JPH09326519A - Wide range optical fiber amplifier - Google Patents

Wide range optical fiber amplifier

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JPH09326519A
JPH09326519A JP14304196A JP14304196A JPH09326519A JP H09326519 A JPH09326519 A JP H09326519A JP 14304196 A JP14304196 A JP 14304196A JP 14304196 A JP14304196 A JP 14304196A JP H09326519 A JPH09326519 A JP H09326519A
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JP
Japan
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optical fiber
doped optical
doped
wavelength
light
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JP14304196A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Imoto
克之 井本
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To flatten the wavelength characteristics of gains ranging over a wide range. SOLUTION: A signal light S1 and the simulation light 9 sent from a light source 8 are conveyed to Er doped optical fiber 1, they are amplified, the output light only of the Er doped optical fiber 1 is conveyed to an Er doped optical fiber 2, and the light is attenuated so that the prescribed characteristics are obtained. The signal light S3 outputted from the Er doped optical fiber 2 and the simulation light sent from the light source 12 are conveyed to an Er doped optical fiber 3, and they are optically amplified for the second time by the Er doped optical fiber 3. By the superposition of three different wavelength characteristics obtained by the two amplification mediums formed by the Er doped optical fibers 1 and 3 and the loss medium formed by the Er doped optical fiber 2, the wavelength characteristics of the gains which are flat ranging over a wide range can be obtained.

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、広帯域にわたって
利得の波長特性が平坦な特性を有する広帯域光ファイバ
増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wide band optical fiber amplifier having a flat gain wavelength characteristic over a wide band.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ファイバのコア内にEr(エル
ビウム)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)等
の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器が実用レベル
に達するようになってきた。特に、Erを添加した光フ
ァイバ増幅器は、1.55μm帯において高利得、高飽
和出力を有することから、種々のシステムへの適用が考
えられている。その中でも1.53μmから1.56μ
m波長帯の信号光を数波以上用いた波長多重伝送による
高速、大容量、長距離伝送や光CATV(CableTelevis
ion)システムへの適用が注目されている。このような
システムへのEr添加光ファイバ増幅器の適用に対して
は、光S/N特性やクロストーク特性の劣化を抑えるた
めに、上記使用波長帯におけるEr添加光ファイバ増幅
器の利得が平坦であることが重要である。
2. Description of the Related Art In recent years, optical fiber amplifiers in which a rare earth element such as Er (erbium), Pr (praseodymium), or Nd (neodymium) is added to the core of an optical fiber have reached a practical level. In particular, an Er-doped optical fiber amplifier has a high gain and a high saturation output in the 1.55 μm band, and is therefore expected to be applied to various systems. Among them, 1.53μm to 1.56μ
High-speed, large-capacity, long-distance transmission and optical CATV (Cable Televis) by wavelength multiplex transmission using several or more wavelengths of signal light in m wavelength band
Ion) application to the system is attracting attention. When the Er-doped optical fiber amplifier is applied to such a system, the gain of the Er-doped optical fiber amplifier in the above-mentioned wavelength band is flat in order to suppress the deterioration of the optical S / N characteristic and the crosstalk characteristic. This is very important.

【0003】このような高利得及び平坦化を達成するた
めに、本発明者らは先に図7に示すようなEr添加マル
チコア光ファイバ、及びこのEr添加マルチコア光ファ
イバを用いた図8に示すような光増幅器を提案してい
る。まず、用いられるEr添加マルチコア光ファイバ1
00は、図7に示すように、プライマリークラッド層1
02が被覆され、希土類元素(例えばEr)とAlを共
添加した複数のコア101a〜101gを備えたガラス
ロッド103を集合し、更に、これらガラスロッド10
3の周囲をセカンダリクラッド104で厚く覆った構造
にしたものである。このようなEr添加マルチコア光フ
ァイバ100を用いることによって、高利得化及び利得
の波長特性の平坦化を達成することができる。
In order to achieve such a high gain and flattening, the present inventors show the Er-doped multicore optical fiber as shown in FIG. 7 and FIG. 8 using this Er-doped multicore optical fiber. Such an optical amplifier is proposed. First, the Er-doped multi-core optical fiber 1 used
00 indicates the primary cladding layer 1 as shown in FIG.
No. 02 is coated, and the glass rods 103 having a plurality of cores 101a to 101g to which a rare earth element (for example, Er) and Al are co-added are assembled, and the glass rods 10 are further assembled.
3 has a structure in which the periphery of 3 is thickly covered with the secondary cladding 104. By using such an Er-doped multi-core optical fiber 100, it is possible to achieve a high gain and a flat gain wavelength characteristic.

【0004】この達成については、2つの理由をあげる
ことができる。まず、第1の理由は、Er添加マルチコ
ア光ファイバはAlの添加濃度が従来のようなコアが1
つのEr添加光ファイバに対して十分に多くできること
である。第2の理由は、従来の光ファイバでコア内の励
起光のパワーを低くしていった場合、波長1.535μ
m付近の利得のピークが減少し、徐々に平坦な利得−波
長特性になり、更にパワーを低くするに従って波長1.
53μm側の短波長域の利得が下がり、1.56μm側
の長波長域の利得が上がる、所謂短波長から長波長に向
けて右上がりの利得−波長特性になるため、励起光を低
くしていくと利得が非常に低くなり、光増幅器として使
えないことがわかっていたが、このEr添加マルチコア
光ファイバは逆にこの原理を積極的に利用するようにし
たからである。すなわち、図示のように、Erが添加さ
れた各々のコア101a〜101g内に励起光と信号光
がほぼ均等に伝搬するように各々のコア径Dとコア間隔
dを最適化すれば、コア101a〜101gの各々の内
部を伝搬していった信号光の増幅利得は低くなるもの
の、その波長特性はほぼ平坦になり、所望の長さを伝搬
して行った後ではコア101a〜101gの各々の内部
で増幅された信号が重畳されることになり、且つその利
得の波長特性がほぼ平坦になることを利用している。
There are two reasons for this achievement. First, the first reason is that the Er-doped multi-core optical fiber has a conventional Al core concentration of 1
It is possible to sufficiently increase the amount for one Er-doped optical fiber. The second reason is that when the power of the pumping light in the core is lowered with the conventional optical fiber, the wavelength of 1.535μ
The gain peak near m decreases and the gain-wavelength characteristic gradually becomes flat. As the power is further lowered, the wavelength 1.
Since the gain in the short wavelength region on the 53 μm side is decreased and the gain in the long wavelength region on the 1.56 μm side is increased, that is, a so-called gain-wavelength characteristic that increases to the right from the short wavelength to the long wavelength, the pumping light is lowered. It was known that the gain became extremely low and could not be used as an optical amplifier, but this Er-doped multi-core optical fiber, on the contrary, made active use of this principle. That is, as shown in the drawing, if the core diameter D and the core interval d are optimized so that the excitation light and the signal light propagate almost uniformly in the Er-added cores 101a to 101g, respectively, the core 101a Although the amplification gain of the signal light propagating inside each of the cores 101 to 101g becomes low, its wavelength characteristic becomes almost flat, and after propagating a desired length, each of the cores 101a to 101g. The fact that the internally amplified signal is superposed and the wavelength characteristic of the gain becomes almost flat is used.

