JPH11307853A - 光ファイバ増幅器 - Google Patents
光ファイバ増幅器Info
- Publication number
- JPH11307853A JPH11307853A JP10116540A JP11654098A JPH11307853A JP H11307853 A JPH11307853 A JP H11307853A JP 10116540 A JP10116540 A JP 10116540A JP 11654098 A JP11654098 A JP 11654098A JP H11307853 A JPH11307853 A JP H11307853A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- edf
- output
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
- H04B10/296—Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
- H01S3/06758—Tandem amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/04—Gain spectral shaping, flattening
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1608—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth erbium
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成により、出力光パワーを所定の波
長範囲で精度良く平坦化させることができる光ファイバ
増幅器を提供する。 【解決手段】 本発明は、励起光が入射されると共に、
信号光の増幅処理を行う１又は複数の増幅用の光ファイ
バを備えた光ファイバ増幅器に関する。そして、１又は
複数の増幅用光ファイバの増幅特性における波長依存性
を、波長依存性を有する吸収処理により補償し、当該光
ファイバ増幅器からの出力信号光のパワーを所定波長範
囲で平坦化させる、増幅用光ファイバとしても適用する
ことが可能な１又は複数の利得平坦化用の光ファイバ
を、信号光の伝送経路上に介挿したことを特徴とする。
長範囲で精度良く平坦化させることができる光ファイバ
増幅器を提供する。 【解決手段】 本発明は、励起光が入射されると共に、
信号光の増幅処理を行う１又は複数の増幅用の光ファイ
バを備えた光ファイバ増幅器に関する。そして、１又は
複数の増幅用光ファイバの増幅特性における波長依存性
を、波長依存性を有する吸収処理により補償し、当該光
ファイバ増幅器からの出力信号光のパワーを所定波長範
囲で平坦化させる、増幅用光ファイバとしても適用する
ことが可能な１又は複数の利得平坦化用の光ファイバ
を、信号光の伝送経路上に介挿したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ増幅器に
関し、特に、出力光パワーを広い波長範囲かつ広い入力
領域に渡って平坦化させる技術に関するものである。
関し、特に、出力光パワーを広い波長範囲かつ広い入力
領域に渡って平坦化させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ増幅器、例えばＥＤＦＡ（Ｅ
ｒ ｄｏｐｅｄ ｆｉｂｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）
は、Ｅｒ３＋（エルビウムイオン）がコアに添加された
光ファイバ（ＥＤＦ）を利用した増幅器で、ＥＤＦ内に
励起光によって反転分布を起こさせ、その状態で信号光
（入力光）を入射させることによって誘導放出作用によ
り信号光を増幅させるものである。
ｒ ｄｏｐｅｄ ｆｉｂｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）
は、Ｅｒ３＋（エルビウムイオン）がコアに添加された
光ファイバ（ＥＤＦ）を利用した増幅器で、ＥＤＦ内に
励起光によって反転分布を起こさせ、その状態で信号光
（入力光）を入射させることによって誘導放出作用によ
り信号光を増幅させるものである。
