TW301087B - - Google Patents

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301087五、發明説明（ A7 B7 本發明傜有關一包含數個光學放大器，待別適用於一 分波長多工傳輸（以下將稱為> WDM傳輸"）之電信通信 条統。 · 對於一 WDM傳輸，需在一相同之光纖線上以分工光頻 區之方式來傳送數値頻道或數個彼此獨立之傳輸信號·，這 些傳輸頻道可以是數位及類比，同時由於每一頻道有一待 ---------------------------^ 定頻率，故可彼此區隔。 -----------------------^ 在此種傳輸，由於不同的頻道須彼此大致相同，因此 __—-----**—^ — ----— 同 若使用放大器，待別是光學放大器，則這些放大器對 所有傳輸頻道需有大致之jai應;此外，欲傳輸較多頻 ^則放大器須具有較寬之工作頻帶。 ^--------二 一-------------- 光學放大器偽依據一摻入光纖芯中之螢光摻雜物（待 別是餌）之待性而定；事實上，在受到發光增能之激發後 ，餌在對應矽基光_中之最小光衰減之波長範圍有一高度 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

發射。 ~~-~->s_ 當一對應此一高度發射之波長的發光信號通過一摻雜 餌之光纖（其中餌被保持在一激發狀態）時，該信號會使 |_ " 過渡之餌原子激發至一較低能m. 長之發光發射.因此産生一信號放大作用 > —--— ---〆V ^ ___—-_〆~^’ 由激發狀態開始，餌原子之衰變亦會自發性的發生， ：.ν'：.：,·." · 大信之激勵發射重 紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7

經濟部中央標準局員工 消费合作社L 五、發明説明（ 將發光增能加至"摻有雜質"或作用光繼，通常可在 摻雜物質之數値波長發生發光發射，故可得到光鐵中之二 —— — -_ -—- ^^- ^~ --— 螢光頻譜來源。 ------—------ 為從上述類型之一光繼得到最大放大信號以及一適宜 正確接收信號本身之高訊號/雜訊比，在光學通信中，通 常使用一由雷射發射器在一對應於摻有摻雜物之光纖之螢 光頻譜曲線上之最大值或發射峯之波長所産生之信號。 換言之，由於摻雜餌之光繼有一寬度有限之波峯的發 射頻譜（其特性之變化依摻入餌摻雜物之玻璃糸統而定） .以及在一 波峯相鄰之波長範·» (在感興趣之波長 _____ 範圍内）中有^此種高強度親J8區，故使用光學放大器Jfe 大一宽頻帶中之倍_號披認為是可行_的。 .^ --------- —" 不過已知之餌摻雜光纖則顯示一不均勻之發射頻辑曲 線；此丕均匀曲線育影|邐擇之整JS頻f得到一均勻放& 之可能性。 一 * 為得到一大致's平坦"之增益曲線，可藉由消除因自 發性發射所産生之雜訊源以使不同波長之增益儘可能一樣 ,可使用譬如本申請人之專利EP 426,222, EP 441,211及 EP 417,441中所述之濾波元件。 不過，在逭些專利中未説明逭些放大器在分波長多工 傅输時之作用情形，此大潑 作里 -----一----— 發射頻譜之分佈主要是依光繼芯中用於增加其折射率 之摻雜物而定，如美画專利5,282,079所示，其中顯示一 >7-· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----I----( 裝------訂------J 冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印$.

A7 B7 五、發明説明（） 鋁/餌捧雜物光纖的螢光頻譜有一較緒/餌摻雜物光纖不 顯著之波案，且偏移至較低波長（最大波長約為1532ηιη) ;此種光鐵有一 0.15之數值口徑（ΝΑ)。 在EC0C ’93, The 12.1之1-4頁掲示一用於光學放大 器之光鐵，摻入鋁及鑭並對氫具有一極低之響醮；其中摻 雜鋁之光纖其數值口徑為0.16，而摻雜鋁及鑭之光纖數值 Ρ埋則為0.30。 在EC0C 33, Tu4之181-184頁掲示具有摻雜餌之光繼 的光學放大器；文中分別說明對摻有鋁，鋁/緒以及鑭/ 鋁之光纖芯所做之實驗，其中摻有鋁/鑭之光鐵表現出最 佳結果。 在 1991年 6月 6.日出販之 Vol.27, No.12 之 Electronic Letters的1065-1067頁指出具有一 ^雜餌之光鐵的光學放 大器，在光纖中若再加入鋁時可得到一較大且較平坦之增 —- -一、 -------------——_________ 益分該篇文章說明具有一鋁/緒/餌摻雜物之光编的 放大鏡與具有一鑭/緒/餌摻雜物之光纖的放大鏡所做之 比較，並顯示前者得到最大之增益平坦度。 _ 在EC0C ’91, TupsI-3之285-288頁說明一摻有餌及鑭 之Ala〇3-SiO*類型光纖，其目的是為了得到較高之折射率 及滅少含有餌離子之聚塊形成。摻有餌/鑭光鐵之螢光與 吸收光譜證實與摻有餌之Al2〇3-Si〇a光纖棰類似；並得到 一0.31之數值口徑（NA)以及23 X 101* cm·3之餌濃度。 在 EC0.C/..’89, Post-Deadline Papers, PDA-8 之 33-36 頁（19^年9月10-14日）掲示對一使用钳摻雜物光鑛之12錮

