JPH08213676A - Optical fiber amplifier - Google Patents

Optical fiber amplifier

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JPH08213676A
JPH08213676A JP28728595A JP28728595A JPH08213676A JP H08213676 A JPH08213676 A JP H08213676A JP 28728595 A JP28728595 A JP 28728595A JP 28728595 A JP28728595 A JP 28728595A JP H08213676 A JPH08213676 A JP H08213676A
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幹哉 鈴木
Shigeru Shikii
滋 式井
Yukihiro Ozeki
幸宏 尾関
Chikao Aoki
周生 青木
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Abstract

PURPOSE: To realize gain flattening, regarding an input signal optical power in a wide wavelength range and further in a wide dynamic range. CONSTITUTION: An optical fiber amplifier 1 is concerned wherein one or more amplification parts 2 and 3 which parts have optical fibers 23 and 32 for amplification, are cascaded respectively. A filter part 5 whose cutoff wavelength is variable and filter control parts 4, 6 which change the cutoff wavelength of the filter according to the input signal optical power are installed, in at least one or more parts on the input side of a first stage amplification part, the interstage of amplification parts, and the output side of a final stage amplification part. As a pumping light source in at least one or more amplification parts, power variable pumping light sources capable of changing the pumping light power are used, and the following may be installed; a pumping light control part which changes the pumping light power from each of the power variable light sources according to the input signal optical power, and one or two or more fixed filter parts which are set on the signal light path and have fixed cutoff wavelengths.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ増幅器に
関し、特に、Er3+(エルビウムイオン)がコアに添加
された光ファイバ(EDF)を利用した光ファイバ増幅
器(EDFA)に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber amplifier, and is particularly suitable for application to an optical fiber amplifier (EDFA) using an optical fiber (EDF) having Er 3+ (erbium ion) added to a core. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光中継器として、入力信号光を電
気信号に変換して増幅し、その後光信号に変換して送出
するものが多く適用されている。しかしながら、このよ
うな光中継器の構成は大きく、そのため、EDFAを備
えて光直接増幅を行なう光中継器の開発、研究が盛んに
行なわれており、実用段階に入りつつある。
2. Description of the Related Art Heretofore, many optical repeaters have been used in which input signal light is converted into an electric signal, amplified, and then converted into an optical signal for transmission. However, the configuration of such an optical repeater is large, and therefore, an optical repeater equipped with an EDFA for performing direct optical amplification is being actively developed and researched, and is entering the practical stage.

【0003】従来のEDFAにおいて、EDF(増幅用
光ファイバ)の両端にはそれぞれ、アイソレータを介し
て入射側光ファイバ及び出射側光ファイバの一端が接続
され、また、EDFには、励起光光源が射出した励起光
が光カプラを介して入射されるようになされている。励
起光光源から射出されてEDFに入射された励起光は、
EDFで吸収されて十分な反転分布を起こし得るもので
ある。励起光がEDFに入射されている状態で、入力信
号光が入射側光ファイバからEDFに入射されると、入
力信号光はEDFの誘導放出作用によって次第に増幅さ
れ、その増幅された信号光が出射側光ファイバに介して
出力信号光として伝送される。
In a conventional EDFA, one end of an incident side optical fiber and one end of an exit side optical fiber are connected to both ends of an EDF (amplifying optical fiber) via an isolator, and an excitation light source is connected to the EDF. The emitted excitation light is made incident through the optical coupler. The excitation light emitted from the excitation light source and incident on the EDF is
It can be absorbed by the EDF and cause a sufficient population inversion. When the input signal light is incident on the EDF from the incident side optical fiber while the pump light is incident on the EDF, the input signal light is gradually amplified by the stimulated emission action of the EDF, and the amplified signal light is emitted. It is transmitted as output signal light through the side optical fiber.

【0004】上述したように、EDFは誘導放出作用を
用いて信号光を光直接増幅できる。ここで、信号光波長
として、シリカ系光ファイバ中での損失が最も小さい波
長帯である1550〜1560nm帯に選定することが
多い。また、励起光の波長としては、EDFの吸収帯又
は吸収線である980nm帯や1480nm帯が用いら
れる。
As described above, the EDF can directly amplify the signal light by using the stimulated emission effect. Here, the signal light wavelength is often selected to be a wavelength band of 1550 to 1560 nm, which is a wavelength band in which the loss in the silica optical fiber is the smallest. As the wavelength of the excitation light, the 980 nm band or the 1480 nm band, which is the absorption band or absorption line of EDF, is used.

【0005】なお、EDFA構成のアンプ部を多段(例
えば2段)に接続した光ファイバ増幅器(EDFA)も
既に提案されている。
An optical fiber amplifier (EDFA) in which amplifier units having an EDFA structure are connected in multiple stages (for example, two stages) has already been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】EDFAは、1530
nm〜1560帯に増幅領域があり、単一波長による狭
帯域光伝送方式には有効なものである。しかし、敷設し
た光ファイバ伝送路を有効利用するためには、多波長チ
ャネルが一括伝送される波長多重(WDM)方式が好ま
しい。
The EDFA is 1530
Since there is an amplification region in the nm to 1560 band, it is effective for a narrow band optical transmission system with a single wavelength. However, in order to effectively use the laid optical fiber transmission line, a wavelength division multiplexing (WDM) system in which multiple wavelength channels are collectively transmitted is preferable.

【0007】ここで、WDM方式を採用した伝送システ
ムにEDFAを適用する場合には、波長対利得偏差特性
の改善(各波長の利得平坦化)が重要な課題となってい
る。すなわち、EDFAを用いた中継段が多い場合にお
いて、EDFAにおける各波長チャネルでの利得が平坦
でないと、伝送後の各波長間での信号電力偏差がかなり
大きくなり、最大中継伝送距離が、最小振幅の波長信号
のS/N比で制限されるためである。そのため、各波長
チャネル間の信号パワー及びS/N比のばらつきを押さ
える上で、EDFAの利得平坦化は不可欠な技術であ
る。
Here, when the EDFA is applied to the transmission system adopting the WDM system, improvement of the wavelength-gain deviation characteristic (gain flatness of each wavelength) is an important issue. That is, in the case where there are many relay stages using EDFA, if the gain in each wavelength channel in the EDFA is not flat, the signal power deviation between each wavelength after transmission becomes considerably large, and the maximum relay transmission distance becomes the minimum amplitude. This is because the S / N ratio of the wavelength signal is limited. Therefore, flattening the gain of the EDFA is an indispensable technique for suppressing variations in signal power and S / N ratio between wavelength channels.

【0008】既に、EDFAの利得平坦化方法が多数提
案されている。例えば、波長の利得依存性を光波長フィ
ルタを用いて等化する方法や、高濃度のAl(アルミニ
ウム)を添加してEDFの利得特性を調整する方法や、
EDFを極低温冷却する方法等が有効であることが知ら
れている。
A number of gain flattening methods for EDFAs have already been proposed. For example, a method of equalizing the gain dependence of wavelength using an optical wavelength filter, a method of adding high-concentration Al (aluminum) to adjust the gain characteristic of EDF,
It is known that a method of cooling the EDF at an extremely low temperature is effective.

【0009】しかしながら、これらの方法を用いた場合
には、1540〜1560nm帯で利得平坦化を達成で
きるが、さらなる広帯域には対応できない。また、実際
上、中継器間の距離は一定ではなく、EDFAに入力さ
れる信号光パワーも一定ではなく、この点も、広帯域の
利得平坦化を難しくしている。
However, when these methods are used, gain flattening can be achieved in the 1540 to 1560 nm band, but it cannot be applied to a wider band. In addition, in practice, the distance between repeaters is not constant, and the signal light power input to the EDFA is also not constant, which also makes it difficult to flatten the gain over a wide band.

【0010】図2は、かかる課題の説明用の特性図であ
り、EDFにAlを添加して利得平坦化を達成しようと
した場合の波長対利得偏差の特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining such a problem, and is a characteristic diagram of wavelength vs. gain deviation when Al is added to the EDF to achieve gain flattening.

【0011】図2における実線の特性曲線は、Alを2
重量%添加したEDFを適用した1段構成のEDFAの
波長対利得偏差特性を示しており、狭い波長域1550
〜1560nmでの利得偏差は少ないが、1540nm
帯で利得の落ち込みがあり、1530nm帯に利得ピー
クがある。図2における破線の特性曲線は、Alを5重
量%添加したEDFを適用した1段構成のEDFAの波
長対利得偏差特性を示しており、波長域1540〜15
60nmでの利得偏差は少なく広帯域化されているが、
1530nm帯に利得ピークがあり、1530〜156
0nm帯(広帯域)での利得平坦化は実現できていな
い。
The characteristic curve indicated by the solid line in FIG.
It shows the wavelength-gain deviation characteristic of the one-stage EDFA to which the EDF added by weight% is applied.
Gain deviation at 1560nm is small, but 1540nm
There is a drop in gain in the band and a gain peak in the 1530 nm band. The broken line characteristic curve in FIG. 2 shows the wavelength vs. gain deviation characteristic of the EDFA having a one-stage structure to which the EDF containing 5% by weight of Al is applied.
The gain deviation at 60 nm is small and the band is wide, but
There is a gain peak in the 1530 nm band, and 1530 to 156
Gain flattening in the 0 nm band (wide band) has not been realized.

【0012】図2は、入力信号光パワーPinが−25d
Bmの場合であり、図示は省略するが(後述する図5参
照)、入力信号光パワーPinが大きくなるに従い、利得
ピークの平坦利得からの大きさは小さくなり、入力信号
光パワーPinがかなり大きくなると、1530nm帯で
利得飽和が起こり、入力信号光パワーPinが−25dB
mの場合と異なる特性曲線となる。
In FIG. 2, the input signal light power Pin is -25d.
In the case of Bm, although not shown (see FIG. 5 described later), as the input signal light power Pin increases, the magnitude of the gain peak from the flat gain decreases and the input signal light power Pin increases considerably. Then, gain saturation occurs in the 1530 nm band, and the input signal light power Pin is -25 dB.
The characteristic curve is different from the case of m.

【0013】そのため、広い波長範囲でしかも広い範囲
の入力信号光パワーについて利得平坦化を実現できる光
ファイバ増幅器が望まれている。
Therefore, there is a demand for an optical fiber amplifier which can realize gain flattening for a wide wavelength range and a wide range of input signal light power.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、増幅用光ファイバを内部に有す
るアンプ部がN(Nは1以上)段縦続接続されている光
ファイバ増幅器において、入力信号光パワーに応じて利
得を平滑化する利得平滑化手段を設けたことを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, the present invention provides an optical fiber amplifier in which an amplifier section having an amplification optical fiber therein is cascade-connected in N (N is 1 or more) stages, It is characterized in that a gain smoothing means for smoothing the gain according to the input signal light power is provided.

【0015】本発明者は、入力信号光パワーによって、
利得特性の平坦度が異なることを見出だし、そこで、入
力信号光パワーに応じて利得を平滑化する利得平滑化手
段を光ファイバ増幅器に設けることとした。
The present inventor has
It was found that the flatness of the gain characteristic is different, and therefore, the optical fiber amplifier is provided with a gain smoothing means for smoothing the gain according to the input signal light power.

