JPH07226560A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なる複数の波長成分を有する信号光に対す
る光増幅特性のバラツキを低減することにより、波長多
重通信における使用に好適な光ファイバ増幅器を提供す
る。 【構成】 この光ファイバ増幅器では、信号光が入射端
から光サーキュレータ１０を経由して出射端に至る主経
路が構成されている。光サーキュレータ１０には、信号
光が光合分波器３０、増幅用光ファイバ４０、回析格子
書込み用光ファイバ５０、増幅用光ファイバ４１及び回
析格子書込み用光ファイバ５１を順次経由した後これら
を再び逆順に経由する増幅用経路が接続されている。光
合分波器３０には、励起光が励起光源２０から増幅用経
路に至る分岐経路が接続されている。通常のホログラフ
ィック法や位相格子法に基づいて紫外線の干渉縞を照射
して屈折率変化のパターンをクラッド部やコア部に生成
することにより、回析格子書込み用光ファイバ５０には
回折格子１００が形成され、回析格子書込み用光ファイ
バ５１には回折格子１０１及び１０２が形成されてい
る。
る光増幅特性のバラツキを低減することにより、波長多
重通信における使用に好適な光ファイバ増幅器を提供す
る。 【構成】 この光ファイバ増幅器では、信号光が入射端
から光サーキュレータ１０を経由して出射端に至る主経
路が構成されている。光サーキュレータ１０には、信号
光が光合分波器３０、増幅用光ファイバ４０、回析格子
書込み用光ファイバ５０、増幅用光ファイバ４１及び回
析格子書込み用光ファイバ５１を順次経由した後これら
を再び逆順に経由する増幅用経路が接続されている。光
合分波器３０には、励起光が励起光源２０から増幅用経
路に至る分岐経路が接続されている。通常のホログラフ
ィック法や位相格子法に基づいて紫外線の干渉縞を照射
して屈折率変化のパターンをクラッド部やコア部に生成
することにより、回析格子書込み用光ファイバ５０には
回折格子１００が形成され、回析格子書込み用光ファイ
バ５１には回折格子１０１及び１０２が形成されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム等にお
いて信号光を直接に増幅する光ファイバ増幅器に関し、
より詳細には、波長多重通信に使用される光ファイバ増
幅器に関する。
いて信号光を直接に増幅する光ファイバ増幅器に関し、
より詳細には、波長多重通信に使用される光ファイバ増
幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバ増幅器として、種々の
励起方式による構成が開発されている。
励起方式による構成が開発されている。
【０００３】図１０に、前方向励起方式による従来の光
ファイバ増幅器を示す。励起光源２０から発生した励起
光は、光合分波器３０を介して信号光の進行方向と一致
した向きに増幅用光ファイバ４０に出力される。そのた
め、増幅用光ファイバ４０中にドープした光増幅用の活
性物質は励起され、反転分布を生成する。ここで、入射
端から光合分波器３０及び光アイソレータ７０を介して
増幅用光ファイバ４０の一端に入力した信号光は、活性
物質の誘導放出によって増幅され、増幅用光ファイバ４
０の他端から出力され、光アイソレータ７１及び光フィ
ルタ８０を介して出射端に出力される。
ファイバ増幅器を示す。励起光源２０から発生した励起
光は、光合分波器３０を介して信号光の進行方向と一致
した向きに増幅用光ファイバ４０に出力される。そのた
め、増幅用光ファイバ４０中にドープした光増幅用の活
性物質は励起され、反転分布を生成する。ここで、入射
端から光合分波器３０及び光アイソレータ７０を介して
増幅用光ファイバ４０の一端に入力した信号光は、活性
物質の誘導放出によって増幅され、増幅用光ファイバ４
０の他端から出力され、光アイソレータ７１及び光フィ
ルタ８０を介して出射端に出力される。
【０００４】図１１に、後方向励起方式による従来の光
ファイバ増幅器を示す。ここでは、前方向励起方式によ
る場合と異なり、励起光は光合分波器３１を介して信号
光の進行方向と逆向きに増幅用光ファイバ４０に出力さ
れる。
ファイバ増幅器を示す。ここでは、前方向励起方式によ
る場合と異なり、励起光は光合分波器３１を介して信号
光の進行方向と逆向きに増幅用光ファイバ４０に出力さ
れる。
【０００５】図１２に、双方向励起方式による従来の光
ファイバ増幅器を示す。ここでは、前方向励起方式また
は後方向励起方式による場合と異なり、励起光源２０，
２１から発生した励起光は、それぞれ光合分波器３０，
３１を介して増幅用光ファイバ４０の両端に出力され
る。
ファイバ増幅器を示す。ここでは、前方向励起方式また
は後方向励起方式による場合と異なり、励起光源２０，
２１から発生した励起光は、それぞれ光合分波器３０，
３１を介して増幅用光ファイバ４０の両端に出力され
る。
【０００６】図１３に、反射形励起方式による従来の光
ファイバ増幅器を示す。励起光源２０から発生した励起
光は、光合分波器３０を介して増幅用光ファイバ４０の
一端に出力され、増幅用光ファイバ４０の他端で反射鏡
９０に反射される。そのため、増幅用光ファイバ４０中
にドープした光増幅用の活性物質は励起され、反転分布
を生成する。ここで、入射端から光サーキュレータ１０
及び光合分波器３０を介して増幅用光ファイバ４０の一
端に入力した信号光は、活性物質の誘導放出によって増
幅され、増幅用光ファイバ４０の他端で反射鏡９０に反
射されて増幅用光ファイバ４０の一端から出力され、光
合分波器３０及び光サーキュレータ１０を介して出射端
に出力される。
ファイバ増幅器を示す。励起光源２０から発生した励起
光は、光合分波器３０を介して増幅用光ファイバ４０の
一端に出力され、増幅用光ファイバ４０の他端で反射鏡
９０に反射される。そのため、増幅用光ファイバ４０中
にドープした光増幅用の活性物質は励起され、反転分布
を生成する。ここで、入射端から光サーキュレータ１０
及び光合分波器３０を介して増幅用光ファイバ４０の一
端に入力した信号光は、活性物質の誘導放出によって増
幅され、増幅用光ファイバ４０の他端で反射鏡９０に反
射されて増幅用光ファイバ４０の一端から出力され、光
合分波器３０及び光サーキュレータ１０を介して出射端
に出力される。
【０００７】ここで、光アイソレータ７０，７１及び光
サーキュレータ１０は、増幅用光ファイバ４０に対する
反射を抑圧してレーザ発振を抑制する非相反回路であ
る。光フィルタ８０は、増幅用光ファイバ４０から放出
される雑音光や励起光を遮光して信号光のみを透過する
ものである。
サーキュレータ１０は、増幅用光ファイバ４０に対する
反射を抑圧してレーザ発振を抑制する非相反回路であ
る。光フィルタ８０は、増幅用光ファイバ４０から放出
される雑音光や励起光を遮光して信号光のみを透過する
ものである。
【０００８】このような光ファイバ増幅器では、前方向
励起方式及び後方向励起方式と比較すると、双方向励起
方式は信号光の利得、出力及び雑音指数等で優れてい
る。この双方向励起方式と比較すると、反射形励起方式
はさらに優れた励起効率を有する。
励起方式及び後方向励起方式と比較すると、双方向励起
方式は信号光の利得、出力及び雑音指数等で優れてい
る。この双方向励起方式と比較すると、反射形励起方式
はさらに優れた励起効率を有する。
【０００９】なお、上述した光ファイバ増幅器の構成及
び特性に関しては、書籍「光増幅器とその応用，pp.11
1，石尾秀樹監修，オーム社」などに詳細に記載されて
いる。
び特性に関しては、書籍「光増幅器とその応用，pp.11
1，石尾秀樹監修，オーム社」などに詳細に記載されて
いる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光ファイバ増幅器によれば、異なる複数の波長成分
を有する信号光を用いて波長多重通信を行う場合、以下
に説明する問題が起こる。
来の光ファイバ増幅器によれば、異なる複数の波長成分
を有する信号光を用いて波長多重通信を行う場合、以下
に説明する問題が起こる。
【００１１】図１４に、従来の光ファイバ増幅器におけ
る信号光の波長−出力強度特性を示す。励起光の入力強
度は一定に保持されている場合に、−３７．００ｄＢ
ｍ，−３５．００ｄＢｍ，−３０．００ｄＢｍ及び−２
５．００ｄＢｍと変化する信号光の入力強度に対し、信
号光の出力強度がそれぞれ測定されている。ここで、増
幅用光ファイバの軸方向におけるファイバ長は、図１４
（ａ）で約２５ｍであり、図１４（ｂ）で約１６ｍであ
る。
る信号光の波長−出力強度特性を示す。励起光の入力強
度は一定に保持されている場合に、−３７．００ｄＢ
ｍ，−３５．００ｄＢｍ，−３０．００ｄＢｍ及び−２
５．００ｄＢｍと変化する信号光の入力強度に対し、信
号光の出力強度がそれぞれ測定されている。ここで、増
幅用光ファイバの軸方向におけるファイバ長は、図１４
（ａ）で約２５ｍであり、図１４（ｂ）で約１６ｍであ
る。
【００１２】図１４に示すスペクトルによれば、所定の
ファイバ長を有する増幅用光ファイバにおいて、その光
増幅特性は十分大きい波長依存性を有することが明瞭で
ある。また、異なるファイバ長を有する増幅用光ファイ
バの間には、それらの光増幅特性における波長依存性は
異なっていることが明瞭である。より詳細には、長いフ
ァイバ長を有する増幅用光ファイバの方が短波長の信号
光に対して大きい利得を与え、短いファイバ長を有する
増幅用光ファイバの方が長波長の信号光に対して大きい
利得を与えるのである。なお、信号光は十分に小さい入
力強度を有し、増幅用光ファイバ中の活性物質による反
転分布が飽和状態に達していないことが必要である。
ファイバ長を有する増幅用光ファイバにおいて、その光
増幅特性は十分大きい波長依存性を有することが明瞭で
ある。また、異なるファイバ長を有する増幅用光ファイ
バの間には、それらの光増幅特性における波長依存性は
異なっていることが明瞭である。より詳細には、長いフ
ァイバ長を有する増幅用光ファイバの方が短波長の信号
光に対して大きい利得を与え、短いファイバ長を有する
増幅用光ファイバの方が長波長の信号光に対して大きい
利得を与えるのである。なお、信号光は十分に小さい入
力強度を有し、増幅用光ファイバ中の活性物質による反
転分布が飽和状態に達していないことが必要である。
【００１３】このような光増幅特性の特徴は、クラッド
部やコア部にドープした活性物質の吸収・誘導放出断面
積における波長依存性に基づいている。そのため、活性
物質の添加濃度が軸方向に一定である場合、異なる複数
の波長成分を有する信号光に対して活性物質の吸収・誘
導放出断面積が大きいほど、各波長成分に一定の利得を
与えるファイバ長は小さくなる。したがって、従来の光
ファイバ増幅器を波長多重通信を行う光通信システムに
用いる場合、信号光の波長成分によって利得が異なって
しまうという問題がある。あるいは、信号光の各波長成
分が最大利得を得るように、これらの波長成分が通過す
るファイバ長を別々に設定しなければならないという問
題がある。
部やコア部にドープした活性物質の吸収・誘導放出断面
積における波長依存性に基づいている。そのため、活性
物質の添加濃度が軸方向に一定である場合、異なる複数
の波長成分を有する信号光に対して活性物質の吸収・誘
導放出断面積が大きいほど、各波長成分に一定の利得を
与えるファイバ長は小さくなる。したがって、従来の光
ファイバ増幅器を波長多重通信を行う光通信システムに
用いる場合、信号光の波長成分によって利得が異なって
しまうという問題がある。あるいは、信号光の各波長成
分が最大利得を得るように、これらの波長成分が通過す
るファイバ長を別々に設定しなければならないという問
題がある。
【００１４】例えば、増幅用光ファイバ中の活性物質と
してＥｒを用いた場合、信号光の波長域１．５３〜１．
５７μｍにおいて一定の利得を保証しようとしても、波
長１．５３μｍに対する最適長に設定した増幅用光ファ
イバのファイバ長は、波長１．５７μｍに対して過小と
なる。一方、波長１．５７μｍに対する最適長に設定し
た増幅用光ファイバのファイバ長は、波長１．５３μｍ
に対して過大となる。そのため、励起光の入力強度を増
大させることなどの工夫がさらに必要である。
してＥｒを用いた場合、信号光の波長域１．５３〜１．
５７μｍにおいて一定の利得を保証しようとしても、波
長１．５３μｍに対する最適長に設定した増幅用光ファ
イバのファイバ長は、波長１．５７μｍに対して過小と