【０００３】ＥＤＦＡを用いて、信号光パワーが均一で
複数の波長の信号光を増幅した場合、その出力特性は、
図２に示すように、波長によって異なったパワーが出力
される。なお、図２は、８波一括増幅の例であり、各波
長の入力光パワーが−２６［ｄＢｍ／ｃｈ］で均一の場
合である。この出力特性の波長依存性出力偏差は、ＥＤ
ＦＡを用いて、信号光を多段の中継増幅した場合、偏差
の累積により、信号光波長によってはＳ／Ｎ劣化や最悪
の場合には信号消失を招く原因となる。
複数の波長の信号光を増幅した場合、その出力特性は、
図２に示すように、波長によって異なったパワーが出力
される。なお、図２は、８波一括増幅の例であり、各波
長の入力光パワーが−２６［ｄＢｍ／ｃｈ］で均一の場
合である。この出力特性の波長依存性出力偏差は、ＥＤ
ＦＡを用いて、信号光を多段の中継増幅した場合、偏差
の累積により、信号光波長によってはＳ／Ｎ劣化や最悪
の場合には信号消失を招く原因となる。
【０００４】従来、このようなＥＤＦＡの波長依存性出
力偏差を軽減又は補償するための方法として、以下のよ
うな方法があった。
力偏差を軽減又は補償するための方法として、以下のよ
うな方法があった。
【０００５】（１）１段のＥＤＦＡでは出力側に、２段
以上のＥＤＦＡでは中間あるいは出力側に、利得等化器
（干渉膜フィルタやファイバグレーティング）を挿入す
る方法 （２）増幅媒体（ＥＤＦ）自体を工夫（Ｐ−ｄｏｐｅ
ｈｙｂｒｉｄ ＥＤＦなど）する方法
以上のＥＤＦＡでは中間あるいは出力側に、利得等化器
（干渉膜フィルタやファイバグレーティング）を挿入す
る方法 （２）増幅媒体（ＥＤＦ）自体を工夫（Ｐ−ｄｏｐｅ
ｈｙｂｒｉｄ ＥＤＦなど）する方法
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＥＤＦＡの波長依存性
出力偏差は光ファイバ増幅器の動作領域において一定で
はなく、図３に示すように、入力光パワー変化に応じて
偏差が異なる（多波増幅出力信号のスペクトルの傾きが
変化する）。
出力偏差は光ファイバ増幅器の動作領域において一定で
はなく、図３に示すように、入力光パワー変化に応じて
偏差が異なる（多波増幅出力信号のスペクトルの傾きが
変化する）。
【０００７】波長依存性出力偏差を補償するために、上
述した（１）利得等化器を用いる方法を適用した場合で
は、波長依存性出力の逆特性を有する利得等化器の設計
は困難を極める上、ある一つの入力パワーの出力偏差に
対する補償（フィット）しかできない。すなわち、光フ
ァイバ増幅器の全ての入力範囲（全入力域）に渡っての
出力等化は実現し得ない。もし、この方法でＥＤＦＡの
全入力域に渡る波長依存性出力偏差の軽減を実現するに
は、入力信号光パワーに対して等化特性が変化するアク
ティブな光部品が必須であるが、例えば、フィルタでの
入射角度を変えるためなどの可動部を有するため現実的
ではない。
述した（１）利得等化器を用いる方法を適用した場合で
は、波長依存性出力の逆特性を有する利得等化器の設計
は困難を極める上、ある一つの入力パワーの出力偏差に
対する補償（フィット）しかできない。すなわち、光フ
ァイバ増幅器の全ての入力範囲（全入力域）に渡っての
出力等化は実現し得ない。もし、この方法でＥＤＦＡの
全入力域に渡る波長依存性出力偏差の軽減を実現するに
は、入力信号光パワーに対して等化特性が変化するアク
ティブな光部品が必須であるが、例えば、フィルタでの
入射角度を変えるためなどの可動部を有するため現実的
ではない。
【０００８】一方、上述した（２）増幅媒体自体を工夫
する方法では、増幅媒体自体の構造が複雑になるため設
計が困難となることや、増幅媒体によっては出力等化さ
れる波長範囲が限定されてしまうため、扱いが困難であ
る。また、Ｐ−ｄｏｐｅ ｈｙｂｒｉｄ ＥＤＦを含め
たいかなる増幅媒体の場合においても、波長依存性出力
偏差には、入力光パワー依存性が存在し、入力光パワー
によっては平坦化を十分に達成できない。
する方法では、増幅媒体自体の構造が複雑になるため設
計が困難となることや、増幅媒体によっては出力等化さ
れる波長範囲が限定されてしまうため、扱いが困難であ
る。また、Ｐ−ｄｏｐｅ ｈｙｂｒｉｄ ＥＤＦを含め
たいかなる増幅媒体の場合においても、波長依存性出力
偏差には、入力光パワー依存性が存在し、入力光パワー
によっては平坦化を十分に達成できない。