【0016】ここで、利得平滑化手段として、初段アン
プ部の入力側、アンプ部間の段間、及び、最終段のアン
プ部の出力側の少なくとも1か所以上に設けられたカッ
トオフ波長が可変のフィルタ部と、入力信号光パワーに
応じて各可変フィルタ部のカットオフ波長を可変させる
フィルタ制御部とを備えることが好ましい。
Here, as the gain smoothing means, there are cutoff wavelengths provided at least at one or more positions on the input side of the first stage amplifier section, between the stages between the amplifier sections, and on the output side of the final stage amplifier section. It is preferable to include a variable filter unit and a filter control unit that varies the cutoff wavelength of each variable filter unit according to the input signal light power.

【0017】この光ファイバ増幅器においては、従来の
光ファイバ増幅器で所望の波長域内でその平坦利得と異
なる利得ピークを有する帯域の利得を、カットオフ波長
が可変のフィルタ手段によって抑圧させ、また、その利
得ピーク量が入力信号光パワーによって変わるのでフィ
ルタ制御手段が入力信号光パワーに応じてフィルタ手段
のカットオフ波長を可変させる。
In this optical fiber amplifier, the gain of a band having a gain peak different from the flat gain in the desired wavelength range in the conventional optical fiber amplifier is suppressed by the filter means having a variable cutoff wavelength, and the gain is suppressed. Since the gain peak amount changes depending on the input signal light power, the filter control means changes the cutoff wavelength of the filter means according to the input signal light power.

【0018】また、利得平滑化手段として、少なくとも
1以上のアンプ部における励起光光源であって、励起光
パワーを可変できるパワー可変励起光光源と、入力信号
光パワーに応じて、各パワー可変励起光光源からの励起
光パワーを可変させる励起光制御部と、信号光の経路上
に設けられたカットオフ波長が固定の1又は2以上の固
定フィルタ部とを備えることが好ましい。
Further, as the gain smoothing means, it is a pumping light source in at least one or more amplifier units, and a power variable pumping light source capable of varying the pumping light power, and each power variable pumping according to the input signal light power. It is preferable to include a pumping light controller that varies the power of the pumping light from the light source, and one or more fixed filter units that are provided on the path of the signal light and have a fixed cutoff wavelength.

【0019】この光ファイバ増幅器においては、従来の
光ファイバ増幅器で所望の波長域内でその平坦利得と異
なる利得ピークを有する帯域の利得偏差を、励起光制御
部が、入力信号光パワーに応じて可変励起光光源からの
励起光パワーを制御することを通じて、入力信号光パワ
ーの大きさに関係なく一定化させ、この利得偏差分をカ
ットオフ波長が固定の固定フィルタ手段で除去し、これ
により、広い波長範囲でしかも広い範囲の入力信号光パ
ワーについて利得平坦化を達成する。
In this optical fiber amplifier, the pumping light controller varies the gain deviation of the band having a gain peak different from the flat gain in the desired wavelength band in the conventional optical fiber amplifier according to the input signal light power. By controlling the pumping light power from the pumping light source, it is made constant regardless of the magnitude of the input signal light power, and this gain deviation is removed by a fixed filter means with a fixed cutoff wavelength, which results in a wide range. Gain flattening is achieved for a wide range of input signal light power in the wavelength range.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(A)第1の実施形態 以下、本発明を、EDFAに適用した第1の実施形態を
図面を参照しながら説明する。ここで、図1がこの第1
の実施形態の全体構成を示すものである。
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to an EDFA will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 shows this first
2 shows the overall configuration of the embodiment of FIG.

【0021】図1において、この第1の実施形態のED
FA1は、プリアンプ部(前段光ファイバ増幅部)2及
びポストアンプ部(後段光ファイバ増幅部)3を縦続接
続した2段構成を基本としている。
In FIG. 1, the ED of the first embodiment is shown.
The FA 1 is based on a two-stage configuration in which a preamplifier unit (front stage optical fiber amplifier unit) 2 and a postamplifier unit (post stage optical fiber amplifier unit) 3 are connected in cascade.

【0022】この第1の実施形態の場合、プリアンプ部
2には前方励起方法を採用したものを適用している。プ
リアンプ部2において、信号光の経路上には、入射側か
ら、アイソレータ21、波長選択性を有する光カプラ2
2、Alが5重量%添加されているEDF23及びアイ
ソレータ24が順次配置されており、上記光カプラ22
には例えばレーザダイオードでなる励起光光源25が接
続されており、励起光光源25からの励起光(例えば9
80nm帯;1480nm帯でも良い)がこの光カプラ
22を介してEDF23に供給される。
In the case of the first embodiment, the preamplifier unit 2 adopting the forward excitation method is applied. In the preamplifier section 2, on the path of the signal light, from the incident side, the isolator 21 and the optical coupler 2 having wavelength selectivity are provided.
2, the EDF 23 to which 5 wt% of Al is added, and the isolator 24 are sequentially arranged.
A pumping light source 25 made of, for example, a laser diode is connected to the pumping light source 25.
(80 nm band; 1480 nm band may be used) is supplied to the EDF 23 via the optical coupler 22.

【0023】一方、ポストアンプ部3には、後方励起方
法を採用したものを適用している。ポストアンプ部3に
おいて、信号光の経路上には、入射側から、アイソレー
タ31、Alが5重量%添加されているEDF32、波
長選択性を有する光カプラ33及びアイソレータ34が
順次配置されており、上記光カプラ33には例えばレー
ザダイオードでなる励起光光源35が接続されており、
励起光光源35からの励起光(例えば980nm帯;1
480nm帯でも良い)がこの光カプラ33を介してE
DF32に供給される。
On the other hand, the post-amplifier section 3 adopts the backward pumping method. In the post-amplifier section 3, an isolator 31, an EDF 32 containing 5% by weight of Al, an optical coupler 33 having wavelength selectivity, and an isolator 34 are sequentially arranged on the signal light path from the incident side. A pumping light source 35 formed of, for example, a laser diode is connected to the optical coupler 33,
Excitation light from the excitation light source 35 (for example, 980 nm band; 1
480 nm band may be used) E through the optical coupler 33
It is supplied to the DF32.

【0024】従って、これらプリアンプ部2及びポスト
アンプ部3単独での増幅作用は、周知の通りである。す
なわち、励起光光源25又は35から射出され、光カプ
ラ22又は33を介してEDF23又は32に入射され
た励起光は、EDF23又は32で吸収されて十分な反
転分布を起こし、励起光がEDF23又は32に入射さ
れている状態で、信号光がEDF23又は32に入射さ
れると、その信号光はEDF23又は32の誘導放出作
用によって次第に増幅され、その増幅された信号光が出
射信号光として送出される。なお、アイソレータ21及
び24、又は、31及び34は、プリアンプ部2又はポ
ストアンプ部3における増幅動作が他からの悪影響を受
けないようにすると共に、増幅作用が他に影響を与えな
いようにするために設けられている。
Therefore, the amplifying action of the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3 alone is well known. That is, the excitation light emitted from the excitation light source 25 or 35 and incident on the EDF 23 or 32 via the optical coupler 22 or 33 is absorbed by the EDF 23 or 32 to cause a sufficient population inversion, and the excitation light is the EDF 23 or When the signal light is incident on the EDF 23 or 32 while being incident on 32, the signal light is gradually amplified by the stimulated emission action of the EDF 23 or 32, and the amplified signal light is sent out as outgoing signal light. It Note that the isolators 21 and 24 or 31 and 34 prevent the amplifying operation in the preamplifier unit 2 or the postamplifier unit 3 from being adversely affected by others, and prevent the amplifying action from affecting others. It is provided for.

【0025】この第1実施形態においては、以上のよう
な従来のEDFAでも存在していた基本的な構成に加え
て、光カプラ4、カットオフ波長を調整可能な例えば誘
電体多層膜による長波長通過フィルタ(LWPF)5、
及び、LWPF5のカットオフ波長を制御するLWPF
制御部6が設けられている。
In the first embodiment, in addition to the basic structure that has existed in the conventional EDFA as described above, the optical coupler 4 and the long wavelength by a dielectric multilayer film whose cutoff wavelength can be adjusted are used. Pass filter (LWPF) 5,
And LWPF for controlling the cutoff wavelength of LWPF 5
A control unit 6 is provided.

【0026】光カプラ4は、当該EDFA1の入力段に
設けられており、入射側光ファイバからの波長多重され
ている入力信号光を2分岐し、一方の分岐信号光をプリ
アンプ部2に入射させると共に、他方の分岐信号光をL
WPF制御部6に入射させるものである。
The optical coupler 4 is provided at the input stage of the EDFA 1 and splits the wavelength-multiplexed input signal light from the incident side optical fiber into two and makes one branch signal light incident on the preamplifier section 2. Together with the other branch signal light
The light is incident on the WPF controller 6.

【0027】LWPF5は、プリアンプ部2及びポスト
アンプ部3間の信号光経路上に介挿されており、プリア
ンプ部2で増幅された信号光の短波長側をカットするも
のであり、カットオフ波長はLWPF制御部6によって
制御される。ここで、カットオフ波長は可変されるもの
であるが、おおむね1530nm近傍で変化するもので
ある。
The LWPF 5 is inserted on the signal light path between the preamplifier unit 2 and the postamplifier unit 3, and cuts the short wavelength side of the signal light amplified by the preamplifier unit 2 and has a cutoff wavelength. Is controlled by the LWPF controller 6. Here, although the cutoff wavelength is variable, it generally changes in the vicinity of 1530 nm.

【0028】LWPF制御部6は、光カプラ4によって
分岐された入力信号光のパワーを検出し、その検出パワ
ーに応じて、LWPF5のカットオフ波長を変化させ
る。ここでは、入力信号光パワーが大きいほどカットオ
フ波長を短波長側にシフトさせ、1530nm帯での利
得を変化させる。
The LWPF control section 6 detects the power of the input signal light branched by the optical coupler 4 and changes the cutoff wavelength of the LWPF 5 according to the detected power. Here, the cutoff wavelength is shifted to the shorter wavelength side as the input signal light power is higher, and the gain in the 1530 nm band is changed.

【0029】波長特性が可変なLWPF5の構成として
は、既存の種々のものを適用可能であるが、以下では、
2例を挙げて簡単に説明する。
Various existing structures can be applied to the LWPF 5 having variable wavelength characteristics.
Two examples will be briefly described.

【0030】図3は、波長特性が可変な上述したLWP
F5の第1の構成例を示すものである。
FIG. 3 shows the above-mentioned LWP having variable wavelength characteristics.
It shows a first configuration example of F5.

【0031】このLWPF5は、透過中心波長が場所に
よらずに均一の誘電体多層膜によるLWPF板(LWP
F本体)51aと、LWPF制御部6からの制御信号に
よってLWPF板51aの角度を変化させるように回転
軸がLWPF板51aに取り付けられているステッピン
グモータ52と、LWPF板51aを挟んで対向して設
けられているコリメータレンズ53及び54から構成さ
れている。一方のコリメータレンズ53は、アイソレー
タ24からの出力信号光を伝搬する光ファイバ53aの
端部に設けられており、他方のコリメータレンズ54
は、アイソレータ34への入力信号光を伝搬する光ファ
イバ54aの端部に設けられている。
This LWPF 5 is an LWPF plate (LWP) made of a dielectric multilayer film whose transmission center wavelength is uniform regardless of location.
F main body) 51a, and a stepping motor 52 whose rotation shaft is attached to the LWPF plate 51a so as to change the angle of the LWPF plate 51a in response to a control signal from the LWPF control unit 6 and the LWPF plate 51a. It is composed of collimator lenses 53 and 54 provided. One collimator lens 53 is provided at the end of the optical fiber 53a that propagates the output signal light from the isolator 24, and the other collimator lens 54
Is provided at the end of the optical fiber 54a that propagates the input signal light to the isolator 34.