なる。一方、波長１．５７μｍに対する最適長に設定し
た増幅用光ファイバのファイバ長は、波長１．５３μｍ
に対して過大となる。そのため、励起光の入力強度を増
大させることなどの工夫がさらに必要である。
【００１５】そこで、本発明は、上記の問題点を解決
し、異なる複数の波長成分を有する信号光に対する光増
幅特性のバラツキを低減することにより、波長多重通信
における使用に好適な光ファイバ増幅器を提供すること
を目的とする。
し、異なる複数の波長成分を有する信号光に対する光増
幅特性のバラツキを低減することにより、波長多重通信
における使用に好適な光ファイバ増幅器を提供すること
を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ増幅
器は、上記の目的を達成するために、励起光を発生する
励起光源と、光増幅用の活性物質をドープした少なくと
も一つの増幅用光ファイバを含む第１の光ファイバ部
と、励起光源からの励起光を第１の光ファイバ部の一端
及び他端の少なくとも一方に出力する光合分波器と、入
射端から入力した波長多重の信号光を第１の光ファイバ
部の一端に直接にまたは光合分波器を介して出力し、光
ファイバ部の一端から直接にまたは光合分波器を介して
入力した信号光を出射端に出力する第１の光サーキュレ
ータとを備え、第１の光ファイバ部は、一つの増幅用光
ファイバ中に形成され、または選択した二つの増幅用光
ファイバの一端を光結合するように設置され、信号光か
ら選択した波長成分を反射する複数の第１の反射手段を
さらに含んでいることを特徴とする。
器は、上記の目的を達成するために、励起光を発生する
励起光源と、光増幅用の活性物質をドープした少なくと
も一つの増幅用光ファイバを含む第１の光ファイバ部
と、励起光源からの励起光を第１の光ファイバ部の一端
及び他端の少なくとも一方に出力する光合分波器と、入
射端から入力した波長多重の信号光を第１の光ファイバ
部の一端に直接にまたは光合分波器を介して出力し、光
ファイバ部の一端から直接にまたは光合分波器を介して
入力した信号光を出射端に出力する第１の光サーキュレ
ータとを備え、第１の光ファイバ部は、一つの増幅用光
ファイバ中に形成され、または選択した二つの増幅用光
ファイバの一端を光結合するように設置され、信号光か
ら選択した波長成分を反射する複数の第１の反射手段を
さらに含んでいることを特徴とする。
【００１７】ここで、第１の光ファイバ部の一端と個々
の第１の反射手段との間における増幅用光ファイバのフ
ァイバ長は、第１の反射手段それぞれにおける反射波長
の利得が励起光の強度に基づいて最大値になるように設
定されていることを特徴としてもよい。また、第１の光
ファイバ部の一端と個々の第１の反射手段との間におけ
る増幅用光ファイバのファイバ長は、第１の反射手段の
全てにおける反射波長の利得が励起光の強度に基づいて
一定値になるように設定されていることを特徴としても
よい。
の第１の反射手段との間における増幅用光ファイバのフ
ァイバ長は、第１の反射手段それぞれにおける反射波長
の利得が励起光の強度に基づいて最大値になるように設
定されていることを特徴としてもよい。また、第１の光
ファイバ部の一端と個々の第１の反射手段との間におけ
る増幅用光ファイバのファイバ長は、第１の反射手段の
全てにおける反射波長の利得が励起光の強度に基づいて
一定値になるように設定されていることを特徴としても
よい。
【００１８】また、第１の反射手段における反射波長
は、活性物質の増幅波長域から選択して設定されている
ことを特徴としてもよい。活性物質はＥｒであり、第１
の反射手段における反射波長は中心波長１．５３〜１．
５７μｍを有する波長域に含まれていることが好適であ
る。
は、活性物質の増幅波長域から選択して設定されている
ことを特徴としてもよい。活性物質はＥｒであり、第１
の反射手段における反射波長は中心波長１．５３〜１．
５７μｍを有する波長域に含まれていることが好適であ
る。
【００１９】また、上記第１の反射手段は、光ファイバ
グレーティングまたは誘電体多層膜フィルタであること
を特徴としてもよい。
グレーティングまたは誘電体多層膜フィルタであること
を特徴としてもよい。
【００２０】また、第１の光ファイバ部は、増幅用光フ
ァイバ中の第１の光ファイバ部の一端側または他端側に
形成され、または第１の光ファイバ部の一端側または他
端側に位置する増幅用光ファイバの一端に光結合して設
置され、励起光を反射する少なくとも一つの第２の反射
手段をさらに含んでいることを特徴としてもよい。ま
た、少なくとも一つの補償用光ファイバを含む第２の光
ファイバ部と、第１の光サーキュレータから入力した信
号光を第２の光ファイバ部の一端に出力し、第２の光フ
ァイバ部の一端から入力した信号光を出射端に出力する
第２の光サーキュレータとをさらに備え、第２の光ファ
イバ部は、一つの補償用光ファイバ中に形成され、また
は選択した二つの補償用光ファイバの一端を光結合する
ように設置され、第１の反射手段と同一の反射波長をそ
れぞれ有する複数の第３の反射手段をさらに含んでお
り、第１の反射手段で反射した信号光の各波長成分が通
過する第１及び第２の光ファイバ部の総ファイバ長が一
定値になるように、第３の反射手段はそれぞれ配置され
ていることを特徴としてもよい。第２の反射手段は、光
ファイバグレーティングまたは誘電体多層膜フィルタで
あることが好適である。
ァイバ中の第１の光ファイバ部の一端側または他端側に
形成され、または第１の光ファイバ部の一端側または他
端側に位置する増幅用光ファイバの一端に光結合して設
置され、励起光を反射する少なくとも一つの第２の反射
手段をさらに含んでいることを特徴としてもよい。ま
た、少なくとも一つの補償用光ファイバを含む第２の光
ファイバ部と、第１の光サーキュレータから入力した信
号光を第２の光ファイバ部の一端に出力し、第２の光フ
ァイバ部の一端から入力した信号光を出射端に出力する
第２の光サーキュレータとをさらに備え、第２の光ファ
イバ部は、一つの補償用光ファイバ中に形成され、また
は選択した二つの補償用光ファイバの一端を光結合する
ように設置され、第１の反射手段と同一の反射波長をそ
れぞれ有する複数の第３の反射手段をさらに含んでお
り、第１の反射手段で反射した信号光の各波長成分が通
過する第１及び第２の光ファイバ部の総ファイバ長が一
定値になるように、第３の反射手段はそれぞれ配置され
ていることを特徴としてもよい。第２の反射手段は、光
ファイバグレーティングまたは誘電体多層膜フィルタで
あることが好適である。
【００２１】少なくとも一つの補償用光ファイバと、一
つの補償用光ファイバ中に形成され、または、選択した
二つの補償用光ファイバの一端を光結合するように設置
され、第１の反射手段と同一の反射手段をそれぞれ有す
る複数の第３の反射手段とを含む第２の光ファイバ部を
さらに備え、第１の光サーキュレータは、第１の光ファ
イバ部の一端から直接または光合分波器を介して入力し
た信号光を第２の光ファイバ部の一端に出力し、第２の
光ファイバ部の一端から入力した信号光を出射端に出力
しており、第１の反射手段で反射した信号光の各波長成
分が通過する第１及び第２の光ファイバ部の総ファイバ
長が一定値になるように、第３の反射手段はそれぞれ配
置されていることを特徴としてもよい。第３の反射手段
は光ファイバグレーティングまたは誘電体多層膜フィル
タであることが好適である。
つの補償用光ファイバ中に形成され、または、選択した
二つの補償用光ファイバの一端を光結合するように設置
され、第１の反射手段と同一の反射手段をそれぞれ有す
る複数の第３の反射手段とを含む第２の光ファイバ部を
さらに備え、第１の光サーキュレータは、第１の光ファ
イバ部の一端から直接または光合分波器を介して入力し
た信号光を第２の光ファイバ部の一端に出力し、第２の
光ファイバ部の一端から入力した信号光を出射端に出力
しており、第１の反射手段で反射した信号光の各波長成
分が通過する第１及び第２の光ファイバ部の総ファイバ
長が一定値になるように、第３の反射手段はそれぞれ配
置されていることを特徴としてもよい。第３の反射手段
は光ファイバグレーティングまたは誘電体多層膜フィル
タであることが好適である。
【００２２】
【作用】本発明によれば、励起光源から発生した励起光
が、光合分波器を介して第１の光ファイバ部の一端及び
他端の少なくとも一方に出力される。そのため、増幅用
光ファイバのコア部にドープした光増幅用の活性物質
が、励起されて反転分布を生成している。
が、光合分波器を介して第１の光ファイバ部の一端及び
他端の少なくとも一方に出力される。そのため、増幅用
光ファイバのコア部にドープした光増幅用の活性物質
が、励起されて反転分布を生成している。
【００２３】ここで、入射端から第１の光サーキュレー
タに入力した波長多重の信号光は、第１の光ファイバ部
の一端に直接にまたは光合分波器を介して出力される。
増幅用光ファイバの内部では、異なる複数の波長成分を
有する信号光は、励起状態にある活性物質から各波長に
対する活性物質の吸収・誘導放出断面積に基づいてエネ
ルギーを受け取ったり、最初から励起されていないかま
たは既に信号光にエネルギーを与えたことにより励起状
態にない活性物質にエネルギーを与えたりしつつ、全体
として増幅されることになる。
タに入力した波長多重の信号光は、第１の光ファイバ部
の一端に直接にまたは光合分波器を介して出力される。
増幅用光ファイバの内部では、異なる複数の波長成分を
有する信号光は、励起状態にある活性物質から各波長に
対する活性物質の吸収・誘導放出断面積に基づいてエネ
ルギーを受け取ったり、最初から励起されていないかま
たは既に信号光にエネルギーを与えたことにより励起状
態にない活性物質にエネルギーを与えたりしつつ、全体
として増幅されることになる。
【００２４】第１の光ファイバ部には、複数の第１の反
射手段が一つの増幅用光ファイバのクラッド部やコア部
に形成され、または選択した二つの増幅用光ファイバの
一端を光結合するように設置されている。そのため、光
ファイバ部の一端に入力した信号光が個々の第１の反射
手段に順次到達すると、波長多重の信号光から選択した
波長成分がそれぞれ反射される。この波長成分からなる
信号光は、再び増幅用光ファイバの内部を逆方向に進行
するので、さらに全体として増幅されることになる。そ
して、再び光ファイバ部の一端に到達した信号光は、直
接にまたは光合分波器を介して第１の光サーキュレータ
に出力され、第１の光サーキュレータから出射端に出力
される。
射手段が一つの増幅用光ファイバのクラッド部やコア部
に形成され、または選択した二つの増幅用光ファイバの
一端を光結合するように設置されている。そのため、光
ファイバ部の一端に入力した信号光が個々の第１の反射
手段に順次到達すると、波長多重の信号光から選択した
波長成分がそれぞれ反射される。この波長成分からなる
信号光は、再び増幅用光ファイバの内部を逆方向に進行
するので、さらに全体として増幅されることになる。そ
して、再び光ファイバ部の一端に到達した信号光は、直
接にまたは光合分波器を介して第１の光サーキュレータ
に出力され、第１の光サーキュレータから出射端に出力
される。
【００２５】したがって、光ファイバ部の一端と個々の
第１の反射手段との間における増幅用光ファイバのファ
イバ長が、各第１の反射手段における反射波長に対する
活性物質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定される
ことにより、信号光における異なる複数の波長成分は所
定の利得を得るように増幅されることになる。
第１の反射手段との間における増幅用光ファイバのファ
イバ長が、各第１の反射手段における反射波長に対する
活性物質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定される
ことにより、信号光における異なる複数の波長成分は所
定の利得を得るように増幅されることになる。
【００２６】なお、光ファイバ部の一端と個々の第１の
反射手段との間における増幅用光ファイバのファイバ長
の決定は、励起光の入力強度と増幅用光ファイバにおけ
る活性物質の濃度分布やその他のファイバ構造とを考慮
して行われる。正確には、このファイバ長は、各第１の
反射手段における反射波長毎に通常のレート方程式解析
を行って決定される。しかしながら、実際には、このフ
ァイバ長は、増幅用光ファイバにおける吸収断面積に対
応したファイバ長の単位長さ当たりの光損失−波長特性