本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ( 裝 訂 M ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（） 串接光學放大器所做之一實載；其中使用一波長為1.536 之單一信號，並由觀察在改簪信號波長時BER (位元錯 ____________· —------ ' 誤率）持性快速衮減之事t指出需以0.01 IUB之大小來控 --^ -— _ „ 制信號波長以便得到一穩定操作。 -------— ---------------—^— ------ 美國專利5,117,303掲示一包含鎖定光學放大器之光 學傳输糸統，根據所述之計算方式，在一飽和狀態工作時 可得到一高的信號/雜訊比。 前述之放大器有一具有AU〇3-Si〇e芯之餌摻雜光鐵並 使用濾波器：所計算之性能是針對一單一波長，對於在一 較宽廣波長頻帶之信號亦提供相同性能則並未提及。 依據本發明，發現在一作用光纖芯中之一摻雜物待別 組合可得到一具有一高數值口徑以及一高發射頻譜之光纖_ ~--------—-------—------------------- ，而這些特性將使所欲製作之光學放大器（待別是用在一 分波長多工条統），不論是在單一放大器或多齒放大器串 -------~ V _~* 的場合，均對所使用之波長範圍内之不同波長提供一均 勻瓣應。 «------— 經濟部中央揉準局员工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之一觀點偽有關一在一光學通倍条统中，接收 一預定波長頻帶時能控制光學倍號/雜訊比之方法。該光 學通倍条統包含: -一光學傅输器， -一光學接收器， ^- -一達接該傅输器及接收器之光籯線.以及 一 至少一沿該線插入之作用光鑛光學放大器， .-** — --' —______________ 其中該作用光纖顯示一在一波長範園（包含該預定波 /朱紙張尺度適用中國國家揉準（〇奶）八4規格（210父297公釐） 301087 A7 B7 五、發明説明（ 長頻帶）有一高發射區之發射曲線，其内有一相對於相鄰 — 區之發射衰落，在經由選擇並摻入摻雜物至作用光纖後， » - - ---—. 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可消除或減少發射曲線之該衰落而得到改進。 ----—— -------- 丨丨 · 待別是，該預定波長介於1530與1560nm之間且最好是 介於1525與1560nm間。 在濾波器寬度為〇.5nm所測量之該光學信號/雜訊比 最是大於15_jBi 在一較佳實施例，該条統至少包含二個沿該光纗線以 串接插入之作用光纖光學放大器。 在一本發明方法之較佳實施例，光纗摻雜物之選用包 含使用一主要螢光摻雜物以及至少一與在作用光纖之玻璃 基體中之該主要摻雜物互相作用之第二摻雜物，用於將該 衰落減低至與在該頻帶中之相鄰區至少其中之一的發射值 相差小於ldB ;最好選擇餌（為氣化物形成)作為主里潘_ 丨" — ------ ----- 一 雜物以及選！緒，鋁與鑭（均為氣化物形式）作為笔摻 雜物 本發明之第二觀點偽有關一光學通信方法，包含以下 步馥： - 產波長之光學信號，而該預定波長在 --- -----—________---—---* ______—________ 一波長頻帶範圍内， ---- ----~---------- - 至少以一作用光纖光學放大器至少放大該光學信號一 _— ^ , - 經由一接收器接收該信號， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 五、發明説明（） A7 B7 其中至少一該等放大器的作用光鐵包含一主要螢光摻 雜物以及至少一舆在作用光纖之玻璃基體中之該主要摻雜 物互相作用之第二摻雜物，該作用光纖光學放大器使該預 .此增益在_输入功率 ^-20 dBm時所測得之值與一在該頻帶中之不同波長信號， 在未使用濾波元件之Jf況下所得之增益差別小於1.6 dB, 依據一第三觀點，本發明之方法在濾波器寬度為0.5nm ，對於在該頻帶中之一單一信同時 --- 器之二或多値屬該頻帶範圍之不同波長信號中任一該等光 -一— -—---一— ------------ 學信號，在接收器所測得之光學信號/雜訊比均不低於 15dB〇，*、--- 詳言之，本方法包含藉由沿該光鐵線串接插入之各値 作用光繼光學放大器至少放大該光學信號二次之步驟。 在此一通信方法，該作用光纖光學放大器包含一芯心— wmMMgJtMJLM·其由心摻有主要螢光摻雜物銳 ,並摻雜至少二種與該主要摻雜物互相作用之第二摻雜物L —~ ，第二好是分別以«化物形式存在之鋁，緒，_ ^--——-- --- 一 r -----.------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社

本發明之一第四觀黏係有期·一通信务i，它包含： 一傅输站」産生波長在一預定波長頻帶範圍之信號， 一接收站^ 一在傳输站與接收站間之光繼遽接線. 至少二、値沿該線串接之作用光纖光學放大器， · > '-^rrr^ ’ · --—_ 它ΊΗ彼此連接以便將該光學倍號從該傅输站傅送至該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印： i A7 _B7___ 五、發明説明（） 接收站，其中至少一該等光學放大器包含一芯心摻雜至少 一主要螢光摻雜物及至少一第二摻雜物之矽基作用光纖， 彼此間之連接方式可使所供應至接收器之波長屬該頻帶之 信號，在滅波器寬度為0.5 ηιη時測得之一光學倍號/雜訊 比不低於15 dB^而造些信號可以是一波長屬該頻帶之單 一信號或同時供應至該放大器之至少二餹屬該頻帶之不同 波長信號之毎一該等信號。 該主要螢光摻雜物最好是一種氣化物形式之餌，而該 等第二摻雜物則亦分別為氣化物形式之鋁，緒，鑭。 預定之傳輸頻帶最好介於1530與1560ηιη之間。 依據本發明之通信線最好g贪至4三jg增寒jj mMJt 接故至少其中之一有一芯心摻雜分別以氣化 --、 ------ …_ 物^式存在之鋁，緒，鑭及餌之作用光纖。 '、-------------------- 本發明之一第五觀點傜有開一作用光鑛光學放大器， 包含： 一 至少一段長度之矽基作用光繼， - 用於該作用光繼之增能裝置，供應一增能波長之光學 增能功率， 一 在該光學增能功率之該作用光繼内之縝合装置，以及 一或多値傳输波長在一預定傳输頻帶之傳输信號，其 中該作用光纖有一至少摻雜一主要螢光摻雜物及至少 —第二摻雜物之芯心，而其彼此間之作用闋傺使二® 波長屬該頻帶之不同信號間之最大增益變化，在沿該 作用光鐵未加入濾波装置的情形下，在输入功率£-20 ( ^一 —__ 本紙張尺度適用中國囷家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐） ---.--I---(裝------訂 1·^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10 A7 B7 經濟部中央梂準局員工消費合作社¾

五、發明説明（） dBm時測得之值小於2.5dB。 在該放大器，該主要螢光摻物最好是一氣化物形式之 餌，而該等第二摻雜物最好亦各別為氧化物形式之鋁，緒 ，鑭。 詳言之，該作用光缕光學放大器在該預定波長頻帶有 一發射曲線，它不具有較該頻帶内之相鄰區至少其中之一 的發射值高出1 dB之衰落，最好是不要高於0.5 dB。 該預定之傳輸頻帶介於1530與1560nm之間，並且最好 是介於1525與1560nm間。 該作用光纖最好有一大於0.15之數值口徑。 本發明之另一觀點傜有關一待別是用於光學通信放大 雜莩少一 U螢及j少二第二j 1|激之石心，此 二類摻雜物彼此間之作用關僳，在發光增能供應至該光纖 本身時，可使該光纖在一預定波長頻帶之發射曲線不具有 較該頻帶内之相鄰區至少其中之一的發射值高出ldB之衰 落，最好是不高於〇.5dB。 在1作用光纖，該主要螢光摻雜物最好是一種氣化物 ' ^-----—-----------------—-------—--、-- ,而直等第^摻雜物最好是各為氣化物形式^鋁 ，鍺，網。 在一較佳實施例，在光纖芯中以一氣化物形式存在之 鑭含量高於0.U克分子，但最好是等於或大於0.2%克分子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — I.--.----裝------訂------j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 式存在之緒含量最好是高於 分之·，同時在光鐵芯中以氧化物形式存在之緒含量與 〜 '-_______________——-- 鑭皂量間之克坌子比介於10肩 〇 在光缕芯+ U-氧化物形式存在之鋁含量最好是高於 ---:-----— ----- 1¾克分子，但最好高於_Zi：t分毛. 在光嫌芯中以一氣#物形式存在之铒含量最好是介於 ^---- --、—二 — ----- 分子間。 -------- 以下將參考附圖對本發明做更詳細之說明，附圖包含 第1圖顯示一放大器簡圖； 第2圖僳一有一陷波濾波器之放大器簡圖； 第3圖係一用於決定不同光鐵種類之頻譜發射圖之一 實驗構造簡圖； 第4圚顯示採用第3匯之實驗結構對不同之作用光鐵 所测得之頻譜發射圔； 第5圖傺第1匯所示之放大器使用一依據本發明之光 繼，對不同波長之信號以及二不同之输入功率準位，所顯 示之增益曲線； 第6園係第2圔所示之放大器使用一依據本發明之光 繼，對不同波長之倍號及二不同之輸入功率準位，所顯示 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS〉AA規格（210X297公釐） - (裝 訂 一.·^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 12 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消费合作社