【0032】光ファイバ53aを伝搬してきてコリメー
タレンズ53から平行光として空間に出射された信号光
の波長は、LWPF板51aを透過することで短波長成
分がカットされ、この短波長成分がカットされた信号光
がコリメータレンズ54によって集光されて光ファイバ
54aに導入されるようになされている。
The wavelength of the signal light that has propagated through the optical fiber 53a and is emitted from the collimator lens 53 as parallel light into the space has its short wavelength component cut by passing through the LWPF plate 51a, and this short wavelength component is cut. The signal light is collected by the collimator lens 54 and introduced into the optical fiber 54a.

【0033】ここで、光軸の直交方向に対するLWPF
板51aの傾斜角度θが0であれば、LWPF板51a
を透過する光路が最も短くなって中心波長は長波長とな
り、傾斜角度θが大きくなるに従ってLWPF板51a
を透過する光路長が長くなって中心波長は短波長側にず
れていき、この中心波長のシフトに伴い、カットオフ波
長もシフトする。すなわち、LWPF制御部6は、入力
信号光の検出パワーに応じて、ステッピングモータ52
を介して、LWPF板51aの傾斜角度θを制御して、
LWPF5のカットオフ波長を変化させる。
Here, the LWPF in the direction orthogonal to the optical axis
If the inclination angle θ of the plate 51a is 0, the LWPF plate 51a
The optical path that transmits light becomes shortest and the central wavelength becomes long wavelength. As the tilt angle θ increases, the LWPF plate 51a
As the optical path length of light passing through the center wavelength becomes longer, the center wavelength shifts to the short wavelength side, and the cutoff wavelength also shifts as the center wavelength shifts. That is, the LWPF controller 6 determines the stepping motor 52 according to the detected power of the input signal light.
Via, the inclination angle θ of the LWPF plate 51a is controlled,
The cutoff wavelength of LWPF5 is changed.

【0034】図4は、波長特性が可変な上述したLWP
F5の第2の構成例を示すものである。
FIG. 4 shows the above-mentioned LWP having variable wavelength characteristics.
It shows a second configuration example of F5.

【0035】このLWPF5は、透過中心波長がスライ
ド方向に連続的に異なるようになされている誘電体多層
膜によるLWPF板(LWPF本体)51bと、LWP
F制御部6からの制御信号に応じた角度だけ回転するス
テッピングモータ52と、ステッピングモータ52の回
転方向及び量に応じてLWPF板51bをスライドさせ
る回転・直動変換機構(例えばラック及びピニオン)5
5と、LWPF板51aを挟んで対向して設けられてい
るコリメータレンズ53及び54から構成されている。
The LWPF 5 includes an LWPF plate (LWPF body) 51b made of a dielectric multilayer film whose transmission center wavelengths are continuously different from each other in the sliding direction, and an LWP.
A stepping motor 52 that rotates by an angle according to a control signal from the F control unit 6, and a rotation / linear motion conversion mechanism (for example, a rack and a pinion) 5 that slides the LWPF plate 51b according to the rotation direction and amount of the stepping motor 52.
5 and collimator lenses 53 and 54 provided to face each other with the LWPF plate 51a interposed therebetween.

【0036】この構成例においても、光ファイバ53a
を伝搬してきてコリメータレンズ53から平行光として
空間に出射された信号光の波長は、LWPF板51bを
透過することで短波長成分がカットされ、この短波長成
分がカットされた信号光がコリメータレンズ54によっ
て集光されて光ファイバ54aに導入されるようになさ
れている。
Also in this configuration example, the optical fiber 53a
The wavelength of the signal light that has propagated through and is emitted into the space as parallel light from the collimator lens 53 has its short wavelength component cut by passing through the LWPF plate 51b, and the signal light with this short wavelength component cut is the collimator lens. The light is condensed by 54 and introduced into the optical fiber 54a.

【0037】ここで、LWPF板51bの透過中心波長
がスライド方向に連続的に異なるようになされているの
で、照射時におけるLWPF板51bのスライド位置に
よって、LWPF板51bを透過した信号光の中心波長
が変化し、この中心波長に応じてカットオフ波長もシフ
トする。すなわち、LWPF制御部6は、入力信号光の
検出パワーに応じて、ステッピングモータ52及び回転
・直動変換機構55を介して、LWPF板51bのスラ
イド位置を制御して、LWPF5のカットオフ波長を変
化させる。
Here, since the transmission center wavelength of the LWPF plate 51b is continuously different in the sliding direction, the center wavelength of the signal light transmitted through the LWPF plate 51b depends on the sliding position of the LWPF plate 51b during irradiation. Changes, and the cutoff wavelength also shifts according to this center wavelength. That is, the LWPF control unit 6 controls the slide position of the LWPF plate 51b via the stepping motor 52 and the rotation / linear motion converting mechanism 55 in accordance with the detected power of the input signal light to set the cutoff wavelength of the LWPF 5. Change.

【0038】なお、LWPF5の第1の構成例の場合、
透過中心波長(従ってカットオフ波長)を短波長側にシ
フトさせるほど(傾斜角度θを大きくするほど)、偏波
依存性ロス(PDL;Polarization Dependent Loss )
が大きくなるが、第2の構成例では、透過中心波長(従
ってカットオフ波長)を短波長側にシフトさせてもPD
Lは一様である。但し、回転・直動変換機構55分だ
け、第2の構成例の方が構成要素は多い。
In the case of the first configuration example of the LWPF 5,
Polarization Dependent Loss (PDL) increases as the transmission center wavelength (and thus the cutoff wavelength) shifts toward the shorter wavelength side (the tilt angle θ increases).
However, in the second configuration example, even if the transmission center wavelength (and thus the cutoff wavelength) is shifted to the short wavelength side, the PD
L is uniform. However, there are more components in the second configuration example than in the rotation / linear motion converting mechanism 55.

【0039】第1の実施形態は、1530〜1560n
m帯において、入力信号光パワーがいずれであっても利
得平坦化を達成できることを意図して図1に示すように
構成したものである。
The first embodiment is 1530 to 1560n.
In the m band, the configuration is as shown in FIG. 1 with the intention that the gain flattening can be achieved regardless of the input signal light power.

【0040】以下、かかる構成を採用した考え方につい
て、上記図2、及び図5をも参照しながら説明する。な
お、図5は、第1の実施形態の構成から、光カプラ4、
LWPF5及びLWPF制御部6を除外した構成(2段
構成の従来のEDFA)の4波長についての入力信号光
パワー対利得特性を示すものである。
The concept of adopting such a configuration will be described below with reference to FIGS. 2 and 5 above. It should be noted that FIG. 5 shows the configuration of the optical coupler 4 according to the first embodiment.
6 shows input signal light power versus gain characteristics for four wavelengths in a configuration (conventional EDFA having a two-stage configuration) excluding the LWPF 5 and the LWPF control unit 6.

【0041】まず、第1の実施形態の構成から、光カプ
ラ4、LWPF5及びLWPF制御部6を除外した構成
について検討してみる。上述した図2に示すように、A
lを5重量%添加したEDFを適用した1段構成のED
FAは、波長域1540〜1560nmでの利得偏差は
少なく、この波長域で利得平坦度を達成できており、2
段構成にしても同様である。しかも、図5の4波長につ
いての入力信号光パワー対利得特性から明らかなよう
に、波長域1540〜1560nmは、入力信号光パワ
ーPinの広範囲に渡って利得平坦度を達成できている。
First, let us consider a configuration excluding the optical coupler 4, the LWPF 5, and the LWPF control unit 6 from the configuration of the first embodiment. As shown in FIG. 2 described above, A
1-stage ED to which EDF containing 5% by weight of 1 is applied
The FA has a small gain deviation in the wavelength range of 1540 to 1560 nm, and can achieve the gain flatness in this wavelength range.
The same applies to the stage configuration. Moreover, as is clear from the input signal light power-gain characteristics for the four wavelengths in FIG. 5, the gain flatness can be achieved in the wavelength range 1540 to 1560 nm over a wide range of the input signal light power Pin.

【0042】そのため、この第1の実施形態において
は、EDF23及びEDF32としてAlを5重量%添
加したEDFを適用し、波長域1540〜1560nm
での利得平坦度を得ることとしている。従って、153
0(〜1540nm)帯において、同じ利得を得るよう
にすれば良い。
Therefore, in the first embodiment, EDF containing 5% by weight of Al is used as the EDF 23 and EDF 32, and the wavelength range of 1540 to 1560 nm is used.
Gain flatness at Therefore, 153
The same gain may be obtained in the 0 (up to 1540 nm) band.

【0043】EDF23及びEDF32としてAlを5
重量%添加したEDFを適用した場合、図2に示すよう
に、1530nm帯において利得ピークを有し、この1
530nm帯における利得ピークの波長域1540〜1
560nmの平坦利得からの偏差は、図5に示すよう
に、入力信号光パワーPinが大きくなるに従い小さくな
っていき、入力信号光パワーPinがかなり大きくなる
と、他の波長帯以上に利得の落ち込み(利得飽和によ
る)が大きくなる。
Al is used as EDF 23 and EDF 32.
When the EDF added with weight% is applied, as shown in FIG. 2, it has a gain peak in the 1530 nm band.
Gain peak wavelength range 1540 to 1 in the 530 nm band
As shown in FIG. 5, the deviation from the flat gain of 560 nm becomes smaller as the input signal light power Pin becomes larger, and when the input signal light power Pin becomes considerably larger, the gain falls to the other wavelength band or more ( (Due to gain saturation).

【0044】そのため、1530nm帯における利得ピ
ークの抑圧と、1530nm帯における利得飽和を回避
することが求められる。
Therefore, it is necessary to suppress the gain peak in the 1530 nm band and avoid gain saturation in the 1530 nm band.

【0045】EDFAへの入力信号光のパワーPinは入
力側光ファイバ損失等によって一義でないので、固定の
波長フィルタによって、1530nm帯の利得ピークを
抑圧させることは適用できない。また、ある入力信号光
パワーPinに対する波長対利得特性の逆特性を有するフ
ィルタがあったとしても、入力信号光パワーPinの広範
囲に渡って逆特性を有するフィルタは入手することは困
難である。そこで、この実施形態においては、カットオ
フ波長を調整可能なLWPF5を設け、入力信号光パワ
ーPinに応じてLWPF5のカットオフ波長を制御する
ことを通じて、入力信号光パワーPinに応じて1530
nm帯の利得ピークの抑圧量を変えることとした。従っ
て、LWPF5は、擬似的に、入力信号光の広範囲のパ
ワーPinに対する波長対利得特性の逆特性フィルタにな
っている。
Since the power Pin of the input signal light to the EDFA is not unique due to the loss of the optical fiber on the input side, it is not applicable to suppress the gain peak in the 1530 nm band with a fixed wavelength filter. Further, even if there is a filter having the inverse characteristic of the wavelength vs. gain characteristic for a certain input signal light power Pin, it is difficult to obtain a filter having the inverse characteristic over a wide range of the input signal light power Pin. Therefore, in this embodiment, the LWPF 5 whose cutoff wavelength can be adjusted is provided, and the cutoff wavelength of the LWPF 5 is controlled according to the input signal light power Pin, so as to adjust the cutoff wavelength according to the input signal light power Pin 1530.
It was decided to change the amount of suppression of the gain peak in the nm band. Therefore, the LWPF 5 is a pseudo inverse characteristic filter of the wavelength vs. gain characteristic for a wide range of power Pin of the input signal light.