に基づき、増幅用光ファイバ全体としての光損失が各第
１の反射手段における反射波長毎に一定となることを大
体の目安として決定される。
反射手段との間における増幅用光ファイバのファイバ長
の決定は、励起光の入力強度と増幅用光ファイバにおけ
る活性物質の濃度分布やその他のファイバ構造とを考慮
して行われる。正確には、このファイバ長は、各第１の
反射手段における反射波長毎に通常のレート方程式解析
を行って決定される。しかしながら、実際には、このフ
ァイバ長は、増幅用光ファイバにおける吸収断面積に対
応したファイバ長の単位長さ当たりの光損失−波長特性
に基づき、増幅用光ファイバ全体としての光損失が各第
１の反射手段における反射波長毎に一定となることを大
体の目安として決定される。
【００２７】そのため、光ファイバ部の一端と個々の第
１の反射手段との間における上記増幅用光ファイバのフ
ァイバ長を、各第１の反射手段における反射波長に対し
て励起光の強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定す
ることにより、各反射波長の利得が最大値になる。ま
た、このファイバ長を、励起光の強度に基づいた光増幅
特性において小さい利得を有する波長を反射波長とする
第１の反射手段に対して大きく設定するとともに、大き
い利得を有する波長を反射波長とする第１の反射手段に
対して小さく設定することにより、各反射波長の利得が
一定値になる。
１の反射手段との間における上記増幅用光ファイバのフ
ァイバ長を、各第１の反射手段における反射波長に対し
て励起光の強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定す
ることにより、各反射波長の利得が最大値になる。ま
た、このファイバ長を、励起光の強度に基づいた光増幅
特性において小さい利得を有する波長を反射波長とする
第１の反射手段に対して大きく設定するとともに、大き
い利得を有する波長を反射波長とする第１の反射手段に
対して小さく設定することにより、各反射波長の利得が
一定値になる。
【００２８】ここで、第１の反射手段における反射波長
が活性物質の増幅波長域から選択して設定されているこ
とにより、信号光における異なる複数の波長成分は所定
の利得を与えられるように増幅される。そのため、活性
物質がＥｒである場合、第１の反射手段における反射波
長は、中心波長１．５３〜１．５７μｍを有する波長域
に含まれていることが好適である。
が活性物質の増幅波長域から選択して設定されているこ
とにより、信号光における異なる複数の波長成分は所定
の利得を与えられるように増幅される。そのため、活性
物質がＥｒである場合、第１の反射手段における反射波
長は、中心波長１．５３〜１．５７μｍを有する波長域
に含まれていることが好適である。
【００２９】また、上記第１の光ファイバ部では、少な
くとも一つの第２の反射手段が増幅用光ファイバ中の第
１の光ファイバ部の一端側または他端側に形成され、ま
たは第１の光ファイバ部の一端側または他端側に位置す
る増幅用光ファイバの一端に光結合して設置されている
場合、第１の光ファイバ部の少なくとも一端から入力し
た励起光はその他端側で反射される。そのため、励起光
は第１の光ファイバ部から無駄に排出されることがない
ので、増幅用光ファイバ中の活性物質を有効に励起する
ことになる。励起光が第１の光ファイバ部の他端に入力
される場合、励起光は光ファイバの一端から漏れること
がない。
くとも一つの第２の反射手段が増幅用光ファイバ中の第
１の光ファイバ部の一端側または他端側に形成され、ま
たは第１の光ファイバ部の一端側または他端側に位置す
る増幅用光ファイバの一端に光結合して設置されている
場合、第１の光ファイバ部の少なくとも一端から入力し
た励起光はその他端側で反射される。そのため、励起光
は第１の光ファイバ部から無駄に排出されることがない
ので、増幅用光ファイバ中の活性物質を有効に励起する
ことになる。励起光が第１の光ファイバ部の他端に入力
される場合、励起光は光ファイバの一端から漏れること
がない。
【００３０】さらに、第１または第２の光サーキュレー
タに第２の光ファイバ部が補償用光ファイバを有して設
置されている場合、第１の反射手段で反射手段で反射し
た信号光の各波長成分が通過する第１及び第２の光ファ
イバ部の総ファイバ長が一定値になるように、第３の反
射手段が補償用光ファイバ中に配置されている。そのた
め、信号光の波長成分間に生ずる位相の進み遅れが低減
する。したがって、伝送データのずれが解消されるの
で、信号光の伝送品質が向上する。
タに第２の光ファイバ部が補償用光ファイバを有して設
置されている場合、第１の反射手段で反射手段で反射し
た信号光の各波長成分が通過する第１及び第２の光ファ
イバ部の総ファイバ長が一定値になるように、第３の反
射手段が補償用光ファイバ中に配置されている。そのた
め、信号光の波長成分間に生ずる位相の進み遅れが低減
する。したがって、伝送データのずれが解消されるの
で、信号光の伝送品質が向上する。
【００３１】
【実施例】以下、本発明に係る実施例の構成及び作用に
ついて、図１ないし図９を参照して説明する。なお、図
面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の
ものと必ずしも一致していない。
ついて、図１ないし図９を参照して説明する。なお、図
面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の
ものと必ずしも一致していない。
【００３２】図１に、本発明の光ファイバ増幅器に係る
第１実施例を示す。この光ファイバ増幅器では、信号光
が入射端から光サーキュレータ１０を経由して出射端に
至る主経路が構成されている。また、光サーキュレータ
１０には、信号光が光合分波器３０、増幅用光ファイバ
４０、回析格子書込み用光ファイバ５０、増幅用光ファ
イバ４１及び回析格子書込み用光ファイバ５１を順次経
由した後これらを再び逆順に経由する増幅用経路が接続
されている。さらに、光合分波器３０には、励起光が励
起光源２０から増幅用経路に至る分岐経路が接続されて
いる。
第１実施例を示す。この光ファイバ増幅器では、信号光
が入射端から光サーキュレータ１０を経由して出射端に
至る主経路が構成されている。また、光サーキュレータ
１０には、信号光が光合分波器３０、増幅用光ファイバ
４０、回析格子書込み用光ファイバ５０、増幅用光ファ
イバ４１及び回析格子書込み用光ファイバ５１を順次経
由した後これらを再び逆順に経由する増幅用経路が接続
されている。さらに、光合分波器３０には、励起光が励
起光源２０から増幅用経路に至る分岐経路が接続されて
いる。
【００３３】光サーキュレータ１０は、偏向面を回転す
るファラデー素子等で構成した３端子型光サーキュレー
タであり、入射端からの波長多重の信号光を光合分波器
３０に出力するとともに、光合分波器３０からの信号光
を出射端に出力する。励起光源２０は、レーザダイオー
ド（ＬＤ）等の発光素子であり、励起光を発生して光合
分波器３０に出力する。なお、信号光は入力強度ＰS の
波長成分λ1 及びλ2を有する。また、励起光は入力強
度ＰE の波長成分λ0 を有する。
るファラデー素子等で構成した３端子型光サーキュレー
タであり、入射端からの波長多重の信号光を光合分波器
３０に出力するとともに、光合分波器３０からの信号光
を出射端に出力する。励起光源２０は、レーザダイオー
ド（ＬＤ）等の発光素子であり、励起光を発生して光合
分波器３０に出力する。なお、信号光は入力強度ＰS の
波長成分λ1 及びλ2を有する。また、励起光は入力強
度ＰE の波長成分λ0 を有する。
【００３４】光合分波器３０は、方向性結合形の波長分
割多重（ＷＤＭ）ファイバカプラであり、光サーキュレ
ータ１０からの信号光と励起光源２０からの励起光とを
合波して増幅用光ファイバ４０に出力するとともに、増
幅用光ファイバ４０からの信号光を励起光と分波して光
サーキュレータ１０に出力する。増幅用光ファイバ４０
及び４１は、主としてコア部に光増幅用の活性物質とし
て微量のＥｒをドープしたＥｒ添加石英系光ファイバで
ある。
割多重（ＷＤＭ）ファイバカプラであり、光サーキュレ
ータ１０からの信号光と励起光源２０からの励起光とを
合波して増幅用光ファイバ４０に出力するとともに、増
幅用光ファイバ４０からの信号光を励起光と分波して光
サーキュレータ１０に出力する。増幅用光ファイバ４０
及び４１は、主としてコア部に光増幅用の活性物質とし
て微量のＥｒをドープしたＥｒ添加石英系光ファイバで
ある。
【００３５】回析格子書込み用光ファイバ５０及び５１
は、その端部に接続される光ファイバと同一の屈折率分
布を有しつつ、Ｇｅ等を多量にドープして回析格子の形
成が容易な光ファイバである。通常の石英系光ファイバ
である。伝送用光ファイバ５０には回折格子１００が形
成され、回析格子書込み用光ファイバ５１には回折格子
１０１及び１０２が形成されている。なお、回折格子１
００〜１０２は、通常のホログラフィック法や位相格子
法に基づいてＡｒレーザ等からの紫外線による干渉縞を
照射してクラッド部やコア部に屈折率変化のパターンを
生成した光ファイバグレーティングである。これら回折
格子１００〜１０２は、中心波長λ1 の反射波長域
λR1，中心波長λ2 の反射波長域λR2，中心波長λ0 の
反射波長域λR0を十分大きい抑圧比でそれぞれ有する。
は、その端部に接続される光ファイバと同一の屈折率分
布を有しつつ、Ｇｅ等を多量にドープして回析格子の形
成が容易な光ファイバである。通常の石英系光ファイバ
である。伝送用光ファイバ５０には回折格子１００が形
成され、回析格子書込み用光ファイバ５１には回折格子
１０１及び１０２が形成されている。なお、回折格子１
００〜１０２は、通常のホログラフィック法や位相格子
法に基づいてＡｒレーザ等からの紫外線による干渉縞を
照射してクラッド部やコア部に屈折率変化のパターンを
生成した光ファイバグレーティングである。これら回折
格子１００〜１０２は、中心波長λ1 の反射波長域
λR1，中心波長λ2 の反射波長域λR2，中心波長λ0 の
反射波長域λR0を十分大きい抑圧比でそれぞれ有する。
【００３６】増幅用光ファイバ４０は、光合分波器３０
からの励起光で励起したＥｒの誘導放出によって光合分
波器３０からの信号光を増幅して回析格子書込み用光フ
ァイバ５０に出力するとともに、回析格子書込み用光フ
ァイバ５０からの信号光を増幅して光合分波器３０に出
力する。回析格子書込み用光ファイバ５０は、増幅用光
ファイバ４０からの信号光の波長成分λ1 を回折格子１
００で反射して増幅用光ファイバ４０に出力するととも
に、その他の波長成分を含む信号光を透過して増幅用光
ファイバ４１に出力する。
からの励起光で励起したＥｒの誘導放出によって光合分
波器３０からの信号光を増幅して回析格子書込み用光フ
ァイバ５０に出力するとともに、回析格子書込み用光フ
ァイバ５０からの信号光を増幅して光合分波器３０に出
力する。回析格子書込み用光ファイバ５０は、増幅用光
ファイバ４０からの信号光の波長成分λ1 を回折格子１
００で反射して増幅用光ファイバ４０に出力するととも
に、その他の波長成分を含む信号光を透過して増幅用光
ファイバ４１に出力する。
【００３７】増幅用光ファイバ４１は、回析格子書込み
用光ファイバ５０からの励起光で励起したＥｒの誘導放
出によって回析格子書込み用光ファイバ５０からの信号
光を増幅して回析格子書込み用光ファイバ５１に出力す
るとともに、回析格子書込み用光ファイバ５１からの信
号光を増幅して回析格子書込み用光ファイバ５０に出力
する。回析格子書込み用光ファイバ５１は、増幅用光フ
ァイバ４１からの信号光の波長成分λ2 を回折格子１０
１で反射して増幅用光ファイバ４１に出力し、増幅用光
ファイバ４１からの励起光を回折格子１０２で反射して
増幅用光ファイバ４１に出力するとともに、その他の波
長成分を含む信号光を透過して開放端に出力する。
用光ファイバ５０からの励起光で励起したＥｒの誘導放
出によって回析格子書込み用光ファイバ５０からの信号
光を増幅して回析格子書込み用光ファイバ５１に出力す
るとともに、回析格子書込み用光ファイバ５１からの信
号光を増幅して回析格子書込み用光ファイバ５０に出力
する。回析格子書込み用光ファイバ５１は、増幅用光フ
ァイバ４１からの信号光の波長成分λ2 を回折格子１０
１で反射して増幅用光ファイバ４１に出力し、増幅用光