【0005】次に、上記した原理による図8の光増幅器
の構成、及びこれに対する利得の波長特性を評価した結
果について説明する。Er添加マルチコア光ファイバ1
00には、コア間隔dが1.3μm、各々のコア径が約
2μm、クラッド径が125μm、コアとクラッドとの
比屈折率差Δが1.45%、モードフィールド径が約
8.8μm(波長1.55μmにおける値)、各々のコ
ア内のErとAlの添加量が400ppmと8500p
pm、ファイバ長が約45mのものと、比屈折率差Δが
2.19%、モードフィールド径が約5.2μm(波長
1.55μmにおける値)、各々のコア内のErとAl
の添加量が400ppmと17000ppm、ファイバ
長が約20mのものの2種類のファイバを用いた。
Next, the configuration of the optical amplifier of FIG. 8 based on the above-mentioned principle and the result of evaluation of the wavelength characteristic of the gain with respect to it will be described. Er-doped multi-core optical fiber 1
In No. 00, the core spacing d is 1.3 μm, each core diameter is about 2 μm, the cladding diameter is 125 μm, the relative refractive index difference Δ between the core and the cladding is 1.45%, and the mode field diameter is about 8.8 μm ( (Value at wavelength 1.55 μm), the addition amount of Er and Al in each core is 400 ppm and 8500 p
pm, fiber length of about 45 m, relative refractive index difference Δ of 2.19%, mode field diameter of about 5.2 μm (value at wavelength 1.55 μm), Er and Al in each core
Two kinds of fibers having a doping amount of 400 ppm and 17000 ppm and a fiber length of about 20 m were used.

【0006】Er添加マルチコア光ファイバ100の両
端には光が逆方向に伝搬するのを防止するためのアイソ
レータ105a,105bが接続され、この各々の内側
にはWDM(波長分割多重:Wavelength Division Mult
iplexing)カプラ106a,106bが設けられてい
る。アイソレータ105aには信号光S1 が入力され、
アイソレータ105bから増幅された信号光S2 が出力
される。
Isolators 105a and 105b for preventing light from propagating in opposite directions are connected to both ends of the Er-doped multi-core optical fiber 100, and WDM (Wavelength Division Mult) is provided inside each of them.
iplexing) couplers 106a and 106b are provided. The signal light S 1 is input to the isolator 105a,
The amplified signal light S 2 is output from the isolator 105b.

【0007】このWDMカプラ106a,106bの各
々には、励起用半導体レーザ107a,107bに接続
された光ファイバ108a,108bが結合され、励起
用半導体レーザ107a,107bで生成された励起光
109a,109bがEr添加マルチコア光ファイバ1
00に伝搬できるように構成されている。アイソレータ
105aを経由して信号光S1 が入光されているとき、
励起用半導体レーザ107aで短い波長のレーザ光10
9aを生成し、このレーザ光109aをWDMカプラ1
06aを介してEr添加マルチコア光ファイバ100に
入射させると、イオンのあるエネルギー準位が励起さ
れ、誘導放出による増幅作用が生じる。増幅された光信
号S2 はEr添加マルチコア光ファイバ100からアイ
ソレータ105bを通して外部へ出力される。同様に、
励起用半導体レーザ107bで生成されたレーザ光10
9bは、Er添加マルチコア光ファイバ100に対して
後方向から入射され、上記した原理で光増幅を行う。こ
こでは、前後から励起光を付与しているが、前又は後の
いずれか一方でもよい。
Optical fibers 108a and 108b connected to pump semiconductor lasers 107a and 107b are coupled to the WDM couplers 106a and 106b, respectively, and pump lights 109a and 109b generated by the pump semiconductor lasers 107a and 107b are coupled. Is an Er-doped multi-core optical fiber 1
It is configured to be able to propagate to 00. When the signal light S 1 is incident through the isolator 105a,
A laser beam 10 having a short wavelength is emitted from the exciting semiconductor laser 107a.
9a is generated and the laser beam 109a is generated by the WDM coupler 1
When it is incident on the Er-doped multicore optical fiber 100 via 06a, a certain energy level of ions is excited, and an amplification effect by stimulated emission occurs. The amplified optical signal S 2 is output from the Er-doped multicore optical fiber 100 to the outside through the isolator 105b. Similarly,
Laser light 10 generated by the pumping semiconductor laser 107b
9b is incident on the Er-doped multi-core optical fiber 100 from the rear direction and performs optical amplification on the principle described above. Here, the excitation light is applied from the front and back, but it may be applied either before or after.

【0008】ここで、励起光109a,109bの波長
を980nmとし、励起光109aの励起光パワーが7
0mW、励起光109bの励起光パワーが80mWとな
るようにした。これらの値は、利得の波長特性が平坦化
に適していたことから決定した値である。図8の構成の
光増幅器における利得の波長特性(Al濃度依存性)を
測定したのが図9及び図10である。Alの添加量を
8,500ppmにした場合の測定が図9であり、Al
の添加量を17,000ppmにした場合の測定が図1
0である。ここでは上記した2例について、信号光パワ
ーSpをパラメータにとって夫々の利得の波長特性を測
定した。図9及び図10から明らかなように、1,54
0nm〜1,560nmにわたって利得が平坦化されて
いることがわかる。
Here, the wavelengths of the pumping lights 109a and 109b are set to 980 nm, and the pumping light power of the pumping light 109a is 7
The excitation light power of 0 mW and the excitation light 109b was set to 80 mW. These values are values determined from the fact that the gain wavelength characteristic is suitable for flattening. The wavelength characteristics of gain (Al concentration dependency) in the optical amplifier having the configuration of FIG. 8 are measured in FIGS. 9 and 10. FIG. 9 shows the measurement when the added amount of Al was 8,500 ppm.
Fig. 1 shows the measurement when the addition amount of 17,000ppm.
0. Here, the wavelength characteristics of the respective gains were measured with the signal light power Sp as a parameter in the above two examples. As is clear from FIGS. 9 and 10, 1,54
It can be seen that the gain is flattened from 0 nm to 1,560 nm.

