JPH09138432A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

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Publication number
JPH09138432A
JPH09138432A JP29565295A JP29565295A JPH09138432A JP H09138432 A JPH09138432 A JP H09138432A JP 29565295 A JP29565295 A JP 29565295A JP 29565295 A JP29565295 A JP 29565295A JP H09138432 A JPH09138432 A JP H09138432A
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JP
Japan
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optical
doped
amplification
optical fiber
fiber
Prior art date
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Pending
Application number
JP29565295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Yamada
誠 山田
Hirotaka Ono
浩孝 小野
Teruhisa Kanamori
照寿 金森
Yasutake Oishi
泰丈 大石
Shoichi Sudo
昭一 須藤
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH09138432A publication Critical patent/JPH09138432A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低雑音でかつ広帯域増幅帯域特性を有する光
ファイバ増幅器を提供する。 【解決手段】 ガラス組成の異なるEr添加ファイバを
増幅媒体として用いた複数の増幅部を直列に接続するこ
とにより構成される光ファイバ増幅器において、少なく
とも初段増幅部と次段増幅部が光アイソレータを介して
接続されている。
(57) Abstract: An optical fiber amplifier having low noise and wide band amplification band characteristics is provided. In an optical fiber amplifier configured by connecting in series a plurality of amplifying units using Er-doped fibers having different glass compositions as an amplifying medium, at least a first-stage amplifying unit and a second-stage amplifying unit are provided with an optical isolator. Connected.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信および光計
測の分野において必要となる低雑音・広帯域光増幅器に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low noise wide band optical amplifier required in the fields of optical communication and optical measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】Er添加光ファイバを用いたファイバ型
光増幅器は、通信用石英ファイバの伝搬損失が最小とな
る1.5μm帯での光増幅が可能であり、偏波依存性が
無く、雑音特性が優れている等の特徴を有し、光通信の
重要な部品である。
2. Description of the Related Art A fiber-type optical amplifier using an Er-doped optical fiber is capable of optical amplification in the 1.5 μm band where the transmission loss of a quartz fiber for communication is minimum, has no polarization dependence, and has no noise. It is an important component for optical communication because it has excellent characteristics.

【0003】図6にEr添加光ファイバを用いた増幅器
の基本の構成(従来技術1)を示す。図6において、1
は増幅媒体であるEr添加光ファイバ、2−1,2−2
はEr添加光ファイバ1への励起光を発生する励起光源
部、3−1,3−2は信号光と励起光源部2−1,2−
2で発生された励起光を合波する合波部、4−1,4−
2は光増幅器の発振を抑えるための光アイソレータであ
る。通常、励起光源部2−1,2−2は980nmある
いは1480nm帯発振の半導体レーザが用いられ、図
6の増幅器はEr添加光ファイバ1を両側から励起する
双方向励起の構成を示す。
FIG. 6 shows a basic configuration (prior art 1) of an amplifier using an Er-doped optical fiber. In FIG. 6, 1
Is an Er-doped optical fiber that is an amplification medium, 2-1 and 2-2
Is a pumping light source section for generating pumping light to the Er-doped optical fiber 1, 3-1 and 3-2 are signal light and pumping light source sections 2-1 and 2-
2. A multiplexing unit that couples the pumping light generated in 2, 4-1 and 4-
Reference numeral 2 is an optical isolator for suppressing oscillation of the optical amplifier. Usually, semiconductor lasers of 980 nm or 1480 nm band oscillation are used for the pumping light source sections 2-1 and 2-2, and the amplifier of FIG. 6 shows a bidirectional pumping configuration for pumping the Er-doped optical fiber 1 from both sides.

【0004】このような光ファイバ増幅器において、増
幅帯域の拡大は光ファイバ増幅器の適用領域を広げか
つ、増幅利得の平坦化を図ることは、光ファイバ増幅器
特性改善における必要不可欠な課題である。特に、近年
光通信システムの分野で活発に研究・開発されているW
DM(波長分割多重)光伝送システムにおいて、その波
長多重数を制限したり、光増幅器を多段に接続して構成
したWDM光通信システムにおいて、各信号波長におけ
る光信号受信端での光信号強度が異なる等、システムを
構成する場合大きな問題があった。すなわち、広い波長
域に渡り、WDM信号を利得偏差無く光増幅可能な光フ
ァイバ増幅器の開発が求められていた。
In such an optical fiber amplifier, it is an indispensable subject to improve the characteristics of the optical fiber amplifier that the expansion of the amplification band widens the application area of the optical fiber amplifier and the flattening of the amplification gain. In particular, W has been actively researched and developed in the field of optical communication systems in recent years.
In a DM (wavelength division multiplex) optical transmission system, the number of wavelength multiplexes is limited, or in a WDM optical communication system configured by connecting optical amplifiers in multiple stages, the optical signal strength at an optical signal receiving end at each signal wavelength is There was a big problem when configuring the system, such as different systems. That is, there has been a demand for the development of an optical fiber amplifier capable of optically amplifying a WDM signal over a wide wavelength range without gain deviation.

【0005】以下に光ファイバ増幅器の利得帯域特性改
善方法として提案された4つの方法を示す。
The four methods proposed as methods for improving the gain band characteristic of an optical fiber amplifier are shown below.

【0006】1)増幅媒体であるEr添加光ファイバに
AlあるいはAlとPを共添加する(従来技術2)。
1) Al or Al and P are co-doped into an Er-doped optical fiber which is an amplification medium (prior art 2).

【0007】2)光ファイバ増幅器に波長依存性を補償
する波長等価器を付加する(従来技術3)。
2) A wavelength equalizer for compensating the wavelength dependence is added to the optical fiber amplifier (prior art 3).

【0008】3)Er添加光ファイバのガラスホストを
フッ化物ガラスに変更する(従来技術4)。
3) Change the glass host of the Er-doped optical fiber to fluoride glass (prior art 4).

【0009】4)2種類以上のファイバガラス組成の異
なるEr添加光ファイバを接続した増幅媒体を用いる
(従来技術5)。
4) Use of an amplifying medium in which two or more kinds of Er-doped optical fibers having different fiber glass compositions are connected (prior art 5).

【0010】方法1(従来技術2)では、Alを共添加
しないEr添加石英系光ファイバは信号波長1536n
mおよび1552n2μmに鋭い増幅ピークがあったの
に対して、Alを添加することにより、信号波長155
2μmの増幅ピークが広がり、信号波長域1540〜1
560nmで増幅帯域特性が改善する(図7参照)。し
かしながら本構成では信号波長域1540〜1560n
mにおけるWDM信号利得を利得偏差無く増幅すること
は難しかった。
In method 1 (prior art 2), an Er-doped silica optical fiber not co-doped with Al has a signal wavelength of 1536n.
m and 1552n2 μm had sharp amplification peaks, the addition of Al resulted in a signal wavelength of 155
The amplification peak of 2 μm spreads, and the signal wavelength range 1540 to 1
The amplification band characteristic is improved at 560 nm (see FIG. 7). However, in this configuration, the signal wavelength range 1540 to 1560n
It was difficult to amplify the WDM signal gain at m without gain deviation.