ファイバ４１からの励起光を回折格子１０２で反射して
増幅用光ファイバ４１に出力するとともに、その他の波
長成分を含む信号光を透過して開放端に出力する。
【００３８】ここで、増幅用光ファイバ４０及び４１に
おいて信号光の波長成分λ1 ，λ2がそれぞれ通過する
各ファイバ長Ｌ（λ1 ），Ｌ（λ2 ）は、波長λ1 ，λ
2 に対する活性物質であるＥｒの吸収・誘導放出断面積
に基づき、励起光の強度と活性物質の濃度分布やその他
のファイバ構造とを考慮して設定されている。
おいて信号光の波長成分λ1 ，λ2がそれぞれ通過する
各ファイバ長Ｌ（λ1 ），Ｌ（λ2 ）は、波長λ1 ，λ
2 に対する活性物質であるＥｒの吸収・誘導放出断面積
に基づき、励起光の強度と活性物質の濃度分布やその他
のファイバ構造とを考慮して設定されている。
【００３９】なお、図２（ａ）に回析格子１００〜１０
２から代表して回析格子１００の構成を示し、図２
（ｂ）、（ｃ）にこの回析格子１００と置換可能な手段
の構成をそれぞれ示す。回析格子書込み用光ファイバ５
０には、信号光の波長成分を反射する手段として回析格
子１００が形成されている。この回析格子１００と置換
して、層厚数＋μｍ程度で同一の反射波長を有する誘電
体多層膜フィルタ１３０を光軸に直交して挿入してもよ
い。
２から代表して回析格子１００の構成を示し、図２
（ｂ）、（ｃ）にこの回析格子１００と置換可能な手段
の構成をそれぞれ示す。回析格子書込み用光ファイバ５
０には、信号光の波長成分を反射する手段として回析格
子１００が形成されている。この回析格子１００と置換
して、層厚数＋μｍ程度で同一の反射波長を有する誘電
体多層膜フィルタ１３０を光軸に直交して挿入してもよ
い。
【００４０】さらに、この誘電体多層膜フィルタ１３０
の光入射側及び光出射側にコリメートレンズ１４０及び
１４１をそれぞれ配置してもよい。このような置換は、
回析格子１０１及び１０２についても同様に有効であ
る。
の光入射側及び光出射側にコリメートレンズ１４０及び
１４１をそれぞれ配置してもよい。このような置換は、
回析格子１０１及び１０２についても同様に有効であ
る。
【００４１】次に、上記第１実施例の作用について説明
する。
する。
【００４２】励起光源２０から発生した励起光は、光合
分波器３０、増幅用光ファイバ４０、回析格子書込み用
光ファイバ５０、増幅用光ファイバ４１及び回析格子書
込み用光ファイバ５１を順次経由する。回析格子書込み
用光ファイバ５１中の回折格子１０２で反射された励起
光は、再び増幅用光ファイバ４１、回析格子書込み用光
ファイバ５０、増幅用光ファイバ４０及び光合分波器３
０を逆方向に経由する。そのため、増幅用光ファイバ４
０及び４１のコア部に光増幅用の活性物質としてドープ
したＥｒが励起され、反転分布を生成する。
分波器３０、増幅用光ファイバ４０、回析格子書込み用
光ファイバ５０、増幅用光ファイバ４１及び回析格子書
込み用光ファイバ５１を順次経由する。回析格子書込み
用光ファイバ５１中の回折格子１０２で反射された励起
光は、再び増幅用光ファイバ４１、回析格子書込み用光
ファイバ５０、増幅用光ファイバ４０及び光合分波器３
０を逆方向に経由する。そのため、増幅用光ファイバ４
０及び４１のコア部に光増幅用の活性物質としてドープ
したＥｒが励起され、反転分布を生成する。
【００４３】ここで、入射端から光サーキュレータ１０
に入力した波長多重の信号光は、光合分波器３０を介し
て増幅用光ファイバ４０に出力される。信号光の波長成
分λ1 は、増幅用光ファイバ４０において活性物質であ
るＥｒの誘導放出によって増幅された後、回析格子書込
み用光ファイバ５１において回折格子１００で反射され
る。そのため、信号光の波長成分λ1 は、増幅用光ファ
イバ４０において再び増幅されて光合分波器３０に出力
される。また、信号光の波長成分λ2 は、増幅用光ファ
イバ４０において活性物質であるＥｒの誘導放出によっ
て増幅されるとともに、回析格子書込み用光ファイバ５
１を介して増幅用光ファイバ４１において同様に増幅さ
れた後、回析格子書込み用光ファイバ５１において回折
格子１００で反射される。そのため、信号光の波長成分
λ2 は、増幅用光ファイバ４０及び４１において再び増
幅されて光合分波器３０に出力される。
に入力した波長多重の信号光は、光合分波器３０を介し
て増幅用光ファイバ４０に出力される。信号光の波長成
分λ1 は、増幅用光ファイバ４０において活性物質であ
るＥｒの誘導放出によって増幅された後、回析格子書込
み用光ファイバ５１において回折格子１００で反射され
る。そのため、信号光の波長成分λ1 は、増幅用光ファ
イバ４０において再び増幅されて光合分波器３０に出力
される。また、信号光の波長成分λ2 は、増幅用光ファ
イバ４０において活性物質であるＥｒの誘導放出によっ
て増幅されるとともに、回析格子書込み用光ファイバ５
１を介して増幅用光ファイバ４１において同様に増幅さ
れた後、回析格子書込み用光ファイバ５１において回折
格子１００で反射される。そのため、信号光の波長成分
λ2 は、増幅用光ファイバ４０及び４１において再び増
幅されて光合分波器３０に出力される。
【００４４】このように光合分波器３０に戻った信号光
の波長成分λ1 及びλ2 は、光サーキュレータ１０を介
して出射端に出力される。一方、信号光のλ1 及びλ2
以外の波長成分は、増幅用光ファイバ４０、回析格子書
込み用光ファイバ５０、増幅用光ファイバ４１及び回析
格子書込み用光ファイバ５１を順次経由して無反射終端
に出力される。
の波長成分λ1 及びλ2 は、光サーキュレータ１０を介
して出射端に出力される。一方、信号光のλ1 及びλ2
以外の波長成分は、増幅用光ファイバ４０、回析格子書
込み用光ファイバ５０、増幅用光ファイバ４１及び回析
格子書込み用光ファイバ５１を順次経由して無反射終端
に出力される。
【００４５】したがって、信号光の波長成分λ1 ，λ2
がそれぞれ通過する増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ
（λ1 ），Ｌ（λ2 ）が波長λ1 ，λ2 に対する活性物
質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定されているの
で、信号光の波長成分λ1 ，λ2 はそれぞれ所定の利得
を得るように増幅されることになる。例えば、これら二
つのファイバ長を波長λ1 及びλ2 に対して励起光の入
力強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定することに
より、信号光の波長成分λ1 及びλ2 の各利得Ｇ
（λ1 ），Ｇ（λ2 ）がそれぞれ最大になる。また、こ
れら二つのファイバ長を励起光の強度に基づいた光増幅
特性において小さい利得を有する波長λ1 及びλ2 の一
方に対して大きく設定するとともに、大きい利得を有す
る波長λ1 及びλ2 の他方に対して小さく設定すること
により、信号光の波長成分λ1 及びλ2の各利得Ｇ（λ
1 ），Ｇ（λ2 ）が一致する。
がそれぞれ通過する増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ
（λ1 ），Ｌ（λ2 ）が波長λ1 ，λ2 に対する活性物
質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定されているの
で、信号光の波長成分λ1 ，λ2 はそれぞれ所定の利得
を得るように増幅されることになる。例えば、これら二
つのファイバ長を波長λ1 及びλ2 に対して励起光の入
力強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定することに
より、信号光の波長成分λ1 及びλ2 の各利得Ｇ
（λ1 ），Ｇ（λ2 ）がそれぞれ最大になる。また、こ
れら二つのファイバ長を励起光の強度に基づいた光増幅
特性において小さい利得を有する波長λ1 及びλ2 の一
方に対して大きく設定するとともに、大きい利得を有す
る波長λ1 及びλ2 の他方に対して小さく設定すること
により、信号光の波長成分λ1 及びλ2の各利得Ｇ（λ
1 ），Ｇ（λ2 ）が一致する。
【００４６】なお、励起光が回析格子書込み用光ファイ
バ５１において回折格子１０２で反射されることによ
り、励起光は開放端から無駄に排出されることがないの
で、増幅用光ファイバ中の活性物質を有効に励起するこ
とになる。一方、信号光や励起光以外の自然放出光など
は無反射終端よりそのまま排出されるので、無駄な雑音
光の増幅を最少限に抑制することになる。
バ５１において回折格子１０２で反射されることによ
り、励起光は開放端から無駄に排出されることがないの
で、増幅用光ファイバ中の活性物質を有効に励起するこ
とになる。一方、信号光や励起光以外の自然放出光など
は無反射終端よりそのまま排出されるので、無駄な雑音
光の増幅を最少限に抑制することになる。
【００４７】次に、上記第１実施例の実験例を説明す
る。
る。
【００４８】上述した第１実施例の光ファイバ増幅器に
おいて、２波長光を信号光として入力し、信号光におけ
る各波長成分の利得を測定した。このときの測定条件
は、以下に示すものであった。
おいて、２波長光を信号光として入力し、信号光におけ
る各波長成分の利得を測定した。このときの測定条件
は、以下に示すものであった。
【００４９】 励起光の波長 ：λ0 ＝１．４８μｍ 励起光の入力強度 ：ＰE ＝１２０ｍＷ 信号光の波長 ：λ1 ＝１．５３μｍ，λ2 ＝
１．５５μｍ 信号光の入力強度 ：ＰS ＝−２５ｄＢｍ 増幅用光ファイバ長 ：Ｌ（λ1 ）＝１６ｍ，Ｌ
（λ2 ）＝２２ｍ 回折格子の反射波長域：λR0＝１．４８μｍ±２５ｎ
ｍ，λR1＝１．５３２μｍ±０．５ｎｍ，λR2＝１．５
５５μｍ±０．５ｎｍ なお、図３（ａ）〜（ｃ）に、回折格子１００〜１０２
の波長−反射率特性をそれぞれ示す。各回折格子１００
〜１０２では、各中心波長に対する反射率が約１００％
であり、各波長−反射率特性の抑圧比は３０ｄＢ以上で
あった。
１．５５μｍ 信号光の入力強度 ：ＰS ＝−２５ｄＢｍ 増幅用光ファイバ長 ：Ｌ（λ1 ）＝１６ｍ，Ｌ
（λ2 ）＝２２ｍ 回折格子の反射波長域：λR0＝１．４８μｍ±２５ｎ
ｍ，λR1＝１．５３２μｍ±０．５ｎｍ，λR2＝１．５
５５μｍ±０．５ｎｍ なお、図３（ａ）〜（ｃ）に、回折格子１００〜１０２
の波長−反射率特性をそれぞれ示す。各回折格子１００
〜１０２では、各中心波長に対する反射率が約１００％
であり、各波長−反射率特性の抑圧比は３０ｄＢ以上で
あった。
【００５０】そして、このときの測定結果は、以下に示
すものであった。
すものであった。
【００５１】信号光の利得 ：Ｇ（λ1 ），Ｇ
（λ2 ）＝３５ｄＢ したがって、信号光の波長成分λ1 及びλ2 が同一利得
を得て増幅されていることが分かる。
（λ2 ）＝３５ｄＢ したがって、信号光の波長成分λ1 及びλ2 が同一利得
を得て増幅されていることが分かる。
【００５２】図４に、本発明の光ファイバ増幅器に係る
第２実施例を示す。この光ファイバ増幅器では、信号光
が入射端から光サーキュレータ１０を経由して出射端に
至る主経路が構成されている。また、光サーキュレータ
１０には、信号光が回析格子書込み用光ファイバ５２、
増幅用光ファイバ４２及び光合分波器３１を順次経由し
た後これらを再び逆順に経由する増幅用経路が接続され
ている。さらに、光合分波器３１には、励起光が励起光
源２０から増幅用経路に至る分岐経路が接続されてい
る。
第２実施例を示す。この光ファイバ増幅器では、信号光
が入射端から光サーキュレータ１０を経由して出射端に
至る主経路が構成されている。また、光サーキュレータ
１０には、信号光が回析格子書込み用光ファイバ５２、
増幅用光ファイバ４２及び光合分波器３１を順次経由し
た後これらを再び逆順に経由する増幅用経路が接続され
ている。さらに、光合分波器３１には、励起光が励起光
源２０から増幅用経路に至る分岐経路が接続されてい
る。
【００５３】光サーキュレータ１０は、偏向面を回転す
るファラデー素子等で構成した３端子型光サーキュレー
タであり、入射端からの波長多重の信号光を回析格子書
込み用光ファイバ５２に出力するとともに、回析格子書
込み用光ファイバ５２からの信号光を出射端に出力す
る。励起光源２０は、ＬＤ等の発光素子であり、励起光
を発生して光合分波器３０に出力する。なお、信号光は
入力強度ＰS の波長成分λ1 ないしλ5 を有する。ま
