
ァイバ１１０を用いることに加えて、信号波長における
局部的な減衰は、他の公知手法により、例えば、光サー
キュレータのポート１０８と選択的反射フィルタ１１１
間に所与の損失を生じるように行われた融解スプライス
を置くことによって達成することができ、所要の損失に
応じて小さな距離だけ離れた各光軸と整合された２つの
光ファイバの端部間で減衰用融解スプライスを実施する
方法は公知である。
【０１０９】通信信号に対する局部的な減衰は、選択的
反射フィルタ１１１、１１２、１１３、１１４として信
号波長における制限された反射率を持つ構成要素を用い
ることによっても達成することができる。分布Ｂｒａｇ
ｇ光ファイバ・フィルタは、例えば、先に述べた最大値
より低い反射率を持つように製造することができる。
反射フィルタ１１１、１１２、１１３、１１４として信
号波長における制限された反射率を持つ構成要素を用い
ることによっても達成することができる。分布Ｂｒａｇ
ｇ光ファイバ・フィルタは、例えば、先に述べた最大値
より低い反射率を持つように製造することができる。
【０１１０】先に述べた回線増幅器は、２段構造を有す
る。
る。
【０１１１】第１段１４０は、ダイクロイック結合器１
０６、１１７および光回路１３０により分けられた２つ
の光ファイバ部分からなる。これは、自発的放射を除去
し、信号の動的特性を圧縮する。第１段の出力における
通信信号の１つのパワーにおける約６ｄＢより高くない
変分が、信号の入力パワーにおける２０ｄＢの変化の場
合に推定された。
０６、１１７および光回路１３０により分けられた２つ
の光ファイバ部分からなる。これは、自発的放射を除去
し、信号の動的特性を圧縮する。第１段の出力における
通信信号の１つのパワーにおける約６ｄＢより高くない
変分が、信号の入力パワーにおける２０ｄＢの変化の場
合に推定された。
【０１１２】第２段１５０は、信号を増幅器に続く受動
型ファイバに伝送するのに充分なパワーまで圧縮する。
能動型ファイバ１２０の高度の飽和により、第２段は更
に信号の動的特性を圧縮することに寄与する。本出願人
は、第２段の仕様による増幅段において、如何なる通信
信号に対しても第２段の入力パワーにおける変化ｄＢ毎
に０．１ｄＢより高くない出力パワーにおける変化を測
定した。出願人は、一般的場合において、この変化が
０．２ｄＢ／ｄＢより低いことを知る。
型ファイバに伝送するのに充分なパワーまで圧縮する。
能動型ファイバ１２０の高度の飽和により、第２段は更
に信号の動的特性を圧縮することに寄与する。本出願人
は、第２段の仕様による増幅段において、如何なる通信
信号に対しても第２段の入力パワーにおける変化ｄＢ毎
に０．１ｄＢより高くない出力パワーにおける変化を測
定した。出願人は、一般的場合において、この変化が
０．２ｄＢ／ｄＢより低いことを知る。
【０１１３】２段の入力および出力で設定されたアイソ
レータ１０２、１１９、１２３は、特にＲａｙｌｅｉｇ
ｈおよびＢｒｉｌｌｏｕｉｎ散乱まで、また通信回線に
沿った相対的反射まで反対方向に伝搬する自発的放射に
よるノイズを低減する。
レータ１０２、１１９、１２３は、特にＲａｙｌｅｉｇ
ｈおよびＢｒｉｌｌｏｕｉｎ散乱まで、また通信回線に
沿った相対的反射まで反対方向に伝搬する自発的放射に
よるノイズを低減する。
【０１１４】光回路１３０は、自発的放射に関して通信
信号を濾波し、同時にポンプに関して通信信号を選択的
に減衰する。
信号を濾波し、同時にポンプに関して通信信号を選択的
に減衰する。
【０１１５】この選択的減衰は、先に述べた機構によっ
て、信号の動的特性の圧縮が得る強い入力信号または弱
い入力信号の場合に、先に述べた増幅器の第１段の２つ
の能動型ファイバ部分におけるポンプの差動吸収を生じ
る。
て、信号の動的特性の圧縮が得る強い入力信号または弱
い入力信号の場合に、先に述べた増幅器の第１段の２つ
の能動型ファイバ部分におけるポンプの差動吸収を生じ
る。
【０１１６】通信信号とは異なる波長を持つ増幅された
自発的放射の存在は、ポンプに関して信号の差動減衰の
場合においてさえ、信号の動的特性の低い圧縮の原因と
して既に述べた。
自発的放射の存在は、ポンプに関して信号の差動減衰の
場合においてさえ、信号の動的特性の低い圧縮の原因と
して既に述べた。
【０１１７】今述べた回線増幅器においては、この問題
は、通信信号の波長とは異なる波長における自発的放射
を除去する動作により、信号／ポンプの差動減衰の動作
を組合わせることにより解決され、両方の動作はダイク
ロイック結合器１０６、１１７と共に光回路１３０によ