【0009】しかし、図9及び図10に見られるよう
に、波長1,530nm付近に大きな利得の持ち上がり
があり、更なる平坦化が望まれている。これを改善する
ものとして特開平6−77561号公報がある。この公
報に示されている光ファイバ増幅器の構成を示したのが
図11である。図11に示すように、信号光S1 が印加
される光アイソレータ201には、Er+3イオンドープ
光ファイバ202、WDMカプラ203、光アイソレー
タ204、バンドパスフィルタ(BPF)205、及び
信号光S2 を出力する非励起Er+3イオンドープ光ファ
イバ206が縦続接続されている。また、WDMカプラ
203にはファイバ208を介して励起光源207が結
合されている。
However, as shown in FIGS. 9 and 10, there is a large gain rise near the wavelength of 1,530 nm, and further flattening is desired. JP-A-6-77561 discloses a method for improving this. FIG. 11 shows the configuration of the optical fiber amplifier shown in this publication. As shown in FIG. 11, the optical isolator 201 to which the signal light S 1 is applied includes an Er +3 ion-doped optical fiber 202, a WDM coupler 203, an optical isolator 204, a bandpass filter (BPF) 205, and a signal light S. An unexcited Er +3 ion-doped optical fiber 206 that outputs 2 is cascaded. A pumping light source 207 is coupled to the WDM coupler 203 via a fiber 208.

【0010】この光ファイバ増幅器は、Er+3イオンド
ープ光ファイバ202による光増幅部の出力端に非励起
Er+3イオンドープ光ファイバ206を接続した構成に
している。この非励起Er+3イオンドープ光ファイバ2
06の過飽和吸収特性を利用すれば、光増幅部で生じた
波形歪みが平坦化される。
This optical fiber amplifier has a construction in which a non-pumped Er +3 ion-doped optical fiber 206 is connected to the output end of the optical amplification section by the Er +3 ion-doped optical fiber 202. This unexcited Er +3 ion-doped optical fiber 2
If the supersaturated absorption characteristic of 06 is used, the waveform distortion generated in the optical amplification section is flattened.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図11に示し
た構成の光ファイバ増幅器によると次のような問題があ
る。非励起の希土類イオンドープファイバを光増幅部の
出力端に設けて光増幅部で生じた波形歪みを平坦化する
ようにしたものであり、利得の波長特性を1530nm
〜1560nmの範囲にわたって平坦にすることは難し
い。
However, the optical fiber amplifier having the configuration shown in FIG. 11 has the following problems. A non-excited rare earth ion-doped fiber is provided at the output end of the optical amplifying section to flatten the waveform distortion generated in the optical amplifying section, and the gain wavelength characteristic is 1530 nm.
Flattening over the ~ 1560 nm range is difficult.

【0012】その理由は、所望の高利得(例えば、35
〜40数dB)の特性を持つEr添加光ファイバ増幅器
の利得の波長特性曲線(図9,図10)と非励起のEr
添加光ファイバの損失特性(図12)をカスケード接続
して上記波長範囲で利得を平坦にすることは数学的に困
難であり、これを実現させるためには、Er添加光ファ
イバ増幅器の利得を大幅に犠牲にするか、非励起のEr
添加ファイバに何らかの添加物を添加し、その損失の波
長特性をEr添加光ファイバ増幅器の利得の波長特性が
平坦になるように操作しなければならない。しかし、現
状の技術では困難である。
The reason is that the desired high gain (for example, 35
Gain characteristic curve (Figs. 9 and 10) of an Er-doped optical fiber amplifier having a characteristic of up to 40 dB and unexcited Er
It is mathematically difficult to flatten the gain in the above wavelength range by cascade-connecting the loss characteristics of the doped optical fiber (FIG. 12), and in order to realize this, the gain of the Er-doped optical fiber amplifier is significantly increased. Sacrificed or unexcited Er
It is necessary to add some kind of additive to the doped fiber and manipulate the wavelength characteristic of the loss so that the wavelength characteristic of the gain of the Er-doped optical fiber amplifier becomes flat. However, it is difficult with the current technology.

【0013】本発明は、上記した従来技術の実情に鑑み
てなされたものであり、広範囲にわたって利得の波長特
性を平坦にすることのできる広帯域光ファイバ増幅器を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances of the prior art, and an object thereof is to provide a wideband optical fiber amplifier capable of flattening the wavelength characteristic of gain over a wide range.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、入射された信号光に対して光増幅を行
う第1のEr添加光ファイバと、この第1のEr添加光
ファイバの後段に接続され、第1の励起光を前記第1の
Er添加光ファイバに対して後方向から入射させる第1
のWDMカプラと、この前記第1のWDMカプラに接続
され、所定の減衰特性または波長選択特性を有する損失
媒体と、この損失媒体の後段に配設され、前記損失媒体
からの信号光に対して光増幅を行う第2のEr添加光フ
ァイバと、この第2のEr添加光ファイバの前段、後段
または両側に接続され、第2の励起光を第2のEr添加
光ファイバに対して前方向、後方向または両方向から伝
搬させる第2のWDMカプラとを備えた構成にしてい
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first Er-doped optical fiber that optically amplifies incident signal light, and the first Er-doped optical fiber. A first optical fiber connected to the latter stage of the fiber to make the first pumping light incident on the first Er-doped optical fiber from the rearward direction;
WDM coupler, a loss medium that is connected to the first WDM coupler, and has a predetermined attenuation characteristic or wavelength selection characteristic, and a loss medium disposed downstream of the loss medium for signal light from the loss medium. A second Er-doped optical fiber that performs optical amplification, and is connected to a front stage, a rear stage, or both sides of the second Er-doped optical fiber, and the second pumping light is forwardly directed to the second Er-doped optical fiber. A second WDM coupler that propagates from the backward direction or from both directions is provided.

【0015】この構成によれば、信号光は第1のEr添
加光ファイバによって第1のWDMカプラから与えられ
た第1の励起光をもとに光増幅され、次段の損失媒体に
よって第1のEr添加光ファイバによる増幅後の特性を
補正するように信号光が減衰される。更に、第2のEr
添加光ファイバと第2のWDMカプラの組み合わせによ
り、所望の帯域にわたって平坦な利得の波長特性が得ら
れるように光増幅が行われる。この結果、2つの増幅媒
体と1つの損失媒体による3つの異なる波長特性の重畳
による1つの波長特性を得ることが可能になり、高利得
を保持しながら、広帯域にわたり利得の波長特性を平坦
にすることが可能になる。
According to this structure, the signal light is optically amplified by the first Er-doped optical fiber based on the first pumping light supplied from the first WDM coupler, and is first amplified by the loss medium in the next stage. The signal light is attenuated so as to correct the characteristics of the Er-doped optical fiber after being amplified. Furthermore, the second Er
Optical amplification is performed by the combination of the doped optical fiber and the second WDM coupler so that a flat wavelength characteristic of gain is obtained over a desired band. As a result, it is possible to obtain one wavelength characteristic by superimposing three different wavelength characteristics by two gain media and one loss medium, and flatten the gain wavelength characteristics over a wide band while maintaining high gain. It will be possible.