た、励起光は入力強度ＰE の波長成分λ0 を有する。
るファラデー素子等で構成した３端子型光サーキュレー
タであり、入射端からの波長多重の信号光を回析格子書
込み用光ファイバ５２に出力するとともに、回析格子書
込み用光ファイバ５２からの信号光を出射端に出力す
る。励起光源２０は、ＬＤ等の発光素子であり、励起光
を発生して光合分波器３０に出力する。なお、信号光は
入力強度ＰS の波長成分λ1 ないしλ5 を有する。ま
た、励起光は入力強度ＰE の波長成分λ0 を有する。
【００５４】回析格子書込み用光ファイバ５２は、その
端部に持続される光ファイバと同一の屈折率分布を有し
つつ、Ｇ等を多量にドープして回析格子の形成が容易な
光ファイバである。増幅用光ファイバ４２は、主として
コア部に光増幅用の活性物質として微量のＥｒをドープ
したＥｒ添加石英系光ファイバである。回析格子書込み
用光ファイバ５２には回折格子１１０が形成され、増幅
用光ファイバ４２には回折格子１１１〜１１５が形成さ
れている。なお、回折格子１１０〜１１５は、通常のホ
ログラフィック法や位相格子法に基づいてＡｒレーザ等
からの紫外線による干渉縞を照射してクラッド部やコア
部に屈折率変化のパターンを生成した光ファイバグレー
ティングである。これら回折格子１１０〜１１５は、中
心波長λi の反射波長域λRiを十分大きい抑圧比でそれ
ぞれ有する。ただし、ｉ＝０，１，…，５である。
端部に持続される光ファイバと同一の屈折率分布を有し
つつ、Ｇ等を多量にドープして回析格子の形成が容易な
光ファイバである。増幅用光ファイバ４２は、主として
コア部に光増幅用の活性物質として微量のＥｒをドープ
したＥｒ添加石英系光ファイバである。回析格子書込み
用光ファイバ５２には回折格子１１０が形成され、増幅
用光ファイバ４２には回折格子１１１〜１１５が形成さ
れている。なお、回折格子１１０〜１１５は、通常のホ
ログラフィック法や位相格子法に基づいてＡｒレーザ等
からの紫外線による干渉縞を照射してクラッド部やコア
部に屈折率変化のパターンを生成した光ファイバグレー
ティングである。これら回折格子１１０〜１１５は、中
心波長λi の反射波長域λRiを十分大きい抑圧比でそれ
ぞれ有する。ただし、ｉ＝０，１，…，５である。
【００５５】回析格子書込み用光ファイバ５２は、光サ
ーキュレータ１０からの信号光を増幅用光ファイバ４２
に透過して出力し、増幅用光ファイバ４２からの信号光
を光サーキュレータ１０に透過して出力するとともに、
増幅用光ファイバ４２からの励起光を回折格子１１０で
反射して増幅用光ファイバ４２に出力する。増幅用光フ
ァイバ４２は、光合分波器３１からの励起光で励起した
Ｅｒの誘導放出によって回析格子書込み用光ファイバ５
２からの信号光を増幅し、信号光の波長成分λ1 〜λ5
を回折格子１１１〜１１５でそれぞれ反射することによ
って再び増幅して回析格子書込み用光ファイバ５２に出
力するとともに、信号光のその他の波長成分を含む信号
光を透過して光合分波器３１に出力する。
ーキュレータ１０からの信号光を増幅用光ファイバ４２
に透過して出力し、増幅用光ファイバ４２からの信号光
を光サーキュレータ１０に透過して出力するとともに、
増幅用光ファイバ４２からの励起光を回折格子１１０で
反射して増幅用光ファイバ４２に出力する。増幅用光フ
ァイバ４２は、光合分波器３１からの励起光で励起した
Ｅｒの誘導放出によって回析格子書込み用光ファイバ５
２からの信号光を増幅し、信号光の波長成分λ1 〜λ5
を回折格子１１１〜１１５でそれぞれ反射することによ
って再び増幅して回析格子書込み用光ファイバ５２に出
力するとともに、信号光のその他の波長成分を含む信号
光を透過して光合分波器３１に出力する。
【００５６】光合分波器３１は、方向性結合形のＷＤＭ
ファイバカプラであり、励起光源２０からの励起光を増
幅用光ファイバ４２に出力するとともに、増幅用光ファ
イバ４２からの信号光を無反射終端に出力する。
ファイバカプラであり、励起光源２０からの励起光を増
幅用光ファイバ４２に出力するとともに、増幅用光ファ
イバ４２からの信号光を無反射終端に出力する。
【００５７】ここで、増幅用光ファイバ４２において信
号光の波長成分λ1 〜λ5 がそれぞれ通過する各ファイ
バ長Ｌ（λ1 ）〜Ｌ（λ5 ）は、波長λ1 〜λ5 に対す
る活性物質であるＥｒの吸収・誘導放出断面積に基づ
き、励起光の強度と活性物質の濃度分布やその他のファ
イバ構造とを考慮して設定されている。
号光の波長成分λ1 〜λ5 がそれぞれ通過する各ファイ
バ長Ｌ（λ1 ）〜Ｌ（λ5 ）は、波長λ1 〜λ5 に対す
る活性物質であるＥｒの吸収・誘導放出断面積に基づ
き、励起光の強度と活性物質の濃度分布やその他のファ
イバ構造とを考慮して設定されている。
【００５８】なお、回析格子書込み用光ファイバ５２及
び増幅用光ファイバ４２には、回析格子１１０〜１１５
が形成されている。これら回析格子１１０〜１１５と置
換して、層原数＋μｍ程度で同一の反射波長を有する誘
電体膜フィルタを光軸に直交して挿入してもよい。
び増幅用光ファイバ４２には、回析格子１１０〜１１５
が形成されている。これら回析格子１１０〜１１５と置
換して、層原数＋μｍ程度で同一の反射波長を有する誘
電体膜フィルタを光軸に直交して挿入してもよい。
【００５９】次に、上記第２実施例の作用について説明
する。
する。
【００６０】励起光源２０から発生した励起光は、光合
分波器３１、増幅用光ファイバ４２及び回析格子書込み
用光ファイバ５２を順次経由する。回析格子書込み用光
ファイバ５２中の回折格子１１０で反射された励起光
は、再び増幅用光ファイバ４２及び光合分波器３１を逆
方向に経由する。そのため、増幅用光ファイバ４２のコ
ア部に光増幅用の活性物質としてドープしたＥｒが励起
され、反転分布を生成する。
分波器３１、増幅用光ファイバ４２及び回析格子書込み
用光ファイバ５２を順次経由する。回析格子書込み用光
ファイバ５２中の回折格子１１０で反射された励起光
は、再び増幅用光ファイバ４２及び光合分波器３１を逆
方向に経由する。そのため、増幅用光ファイバ４２のコ
ア部に光増幅用の活性物質としてドープしたＥｒが励起
され、反転分布を生成する。
【００６１】ここで、入射端から光サーキュレータ１０
に入力した波長多重の信号光は、回析格子書込み用光フ
ァイバ５２を介して増幅用光ファイバ４２に出力され
る。増幅用光ファイバ４２では、信号光の波長成分λ1
〜λ5 は、活性物質であるＥｒの誘導放出によって増幅
された後、回折格子１１１〜１１５でそれぞれ反射され
る。そのため、信号光の波長成分λ1 〜λ5 は再び増幅
され、回析格子書込み用光ファイバ５２に出力される。
に入力した波長多重の信号光は、回析格子書込み用光フ
ァイバ５２を介して増幅用光ファイバ４２に出力され
る。増幅用光ファイバ４２では、信号光の波長成分λ1
〜λ5 は、活性物質であるＥｒの誘導放出によって増幅
された後、回折格子１１１〜１１５でそれぞれ反射され
る。そのため、信号光の波長成分λ1 〜λ5 は再び増幅
され、回析格子書込み用光ファイバ５２に出力される。
【００６２】このように回析格子書込み用光ファイバ５
２に戻った信号光の波長成分λ1 〜λ5 は、光サーキュ
レータ１０を介して出射端に出力される。一方、信号光
のλ1 〜λ5 以外の波長成分は、回析格子書込み用光フ
ァイバ５２、増幅用光ファイバ４２及び光合分波器３１
を順次経由して無反射終端に出力される。
２に戻った信号光の波長成分λ1 〜λ5 は、光サーキュ
レータ１０を介して出射端に出力される。一方、信号光
のλ1 〜λ5 以外の波長成分は、回析格子書込み用光フ
ァイバ５２、増幅用光ファイバ４２及び光合分波器３１
を順次経由して無反射終端に出力される。
【００６３】したがって、信号光の波長成分λ1 〜λ5
がそれぞれ通過する増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ
（λ1 ）〜Ｌ（λ5 ）が波長λ1 〜λ5 に対する活性物
質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定されているの
で、信号光の波長成分λ1 〜λ5 はそれぞれ所定の利得
を得るように増幅されることになる。例えば、これら５
つのファイバ長を波長λ1 〜λ5 に対して励起光の入力
強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定することによ
り、信号光の波長成分λ1 〜λ5 の各利得Ｇ（λ1 ）〜
Ｇ（λ5 ）がそれぞれ最大になる。また、これら５つの
ファイバ長を励起光の強度に基づいた光増幅特性におい
て降順の配列した利得を有する波長λ1 〜λ5 に対して
昇順に配列して設定することにより、信号光の波長成分
λ1 〜λ5 の各利得Ｇ（λ1 ）〜Ｇ（λ5 ）が一致す
る。
がそれぞれ通過する増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ
（λ1 ）〜Ｌ（λ5 ）が波長λ1 〜λ5 に対する活性物
質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定されているの
で、信号光の波長成分λ1 〜λ5 はそれぞれ所定の利得
を得るように増幅されることになる。例えば、これら５
つのファイバ長を波長λ1 〜λ5 に対して励起光の入力
強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定することによ
り、信号光の波長成分λ1 〜λ5 の各利得Ｇ（λ1 ）〜
Ｇ（λ5 ）がそれぞれ最大になる。また、これら５つの
ファイバ長を励起光の強度に基づいた光増幅特性におい
て降順の配列した利得を有する波長λ1 〜λ5 に対して
昇順に配列して設定することにより、信号光の波長成分
λ1 〜λ5 の各利得Ｇ（λ1 ）〜Ｇ（λ5 ）が一致す
る。
【００６４】なお、励起光が回析格子書込み用光ファイ
バ５２において回折格子１１０で反射されることによ
り、励起光は光サーキュレータ１０を介して出射端に漏
れることがないので、増幅用光ファイバ中の活性物質を
有効に励起することになる。
バ５２において回折格子１１０で反射されることによ
り、励起光は光サーキュレータ１０を介して出射端に漏
れることがないので、増幅用光ファイバ中の活性物質を
有効に励起することになる。
【００６５】次に、上記第２実施例の実験例を説明す
る。
る。
【００６６】上述した第２実施例の光ファイバ増幅器に
おいて、５波長光を信号光として入力し、信号光におけ
る各波長成分の利得を測定した。このときの測定条件
は、以下に示すものであった。
おいて、５波長光を信号光として入力し、信号光におけ
る各波長成分の利得を測定した。このときの測定条件
は、以下に示すものであった。
【００６７】 励起光の波長 ：λ0 ＝１．４８μｍ 励起光の入力強度 ：ＰE ＝１００ｍＷ 信号光の波長 ：λ1 ＝１．５３２μｍ，λ2 ＝
１．５３０μｍ，λ3 ＝１．５３５μｍ，λ4 ＝１．５
５５μｍ，λ5 ＝１．５４５μｍ 信号光の入力強度 ：ＰS ＝−２５ｄＢｍ 回折格子の反射波長域：λR0＝１．４８μｍ±２５ｎ
ｍ，λR1＝１．５３２μｍ±０．５ｎｍ，λR2＝１．５
３０μｍ±０．５ｎｍ，λR3＝１．５３５μｍ±０．５
ｎｍ，λR4＝１．５５５μｍ±５ｎｍ，λR5＝１．５４
５μｍ±１．５ｎｍ なお、信号光の波長成分λ1 〜λ5 がそれぞれ通過する
増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ（λi ）は、Ｅｒに
よる単位長さ当たりの吸収損失α（λi ）との積α（λ
i ）×Ｌ（λi ）が４０ｄＢになるように設定した。た
だし、ｉ＝１，２，…，５である。また、図５（ａ）〜
（ｆ）に、回折格子１１０〜１１５の波長−反射率特性
をそれぞれ示す。各回折格子１１０〜１１５では、各中
心波長に対する反射率が約１００％であり、各波長−反
射率特性の抑圧比は３０ｄＢ以上であった。
１．５３０μｍ，λ3 ＝１．５３５μｍ，λ4 ＝１．５
５５μｍ，λ5 ＝１．５４５μｍ 信号光の入力強度 ：ＰS ＝−２５ｄＢｍ 回折格子の反射波長域：λR0＝１．４８μｍ±２５ｎ
ｍ，λR1＝１．５３２μｍ±０．５ｎｍ，λR2＝１．５
３０μｍ±０．５ｎｍ，λR3＝１．５３５μｍ±０．５
ｎｍ，λR4＝１．５５５μｍ±５ｎｍ，λR5＝１．５４
５μｍ±１．５ｎｍ なお、信号光の波長成分λ1 〜λ5 がそれぞれ通過する