って行われる。
は、通信信号の波長とは異なる波長における自発的放射
を除去する動作により、信号／ポンプの差動減衰の動作
を組合わせることにより解決され、両方の動作はダイク
ロイック結合器１０６、１１７と共に光回路１３０によ
って行われる。
【０１１８】先に述べた回線増幅器においては、能動型
ファイバの第１の部分に生じて信号方向に伝搬する自発
的放射は除去され、能動型ファイバの第２の部分へ進む
ことはない。
ファイバの第１の部分に生じて信号方向に伝搬する自発
的放射は除去され、能動型ファイバの第２の部分へ進む
ことはない。
【０１１９】自発的放射は、これも第１段の能動型ファ
イバの第２の部分１１８に沿って、また第２段の能動型
ファイバ１２０に沿って生成される。
イバの第２の部分１１８に沿って、また第２段の能動型
ファイバ１２０に沿って生成される。
【０１２０】しかし、先に述べたものの形式の更に他の
増幅器が通信回線に沿ってカスケード接続されるなら
ば、これら増幅器は各々、通信信号に加えて、前の回線
増幅器において生じた自発的放射成分のみを入力として
受取る。この回線に沿って累積する自発的放射は制限さ
れる。特に、ＮA個の増幅器後に回線に沿って生じる周
波数νによる自発的放射は、下式によって表わされる。
増幅器が通信回線に沿ってカスケード接続されるなら
ば、これら増幅器は各々、通信信号に加えて、前の回線
増幅器において生じた自発的放射成分のみを入力として
受取る。この回線に沿って累積する自発的放射は制限さ
れる。特に、ＮA個の増幅器後に回線に沿って生じる周
波数νによる自発的放射は、下式によって表わされる。
【０１２１】ＰASE＝２ｈν ｎsp Δν（Ｇ−１）ＮA 但し、ｈはプランクの定数であり、ｎspは能動型ファイ
バの反転レベル、Ｇは能動型ファイバの全利得、Δνは
濾波手段の全帯域幅、即ち本発明の場合は、各通信信号
と関連する選択的反射フィルタの帯域幅の和である。
バの反転レベル、Ｇは能動型ファイバの全利得、Δνは
濾波手段の全帯域幅、即ち本発明の場合は、各通信信号
と関連する選択的反射フィルタの帯域幅の和である。
【０１２２】本発明による回線増幅器の各々は、第１段
の２つの能動型ファイバ部分におけるポンプの差動吸収
を隠すのに充分な強さを持つその入力における自発的放
射が存在しない時、先に述べた機構によって信号の動的
特性を選択的に圧縮する。
の２つの能動型ファイバ部分におけるポンプの差動吸収
を隠すのに充分な強さを持つその入力における自発的放
射が存在しない時、先に述べた機構によって信号の動的
特性を選択的に圧縮する。
【０１２３】回線増幅器の第１段の２つの能動型ファイ
バ部分に関する光回路１３０の位置は、先に述べたヨー
ロッパ特許出願第ＥＰ５６７９４１号に記載された同じ
基準に従って、特に能動型ファイバの全長の５０％乃至
７５％間で濾波手段を配置するように選定することがで
きる。
バ部分に関する光回路１３０の位置は、先に述べたヨー
ロッパ特許出願第ＥＰ５６７９４１号に記載された同じ
基準に従って、特に能動型ファイバの全長の５０％乃至
７５％間で濾波手段を配置するように選定することがで
きる。
【０１２４】当業者は、使用されたシステムおよび装置
の特定の特徴が存在する時、先に述べた如く、本発明の
動作機構を達成するために場合に応じて最も適当な場所
を選定することができる。
の特定の特徴が存在する時、先に述べた如く、本発明の
動作機構を達成するために場合に応じて最も適当な場所
を選定することができる。
【０１２５】図１３は、本発明の代替バージョンによる
２段回線増幅器の図を示す。図１２の構成要素と対応す
る構成要素は同じ参照番号が付され、それらの記述につ
いては前の記述を参照する。
２段回線増幅器の図を示す。図１２の構成要素と対応す
る構成要素は同じ参照番号が付され、それらの記述につ
いては前の記述を参照する。
【０１２６】図１３に示される回線増幅器では、第１段
１４０の第１の能動型ファイバ部分１０５が、ダイクロ
イック結合器１０６により能動型ファイバ１０５の一端
部に接続されたポンピング源１０４からの放射によっ
て、信号の伝搬とは反対の方向にポンプされる。
１４０の第１の能動型ファイバ部分１０５が、ダイクロ
イック結合器１０６により能動型ファイバ１０５の一端
部に接続されたポンピング源１０４からの放射によっ
て、信号の伝搬とは反対の方向にポンプされる。
【０１２７】能動型ファイバ部分１０５の反対側端部に
接続されたダイクロイック結合器１０３は、ダイクロイ
ック結合器１１７に他端部で接続された光ファイバ１３