【0046】ここで、LWPF5をプリアンプ部2及び
ポストアンプ部3間に介挿しているのは、1530nm
帯における利得飽和の回避をも考慮している。
Here, the LWPF 5 is inserted between the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3 at 1530 nm.
It also considers avoiding gain saturation in the band.

【0047】LWPF5の介挿位置としては、(1) プリ
アンプ部2の前段、(2) プリアンプ部2及びポストアン
プ部3間、(3) ポストアンプ部3の後段(なお、この場
合は後述するように他の実施形態を構成している)が考
えられる。
The LWPF 5 is inserted at (1) the front stage of the preamplifier unit 2, (2) between the preamplifier unit 2 and the postamplifier unit 3, and (3) the rear stage of the postamplifier unit 3 (this case will be described later). Other embodiments are thus configured).

【0048】LWPF5をプリアンプ部2の前段に介挿
した場合(1) には、プリアンプ部2のEDF23でのA
SEによる雑音成分もポストアンプ部3で増幅されるの
で、雑音指数(NF)の面から好ましくない。なお、後
段側にさらに可変LWPFが設けられる場合には、この
位置に設けられていても良い。
When the LWPF 5 is inserted before the preamplifier section 2 (1), A in the EDF 23 of the preamplifier section 2 is set.
Since the noise component due to SE is also amplified by the post-amplifier unit 3, it is not preferable in terms of noise figure (NF). In addition, when the variable LWPF is further provided on the subsequent stage side, it may be provided at this position.

【0049】LWPF5をポストアンプ部3の後段に介
挿した場合(3) には、プリアンプ部2の増幅によって、
利得ピークを有する1530nm帯をポストアンプ部3
がさらに増幅するので、フィルタリング前に1530n
m帯で利得飽和を起こす恐れがある。なお、入力信号光
パワーPinがある程度小さいことが補償されているED
FAでは、かかる介挿位置でも良く本発明の他の実施形
態となる。実験上では、第1の実施形態に係る(2) の場
合より利得平坦性は劣っている。
When the LWPF 5 is inserted after the post-amplifier section 3 (3), the amplification of the pre-amplifier section 2 causes
Post-amplifier section 3 for 1530 nm band with gain peak
Is further amplified, so 1530n before filtering
There is a risk of gain saturation in the m band. The ED is compensated for the input signal light power Pin being small to some extent.
In FA, such an insertion position may be used, which is another embodiment of the present invention. Experimentally, the gain flatness is inferior to the case of (2) according to the first embodiment.

【0050】第1の実施形態のように、LWPF5をプ
リアンプ部2及びポストアンプ部3間に介挿した場合に
は、プリアンプ部2のEDF23でのASEによる雑音
成分をフィルタリングによって除去できる、ポストアン
プ部3に入力する前に1530nm帯の利得ピークを抑
圧しているので、ポストアンプ部3での増幅によっても
利得飽和を起こすことがなくなる、等の理由からかかる
介挿位置が好ましい。
When the LWPF 5 is inserted between the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3 as in the first embodiment, the noise component due to ASE in the EDF 23 of the preamplifier section 2 can be removed by filtering. Since the gain peak in the 1530 nm band is suppressed before being input to the unit 3, such an insertion position is preferable for the reason that gain saturation does not occur even when amplification is performed in the post amplifier unit 3.

【0051】なお、ポストアンプ部3によって生じた雑
音成分を除去できないが、ポストアンプ部3にはプリア
ンプ部2によって増幅されたしかも雑音成分が少ないか
なりのパワーを有する信号光が入力されるので、ポスト
アンプ部3で雑音が混入されても十分なS/N比を確保
でき、実際上問題となることはない。
Although the noise component generated by the post-amplifier unit 3 cannot be removed, the signal light having a considerable power and amplified by the pre-amplifier unit 2 and having a small noise component is input to the post-amplifier unit 3. Even if noise is mixed in the post-amplifier section 3, a sufficient S / N ratio can be secured, and there is no practical problem.

【0052】この第1の実施形態において、当然に、ポ
ストアンプ部3からの出力信号光での波長域1530〜
1560nmで利得平坦度を確保できていれば良い。そ
のため、LWPF5からの信号光段階で、1530nm
帯の利得が他の波長域1540〜1560nmの利得と
同じである必要はなく、LWPF5からの信号光段階で
の利得が、ポストアンプ部3の増幅処理後の出力信号光
の波長域1530〜1560nmで利得平坦度を確保す
る程度になっておれば良く、これに応じて、LWPF5
のカットオフ波長が選定される。
In the first embodiment, it goes without saying that the wavelength range of the output signal light from the post-amplifier section 3 is 1530-.
It suffices if the gain flatness can be secured at 1560 nm. Therefore, at the signal light stage from LWPF5, 1530 nm
The gain of the band does not have to be the same as the gain of the other wavelength bands 1540 to 1560 nm, and the gain in the signal light stage from the LWPF 5 is the wavelength band of the output signal light after the amplification processing of the post-amplifier unit 1530 to 1560 nm. It suffices that the gain flatness is ensured at, and in accordance with this, the LWPF5
The cutoff wavelength of is selected.

【0053】なお、プリアンプ部及びポストアンプ部を
縦続接続した2段構成の従来のEDFAにおいては、プ
リアンプ部及びポストアンプ部間には1個のアイソレー
タが設けられていた。しかし、この実施形態の場合、L
WPF5をプリアンプ部2及びポストアンプ部3間に介
挿しているため、LWPF5での反射がプリアンプ部2
及びポストアンプ部3のいずれにも影響しないように、
LWPF5の前後にアイソレータ24及び31を設けて
いる。
In the conventional two-stage EDFA in which the preamplifier section and the postamplifier section are connected in cascade, one isolator is provided between the preamplifier section and the postamplifier section. However, in this embodiment, L
Since the WPF 5 is inserted between the preamplifier unit 2 and the postamplifier unit 3, the reflection at the LWPF 5 is caused by the preamplifier unit 2
And so as not to affect any of the post amplifier section 3,
Isolators 24 and 31 are provided before and after the LWPF 5.

【0054】図6は、上記第1の実施形態の構成におけ
る4波長の入力信号光パワー対利得特性の実験結果を示
すものである。図5及び図6の比較から明らかなよう
に、この第1の実施形態のEDFA1では、ポストアン
プ部3から出力された信号光の利得は、入力信号光パワ
ーPinの広範囲に渡って波長域1530〜1560nm
で平坦化されている。
FIG. 6 shows the experimental results of the input signal light power vs. gain characteristics of four wavelengths in the configuration of the first embodiment. As is clear from the comparison between FIG. 5 and FIG. 6, in the EDFA 1 of the first embodiment, the gain of the signal light output from the postamplifier unit 3 is in the wavelength range 1530 over a wide range of the input signal light power Pin. ~ 1560nm
Has been flattened by.

【0055】従って、上記第1の実施形態によれば、カ
ットオフ波長を可変できるLWPF5をプリアンプ部2
及びポストアンプ部3間に介在し、入力信号光パワーに
応じてそのカットオフ波長を可変するようにしたので、
入力信号光パワーの広範囲に渡ってしかも広範囲の波長
域で利得平坦化を達成できるEDFAを実現することが
できる。
Therefore, according to the first embodiment, the LWPF 5 capable of varying the cutoff wavelength is used as the preamplifier section 2.
And the post-amplifier unit 3 so that the cutoff wavelength can be varied according to the input signal light power.
It is possible to realize an EDFA which can achieve gain flattening over a wide range of input signal light power and also over a wide wavelength range.

【0056】(B)第2の実施形態 図7は、本発明の第2の実施形態を示すものであり、上
述した図1との対応、同一部分には同一符号を付して示
すものである。
(B) Second Embodiment FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. Corresponding to FIG. 1 described above, the same parts are designated by the same reference numerals. is there.

【0057】この第2の実施形態のEDFA1−2は、
1530nm帯での利得ピークを抑圧させるためのカッ
トオフ波長が可変のLWPF5をプリアンプ部2及びポ
ストアンプ部3間に介挿するだけでなく、第2のLWP
F5−2をポストアンプ部3の出力側に設け、この設置
に応じるために、第2の分岐用光カプラ4−2及び第2
のLWPF制御部6−2(LWPF制御部6を共用して
も良い)を設けたものである。
The EDFA 1-2 of the second embodiment is
Not only the LWPF 5 having a variable cutoff wavelength for suppressing the gain peak in the 1530 nm band is inserted between the preamplifier unit 2 and the postamplifier unit 3, but also the second LWP
The F5-2 is provided on the output side of the post-amplifier section 3, and in order to comply with this installation, the second branch optical coupler 4-2 and the second branch optical coupler 4-2 are provided.
The LWPF control unit 6-2 (which may share the LWPF control unit 6) is provided.

【0058】すなわち、1530nm帯での利得ピーク
の入力信号光パワーに応じた抑圧機能を、2個のLWP
F5及び5−2で実現するようにしたものである。
That is, the suppression function according to the input signal light power of the gain peak in the 1530 nm band is used for two LWPs.
This is realized by F5 and 5-2.

【0059】従って、この第2の実施形態によっても、
入力信号光パワーの広範囲に渡ってしかも広範囲の波長
域で利得平坦化を達成できるEDFAを実現することが
できる。また、この第2の実施形態によれば、ポストア
ンプ部3によって生じた雑音成分を第2のLWPF5−
2が除去することができる。
Therefore, according to the second embodiment as well,
It is possible to realize an EDFA which can achieve gain flattening over a wide range of input signal light power and also over a wide wavelength range. In addition, according to the second embodiment, the noise component generated by the post-amplifier unit 3 is converted into the second LWPF5-
2 can be removed.

【0060】(C)第3の実施形態 図8は、本発明の第3の実施形態を示すものであり、上
述した図7との対応、同一部分には同一符号を付して示
すものである。
(C) Third Embodiment FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. Corresponding to FIG. 7 described above, the same parts are designated by the same reference numerals. is there.

【0061】この第3の実施形態のEDFA1−3は、
第2の実施形態における第2の分岐用光カプラ4−2の
設置位置を、LWPF5の出力位置にしたものである。
LWPF5から出力された信号光のパワーは入力信号光
のパワーに応じているので、この第3の実施形態におい
ても、第2のLWPF5−2は入力信号光のパワーに応
じてカットオフ波長が可変されている。
The EDFA 1-3 of the third embodiment is
The installation position of the second branching optical coupler 4-2 in the second embodiment is the output position of the LWPF 5.
Since the power of the signal light output from the LWPF 5 depends on the power of the input signal light, the cutoff wavelength of the second LWPF 5-2 is variable according to the power of the input signal light also in the third embodiment. Has been done.