増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ（λi ）は、Ｅｒに
よる単位長さ当たりの吸収損失α（λi ）との積α（λ
i ）×Ｌ（λi ）が４０ｄＢになるように設定した。た
だし、ｉ＝１，２，…，５である。また、図５（ａ）〜
（ｆ）に、回折格子１１０〜１１５の波長−反射率特性
をそれぞれ示す。各回折格子１１０〜１１５では、各中
心波長に対する反射率が約１００％であり、各波長−反
射率特性の抑圧比は３０ｄＢ以上であった。
【００６８】そして、このときの測定結果は、以下に示
すものであった。
すものであった。
【００６９】信号光の利得 ：Ｇ（λ1 ）〜Ｇ
（λ5 ）＝３０ｄＢ±１ｄＢ したがって、信号光の波長成分λ1 〜λ5 がほぼ同一利
得を得て増幅されていることが分かる。
（λ5 ）＝３０ｄＢ±１ｄＢ したがって、信号光の波長成分λ1 〜λ5 がほぼ同一利
得を得て増幅されていることが分かる。
【００７０】なお、図６（ａ）に反射型励起方式による
従来の光ファイバ増幅器における信号光の波長−利得特
性を示し、図６（ｂ）に上記第２実施例における信号光
の波長−利得特性を示す。したがって、従来例に比較す
ると、上記第２実施例によって得られる波長−利得特性
は離散的であってもほぼフラットな分布になることが分
かる。
従来の光ファイバ増幅器における信号光の波長−利得特
性を示し、図６（ｂ）に上記第２実施例における信号光
の波長−利得特性を示す。したがって、従来例に比較す
ると、上記第２実施例によって得られる波長−利得特性
は離散的であってもほぼフラットな分布になることが分
かる。
【００７１】図７に、本発明の光ファイバ増幅器に係る
第３実施例を示す。この光ファイバ増幅器では、信号光
が入射端から光サーキュレータ１０及び１１を経由して
出射端に至る主経路が構成されている。また、光サーキ
ュレータ１０には、信号光が回析格子書込み用光ファイ
バ５３、増幅用光ファイバ４３及び光合分波器３１を順
次経由した後これらを再び逆順に経由する増幅用経路が
接続されている。また、光合分波器３１には、励起光が
励起光源２０から増幅用経路に至る分岐経路が接続され
ている。さらに、光サーキュレータ１１には、信号光が
補償用光ファイバ６０を往復する補償用経路が接続され
ている。
第３実施例を示す。この光ファイバ増幅器では、信号光
が入射端から光サーキュレータ１０及び１１を経由して
出射端に至る主経路が構成されている。また、光サーキ
ュレータ１０には、信号光が回析格子書込み用光ファイ
バ５３、増幅用光ファイバ４３及び光合分波器３１を順
次経由した後これらを再び逆順に経由する増幅用経路が
接続されている。また、光合分波器３１には、励起光が
励起光源２０から増幅用経路に至る分岐経路が接続され
ている。さらに、光サーキュレータ１１には、信号光が
補償用光ファイバ６０を往復する補償用経路が接続され
ている。
【００７２】光サーキュレータ１０及び１１は、偏向面
を回転するファラデー素子等で構成した３端子型光サー
キュレータである。光サーキュレータ１０は、入射端か
らの波長多重の信号光を回析格子書込み用光ファイバ５
３に出力するとともに、回析格子書込み用光ファイバ５
３からの信号光を光サーキュレータ１１に出力する。光
サーキュレータ１１は、光サーキュレータ１０からの波
長多重の信号光を補償用光ファイバ６０に出力するとと
もに、補償用光ファイバ６０からの信号光を出射端に出
力する。励起光源２０は、ＬＤ等の発光素子であり、励
起光を発生して光合分波器３０に出力する。なお、信号
光は入力強度ＰS の波長成分λ1 ないしλ4 を有する。
また、励起光は入力強度ＰE の波長成分λ0 を有する。
を回転するファラデー素子等で構成した３端子型光サー
キュレータである。光サーキュレータ１０は、入射端か
らの波長多重の信号光を回析格子書込み用光ファイバ５
３に出力するとともに、回析格子書込み用光ファイバ５
３からの信号光を光サーキュレータ１１に出力する。光
サーキュレータ１１は、光サーキュレータ１０からの波
長多重の信号光を補償用光ファイバ６０に出力するとと
もに、補償用光ファイバ６０からの信号光を出射端に出
力する。励起光源２０は、ＬＤ等の発光素子であり、励
起光を発生して光合分波器３０に出力する。なお、信号
光は入力強度ＰS の波長成分λ1 ないしλ4 を有する。
また、励起光は入力強度ＰE の波長成分λ0 を有する。
【００７３】回析格子書込み用光ファイバ５３は、補償
用光ファイバ６０は、その端部に接続される光ファイバ
と同一な屈折分布を有しつつ、Ｇｅ等を多量にドープし
て回析格子の形成が容易な光ファイバである。増幅用光
ファイバ４３は、主としてコア部に光増幅用の活性物質
として微量のＥｒをドープしたＥｒ添加石英系光ファイ
バである。回析格子書込み用光ファイバ５３には回折格
子１２０が形成され、増幅用光ファイバ４３には回折格
子１２１〜１２４が形成され、補償用光ファイバ６０に
は回折格子１２５〜１２８が形成されている。なお、回
折格子１２０〜１２８は、通常のホログラフィック法や
位相格子法に基づいてＡｒレーザ等からの紫外線による
干渉縞を照射してクラッド部やコア部に屈折率変化のパ
ターンを生成した光ファイバグレーティングである。回
折格子１２０〜１２４は、中心波長λi の反射波長域λ
Riを十分大きい抑圧比でそれぞれ有する。ただし、ｉ＝
０，１，…，４である。また、回折格子１２５〜１２８
は、中心波長λi-4 の反射波長域λRiを十分大きい抑圧
比でそれぞれ有する。ただし、ｉ＝５，…，８である。
用光ファイバ６０は、その端部に接続される光ファイバ
と同一な屈折分布を有しつつ、Ｇｅ等を多量にドープし
て回析格子の形成が容易な光ファイバである。増幅用光
ファイバ４３は、主としてコア部に光増幅用の活性物質
として微量のＥｒをドープしたＥｒ添加石英系光ファイ
バである。回析格子書込み用光ファイバ５３には回折格
子１２０が形成され、増幅用光ファイバ４３には回折格
子１２１〜１２４が形成され、補償用光ファイバ６０に
は回折格子１２５〜１２８が形成されている。なお、回
折格子１２０〜１２８は、通常のホログラフィック法や
位相格子法に基づいてＡｒレーザ等からの紫外線による
干渉縞を照射してクラッド部やコア部に屈折率変化のパ
ターンを生成した光ファイバグレーティングである。回
折格子１２０〜１２４は、中心波長λi の反射波長域λ
Riを十分大きい抑圧比でそれぞれ有する。ただし、ｉ＝
０，１，…，４である。また、回折格子１２５〜１２８
は、中心波長λi-4 の反射波長域λRiを十分大きい抑圧
比でそれぞれ有する。ただし、ｉ＝５，…，８である。
【００７４】回析格子書込み用光ファイバ５３は、光サ
ーキュレータ１０からの信号光を増幅用光ファイバ４３
に透過して出力し、増幅用光ファイバ４３からの信号光
を光サーキュレータ１０に透過して出力するとともに、
増幅用光ファイバ４３からの励起光を回折格子１２０で
反射して増幅用光ファイバ４３に出力する。増幅用光フ
ァイバ４３は、光合分波器３１からの励起光で励起した
Ｅｒの誘導放出によって回析格子書込み用光ファイバ５
３からの信号光を増幅し、信号光の波長成分λ1 〜λ4
を回折格子１２１〜１２４でそれぞれ反射することによ
って再び増幅して回析格子書込み用光ファイバ５３に出
力するとともに、信号光のその他の波長成分を含む信号
光を透過して光合分波器３１に出力する。
ーキュレータ１０からの信号光を増幅用光ファイバ４３
に透過して出力し、増幅用光ファイバ４３からの信号光
を光サーキュレータ１０に透過して出力するとともに、
増幅用光ファイバ４３からの励起光を回折格子１２０で
反射して増幅用光ファイバ４３に出力する。増幅用光フ
ァイバ４３は、光合分波器３１からの励起光で励起した
Ｅｒの誘導放出によって回析格子書込み用光ファイバ５
３からの信号光を増幅し、信号光の波長成分λ1 〜λ4
を回折格子１２１〜１２４でそれぞれ反射することによ
って再び増幅して回析格子書込み用光ファイバ５３に出
力するとともに、信号光のその他の波長成分を含む信号
光を透過して光合分波器３１に出力する。
【００７５】光合分波器３１は、方向性結合形のＷＤＭ
ファイバカプラであり、励起光源２０からの励起光を増
幅用光ファイバ４３に出力するとともに、増幅用光ファ
イバ４３からの信号光を無反射終端に出力する。補償用
光ファイバ６０は、光サーキュレータ１１からの信号光
の波長成分λ1 〜λ4 を回折格子１２５〜１２８でそれ
ぞれ反射して光サーキュレータ１１に出力するととも
に、信号光のその他の波長成分を含む信号光を透過して
無反射終端に出力する。
ファイバカプラであり、励起光源２０からの励起光を増
幅用光ファイバ４３に出力するとともに、増幅用光ファ
イバ４３からの信号光を無反射終端に出力する。補償用
光ファイバ６０は、光サーキュレータ１１からの信号光
の波長成分λ1 〜λ4 を回折格子１２５〜１２８でそれ
ぞれ反射して光サーキュレータ１１に出力するととも
に、信号光のその他の波長成分を含む信号光を透過して
無反射終端に出力する。
【００７６】ここで、増幅用光ファイバ４３において信
号光の波長成分λ1 〜λ4 がそれぞれ通過する各ファイ
バ長Ｌ（λ1 ）〜Ｌ（λ4 ）は、波長λ1 〜λ4 に対す
る活性物質であるＥｒの吸収・誘導放出断面積に基づ
き、励起光の強度と活性物質の濃度分布やその他のファ
イバ構造とを考慮して設定されている。また、補償用光
ファイバ６０において信号光の波長成分λ1 〜λ4 がそ
れぞれ通過する各ファイバ長Ｌ´（λi ）は、Ｌ
（λi ）＋Ｌ´（λi ）の値がともに一致するように設
定されている。ただし、ｉ＝１，…，４である。
号光の波長成分λ1 〜λ4 がそれぞれ通過する各ファイ
バ長Ｌ（λ1 ）〜Ｌ（λ4 ）は、波長λ1 〜λ4 に対す
る活性物質であるＥｒの吸収・誘導放出断面積に基づ
き、励起光の強度と活性物質の濃度分布やその他のファ
イバ構造とを考慮して設定されている。また、補償用光
ファイバ６０において信号光の波長成分λ1 〜λ4 がそ
れぞれ通過する各ファイバ長Ｌ´（λi ）は、Ｌ
（λi ）＋Ｌ´（λi ）の値がともに一致するように設
定されている。ただし、ｉ＝１，…，４である。
【００７７】なお、回析格子書込み用光ファイバ５３、
増幅用光ファイバ４３及び補償用光ファイバ６０には、
回析格子１２０〜１２８が形成されている。これら回析
格子１２０〜１２８と置換して、層厚数＋μｍ程度で同
一の反射波長を有する誘電体多層膜フィルタを光軸に直
交して挿入してもよい。
増幅用光ファイバ４３及び補償用光ファイバ６０には、
回析格子１２０〜１２８が形成されている。これら回析
格子１２０〜１２８と置換して、層厚数＋μｍ程度で同
一の反射波長を有する誘電体多層膜フィルタを光軸に直
交して挿入してもよい。
【００７８】次に、上記第３実施例の作用を説明する。
【００７９】励起光源２０から発生した励起光は、光合
分波器３１、増幅用光ファイバ４３及び回析格子書込み
用光ファイバ５３を順次経由する。回析格子書込み用光
ファイバ５３中の回折格子１２０で反射された励起光
は、再び増幅用光ファイバ４３及び光合分波器３１を逆
方向に経由する。そのため、増幅用光ファイバ４３のコ
ア部に光増幅用の活性物質としてドープしたＥｒが励起
され、反転分布を生成する。
分波器３１、増幅用光ファイバ４３及び回析格子書込み
用光ファイバ５３を順次経由する。回析格子書込み用光
ファイバ５３中の回折格子１２０で反射された励起光
は、再び増幅用光ファイバ４３及び光合分波器３１を逆
方向に経由する。そのため、増幅用光ファイバ４３のコ
ア部に光増幅用の活性物質としてドープしたＥｒが励起
され、反転分布を生成する。
【００８０】ここで、入射端から光サーキュレータ１０
に入力した波長多重の信号光は、回析格子書込み用光フ
ァイバ５３を介して増幅用光ファイバ４３に出力され
る。増幅用光ファイバ４３では、信号光の波長成分λ1
〜λ4 は、活性物質であるＥｒの誘導放出によって増幅
された後、回折格子１２１〜１２４でそれぞれ反射され
る。そのため、信号光の波長成分λ1 〜λ4 は再び増幅
され、回析格子書込み用光ファイバ５３に出力される。
に入力した波長多重の信号光は、回析格子書込み用光フ
ァイバ５３を介して増幅用光ファイバ４３に出力され
る。増幅用光ファイバ４３では、信号光の波長成分λ1
〜λ4 は、活性物質であるＥｒの誘導放出によって増幅
された後、回折格子１２１〜１２４でそれぞれ反射され
る。そのため、信号光の波長成分λ1 〜λ4 は再び増幅