１の端部へ残留ポンピング放射を送り、第２の能動型フ
ァイバ部分１１８に前記の残留ポンピング放射を送る
が、通信信号は図１２の回線増幅器におけると同じ経路
に流れる。
接続されたダイクロイック結合器１０３は、ダイクロイ
ック結合器１１７に他端部で接続された光ファイバ１３
１の端部へ残留ポンピング放射を送り、第２の能動型フ
ァイバ部分１１８に前記の残留ポンピング放射を送る
が、通信信号は図１２の回線増幅器におけると同じ経路
に流れる。
【０１２８】図１３に関して述べた本発明の代替バージ
ョンによる２段回線増幅器においては、第２の能動型フ
ァイバ部分１１８をポンピングするため利用し得る第１
の能動型ファイバ部分１０５からの残留ポンピング・パ
ワーは、出願人の評価によれば、図１２に関して述べた
回線増幅器におけるよりも僅かに高く、第１の能動型フ
ァイバ部分に沿って反対方向に伝搬するポンプの吸収
が、図１２の増幅器の第１の能動型ファイバ部分で生じ
たものとは反対である信号伝搬方向に増加するファイバ
中のドーパントに対する励起レベルを生じ、従って、第
１の能動型ファイバ部分の初めにおいて、共に伝搬する
ポンピングの場合とは対照的に少なく増幅され、信号
は、比較的低い増幅で第１の能動型ファイバ部分１０５
の端部に達して、ポンピング放射を利用し、次いで第２
の能動型ファイバ部分に利用し得る残留ポンプ放射が大
きくなる。これらの理由から、僅かに高い利得圧縮が期
待される。
ョンによる２段回線増幅器においては、第２の能動型フ
ァイバ部分１１８をポンピングするため利用し得る第１
の能動型ファイバ部分１０５からの残留ポンピング・パ
ワーは、出願人の評価によれば、図１２に関して述べた
回線増幅器におけるよりも僅かに高く、第１の能動型フ
ァイバ部分に沿って反対方向に伝搬するポンプの吸収
が、図１２の増幅器の第１の能動型ファイバ部分で生じ
たものとは反対である信号伝搬方向に増加するファイバ
中のドーパントに対する励起レベルを生じ、従って、第
１の能動型ファイバ部分の初めにおいて、共に伝搬する
ポンピングの場合とは対照的に少なく増幅され、信号
は、比較的低い増幅で第１の能動型ファイバ部分１０５
の端部に達して、ポンピング放射を利用し、次いで第２
の能動型ファイバ部分に利用し得る残留ポンプ放射が大
きくなる。これらの理由から、僅かに高い利得圧縮が期
待される。
【図１】公知の増幅器の図である。
【図２】異なるパワーの２つの入力信号に対する図１に
おける増幅器の２段におけるポンピング・パワーと信号
レベルの挙動を示す図である。
おける増幅器の２段におけるポンピング・パワーと信号
レベルの挙動を示す図である。
【図３】本発明による増幅器を示す図である。
【図４】Ｅｒ／Ａｌ／Ｇｅ／Ｌａでドープされたファイ
バの自発的放射スペクトルを示すグラフである。
バの自発的放射スペクトルを示すグラフである。
【図５】２コアの光ファイバを含み、増幅器において用
いられる形式のノッチ・フィルタの送信特性を示すグラ
フである。
いられる形式のノッチ・フィルタの送信特性を示すグラ
フである。
【図６】本発明による増幅器の諸特徴を測定する実験を
示す図である。
示す図である。
【図７】Ａは、増幅段間の２０ｄＢの減衰を有するカス
ケード増幅器により送信回線を介して送られる４つの信
号の場合における増幅器に関する入力（Ａ）および出力
（Ｂ）のスペクトル図である。Ｂは、増幅段間の２０ｄ
Ｂの減衰を有するカスケード増幅器により送信回線を介
して送られる４つの信号の場合における増幅器に関する
入力（Ａ）および出力（Ｂ）のスペクトル図である。
ケード増幅器により送信回線を介して送られる４つの信
号の場合における増幅器に関する入力（Ａ）および出力
（Ｂ）のスペクトル図である。Ｂは、増幅段間の２０ｄ
Ｂの減衰を有するカスケード増幅器により送信回線を介
して送られる４つの信号の場合における増幅器に関する
入力（Ａ）および出力（Ｂ）のスペクトル図である。
【図８】Ａは、増幅段間の２８ｄＢの減衰を有するカス
ケード増幅器により送信回線を介して送られる４つの信
号の場合における増幅器に関する入力（Ａ）および出力
（Ｂ）のスペクトル図である。Ｂは、増幅段間の２８ｄ
Ｂの減衰を有するカスケード増幅器により送信回線を介
して送られる４つの信号の場合における増幅器に関する
入力（Ａ）および出力（Ｂ）のスペクトル図である。
ケード増幅器により送信回線を介して送られる４つの信
号の場合における増幅器に関する入力（Ａ）および出力
（Ｂ）のスペクトル図である。Ｂは、増幅段間の２８ｄ
Ｂの減衰を有するカスケード増幅器により送信回線を介
