JPH08306991A

JPH08306991A - 光ファイバ増幅器

Info

Publication number: JPH08306991A
Application number: JP10615995A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sakano; 伸治坂野; Ichiro Yokota; 一郎横田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-11-22
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JP3361409B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光ファイバ増幅器の雑音特性の改善を図る。【構成】２台の増幅用光ファイバ１５、１７とを有
し、入力光コネクタ１１からの信号光は、励起光源１４
からの励起光と光合波器１２により合波されて増幅用光
ファイバ１５に入力される。増幅用光ファイバ１５から
の出力光のうち励起光は、光分合波器１６を通過して増
幅用光ファイバ１７に入力され、信号光のみが光アイソ
レータ１３を介した後に増幅用光ファイバ１７に入力さ
れる。増幅用光ファイバ１７からの出射光は、光アイソ
レータ１８、出力光コネクタ１９を介して出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ増幅器に係
り、特に、低い雑音特性を有する光ファイバ増幅器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エルビウムを添加した光ファイ
バ（ＥＤＦ）に、１．４８μｍあるいは０．９８μｍの
波長を持つ励起光を入射すると、ファイバ内のエルビウ
ムイオンが励起され、１．５５μｍ帯の波長を持つ光を
この励起状態の光ファイバに入射するとエルビウムイオ
ンからの誘導放出により、入射された光が増幅されるこ
とが知られている。この原理を用いたものがエルビウム
添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）である。その他にプ
ラセオジウムを添加した光ファイバを用いる光ファイバ
増幅器が知られており、この増幅器は、１．３μｍ帯の
波長を持つ光を増幅することができる。

【０００３】図２は従来技術によるエルビウム添加光フ
ァイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の基本構成を示す図であり、
以下、図２を参照して従来技術によるＥＤＦＡについて
説明する。図２において、１１は入力光コネクタ、１２
は光合波器、１４は励起光源、１８は出力側光アイソレ
ータ、１９は出力光コネクタ、３３は入力側光アイソレ
ータ、３５は増幅用光ファイバ（ＥＤＦ）、４１は増幅
用光ファイバの前段融着箇所である。

【０００４】従来技術によるＥＤＦＡは、図２に示すよ
うに、入力側光アイソレータ３３、励起光源１４、光合
波器１２、増幅用光ファイバ３５、及び、出力側光アイ
ソレータ１８を備えて構成される。

【０００５】このように構成される従来技術において、
増幅しようとする波長１．５５μｍの信号光は、入力光
コネクタ１１から入力され、入力側光アイソレータ３３
を介して光合波器１２に入力される。励起光源１４から
出射される励起光と信号光とは、この光合波器１２によ
り合波されて、増幅用光ファイバ３５に入射され、波長
１．５５μｍの信号光が増幅される。増幅された波長
１．５５μｍの信号光は、出射側に設けられる出力側光
アイソレータ１８を通って出力コネクタ１９から出力さ
れる。

【０００６】このような構成は、励起光の波長、増幅さ
れる信号光の波長、増幅用光ファイバの材料が変わる場
合もあるが、一般的な光ファイバ増幅器として適用する
ことが可能である。

【０００７】出力側光アイソレータ１８は、出力光コネ
クタ１９からの反射光が増幅用光ファイバ３５に戻るこ
とを防止するものである。一般に、光コネクタは、接続
状態によっては最悪２５ｄＢ程度の反射を生じる。ま
た、入力側光アイソレータ３３は、出力側の光アイソレ
ータ１８からのわずかな戻り光の漏れ、光部品からの反
射による光が入力光コネクタ１１に戻ることを防止して
いる。これらの光アイソレータは、戻り光を抑えること
により、増幅用光ファイバ３５が高い利得を有するとき
の発振を防止し、光コネクタ間、光部品間の多重反射に
よる出力光の強度変動を防止することができる。