【0011】方法2(従来技術3)は従来技術2の問題
を解決するために考案された。従来技術3の構成を図8
に示す。この技術は従来技術2の光増幅部7に波長依存
性を補償する波長等価器13を付加する構成である。波
長等価器13の設置場所は光増幅部7の前段および後段
の両者が可能であるが、光増幅部7の前段に設置した場
合の光増幅器の雑音特性劣化を避けるため、通常、後段
に設置される。波長等価器13としてはマッハツェンダ
干渉回路から成る石英系光回路が用いられる。この構成
を用いることにより、信号波長域1540〜1560n
mにおけるWDM信号を利得偏差0.1dBで増幅可能
な光ファイバ増幅器を構成できる。しかし、この構成を
用いた波長依存性の低減法は光ファイバ増幅器に波長等
価器を付加するため、光ファイバ増幅器の価格が向上す
ると共に、信号帯域を1540〜1560nm以上にで
きないという欠点を持つ。
Method 2 (prior art 3) was devised to solve the problems of prior art 2. FIG. 8 shows the configuration of Prior Art 3.
Shown in This technique has a configuration in which a wavelength equalizer 13 for compensating for wavelength dependence is added to the optical amplification unit 7 of the conventional technique 2. The wavelength equalizer 13 can be installed at both the front stage and the rear stage of the optical amplification unit 7. However, in order to avoid the noise characteristic deterioration of the optical amplifier when the wavelength equalizer 13 is installed at the front stage of the optical amplification unit 7, the wavelength equalizer 13 is usually installed at the rear stage. To be done. As the wavelength equalizer 13, a silica optical circuit including a Mach-Zehnder interference circuit is used. By using this configuration, the signal wavelength range 1540 to 1560n
An optical fiber amplifier capable of amplifying the WDM signal at m with a gain deviation of 0.1 dB can be constructed. However, the method of reducing the wavelength dependence using this configuration has a drawback that the cost of the optical fiber amplifier is improved because the wavelength equalizer is added to the optical fiber amplifier and the signal band cannot be set to 1540 to 1560 nm or more.

【0012】方法3(従来技術4)は従来技術2および
3の増幅帯域が1540〜1560nm帯に制限されて
いる問題を解決するために考案された。増幅器の構成は
図6に示す増幅系を用いる。図9にEr添加フッ化物フ
ァイバを増幅媒体に用いた光ファイバ増幅器のWDM信
号増幅特性(信号波長は1532〜1560nmに、4
nm間隔で8波配置した場合の増幅特性)を示す。ま
た、図9にはAl共添加Er添加石英系ファイバを用い
た光ファイバ増幅器(従来技術2)の特性を合わせて示
す。図に示すようにEr添加フッ化物ファイバ増幅器は
信号波長域1532〜1560nmにおけるWDM信号
光を利得偏差1.5dB以内で増幅できる。一方、従来
技術2の光ファイバ増幅器において利得偏差1.5dB
を許容できる波長域は1536〜1560nmであり、
従来技術4により短波長領域に増幅帯域特性が改善でき
た。しかし、利得偏差が1.5dBという課題を有し
た。
Method 3 (prior art 4) was devised to solve the problem that the amplification band of prior arts 2 and 3 is limited to the 1540 to 1560 nm band. The amplifier system uses the amplification system shown in FIG. FIG. 9 shows a WDM signal amplification characteristic of an optical fiber amplifier using an Er-doped fluoride fiber as an amplification medium (the signal wavelength is 1532 to 1560 nm, 4
(Amplification characteristics when 8 waves are arranged at an interval of nm). Further, FIG. 9 also shows the characteristics of an optical fiber amplifier (prior art 2) using an Al co-doped Er-doped silica fiber. As shown in the figure, the Er-doped fluoride fiber amplifier can amplify the WDM signal light in the signal wavelength range 1532 to 1560 nm within a gain deviation of 1.5 dB. On the other hand, in the optical fiber amplifier according to the related art 2, the gain deviation is 1.5 dB.
The allowable wavelength range is 1536 to 1560 nm,
The amplification band characteristic can be improved in the short wavelength region by the conventional technique 4. However, there is a problem that the gain deviation is 1.5 dB.

【0013】方法4(従来技術5、特開平7−2344
23号公報)は従来技術4の増幅帯域が1532〜15
60nm帯における利得偏差1.5dBを改善するため
に開発された。この構成は2種類以上のファイバガラス
組成の異なるEr添加光ファイバを接続した増幅媒体を
用いる。図7および図9で示したように、Er添加光フ
ァイバの増幅帯域特性はEr添加光ファイバのガラスホ
ストを変えることにより変わる。従って、増幅帯域特性
の異なるEr添加ファイバを複数接続することにより、
互いの増幅特性を改善して、広帯域でかつ、利得偏差の
少ない光ファイバ増幅器を構成できる。図10に従来技
術5の構成の1例を示す。構成は増幅媒体であるEr添
加光ファイバ1−1としてAl共添加Er添加石英系フ
ァイバ、Er添加光ファイバ1−2としてEr添加フッ
化物ファイバを組み合わせた構成である。励起光源部2
−1,2−2には1480nm帯LDを用いた。図11
にこの光ファイバ増幅器のWDM信号増幅特性(信号波
長は1532〜1560nmに4nm間隔で8波配置し
た場合の増幅特性)を示す。この技術により利得偏差を
従来技術4の1.5dBから、1dBに改善できた。し
かし、特性図中に示すように、この構成では光増幅器の
雑音特性が6dB(信号波長1532nm)と高いとい
う欠点を有した。
Method 4 (Prior Art 5, JP-A-7-2344)
No. 23), the amplification band of the prior art 4 is 1532 to 1532.
It was developed to improve the gain deviation of 1.5 dB in the 60 nm band. This configuration uses an amplification medium in which two or more kinds of Er-doped optical fibers having different fiber glass compositions are connected. As shown in FIGS. 7 and 9, the amplification band characteristic of the Er-doped optical fiber is changed by changing the glass host of the Er-doped optical fiber. Therefore, by connecting multiple Er-doped fibers with different amplification band characteristics,
Mutual amplification characteristics can be improved to configure an optical fiber amplifier with a wide band and a small gain deviation. FIG. 10 shows an example of the configuration of Prior Art 5. The configuration is a combination of an Al-doped Er-doped silica fiber as the Er-doped optical fiber 1-1, which is an amplification medium, and an Er-doped fluoride fiber, as the Er-doped optical fiber 1-2. Excitation light source unit 2
For 1 and 2-2, 1480 nm band LDs were used. FIG.
Shows the WDM signal amplification characteristics of this optical fiber amplifier (amplification characteristics when the signal wavelength is 1532 to 1560 nm and 8 waves are arranged at 4 nm intervals). With this technique, the gain deviation can be improved from 1.5 dB of the prior art 4 to 1 dB. However, as shown in the characteristic diagram, this configuration has a drawback that the noise characteristic of the optical amplifier is as high as 6 dB (signal wavelength 1532 nm).

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
技術においては広い波長帯域にわたって利得偏差が少な
く、かつ低雑音の光増幅は不可能であった。
As described above, in the prior art, optical amplification with a small gain deviation over a wide wavelength band and low noise was impossible.