され、回析格子書込み用光ファイバ５３に出力される。
【００８１】このように回析格子書込み用光ファイバ５
３に戻った信号光の波長成分λ1 〜λ4 は、光サーキュ
レータ１０を介して光サーキュレータ１１に出力され
る。一方、信号光のλ1 〜λ4 以外の波長成分は、回析
格子書込み用光ファイバ５３、増幅用光ファイバ４３及
び光合分波器３１を順次経由して無反射終端に出力され
る。
３に戻った信号光の波長成分λ1 〜λ4 は、光サーキュ
レータ１０を介して光サーキュレータ１１に出力され
る。一方、信号光のλ1 〜λ4 以外の波長成分は、回析
格子書込み用光ファイバ５３、増幅用光ファイバ４３及
び光合分波器３１を順次経由して無反射終端に出力され
る。
【００８２】さらに、光サーキュレータ１１から補償用
光ファイバ６０に入力した信号光の波長成分λ1 〜λ4
は、回折格子１２５〜１２８でそれぞれ反射して光サー
キュレータ１１を介して出力端に出力される。一方、信
号光のλ1 〜λ4 以外の波長成分は、補償用光ファイバ
６０を通過して無反射終端に出力される。
光ファイバ６０に入力した信号光の波長成分λ1 〜λ4
は、回折格子１２５〜１２８でそれぞれ反射して光サー
キュレータ１１を介して出力端に出力される。一方、信
号光のλ1 〜λ4 以外の波長成分は、補償用光ファイバ
６０を通過して無反射終端に出力される。
【００８３】したがって、信号光の波長成分λ1 〜λ4
がそれぞれ通過する増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ
（λ1 ）〜Ｌ（λ4 ）が波長λ1 〜λ4 に対する活性物
質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定されているの
で、信号光の波長成分λ1 〜λ4 はそれぞれ所定の利得
を得るように増幅されることになる。例えば、これら４
つのファイバ長を波長λ1 〜λ4 に対して励起光の入力
強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定することによ
り、信号光の波長成分λ1 〜λ5 の各利得Ｇ（λ1 ）〜
Ｇ（λ4 ）がそれぞれ最大になる。また、これら４つの
ファイバ長を励起光の強度に基づいた光増幅特性におい
て降順の配列した利得を有する波長λ1 〜λ4 に対して
昇順に配列して設定することにより、信号光の波長成分
λ1 〜λ4 の各利得Ｇ（λ1 ）〜Ｇ（λ4 ）が一致す
る。
がそれぞれ通過する増幅用光ファイバの各ファイバ長Ｌ
（λ1 ）〜Ｌ（λ4 ）が波長λ1 〜λ4 に対する活性物
質の吸収・誘導放出断面積に基づいて設定されているの
で、信号光の波長成分λ1 〜λ4 はそれぞれ所定の利得
を得るように増幅されることになる。例えば、これら４
つのファイバ長を波長λ1 〜λ4 に対して励起光の入力
強度に基づいた光増幅特性の最適値に設定することによ
り、信号光の波長成分λ1 〜λ5 の各利得Ｇ（λ1 ）〜
Ｇ（λ4 ）がそれぞれ最大になる。また、これら４つの
ファイバ長を励起光の強度に基づいた光増幅特性におい
て降順の配列した利得を有する波長λ1 〜λ4 に対して
昇順に配列して設定することにより、信号光の波長成分
λ1 〜λ4 の各利得Ｇ（λ1 ）〜Ｇ（λ4 ）が一致す
る。
【００８４】一般に、信号光の回析格子書込み速度が大
きい場合、信号光の波長成分によって回析格子書込み距
離の差異があると、これらの波長成分間に位相の進み遅
れが発生し、これらの波長成分の回析格子書込みデータ
が時間的にずれることになる。また、信号光の波長成分
が近似した波長を有する場合、これらの波長成分を選択
して反射する複数の回折格子において反射率の抑圧比が
十分に大きくないと、同一の波長成分が異なる回折格子
で反射され、その波長成分の回析格子書込みデータが時
間的に重なることになる。このように、信号光が高速回
析格子書込みされて隣接する波長成分を有する場合、信
号光の回析格子書込みデータがずれたり重なることがあ
るので、回析格子書込み品質の劣化が生じる。
きい場合、信号光の波長成分によって回析格子書込み距
離の差異があると、これらの波長成分間に位相の進み遅
れが発生し、これらの波長成分の回析格子書込みデータ
が時間的にずれることになる。また、信号光の波長成分
が近似した波長を有する場合、これらの波長成分を選択
して反射する複数の回折格子において反射率の抑圧比が
十分に大きくないと、同一の波長成分が異なる回折格子
で反射され、その波長成分の回析格子書込みデータが時
間的に重なることになる。このように、信号光が高速回
析格子書込みされて隣接する波長成分を有する場合、信
号光の回析格子書込みデータがずれたり重なることがあ
るので、回析格子書込み品質の劣化が生じる。
【００８５】しかしながら、本実施例では、信号光の波
長成分λi がそれぞれ通過する増幅用光ファイバ４３及
び補償用光ファイバ６０の各ファイバ長Ｌ（λi ），Ｌ
´（λi ）は、Ｌ（λi ）＋Ｌ´（λi ）の値がともに
一致するように設定されているので、信号光の波長成分
間に位相の進み遅れが低減する。また、回折格子１２０
〜１２８における反射率の抑圧比が十分大きく設定され
ているので、複数の回折格子による信号光の同一波長成
分の反射が低減する。したがって、信号光の回析格子書
込みデータがずれたり重なることが解消されるので、信
号光の回析格子書込み品質が向上する。
長成分λi がそれぞれ通過する増幅用光ファイバ４３及
び補償用光ファイバ６０の各ファイバ長Ｌ（λi ），Ｌ
´（λi ）は、Ｌ（λi ）＋Ｌ´（λi ）の値がともに
一致するように設定されているので、信号光の波長成分
間に位相の進み遅れが低減する。また、回折格子１２０
〜１２８における反射率の抑圧比が十分大きく設定され
ているので、複数の回折格子による信号光の同一波長成
分の反射が低減する。したがって、信号光の回析格子書
込みデータがずれたり重なることが解消されるので、信
号光の回析格子書込み品質が向上する。
【００８６】なお、励起光が回析格子書込み用光ファイ
バ５３において回折格子１２０で反射されることによ
り、励起光は光サーキュレータ１０及び１１を介して出
射端に漏れることがないので、増幅用光ファイバ中の活
性物質を有効に励起することになる。
バ５３において回折格子１２０で反射されることによ
り、励起光は光サーキュレータ１０及び１１を介して出
射端に漏れることがないので、増幅用光ファイバ中の活
性物質を有効に励起することになる。
【００８７】図８に、上記第３実施例の変形例を示す。
この光ファイバ増幅器では、光サーキュレータ１０及び
１１を光サーキュレータ１２に置換したことを除き、上
記第３実施例とほぼ同様な構成が実施されている。光サ
ーキュレータ１２は、偏向面を回転するファラデー素子
等で構成した４端子型光サーキュレータであり、入射端
からの波長多重の信号光を回析格子書込み用光ファイバ
５３に出力するとともに、回析格子書込み用光ファイバ
５３からの信号光を補償用光ファイバ６０に出力すると
ともに、補償用光ファイバ６０からの信号光を出射端に
出力する。
この光ファイバ増幅器では、光サーキュレータ１０及び
１１を光サーキュレータ１２に置換したことを除き、上
記第３実施例とほぼ同様な構成が実施されている。光サ
ーキュレータ１２は、偏向面を回転するファラデー素子
等で構成した４端子型光サーキュレータであり、入射端
からの波長多重の信号光を回析格子書込み用光ファイバ
５３に出力するとともに、回析格子書込み用光ファイバ
５３からの信号光を補償用光ファイバ６０に出力すると
ともに、補償用光ファイバ６０からの信号光を出射端に
出力する。
【００８８】このような構成によれば、上記第３実施例
とほぼ同様な作用が得られる。特に、信号光の波長成分
λi がそれぞれ通過する増幅用光ファイバ４３及び補償
用光ファイバ６０の各ファイバ長Ｌ（λi ），Ｌ´（λ
i ）は、Ｌ（λi ）＋Ｌ´（λi ）の値がともに一致す
るように設定されているので、信号光の波長成分間に位
相の進み遅れが低減する。また、回折格子１２０〜１２
８における反射率の抑圧比が十分大きく設定されている
ので、複数の回折格子による信号光の同一波長成分の反
射が低減する。したがって、信号光の回析格子書込みデ
ータがずれたり重なることが解消されるので、信号光の
回析格子書込み品質が向上する。
とほぼ同様な作用が得られる。特に、信号光の波長成分
λi がそれぞれ通過する増幅用光ファイバ４３及び補償
用光ファイバ６０の各ファイバ長Ｌ（λi ），Ｌ´（λ
i ）は、Ｌ（λi ）＋Ｌ´（λi ）の値がともに一致す
るように設定されているので、信号光の波長成分間に位
相の進み遅れが低減する。また、回折格子１２０〜１２
８における反射率の抑圧比が十分大きく設定されている
ので、複数の回折格子による信号光の同一波長成分の反
射が低減する。したがって、信号光の回析格子書込みデ
ータがずれたり重なることが解消されるので、信号光の
回析格子書込み品質が向上する。
【００８９】次に、上記諸実施例の光ファイバ増幅器を
用いた光通信システムについて簡単に説明する。なお、
図９（ａ）に従来の光ファイバ増幅器を用いた光通信シ
ステムにおける信号光の波長−利得特性を示し、図９
（ｂ）に従来の光ファイバ増幅器及び本発明に係る光フ
ァイバ増幅器を併用した光通信システムにおける信号光
の波長−利得特性を示す。
用いた光通信システムについて簡単に説明する。なお、
図９（ａ）に従来の光ファイバ増幅器を用いた光通信シ
ステムにおける信号光の波長−利得特性を示し、図９
（ｂ）に従来の光ファイバ増幅器及び本発明に係る光フ
ァイバ増幅器を併用した光通信システムにおける信号光
の波長−利得特性を示す。
【００９０】従来の光ファイバ増幅器では、図９（ａ）
に点線で示すように、信号光の波長−利得特性は比較的
大きな波長依存性を有している。そのため、このような
光ファイバ増幅器を多段に中継接続した光通信システム
では、図９（ａ）に実線で示すように、信号光の波長−
利得特性における波長依存性は、単独の光ファイバ増幅
器による場合よりもさらに大きくなることがある。
に点線で示すように、信号光の波長−利得特性は比較的
大きな波長依存性を有している。そのため、このような
光ファイバ増幅器を多段に中継接続した光通信システム
では、図９（ａ）に実線で示すように、信号光の波長−
利得特性における波長依存性は、単独の光ファイバ増幅
器による場合よりもさらに大きくなることがある。
【００９１】しかしながら、本発明に係る光ファイバ増
幅器では、図６（ｂ）に示すように、信号光の波長−利
得特性における波長依存性は大きく低減することが可能
である。そのため、このような光ファイバ増幅器を多段
に中継接続した光通信システムでも、信号光の波長−利
得特性における波長依存性は比較的小さいままに保持さ
れている。
幅器では、図６（ｂ）に示すように、信号光の波長−利
得特性における波長依存性は大きく低減することが可能
である。そのため、このような光ファイバ増幅器を多段
に中継接続した光通信システムでも、信号光の波長−利
得特性における波長依存性は比較的小さいままに保持さ
れている。
【００９２】また、本発明に係る光ファイバ増幅器で
は、信号光の波長−利得特性は上述したように任意に設
定することが可能である。ここで、従来の光ファイバ増
幅器を複数段接続した場合、図９（ｂ）に点線で示すよ
うに、信号光の波長−利得特性は比較的大きな波長依存
性を有する。そこで、本発明に係る光ファイバ増幅器に
おける信号光の波長−利得特性を、図９（ｂ）に一点鎖
線で示すように、点線で示した特性と逆向して設定する
と、これらの従来の光ファイバ増幅器と本発明に係る光
ファイバ増幅器とを直列接続した光通信システムでは、
図９（ｂ）に実線で示すように、信号光の波長−利得特
性における波長依存性がほぼ解消されることになる。
は、信号光の波長−利得特性は上述したように任意に設
定することが可能である。ここで、従来の光ファイバ増
幅器を複数段接続した場合、図９（ｂ）に点線で示すよ
うに、信号光の波長−利得特性は比較的大きな波長依存
性を有する。そこで、本発明に係る光ファイバ増幅器に
おける信号光の波長−利得特性を、図９（ｂ）に一点鎖
線で示すように、点線で示した特性と逆向して設定する
と、これらの従来の光ファイバ増幅器と本発明に係る光
ファイバ増幅器とを直列接続した光通信システムでは、
図９（ｂ）に実線で示すように、信号光の波長−利得特
性における波長依存性がほぼ解消されることになる。