【０００８】前述した従来技術による光ファイバ増幅器
は、増幅用光ファイバの入射側に少なくとも１台の光ア
イソレータが設置されて構成され、低い雑音指数特性で
２５ｄＢ以上の高い利得を得ることができるものであ
る。そして、このような光ファイバ増幅器は、低雑音で
光をそのまま増幅することができるため中継器に用いる
ことが可能である。光ファイバ増幅器を中継器として何
段も接続して使用することにより、伝送しようとする信
号を、電気信号に変換することなく数百ｋｍ伝送するこ
とが可能である。

【０００９】前述したような光ファイバ増幅器を、中継
器として何段も接続して用いる場合、これにより構成さ
れる伝送系は、光ファイバ増幅器の雑音が累積されるこ
とになる。光ファイバ増幅器が、その１台当たりで雑音
特性を０．５ｄＢ劣化させるとすると、光ファイバ増幅
器を１０段接続した系の場合、５ｄＢの雑音特性の劣化
を生じることになる。雑音特性の劣化は、伝送系の伝送
距離を短くし、伝送システムのコストを上昇させる。こ
のため、光ファイバ増幅器の雑音特性の劣化を抑える必
要がある。

【００１０】雑音特性を改善し、雑音を抑えることので
きる光ファイバ増幅器として、例えば、励起光に波長
０．９８μｍの光を用いるものが知られている。励起光
として、波長０．９８μｍの光を使用した場合、励起が
３準位系の遷移となるため、波長１．４８μｍの励起光
に比較して１ｄＢ〜２ｄＢ程度雑音指数を低くすること
ができる。なお、この種の光ファイバ増幅器に関する従
来技術として、例えば、オーム社「光増幅器とその応用
１１２ｐ」等に記載された技術が知られている。

【００１１】次に、前述した構成を有する光ファイバ増
幅器の雑音特性について説明する。図２において、入力
光コネクタ１１の損失をａ１、光アイソレータ３３の挿
入損失をａ３、合波器１２の挿入損失をａ２、増幅用光
ファイバ（ＥＤＦ）３５の入力側の合波器１２のファイ
バとの融着箇所４１の損失をａ４とし、増幅用光ファイ
バ３５の利得をｇ、増幅用光ファイバの自然放出光係数
をｎｓｐとすると、光ファイバ増幅器の雑音指数ＮＦ１
は、式（１）に示すように与えられる。

【００１２】ＮＦ１＝{１＋２×(ｇ−１)×nsp}／{ａ1×ａ2×ａ3×ａ4×ｇ} ……（１）なお、式（１）において、分子の第１項は信号光（被増
幅光）のショット雑音分、第２項は増幅用ファイバ内で
生じる自然放出光と信号光のビート雑音分である。ま
た、式（１）では、自然放出光のショット雑音、自然放
出光−自然放出光ビート雑音は小さいものとして省略し
ている。

【００１３】増幅用光ファイバ３５から出射した光は、
出力側の光部品等で信号と雑音とが同一の減衰を受ける
ので、雑音指数に出力側の損失を考慮する必要はない。
励起光として、波長０．９８μｍの励起光を用いる場
合、自然放出光係数ｎｓｐは、小さく抑えられ、ほぼ理
想値である１となる。増幅用光ファイバ３５の利得ｇ
は、通常２０ｄＢ（１００倍）程度あるため、（ｇ−
１）≒ｇとおくことができ、この場合、雑音指数ＮＦ
は、ＮＦ１＝２／｛ａ１×ａ２×ａ４×ａ３｝ ……（２）として与えられる。

【００１４】すなわち、雑音指数ＮＦ１は、入射側の光
部品の損失により劣化することになる。光コネクタ１１
の損失ａ１は０ｄＢ〜０．５ｄＢ、合波器１２の損失ａ
２は０ｄＢ〜０．４ｄＢ、融着箇所４１の損失ａ４は０
ｄＢ〜０．２ｄＢと低いが、これらは、必須な構成部品
の挿入損失であり避けることができない。また、式
（２）の分母の入力側の部品の損失で最も大きなもの
は、光アイソレータによる損失ａ３であり、０．５ｄＢ
（０．９）から１ｄＢ（０．８）である。従って、例え
ば、典型的な値としてａ１＝０．１ｄＢ、ａ２＝０．３
ｄＢ、ａ３＝０．７ｄＢ、ａ４＝０．２ｄＢとすると、
前述した構成の光ファイバ増幅器の雑音指数は、ＮＦ１
＝４．３ｄＢとなる。