【0015】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は低雑音でかつ広帯域増幅帯域特性
を有する光ファイバ増幅器を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an optical fiber amplifier having low noise and wide band amplification band characteristics.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による光増幅器は、それぞれレーザ遷移準位
を有する希土類元素または遷移金属元素よりなる活性種
をコアまたはクラッドに添加した光ファイバ型増幅媒体
と、前記活性種を光学的に励起する励起光源と、前記励
起光源の発する励起光および被増幅光を結合して前記光
ファイバ型増幅媒体に導く光学手段よりなる光増幅部を
複数個有し、前記複数の光ファイバ型増幅媒体のうち少
なくとも1つは他の光ファイバ型増幅媒体と異なるガラ
スホストを用いており、前記複数の光増幅部のうち、少
なくとも初段の光増幅部と次段の光増幅部は光アイソレ
ータを介して接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the optical amplifier according to the present invention is an optical fiber in which an active species made of a rare earth element or a transition metal element having a laser transition level is added to a core or a clad. Type amplifying medium, a pumping light source for optically exciting the active species, and a plurality of optical amplifying sections including optical means for coupling pumping light and amplified light emitted from the pumping light source to the optical fiber type amplifying medium. At least one of the plurality of optical fiber type amplification media uses a glass host different from other optical fiber type amplification media, and at least the first stage optical amplification unit of the plurality of optical amplification units is used. The optical amplification unit in the next stage is connected via an optical isolator.

【0017】ここで、前記光ファイバ型増幅媒体がEr
添加石英系光ファイバ、Er添加酸化物系多成分ガラス
ファイバ、Er添加フッ化物系ガラスファイバ、Er添
加カルコゲナイドガラスファイバ、Er添加テルライド
ガラスファイバの中から選択されたファイバであっても
よく、前記Er添加酸化物系多成分ガラスファイバがア
ルミノケイ酸塩ガラスファイバ、フツリン酸ガラスファ
イバまたはリン酸塩ガラスファイバであり、Er添加フ
ッ化物系ガラスファイバがZr系フッ化物ガラスファイ
バまたはIn系フッ化物ガラスファイバであってもよ
い。
Here, the optical fiber type amplification medium is Er
The fiber may be selected from among doped silica optical fiber, Er-doped oxide multi-component glass fiber, Er-doped fluoride glass fiber, Er-doped chalcogenide glass fiber, Er-doped telluride glass fiber, The added oxide-based multi-component glass fiber is an aluminosilicate glass fiber, a fluorophosphate glass fiber or a phosphate glass fiber, and the Er-doped fluoride glass fiber is a Zr-based fluoride glass fiber or an In-based fluoride glass fiber. It may be.

【0018】少なくとも前記初段増幅部の励起光源がE
rの 411/2準位を励起する光源であるとよい。
At least the pumping light source of the first-stage amplifier is E
A light source that excites the 4 I 11/2 level of r is preferable.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の最大の特徴は、ガラス組
成の異なるEr添加ファイバを増幅媒体として用いた複
数の増幅部を直列に接続することにより構成される光フ
ァイバ増幅器において、1)少なくとも初段増幅部には
Er 411/2準位励起を励起する光源を用いること、
2)少なくとも初段増幅部と次段増幅部が光アイソレー
タを介して接続されていることにある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The most important feature of the present invention is an optical fiber amplifier constructed by connecting in series a plurality of amplifying sections using Er-doped fibers having different glass compositions as an amplifying medium. A light source that excites Er 4 I 11/2 level excitation is used for the first-stage amplifier,
2) At least the first-stage amplification unit and the second-stage amplification unit are connected via an optical isolator.

【0020】図1に本発明の基本構成を示す。ただし、
本構成は2種類のガラス組成の異なるEr添加ファイバ
を用いた例である。1−1および1−2は増幅媒体であ
るEr添加光ファイバを示し、光ファイバ1−1と1−
2は各々、ファイバのガラス組成が異なる。2−1およ
び2−2はそれぞれEr添加光ファイバ1−1および1
−2への励起光を発生する励起光源部、3−1,3−2
は信号光と励起光源部2−1,2−2で発生された励起
光を合波する合波部、4−1,4−2は光増幅器の発振
を抑えるための光アイソレータである。本発明における
第1の特徴である励起光源部2−1はErの 411/2
位励起を励起する光源として、一般的には980nm帯
レーザ光源を用いる。また、5は本発明の第2の特徴で
ある光アイソレータである。
FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention. However,
This configuration is an example using two types of Er-doped fibers having different glass compositions. Reference numerals 1-1 and 1-2 denote Er-doped optical fibers which are amplification media, and the optical fibers 1-1 and 1-
Each of No. 2 has a different glass composition of the fiber. 2-1 and 2-2 are Er-doped optical fibers 1-1 and 1 respectively.
-2, 3-1, 3-2 excitation light source unit for generating excitation light to -2
Is a multiplexer for multiplexing the signal light and the pumping light generated by the pumping light source units 2-1 and 2-2, and 4-1 and 4-2 are optical isolators for suppressing oscillation of the optical amplifier. The excitation light source section 2-1 which is the first feature of the present invention generally uses a 980 nm band laser light source as a light source for exciting 4 I 11/2 level excitation of Er. Reference numeral 5 is an optical isolator which is the second feature of the present invention.

【0021】光ファイバ増幅器の雑音指数は、増幅媒体
の雑音指数と入射部(図中の光カップラ3−1および光
アイソレータ4−1)の挿入損失により決定される。ま
た光ファイバ増幅器の雑音指数は前段の増幅媒体の利得
をG1、雑音指数をNF1、後段の増幅媒体の利得をG
2、雑音指数をNF2とすると、
The noise figure of the optical fiber amplifier is determined by the noise figure of the amplifying medium and the insertion loss of the incident part (optical coupler 3-1 and optical isolator 4-1 in the figure). As for the noise figure of the optical fiber amplifier, the gain of the preceding amplification medium is G1, the noise figure is NF1, and the gain of the latter amplification medium is G1.
2. If the noise figure is NF2,

【0022】[0022]