【0016】前記損失媒体は、第3のEr添加光ファイ
バを用いることができる。この構成によれば、励起光を
伝搬させずに信号光を伝搬させるのみで、光ファイバの
長さに応じた光減衰が可能であり、簡単かつローコスト
な構成によって損失媒体を形成することができる。前記
損失媒体は、光ファイバグレーティング或いは光フィル
タを用いることができる。
A third Er-doped optical fiber can be used as the loss medium. With this configuration, it is possible to propagate the signal light without propagating the pumping light, to perform optical attenuation according to the length of the optical fiber, and to form the loss medium with a simple and low-cost configuration. . An optical fiber grating or an optical filter can be used as the loss medium.

【0017】この構成によれば、特定の波長域を選択的
に減衰させることができ、より平坦な利得の波長特性を
得ることができる。前記光ファイバグレーティングまた
は光フィルタは、1530nm帯の光波長選択特性を有
するものを用いることができる。この構成によれば、利
得の波長特性の内、ピーク域である1530nm帯を効
果的に減衰させることができ、広帯域にわたり利得の波
長特性を平坦にすることができる。
According to this structure, a specific wavelength range can be selectively attenuated, and a flatter wavelength characteristic of gain can be obtained. As the optical fiber grating or optical filter, one having an optical wavelength selection characteristic in the 1530 nm band can be used. According to this configuration, of the gain wavelength characteristics, it is possible to effectively attenuate the peak wavelength band of 1530 nm, and to flatten the gain wavelength characteristics over a wide band.

【0018】前記第1,第2のEr添加光ファイバは、
その励起光として980帯nm、1480nm帯、また
は1060nm帯を用いることができる。この構成によ
れば、980帯nmの使用により低雑音指数化が図れ、
1480nm帯の使用により低コスト化が図れ、106
0nm帯の使用により高利得化を図ることができる。
The first and second Er-doped optical fibers are
As the excitation light, 980 nm band, 1480 nm band, or 1060 nm band can be used. According to this configuration, the noise figure can be reduced by using the 980 nm band,
Cost reduction can be achieved by using the 1480 nm band.
High gain can be achieved by using the 0 nm band.

【0019】前記第1,第2または第3のEr添加光フ
ァイバは、少なくとも100ppmのErと少なくとも
1000ppmのAlが添加されたSiO2 系ガラスフ
ァイバによるコアを備え、且つ少なくともGe、P、F
等の屈折率制御用添加物の1種を含むものを用いること
ができる。この構成によれば、Er添加光ファイバの低
損失化、高利得化、広帯域化を容易に図ることができ
る。
The first, second or third Er-doped optical fiber has a core made of SiO 2 glass fiber to which at least 100 ppm Er and at least 1000 ppm Al are added, and at least Ge, P, F.
It is possible to use one containing one kind of the refractive index controlling additive such as. With this configuration, it is possible to easily reduce the loss, increase the gain, and widen the band of the Er-doped optical fiber.

【0020】前記第1のEr添加光ファイバ及び前記第
2のEr添加光ファイバは、この第2のEr添加光ファ
イバから出力される信号光の利得及び波長特性が所望の
値になるように各々の長さを設定している。この構成に
よれば、長さに応じて利得及び波長特性を調整でき、損
失媒体による特性を補正して所望の利得の波長特性の波
形を容易に得ることができる。
The first Er-doped optical fiber and the second Er-doped optical fiber are each adjusted so that the gain and wavelength characteristics of the signal light output from the second Er-doped optical fiber have desired values. Has set the length of. With this configuration, the gain and the wavelength characteristic can be adjusted according to the length, and the characteristic of the loss medium can be corrected to easily obtain the waveform of the wavelength characteristic of the desired gain.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図1は本発明による広帯域光フ
ァイバ増幅器の第1の実施の形態を示す接続図である。
なお、図2は図1の光ファイバ増幅器における波長−損
失・利得特性である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a connection diagram showing a first embodiment of a broadband optical fiber amplifier according to the present invention.
2 shows the wavelength-loss / gain characteristics in the optical fiber amplifier of FIG.

【0022】長さl1 のEr添加光ファイバ1(第1の
Er添加光ファイバ)、長さl2 のEr添加光ファイバ
2(第3のEr添加光ファイバ)、及び長さl3 のEr
添加光ファイバ3(第2のEr添加光ファイバ)はカス
ケード接続されている。Er添加光ファイバ1の入力側
には、信号光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ
4が接続され、Er添加光ファイバ3の出力側には光ア
イソレータ5が接続されている。
The length l 1 of the Er doped optical fiber 1 (first Er-doped optical fiber), the length l 2 Er-doped optical fiber 2 (third Er-doped optical fiber), and a length l 3 of the Er
The doped optical fiber 3 (second Er doped optical fiber) is cascade-connected. An optical isolator 4 for advancing signal light in only one direction is connected to the input side of the Er-doped optical fiber 1, and an optical isolator 5 is connected to the output side of the Er-doped optical fiber 3.

【0023】Er添加光ファイバ1には図7に示した構
造のものを用いることができ、その長さは10m、Er
添加量が400ppm、Al添加量が17000pp
m、各々のコア間隔が1.3μm、各々のコア径が1.
9μm、クラッド径が125μm、コアとクラッドとの
比屈折率差が約2.1%のものを用いた。また、Er添
加光ファイバ2は、長さl2 =2mにしている。このE
r添加光ファイバ2は励起光が伝搬しないので、損失媒
体として作用し、図2の損失媒体特性のようになる。更
に、Er添加光ファイバ3はEr添加光ファイバ1と同
じ構成及び特性のものを用いるが、その長さl3 は8m
である。
The Er-doped optical fiber 1 having the structure shown in FIG. 7 can be used, and its length is 10 m, and Er is
Addition amount is 400ppm, Al addition amount is 17,000pp
m, each core interval is 1.3 μm, and each core diameter is 1.
9 μm, the clad diameter was 125 μm, and the relative refractive index difference between the core and the clad was about 2.1%. The Er-doped optical fiber 2 has a length l 2 = 2 m. This E
Since the pumping light does not propagate in the r-doped optical fiber 2, the r-doped optical fiber 2 acts as a loss medium, and the loss medium characteristic shown in FIG. 2 is obtained. Further, the Er-doped optical fiber 3 has the same structure and characteristics as the Er-doped optical fiber 1, but its length l 3 is 8 m.
It is.