之增益曲線； 第7圖像第2匾所示之放大器使用一己知光鐵，對不 同波長之信號以及三艢不同之输入功率準位，所顯示之增 益曲線； 第8圔顯示一包含數値串接之放大器，且在相同通信 線上存在二個不同波長之信號的傳输實驗簡圖； 第9圓顯示使用不同之放大器，在依據第8龎之實驗 所測得之BER (位元錯誤率）； 第10圖顯示一包含數傾串接之放大器，且在相同通信 線上存在四個不同波長之信號的傳输實驗簡圖； 第11圖顯示使用依據本發明之放大器，在第10画之實 驗中在第一放大级輸入之信號功率準位； 第12圖顯示在第10圖之實驗中，在第二放大级輸入之 信號功率準位； 第13圔顯示在第10圖之實驗中，在第三放大级输入之 信號功率準位； 第14圔顯示在第10園之實驗中，在第四放大级输人之 信號功率準位； 第15匾顯示在第10圖之實驗中，在前置放大器输入之 倍號功率準位； 第16圖顯示使用一已知類型之放大器，在一依據第10 圖之構造所做之實驗中，前置放大器輸入之倍號功率準位。 如_1圈所示，提供一作為線性放大器之放大器，它 包含一摻雜餌之作用光鐵1以及一對應之增能雷射2,經 (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -*s

J 釐 公 7 29

3 IX 經濟部中央標準局負工消費合作社印一 301087 五、發明説明（） 由分光讲合器3與光鐵1連接；在對一倍號做放大之路徑 方向上，一光學分離器4置於光繼1之上游，而一第二光 學分離器5則置於該作用光纖下游。 雖然不一定髂要，但通常分光耩合器3位於作用光鑛 1之下游（如圖所示），以便提供增能逆電流給信號。 該放大器更包含一第二摻餌作用光纖6以及一由一分 光铒合器8連接之相對之增能雷射7,亦如範例中所示為 逆電流增能連接；因此在光繼6之下游存在另一光學分隔 器9。 增能雷射2, 7係Quantum Well類型之雷射並具有以 下待性： — 發射波長 λρ = 980 rim ; - 在出口之最大光學功率 Pu = 89 mW。 譬如 LASERTRON INC., 37 Horth Avenue, Burlington, MA (US)有生産上述類型之雷射。 分光縝合器3, 8傜熔裂光纗耦合器，由在980 nm並 在1530-1560 nm波長頻帶之單楔光纖形成，其输出光學功 率之變化<0.2 dB,愾依極性而定。

上述類型之分光I»合器為已知且市場上有供驩，譬如 GOULD Inc., Fibre Optic Division, Bayneadov Drive, Geln Burnie, MDOJS)以及 SIFAM Ltd., Fibre Optic Division, Woodland Road, Torquay, Devon(GB)均有生 産O 光學分離器4, 5, 9僳極性控制與傅输信號極化無 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） -14 - 經 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 杜 印 五、 發明説明（）

A7 B7 鼷並且有一大於35 dB之隔離以及一低於-50 dB之反射率 之光學分離器。 在此使用之分離器傜一由IS0WAVE, 64 Harding Avenue Dover, New Jersey, US 所生産之 MDL 1-15 PIPT-A S/N 1016類型。 第2圖所示像一放大器之另一實施例，其中與第1圖 對應之元件有相同之參考號碼。 在此一放大器，其構件具有與上述相同之待性，另有 一陷波濾波器10包含一具有二値光铒合芯心以及一預選波 長之光鐵，其中之一芯心與所連接之光鐵同軸，而另一芯 心則偏心不同軸並在其二端截開，如在專利EP 441,211及 EP 417,441中所述，造些說明已作為本文之參考

此濾波器之大小像使其在偏心之芯心的耩合有一波長 (或一波長頻帶）對應於放大器發射頻辮之一部份；該镐 心芯心在二端之截開可使傳送其上之波長在光纖覆層分散 ，使其與主芯心不再網合。 在範例中所示之具有二芯心之濾波器10有以下待性： 在第二芯心鎘合之波長頻帶 BW(-3dB) 8-10nm 濾波器長度 35nm 濾波器之大小傜使其在所使用之作用光鑛之發射波峯 有最大衮減。 具有以下數值之濾波器亦使用在實驗中： 在λ::* 1535nm之衮減 5dB或 在λ: 1532η·之衰滅 lldB 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 訂 15 A7 B7 五、發明説明（） 此一雒波器係用於降低一待定波長區之強度，特別是 > —一 — - .— - _ 光纖發射波峯，以便儘可能在不同波長得到一樣（或"平 ___~- 一^~ 坦”之益曲邕。 此種需求對於每一頻道均鴒可能需要較均勻之放大狀 況的WDM通信待別重要。 上述放大器使用不同型態之摻餌作用光纖，以下第1 表摘錄其成份及光學特性。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝' 第1表 光纖 A1 a〇3 GeOa L&2〇3 ΕΓ8〇3 KA λ 0 vt% (raol%) vt% (mol%) wt% (mol%) wt% (molSO nm A 4 (2.6) 18 (11.4) 1 (0.2) 0.2 (0.03) 0.219 911 B 1.65 (1.1) 22.5 (14.3) 0 (0) 0.2 (0.03) 0.19 900 C 4 (2.6) 18 (11.4) 0 (0) 0.2 (0.03) 0.20 1025 D 4 (2.6) 0 (0) 3.5 (0.7) 0.2 (0.03) 0.19 900 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 % 其中： wt* =芯心中氣化物含量之（平均）重量百分比 molS!=芯心中氣化物含量之（平均）克分子百分比 NA =數值口徑（ru8-!!»*)1/* λ c =截止波長（LP11截止） 以一微探針加上一掃描霣子顯微嫌（SEM Hitachi)對 一預成形（在拉延光纖之前）做成份分析。 這些分析像對一直徑上彼此間隔200 wm之各値點在 1300倍率下所做的分析。 '紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 16 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