して送られる４つの信号の場合における増幅器に関する
入力（Ａ）および出力（Ｂ）のスペクトル図である。
【図９】Ａは、公知技術（Ａ）と本発明（Ｂ）による増
幅器の場合における４つの波長信号に対する入力レベル
と出力レベル間の関係を示すグラフである。Ｂは、公知
技術（Ａ）と本発明（Ｂ）による増幅器の場合における
４つの波長信号に対する入力レベルと出力レベル間の関
係を示すグラフである。
幅器の場合における４つの波長信号に対する入力レベル
と出力レベル間の関係を示すグラフである。Ｂは、公知
技術（Ａ）と本発明（Ｂ）による増幅器の場合における
４つの波長信号に対する入力レベルと出力レベル間の関
係を示すグラフである。
【図１０】別の濾波要素を示す図である。
【図１１】本発明による光通信システムを示す図であ
る。
る。
【図１２】本願発明の実施例による２段光回線増幅器の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１３】本願発明の他の実施例による２段光回線増幅
器の実施例である。
器の実施例である。
１ 入力端子 ２ 第１の光アイソレータ ３ ポンプ・レーザ ４ ダイクロイック結合器 ５ ファイバ部分 ６ ノッチ・フィルタ ７ ファイバ部分 ８ 差動減衰器 ９ 最終ファイバ部分 １０ アイソレータ １１ 出力端子 １２ ダイクロイック結合器 １３ 減衰ファイバ １４ 光アイソレータ １５ ダイクロイック結合器 ４１ ファイバ ４２ 波長マルチプレクサ ４３ 前置等化器 ４４ ブースタ ４５ 回線増幅器 ４６ 可変減衰器 ４７ 前置増幅器 ４８ 光スペクトル・アナライザ ４９ デマルチプレクサ ５０〜５３ フィルタ ５４〜５７ 受信機 １０１ 入力 １０２ 第１の光アイソレータ １０３ 第１のダイクロイック結合器 １０４ ポンピング源 １０５ 能動型光ファイバの第１部分 １０６ 第２のダイクロイック結合器 １０７ 第１のポート １０８ 第２のポート １０９ 光サーキュレータ １１０ 減衰ファイバ １１１ 選択的反射フィルタ １１２ 選択的反射フィルタ １１３ 選択的反射フィルタ １１４ 選択的反射フィルタ １１５ 低反射光コネクタ １１６ 第３のポート １１７ ダイクロイック結合器 １１８ 第２の能動型ファイバ部分 １１９ 第２の光アイソレータ １２０ 能動型光ファイバの第１部分 １２１ 第４のダイクロイック結合器 １２２ 第２のポンピング源 １２３ 第３の光アイソレータ １２４ 出力 １３０ 光回路 １３１ 光ファイバ １５０ 装置第２段
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/06 10/04
Claims (63)
- 【請求項１】 予め定めた波長帯域に含まれる異なる波
長を持つ少なくとも２つの光信号を生成する伝送手段
と、 受信手段と、 前記伝送手段と受信手段間を接続する光ファイバ回線
と、 相互に接続されて前記光信号を前記送信手段から前記受
信手段へ伝送する前記回線に沿って配置された能動型導
波路光増幅手段とを含む光通信システムにおいて、 前記光ファイバ回線と前記受信手段との間に配置された
光前置増幅器の存在を特徴とし、 結合手段を介してポンピング波長のポンピング放射と、
前記光ファイバ回線からの信号が送られる希土類物質で
ドープされた光導波路と、 前記ドープされた導波路に沿って第１の予め定めた位置
に配置されて、前記ポンピング波長で生じる減衰より所
与量だけ大きい前記予め定めた波長帯域における減衰を
生じることが可能な差動減衰手段と、 前記ドープされた導波路に沿って第２の予め定めた位置
に配置され、前記予め定めた波長帯域で信号を重大な程
度減衰することなく送信して、前記予め定めた帯域に隣
接する波長帯域における自発的放射を予め定めた最小値
より高い値だけ減衰させるためのスペクトル減衰カーブ
が与えられる濾波手段とを備え、 前記第１および第２の予め定めた位置、前記差動減衰手
段の所与の減衰量、前記濾波手段の前記予め定めた減衰
最小値、および前記予め定めた帯域に隣接する前記波長
帯域が、２０ｄＢの範囲内の前置増幅器に対する入力信
号の１つにおけるパワー変化が受信手段に入力される１
２ｄＢより大きくない範囲に含まれるパワー変化を含む
如き相互に関数関係において選定される光通信システ
ム。 - 【請求項２】 予め定めた信号帯域に隣接する前記波長
帯域が、前記前置増幅器の一部である希土類物質でドー
プされた前記光導波路の自発的放射の相対的最大値を含
むことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項３】 前記予め定めた信号帯域に隣接する前記
波長帯域が、前記増幅手段の一部である前記能動型導波
路の自発的放射の相対的最大値を含むことを特徴とする
請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項４】 ２０ｄＢの範囲内の前記前置増幅器に対
する入力信号の１つのパワー変化が、９ｄＢより大きく
ない範囲内の受信手段に対する入力パワーの変化を含む
ことを特徴とする請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項５】 ２０ｄＢの範囲内の前記前置増幅器に対
する入力信号の１つのパワー変化が、６ｄＢより大きく
ない範囲内の受信手段に対する入力パワーの変化を含む
ことを特徴とする請求項４記載の光通信システム。 - 【請求項６】 前記濾波手段の前記第２の予め定めた位
置が、前記導波路の全長の１５％乃至５０％間で前記ド
ープされた導波路に沿って配置されることを特徴とする
請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項７】 前記濾波手段の前記第２の予め定めた位
置が、前記導波路の全長の２０％乃至３０％間で前記ド
ープされた導波路に沿って配置されることを特徴とする
請求項６記載の光通信システム。 - 【請求項８】 前記差動減衰手段の前記第１の予め定め
た位置が、前記導波路の全長の５０％乃至７５％間で前
記ドープされた導波路に沿って配置されることを特徴と
する請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項９】 前記ドープされた導波路に沿って配置さ
れ、前記予め定めた帯域における信号を重大な程度減衰
させることなく送信して、前記予め定めた信号帯域に隣
接する少なくとも１つの波長帯域における自発的放射を
減衰させるための第２の濾波手段の存在を特徴とする請
求項１記載の光通信システム。 - 【請求項１０】 前記第２の濾波手段が、前記導波路の
全長の５０％乃至７５％間で前記ドープされた導波路に
沿って配置されることを特徴とする請求項９記載の光通
信システム。 - 【請求項１１】 前記ドープされた導波路がシリカを基
材とするドープされた光ファイバであることを特徴とす
る請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項１２】 前記希土類物質がエルビウムであるこ
とを特徴とする請求項１１記載の光通信システム。 - 【請求項１３】 前記光ファイバが、アルミニウム、ゲ
ルマニウムおよびランタンで更にドープされることを特
徴とする請求項１２記載の光通信システム。 - 【請求項１４】 前記光ファイバが、アルミニウムおよ
びゲルマニウムで更にドープされることを特徴とする請
求項１２記載の光通信システム。 - 【請求項１５】 前記濾波手段が、１５３２乃至１５３
４ｎｍ間に含まれる−３ｄＢの遮断波長を有することを
特徴とする請求項１２記載の光通信システム。 - 【請求項１６】 前記予め定めた波長帯域が、１５３５
乃至１５６０ｎｍ間の波長帯域を含むことを特徴とする
請求項１２記載の光通信システム。 - 【請求項１７】 前記濾波手段が、２つのコアが前記予
め定めた帯域に隣接する前記帯域における波長に対して
相互に光学的に結合された光ファイバの一部からなり、
前記２つのコアの一方がファイバと同軸状でありかつ２
つの端部においてドープされた導波路に接続され、他方
のコアが端部において偏心して裁断されることを特徴と
する請求項１記載の光通信システム。 - 【請求項１８】 前記濾波手段が、反射において使用さ
れる干渉フィルタからなることを特徴とする請求項１記
載の光通信システム。 - 【請求項１９】 前記濾波手段が、 前記予め定めた帯域および前記隣接する帯域における放
射を第１の端子に、かつ前記ポンピング波長における放
射を第２の端子に分離する第１のダイクロイック結合器
と、 前記第１の端子に接続され、前記予め定めた帯域におけ
る信号を重大な程度減衰することなく伝送し、かつ前記
予め定めた信号帯域に隣接する少なくとも１つの波長帯
域における自発的放射を減衰させることが可能なフィル
タと、 前記フィルタからの放射を前記第２の端子からの前記ポ
ンピング波長における放射と組合わせる第２のダイクロ
イック結合器とを含むことを特徴とする請求項１記載の
光通信システム。 - 【請求項２０】 前記予め定めた信号帯域と隣接する前