【0024】Er添加光ファイバ1とEr添加光ファイ
バ2の間には、WDMカプラ6が設けられている。この
WDMカプラ6には光ファイバ7を介して励起光光源8
が結合されている。この励起光光源8で生成した励起光
9(ここでは、波長が980nm、光パワーが100m
W)はWDMカプラ6に送られ、信号光Si とは逆方向
(後方向)からEr添加光ファイバ1へ送られて励起さ
れる。
A WDM coupler 6 is provided between the Er-doped optical fiber 1 and the Er-doped optical fiber 2. A pumping light source 8 is connected to the WDM coupler 6 via an optical fiber 7.
Are combined. Excitation light 9 generated by the excitation light source 8 (here, the wavelength is 980 nm, the optical power is 100 m
W) is sent to the WDM coupler 6, is sent to the Er-doped optical fiber 1 from the opposite direction (backward direction) to the signal light S i and is excited.

【0025】更に、Er添加光ファイバ2の出力側には
WDMカプラ10が設けられ、このWDMカプラ10に
は光ファイバ11を通して励起光光源12が結合されて
いる。励起光光源12による励起光13はWDMカプラ
10を通してEr添加光ファイバ3に入射される。次
に、図1の構成の動作について説明する。信号光S
1 は、通常、波長多重された信号光であり、1530n
m〜1560nmの波長帯から数波乃至数十波の波長の
信号光が波長多重されている。信号光Si は光アイソレ
ータ4を通ってEr添加光ファイバ1に入射する。この
Er添加光ファイバ1には、励起光光源8で生成した励
起光9がWDMカプラ6を通して与えられ、励起が行わ
れる。この結果、Er添加光ファイバ1からは増幅され
た信号光S2 が出力され、この信号光S2 はEr添加光
ファイバ2に入射される。この信号光S2 の利得の波長
特性を示したのが、図2の「増幅媒体I」であり右下が
りの特性を示している。
Further, a WDM coupler 10 is provided on the output side of the Er-doped optical fiber 2, and a pumping light source 12 is coupled to the WDM coupler 10 through an optical fiber 11. The pumping light 13 from the pumping light source 12 enters the Er-doped optical fiber 3 through the WDM coupler 10. Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described. Signal light S
1 is usually a wavelength-multiplexed signal light, which is 1530n
Signal light having a wavelength of several waves to several tens of waves is wavelength-multiplexed from a wavelength band of m to 1560 nm. The signal light S i passes through the optical isolator 4 and enters the Er-doped optical fiber 1. The pumping light 9 generated by the pumping light source 8 is supplied to the Er-doped optical fiber 1 through the WDM coupler 6 and pumped. As a result, the amplified signal light S 2 is output from the Er-doped optical fiber 1, and this signal light S 2 is incident on the Er-doped optical fiber 2. The wavelength characteristic of the gain of the signal light S 2 is shown by the “amplification medium I” in FIG. 2, which shows a downward sloping characteristic.

【0026】Er添加光ファイバ2は励起光光源8,1
2のいずれからも励起光が与えられないために増幅は行
われず、Er添加光ファイバ2は損失媒体として機能す
る。この結果、図2の「損失媒体」で示す特性になる。
Er添加光ファイバ2を通過した信号光S3 は図2の
「S3 」で示す特性になる。この信号光S3 はWDMカ
プラ10を通過し、励起光光源12から与えられる励起
光13と共にEr添加光ファイバ3に入射される。この
Er添加光ファイバ3における特性が「増幅媒体II」
で示すものである(点線で示す特性)。この特性は右下
がりであり、信号光S3 の特性と傾きが逆である。これ
らEr添加光ファイバ1、2及び3による3つの特性を
組み合わせた特性が信号光S4 になり、図のように平坦
な特性になる。
The Er-doped optical fiber 2 is a pumping light source 8, 1
Since the pumping light is not given from any of the two, the amplification is not performed, and the Er-doped optical fiber 2 functions as a loss medium. As a result, the characteristic shown by the "loss medium" in FIG. 2 is obtained.
The signal light S 3 that has passed through the Er-doped optical fiber 2 has the characteristics shown by “S 3 ” in FIG. The signal light S 3 passes through the WDM coupler 10 and enters the Er-doped optical fiber 3 together with the pumping light 13 given from the pumping light source 12. The characteristic of this Er-doped optical fiber 3 is "amplification medium II".
Is shown (characteristics shown by dotted lines). This characteristic is downward sloping and the inclination is opposite to the characteristic of the signal light S 3 . A characteristic obtained by combining the three characteristics of the Er-doped optical fibers 1, 2 and 3 becomes the signal light S 4 , and has a flat characteristic as shown in the figure.

【0027】図3は本発明による広帯域光ファイバ増幅
器の第2の実施の形態を示す接続図である。図1の構成
がEr添加光ファイバ1とEr添加光ファイバ3の間に
Er添加光ファイバ2を設けていたのに対し、図3にお
いてはEr添加光ファイバ2に代えて減衰用光フィルタ
14を設けている。この減衰用光フィルタ14は、15
30nm帯の信号光を減衰させる特性を有するもので、
例えば、光ファイバの途中に干渉膜フィルタを挿入した
構成のものを用いることができる。この減衰用光フィル
タ14は、図1のEr添加光ファイバ2の損失波長より
も狭帯域な損失波長特性を実現することができ、波長1
530nm帯のごく狭い波長帯での信号光の減衰を与え
ることができる。
FIG. 3 is a connection diagram showing a second embodiment of the broadband optical fiber amplifier according to the present invention. While the Er-doped optical fiber 2 is provided between the Er-doped optical fiber 1 and the Er-doped optical fiber 3 in the configuration of FIG. 1, the attenuation optical filter 14 is used in place of the Er-doped optical fiber 2 in FIG. It is provided. This attenuating optical filter 14 has 15
It has the property of attenuating the signal light in the 30 nm band,
For example, a structure in which an interference film filter is inserted in the optical fiber can be used. The attenuating optical filter 14 can realize a loss wavelength characteristic having a narrower band than the loss wavelength of the Er-doped optical fiber 2 of FIG.
Attenuation of signal light in a very narrow wavelength band of 530 nm band can be given.

【0028】Er添加光ファイバ1の入力側には、信号
光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ4が接続さ
れ、Er添加光ファイバ3の出力側には光アイソレータ
5が接続されている。また、Er添加光ファイバ1と減
衰用光フィルタ14の間には、WDMカプラ6が設けら
れている。このWDMカプラ6には光ファイバ7を介し
て励起光光源8が結合されている。更に、減衰用光フィ
ルタ14の出力側にはWDMカプラ10が設けられ、こ
のWDMカプラ10には光ファイバ11を通して励起光
光源12が結合されている。
An optical isolator 4 for advancing signal light in only one direction is connected to the input side of the Er-doped optical fiber 1, and an optical isolator 5 is connected to the output side of the Er-doped optical fiber 3. A WDM coupler 6 is provided between the Er-doped optical fiber 1 and the attenuation optical filter 14. A pumping light source 8 is coupled to the WDM coupler 6 via an optical fiber 7. Further, a WDM coupler 10 is provided on the output side of the attenuation optical filter 14, and an excitation light source 12 is coupled to the WDM coupler 10 through an optical fiber 11.