A7 ____B7_ 五、發明説明（） 上述光编是以真空敷塗法在一石英玻璃管内製作。 在所述及之光纖中，將緒摻雜物加入光纖芯中之Si〇B 基體，僳在合成步驟時完成。 加入餌，鋁及鑭至光鑛芯中像以> 溶解摻雜"技術為 之，其中在預成形硬化前之一特別狀態，將一摻雜物之氣 化物水溶液與光繼芯之合成物質接觸。 有關溶解摻雜技術之詳細資料可在譬如美國專利 / 一1 丨· 丨"一— —____ 丨―丨 5,282,079中找到，該資料亦作為本文之參考資料。 光纖A相對於比較光纖有較大之數值口徑值（NA),傑 因在製作光纖芯時，將用於製作光織C (Al/Ge/Er)之試劑 流量的改良省略，特別是忘記關閉緒供應之故。 因此，隨後以溶解摻雜技術加入鑭舆鋁，除了會得到 一些下文所述之放大與傳输之未預期優點外，亦會使光纖 芯之折射率比預期值高。 第3_顥示使用於決定光鑛之頻譜發射所考慮的實驗 结構，其中測量作用光鐵A, B, C, D所得之頻譜發射 圖在第4圈中顯示。 一在980 nm之增能雷射二極黼11經由一 980/1550分光 網合器12連接至作用測試光纖13 ;光纖之發射像經由一光 頻譜分析儀14偵测。 雷射二極體11有一約60m之功率（在光鐵13)。而作 用光鐵13有一對應於採用之增能功率之有效放大的長度； 對於所测試之所有光纖均有相同之餌含量，而其長度大約 11·〇 變’__ -紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐〉 ——.------(装------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17 - A7 B7 經 濟 部 標 準 貝 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明説明（ 對於光纖中不同之餌含量，可採用為本技g所熟知之 標準來決定一適當長度。 該光學頻譜分析儀僳一為ADVANTEST CORPORATION, Shinjuku-NS Bldg., 2-4-1 Hishi-Shinjuku, Shinjuku-Ku, Tokyo (JP)所生産之 TQ 8345 類型。 在將光鐵保持在980 nm增能之情況下做测量並偵測光 繼之自發性發射頻譜。 第4圖顯示所得之結果，其中曲線15對應光纖A,曲 線16對應光雄B,曲線17對應光鑛C以及曲線18對應光線 D〇 由圖中可知，來自光鑛B, C, D之頻譜發射在1532.5 nn附近有一最大強度之主峯，而在其後較离波長直至大約 1560-1565 nm為止有一包含一較寬廣之第二波峯之次高發 射區。 比較曲線16及17 (分別對應光鐵B及C)顯示光繼中 含有較多之鋁含量會使該高發射區準位升离；而以讕替代 緒（光雄D,曲線18)會使一仍算較离之準位延伸至1535 -1560 η·之範圍。 換言之，在光繼B, C, D中，在頻譜（集中在大約 1535舆1540 ηΒ之間）之區域d可看到一衮落存在，位於 主發射峯舆鄰接其後之苗域以及第二發射綦間；在此一衮 落，發射值較其鄰接匾（即主騫與第二峯）之最大發射值 至少低2dB,如國中對曲線16標示之h,曲線17及18雖未標 示但亦可很清楚的辨雜。 ‘本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ‘ ！ 一 裝 訂 ί·-^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 B7____ 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 曲線15則與上述曲線相反，顯示在所示之試驗條件下 ，光鑛A在頻箝之區域d未顯示一顯著衰落（或，一可偵 測之衮落，因其衰落值均低於約0.5 dB)。 曲線15亦顯示光纖A之最大發射峯所在之波長較光纖 B, C, D為低，並集中大約1530 nm,同時就靠近1520 nm而言，該光纖具有一較高之發射準位。 使用光纖A,卽可得到第1圖及第2圖所示之放大器 結構。 第1個作用光纖1大約8π長，而第二作用光纖6在第 1 _及第2圖中分別為大約15及13m長。 第5圖顯示第1所示之放大器對二痼不同之输入功 率準位在不同波長之增益曲線，而第6圖顯示第2圈所示 之放大器對三傾不同之输入功率準位在不同波長之增益曲 線。 詳言之，第5匾之曲線19僳對應第1圖放大器之一個 -20 dBm输入功率，而曲線20則對應第1圃放大器之一個 -25 dBm输入功率。 同樣地，第6_之曲線21對懕第2鼴放大器之-20 dBio 之输入信號功率，曲線22對慝-25 dB·之输入信號功率， 而曲線23對應-30dBm之输入信號功率。 由此二圈中可看出，待別是比較二條均對應-20dBm功 率準位（¾信通倍待別感興趣之準位）之曲線19及21,其 中包含使用及未仗用一濾波器，在使用一不僅摻雜餌同時 又摻雜鋁，緒與鑭之光鐵，可獲致一大致平坦之增益曲線

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 19 經濟部中央梯準局貝工消费合作社印製 301087 五、發明説明（） ，特別是在1536與1540 nra間之區域，而此結果在未使用 一濾波器時亦可«得。 詳言之，若在-20dBm未使用一濾波器，在不同波長信 號間之增益差低於1.6 dB,而若在-20 dBm使用一濾波器 ,則在不同波長信號間之增益差低於0.9 dB。 第7圖顯示一由光纗C (Al/Ge/Er)所構成具有第2圖 所示結構之放大器，對三個不同输入功率準位在不同波長 之增益曲線。 詳言之，第7画之曲線24對應-20 dBm之輸入倍號功 率，曲線25對應-25 dBm輸入信號功率，而曲線26對應 -30 dBm輸入信號功率。 在-20 dBm,不同波長信號間之增益差約為2.1 dB。 由比較可看出，在一無濾波器之放大器中之光繼A (A 1/Ge/La/Er)會得到一逮較在一具有一濾波器之放大器 中之光鐵C (Al/Ge/Er)為平坦之增益曲線。 使用第1圖及第2_中由光繼A (Al/Ge/La/Er)或光 纖C (Al/Ge/Er)為平坦之增益曲線。 使用第1圖及第2圃中由光纖A (Al/Ge/La/Er)或光 纖C (Al/Ge/Er)所構成之放大器，串接數個放大器做長 距離之傅输測試。第8圈顯示所使用之一實驗結構。 —波長為λ ^=13561110之信號及一波長為λ a = 1556nn之 第二信號28經由一多工器30送至一光鑛29。 一袞減器31被置於一功率放大器32a下游；其它同樣 之衰減器31則沿通倍線分別與四個放大器32, 32’，32", 尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先M讀背面之注意事項再填寫本萸) 裝. 訂 -20 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_____ 五、發明説明（） 32”’彼此交錯地置於一接收器33之前。 接收器33之前方有一光學解多工器34,它包含一在 -3dB具有Inn頻帶宽之干涉濾波器，該濾波器將選擇所欲 偵测之波長。 分別由雷射産生之倍號27, 28有一0 dBm功率；光鐵 29中被分工之總功率為0 dBm (由於3 dB之連接損失之故） 0 多工器 30 係一由 E-TEK DYNAMICA INC., 1885 Lundy Aven, San Jose, CA(US)所生産之 Λ 1X2 連接器 功率放大器32a偽一市場上有供應之光纖放大器且其 特性如下： 输入功率 從-5至+2 dBm 输出功率 13dBm

工作波長 1530-1560 nB 功率放大器沒有一陷波濾波器。 使用一由本申請人所提供之TPA/E-12模型産品。放大 器使用一 C型（Al/Ge/Er)摻餌之作用光纖。 功率放大器供使一放大器在飽和狀態下工作，其中输 出功率依增能功率而定，如專利EP 439,867中所做之詳细 說明，此專利亦列入本文之參考。 在第一衮減器31之後，在放大器32之输入端，總光學 功率約為-18 dBm。 — I.--J----一 裝------訂------f ,1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 偉爾由 JDS FITEL IHC·, 570 Heston Drive, Hepean dntar io (CA)所生産之Va5棋型作為衰減器31