記波長帯域における前記濾波手段の減衰が少なくとも６
ｄＢであることを特徴とする請求項１記載の光通信シス
テム。 - 【請求項２１】 予め定めた信号帯域と隣接する前記波
長帯域における前記濾波手段の減衰が少なくとも１０ｄ
Ｂであることを特徴とする請求項２０記載の光通信シス
テム。 - 【請求項２２】 前記差動減衰手段が、 前記予め定めた帯域における放射と、前記ポンピング波
長における放射とをそれぞれ第１の端子と第２の端子と
に分離する第１のダイクロイック結合器と、 前記第１の端子に接続されて、前記予め定めた帯域にお
ける前記信号を減衰させる減衰構成要素と、 前記減衰構成要素からの放射を、前記第２の端子からの
前記ポンピング波長における放射と組合わせる第２のダ
イクロイック結合器とからなることを特徴とする請求項
１記載の光通信システム。 - 【請求項２３】 前記減衰構成要素が光ファイバである
ことを特徴とする請求項２２記載の光通信システム。 - 【請求項２４】 光アイソレータが前記減衰構成要素と
第２のダイクロイック結合器との間に介挿されることを
特徴とする請求項２２記載の光通信システム。 - 【請求項２５】 前記差動減衰手段が、予め定めた曲げ
半径を有する巻線からなり、かつ１つ以上の光ファイバ
の巻きからなることを特徴とする請求項１記載の光通信
システム。 - 【請求項２６】 前記巻線が前記ドープされた光ファイ
バの一部から構成されることを特徴とする請求項１１ま
たは２５に記載の光通信システム。 - 【請求項２７】 前記予め定めた波長帯域における前記
差動減衰手段の減衰が、前記ポンピング波長における減
衰よりも５±１ｄＢの量だけ大きいことを特徴とする請
求項１記載の光通信システム。 - 【請求項２８】 前記光増幅手段が、光ファイバ接続回
線に沿ってカスケード状に配置された少なくとも３つの
能動型光増幅器からなることを特徴とする請求項１記載
の光通信システム。 - 【請求項２９】 前記光増幅手段が、０．５ｎｍのフィ
ルタ振幅で測定され、前記能動型光ファイバ増幅器の各
々における入力信号パワーが−１６ｄＢｍより低くない
時、前記予め定めた帯域に含まれる波長の信号に対して
１５ｄＢより低くない、受信時の光信号対雑音比を提供
する如き相互に対する関数関係において、少なくとも１
つの蛍光性の主ドーパントと少なくとも１つの二次ドー
パントとでドープされたコアを有するシリカを基材とす
る能動型ファイバを含むことを特徴とする請求項２８記
載の光通信システム。 - 【請求項３０】 前記主ドーパントがエルビウムであ
り、前記二次ドーパントがアルミニウム、ゲルマニウム
およびランタンであることを特徴とする請求項２９記載
の光通信システム。 - 【請求項３１】 希土類物質でドープされた導波路と、 予め定めた波長帯域と予め定めた入力パワー範囲とに含
まれる１つ以上の信号に対する入力手段と、 ポンピング波長の光ポンピング・パワーを与えるための
前記ドープされた導波路に対するポンピング手段と、 前記光ポンピング・パワーと前記入力信号（単数または
複数）の前記ドープされた導波路内の結合手段と、 前記ドープされた導波路におけるポンピングに供される
前記希土類物質の刺激された放射により増幅される１つ
以上の出力信号を所与の出力レベルで放射する出力手段
と、 能動型導波路に沿って第１の予め定めた位置に配置さ
れ、前記ポンピング波長で供給される減衰とは異なる前
記予め定めた波長帯域における値を有する予め定めた減
衰を供給することが可能な差動減衰手段とを含む光増幅
器において、 前記ドープされた導波路に沿って第２の予め定めた位置
に配置され、前記予め定めた波長帯域で信号を重大な程
度減衰することなく伝送し、前記予め定めた帯域に隣接
する波長で自発的放射を予め定めた最小値より高い値だ
け減衰させるためのスペクトル減衰カーブが与えられる
濾波手段を特徴とし、前記第１および第２の予め定めた
位置、差動減衰手段の前記予め定めた減衰値、濾波手段
の前記予め定めた減衰最小値、および前記予め定めた帯
域に隣接する前記波長帯域が、２０ｄＢの範囲内の入力
信号の１つにおけるパワー変化が１２ｄＢより大きくな
い範囲に含まれる増幅器からの出力パワーにおけるパワ
ー変化を含む如き関数関係において相互に選定される光
増幅器。 - 【請求項３２】 前記予め定めた信号帯域に隣接する前
記波長帯域が、希土類物質でドープされた前記光導波路
の自発的放射の相対的最大値を含むことを特徴とする請
求項３１記載の光増幅器。 - 【請求項３３】 ２０ｄＢの範囲内の前置増幅器に対す