【０００９】そのため、広い波長範囲に渡って、かつ、
広い入力信号光パワーに対して、出力を効率良く平坦化
させることができる光ファイバ増幅器が求められてい
る。
広い入力信号光パワーに対して、出力を効率良く平坦化
させることができる光ファイバ増幅器が求められてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、励起光が入射されると共に、信
号光の増幅処理を行う１又は複数の増幅用の光ファイバ
を備えた光ファイバ増幅器において、１又は複数の増幅
用光ファイバの増幅特性における波長依存性を、波長依
存性を有する吸収処理により補償し、当該光ファイバ増
幅器からの出力信号光のパワーを所定波長範囲で平坦化
させる、増幅用光ファイバとしても適用することが可能
な１又は複数の利得平坦化用の光ファイバを、信号光の
伝送経路上に介挿したことを特徴とする。
め、本発明においては、励起光が入射されると共に、信
号光の増幅処理を行う１又は複数の増幅用の光ファイバ
を備えた光ファイバ増幅器において、１又は複数の増幅
用光ファイバの増幅特性における波長依存性を、波長依
存性を有する吸収処理により補償し、当該光ファイバ増
幅器からの出力信号光のパワーを所定波長範囲で平坦化
させる、増幅用光ファイバとしても適用することが可能
な１又は複数の利得平坦化用の光ファイバを、信号光の
伝送経路上に介挿したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による光ファイバ増幅器をＥＤＦＡに適用
した第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
した第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【００１２】ここで、図１が第１の実施形態のＥＤＦＡ
の構成を示すブロック図である。図１において、第１の
実施形態のＥＤＦＡは、アイソレータ１、波長選択性を
有するＷＤＭ（波長合波）カプラ２、ＥＤＦ３、アイソ
レータ４、ＥＤＦ５及び励起光源（例えばレーザダイオ
ードでなる）６を有する。
の構成を示すブロック図である。図１において、第１の
実施形態のＥＤＦＡは、アイソレータ１、波長選択性を
有するＷＤＭ（波長合波）カプラ２、ＥＤＦ３、アイソ
レータ４、ＥＤＦ５及び励起光源（例えばレーザダイオ
ードでなる）６を有する。
【００１３】第１の実施形態のＥＤＦＡは、前方励起方
法を採用したものであり、従来と同様なアイソレータ
１、ＷＤＭカプラ２、ＥＤＦ３、アイソレータ４及び励
起光源６に加えて、出力側のアイソレータ４の後段に利
得等化器として機能するＥＤＦ５を設けたことを特徴と
するものである。なお、ＷＤＭカプラ２に接続される励
起光源６は、偏波合成、波長多重等を含むいずれの励起
光源であっても良い。また、出力側のアイソレータ４
は、波長選択性を有するものを適用することが好まし
い。すなわち、通過方向の光であっても、励起光源６か
らの励起光の通過を阻止するものを適用することが好ま
しい。
法を採用したものであり、従来と同様なアイソレータ
１、ＷＤＭカプラ２、ＥＤＦ３、アイソレータ４及び励
起光源６に加えて、出力側のアイソレータ４の後段に利
得等化器として機能するＥＤＦ５を設けたことを特徴と
するものである。なお、ＷＤＭカプラ２に接続される励
起光源６は、偏波合成、波長多重等を含むいずれの励起
光源であっても良い。また、出力側のアイソレータ４
は、波長選択性を有するものを適用することが好まし
い。すなわち、通過方向の光であっても、励起光源６か
らの励起光の通過を阻止するものを適用することが好ま
しい。
【００１４】図１から明らかなような新たに設けられた
ＥＤＦ５は、ＥＤＦ３とは異なって、励起光が入力され
ない（又はアイソレータ４から漏れた僅かな励起光が入
力される）ものである。
ＥＤＦ５は、ＥＤＦ３とは異なって、励起光が入力され
ない（又はアイソレータ４から漏れた僅かな励起光が入
力される）ものである。
【００１５】ＥＤＦ５に至るまでの処理は、前方励起方
法を採用した従来のＥＤＦＡと同様である。すなわち、
励起光源６から出射された励起光はＷＤＭカプラ２を介
してＥＤＦ３で吸収され、そこで十分な反転分布を起こ
す。励起光がＥＤＦ３に入射されている状態で入力光
（信号光）がＥＤＦ３に入射されると、その信号光は誘