【数1】 光ファイバ増幅器の雑音指数=入射部挿入損+NF1+NF2/G1 (1) と表せる(上式は2つのファイバガラス組成の異なるE
r添加光ファイバを接続した増幅媒体を用いた場合を表
す)。すなわち、光ファイバ増幅器の低雑音化のために
は、前段部増幅媒体の雑音指数の低減が必要であること
がわかる。通常、増幅媒体であるEr添加ファイバの雑
音指数は、Erの励起準位によって異なり、 411/2
位励起(励起波長は〜980nm)の場合の雑音指数は
〜3dB(量子限界の雑音指数:3dB)、 413/2
位励起(励起波長は〜1480nm)の場合の雑音指数
は〜4.1dBである(M. Yamada et al., “Noise ch
aracteristics fo Er-doped fiber amplifier pumped b
y 0.98 and 1.48 μm laserdiodes”, IEEE PTL, vol.
2, pp.51-53, 1990 )。従って、本発明では、光ファイ
バ増幅器の低雑音化のため、前段増幅部の励起光源部2
−1に980nm帯LDを用いた。
## EQU1 ## The noise figure of the optical fiber amplifier can be expressed as the insertion loss of the incident part + NF1 + NF2 / G1 (1) (Equation above is E for two different fiberglass compositions.
It represents a case where an amplification medium to which an r-doped optical fiber is connected is used). That is, it is found that the noise figure of the pre-stage amplification medium needs to be reduced in order to reduce the noise of the optical fiber amplifier. Normally, the noise figure of Er-doped fiber, which is an amplification medium, differs depending on the excitation level of Er, and the noise figure in the case of 4 I 11/2 level excitation (excitation wavelength is ˜980 nm) is ˜3 dB (quantum limit noise). (Index: 3 dB), the noise figure in the case of 4 I 13/2 level excitation (excitation wavelength: ˜1480 nm) is ˜4.1 dB (M. Yamada et al., “Noise ch.
aracteristics fo Er-doped fiber amplifier pumped b
y 0.98 and 1.48 μm laserdiodes ”, IEEE PTL, vol.
2, pp.51-53, 1990). Therefore, in the present invention, in order to reduce the noise of the optical fiber amplifier, the pumping light source unit 2 of the pre-stage amplifier unit is used.
A 980 nm band LD was used for -1.

【0023】さらに、本発明の特徴である光アイソレー
タ5は複数の増幅部を直列に接続した場合に生ずる以下
の2つの雑音特性劣化要因を解消するために作用する。
Further, the optical isolator 5, which is a feature of the present invention, acts to eliminate the following two noise characteristic deterioration factors that occur when a plurality of amplifiers are connected in series.

【0024】1)複数の増幅部を直列に接続して増幅器
を構成する場合、後段の増幅部には一般的に、光ファイ
バ増幅器の高出力化のため 413/2準位励起(励起波長
は〜1480nm)が採用される。しかし、光アイソレ
ータ5が無い場合、後段増幅器に採用された1480n
m帯励起光が後段のEr添加フッ化物ファイバを通過
し、前段のEr添加フッ化物ファイバをも励起し、結果
的に前段の雑音指数を増加する(980nmと1480
nm励起の複合励起となるため)。
1) When a plurality of amplifying sections are connected in series to form an amplifier, the subsequent amplifying section generally has 4 I 13/2 level pumping (excitation) to increase the output of the optical fiber amplifier. The wavelength used is ˜1480 nm). However, in the case where the optical isolator 5 is not provided, the 1480n used in the post-stage amplifier is used.
The m-band pump light passes through the Er-doped fluoride fiber in the latter stage and also excites the Er-doped fluoride fiber in the former stage, resulting in an increase in the noise figure in the former stage (980 nm and 1480).
Because it becomes a composite excitation of nm excitation).

【0025】2)光アイソレータ5を使用しない場合、
後段のEr添加ファイバで発生し、前方向に伝搬する自
然放出光により、前段の雑音特性を劣化するという問題
がある。この雑音指数の劣化は、自然放出光の増幅によ
る前段増幅媒体における増幅始準位である 413/2準位
のErイオン数n1の低減(増幅終準位 415/2準位の
イオン数n2の増加)に起因する。すなわち雑音指数は
このn1,n2を用いると、
2) When the optical isolator 5 is not used,
There is a problem that the spontaneous emission light that is generated in the Er-doped fiber in the latter stage and propagates in the forward direction deteriorates the noise characteristic in the former stage. This deterioration of the noise figure is caused by the reduction of the Er ion number n1 of the 4 I 13/2 level which is the amplification initial level in the pre-stage amplification medium due to the amplification of the spontaneous emission light (the amplification end level 4 I 15/2 (Increase in the number of ions n2)). That is, if the noise figure uses these n1 and n2,

【0026】[0026]

【数2】 雑音指数=2n1/(n1−n2) (2) と表せ、自然放出光の増幅により雑音指数は増加する。## EQU00002 ## The noise figure can be expressed as 2n1 / (n1-n2) (2), and the noise figure increases due to the amplification of the spontaneous emission light.

【0027】従って、本発明では、まず、初段増幅部に
おいて、Erの 411/2準位励起を励起する光源を用い
ることにより、増幅媒体の雑音を、量子限界(雑音指数
3dB)まで低減する。また、光アイソレータ5によ
り、複数の増幅部を直列に接続した場合に生ずる後段増
幅部で発生し前段増幅部に入射する自然放出光、およ
び、後段増幅部・励起光の前段増幅部への入射の両者が
除去でき、自然放出光および後段増幅部・励起光による
前段増幅部の雑音特性劣化が解消される。すなわち、本
方法により前段増幅部の低雑音化が達成できるため、式
1で示したように増幅器全体の雑音特性も大幅に改善で
きる(増幅器の雑音は、式(1)の第1項および第2項
によりほぼ決定され、第3項は通常G1が100倍以上
であるため無視できる)。
Therefore, in the present invention, first, in the first-stage amplifying section, by using a light source that excites the 4 I 11/2 level excitation of Er, the noise of the amplification medium is reduced to the quantum limit (noise figure 3 dB). To do. Further, by the optical isolator 5, spontaneous emission light that is generated in the latter-stage amplifier section and is incident on the former-stage amplifier section, which occurs when a plurality of amplifying sections are connected in series, and incident of the latter-stage amplifier section and pump light to the former-stage amplifier section. Both of them can be removed, and the deterioration of the noise characteristics of the front-stage amplification section due to spontaneous emission light and the rear-stage amplification section / pumping light can be eliminated. That is, since the noise reduction of the pre-stage amplifier can be achieved by this method, the noise characteristic of the entire amplifier can be significantly improved as shown in Expression 1 (the amplifier noise is expressed by the first term and the first term in Expression (1)). It is almost determined by the second term, and the third term is usually negligible because G1 is 100 times or more).

【0028】なお、上記説明では、2つの増幅部から形
成される光ファイバ増幅器について説明してきたが複数
の増幅部から成る光ファイバ増幅器に対しても同様であ
る。図2(a)に3またはそれ以上の増幅部から成る本
発明の構成を示す。7−1は初段増幅部、7−2,7−
3は後段増幅部(7−2は次段増幅部)、5は初段増幅
部7−1と次段増幅部7−2間に挿入した光アイソレー
タ、6−1,6−2は各増幅部間に挿入する光アイソレ
ータである。ただし、光アイソレータ6−1,6−2が
無い構成も可能である。また、各増幅部の励起方向も図
2(b)に示す前方励起あるいは図2(c)に示す後方
励起系のどちらを用いても本発明の低雑音化は有効であ
る。
In the above description, an optical fiber amplifier formed of two amplifying units has been described, but the same applies to an optical fiber amplifier including a plurality of amplifying units. FIG. 2A shows the configuration of the present invention including three or more amplifying units. 7-1 is the first-stage amplifier, 7-2, 7-
3 is a post-stage amplification section (7-2 is the next-stage amplification section), 5 is an optical isolator inserted between the first-stage amplification section 7-1 and the next-stage amplification section 7-2, and 6-1 and 6-2 are each amplification section. It is an optical isolator inserted between them. However, a configuration without the optical isolators 6-1 and 6-2 is also possible. Further, the noise reduction of the present invention is effective regardless of whether the pumping direction of each amplification unit is the forward pumping system shown in FIG. 2B or the backward pumping system shown in FIG. 2C.