【0029】なお、図3における全体の動作は図1の構
成と同じであるので、説明は省略する。図4は本発明に
よる広帯域光ファイバ増幅器の第3の実施の形態を示す
接続図である。図3の構成がEr添加光ファイバ1とE
r添加光ファイバ3の間に減衰用光フィルタ14を設け
ていたのに対し、図4においては、減衰用光フィルタ1
4に代えて減衰用光ファイバグレーティング15を設け
ている。この減衰用光ファイバグレーティング15は、
1530nm帯の信号光を減衰させる特性を有するもの
で、非常に狭帯域特性から広帯域特性のものまで容易に
選択することができる利点がある。また、光ファイバグ
レーティング15はEr添加光ファイバ及びWDMカプ
ラとのファイバ整合性にも優れている。
Since the entire operation in FIG. 3 is the same as that of the configuration in FIG. 1, its explanation is omitted. FIG. 4 is a connection diagram showing a third embodiment of the broadband optical fiber amplifier according to the present invention. The configuration of FIG. 3 has Er-doped optical fibers 1 and E.
While the attenuation optical filter 14 is provided between the r-doped optical fibers 3, in FIG.
In place of 4, an attenuation optical fiber grating 15 is provided. The attenuation optical fiber grating 15 is
It has a characteristic of attenuating the signal light in the 1530 nm band, and has an advantage that it can be easily selected from a very narrow band characteristic to a wide band characteristic. The optical fiber grating 15 is also excellent in fiber matching with the Er-doped optical fiber and the WDM coupler.

【0030】図5は本発明による広帯域光ファイバ増幅
器の第4の実施の形態を示す接続図である。長さl1
Er添加光ファイバ1、長さl2 のEr添加光ファイバ
2、及び長さl3 のEr添加光ファイバ3はカスケード
接続されている。Er添加光ファイバ1の入力側には、
信号光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ4が接
続され、Er添加光ファイバ3の出力側には光アイソレ
ータ5が接続されている。
FIG. 5 is a connection diagram showing a fourth embodiment of the wideband optical fiber amplifier according to the present invention. Er-doped optical fiber 1 of length l 1, Er-doped optical fiber 3 long Er-doped optical fiber 2 l 2, and a length l 3 are cascaded. On the input side of the Er-doped optical fiber 1,
An optical isolator 4 for advancing signal light in only one direction is connected, and an optical isolator 5 is connected to the output side of the Er-doped optical fiber 3.

【0031】Er添加光ファイバ1、Er添加光ファイ
バ2及びEr添加光ファイバ3の特性、素材、長さ等に
ついては図1の構成と同じである。Er添加光ファイバ
1とEr添加光ファイバ2の間には、WDMカプラ6が
設けられている。このWDMカプラ6には光ファイバ7
を介して励起光光源8が結合されている。この励起光光
源8で生成した励起光9(ここでは、波長が980n
m、光パワーが100mW)はWDMカプラ6に送ら
れ、信号光Si とは逆方向からEr添加光ファイバ1へ
送られて励起される。
The characteristics, materials, lengths, etc. of the Er-doped optical fiber 1, the Er-doped optical fiber 2 and the Er-doped optical fiber 3 are the same as those in FIG. A WDM coupler 6 is provided between the Er-doped optical fiber 1 and the Er-doped optical fiber 2. This WDM coupler 6 has an optical fiber 7
The excitation light source 8 is coupled via the. Excitation light 9 generated by the excitation light source 8 (here, the wavelength is 980n
m, the optical power is 100 mW) is sent to the WDM coupler 6, and is sent to the Er-doped optical fiber 1 from the direction opposite to the signal light S i to be excited.

【0032】更に、Er添加光ファイバ2の出力側には
WDMカプラ10が設けられ、このWDMカプラ10に
は光ファイバ11を通して受光素子16が結合されてい
る。また、Er添加光ファイバ3と光アイソレータ5の
間にはWDMカプラ17が配設され、光ファイバ18を
介して励起光光源19が結合されている。励起光光源1
9は、例えば波長980nmのレーザ光を発生する半導
体レーザであり、この励起光20はWDMカプラ17を
経由して信号光とは逆方向(後方向)からEr添加光フ
ァイバ3に伝搬される。このとき、WDMカプラ10は
励起光20がEr添加光ファイバ2に伝搬されるのを阻
止する。励起光20が阻止されないと、Er添加光ファ
イバ2が損失媒体にならずに増幅媒体になり、利得の波
長特性は平坦にならないからである。なお、Er添加光
ファイバ3を逆方向から伝搬した励起光21はWDMカ
プラ10、光ファイバ11を介して受光素子16に受光
され、モニタされる。
Further, a WDM coupler 10 is provided on the output side of the Er-doped optical fiber 2, and a light receiving element 16 is coupled to the WDM coupler 10 through an optical fiber 11. Further, a WDM coupler 17 is arranged between the Er-doped optical fiber 3 and the optical isolator 5, and a pumping light source 19 is coupled via an optical fiber 18. Excitation light source 1
Reference numeral 9 denotes a semiconductor laser that generates laser light having a wavelength of 980 nm, for example, and this pumping light 20 is propagated through the WDM coupler 17 to the Er-doped optical fiber 3 from the opposite direction (backward direction) to the signal light. At this time, the WDM coupler 10 blocks the pumping light 20 from propagating to the Er-doped optical fiber 2. This is because if the pumping light 20 is not blocked, the Er-doped optical fiber 2 does not become a loss medium but an amplification medium, and the wavelength characteristic of gain is not flat. The pumping light 21 propagating from the opposite direction in the Er-doped optical fiber 3 is received by the light receiving element 16 via the WDM coupler 10 and the optical fiber 11 and monitored.

【0033】なお、図5における全体の動作、及びEr
添加光ファイバ1,2,3の各々における特性も図1の
構成と同じであるので、説明は省略する。図6は本発明
による広帯域光ファイバ増幅器の第5の実施の形態を示
す接続図である。この構成は、図1の構成に対し、Er
添加光ファイバ3の後方向から励起光を注入する手段を
設けたところに特徴がある。すなわち、長さl1 のEr
添加光ファイバ1、長さl2 のEr添加光ファイバ2、
及び長さl3 のEr添加光ファイバ3はカスケード接続
されている。Er添加光ファイバ1の入力側には、信号
光を一方向にのみ進行させる光アイソレータ4が接続さ
れ、Er添加光ファイバ3の出力側には光アイソレータ
5が接続されている。
The overall operation in FIG. 5 and Er
The characteristics of each of the doped optical fibers 1, 2 and 3 are also the same as the configuration of FIG. FIG. 6 is a connection diagram showing a fifth embodiment of the broadband optical fiber amplifier according to the present invention. This configuration is different from the configuration of FIG.
The feature is that a means for injecting the excitation light from the rear direction of the doped optical fiber 3 is provided. That is, Er of length l 1
Doped optical fiber 1, the length l 2 Er-doped optical fiber 2,
And the Er-doped optical fiber 3 having a length of l 3 are cascade-connected. An optical isolator 4 for advancing signal light in only one direction is connected to the input side of the Er-doped optical fiber 1, and an optical isolator 5 is connected to the output side of the Er-doped optical fiber 3.