【００１５】前述したように、従来技術による光ファイ
バ増幅器は、増幅用の光ファイバ単体の雑音指数が３ｄ
Ｂであるにもかかわらず、安定して４ｄＢより低いＮＦ
を得ることが難しいものであった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る光ファイバ増幅器は、光アイソレータを増幅用光ファ
イバの入射側に入れていたため、この光アイソレータの
挿入損失分の雑音指数の劣化を避けることができず、雑
音指数を低く抑えることが困難であるという問題点を有
している。

【００１７】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、雑音指数を低く抑えることができる構成を有す
る光ファイバ増幅器を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、増幅用光ファイバと、そのファイバを励起する励起
光を出射する励起光源と、被増幅光を励起光と共に前記
増幅用光ファイバに入射するための波長多重合波器と、
光アイソレータとを備えて構成される光ファイバ増幅器
において、前記光アイソレータを増幅用光ファイバの出
力側に配置することにより、あるいは、前記増幅用光フ
ァイバを２台直列に接続して備え、２台の増幅用光ファ
イバの中間に光アイソレータ配置することにより達成さ
れる。

【００１９】

【作用】増幅用光ファイバの入射側でなく出力側に光ア
イソレータ配置することにより、光アイソレータの損失
による雑音指数の劣化を少なくすることができ、光ファ
イバ増幅器の雑音指数の劣化を低く抑えることができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明による光ファイバ増幅器の一実
施例を図面により詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例によるエルビウム
添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の構成を示す図であ
る。図１において、１３は入力側光アイソレータ、１５
は前段増幅用光ファイバ、１６は励起光と信号光との分
合波器、１７は後段増幅用光ファイバ、２１は前段増幅
用光ファイバの入力側融着箇所、２２は前段増幅用光フ
ァイバの出力側融着箇所、２３は後段増幅用ファイバの
融着箇所であり、他の符号は図２の場合と同一である。

【００２２】本発明の一実施例による光ファイバ増幅器
は、図１に示すように、前段、後段の２つの増幅用光フ
ァイバ１５、１７と、これら２つの増幅用光ファイバの
間に光アイソレータ１３を有し、信号光のみを通す光フ
ァイバのループが設けられて構成されている。

【００２３】図１に示す本発明の一実施例において、励
起光源１４から出射された波長０．９８μｍの励起光
は、励起光と入力信号光との光合波器１２により、入力
光コネクタ１１から入力された波長１．５５μｍの入力
信号光と合波されて前段の増幅用光ファイバ１５に入射
する。増幅用光ファイバ１５から出力される光は、分合
波器１６により波長０．９８μｍの励起光と波長１．５
５μｍの信号光とに分波され、波長０．９８μｍの励起
光が分合波器１６を通過して後段の増幅用光ファイバ１
７に入射する。また、カプラ型の分合波器１６により分
離された波長１．５５μｍの信号光は、光アイソレータ
１３を持つ光ファイバのループを一巡して、分合波器１
６で波長０．９８μｍの光と合波された後、後段の増幅
用光ファイバ１７に入射する。後段の増幅用光ファイバ
１７からの出射光は、出力側の光アイソレータ１８を通
過して出射光コネクタ１９から出射する。

【００２４】なお、信号光の入射側への戻りを抑える光
アイソレータ１３を光ファイバのループの中に設けるの
は、波長０．９８μｍの励起光が光アイソレータを通過
することができないため、励起光と信号光とを分離し
て、励起光を後段の増幅用光ファイバに入射させ、信号
光を光アイソレータを通過させてから後段の増幅用光フ
ァイバに入射させるためである。従って、この光アイソ
レータ１３を含む光ファイバのループ長は、特に限定さ
れないが、４０ｃｍ程度である。