【0029】[0029]

【実施例】以下に図面を参照し本発明をより具体的に詳
述するが、以下に開示する実施例は本発明の単なる例示
に過ぎず、本発明の範囲を何等限定するものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings, but the embodiments disclosed below are merely examples of the present invention and do not limit the scope of the present invention.

【0030】(実施例1)図1を用いて実施例1を説明
する。1−1はEr添加石英系光ファイバ(ファイバ長
4m、比屈折率差1.8%、カットオフ波長1.1μ
m、Al添加濃度4wt%、Er添加濃度1310pp
m)、1−2はEr添加フッ化物ファイバ(ガラス組成
ZrF4 −BaF2 −LaF3 −YF3 −AlF3 −L
iF−NaF)、ファイバ長5m、比屈折率差2.5
%、カットオフ波長1.0μm、Er添加濃度1000
ppm)、2−1はEr添加光ファイバ1−1への励起
光を発生する980nm帯歪量子井戸半導体レーザを用
いた励起部(励起光量は80mW)、2−2はEr添加
光ファイバ1−2への励起光を発生する1480nm帯
発振の励起用半導体レーザを用いた励起部(励起光量は
100mW)、3−1,3−2は信号光(1510nm
〜1580nm)と励起部2−1,2−2で発生された
励起光を合波する合波器で、3−1はWDMファイバカ
ップラを、3−2はバルク型の合波器を用いた。4−
1,4−2および5は偏波無依存型の1550nm帯用
光アイソレータを用いた。
Example 1 Example 1 will be described with reference to FIG. 1-1 is an Er-doped silica optical fiber (fiber length 4 m, relative refractive index difference 1.8%, cutoff wavelength 1.1 μm).
m, Al addition concentration 4 wt%, Er addition concentration 1310 pp
m), 1-2 is Er-doped fluoride fiber (glass composition ZrF 4 -BaF 2 -LaF 3 -YF 3 -AlF 3 -L
iF-NaF), fiber length 5 m, relative refractive index difference 2.5
%, Cutoff wavelength 1.0 μm, Er addition concentration 1000
ppm), 2-1 is a pumping section (pumping light amount is 80 mW) using a 980 nm band strain quantum well semiconductor laser that generates pumping light to the Er-doped optical fiber 1-1, 2-2 is Er-doped optical fiber 1- A pumping section (pumping light amount is 100 mW) using a semiconductor laser for pumping 1480 nm band oscillation that generates pumping light to 2; 3-1 and 3-2 are signal lights (1510 nm
˜1580 nm) and a pump for synthesizing the pumping light generated by the pumping units 2-1 and 2-2. 3-1 is a WDM fiber coupler and 3-2 is a bulk-type multiplexer. . 4-
1, 4-2 and 5 are polarization independent optical isolators for the 1550 nm band.

【0031】図3に作成したファイバ型光増幅器の利得
帯域特性および雑音特性を示す。ただし、特性は図4に
示すWDM信号増幅特性評価系により評価した。図4に
おいて8−1,8−2,8−3,8−4,8−5,8−
6,8−7,8−8は波長可変の信号光源、9は波長可
変光源8−1〜8−8の信号光源を合波する合波器、1
0は入射信号光量を調整する光アッテネータ、11は被
測定光ファイバ増幅器、12は光スペクトラムアナライ
ザである。波長可変光源8−1,8−2,8−3,8−
4,8−5,8−6,8−7,8−8の信号波長は15
32、1536、1540、1544、1548、15
52、1556、1560nmである。図3に示すよう
に、本実施例の光ファイバ増幅器は1532〜1560
nmのWDM信号に対して利得偏差1dBで光増幅でき
ると共に、雑音指数は4.8dB以下であった。また、
本図には従来技術5および光アイソレータ5を除去した
場合の雑音特性も比較のため示す。光アイソレータを挿
入することにより雑音特性が大幅に改善できることが判
明した。以上のことから、広帯域光ファイバ増幅器の低
雑音化が達成できる。
FIG. 3 shows the gain band characteristic and the noise characteristic of the fiber type optical amplifier prepared. However, the characteristics were evaluated by the WDM signal amplification characteristic evaluation system shown in FIG. In FIG. 4, 8-1, 8-2, 8-3, 8-4, 8-5, 8-
6, 8-7 and 8-8 are variable wavelength signal light sources, and 9 is a multiplexer for multiplexing the variable wavelength light sources 8-1 to 8-8.
Reference numeral 0 is an optical attenuator for adjusting the amount of incident signal light, 11 is an optical fiber amplifier to be measured, and 12 is an optical spectrum analyzer. Wavelength variable light source 8-1, 8-2, 8-3, 8-
The signal wavelength of 4,8-5,8-6,8-7,8-8 is 15
32, 1536, 1540, 1544, 1548, 15
52, 1556 and 1560 nm. As shown in FIG. 3, the optical fiber amplifiers of this embodiment are 1532 to 1560.
Optical amplification was possible with a gain deviation of 1 dB for a WDM signal of nm, and the noise figure was 4.8 dB or less. Also,
This figure also shows, for comparison, the noise characteristics when the prior art 5 and the optical isolator 5 are removed. It was found that the noise characteristics can be greatly improved by inserting an optical isolator. From the above, it is possible to reduce the noise of the broadband optical fiber amplifier.

【0032】なお、図3に示す特性は前段増幅部を図2
(c)に示す後方励起系に、あるいは後段増幅部を図2
(b)に示す前方励起系にしても同様の増幅帯域特性お
よび雑音特性を得た。
It should be noted that the characteristics shown in FIG.
The backward pumping system shown in FIG.
Similar amplification band characteristics and noise characteristics were obtained with the forward pumping system shown in (b).