【0062】従って、この第3の実施形態によっても、
入力信号光パワーの広範囲に渡ってしかも広範囲の波長
域で利得平坦化を達成できるEDFAを実現することが
できる。また、この第3の実施形態によれば、ポストア
ンプ部3によって生じた雑音成分を第2のLWPF5−
2が除去することができる。
Therefore, according to the third embodiment as well,
It is possible to realize an EDFA which can achieve gain flattening over a wide range of input signal light power and also over a wide wavelength range. In addition, according to the third embodiment, the noise component generated by the post-amplifier unit 3 is reduced to the second LWPF5-.
2 can be removed.

【0063】(D)第4の実施形態 次に、本発明を、EDFAに適用した第4の実施形態を
図面を参照しながら説明する。ここで、図9がこの第4
の実施形態の全体構成を示すものであり、上述した図1
との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
(D) Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention applied to an EDFA will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 9 shows this fourth
1 shows the overall configuration of the embodiment of FIG.
The same or corresponding portions as and are designated by the same reference numerals.

【0064】図9において、この第4の実施形態のED
FA1−4も、プリアンプ部(前段光ファイバ増幅部)
2及びポストアンプ部(後段光ファイバ増幅部)3を縦
続接続した2段構成を基本としている。
In FIG. 9, the ED of the fourth embodiment is shown.
FA1-4 also has a preamplifier unit (pre-stage optical fiber amplifier unit)
2 and a post-amplifier section (post-stage optical fiber amplifying section) 3 are basically connected in a two-stage configuration.

【0065】この第4の実施形態の場合にも、プリアン
プ部2には前方励起方法を採用したものを適用してお
り、プリアンプ部2は、アイソレータ21、光カプラ2
2、Alが5重量%添加されているEDF23、アイソ
レータ24及び励起光光源25で構成されている。
Also in the case of the fourth embodiment, the preamplifier unit 2 adopting the forward pumping method is applied, and the preamplifier unit 2 includes an isolator 21 and an optical coupler 2.
2, EDF 23 to which 5% by weight of Al is added, an isolator 24, and a pumping light source 25.

【0066】一方、ポストアンプ部3には後方励起方法
を採用したものを適用している。ポストアンプ部3にお
いて、信号光の経路上には、入射側から、Alが5重量
%添加されているEDF32、波長選択性を有する光カ
プラ33及びアイソレータ34が順次配置されており、
上記光カプラ33には例えばレーザダイオードでなる励
起光光源36が接続されており、励起光光源36からの
励起光(例えば980nm帯;1480nm帯でも良
い)がこの光カプラ33を介してEDF32に供給され
る。
On the other hand, the post-amplifier unit 3 adopts the backward pumping method. In the post-amplifier section 3, an EDF 32 containing 5 wt% of Al, an optical coupler 33 having wavelength selectivity, and an isolator 34 are sequentially arranged on the path of the signal light from the incident side.
A pumping light source 36, which is, for example, a laser diode, is connected to the optical coupler 33, and pumping light (eg, 980 nm band; 1480 nm band) from the pumping light source 36 is supplied to the EDF 32 via the optical coupler 33. To be done.

【0067】なお、第4の実施形態の場合、プリアンプ
部2及びポストアンプ部3間にLWPF5が設けられて
いないので、プリアンプ部2及びポストアンプ部3間に
設けるアイソレータは1個(24)だけで十分である。
In the case of the fourth embodiment, since the LWPF 5 is not provided between the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3, only one isolator (24) is provided between the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3. Is enough.

【0068】プリアンプ部2及びポストアンプ部3での
内部構成が以上の通りであるので、プリアンプ部2及び
ポストアンプ部3単独での増幅作用は、周知の通りであ
る。すなわち、励起光光源25又は36から射出され、
光カプラ22又は33を介してEDF23又は32に入
射された励起光は、EDF23又は32で吸収されて十
分な反転分布を起こし、励起光がEDF23又は32に
入射されている状態で、信号光がEDF23又は32に
入射されると、その信号光はEDF23又は32の誘導
放出作用によって次第に増幅され、その増幅された信号
光が出射信号光として送出される。なお、アイソレータ
21、24及び34は、プリアンプ部2又はポストアン
プ部3における増幅動作が他からの悪影響を受けないよ
うにすると共に、増幅作用が他に影響を与えないように
するために設けられている。
Since the internal configurations of the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3 are as described above, the amplifying action of the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3 alone is well known. That is, it is emitted from the excitation light source 25 or 36,
The pumping light that has entered the EDF 23 or 32 via the optical coupler 22 or 33 is absorbed by the EDF 23 or 32 to cause a sufficient population inversion, and the pumping light is input to the EDF 23 or 32. When entering the EDF 23 or 32, the signal light is gradually amplified by the stimulated emission action of the EDF 23 or 32, and the amplified signal light is sent out as outgoing signal light. The isolators 21, 24, and 34 are provided to prevent the amplifying operation in the preamplifier unit 2 or the postamplifier unit 3 from being adversely affected by others, and to prevent the amplifying action from affecting others. ing.

【0069】この第4の実施形態においては、以上のよ
うな従来のEDFAでも存在していた基本的な構成に加
えて、光カプラ4、カットオフ波長が固定の例えば誘電
体多層膜による長波長通過フィルタ(固定LWPF)
7、及び、励起光光源制御部8が設けられている。ま
た、ポストアンプ部3における励起光光源36として、
励起光パワーを可変できるものが適用されている。
In the fourth embodiment, in addition to the basic structure that has existed in the conventional EDFA as described above, the optical coupler 4 has a long cut-off wavelength, for example, a long wavelength formed by a dielectric multilayer film. Pass filter (fixed LWPF)
7 and the excitation light source controller 8 are provided. Further, as the excitation light source 36 in the post-amplifier section 3,
The one that can change the excitation light power is applied.

【0070】光カプラ4は、当該EDFA1−4の入力
段に設けられており、入射側光ファイバからの波長多重
されている入力信号光を2分岐し、一方の分岐信号光を
プリアンプ部2に入射させると共に、他方の分岐信号光
を励起光光源制御部8に入射させるものである。
The optical coupler 4 is provided at the input stage of the EDFA 1-4, and splits the wavelength-multiplexed input signal light from the incident side optical fiber into two, and branches one of the branched signal light into the preamplifier section 2. In addition to being incident, the other branched signal light is incident on the excitation light source controller 8.

【0071】固定LWPF7は、ポストアンプ部3の出
力側に設けられており、ポストアンプ部3からの出力信
号光の短波長側をカットするものである。ここで、カッ
トオフ波長は、1530nm近傍に選定されている。
The fixed LWPF 7 is provided on the output side of the post-amplifier section 3 and cuts the short wavelength side of the output signal light from the post-amplifier section 3. Here, the cutoff wavelength is selected in the vicinity of 1530 nm.

【0072】励起光光源制御部8は、光カプラ4によっ
て分岐された入力信号光のパワーを検出し、その検出パ
ワーに応じて、パワー可変励起光光源36からの励起光
パワーを可変させるものである。ここでは、入力信号光
パワーが大きいほど励起光パワーを大きくさせる。
The pumping light source controller 8 detects the power of the input signal light branched by the optical coupler 4 and varies the pumping light power from the power variable pumping light source 36 according to the detected power. is there. Here, the larger the input signal light power, the larger the pumping light power.

【0073】この第4の実施形態は、1530〜156
0nm帯において、入力信号光パワーがいずれであって
も利得平坦化を達成できることを意図して上述のように
構成したものである。以下、かかる構成を採用した考え
方について、図面を参照しながら説明する。
In the fourth embodiment, 1530 to 156 are provided.
In the 0 nm band, it is configured as described above with the intention of achieving gain flattening regardless of the input signal light power. Hereinafter, the concept of adopting such a configuration will be described with reference to the drawings.

【0074】まず、第4の実施形態の構成から、光カプ
ラ4、LWPF7及び励起光光源制御部8を除外した構
成について検討してみる。この場合には、第1の実施形
態の構成から特徴構成を除外した場合と同様なことを言
うことができる。すなわち、上述した図2に示すよう
に、Alを5重量%添加したEDFを適用した1段構成
のEDFAは、波長域1540〜1560nmでの利得
偏差は少なく、この波長域で利得平坦度を達成できてお
り、2段構成にしても同様に達成できる。しかも、上述
した図5の入力信号光パワー対利得特性から明らかなよ
うに、波長域1540〜1560nmは、入力信号光パ
ワーPinの広範囲に渡って利得平坦度を達成できてい
る。
First, let us consider a configuration excluding the optical coupler 4, the LWPF 7, and the pumping light source control section 8 from the configuration of the fourth embodiment. In this case, it is possible to say the same as when the characteristic configuration is excluded from the configuration of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 2 described above, the single-stage EDFA to which the EDF containing 5% by weight of Al is applied has a small gain deviation in the wavelength range of 1540 to 1560 nm and achieves the gain flatness in this wavelength range. It is possible to achieve the same with the two-stage configuration. Moreover, as is clear from the above-mentioned input signal light power vs. gain characteristic of FIG. 5, in the wavelength range 1540 to 1560 nm, the gain flatness can be achieved over a wide range of the input signal light power Pin.

【0075】そのため、この第4の実施形態において
も、EDF23及びEDF32としてAlを5重量%添
加したEDFを適用し、波長域1540〜1560nm
での利得平坦度を得ることとしている。従って、153
0(〜1540nm)帯において、同じ利得を得るよう
にすれば良い。
Therefore, also in the fourth embodiment, the EDF in which 5 wt% of Al is added is applied as the EDF 23 and the EDF 32, and the wavelength range 1540 to 1560 nm.
Gain flatness at Therefore, 153
The same gain may be obtained in the 0 (up to 1540 nm) band.

【0076】EDF23及びEDF32としてAlを5
重量%添加したEDFを適用した場合、図2に示すよう
に、1530nm帯において利得ピークを有し、この1
530nm帯における利得ピークの波長域1540〜1
560nmの平坦利得からの偏差は、図5に示すよう
に、入力信号光パワーPinが大きくなるに従い小さくな
っていき、入力信号光パワーPinがかなり大きくなる
と、他の波長帯以上に利得の落ち込み(利得飽和によ
る)が大きくなる。そのため、波長域1540〜156
0nmでの平坦利得と、1530(〜1540nm)帯
の利得を同じにするのに際して、1530nm帯におけ
る利得ピークの抑圧と、1530nm帯における利得飽
和を回避することが求められる。
Al is used as EDF 23 and EDF 32.
When the EDF added with weight% is applied, as shown in FIG. 2, it has a gain peak in the 1530 nm band.
Gain peak wavelength range 1540 to 1 in the 530 nm band
As shown in FIG. 5, the deviation from the flat gain of 560 nm becomes smaller as the input signal light power Pin becomes larger, and when the input signal light power Pin becomes considerably larger, the gain falls to the other wavelength band or more ( (Due to gain saturation). Therefore, the wavelength range 1540 to 156
When the flat gain at 0 nm and the gain in the 1530 (to 1540 nm) band are made the same, suppression of the gain peak in the 1530 nm band and avoidance of gain saturation in the 1530 nm band are required.