【００２５】次に、前述した本発明の一実施例による光
ファイバ増幅器における雑音特性について説明する。

【００２６】いま、図１において、入力光コネクタ１１
の損失をａ１、光アイソレータ１３の挿入損失をａ３、
合波器１２の挿入損失をａ２、前段の増幅用光ファイバ
の入力側の融着箇所２１の損失ａ４とし、前段の増幅用
光ファイバ１５の利得をｇ１、前段の増幅用光ファイバ
１５の自然放出光係数をｎｓｐ１、後段の増幅用光ファ
イバＥＤＦ１７の利得をｇ２、後段の増幅用光ファイバ
１７の自然放出光係数をｎｓｐ２とすると、図１に示す
本発明の一実施例による光ファイバ増幅器の雑音指数Ｎ
Ｆ２は、式（３）に示すように与えられる。

【００２７】ＮＦ2={1+2×(g2-1)×nsp2+2×g2×(g1-1)×nsp1×a3}／{a1×a2×a4×a3×g1 ×g2} ……（３）式（３）において、分子の第１項は信号光（被増幅光）
のショット雑音分、第２項は後段の増幅用光ファイバ１
７内で生じる自然放出光と信号光のビート雑音項、第３
項は前段の増幅用光ファイバ１５で発生した自然放出光
雑音が光アイソレータ１３の損失を受けた後、後段の増
幅用光ファイバ１７で増幅され、信号光とのビートによ
り発生する雑音である。なお、式（３）では、波長０．
９８μｍの光と１．５５μｍの光との合分波器１６の損
失は光アイソレータ１３に比べ小さいので、従来技術と
の比較がし易いように省略している。

【００２８】また、式（３）において、自然放出光のシ
ョット雑音、自然放出光−自然放出光ビート雑音は小さ
いとして省略し、ｎｓｐ１、ｎｓｐ２が１で、ｇ１、ｇ
２が１よりかなり大きい値を持つとすると、式（３）よ
り式（４）を得ることができる。

【００２９】ＮＦ2＝{2×(g2-1)}／{a1×a2×a4×a3×g1×g2}＋{2×(g1-1)}／{a1×a2×a4 ×g1} ……（４）式（４）は、ｇ１が１のとき、式（１）と同一になり、
損失ａ３によるＮＦの劣化が最も大きい。ｇ１が大きく
なるに従って光アイソレータ１３の損失ａ３が影響する
式（４）の第１項は小さくなり、光アイソレータの損失
分による劣化が減少する。また、ｇ２が小さくなると光
アイソレータ１３より前の前段の増幅用光ファイバ１５
によるＮＦ劣化の項である第２項が支配的になり、最終
的にｇ２が１になると、光アイソレータ１３は、増幅用
光ファイバの後段に位置して雑音指数の劣化には影響し
なくなる。そして、増幅用光ファイバ１５のゲインｇ１
が１０（１０ｄＢ）以上である場合、損失ａ３が影響す
る第１項は、１／１０以下となり、光アイソレータの損
失による雑音特性の影響を１／１０に減少させることが
できる。すなわち、光ファイバ増幅器の雑音特性を向上
させるためには、増幅用光ファイバ１５のゲインｇ１
は、１０ｄＢ以上あることが望ましい。

【００３０】出力側光アイソレータ１８は、従来技術の
場合と同様に、出力光コネクタ１９からの反射光が増幅
用光ファイバ１７に戻ることを防止するものである。一
般に、光コネクタは、接続状態によっては最悪２５ｄＢ
程度の反射を生じる。また、入力側光アイソレータ１３
は、出力側の光アイソレータ１８からのわずかな戻り光
の漏れ、光部品からの反射による光が入力光コネクタ１
１に戻ることを防止している。これらの光アイソレータ
は、戻り光を抑えることにより、増幅用光ファイバ１
５、１７が高い利得を有するときの発振を防止し、光コ
ネクタ間、光部品間の多重反射による信号光の強度変動
を防止することができる。