【0033】(実施例2)図1を用いて実施例2を説明
する。1−1はEr添加石英系光ファイバ(ファイバ長
30m、比屈折率差0.7%、カットオフ波長1.1μ
m、Al添加濃度10000ppm、Er添加濃度10
000ppm)、1−2は酸化物他成分ガラスファイバ
(ガラス組成:アルミノケイ酸塩ガラス(SiO2 (6
5.3wt%)−Al23 (4.9wt%)−Li2
O(2.8wt%)−Na2 O(18wt%)−MgO
(2.2wt%)−CaO(6.5wt%)−Sb2
3 (0.3wt%))、ファイバ長60cm、比屈折率
差0.7%、カットオフ波長1.1μm、Er添加濃度
10000ppm)、2−1はEr添加光ファイバ1−
1への励起光を発生する980nm帯歪量子井戸半導体
レーザを用いた励起部(励起光量は80mW)、2−2
はEr添加光ファイバ1−2への励起光を発生巣る14
80nm帯発信の励起用半導体レーザを用いた励起部
(励起光量は100mW)、3−1,3−2は信号光
(1510nm〜1580nm)と励起部2−1,2−
2で発生された励起光を合波する合波器で、3−1はW
DMファバカップラを、3−2はバルク型の合波器を用
いた。4−1,4−2および5は偏波無依存型の155
0nm帯用光アイソレータを用いた。
(Second Embodiment) A second embodiment will be described with reference to FIG. 1-1 is an Er-doped silica optical fiber (fiber length 30 m, relative refractive index difference 0.7%, cutoff wavelength 1.1 μm).
m, Al addition concentration 10000 ppm, Er addition concentration 10
000 ppm), 1-2 is oxide other component glass fiber (glass composition: aluminosilicate glass (SiO 2 (6
5.3wt%) - Al 2 O 3 (4.9wt%) - Li 2
O (2.8wt%) - Na 2 O (18wt%) - MgO
(2.2wt%) - CaO (6.5wt %) - Sb 2 O
3 (0.3 wt%)), fiber length 60 cm, relative refractive index difference 0.7%, cutoff wavelength 1.1 μm, Er addition concentration 10000 ppm), 2-1 is Er addition optical fiber 1-
A pumping section (a pumping light amount is 80 mW) using a 980 nm band strained quantum well semiconductor laser that generates pumping light for 1 to 2-2
Generates excitation light to the Er-doped optical fiber 1-2 14
Excitation unit (excitation light amount is 100 mW) using an excitation semiconductor laser emitting 80 nm band, 3-1 and 3-2 are signal light (1510 nm to 1580 nm) and excitation units 2-1 and 2-
A multiplexer that combines the pumping light generated in 2 with 3-1 is W
A DM fab coupler and a bulk multiplexer 3-2 were used. 4-1, 4-2 and 5 are polarization independent 155
An optical isolator for 0 nm band was used.

【0034】図5に作成したファイバ型光増幅器の利得
帯域特性および雑音特性を示す。ただし、図4に示すW
DM信号増幅特性評価系の波長可変光源8−1,8−
2,8−3,8−4,8−5,8−6,8−7,8−8
の信号波長は、1538,1542,1546,155
0,1554,1558,1560,1562nmであ
る。図5に示すように、本実施例の光ファイバ増幅器は
1542〜1558nmのWDM信号に対して利得偏差
0.5dBで光増幅できると共に、雑音指数は4.5d
B以下であった。また、本図には光アイソレータ5を除
去した場合の雑音特性も比較のため示す。光アイソレー
タを挿入することにより雑音特性が大幅に改善できるこ
とが判明した。以上のことから、広帯域光ファイバ増幅
器の低雑音化が達成できた。
FIG. 5 shows the gain band characteristic and the noise characteristic of the fiber type optical amplifier prepared. However, W shown in FIG.
Variable wavelength light sources 8-1, 8-of DM signal amplification characteristic evaluation system
2,8-3,8-4,8-5,8-6,8-7,8-8
Signal wavelengths of 1538, 1542, 1546, 155
0, 1554, 1558, 1560, 1562 nm. As shown in FIG. 5, the optical fiber amplifier of the present embodiment can optically amplify a WDM signal of 1542 to 1558 nm with a gain deviation of 0.5 dB and a noise figure of 4.5 d.
It was B or less. The figure also shows the noise characteristics when the optical isolator 5 is removed for comparison. It was found that the noise characteristics can be greatly improved by inserting an optical isolator. From the above, the noise reduction of the broadband optical fiber amplifier was achieved.

【0035】なお、図5に示す特性は前段増幅部を図2
(c)に示す後方励起系にあるいは後段増幅部を図2
(b)に示す前方励起系にしても同様の増幅帯域特性お
よび雑音特性を得た。
It should be noted that the characteristics shown in FIG.
The backward pumping system shown in FIG.
Similar amplification band characteristics and noise characteristics were obtained with the forward pumping system shown in (b).

【0036】(実施例3)上記実施例1および2では、
Er添加石英系光ファイバとEr添加フッ化物ファイ
バ、Er添加石英系光ファイバとEr添加酸化物他成分
ガラスファイバの2つの増幅部から成る光ファイバ増幅
器について説明した。構成は図1に示すものを用いた。
表1〜表12に実施した2つの増幅部から成る光ファイ
バ増幅器の増幅特性(増幅帯域特性、雑音特性)をまと
めて示す(実施例1および2の特性も合せて示してい
る)。全ての組み合わせにおいて、光アイソレータが無
い場合に比べ、光アイソレータ5を挿入することにより
雑音指数は低減している。以上のことから、広帯域光フ
ァイバ増幅器の低雑音化が達成できた。
(Embodiment 3) In the above Embodiments 1 and 2,
An optical fiber amplifier having two amplifying sections, that is, an Er-doped silica optical fiber and an Er-doped fluoride fiber, and an Er-doped silica optical fiber and an Er-doped oxide other component glass fiber has been described. The structure used was that shown in FIG.
Tables 1 to 12 collectively show the amplification characteristics (amplification band characteristics, noise characteristics) of the optical fiber amplifiers composed of two amplifiers (the characteristics of Examples 1 and 2 are also shown). In all combinations, the noise figure is reduced by inserting the optical isolator 5 as compared with the case without the optical isolator. From the above, the noise reduction of the broadband optical fiber amplifier was achieved.

【0037】なお、表1〜表12に示す特性は前段増幅
部を図2(b)に示す後方励起系あるいは後段増幅部を
図2(b)に示す前方励起系にしても同様の増幅帯域特
性および雑音特性を得た。
The characteristics shown in Tables 1 to 12 have the same amplification band even if the front stage amplification section is set to the backward pumping system shown in FIG. 2B or the rear stage amplification section is set to the forward pumping system shown in FIG. 2B. The characteristics and noise characteristics are obtained.

【0038】また、後方励起系には1480nm帯の励
起光源部を用いたが、980nm帯の励起光源部を用い
た場合(後段で使用する各Er添加ファイバのファイバ
長を半分にして測定した)も、光アイソレータ5を挿入
することにより雑音指数を低減でき、広帯域光ファイバ
増幅器の低雑音化が達成できた。
Further, although a pumping light source part of 1480 nm band was used for the backward pumping system, when a pumping light source part of 980 nm band was used (measured by halving the fiber length of each Er-doped fiber used in the subsequent stage). Also, the noise figure can be reduced by inserting the optical isolator 5, and the noise reduction of the wide band optical fiber amplifier can be achieved.