【0034】なお、Er添加光ファイバ1、Er添加光
ファイバ2及びEr添加光ファイバ3の特性、素材、長
さ等については図1の構成と同じであるので、説明は省
略する。Er添加光ファイバ1とEr添加光ファイバ2
の間には、WDMカプラ6が設けられている。このWD
Mカプラ6には光ファイバ7を介して励起光光源8が結
合されている。この励起光光源8で生成した励起光9
(ここでは、波長が980nm、光パワーが100m
W)はWDMカプラ6に送られ、信号光Si とは逆方向
(後方向)からEr添加光ファイバ1へ送られて励起さ
れる。
The characteristics, materials, lengths, etc. of the Er-doped optical fiber 1, Er-doped optical fiber 2 and Er-doped optical fiber 3 are the same as those in the configuration shown in FIG. Er-doped optical fiber 1 and Er-doped optical fiber 2
A WDM coupler 6 is provided between them. This WD
A pumping light source 8 is coupled to the M coupler 6 via an optical fiber 7. Excitation light 9 generated by this excitation light source 8
(Here, the wavelength is 980 nm and the optical power is 100 m.
W) is sent to the WDM coupler 6, is sent to the Er-doped optical fiber 1 from the opposite direction (backward direction) to the signal light S i and is excited.

【0035】更に、Er添加光ファイバ2の出力側には
WDMカプラ10が設けられ、このWDMカプラ10に
は光ファイバ11を通して励起光光源12が結合されて
いる。励起光光源12による励起光13はWDMカプラ
10を通してEr添加光ファイバ3に前方向から入射さ
れる。また、Er添加光ファイバ3と光アイソレータ5
の間にはWDMカプラ17が配設され、光ファイバ18
を介して励起光光源19が結合されている。励起光光源
19による励起光20は、WDMカプラ17を経由して
信号光とは逆方向(後方向)からEr添加光ファイバ3
に伝搬される。このとき、WDMカプラ10は励起光2
0がEr添加光ファイバ2に伝搬されるのを阻止するよ
うに機能し、Er添加光ファイバ2が損失媒体として働
くようにしている。
Further, a WDM coupler 10 is provided on the output side of the Er-doped optical fiber 2, and a pumping light source 12 is coupled to the WDM coupler 10 through an optical fiber 11. The pumping light 13 from the pumping light source 12 is incident on the Er-doped optical fiber 3 from the front direction through the WDM coupler 10. In addition, the Er-doped optical fiber 3 and the optical isolator 5
The WDM coupler 17 is disposed between the optical fiber 18 and
The excitation light source 19 is coupled via the. The pumping light 20 from the pumping light source 19 passes through the WDM coupler 17 from the direction opposite to the signal light (backward direction) to the Er-doped optical fiber 3
Propagated to. At this time, the WDM coupler 10 causes the pumping light 2
It functions so as to prevent 0 from being propagated to the Er-doped optical fiber 2, so that the Er-doped optical fiber 2 acts as a loss medium.

【0036】図6の構成においては、Er添加光ファイ
バ3に対して両方向から励起光(13及び20)を付与
している。これにより、3つの励起光によってトータル
パワーを増大できるため、40dB以上の高利得を得る
ことができ、且つ、その利得の波長特性は図2に示した
ように平坦にすることができる。また、雑音指数を低減
することもできる。
In the configuration of FIG. 6, the excitation light (13 and 20) is applied to the Er-doped optical fiber 3 from both directions. As a result, the total power can be increased by the three pumping lights, so that a high gain of 40 dB or more can be obtained, and the wavelength characteristic of the gain can be made flat as shown in FIG. Also, the noise figure can be reduced.

【0037】なお、上記の各構成においては、励起光の
波長を980nmにしたが、本発明はこの値に限定され
るものではなく、例えば、1480nmにしてもよい。
また、励起光光源を2つ用いる構成にあっては、一方を
980nm、他方を1480nmにしてもよい。具体的
には、980帯nmの使用により低雑音指数化が図れ、
1480nm帯の使用により低コスト化が図れ、106
0nm帯の使用により高利得化を図ることができる。
Although the wavelength of the excitation light is set to 980 nm in each of the above configurations, the present invention is not limited to this value, and may be 1480 nm, for example.
Further, in the case of using two excitation light sources, one may be 980 nm and the other may be 1480 nm. Specifically, it is possible to achieve a low noise figure by using the 980 nm band,
Cost reduction can be achieved by using the 1480 nm band.
High gain can be achieved by using the 0 nm band.

【0038】また、Er添加光ファイバ1,2,3に
は、従来から用いられているコアが1つのEr添加光フ
ァイバを用いてもよい。そして、Er添加光ファイバ1
〜3のコア材料にはSiO2 系ガラス(少なくともGe
(ゲルマニウム)、P(リン)、F(フッ素)等の屈折
率制御用添加物の1種を含んでいる)にErが少なくと
も100ppm、Alが少なくとも1000ppm夫々
添加したものを用いることができる。また、クラッド材
料には、SiO2 、或いはSiO2 に少なくともP、F
等の屈折率制御用添加物の1種が含まれたもの用いるこ
とができる。
The Er-doped optical fibers 1, 2 and 3 may be Er-doped optical fibers having a single core, which has been conventionally used. And the Er-doped optical fiber 1
~ 3 core material is SiO 2 glass (at least Ge
(Containing one kind of refractive index control additive such as germanium), P (phosphorus), F (fluorine) and the like) added with at least 100 ppm of Er and at least 1000 ppm of Al can be used. The cladding material may be SiO 2 , or at least P, F in SiO 2.
It is possible to use one containing one kind of the refractive index controlling additive such as.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、2つの増
幅媒体と1つの損失媒体による3つの異なる波長特性の
重畳による1つの波長特性を得るようにしたので、高利
得を保持しながら、広帯域にわたり利得の波長特性を平
坦にすることが可能になる。
As described above, according to the present invention, one wavelength characteristic is obtained by superimposing three different wavelength characteristics by two gain media and one loss medium. Therefore, while maintaining high gain, It becomes possible to flatten the wavelength characteristic of gain over a wide band.

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

【図1】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第1の実施
の形態を示す接続図である。
FIG. 1 is a connection diagram showing a first embodiment of a broadband optical fiber amplifier of the present invention.

【図2】図1の広帯域光ファイバ増幅器における波長−
損失・利得特性である。
FIG. 2 shows the wavelength in the broadband optical fiber amplifier of FIG.
It is a loss / gain characteristic.