氣張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印製 A7 _____B7_ 五、發明説明（) ，每一衰滅器供應一相當100 kn長光纖之30 dB衰減。 放大器32, 32’，32”，32"·均相同且每一放大器在一 總输出功率為+12 dBm時，對波長人1及人3供應一大約30 dB之增益。 波長為λ "1536^11之倍號27係由一 DFB雷射産生，以 2.5 Gbit/s直接調變之信號，該DFB雷射與構成接收器33 由PHILIPS NEDERLAND BV, 2500 BV'S Gravenhage (NL) 所生産之SLX-1/16模型的SDH終端裝置合併使用。 波長為 λ a = 1556 nra 之信號 28 俱由 ANRITSU CORPORATION, 5-10-27 Minato-Ku, Tokyo (JP)生産之 MG0948L3 模型之 DFB雷射所産生之一功率為0 dBm之連缅信號（CW)。干涉濾 波器34像一由前述JDS FITEL Inc.所生産之TB 4500模型。 在一第一實驗，使用具有第1圖所示結構之光鐵A (Al/Ge/La/Er)放大器，但未使用陷波濾波器10。 在一第二實驗，使用具有第2画所示結構之光纗A (Al/Ge/La/Er)放大器，其中使用一陷波濾波器10。 經由接收器33,測量At (1536 nm)波長之倍號因平 均接收功率改變而導致之位元錯誤率（BER)。 第9画顯示實驗結果，其中曲線35偽實驗1之結果， 而曲線36則為實驗2之結果。 如第9圖所示，雖然使用光纖A (Al/Ge/La/Er*)之單 一放大器加上一陷波濾波器所得之增益曲線與使用光纖A 放大器但未使用一陷波濾波器10所得之增益曲線大致一樣 ，甚至更為平坦，但在接收功率相同時，在一串接結構， _ 攀故旅尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐) 11.--.----1 裝------訂------^ ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 22 A7 B7 五、發明説明（） 波長為1536 rim之信號則出現一顯箸之較高錯誤率。 第10圖顯示一第二實驗所使用之結構。在此一試驗， 4 個波長分別為 λ» = 1556ηιη, λ 3 = 1550ηιη以 及λ 4=1544nm之信號經由一波長多工器42送至一光_41。 在進A通狺線之信號進·^一i置均衡jgjj讁教j猓 過一功率放大器44之後，信號被送至一包含4個線性放大 器45, 45’，45”，45”’並在其間插入棋擬各個光纗長度之 衰減器46之通信線。 接收站供由一前置放大器47, —光學解多工器48,以 及一接收器49所組成。 埴些信號分別由一波長為1536^11之0卩8雷射，以2.5 Gbit/s直接調變産生（該DFB雷射像與構成接收器49之終端 装置合併使用）；由ANRITSU生産之一波長為1556 nn之DFB 雷射産生之連纗發射産生之連缠發射類型信號；由AM ITSU 生産之一波長為1δ50η·之DFB雷射産生之連纗發射類型倍 號；由HEWLETTPACKARD COMPANY, ROCKWELL, MDOJS)生産 之一可變波長ECL雷射（波長預選為1544 nm)産生之連鑛發 射類型信號。 前置均衡器43係由4個JDS生産之可變衰減器43a構成 ,其衮減像依各個頻道之光學功率而設定。 多工器42是由前述E-TEK DYNAMICS生産之一 1X4分離 器構成。 功率放大器44為一由本申請人所提供之商業産品TPA/ E-13模塑·，前已説明。 大度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 / -23 - 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 __ _B7__ 五、發明説明（） 放大器45, 45’，45”，45”’彼此相同且各儸放大器在 一緦输出功率為+12dBni時均提供一約為30dB之增益。 放大器45之結構如第1圖所示且使用光鑛A (Al/Ge/La/Er)。 每一衰減器46提供一相當於大約100 km長光纗之30dB 衰減。 光學衰減器係一由前述JDS FITEL所生産之Va5棋型。 前置放大器47僳一市場上有供應之光學前置放大器， 其待性如下： 增益 22dB 雜訊係數 <·4.5dB 输出功率 從-26至-11 dB 工作波長 1530 - 1560 nm 使用一由本申請人所提供之商業産品RPA/E-F模型； 該放大器使用一作用光繼類型C (Al/Ge/Er*)。 前置放大器之作用係接收一極低強度（譬如，-50dBm) 之信號並將之放大直至其功率準位適合接收裝置之«應， 然後將之傳送至接收裝置。 光學解多工器48由一在-3dB時具有0.8ηιη頻帶寬之波 長可調諧之Fabry-Perot濾波器所構成，並與前置放大器 47合併使用。 在實驗中，Fabry-Pe「ot濾波器經由傳输器37産生之 一指示頻率被調諧至波長λ =1536nm (視為一臨界波長）。 接收器 49 偽由 PHILIPS NEDERLAND BV, 2500 BV’s Gravenhage (NL)所生産之一SLX-1/16楔型之終端SDH裝置 未紙‘張尺度逋用中圃國家標隼（CNS ) Μ規格（2Η)X297公釐） 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 A7 五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