【0039】なお、表1〜表12では、それぞれ組成の
異なる2つのEr添加ファイバを増幅媒体として用いた
複数の増幅部を直列に接続することにより構成される光
ファイバ増幅器の一例について示したが、Al共添加E
r添加石英系ファイバの他、P,F,Ge,Eu,Yb
共添加石英系ファイバ(複数の共添加でも同様である)
を用いた組み合わせについても同様の低雑音化の結果を
得ている。
Tables 1 to 12 show an example of an optical fiber amplifier constructed by connecting in series a plurality of amplifying sections using two Er-doped fibers having different compositions as an amplifying medium. , Al co-added E
In addition to r-doped silica fiber, P, F, Ge, Eu, Yb
Co-doped silica fiber (same for multiple co-doped fibers)
Similar noise reduction results were obtained for the combinations using.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】[0044]

【表5】 [Table 5]

【0045】[0045]

【表6】 [Table 6]

【0046】[0046]

【表7】 [Table 7]

【0047】[0047]

【表8】 [Table 8]

【0048】[0048]

【表9】 [Table 9]

【0049】[0049]

【表10】 [Table 10]

【0050】[0050]

【表11】 [Table 11]

【0051】[0051]

【表12】 [Table 12]

【0052】(実施例4)表13〜表14に実施した3
つの増幅部から成る光ファイバ増幅器の増幅特性(増幅
帯域特性、雑音特性)をまとめて示す。構成は図2
(a)に示すものを用いた。なお、光アイソレータ6−
1を挿入時および非挿入時の特性の差異は無かった。全
ての組み合わせにおいて、光アイソレータが無い場合に
比べ、光アイソレータ5を挿入することにより雑音指数
は低減している。以上のことから、広帯域光ファイバ増
幅器の低雑音化が達成できた。
(Example 4) 3 performed in Tables 13 to 14
The amplification characteristics (amplification band characteristic, noise characteristic) of the optical fiber amplifier composed of two amplifiers are shown together. The configuration is shown in Figure 2.
The one shown in (a) was used. The optical isolator 6-
There was no difference in the characteristics when 1 was inserted and when it was not inserted. In all combinations, the noise figure is reduced by inserting the optical isolator 5 as compared with the case without the optical isolator. From the above, the noise reduction of the broadband optical fiber amplifier was achieved.

【0053】なお、表13〜表14に示す特性は前段増
幅部を図2(c)に示す後方励起系に、あるいは後段増
幅部を図2(b)に示す前方励起系にしても同様の増幅
帯域特性および雑音特性を得た。
The characteristics shown in Tables 13 to 14 are the same when the front-stage amplifier section is the backward pumping system shown in FIG. 2C or the rear-stage amplifier section is the forward pumping system shown in FIG. 2B. The amplification band characteristic and noise characteristic were obtained.

【0054】また、次段増幅部および3段目増幅部の励
起には1480nm帯の励起光源部を用いたが、980
nm帯の励起光源部を用いた場合(後段で使用する各E
r添加ファイバのファイバ長を半分にして測定した)
も、光アイソレータ5を挿入することにより雑音指数を
低減でき、広帯域光ファイバ増幅器の低雑音化が達成で
きた。
A pumping light source unit in the 1480 nm band was used for pumping the next stage amplifying unit and the third stage amplifying unit.
When using the excitation light source section in the nm band (each E used in the subsequent stage
(Measured by halving the fiber length of r-doped fiber)
Also, the noise figure can be reduced by inserting the optical isolator 5, and the noise reduction of the wide band optical fiber amplifier can be achieved.

【0055】[0055]

【表13】 [Table 13]

【0056】[0056]

【表14】 [Table 14]

【0057】なお、表13〜表14では、3つの異なる
Er添加ファイバを増幅媒体として用いた複数の増幅部
を直列に接続することにより構成される光ファイバ増幅
器の一例について示したが、他の組み合わせ、およびA
lとも添加Er添加石英系ファイバの他、P,F,G
e,Eu,Yb共添加石英系ファイバ(複数の共添加で
も同様である)を用いた場合についても同様の低雑音化
の結果を得ている。
Although Tables 13 to 14 show examples of optical fiber amplifiers configured by connecting in series a plurality of amplifying sections using three different Er-doped fibers as amplifying media, other examples are shown. Combination, and A
l-doped Er-doped silica fiber, P, F, G
Similar results of noise reduction are obtained also in the case of using e-, Eu-, and Yb-codoped silica fibers (the same applies to a plurality of co-doped fibers).

【0058】従って上記実施例1,2,3,4の結果よ
り、本発明がガラス組成の異なるEr添加ファイバを増
幅媒体として用いた複数の増幅部を直列に接続すること
により構成される光ファイバ増幅器の低雑音化に対して
非常に有効であることが確認できた。
Therefore, from the results of Examples 1, 2, 3 and 4, the optical fiber according to the present invention is constructed by connecting in series a plurality of amplifying sections using Er-doped fibers having different glass compositions as an amplifying medium. It was confirmed that it is very effective in reducing the noise of the amplifier.

【0059】以上の実施例では、2および3つの増幅部
からなる光ファイバ増幅器について説明したが、本実施
例に限定するものではなく、4,5およびそれ以上の増
幅部からなる光ファイバ増幅器についても十分可能であ
る。
In the above embodiments, the optical fiber amplifier consisting of two and three amplifying sections has been described, but the present invention is not limited to this embodiment, and the optical fiber amplifier consisting of four, five and more amplifying sections is described. Is also possible enough.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ガラス
組成の異なるEr添加ファイバを増幅媒体として用いた
複数の増幅部を直列に接続することにより構成される光
ファイバ増幅器に対して、前段増幅部の励起光源部にE
rの 411/2準位を励起する光源を用いることおよび少
なくとも初段増幅部と次段増幅部を光アイソレータを介
して接続することにより、低雑音化が容易に達成できる
利点を有する。
As described above, according to the present invention, the optical fiber amplifier constituted by connecting in series a plurality of amplifying sections using Er-doped fibers having different glass compositions as an amplifying medium is used as a pre-stage. E for the excitation light source of the amplifier
By using a light source that excites the 4 I 11/2 level of r and connecting at least the first-stage amplification section and the second-stage amplification section through an optical isolator, there is an advantage that noise reduction can be easily achieved.

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

【図1】本発明の構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the present invention.

【図2】本発明の構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the present invention.

【図3】実施例1の光ファイバ増幅器の増幅特性を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing amplification characteristics of the optical fiber amplifier of the first embodiment.

【図4】WDM信号増幅特性評価系の構成を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a WDM signal amplification characteristic evaluation system.

【図5】実施例2の光ファイバ増幅器の増幅特性を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing amplification characteristics of an optical fiber amplifier according to a second embodiment.

【図6】従来技術1の構成を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of Conventional Technique 1.

【図7】従来技術2の光ファイバ増幅器の増幅特性図で
ある。
FIG. 7 is an amplification characteristic diagram of an optical fiber amplifier according to prior art 2.

【図8】従来技術3の構成を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of Conventional Technique 3.

【図9】従来技術4の光ファイバ増幅器の増幅特性図で
ある。
FIG. 9 is an amplification characteristic diagram of an optical fiber amplifier of the related art 4.

【図10】従来技術5の構成を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a conventional technique 5.