【００９３】本発明は、上記諸実施例に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。
ではなく、種々の変形が可能である。
【００９４】例えば、上記諸実施例では、増幅用光ファ
イバの一端及び他端のいずれか一方に励起光を入力して
いる。しかしながら、励起光源からの励起光を分岐して
二つの光合分波器を介して増幅用光ファイバの両端に入
力するか、または二つの励起光源からの励起光を二つの
光合分波器を介して増幅用光ファイバの両端にそれぞれ
入力することにより、同様な作用効果が得られる。
イバの一端及び他端のいずれか一方に励起光を入力して
いる。しかしながら、励起光源からの励起光を分岐して
二つの光合分波器を介して増幅用光ファイバの両端に入
力するか、または二つの励起光源からの励起光を二つの
光合分波器を介して増幅用光ファイバの両端にそれぞれ
入力することにより、同様な作用効果が得られる。
【００９５】また、上記諸実施例では、励起光を反射す
る手段として増幅用光ファイバまたは回析格子書込み用
光ファイバに光ファイバグレーティングを形成するかま
たは接続している。しかしながら、この光ファイバグレ
ーティングと置換するように、ファイバ型ミラーを増幅
用光ファイバの端面に接続することにより、同様な作用
効果が得られる。
る手段として増幅用光ファイバまたは回析格子書込み用
光ファイバに光ファイバグレーティングを形成するかま
たは接続している。しかしながら、この光ファイバグレ
ーティングと置換するように、ファイバ型ミラーを増幅
用光ファイバの端面に接続することにより、同様な作用
効果が得られる。
【００９６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、第１の光サーキュレータからの波長多重の信号
光は増幅用光ファイバで増幅される。この増幅用光ファ
イバでは、信号光の各波長成分はそれぞれ対応する第１
の反射手段で反射して再び増幅され、第１の光サーキュ
レータに戻る。ここで、信号光の各波長成分がそれぞれ
通過する増幅用光ファイバのファイバ長は、励起光の入
力強度と増幅用光ファイバにおける活性物質の濃度分布
やその他のファイバ構造とを考慮しつつ、各第１の反射
手段における反射波長に対する活性物質の吸収・誘導放
出断面積に基づいて設定されている。そのため、信号光
における異なる複数の波長成分は、所定の利得を得るよ
うに増幅されることになる。
よれば、第１の光サーキュレータからの波長多重の信号
光は増幅用光ファイバで増幅される。この増幅用光ファ
イバでは、信号光の各波長成分はそれぞれ対応する第１
の反射手段で反射して再び増幅され、第１の光サーキュ
レータに戻る。ここで、信号光の各波長成分がそれぞれ
通過する増幅用光ファイバのファイバ長は、励起光の入
力強度と増幅用光ファイバにおける活性物質の濃度分布
やその他のファイバ構造とを考慮しつつ、各第１の反射
手段における反射波長に対する活性物質の吸収・誘導放
出断面積に基づいて設定されている。そのため、信号光
における異なる複数の波長成分は、所定の利得を得るよ
うに増幅されることになる。
【００９７】したがって、本発明に係る光ファイバ増幅
器は、異なる複数の波長成分を有する信号光に対して光
増幅特性のバラツキを低減することが可能であるので、
波長多重通信における使用に好適である。
器は、異なる複数の波長成分を有する信号光に対して光
増幅特性のバラツキを低減することが可能であるので、
波長多重通信における使用に好適である。
【図１】本発明の光ファイバ増幅器に係る第１実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】上記第１実施例における光ファイバグレーディ
ングと置換可能な手段を示す構成図である。
ングと置換可能な手段を示す構成図である。
【図３】上記第１実施例における光ファイバグレーティ
ングの波長−反射率特性を示すスペクトル図である。
ングの波長−反射率特性を示すスペクトル図である。
【図４】本発明の光ファイバ増幅器に係る第２実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図５】上記第２実施例における光ファイバグレーティ
ングの波長−反射率特性を示すスペクトル図である。
ングの波長−反射率特性を示すスペクトル図である。
【図６】上記第２実施例と従来の光ファイバ増幅器とに
おける信号光に対する波長−利得特性を示すスペクトル
図である。
おける信号光に対する波長−利得特性を示すスペクトル
図である。
【図７】本発明の光ファイバ増幅器に係る第３実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図８】上記第３実施例の変形例を示す構成図である。
【図９】本発明に係る光ファイバ増幅器と従来の光ファ
イバ増幅器を併用した光通信システムにおける信号光の
波長−利得特性を示すスペクトル図である。
イバ増幅器を併用した光通信システムにおける信号光の
波長−利得特性を示すスペクトル図である。
【図１０】前方向励起方式による従来の光ファイバ増幅
器を示す構成図である。
器を示す構成図である。
【図１１】後方向励起方式による従来の光ファイバ増幅
器を示す構成図である。
器を示す構成図である。
【図１２】双方向励起方式による従来の光ファイバ増幅
器を示す構成図である。
器を示す構成図である。
【図１３】反射形励起方式による従来の光ファイバ増幅
器を示す構成図である。
器を示す構成図である。
【図１４】従来の光ファイバ増幅器における信号光の波
長−出力強度特性を示すスペクトル図である。
長−出力強度特性を示すスペクトル図である。
１０〜１２…光サーキュレータ、２０，２１…励起光
源、３０，３１…光合分波器、４０〜４３…増幅用光フ
ァイバ、５０〜５３…回析格子書込み用光ファイバ、６
０…補償用光ファイバ、７０，７１…光アイソレータ、
８０…光フィルタ、９０…反射鏡、１００〜１０２，１
１０〜１１５，１２０〜１２８…光ファイバグレーティ
ング、１３０…誘電体多層膜フィルタ、１４０，１４１
…コリメートレンズ。
源、３０，３１…光合分波器、４０〜４３…増幅用光フ
ァイバ、５０〜５３…回析格子書込み用光ファイバ、６
０…補償用光ファイバ、７０，７１…光アイソレータ、
８０…光フィルタ、９０…反射鏡、１００〜１０２，１
１０〜１１５，１２０〜１２８…光ファイバグレーティ
ング、１３０…誘電体多層膜フィルタ、１４０，１４１
…コリメートレンズ。
Claims (14)
- 【請求項１】 励起光を発生する励起光源と、 光増幅用の活性物質をドープした少なくとも一つの増幅
用光ファイバを含む第１の光ファイバ部と、 前記励起光源からの前記励起光を前記第１の光ファイバ
部の一端及び他端の少なくとも一方に出力する光合分波
器と、 入射端から入力した波長多重の信号光を前記第１の光フ
ァイバ部の一端に直接にまたは前記光合分波器を介して
出力し、前記第１の光ファイバ部の一端から直接にまた
は前記光合分波器を介して入力した前記信号光を出射端
に出力する第１の光サーキュレータとを備え、 前記第１の光ファイバ部は、一つの前記増幅用光ファイ
バ中に形成され、または選択した二つの前記増幅用光フ
ァイバの一端を光結合するように設置され、前記信号光
から選択した波長成分を反射する複数の第１の反射手段
をさらに含んでいることを特徴とする光ファイバ増幅
器。 - 【請求項２】 前記第１の光ファイバ部の一端と個々の
前記第１の反射手段との間における前記増幅用光ファイ
バのファイバ長は、前記第１の反射手段それぞれにおけ
る反射波長の利得が前記励起光の強度に基づいて最大値
になるように設定されていることを特徴とする請求項１
記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項３】 前記第１の光ファイバ部の一端と個々の
前記第１の反射手段との間における前記増幅用光ファイ
バのファイバ長は、前記第１の反射手段の全てにおける
反射波長の利得が前記励起光の強度に基づいて一定値に
なるように設定されていることを特徴とする請求項１記
載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 前記第１の反射手段における反射波長
は、前記活性物質の増幅波長域から選択して設定されて
いることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅
器。 - 【請求項５】 前記第１の反射手段は、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記載の光フ
ァイバ増幅器。 - 【請求項６】 前記第１の反射手段は、誘電体多層膜フ
ィルタであることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バ増幅器。 - 【請求項７】 前記第１の光ファイバ部は、前記増幅用
光ファイバ中の前記第１の光ファイバ部の一端側または
他端側に形成され、または前記第１の光ファイバ部の一
端側または他端側に位置する増幅用光ファイバの一端に
光結合して設置され、前記励起光を反射する少なくとも
一つの第２の反射手段をさらに含んでいることを特徴と
する請求項１記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項８】 少なくとも一つの補償用光ファイバを含
む第２の光ファイバ部と、前記第１の光サーキュレータ
から入力した前記信号光を前記第２の光ファイバ部の一
端に出力し、前記補償用光ファイバの一端から入力した
前記信号光を出射端に出力する第２の光サーキュレータ
とをさらに備え、前記第２の光ファイバ部は、一つの前
記補償用光ファイバ中に形成され、または選択した二つ
の前記補償用光ファイバの一端を光結合するように設置
され、前記第１の反射手段と同一の反射波長をそれぞれ
有する複数の第３の反射手段をさらに含んでおり、前記
第１の反射手段で反射した前記信号光の各波長成分が通
過する前記第１及び第２の光ファイバ部の総ファイバ長
が一定値になるように、前記第３の反射手段はそれぞれ
配置されていることを特徴とする請求項１記載の光ファ
イバ増幅器。 - 【請求項９】 少なくとも一つの補償用光ファイバと、
一つの前記補償用光ファイバ中に形成され、または選択
した二つの前記補償用光ファイバの一端を光結合するよ
うに設置され、前記第１の反射手段と同一の反射波長を
それぞれ有する複数の第３の反射とを含む第２の光ファ
イバ部をさらに備え、前記第１の光サーキュレータは、
前記第１の光ファイバ部の一端から直接にまたは前記合
分波器を介して入力した前記信号光を前記第２光ファイ
バ部の一端に出力し、前記第２の光ファイバ部の一端か
ら入力した前記信号光を出射端に出力しており、前記第
１の反射手段で反射した前記信号光の各波長成分が通過
する前記第１及び第２の光ファイバ部の総ファイバ長が
一定値になるように、前記第３の反射手段はそれぞれ配
置されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バ増幅器。 - 【請求項１０】 前記活性物質はＥｒであり、前記第１
の反射手段における反射波長は中心波長１．５３〜１．
５７μｍを有する波長域に含まれていることを特徴とす
る請求項４記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項１１】 前記第２の反射手段は、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７記載の光
ファイバ増幅器。 - 【請求項１２】 前記第２の反射手段は、誘電体多層膜
フィルタであることを特徴とする請求項７記載の光ファ
イバ増幅器。 - 【請求項１３】 前記第３の反射手段は、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８または請
求項９記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項１４】 前記第３の反射手段は、誘電体多層膜
フィルタであることを特徴とする請求項８または請求項
９記載の光ファイバ増幅器。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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