【００３１】通常、光アイソレータ等の光部品からの反
射は、１／１０００００（−５０ｄＢ）以下に抑えられ
ている。このため、光アイソレータ１３を前段の増幅用
光ファイバ１５の後に入れた本発明の実施例による構成
によっても、光アイソレータ１３は、光アイソレータと
しての機能を充分に果たすことができる。そして、この
本発明の実施例の構成は、前段の増幅用光ファイバ１５
の前の入射側に光アイソレータ１３を入れた従来技術の
場合に比較して、入力コネクタ１１と光アイソレータ１
３との間に前段の増幅用光ファイバ１５の利得が入る点
が相違する。

【００３２】そして、この場合、入力光コネクタ１１と
光アイソレータ１３との間での戻り光に対するループ利
得Ｇｒは、増幅用光ファイバ１５の利得をｇ１（ｄＢ）
とすると、Ｇｒ＝−２５−５０＋２×ｇ１ ……（５）として与えられる。

【００３３】ループ利得Ｇｒは、−３０ｄＢ程度以下に
抑えられれば、入力光コネクタ１１への戻り光を充分に
抑えられることになり、光ファイバ増幅器を問題のない
ものとすることができる。すなわち、式（５）におい
て、Ｇｒ＝−３０ｄＢとすれば、ｇ１＝２２．５ｄＢと
求めることができ、増幅用光ファイバ１５の利得ｇ１が
２２．５ｄＢまでであれば、前述したような本発明の実
施例の構成で特性上問題のないものとすることができ
る。

【００３４】前述した本発明の実施例による光ファイバ
増幅器は、波長０．９８μｍの励起光を用いるとして説
明したが、本発明は、波長１．４８μｍの励起光を使用
する場合にも、前述と同様に、前段の増幅用光ファイバ
の利得ｇ１に対応して光アイソレータの雑音特性劣化へ
の影響を減少させることができる。また、前述した本発
明の実施例は、様々な光ファイバ増幅器に対して適用す
ることができる。

【００３５】次に、前述で説明した本発明の一実施例の
具体的な例について、図１を参照して説明する。

【００３６】励起光源１４から出射される励起光は、波
長０．９８μｍの光であり、この励起光と波長１．５５
μｍの入力光コネクタ１１からの信号光とは、光合波器
１２により合波され、増幅用光ファイバ１５に入射す
る。そして、増幅用光ファイバ１５に入力される励起光
のパワーは５０ｍＷ、波長１．５５μｍの信号光に対す
る入力光コネクタ１１の損失は０．１ｄＢ、光合波器１
２の通過損失は０．３ｄＢであるとする。また、光合波
器１２と増幅用光ファイバ１５との融着箇所２１の損失
は０．２ｄＢであり、増幅用光ファイバ１５の長さは８
ｍである。

【００３７】増幅用光ファイバ１５からの出射光のうち
波長０．９８μｍの励起光は、波長１．５５μｍの信号
光との分合波器１６を通過して次の増幅用光ファイバ１
７に入射する。一方、分合波器１６により分離された波
長１．５５μｍの信号光は、光アイソレータ１３を通っ
て分合波器１６で合波後、増幅用光ファイバ１７に入射
する。分合波器の波長１．５５μｍの信号光に対する通
過損失は０．３ｄＢであり、信号光は、分波と合波とに
より０．６ｄＢの損失を受けることになる。また、分合
波器１６の光ファイバと増幅用光ファイバ１５との融着
箇所２２、及び、分合波器１６の光ファイバと増幅用光
ファイバ１７との融着箇所２３の損失がそれぞれ０．２
ｄＢであり、２箇所の融着箇所による損失は０．４ｄＢ
になる。