【図3】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第2の実施
の形態を示す接続図である。
FIG. 3 is a connection diagram showing a second embodiment of the broadband optical fiber amplifier of the present invention.

【図4】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第3の実施
の形態を示す接続図である。
FIG. 4 is a connection diagram showing a third embodiment of a wideband optical fiber amplifier of the present invention.

【図5】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第4の実施
の形態を示す接続図である。
FIG. 5 is a connection diagram showing a fourth embodiment of a broadband optical fiber amplifier of the present invention.

【図6】本発明の広帯域光ファイバ増幅器の第5の実施
の形態を示す接続図である。
FIG. 6 is a connection diagram showing a fifth embodiment of a broadband optical fiber amplifier of the present invention.

【図7】従来のEr添加マルチコア光ファイバの一例を
示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional Er-doped multicore optical fiber.

【図8】図7のEr添加マルチコア光ファイバを用いた
光増幅器の構成を示す接続図である。
8 is a connection diagram showing a configuration of an optical amplifier using the Er-doped multicore optical fiber of FIG.

【図9】図8の構成の光増幅器において、Alの添加量
を8,500ppmにした場合の利得の波長特性図であ
る。
FIG. 9 is a wavelength characteristic diagram of gain in the case where the amount of Al added is 8,500 ppm in the optical amplifier having the configuration of FIG.

【図10】図8の構成の光増幅器において、Alの添加
量を17,000ppmにした場合の利得の波長特性図
である。
FIG. 10 is a wavelength characteristic diagram of gain in the case where the amount of Al added is 17,000 ppm in the optical amplifier having the configuration of FIG.

【図11】平坦化を図った従来の他の光増幅器の構成を
示す接続図である。
FIG. 11 is a connection diagram showing a configuration of another conventional optical amplifier for which flattening has been achieved.

【図12】Er+3イオンドープ光ファイバの損失波長特
性を示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a loss wavelength characteristic of an Er +3 ion-doped optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3 Er添加光ファイバ 4,5 光アイソレータ 6,10,17 WDMカプラ 8,12,19 励起光光源励起光光源 9,13,20 励起光 14 減衰用光フィルタ 15 減衰用光ファイバグレーティング S1 ,S4 信号光1,2,3 Er-doped optical fiber 4,5 Optical isolator 6,10,17 WDM coupler 8,12,19 Pumping light source Pumping light source 9,13,20 Pumping light 14 Attenuating optical filter 15 Attenuating optical fiber grating S 1 , S 4 signal light

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射された信号光に対して光増幅を行う
第1のEr添加光ファイバと、 前記第1のEr添加光ファイバの後段に接続され、第1
の励起光を前記第1のEr添加光ファイバに対して後方
向から入射させる第1のWDMカプラと、 前記第1のWDMカプラに接続され、所定の減衰特性ま
たは波長選択特性を有する損失媒体と、 前記損失媒体の後段に配設され、前記損失媒体からの信
号光に対して光増幅を行う第2のEr添加光ファイバ
と、 前記第2のEr添加光ファイバの前段、後段または両側
に接続され、第2の励起光を第2のEr添加光ファイバ
に対して前方向、後方向または両方向から伝搬させる第
2のWDMカプラとを具備することを特徴とする広帯域
光ファイバ増幅器。
1. A first Er-doped optical fiber that optically amplifies incident signal light, and a first Er-doped optical fiber connected to a subsequent stage of the first Er-doped optical fiber.
A first WDM coupler that causes the pumping light of the above to be incident on the first Er-doped optical fiber from the rear direction; and a loss medium that is connected to the first WDM coupler and has a predetermined attenuation characteristic or wavelength selection characteristic. A second Er-doped optical fiber that is disposed in the latter stage of the loss medium and that optically amplifies the signal light from the loss medium, and is connected to the front stage, the rear stage, or both sides of the second Er-doped optical fiber. And a second WDM coupler that propagates the second pumping light to the second Er-doped optical fiber from the forward direction, the backward direction, or both directions.
【請求項2】 前記損失媒体は、第3のEr添加光ファ
イバであることを特徴とする請求項1記載の広帯域光フ
ァイバ増幅器。
2. The broadband optical fiber amplifier according to claim 1, wherein the loss medium is a third Er-doped optical fiber.
【請求項3】 前記損失媒体は、光ファイバグレーティ
ングであることを特徴とする請求項1記載の広帯域光フ
ァイバ増幅器。
3. The broadband optical fiber amplifier according to claim 1, wherein the loss medium is an optical fiber grating.
【請求項4】 前記損失媒体は、光フィルタであること
を特徴とする請求項1記載の広帯域光ファイバ増幅器。
4. The broadband optical fiber amplifier according to claim 1, wherein the loss medium is an optical filter.
【請求項5】 前記光ファイバグレーティングまたは前
記光フィルタは、1530nm帯の光波長選択特性を有
することを特徴とする請求項3または4記載の広帯域光
ファイバ増幅器。
5. The broadband optical fiber amplifier according to claim 3, wherein the optical fiber grating or the optical filter has an optical wavelength selection characteristic in the 1530 nm band.
【請求項6】 前記第1,第2のEr添加光ファイバ
は、その励起光として980帯nm、1480nm帯、
または1060nm帯が用いられることを特徴とする請
求項1記載の広帯域光ファイバ増幅器。
6. The first and second Er-doped optical fibers have excitation light of 980 nm band, 1480 nm band,
The broadband optical fiber amplifier according to claim 1, wherein the band of 1060 nm is used.
【請求項7】 前記第1,第2または第3のEr添加光
ファイバは、少なくとも100ppmのErと少なくと
も1000ppmのAlが添加されたSiO 2 系ガラス
ファイバによるコアを備え、且つ少なくともGe、P、
F等の屈折率制御用添加物の1種を含むことを特徴とす
る請求項1または2記載の広帯域光ファイバ増幅器。
7. The first, second or third Er-doped light
The fiber should be at least 100 ppm Er
SiO with 1000 ppm Al added TwoSystem glass
A fiber core and at least Ge, P,
Characterized by containing one kind of a refractive index controlling additive such as F
The broadband optical fiber amplifier according to claim 1 or 2.
【請求項8】 前記第1のEr添加光ファイバ及び前記
第2のEr添加光ファイバは、この第2のEr添加光フ
ァイバから出力される信号光の利得及び波長特性が所望
の値になるように各々の長さを設定することを特徴とす
る請求項1記載の広帯域光ファイバ増幅器。
8. The first Er-doped optical fiber and the second Er-doped optical fiber are configured such that the signal light output from the second Er-doped optical fiber has desired gain and wavelength characteristics. 2. The broadband optical fiber amplifier according to claim 1, wherein each of the lengths is set to.
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