【0077】図10は、この第4の実施形態での処理イ
メージを説明するための仮想的な特性図である。波長域
1540〜1560nmでの平坦利得と、1530nm
帯の利得を同じにする際に、図10(a)(図5と同様
であるが再掲載している)に示すような波長域1540
〜1560nmでの平坦利得と1530nm帯の利得と
の偏差が入力信号光パワーPinによって変化する状況
を、図10(b)に示すように利得偏差が一定の状態に
する。このようにしたならば、一定の利得偏差分を固定
フィルタで除去できる。
FIG. 10 is a virtual characteristic diagram for explaining the processing image in the fourth embodiment. Flat gain in the wavelength range of 1540 to 1560 nm and 1530 nm
When the band gains are made the same, the wavelength range 1540 as shown in FIG. 10A (similar to FIG. 5 but reprinted) is shown.
The situation where the deviation between the flat gain at ˜1560 nm and the gain in the 1530 nm band changes depending on the input signal light power Pin is set to a state where the gain deviation is constant as shown in FIG. 10B. With this configuration, the fixed gain deviation can be removed by the fixed filter.

【0078】なお、利得偏差を一定することは、入力信
号光パワーPinが大きい領域では、従来に比較して15
30nm帯での利得を持ち上げていることになり、利得
飽和を軽減していることにもなる。
It should be noted that the constant gain deviation means that in the region where the input signal light power Pin is large, it is 15 compared to the conventional case.
This means that the gain in the 30 nm band is raised, and the gain saturation is also reduced.

【0079】第4の実施形態では、利得偏差を入力信号
光パワーに関係なく一定にする手段として、パワー可変
励起光光源36からの励起光パワーを入力信号光パワー
Pinに応じて可変する構成を採用しており、一定利得偏
差を除去する手段として固定LWPF7を設けている。
In the fourth embodiment, as a means for keeping the gain deviation constant regardless of the input signal light power, the pumping light power from the power variable pumping light source 36 is changed according to the input signal light power Pin. The fixed LWPF 7 is provided as means for removing the constant gain deviation.

【0080】次に、パワー可変励起光光源36からの励
起光パワーを入力信号光パワーPinに応じて可変するこ
とにより、図10(b)に示すような利得偏差が一定の
特性が得られることについて図11を用いて説明する。
Next, by varying the pumping light power from the variable power pumping light source 36 according to the input signal light power Pin, a characteristic with a constant gain deviation as shown in FIG. 10B can be obtained. Will be described with reference to FIG.

【0081】図11(a)は、プリアンプ部2の励起光
パワーが50mW、『ポストアンプ部3の励起光パワー
が50mW』の場合における、入力信号光パワーPinと
ポストアンプ部3からの出力光の4波長についての利得
との関係を示すものである。一方、図11(b)は、プ
リアンプ部2の励起光パワーが50mW、『ポストアン
プ部3の励起光パワーが100mW』の場合における、
入力信号光パワーPinとポストアンプ部3からの出力光
の4波長についての利得との関係を示すものである。
FIG. 11A shows the input signal light power Pin and the output light from the postamplifier section 3 when the pumping light power of the preamplifier section 2 is 50 mW and "the pumping light power of the postamplifier section 3 is 50 mW". 4 shows the relationship with the gain for the four wavelengths. On the other hand, FIG. 11B shows a case where the pumping light power of the preamplifier unit 2 is 50 mW and the pumping light power of the postamplifier unit 3 is 100 mW.
4 shows the relationship between the input signal light power Pin and the gain of the output light from the post-amplifier section 3 for four wavelengths.

【0082】ここで、今、『ポストアンプ部3の励起光
パワーが50mW』に係る図11(a)における入力信
号光パワーPinが−40dBmの場合の波長域1540
〜1560nmに対する1530nm帯での利得偏差Δ
Gに着目する。『ポストアンプ部3の励起光パワーが1
00mW』に係る図11(b)において、この利得偏差
ΔGは入力信号光パワーPinがほぼ−22dBmのとき
に得られている。従って、逆に考えると、入力信号光パ
ワーPinが−40dBmのときにポストアンプ部3の励
起光パワーを『50mW』にし、入力信号光パワーPin
が−22dBmのときにポストアンプ部3の励起光パワ
ーを『100mW』にすると、波長域1540〜156
0nmに対する1530nm帯での利得偏差ΔGを同じ
にできることが分かり、入力信号光パワーPinが他のと
きも同様にポストアンプ部3での励起光パワーを適宜選
定することで波長域1540〜1560nmに対する1
530nm帯での利得偏差ΔGが同じにできることが分
かる。
Here, the wavelength band 1540 in the case where the input signal light power Pin in FIG. 11A relating to “the pumping light power of the post-amplifier unit 3 is 50 mW” is −40 dBm is now assumed.
Gain deviation Δ in the 1530 nm band with respect to ˜1560 nm
Focus on G. “The pumping light power of the post-amplifier unit 3 is 1
In FIG. 11B relating to “00 mW”, this gain deviation ΔG is obtained when the input signal light power Pin is approximately −22 dBm. Therefore, conversely, when the input signal light power Pin is -40 dBm, the pumping light power of the post-amplifier unit 3 is set to "50 mW", and the input signal light power Pin
Is -22 dBm, if the pumping light power of the post-amplifier unit 3 is set to "100 mW", the wavelength range 1540 to 156
It was found that the gain deviation ΔG in the 1530 nm band with respect to 0 nm can be made the same, and similarly when the input signal light power Pin is other, the pumping light power in the post-amplifier unit 3 is appropriately selected to obtain 1 for the wavelength range 1540 to 1560 nm.
It can be seen that the gain deviation ΔG in the 530 nm band can be made the same.

【0083】図12は、ポストアンプ部3の励起光パワ
ーを段階的に変えた場合における、入力信号光パワーP
inとポストアンプ部3からの出力光の4波長についての
利得との関係の実験結果を示すものである。図13は、
そのポストアンプ部3からの信号光をさらに固定LWP
F7を介した後の信号光の4波長についての利得と、入
力信号光パワーPinとの関係の実験結果を示すものであ
る。図5との比較から明らかなように、波長域1540
〜1560nmに対する1530nm帯での利得偏差を
ポストアンプ部3からの出力光で一定化でき、それを固
定LWPF7で除去できていることが分かる。
FIG. 12 shows the input signal light power P when the pump light power of the post-amplifier unit 3 is changed stepwise.
7 shows an experimental result of the relationship between in and the gain of the output light from the post-amplifier unit 3 for four wavelengths. FIG.
The signal light from the post-amplifier unit 3 is further fixed to LWP.
It shows the experimental result of the relationship between the gain for four wavelengths of the signal light after passing through F7 and the input signal light power Pin. As is clear from comparison with FIG. 5, the wavelength range 1540
It can be seen that the gain deviation in the 1530 nm band with respect to ˜1560 nm can be made constant by the output light from the post-amplifier unit 3, and it can be removed by the fixed LWPF 7.

【0084】従って、上記第4の実施形態によれば、カ
ットオフ波長が固定の固定LWPF7を設けると共に、
ポストアンプ部3の励起光パワーを入力信号光パワーに
応じて可変するようにしたので、入力信号光パワーの広
範囲に渡ってしかも広範囲の波長域で利得平坦化を達成
できるEDFAを実現することができる。
Therefore, according to the fourth embodiment, the fixed LWPF 7 having a fixed cutoff wavelength is provided, and
Since the pumping light power of the post-amplifier unit 3 is made variable according to the input signal light power, it is possible to realize an EDFA that can achieve gain flattening over a wide range of the input signal light power and in a wide wavelength range. it can.

【0085】(E)第5の実施形態 図14は、本発明の第5の実施形態を示すものであり、
上述した図1や図9との対応、同一部分には同一符号を
付して示すものである。
(E) Fifth Embodiment FIG. 14 shows a fifth embodiment of the present invention.
Corresponding parts to those in FIGS. 1 and 9 described above, the same parts are designated by the same reference numerals.

【0086】この第5の実施形態のEDFA1−4は、
第1の実施形態のEDFA1の特徴構成と、第4の実施
形態のEDFA1−3の特徴構成とを共に備えたもので
ある。すなわち、光カプラ4、4−2と、可変LWPF
5と、LWPF制御部6と、固定LPWF7と、励起光
光源制御部8とを備えている。
The EDFAs 1-4 of the fifth embodiment are
Both the characteristic configuration of the EDFA 1 of the first embodiment and the characteristic configuration of the EDFA 1-3 of the fourth embodiment are provided. That is, the optical couplers 4 and 4-2 and the variable LWPF
5, an LWPF control unit 6, a fixed LPWF 7, and a pumping light source control unit 8.

【0087】第1の実施形態の説明から明らかなよう
に、この第5の実施形態でも、可変LWPF5及びLW
PF制御部6を備えているので、これらの構成によっ
て、1530nm帯での利得を波長域1540〜156
0nmでの平坦利得に揃えることができる。また、第4
の実施形態の説明から明らかなように、この第5の実施
形態でも、励起パワー可変の励起光光源36、固定LW
PF7及び励起光光源制御部8を備えているので、これ
らの構成によって、1530nm帯での利得を波長域1
540〜1560nmでの平坦利得に揃えることができ
る。
As is clear from the description of the first embodiment, the variable LWPFs 5 and LW are also provided in the fifth embodiment.
Since the PF control unit 6 is provided, the gain in the 1530 nm band can be obtained in the wavelength range 1540 to 156 by these configurations.
The flat gain at 0 nm can be matched. Also, the fourth
As is clear from the description of the embodiment, the pump light source 36 having the variable pump power and the fixed LW are also provided in the fifth embodiment.
Since the PF 7 and the pumping light source control unit 8 are provided, the gain in the 1530 nm band can be obtained in the wavelength range 1 by these configurations.
It is possible to obtain a flat gain at 540 to 1560 nm.

【0088】以上のように、第5の実施形態において
は、2種類の利得平坦化構成を併用し、各種類での平坦
化誤差を相互に補償するようにさせたものである。
As described above, in the fifth embodiment, two types of gain flattening configurations are used together so that the flattening error in each type is mutually compensated.

【0089】従って、上記第5の実施形態によれば、カ
ットオフ波長が固定の固定LWPF7を設け、かつポス
トアンプ部3の励起光パワーを入力信号光パワーに応じ
て可変すると共に、カットオフ波長を可変できる可変L
WPF5をプリアンプ部2及びポストアンプ部3間に介
在し、入力信号光パワーに応じてそのカットオフ波長を
可変するようにしたので、入力信号光パワーの広範囲に
渡ってしかも広範囲の波長域で利得平坦化を達成できる
EDFAを実現することができる。
Therefore, according to the fifth embodiment, the fixed LWPF 7 having a fixed cutoff wavelength is provided, the pumping light power of the postamplifier 3 is changed according to the input signal light power, and the cutoff wavelength is changed. Variable L that can change
Since the WPF 5 is interposed between the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3 so that the cutoff wavelength can be varied according to the input signal light power, the gain can be obtained over a wide range of the input signal light power and in a wide wavelength range. An EDFA that can achieve flattening can be realized.

【0090】(F)他の実施形態 (F-1) 上記各実施形態においては、アンプ部の2段の組
み合わせとして好適と考えられている、プリアンプ部2
が前方励起方法を採用しポストアンプ部3が後方励起方
法を採用したものを示したが、プリアンプ部2が後方励
起方法や双方向励起方法を採用したものであっても良
く、また、ポストアンプ部3が前方励起方法や双方向励
起方法を採用したものであっても良い。
(F) Other Embodiments (F-1) In each of the above embodiments, the preamplifier unit 2 is considered to be suitable as a combination of two stages of amplifier units.
Has shown that the forward pumping method is adopted and the post-amplifier section 3 adopts the backward pumping method, the preamplifier section 2 may adopt the backward pumping method or the bidirectional pumping method. The part 3 may employ a forward excitation method or a bidirectional excitation method.