【００３８】増幅用光ファイバ１７からの出射光は、出
力側の光アイソレータ１８を通過して出射光コネクタ１
９から出力される。

【００３９】前述した例による光ファイバ増幅器の雑音
特性は、すでに説明した式（４）により求めることがで
きる。そして、前述のように、入力光コネクタ１１の損
失ａ１＝０．１ｄＢ、光アイソレータ１３の挿入損失ａ
３＝０．７ｄＢ、合波器１２の挿入損失ａ２＝０．３ｄ
Ｂである。また、前段の増幅用光ファイバ１５の利得ｇ
１は、ｇ１＝１０ｄＢであるとする。増幅用光ファイバ
１５の自然放出光係数は、励起光のパワーが十分大きい
のでｎｓｐ１＝１となる。後段の増幅用光ファイバ１７
の利得ｇ２は、ｇ２＝１５ｄＢであるとする。この増幅
用光ファイバ１７の自然放出光係数は、励起光のパワー
が少し落ちるためｎｓｐ２＝１．０２とする。また、光
アイソレータ１３を２つの増幅用光ファイバの中間に入
れるための挿入損失は、こための分合波器１６に関連し
た損失が加算されるため、全体で式（４）のａ３は１．
７ｄＢとなる。

【００４０】これらの値を式（４）に入れると、前述し
た例における雑音指数を求めることができ、その雑音指
数ＮＦ２は、式（６）に示すように、ＮＦ２＝{2×(32-1)×1.02}／{0.98×0.93×0.95×0.68×316} ＋{2×(10-1)×1.0}／{0.98×0.93×0.95×10} ＝0.34＋2.08＝2.42＝3.84dB ……（６）となる。

【００４１】図２により説明した従来技術による構成
で、前述の場合と同様に光部品の損失を設定すると、そ
の雑音指数ＮＦ１はＮＦ１＝２．８９（４．６ｄＢ）と
なる。また、従来技術による構成の場合、入力側の光部
品の損失だけでなく、増幅用光ファイバが１つだけであ
るので、その増幅用光ファイバの利得を２５ｄＢと高く
しておかなければならない。この場合、逆方向への自然
放出光が増幅されて増幅用光ファイバの入力部の自然放
出光係数が劣化し、ｎｓｐ＝１．０７になってしまう。

【００４２】前述した本発明の実施例を適用した具体例
の場合、光アイソレータ１３により逆方向への自然放出
光の増幅が抑えられるため、自然放出光係数の劣化をな
くすことができる。すなわち、前述した例は、入力側の
光アイソレータを１０ｄＢの利得が得られる点に挿入す
ることにより、従来技術の場合に比較して、雑音指数を
０．７６ｄＢ改善することができる。

【００４３】次に、本発明の一実施例の別の具体的な例
について、図１を参照して説明する。この例は、励起光
として波長１．４８μｍの励起光源を使用した例であ
る。

【００４４】この例では、図１における合波器１２とし
て、波長１．４８μｍの光と信号光とを合波するフィル
タ型の合波器を用いる。この合波器の損失は０．５ｄＢ
である。波長１．４８μｍの励起光は、波長１．５５μ
ｍの信号光と同様に光アイソレータ１３を通過するた
め、励起光として波長０．９８μｍを使用する例の場合
のような分合波器１６は不要である。この場合、光ファ
イバ増幅器は、図１に示す分合波器１６の箇所へ出力側
の光アイソレータ１８と同じ向きに光アイソレータ１３
を挿入して構成すればよい。そして、波長１．４８μｍ
の励起光でのｎｓｐは１．５８程度となる。

【００４５】そして、２つの増幅用光ファイバの利得ｇ
１、ｇ２をｇ１＝１０ｄＢ、ｇ２＝１０ｄＢとし、利得
が１０ｄＢの箇所に光アイソレータ１３を挿入した場
合、すなわち、２つの増幅用光ファイバの間にアイソレ
ータ１３を挿入した場合、図１に示す光ファイバ増幅器
の雑音指数ＮＦ２は、ＮＦ２＝３．８３（５．８ｄＢ）
となる。

