JPH09138432A - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- 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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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
善方法として提案された４つの方法を示す。
【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）。
ＡｌあるいはＡｌとＰを共添加する（従来技術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）。
する波長等価器を付加する（従来技術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）。
フッ化物ガラスに変更する（従来技術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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１８】少なくとも前記初段増幅部の励起光源がＥ
ｒの 4Ｉ11/2準位を励起する光源であるとよい。
ｒの 4Ｉ11/2準位を励起する光源であるとよい。
【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 4Ｉ11/2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。
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 4Ｉ11/2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。
【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 4Ｉ11/2準
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。
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 4Ｉ11/2準
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。
【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、
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、
【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、 4Ｉ11/2準
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）、 4Ｉ13/2準
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。
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、 4Ｉ11/2準
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）、 4Ｉ13/2準
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。
【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。
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。
【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 4Ｉ13/2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）。
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 4Ｉ13/2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）。
【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 4Ｉ13/2準位
のＥｒイオン数ｎ１の低減（増幅終準位 4Ｉ15/2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、
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 4Ｉ13/2準位
のＥｒイオン数ｎ１の低減（増幅終準位 4Ｉ15/2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、
【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。
【００２７】従って、本発明では、まず、初段増幅部に
おいて、Ｅｒの 4Ｉ11/2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）。
おいて、Ｅｒの 4Ｉ11/2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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2
Ｏ（２．８ｗｔ％）−Ｎａ2 Ｏ（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ
（２．２ｗｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ
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。
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％）−Ａｌ2 Ｏ3 （４．９ｗｔ％）−Ｌｉ2
Ｏ（２．８ｗｔ％）−Ｎａ2 Ｏ（１８ｗｔ％）−ＭｇＯ
（２．２ｗｔ％）−ＣａＯ（６．５ｗｔ％）−Ｓｂ2 Ｏ
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表３】
【００４３】
【表４】
【００４４】
【表５】
【００４５】
【表６】
【００４６】
【表７】
【００４７】
【表８】
【００４８】
【表９】
【００４９】
【表１０】
【００５０】
【表１１】
【００５１】
【表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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００５５】
【表１３】
【００５６】
【表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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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 4Ｉ11/2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。
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 4Ｉ11/2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。
【図１】本発明の構成を説明する図である。
【図２】本発明の構成を説明する図である。
【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。
図である。
【図４】ＷＤＭ信号増幅特性評価系の構成を説明する図
である。
である。
【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。
図である。
【図６】従来技術１の構成を説明する図である。
【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。
ある。
【図８】従来技術３の構成を説明する図である。
【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。
ある。
【図１０】従来技術５の構成を説明する図である。
【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。
である。
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
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (4)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【請求項４】 少なくとも前記初段増幅部の励起光源が
Ｅｒの 4Ｉ11/2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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29565295A JPH09138432A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29565295A JPH09138432A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 光増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138432A true JPH09138432A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17823424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29565295A Pending JPH09138432A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09138432A (ja) |
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-
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- 1995-11-14 JP JP29565295A patent/JPH09138432A/ja active Pending
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