【0091】(F-2) 上記各実施形態においては、アンプ
部を2段縦続接続したものを示したが、1段や3段以上
縦続接続したものにも本発明を適用できる。
(F-2) In each of the above embodiments, the amplifier units are cascaded in two stages, but the present invention can be applied to one stage or three or more stages in cascade connection.

【0092】この場合において、可変LWPFの配置に
ついては以下のようにすれば良い。1段の場合には、出
力側にカットオフ波長が可変のLWPFを配置すれば良
い。また、3段以上の場合には、初段のアンプ部の入力
側、段間及び最終段アンプ部の出力側の少なくとも1か
所以上に、カットオフ波長が可変のLWPFを配置すれ
ば良い。なお、LWPFを1個設ける場合には、初段の
アンプ部の入力側に設けることは上述した理由により避
けなければならないが、LWPFを2個以上設ける場合
には、その内の1個を初段のアンプ部の入力側に設けて
も良い。
In this case, the variable LWPF may be arranged as follows. In the case of one stage, an LWPF having a variable cutoff wavelength may be arranged on the output side. Further, in the case of three or more stages, the LWPF having a variable cutoff wavelength may be arranged at least at one or more positions on the input side of the first stage amplifier section, between the stages, and on the output side of the final stage amplifier section. It should be noted that when one LWPF is provided, it should be avoided to provide it on the input side of the first-stage amplifier section for the above-mentioned reason. However, when two or more LWPFs are provided, one of them is provided as the first-stage amplifier. It may be provided on the input side of the amplifier section.

【0093】(F-3) 第4の実施形態を変形した実施形態
として、固定LWPF7をプリアンプ部2及びポストア
ンプ部3間に設けたものや、プリアンプ部2の入力側に
設けたものを挙げることができる。また、複数の固定L
WPF7を設けたものを挙げることができる。すなわ
ち、第4の実施形態では、利得偏差を一定化した後にそ
の利得偏差を除去するものであったが、一定の利得偏差
分だけ予め1530nm帯の利得を減衰させた後、ポス
トアンプ部3の励起光パワーを調節してその利得を波長
域1540〜1560nmに合わせるようにしても良
い。
(F-3) As a modified embodiment of the fourth embodiment, the fixed LWPF 7 is provided between the preamplifier section 2 and the postamplifier section 3, and the fixed LWPF 7 is provided on the input side of the preamplifier section 2. be able to. Also, a plurality of fixed L
The thing which provided WPF7 can be mentioned. That is, in the fourth embodiment, the gain deviation is made constant and then the gain deviation is removed. However, after the gain in the 1530 nm band is attenuated in advance by a certain gain deviation, the post-amplifier 3 The pumping light power may be adjusted so that its gain is matched with the wavelength range 1540 to 1560 nm.

【0094】(F-4) 第4の実施形態を変形した実施形態
として、ポストアンプ部3の励起光パワーを調節するだ
けでなく、プリアンプ部2の励起光パワーをも調節する
ようにして、波長域1540〜1560nmに対する1
530nm帯での利得偏差を一定化させるものを挙げる
ことができ、また、プリアンプ部2の励起光パワーだけ
を可変させることで1530nm帯での利得偏差を一定
化させるものを挙げることができる。
(F-4) As a modified embodiment of the fourth embodiment, not only the pumping light power of the postamplifier section 3 is adjusted but also the pumping light power of the preamplifier section 2 is adjusted. 1 for the wavelength range 1540 to 1560 nm
There may be mentioned one that makes the gain deviation constant in the 530 nm band, and one that makes the gain deviation constant in the 1530 nm band by changing only the pumping light power of the preamplifier section 2.

【0095】(F-5) 第5の実施形態を変形した実施形態
として、2種類の利得平坦化構成を任意に組み合わせた
ものを挙げることができる。
(F-5) As a modified embodiment of the fifth embodiment, there can be mentioned an arbitrary combination of two types of gain flattening structures.

【0096】例えば、プリアンプ部2の励起光パワーの
調整による利得平坦化を行ない(この場合、固定LWP
F7は例えばプリアンプ部2の入力側)、その後、プリ
アンプ部2及びポストアンプ部3間に設けられた可変L
WPF5によるカットオフ波長の可変による利得平坦化
を行なうようにしても良い。また、例えば、プリアンプ
部2の励起光パワーの調整による利得平坦化を行ない
(この場合、固定LWPF7は例えばプリアンプ部2の
入力側)、その後、プリアンプ部2及びポストアンプ部
3間に設けられた可変LWPF5によるカットオフ波長
の可変による利得平坦化を行ない、さらに、ポストアン
プ部3の励起光パワーの調整による利得平坦化を行なう
ようにしても良い。
For example, gain flattening is performed by adjusting the pumping light power of the preamplifier unit 2 (in this case, fixed LWP).
F7 is, for example, the input side of the preamplifier unit 2), and then a variable L provided between the preamplifier unit 2 and the postamplifier unit 3.
Gain flattening may be performed by changing the cutoff wavelength by the WPF 5. Further, for example, the gain is flattened by adjusting the pumping light power of the preamplifier unit 2 (in this case, the fixed LWPF 7 is, for example, the input side of the preamplifier unit 2), and then provided between the preamplifier unit 2 and the postamplifier unit 3. The gain may be flattened by changing the cutoff wavelength by the variable LWPF 5, and further the gain may be flattened by adjusting the pumping light power of the postamplifier 3.

【0097】(F-6) 第5の実施形態を変形した実施形態
として、ポストアンプ部3の励起光パワーの調節による
利得平坦化で機能する固定LWPF7を省略し、その固
定LWPF7が担う機能を可変LWPF5が担うように
させたものも挙げることができる。
(F-6) As a modified embodiment of the fifth embodiment, the fixed LWPF 7 that functions in gain flattening by adjusting the pumping light power of the post-amplifier section 3 is omitted, and the function of the fixed LWPF 7 is omitted. The variable LWPF 5 can also be used.

【0098】(F-7) 上記各実施形態においてはEDFA
を示したが、他の希土類元素を添加した光ファイバ増幅
器に対しても本発明を適用可能である。例えば、プラセ
オジウム添加光ファイバ増幅器やネオジム添加光ファイ
バ増幅器は、さらなる研究や特性上の評価が待たれてい
る段階であり、広帯域化手法を適用したときに、EDF
Aと同様な波長対利得偏差特性や入力信号光パワー対利
得特性を有するか不明な点が多いが、同様な特性を呈す
るのならば本発明を適用できる。この場合において、所
望の波長域において平坦利得と異なる利得ピークを有す
る帯域が長波長側に出現するのならば、カットオフ波長
可変の短波長通過フィルタを適用すれば良い。
(F-7) In each of the above embodiments, the EDFA
However, the present invention can be applied to optical fiber amplifiers to which other rare earth elements are added. For example, praseodymium-doped optical fiber amplifiers and neodymium-doped optical fiber amplifiers are in the stage of further research and evaluation in terms of characteristics.
Although there are many unclear points as to whether they have the same wavelength-to-gain deviation characteristic or input signal light power-to-gain characteristic as those of A, the present invention can be applied if the same characteristics are exhibited. In this case, if a band having a gain peak different from the flat gain appears in the long wavelength side in the desired wavelength range, a short wavelength pass filter with a variable cutoff wavelength may be applied.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上のように、本発明の光ファイバ増幅
器によれば、入力信号光パワーに応じて信号経路上に介
挿された可変フィルタ部のカットオフ波長を可変させた
り、及び又は、入力信号光パワーに応じて励起光パワー
を可変させると共に信号光パワーを固定減衰させたりす
る利得平滑化手段を設けたので、広い波長範囲でしかも
広い範囲の入力パワーについて利得平坦化を実現できる
ようになる。
As described above, according to the optical fiber amplifier of the present invention, the cutoff wavelength of the variable filter section inserted on the signal path can be varied according to the input signal light power, and / or Since the gain smoothing means for varying the pumping light power according to the input signal light power and fixedly attenuating the signal light power is provided, it is possible to realize gain flattening over a wide wavelength range and a wide range of input power. become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment.

【図2】1段構成の従来の光ファイバ増幅器の波長対利
得偏差特性図である。
FIG. 2 is a wavelength vs. gain deviation characteristic diagram of a conventional one-stage optical fiber amplifier.

【図3】第1の実施形態の可変LWPFの第1構成例を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a first configuration example of a variable LWPF of the first embodiment.

【図4】第1の実施形態の可変LWPFの第2構成例を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a second configuration example of the variable LWPF of the first embodiment.

【図5】2段構成の従来の光ファイバ増幅器の4波長に
ついての入力信号光パワー対利得特性図である。
FIG. 5 is an input signal light power vs. gain characteristic diagram for four wavelengths of a conventional optical fiber amplifier having a two-stage configuration.

【図6】第1の実施形態の4波長についての入力信号光
パワー対利得特性図である。
FIG. 6 is an input signal light power versus gain characteristic diagram for four wavelengths in the first embodiment.

【図7】第2の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment.

【図8】第3の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment.

【図9】第4の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment.

【図10】第4の実施形態の動作原理を説明するモデル
特性図である。
FIG. 10 is a model characteristic diagram illustrating the operating principle of the fourth embodiment.

【図11】第4の実施形態の利得偏差を入力信号光パワ
ーに無関係にする方法の説明用特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram for explaining the method of making the gain deviation of the fourth embodiment independent of the input signal light power.

【図12】第4の実施形態のポストアンプ部3の出力光
の4波長についての入力信号光パワー対利得特性図であ
る。
FIG. 12 is an input signal light power versus gain characteristic diagram for four wavelengths of output light of the post-amplifier unit 3 of the fourth embodiment.

【図13】第4の実施形態の固定LWPF7の出力光の
4波長についての入力信号光パワー対利得特性図であ
る。
FIG. 13 is an input signal light power vs. gain characteristic diagram for four wavelengths of the output light of the fixed LWPF 7 of the fourth embodiment.