B7 1""***<’一， I I .11.. II -- — _ 發明説明（） 構成。 第11至15圖顳示在随後放大级之倍號軌線，待別是分 別在放大器45,放大器45、放大器45"及放大器45”’之输 入及前置放大器47之輸入。 前置均衡器43在不同頻道間施加一大約7dB之最大起 始前置均衡，如第11圖所示；此一前置均衡係用於補償較 小波長在串接放大器中所發生之飽和效應。 施加前置均衡是使在前置放大器47輸出處之光學信號 /雜訊（S/N)比可被均衡。 在随後之放大级可看出由於上述飽和現象，並具有一 較小波長之區域的增益曲線有降低之情形，而每一頻道之 光學S/N比在直到前置放大器47之输出端，均維持一高比 值（△ λ = 0.5nm 時· S/N t 15dB)。 在一使用依據本發明第2匾之放大器（該等放大器有 一C類型作用光纖及一陷波濾波器）的相關實驗中，發現 在153611111及1544旧之信號功率顯著降低，以及在不同頻道 間之光學S/N比有一顯著不平衡，此由第16画可淸楚看出 ，圈中顯示不同頻道在前置放大器輸入之功率；一仍較霰 重之負效應可在一波長約為1540ηηι之頻道發現。 在此實驗，一前置均衡將使不同頻道間之不平衡受到 限制（有些頻道顯出較其它頻道受到較多的負效應，特別 是那些介於大約1535與1540ηιπ間之頻道）；不過，施加此 一均衡，無法維持所有在感興趣之波長頻帶的信號之一可 接受S/N比；事實上，為能前置均衡埴些頻道，須對最中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐） 25 A7 B7 五、發明説明（） 意之頻道（ 1550及1556ηη)做一極离之起始赛減，此將導 致一極低之S/N比值（8-10dB大小），因而無法正確接收這 些倍號。 比使用具有一陷波濾波器及一 Al/Ge/Er光纖之放大器 更能《至較佳結果，是由於光繼A之發射曲線無衰落或一 顯著量之局部最低值，並且待別是在與發射峯鄰接（在 1535-1540nm匾域）之波長範匾沒有一最低值。 事實上，酋數値不同波長之信號同時被送入光錐時， ---------一----------' ---- 在發射曲線出現之一衰落或局部最低值（在作為比較光纖 ~ 一 I· I 『~*·Ι ’ Nl_ 之頻譜則可明顯看出），使對應該衰落之一波長信號被放 〜-----^----------------------* 大的程度較鄰區之波長為 依據上述說明，在鄰區波長之較大的倍號放大將增能 減至信號本身，使之飽和至一低输出值（即在放大後之準 位不再依输入值而定，僅依光编上所具有之增能功率而定 ),因此增加不同信號間之準位差。 若使用串接放左男以及WDM傅輸，此一現象會在每一 级避增並被視為你测得之不均酱_應之反應，它可以前述之 __________ —一 丨 么 一 一^ 一 一前置均衡或類似方式補償。 經 濟 部 中 央 標 準 貝 工 消 費 合 作 社 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本育) — -----------~----—-~、 已知上述現象發生在那些波長在發射區線衮落匾之信 號，逭是由於舆衮落區域郯接之波長的信號增益競争所致 ，而此現象不會發生（至少就某一程度而言）在那些波長 在有用頻箝範圍内之倍號，雖然對於逭些波長，發射值可 能等於或低於該袞落值。 依據本發明，将钃加入一 Al/Ge/Er光鐵中，意外地消 '遂^:紙伕尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 26 A7 B7 經 濟 部 t 央 標 準 % 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明説明（） 除此種局部發射最低值，雖然根據現有之Al/La/Er及A1/ Ge/Er光繼有關資料無法預知上述結果。 事實上，Al/La/Er 及 Al/Ge/Er 光纖在 1535-1540nm 區 域有一顯著發射衮落，因此知道此類已知之光繼性能將不 包括一 Al/Ge/La/Er光鐵所具有之一不同的有利表現，此 外此種光繼將用於一放大波長多工傳輸。 亦是非預期地，依據另一且更重要之觀點，發現在一 高發射匾内存在一峯，與該峯鄰接之該衰落的存在或與鄰 接區域之作用（負）期傜是導致在該衰落之該等倍號之信 號/雜訊比值不足的原因，而一本身可消除或減少該一衰 落之作用光纖可藉由一或多個放大器之WDM傳輸來解決此 問題。 因此，依據本發明，發現若一 ^光鐵之接in可提 供一在一波長頻帶有一相當离之值的發射曲線，且該曲線 在該波長頻帶内之一匾域沒有局部衰落，而該一區域舆該 * ^ — -—^ 頻y内之其它粵域傷一將對光纖中以多工方式處 理之該波長頻帶内之不同波長之通信信號産生一顯著之增 益差）， 學<放大器之電信通倍線(以分波長多工倍號傳輸）中^^ 大器提供高的性能。 -- ^

依據本發明之另一觀黏，發現在造些傳輸条統中S/N fcb之赛制不僅可由取二寬度多傅输既 帶（可避免包含不需要之波長區）獲得，同時亦可經由摻 雜物之S擇並摻入放大器之>MLiL攀芯中«得。該放大器 本斌張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I.--^----『裝------訂------j 4--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 27 A7 B7 經 央 標 準 Μ % 工 消 費 合 作 社 五、發明説明（） 可得到一足夠頻帶寬（即倕可能在1525-1560nni延伸，或 至少在1530-I560nm )_之發射曲線，且即使在該頻帶存在 一_發射峯，也不會在發射曲線_上之一或多値特別區域發％ 不必要之信號放大^_ 如上所述，作用開僳是指在鄰接該衰落之區域有一較 大發射，且特別是一發射峯，同時在該等鄰接區之信號會 對一對應於該衰落之波長的信號放大産生不良影響。 在一波長頻帶具有一相當离之值的發射（或頻譜）曲 線是指在一給定之波長頻帶，最好是1525至156〇ηΙπ，增能 光纖顯示一發射值超過該一頻帶外之發射值，故適於放大 一在該波長頻帶中之信號；就如同作為一指示，此一區域 包含在二端值之間，而其發射較一包含在區間或頻帶（最 好是在該區間之一恆值區域）之波長低3dB。事實上，此 一頻帶對應於可實施一有用放大之E域。 發射聳係指一在一波長範臞内之發射遠高於該範圍外 之頻譜區域之發射，因此對於送入光纖中之各個在該範圍 内及外之波長信號會有不同之表現。 顯著之增益差是指譬如在該頻帶中最中意之波長與最 不中意之波長間有一高於2dB之差值（在輸入功率等於或 小於-20dBm之情況）。 發射曲線之局部衰落是指在該頻帶内之一波長範圍有 一較該範匾二端之任一端發射值為低，且較鄰接之波長範 圍之最大發射值低一預定量（特別是位於波長低於衰落匾 波長之錤主要發射峯以及位於較高波畏之第二發射案）之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210·〆297公釐） ΙΓ.------〖裝------訂------^ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 28 修正艮 301087 五、發明説明（) 第二發射最低值；由本發明所得之結論，該預定衰落量之 值若高於0.5 d B，而且特別是高於1 d B則會産生明顯效果。 亦發現在一具有數値串接放大器之条統中所使用之一 線性放大器，其使用之一陷波濾波器雖然可藉由對各値放 大器産生一大致平坦之增益曲線來限制主發射峯，但卻無 法避免上述現象之發生。 事實上，一在一包含數個串接放大器之結構中的陷波 • 濾波器被視為構成以其為中心之低波長頻帶區之一衰減元 件，其效應不可避免地會延伸至發射曲線之衰落區；此一 衰落效應以及上述之飽和現象會使一在此一衰落或局部最 低值之波長信號産生進一步之極化。 使用於衰減或限制在該主峯之發射的類似濾波器裝置 ，譬如上述之EP 426,222，亦不會導致顯箸之效能差異。 由本發明所得之結論，光纖芯中之_含量最好高於 0.1%克分子而緒含量高於5%克分子’ Ge/La比最好維持在 50並且均在10與之間。 在光纖芯中之_可使較多的緒及鋁摻人光纖中’因此 得到一高數值口徑（高於〇 · 18而且最好至少、等於〇 · 2 )’可 帶來有關放大效率以及對頻帶之一更一致之谨應等重要丨憂 點。 此外，鑭的存在使光纖中之餌含量增加但不會引起聚 塊現象；餌含量可介於2〇與5000 PPm之間，或最好是 與1000 ppm之間：’ 雖然是針對使用於線性放大器中之砍據本發明之光織 -29 - 本纸悵尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公楚） . . (· I 裝 訂 ίΑ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（） 做詳細說明，但它亦可用於一前置放大器中，即用於一接 收一極低強度（譬如-50dBm)信號並將之放大後再傳送至 一接收装置。 此外，需知道雖然所説明之光學二级放大器使用二段 連缜且分開增能之作用光纖部份，但依據本發明亦可製作 單级放大器，譬如依照前述專利EP 426,222及EP 439,867 中所示之結構圖，以及可在一相同連接中一起使用彼此類 . 型不同之放大器，譬如單级及二级放大器。 此外，對於待定需求，在二级放大器中，其中之一可 由本發明之光纖製作。 換言之，熟悉本技藝者在考量上述考慮後，將可辨認 出適用於欲實施之應用的特定工作狀況及特定摻雜物含量 以便得到所述及之響應結果。 在本發明中，熟知技藝者使用含有一可在有興趣之波 長範圍發出螢光之主要摻雜物（若用於電信通信領域時， 最好是餌）以及在一添加劑中與主要摻雜物互相作用之第 二摻雜物的光纖，將可辨認特定摻雜物或其組合以及相闘 之摻雜劑量以便得到光纖在發射曲線之變化，以及放大器 及由其組成之放大糸統的相關性能以便得到在有興趣之頻 帶内預期之信號/雜訊比。 在本申請人最感興趣之恃定領域，研究工作被限制在 以鉗作為主要螢光摻雜物，以及分別為氧化物形式之鍺、 鋁、鑭作為第二摻雜物摻入光纖中，這是因為本研究结果 已足以解決一些特定之技術問題。 30 本紙垠尺度適用中國國家標準（CNS ) Α·4規格（210X 297公釐） L1--.----* 裝------訂------球 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（