【図11】従来技術5の光ファイバ増幅器の増幅特性図
である。
FIG. 11 is an amplification characteristic diagram of an optical fiber amplifier according to prior art 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1,1−2 増幅媒体であるEr添加光ファイバ 2−1,2−2 Er添加光ファイバへの励起光を発生
する励起光源部 3−1,3−2 信号光と励起光源部で発生された励起
光を合波する合波部 4−1,4−2 光増幅器の発振を抑えるための光アイ
ソレータ 5 初段増幅部7−1と次段増幅部7−2間に挿入した
光アイソレータ 6−1,6−2 各増幅部間に挿入する光アイソレータ 7 増幅部 7−1 初段増幅部 7−2 後段増幅部 7−3 後段増幅部 8 波長可変の信号光源 9 波長可変光源8の信号光源を合波する合波器 10 入射信号光量を調整する光アッテネータ 11 被測定光ファイバ増幅器 12 光スペクトラムアナライザ 13 光等価器
1-1, 1-2 Er-doped optical fiber that is an amplification medium 2-1, 2-2 Pumping light source unit that generates pumping light for Er-doped optical fiber 3-1 and 3-2 In signal light and pumping light source unit Multiplexing unit for multiplexing generated pump light 4-1 and 4-2 Optical isolator for suppressing oscillation of optical amplifier 5 Optical isolator inserted between first-stage amplification unit 7-1 and second-stage amplification unit 7-2 6-1 and 6-2 Optical isolator 7 inserted between each amplification unit 7 Amplification unit 7-1 First stage amplification unit 7-2 Post stage amplification unit 7-3 Post stage amplification unit 8 Wavelength variable signal light source 9 Wavelength variable light source 8 signal Multiplexer for multiplexing light sources 10 Optical attenuator for adjusting the amount of incident signal light 11 Optical fiber amplifier under test 12 Optical spectrum analyzer 13 Optical equalizer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 泰丈 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 須藤 昭一 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasunori Oishi 3-19-3 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Shoichi Sudo 3-19-3 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. within Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれレーザ遷移準位を有する希土類
元素または遷移金属元素よりなる活性種をコアまたはク
ラッドに添加した光ファイバ型増幅媒体と、前記活性種
を光学的に励起する励起光源と、前記励起光源の発する
励起光および被増幅光を結合して前記光ファイバ型増幅
媒体に導く光学手段よりなる光増幅部を複数個有し、 前記複数の光ファイバ型増幅媒体のうち少なくとも1つ
は他の光ファイバ型増幅媒体と異なるガラスホストを用
いており、 前記複数の光増幅部のうち、少なくとも初段の光増幅部
と次段の光増幅部は光アイソレータを介して接続されて
いることを特徴とする光増幅器。
1. An optical fiber type amplification medium in which an active species made of a rare earth element or a transition metal element having a laser transition level is added to a core or a clad, and a pumping light source for optically exciting the active species, It has a plurality of optical amplification units each of which is composed of optical means for coupling pumping light emitted from a pumping light source and light to be amplified to lead to the optical fiber type amplification medium, and at least one of the plurality of optical fiber type amplification media is And a glass host different from the optical fiber type amplification medium, wherein at least the first-stage optical amplification unit and the second-stage optical amplification unit of the plurality of optical amplification units are connected via an optical isolator. Optical amplifier.
【請求項2】 前記光ファイバ型増幅媒体がEr添加石
英系光ファイバ、Er添加酸化物系多成分ガラスファイ
バ、Er添加フッ化物系ガラスファイバ、Er添加カル
コゲナイドガラスファイバ、Er添加テルライドガラス
ファイバの中から選択されたファイバであることを特徴
とする請求項1記載の光増幅器。
2. The optical fiber type amplifying medium is one of an Er-doped silica optical fiber, an Er-doped oxide multi-component glass fiber, an Er-doped fluoride glass fiber, an Er-doped chalcogenide glass fiber and an Er-doped telluride glass fiber. The optical amplifier according to claim 1, which is a fiber selected from
【請求項3】 前記Er添加酸化物系多成分ガラスファ
イバがアルミノケイ酸塩ガラスファイバ、フツリン酸ガ
ラスファイバまたはリン酸塩ガラスファイバであり、E
r添加フッ化物系ガラスファイバがZr系フッ化物ガラ
スファイバまたはIn系フッ化物ガラスファイバである
ことを特徴とする請求項2記載の光増幅器。
3. The Er-doped oxide multi-component glass fiber is aluminosilicate glass fiber, fluorophosphate glass fiber or phosphate glass fiber, and E
The optical amplifier according to claim 2, wherein the r-doped fluoride glass fiber is a Zr fluoride glass fiber or an In fluoride glass fiber.
【請求項4】 少なくとも前記初段増幅部の励起光源が
Erの 411/2準位を励起する光源であることを特徴と
する請求項1から3のいずれかに記載の光増幅器。
4. The optical amplifier according to claim 1, wherein at least the pumping light source of the first-stage amplifying unit is a light source that pumps the 4 I 11/2 level of Er.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195480B1 (en) 1997-08-06 2001-02-27 Hitachi, Ltd. Optical transmission device and optical transmission system employing the same
EP1079482A2 (en) * 1999-08-26 2001-02-28 Lucent Technologies Inc. Article comprising a high power/broad spectrum superfluorescent fiber radiation source
US6229936B1 (en) 1995-05-01 2001-05-08 Hitachi, Ltd. Optical amplifier, optical transmission equipment, optical transmission system, and method thereof
US6321002B1 (en) 1995-05-01 2001-11-20 Hitachi, Ltd. Optical amplifier, optical transmission equipment, optical transmission system, and method thereof
JP2003031875A (en) * 2001-07-13 2003-01-31 Fujikura Ltd Polarization-maintaining optical fiber amplifier
JP2013254975A (en) * 2007-03-12 2013-12-19 National Institute Of Information & Communication Technology Burst mode erbium-doped fiber amplifier
WO2024241977A1 (en) * 2023-05-24 2024-11-28 株式会社フジクラ Fiber laser device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6674938B2 (en) 1995-05-01 2004-01-06 Hitachi, Ltd. Optical amplifier, optical transmission equipment, optical transmission system, and method thereof
US6829408B2 (en) 1995-05-01 2004-12-07 Hitachi, Ltd. Optical amplifier, optical transmission equipment, optical transmission system, and method thereof
US6229936B1 (en) 1995-05-01 2001-05-08 Hitachi, Ltd. Optical amplifier, optical transmission equipment, optical transmission system, and method thereof
US6496617B2 (en) 1995-05-01 2002-12-17 Hitachi, Ltd. Optical amplifier, optical transmission equipment, optical transmission system, and method thereof
US6321002B1 (en) 1995-05-01 2001-11-20 Hitachi, Ltd. Optical amplifier, optical transmission equipment, optical transmission system, and method thereof
US6490387B2 (en) 1997-08-06 2002-12-03 Hitachi, Ltd. Optical transmission device and optical transmission system employing the same
US6671431B2 (en) 1997-08-06 2003-12-30 Hitachi, Ltd. Optical transmission device and optical transmission system employing the same
US6195480B1 (en) 1997-08-06 2001-02-27 Hitachi, Ltd. Optical transmission device and optical transmission system employing the same
US6314217B1 (en) 1997-08-06 2001-11-06 Hitachi, Ltd. Optical transmission device and optical transmission system employing the same
US6836587B2 (en) 1997-08-06 2004-12-28 Hitachi, Ltd. Optical transmission device and optical transmission system employing the same
EP1079482A2 (en) * 1999-08-26 2001-02-28 Lucent Technologies Inc. Article comprising a high power/broad spectrum superfluorescent fiber radiation source
JP2003031875A (en) * 2001-07-13 2003-01-31 Fujikura Ltd Polarization-maintaining optical fiber amplifier
JP2013254975A (en) * 2007-03-12 2013-12-19 National Institute Of Information & Communication Technology Burst mode erbium-doped fiber amplifier
WO2024241977A1 (en) * 2023-05-24 2024-11-28 株式会社フジクラ Fiber laser device

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