【００４６】図２により説明した従来技術の場合、合波
器１２に光アイソレータ３３を複合化することによりト
ータルの損失を低減する構成とすることが可能である
が、この場合にも、複合化モジュールでの損失が０．９
ｄＢとなる。この結果、従来技術の合波器１２と光アイ
ソレータ３３と複合化下場合の雑音指数ＮＦ１は、ＮＦ
１＝６．２ｄＢとなる。

【００４７】従って、前述した本発明の実施例による具
体例のように、２つの増幅用光ファイバの中間に光アイ
ソレータを入れた場合、雑音指数を０．３ｄＢ改善する
ことができる。

【００４８】前述した本発明の一実施例は、増幅用光フ
ァイバとしてエルビウム添加光ファイバを使用するとし
て説明したが、本発明は、他の添加物を持つ増幅用光フ
ァイバを使用する場合にも適用することができる。ま
た、本発明は、前述した本発明の一実施例における２台
の増幅用光ファイバの後段の増幅用光ファイバを省略す
る構成とすることもできる。

【００４９】また、前述した本発明の一実施例は、光分
合波器１６として、カプラ型のものを使用するとして説
明したが、カプラ型の光分合波器は、光アイソレータ１
３を有する光ファイバのループに信号光を分離する場合
に、その分離比が２０ｄＢ程度であり、信号光が直接後
段の増幅用光ファイバ１７の側に漏れ、この結果、出力
信号光にレベル変動を生じさせることがある。

【００５０】本発明は、このようなことを防止するため
に、光分合波器１６として、分離比を３０ｄＢ以上にと
ることのできるフィルタ型の光分合波器を使用すること
ができる。この場合、信号光の光分合波器１６から直接
後段の増幅用光ファイバ１７の側への漏れ量を極めて少
なくすることができ、出力信号光にレベル変動を生じさ
せることをなくすことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
ファイバ増幅器の雑音特性を改善することができ、光フ
ァイバ増幅器を使用する光通信の伝送距離を長くするこ
とができるので、通信システム全体のコストの低減を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるエルビウム添加光ファ
イバ増幅器（ＥＤＦＡ）の構成を示す図である。

【図２】従来技術によるエルビウム添加光ファイバ増幅
器（ＥＤＦＡ）の基本構成を示す図である。

【符号の説明】

１１入力光コネクタ１２光合波器１３、１８光アイソレータ１４励起光源１５、１７、３５増幅用光ファイバ１６光分合波器１９出力光コネクタ２１、２２、２３、４１光ファイバの融着箇所３３入力側光アイソレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】増幅用光ファイバと、そのファイバを励
起する励起光を出射する励起光源と、被増幅光を励起光
と共に前記増幅用光ファイバに入射するための波長多重
合波器と、光アイソレータとを備えて構成される光ファ
イバ増幅器において、前記増幅用光ファイバのゲインが
１０ｄＢ以上２２．５ｄＢ以下であり、前記光アイソレ
ータを増幅用光ファイバの出力側に配置したことを特徴
とする光ファイバ増幅器。
【請求項２】２台の増幅用光ファイバと、そのファイ
バを励起する励起光を出射する励起光源と、被増幅光を
励起光と共に前段の増幅用光ファイバに入射するための
波長多重合波器と、光アイソレータとを備えて構成され
る光ファイバ増幅器において、前述２台の増幅用光ファ
イバの前段の増幅用光ファイバのゲインが１０ｄＢ以上
２２．５ｄＢ以下であり、前記光アイソレータを前記２
台の増幅用光ファイバの間に配置したことを特徴とする
光ファイバ増幅器。
【請求項３】前記増幅用光ファイバは、エルビウムを
添加した光ファイバであり、そのファイバのエルビウム
イオンを励起する励起光は、波長１．４８μｍまたは
０．９８μｍの光であり、被増幅光が波長１．５５μｍ
の光であることを特徴とする請求項１または２記載の光
ファイバ増幅器。