る入力信号の１つのパワー変化が、９ｄＢより大きくな
い範囲内の増幅器からの出力パワーの変化を含むことを
特徴とする請求項３１記載の光増幅器。 - 【請求項３４】 ２０ｄＢの範囲内の前置増幅器に対す
る入力信号の１つのパワー変化が、６ｄＢより大きくな
い範囲内の増幅器からの出力パワーの変化を含むことを
特徴とする請求項３３記載の光増幅器。 - 【請求項３５】 前記濾波手段の前記第２の予め定めた
位置が、導波路長さの１５％乃至５０％間で前記ドープ
された導波路に沿って配置されることを特徴とする請求
項３１記載の光増幅器。 - 【請求項３６】 前記濾波手段の前記第２の予め定めた
位置が、導波路長さの２０％乃至３０％間で前記ドープ
された導波路に沿って配置されることを特徴とする請求
項３５記載の光増幅器。 - 【請求項３７】 前記差動減衰手段の前記第１の予め定
めた位置が、導波路長さの５０％乃至７５％間で前記導
波路に沿って配置されることを特徴とする請求項３１記
載の光増幅器。 - 【請求項３８】 前記ドープされた導波路に沿って配置
され、前記予め定めた帯域における信号を重大な程度減
衰することなく伝送し、かつ前記予め定めた信号帯域に
隣接する少なくとも１つの波長帯域における自発的放射
を減衰させるための第２の濾波手段の存在を特徴とする
請求項３１記載の光増幅器。 - 【請求項３９】 前記第２の濾波手段が、導波路の全長
の５０％乃至７５％間で前記ドープされた導波路に沿っ
て配置されることを特徴とする請求項３８記載の光増幅
器。 - 【請求項４０】 前記ドープされた導波路がシリカを基
材とするドープされた光ファイバであることを特徴とす
る請求項３１記載の光増幅器。 - 【請求項４１】 前記希土類物質がエルビウムであるこ
とを特徴とする請求項４１記載の光増幅器。 - 【請求項４２】 前記光ファイバがアルミニウム、ゲル
マニウムおよびランタンで更にドープされることを特徴
とする請求項４１記載の光増幅器。 - 【請求項４３】 前記光ファイバがアルミニウムおよび
ゲルマニウムで更にドープされることを特徴とする請求
項４１記載の光増幅器。 - 【請求項４４】 前記濾波手段が、１５３２乃至１５３
４ｎｍ間に含まれる−３ｄＢの遮断波長を有することを
特徴とする請求項４１記載の光増幅器。 - 【請求項４５】 前記予め定めた波長帯域が１５３５乃
至１５６０ｎｍ間の波長帯域を含むことを特徴とする請
求項４１記載の光増幅器。 - 【請求項４６】 前記濾波手段が、前記予め定めた帯域
に隣接する前記帯域における波長に対して相互に光学的
に接続された２つのコアを有する光ファイバの一部から
なり、該２つのコアの一方がファイバと同軸状であり、
２つの端部においてドープされた導波路に接続され、他
方のコアが端部において偏心して裁断されることを特徴
とする請求項３１記載の光増幅器。 - 【請求項４７】 前記濾波手段が反射において使用され
る干渉フィルタからなることを特徴とする請求項３１記
載の光増幅器。 - 【請求項４８】 前記濾波手段が、 前記予め定めた帯域と前記隣接帯域における放射を第１
の端子へ、かつ前記ポンピング波長における放射を第２
の端子へ分離する第１のダイクロイック結合器と、 前記第１の端子に接続され、前記予め定めた帯域におけ
る信号を重大な程度減衰することなく伝送し、前記予め
定めた信号帯域に隣接する少なくとも１つの波長帯域に
おける自発的放射を減衰させることが可能なフィルタ
と、 前記フィルタからの放射を前記第２の端子からの前記ポ
ンピング波長における放射と組合わせる第２のダイクロ
イック結合器とを含むことを特徴とする請求項３１記載
の光増幅器。 - 【請求項４９】 予め定めた信号帯域に隣接する前記波
長帯域における前記濾波手段の減衰が少なくとも６ｄＢ
であることを特徴とする請求項３１記載の光増幅器。 - 【請求項５０】 予め定めた信号帯域に隣接する前記波
長帯域における前記濾波手段の減衰が少なくとも１０ｄ
Ｂであることを特徴とする請求項４９記載の光増幅器。 - 【請求項５１】 前記差動減衰手段が、 前記予め定めた帯域における放射と前記ポンピング波長
における放射とをそれぞれ第１および第２の端子へ分離
する第１のダイクロイック結合器と、 前記第１の端子に接続され、前記予め定めた帯域におけ
る前記信号を減衰することが可能な減衰構成要素と、 前記減衰構成要素からの放射を前記第２の端子からの前
記ポンピング波長における放射と組合わせる第２のダイ
クロイック結合器とからなることを特徴とする請求項３
１記載の光増幅器。 - 【請求項５２】 前記減衰構成要素が光ファイバである