對本技©普通程度熟知者可由前述對本發明之說明， 解決其所遭遇之類似或不同於上述之問題，只要他們具有 相同之技術背景’透過如同在此所做之實驗及說明，對特 定之不同摻雜物或相同摻雜物之特別劑量的研究，付諸實 行或使用上述實驗結果與所使用裝置之間的相同作用關俗 熟知本技藝者在完成組合摻雜物前切勿丟棄各別的摻 雜物或摻雜物組合，因為包含摻雜物之条統就信號/雜訊 比而言，即使提供不令人滿意之結果，但摻雜物之組合將 顯出較佳結果，此由本發明之說明中可清楚得知。 元件檫號對照表 2、 7...增能雷射 30----多工器 3、 8、12. ·.分光耦合器 31、46——衰減器 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝 4、5、9..光學分離器 9....光學分隔器 10____陷波濾波器 11——增能雷射二極體 13— —作用測試光纖 14— —光頻譜分析儀 27、28..信號 29、41..光纖 1、6、A、B、C、D.. 32 ' 32 '、32、32，’， 32a、44...功率放大器 33、 49——接收器 34、 48____光學解多工器 37——傳輸器 42— —波長多工器 43— —前置均衡器 43a...可變衰減器 47____前置放大器 作用光纖 45 ' 45' ' 45' 15 - 16 > 17、18 ' 19、20 ' 21、22、23 ' 24 ' 25 ' 26 ' 35 、36----曲線 45” ·...放大器 31 - I.----：----‘裝------訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）

Claims (1)