【図14】第5の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1−2、1−3、1−4、1−5…EDFA(光フ
ァイバ増幅器)、 2…プリアンプ部、 3…ポストアンプ部、 4、4−2…分岐用光カプラ、 5、5−2…可変LWPF(可変フィルタ部)、 6、6−2…LWPF制御部(フィルタ制御部)、 7…固定LWPF(固定フィルタ部)、 8…励起光光源制御部(励起光制御部)、 23、32…EDF(増幅用光ファイバ)、 36…パワー可変励起光光源。
1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5 ... EDFA (optical fiber amplifier), 2 ... Preamplifier section, 3 ... Postamplifier section, 4, 4-2 ... Branching optical coupler, 5, 5 -2 ... Variable LWPF (variable filter part), 6, 6-2 ... LWPF control part (filter control part), 7 ... Fixed LWPF (fixed filter part), 8 ... Excitation light source control part (excitation light control part), 23, 32 ... EDF (amplifying optical fiber), 36 ... Power variable pumping light source.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年11月21日[Submission date] November 21, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0031】このLWPF5は、透過中心波長が場所に
よらずに均一の誘電体多層膜によるLWPF板(LWP
F本体)51aと、LWPF制御部6からの制御信号に
よってLWPF板51aの角度を変化させるように回転
軸がLWPF板51aに取り付けられているステッピン
グモータ52と、LWPF板51aを挟んで対向して設
けられているコリメータレンズ53及び54から構成さ
れている。一方のコリメータレンズ53は、アイソレー
タ24からの出力信号光を伝搬する光ファイバ53aの
端部に設けられており、他方のコリメータレンズ54
は、アイソレータ31への入力信号光を伝搬する光ファ
イバ54aの端部に設けられている。
This LWPF 5 is an LWPF plate (LWP) made of a dielectric multilayer film whose transmission center wavelength is uniform regardless of location.
F main body) 51a, and a stepping motor 52 whose rotation shaft is attached to the LWPF plate 51a so as to change the angle of the LWPF plate 51a in response to a control signal from the LWPF control unit 6 and the LWPF plate 51a. It is composed of collimator lenses 53 and 54 provided. One collimator lens 53 is provided at the end of the optical fiber 53a that propagates the output signal light from the isolator 24, and the other collimator lens 54
Is provided at the end of the optical fiber 54a that propagates the input signal light to the isolator 31 .

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0035[Correction target item name] 0035

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0035】このLWPF5は、透過中心波長がスライ
ド方向に連続的に異なるようになされている誘電体多層
膜によるLWPF板(LWPF本体)51bと、LWP
F制御部6からの制御信号に応じた角度だけ回転するス
テッピングモータ52と、ステッピングモータ52の回
転方向及び量に応じてLWPF板51bをスライドさせ
る回転・直動変換機構(例えばラック及びピニオン)5
5と、LWPF板51bを挟んで対向して設けられてい
るコリメータレンズ53及び54から構成されている。
The LWPF 5 includes an LWPF plate (LWPF body) 51b made of a dielectric multilayer film whose transmission center wavelengths are continuously different from each other in the sliding direction, and an LWP.
A stepping motor 52 that rotates by an angle according to a control signal from the F control unit 6, and a rotation / linear motion conversion mechanism (for example, a rack and a pinion) 5 that slides the LWPF plate 51b according to the rotation direction and amount of the stepping motor 52.
5 and collimator lenses 53 and 54 which are provided to face each other with the LWPF plate 51b interposed therebetween.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0045[Name of item to be corrected] 0045

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0045】EDFAへの入力信号光のパワーPinは入
力側光ファイバ損失等によって一義でないので、固定の
波長フィルタによって、1530nm帯の利得ピークを
抑圧させることは適用できない。また、ある入力信号光
パワーPinに対する波長対利得特性の逆特性を有するフ
ィルタがあったとしても、入力信号光パワーPinの広範
囲に渡って変化する、逆特性を有するフィルタは入手す
ることは困難である。そこで、この実施形態において
は、カットオフ波長を調整可能なLWPF5を設け、入
力信号光パワーPinに応じてLWPF5のカットオフ波
長を制御することを通じて、入力信号パワーPinに応じ
て1530nm帯の利得ピークの抑圧量を変えることと
した。従って、LWPF5は、擬似的に、入力信号光の
広範囲のパワーPinに対する波長対利得特性の逆特性フ
ィルタになっている。
Since the power Pin of the input signal light to the EDFA is not unique due to the loss of the optical fiber on the input side, it is not applicable to suppress the gain peak in the 1530 nm band with a fixed wavelength filter. Further, even if there is a filter having an inverse characteristic of the wavelength vs. gain characteristic with respect to a certain input signal light power Pin, it is difficult to obtain a filter having an inverse characteristic that changes over a wide range of the input signal light power Pin. is there. Therefore, in this embodiment, the LWPF 5 whose cutoff wavelength can be adjusted is provided, and the cutoff wavelength of the LWPF 5 is controlled according to the input signal light power Pin, so that the gain peak in the 1530 nm band according to the input signal power Pin. It was decided to change the amount of suppression of. Therefore, the LWPF 5 is a pseudo inverse characteristic filter of the wavelength vs. gain characteristic for a wide range of power Pin of the input signal light.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0048[Correction target item name] 0048

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0048】LWPF5をプリアンプ部2の前段に介挿
した場合(1) には、プリアンプ部2のEDF23でのA
SEによる雑音成分が増加するので、雑音指数(NF)
の面から好ましくない。なお、後段側にさらに可変LW
PFが設けられる場合には、この位置に設けられていて
も良い。
When the LWPF 5 is inserted before the preamplifier section 2 (1), A in the EDF 23 of the preamplifier section 2 is set.
Since noise components due to SE increase , noise figure (NF)
It is not preferable from the viewpoint of. In addition, further variable LW on the rear side
When the PF is provided, it may be provided at this position.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0050[Correction target item name] 0050

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0050】第1の実施形態のように、LWPF5をプ
リアンプ部2及びポストアンプ部3間に介挿した場合に
は、プリアンプ部2のEDF23でのASEによる雑音
成分をフィルタリングによって除去できる、ポストアン
プ部3に入力する前に1530nm帯の利得ピークを抑
圧しているので、ポストアンプ部3での増幅によっても
利得飽和を起こしにくくなる、等の理由からかかる介挿
位置が好ましい。
When the LWPF 5 is inserted between the preamplifier unit 2 and the postamplifier unit 3 as in the first embodiment, the noise component due to ASE in the EDF 23 of the preamplifier unit 2 can be removed by filtering. Since the gain peak in the 1530 nm band is suppressed before inputting to the unit 3, even by amplification in the post-amplifier unit 3,
Such an insertion position is preferable because it is difficult to cause gain saturation .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 周生 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shusei Aoki 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 増幅用光ファイバを内部に有するアンプ
部がN(Nは1以上)段縦続接続されている光ファイバ
増幅器において、 入力信号光パワーに応じて利得を平滑化する利得平滑化
手段を設けたことを特徴とする光ファイバ増幅器。
1. An optical fiber amplifier in which N (N is 1 or more) stages of amplifier units having an amplifying optical fiber therein are cascaded, and a gain smoothing means for smoothing a gain according to an input signal light power. An optical fiber amplifier characterized by being provided.
【請求項2】 上記利得平滑化手段として、 初段アンプ部の入力側、アンプ部間の段間、及び、最終
段のアンプ部の出力側の少なくとも1か所以上に設けら
れたカットオフ波長が可変のフィルタ部と、入力信号光
パワーに応じて上記各可変フィルタ部のカットオフ波長
を可変させるフィルタ制御部とを備えることを特徴とす
る請求項1に記載の光ファイバ増幅器。
2. As the gain smoothing means, cutoff wavelengths provided at least at one or more positions on the input side of the first-stage amplifier section, between the stages between the amplifier sections, and on the output side of the final-stage amplifier section are provided. The optical fiber amplifier according to claim 1, further comprising a variable filter section and a filter control section that varies a cutoff wavelength of each variable filter section according to input signal light power.
【請求項3】 上記増幅用光ファイバがエルビウム添加
光ファイバである上記アンプ部を2段接続し、その段間
に、長波長通過フィルタでなる上記可変フィルタ部を配
置したことを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ増
幅器。
3. The amplifying optical fiber is an erbium-doped optical fiber, and the amplifier unit is connected in two stages, and the variable filter unit formed of a long wavelength pass filter is arranged between the stages. Item 3. The optical fiber amplifier according to Item 2.
【請求項4】 上記利得平滑化手段として、 少なくとも1以上のアンプ部における励起光光源であっ
て、励起光パワーを可変できるパワー可変励起光光源
と、 入力信号光パワーに応じて、上記各パワー可変励起光光
源からの励起光パワーを可変させる励起光制御部と、 信号光の経路上に設けられたカットオフ波長が固定の1
又は2以上の固定フィルタ部とを備えることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の光ファイバ増幅器。
4. The gain smoothing means is a pumping light source in at least one or more amplifier sections, the power variable pumping light source capable of varying pumping light power, and each of the powers according to the input signal light power. A pumping light controller that changes the power of the pumping light from the variable pumping light source, and a fixed cutoff wavelength provided on the signal light path.
The optical fiber amplifier according to claim 1, further comprising two or more fixed filter units.
【請求項5】 上記増幅用光ファイバがエルビウム添加
光ファイバである上記アンプ部を2段接続し、その後段
アンプ部の出力側に長波長通過フィルタでなる上記固定
フィルタ部を配置すると共に、上記後段アンプ部におけ
る励起光光源として励起光パワーを可変できるパワー可
変励起光光源を適用したことを特徴とする請求項4に記
載の光ファイバ増幅器。
5. The amplifying optical fiber is an erbium-doped optical fiber, the amplifier section is connected in two stages, and the fixed filter section consisting of a long wavelength pass filter is arranged on the output side of the subsequent stage amplifier section, and The optical fiber amplifier according to claim 4, wherein a power variable pumping light source capable of varying pumping light power is applied as the pumping light source in the latter-stage amplifier section.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998036479A1 (en) * 1997-02-18 1998-08-20 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical amplifier and transmission system using the same
WO1998044605A1 (en) * 1997-04-01 1998-10-08 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical amplifier
US6151158A (en) * 1997-08-11 2000-11-21 Fujitsu Limited Method and device for optical amplification and system having the device
KR100358115B1 (en) * 2000-12-14 2002-10-25 한국전자통신연구원 Dynamic gain-controlled erbium-doped fiber amplifier
US6498676B1 (en) * 1998-08-07 2002-12-24 Jds Fitel Inc. Optical filter for use or with an optical amplifier
KR100715642B1 (en) * 1999-07-09 2007-05-08 스미토모덴키고교가부시키가이샤 Optical amplifier and optical amplifying method
JP2013214703A (en) * 2012-03-09 2013-10-17 Fujifilm Corp Laser device and photoacoustic measurement device
JP2014033098A (en) * 2012-08-03 2014-02-20 Fujikura Ltd Fiber laser device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998036479A1 (en) * 1997-02-18 1998-08-20 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical amplifier and transmission system using the same
EP0911926A1 (en) * 1997-02-18 1999-04-28 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Optical amplifier and transmission system using the same
US6172803B1 (en) 1997-02-18 2001-01-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical amplifier and transmission system using the same
EP0911926A4 (en) * 1997-02-18 2007-04-25 Nippon Telegraph & Telephone Optical amplifier and transmission system using the same
WO1998044605A1 (en) * 1997-04-01 1998-10-08 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical amplifier
US6151158A (en) * 1997-08-11 2000-11-21 Fujitsu Limited Method and device for optical amplification and system having the device
US6498676B1 (en) * 1998-08-07 2002-12-24 Jds Fitel Inc. Optical filter for use or with an optical amplifier
KR100715642B1 (en) * 1999-07-09 2007-05-08 스미토모덴키고교가부시키가이샤 Optical amplifier and optical amplifying method
JP4635402B2 (en) * 1999-07-09 2011-02-23 住友電気工業株式会社 Optical amplifier and optical amplification method
KR100358115B1 (en) * 2000-12-14 2002-10-25 한국전자통신연구원 Dynamic gain-controlled erbium-doped fiber amplifier
JP2013214703A (en) * 2012-03-09 2013-10-17 Fujifilm Corp Laser device and photoacoustic measurement device
JP2014033098A (en) * 2012-08-03 2014-02-20 Fujikura Ltd Fiber laser device

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