ことを特徴とする請求項５１記載の光増幅器。 - 【請求項５３】 光アイソレータが、前記減衰構成要素
と第２のダイクロイック結合器との間に介挿されること
を特徴とする請求項５１記載の光増幅器。 - 【請求項５４】 前記差動減衰手段が、予め定めた曲げ
半径を有し、かつ１つ以上の光ファイバの巻きからなる
巻線からなることを特徴とする請求項３１記載の光増幅
器。 - 【請求項５５】 前記巻線が前記ドープされた光ファイ
バの一部から構成されことを特徴とする請求項４０また
は５４に記載の光増幅器。 - 【請求項５６】 前記予め定めた波長帯域における前記
差動減衰手段の減衰が５±１ｄＢの量だけ前記ポンピン
グ波長における減衰より大きいことを特徴とする請求項
３１記載の光増幅器。 - 【請求項５７】 予め定めた波長帯域に含まれる異なる
波長を持つ少なくとも２つの光信号を生成する送信手段
と、 受信手段と、 前記送信手段と受信手段間を接続する光ファイバ回線
と、 相互に接続されて前記光信号を前記送信手段から前記受
信手段へ伝送する前記回線に沿って配置された能動型導
波路光増幅器とを含む光通信システムにおいて、 前記能動型導波路光増幅器が、 結合手段を介して、第１のポンピング源からのポンピン
グ波長のポンピング放射と、前記光ファイバ回線からの
信号とが送られる第１の希土類物質でドープされた光導
波路と、 前記第１のドープされた導波路に沿って予め定めた位置
に配置され、前記ポンピング波長で生じた減衰より所与
量だけ大きい前記異なる信号波長の各々で減衰を生じる
ことが可能な差動減衰手段と、 前記第１のドープされた導波路に沿って前記予め定めた
位置に配置され、各々が前記光信号の１つのみを含む一
連の重ならない間隔に含まれる波長を持つ放射を重大な
程度減衰することなく送信し、かつ前記間隔外の波長に
おける自発的放射を予め定めた最小値より高い値だけ減
衰させるためのスペクトル減衰カーブが与えられる濾波
手段と、 結合手段を介して、第２のポンピング源からのポンピン
グ波長におけるポンピング放射と、前記第１の希土類物
質でドープされた光導波路からの信号とが送られる第２
の希土類物質でドープされた光導波路とを含み、 前記予め定めた位置と、差動減衰手段の前記所与の減衰
量と、濾波手段の前記予め定めた減衰最小値とが、２０
ｄＢの範囲内の増幅器に対して入力される信号の１つに
おけるパワー変化が３ｄＢより大きくない範囲に含まれ
る出力パワーの変化を含む如き相互に関数関係において
選定されることを特徴とする光通信システム。 - 【請求項５８】 ２０ｄＢの範囲内で増幅器へ入力され
る信号の１つにおけるパワー変化が２ｄＢより大きくな
い範囲内に含まれる出力パワーの変化を含むことを特徴
とする請求項５７記載の光通信システム。 - 【請求項５９】 差動減衰手段の前記所与の減衰量が５
ｄＢ±１ｄＢより高いことを特徴とする請求項５７記載
の光通信システム。 - 【請求項６０】 前記濾波手段が分布Ｂｒａｇｇ反射フ
ィルタを含むことを特徴とする請求項５７記載の光通信
システム。 - 【請求項６１】 カスケードの能動型光ファイバ増幅器
を含む光通信回線に光信号を送信する方法であって、 前記光通信回線に異なる波長を持つ少なくとも２つの光
信号を送ることと、 前記能動型ファイバ光増幅器の各々にポンピング放射を
送ることを含む方法において、 前記光増幅器の少なくとも１つの能動型ファイバに沿っ
て第１の予め定めた位置で自発的放射の少なくとも一部
を濾波するステップと、 所与の量より大きい値だけ前記少なくとも１つの光増幅
器の能動型ファイバに沿って第２の予め定めた位置で、
前記ポンピング放射に関して光信号を減衰させるステッ
プとを含み、 前記第１および第２の予め定めた位置と前記所与の減衰
量とが、２０ｄＢの範囲内の前記増幅器に対して入力さ
れた信号の１つにおけるパワー変化が、３ｄＢより大き
くない範囲内に含まれる前記増幅器の出力における前記
信号のパワーの変化を含むように選定されることを特徴
とする光信号を送信する方法。 - 【請求項６２】 前記第１の予め定めた位置が前記第２
の予め定めた位置と一致することを特徴とする請求項６
１記載の光信号を送信する方法。 - 【請求項６３】 自発的放射の少なくとも一部を濾波す
る前記動作が、前記通信信号の隣接波長の各対間に含ま
れる帯域における自発的放射を取除くことを含むことを
特徴とする請求項６１記載の光信号を送信する方法。
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