1. 301087 A8 B8 C8 D8

   經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1. 一種在一光學電信通信条統中對一預定波長頻帶在接 收時控制光學信號/雜訊比之方法，該通信条統包含： -一光學傳輸器； -一光學接收器； -一連接該傳輸器與接收器之光纖線，以及 -至少一沿該光纖線插入之作用光纖放大器，其中該 作用光纖顯示一在一包含該預定波長頻帶之波長範圍 • 中具有一高發射區之發射曲線，曲線内有一相對於鄰 區之發射衰落，可經由摻雜物之選擇及摻入作用光纖 中來消除或減少該發射曲線衰落以得到一改良。 2 .依據申請專利範圍第1項所述之方法，其中該預定波 長頻帶介於1530與15(30 nm之間，且最好介於1525與 1560 nm之間。 3 .依據申請專利範圍第1項所述之方法，其中在0 . 5 nm 濾波器寬所測得之該光學信號/雜訊比大於15 dB。 4.依據申請專利範圍第1項所述之方法，其中該条統包 含至少二値沿該光纖線以串列方式插入之作用光纖放 大器--I 5 .依據申請專利範圍第1項所述之方法，其中光纖中摻 雜物之選擇包含使用一主螢光摻雜物及至少一種可與 作用光纖之玻璃基體中之該主摻雜物互相作用之第二 摻雜物，以便將該衰落降低至相較於在該頻帶之相鄰 區至少其中之一的發值值低1 dB ° 6.依據申請專利範圍第5項所述之方法，其中光繊中摻 本紙》尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公康） I 1 | (-裝 訂 « (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 雜物之選擇包含使用餌（為一氧化物形式）作為主要摻 雜物以及至少二種與作用光纖芯中之該主要摻雜物互 相作用之第二摻雜物。 7.依據申請專利範圍第6項所述之方法，其中光纖中摻 雜物之選擇包含使用餌作為主要摻雜物以及與作用光 纖芯中之該主要摻雜物互相作甩之鍺，鋁及綱（均分 別為氧化物形式）。 8 . —種光學電信通信方法，包含以下步驟： -至少産生一屬一波長頻帶範圍之一預定波長之光學 信號， -將該信號供應至一光學通信線之一光纖， -以至少一作用光纖光學放大器至少放大該光學信號 一次，以及 -經由一接收器接收該信號， 其中至少一該等放大器之作用光纖包含一主要螢光摻 雜物以及至少一與作用光纖之玻璃基體中之該主要摻 雜物互相作用之第二摻雜物，該預定波長之該光學信 號在該作用光繊光學放大器産生一放大增益，在一輸 入功率ϊ-20 dBm時，測得該增益與一在該頻帶中之不 同波長信號在未使用濾波器裝置時之增益間相差少於 1.6 dB : 9 . 一種光學電信通信方法，包含以下步驟： -至少産生一®—波長頻帶範圍之一預定波長之光學 信號， -33 - 本纸伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A8 301087 1 夂、申請專利範圍 -將該信號供應至一光學通信線之一光纖， -以至少一作用光纖光學放大器至少放大該光學信號 一次，以及 -經由一接收器接收該信號， 其中至少一該等作用光纖光學放大器包含一矽基作用 光纖，其芯心摻雜至少一主要螢光摻雜物以及至少一 第二摻雜物，彼此間之作用關偽，使接收器接收之該 等波長屬於該頻帶範圍之信號的光學信號/雜訊比， 在0 · 5ηιπ濾波器寬時測得不低於15 dB。 1〇 .依據申請專利範圍第9項所述之電信通信方法，其中 至少存在二値屬該頻帶之不同波長並且同時被送入該 放大器之信號，在0 . 5 nm濾波器寬時，接收器測得每 一該等光學信號之光學信號/雜訊比不低於15 dB。 η .依據申請專利範圍第δ或9項所述之電信通信方法，其 中該法包含藉由沿該光纖線之串列插入之各個作用光 纖光學放大器至少放大該光學信號二次之步驟。 12 .依據申請專利範圍第8或9項所述之電信通信方法，其 中該波長頻帶自1530延伸至1560 rim。 13 .依據申請專利範圍第12項所述之電信通信方法，其中 該波長頻帶自1525延伸至1560 nm。 14 .依據申請專利範圍第8或9項所述之電信通信方法，其 中該作用光纖光學放大器包含一作用光纖，其光纖芯 摻有作為主要螢光摻雜物之餌以及至少又摻雜二種與 該主摻雜物互相作用之第二摻雜物。 -3 4 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —-1-------^ '裝------訂------^ ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 15 .依據申請專利範圍第14項所述之電信通信方法，其中 該等與該主要摻雜物互相作用之第二摻雜物包含分別 為氧化物形式之鋁，鍺，綱。 16. —種電信通信条統，包含： -一産生屬一預定波長頻帶範圍之光學信號的傳輸站， -一接收站， -一介於該傳輸站與接收站間之光纖連接線，以及 ' -至少二個沿該光纖線串接之作用纖光學放大器，彼 此連接以便將該等光學信號從該傳輸站傳送至該接收 站，其中至少一該等光學放大器包含一矽基作用光繊 ，其芯心摻入至少一主要螢光摻雜物以及至少一第二 摻雜物，該等放大器彼此連接之方式使其提供接收站 之信號/雜訊比，在0.5 nm濾波器寬時測得該等波長 屬該頻帶之信號的S/N比不低於1 5 dB。 17. 依據申請專利範圍第16項所述之電信通信条統，其中 存在至少二個屬該頻帶之不同波長且同時被送入該放 大器之信號，在0.5 nm濾波器寛時，接收站測得每一 該等信號不低於15 dB。 13 .欣據申請專利範圍第丨6項所述之電信通信条統，其中 該主要螢光摻雜物為一氯化物形式之餌。 19 .依據申請專利範圍第16項所述之電信通信糸統，其中 該等第二摻雜物偽分別為氣化物形式之鋁、緒、鑭。 20 _依據申請專利範圍第16項所述之電信通信条統，其中 該預定傳輸頻帶在1530與1560 nm之間 -35 - 本^^尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4· ( 21()><297公慶 ~ --；-------1{-裝------訂------{冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ABCD 301087 々、申請專利範圍 2 1.依據申請專利範圍第16項所述之電信通信条統，其中 該等至少三個光學放大器沿光纖線串接。 22 .依據申請專利範圍第21項所述之電信通信条統，其中 至少一該等串接之放大器有一作用光纖，其光繼芯摻 入分別為氣化物形式之鋁、鍺、鑭及餌。 23.—種作用光繼光學放大器，包含： -至少一段長度之矽基作用光纖， • -用於該作用光纖之增能装置，供應一增能波長之光 學增能功率， -在該光學增能功率之該作用光缴内之耦合裝置以及 一或多個傳輸波長在一預定傳輸頻帶之傳輸信號， 其中該作用光纖有一摻雜至少一主要螢光摻雜物及至 少一第二摻雜物之芯心，此二類摻雜物彼此間之作用 關俗使二個在該頻帶之不同傳輸波長信號間之最大增 益變化，在該作用光纖未配合使用濾波裝置之情形下 ，在一輸入功率£ -20 dB時測得低於2 . 5 dB : 24 .依據申請專利範圍第23項所述之作用光缄光學放大器 ，其中該主要螢光摻雜物為一氧化物形式之餌。 25 .依據申請專利範圍第24項所述之作用光纖光學放大器 ，其中該等第二摻雜物係分別為氯化物形式之鋁、緒 、鑭。 26 .砍據申請專利範圍第23項所述之作用光纖光學放大器 ，其中它在該預定波長頻帶有一發射曲線，該曲線内 不具有發射值較至少在該頻帶之一郜接區之發射值高 -36 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS) M規格（210>< 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 dB之衰落。 27.依據申請專利範圍第26項所述之作用光纖光學放大器 ，其中該發射曲線有一值較至少在該頻帶之一鄰接區 之發射值不超過0.5 dB之衰落： 28 ·依據申請專利範圍第23項所述之作用光纖光學放大器 ，其中該預定之傳輸頻帶介於1530與1560 ηιπ之間，並 且最好是在1525與1560之間。 • 29 ·依據申請專利範圍第23項所述之作用光纖光學放大器 ，其中該作用光纖有一大於0 . 1 5之數值口徑。 30 ·依據申請專利範圍第23項所述之作用光纖光學放大器 ，其中它包含二個具有各自之增能裝置之矽基作用光 纖，至少其中之一有一摻雜至少一主要螢光摻雜物以 及至少一第二摻雜物之芯心，彼此間之作用關傜使二 個在該頻帶之不同傳輸波長信號間之最大增益變化， 在該作用光纖未配合使用濾波裝置之情形下，在一輸 入功率£-20dBm時測得低於2.5 dB。 31.—種作用光纖，特別是用於光學電信通信放大器之作 用光纖，其中它有一大於0.15之數值口徑以及一摻雜 至少一主要螢光摻雜物及至少一第二摻雜物之芯心， 彼此間之作用關偽使該光繊在發光增能供應至光纖本 身時，在一預定波長帶之發射曲線中不具有發射值較 該頻帶之鄰接區至少其中之一的發射值高ldB之衰落。 32 .依據申請專利範圍第31項所述之作用光纖，其中在該 發射曲線中之衰落，其值不超過在該頻帶之鄰接區至 -37 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（2!OX297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 經濟部中央梯準局*:工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 少其中之一的發射值0 . 5 d B。 33 .依據申請專利範圍第31項所述之作用光纖，其中該主 要螢光摻雜物為一氣化物形式之餌。 34.依據申請專利範圍第33項所述之作用光繊，其中該等 第二摻雜物係分別為氧化物形式之鋁，鍺，綱° 35 .依據申請專利範圍第33項所述之作用光繊，其中在光 纖芯中以氧化物形式存在之鑭含量大於〇 . 克分子。 36 .依據申請專利範圍第34項所述之作用光繊’其中在光 纖芯中以氣化物形式存在之鑭含量等於或大於0.2¾克 分子。 37 .依據申請專利範圍第33項所述之作用光纖’其中在光 纖芯中以氧化物形式存在之鍺含量大於5¾克分子。 38 .依據申請專利範圍第37項所述之作用光纖，其中在光 纖芯中以氧化物形式存在之鋼含量與鍺含量之間的克 分子比在10與1〇〇之間。 39 .依據申請專利範圍第37項所述之作用光纖’其中在光 纖芯中以氧化物形式存在之鑭含量與鍺含量之間的克 分子比大約是50。 40 .依據申請專利範圍第33項所述之作用光繊’其中在該 光纖芯中以氣化物形式存在之鋁含量大於1 %克分子。 41.依據申請專利範圍第40項所述之作用光纖’其中在光 纖芯中以氧化物形式存在之鋁含量大於2¾克分子ι-ΐ〗 . 依據申 諳專利 範圍第 33項 所述之 作用光 ，其 中在光 _芯中以氣化物形式存在之餌含量介於20與5000 ppm -38 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） —^,-----裝------訂-----人線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 301087 8 8 88 ABCD 六、申請專利範圍 克分子之間。 43 .依據申請專利範圍第42項所述之作用光纖’其中在光 纖芯中以氧化物形式存在之餌含量介於100與1000 P p m克分子之間。 44.依據申諳專利範圍第33項所述之作用光纖’其中光纖 之數值口徑大於0.13。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）