導放出作用によって次第に増幅され、その増幅された信
号光が出射信号光（出力光）としてアイソレータ４から
放出される。
法を採用した従来のＥＤＦＡと同様である。すなわち、
励起光源６から出射された励起光はＷＤＭカプラ２を介
してＥＤＦ３で吸収され、そこで十分な反転分布を起こ
す。励起光がＥＤＦ３に入射されている状態で入力光
（信号光）がＥＤＦ３に入射されると、その信号光は誘
導放出作用によって次第に増幅され、その増幅された信
号光が出射信号光（出力光）としてアイソレータ４から
放出される。
【００１６】アイソレータ４から出力される出力光の光
増幅特性は、上記図２に示したような波長依存性を有
し、この波長依存性の光増幅特性は、図３に示したよう
に入力光パワーによって変化する。
増幅特性は、上記図２に示したような波長依存性を有
し、この波長依存性の光増幅特性は、図３に示したよう
に入力光パワーによって変化する。
【００１７】このような波長依存性を有する出力光の利
得を、広い波長範囲で、かつ、広い入力域に渡って平坦
化させるべく、利得等化器を構成しているＥＤＦ５が設
けられている。すなわち、励起しないＥＤＦ５は、ＥＤ
Ｆ自体のロスによる吸収特性を示し、その波長特性は、
ＥＤＦ３の励起時の増幅特性のほぼ逆特性となってい
る。しかも、ＥＤＦ５への入力光パワーによって、吸収
特性は、図４に示すようにアクティブに変化する。この
吸収特性の変化は、図３及び図４の比較から明らかなよ
うに、増幅時出力スペクトルの波長依存性を相殺する方
向に作用する。
得を、広い波長範囲で、かつ、広い入力域に渡って平坦
化させるべく、利得等化器を構成しているＥＤＦ５が設
けられている。すなわち、励起しないＥＤＦ５は、ＥＤ
Ｆ自体のロスによる吸収特性を示し、その波長特性は、
ＥＤＦ３の励起時の増幅特性のほぼ逆特性となってい
る。しかも、ＥＤＦ５への入力光パワーによって、吸収
特性は、図４に示すようにアクティブに変化する。この
吸収特性の変化は、図３及び図４の比較から明らかなよ
うに、増幅時出力スペクトルの波長依存性を相殺する方
向に作用する。
【００１８】以下、励起しないＥＤＦ５の波長特性は、
ＥＤＦ３の励起時の増幅特性のほぼ逆特性である吸収特
性を有することについて詳述する。
ＥＤＦ３の励起時の増幅特性のほぼ逆特性である吸収特
性を有することについて詳述する。
【００１９】ＥＤＦ３又は５への波長λでの入力光パワ
ーをＰｉｎ（λ）、波長λでの利得をＧ（λ）、ＥＤＦ
３又は５からの波長λでの出力光パワーをＰｏｕｔ
（λ）とすると、これらには（１）式の関係がある。利
得Ｇ（λ）は、（２）式に示すように、ＥＤＦ３又は５
のコア部の半径やＥＤＦ３又は５のファイバ長等で定ま
る値αと、利得係数ｇ（λ）との積で表すことができ
る。また、利得係数ｇ（λ）は、（３）式で近似するこ
とができる。
ーをＰｉｎ（λ）、波長λでの利得をＧ（λ）、ＥＤＦ
３又は５からの波長λでの出力光パワーをＰｏｕｔ
（λ）とすると、これらには（１）式の関係がある。利
得Ｇ（λ）は、（２）式に示すように、ＥＤＦ３又は５
のコア部の半径やＥＤＦ３又は５のファイバ長等で定ま
る値αと、利得係数ｇ（λ）との積で表すことができ
る。また、利得係数ｇ（λ）は、（３）式で近似するこ
とができる。
【００２０】 Ｐｏｕｔ（λ）＝Ｐｉｎ（λ）・Ｇ（λ） …（１） Ｇ（λ）＝α・ｇ（λ） …（２） ｇ（λ）≒σｅ（λ）・Ｎ２−σａ（λ）・Ｎ１ …（３） ここで、（３）式におけるσａ（λ）は、ＥＤＦ３又は
５において光エネルギーを吸収する度合いの指標である
吸光断面積（単位は［ｍ＾２；平方メートル］）であ
り、σｅ（λ）は、ＥＤＦ３又は５において光エネルギ
ーを放出する度合いの指標である誘導放出断面積（単位
は［ｍ＾２；平方メートル］）であり、ＥＤＦ３又は５
の種類（製品）によって固有な値である。Ｎ１及びＮ２
はそれぞれ、ＥＤＦ３又は５において光エネルギーを吸
収又は放出する単位（Ｅｒ＋３イオン等）での基底準位
又はその上準位にある電子の割合を示すものであって０
から１の値をとるものであり、両者の関係は、Ｎ１＋Ｎ
２が１であり、それ以外は取り得ない。
５において光エネルギーを吸収する度合いの指標である
吸光断面積（単位は［ｍ＾２；平方メートル］）であ
り、σｅ（λ）は、ＥＤＦ３又は５において光エネルギ
ーを放出する度合いの指標である誘導放出断面積（単位
は［ｍ＾２；平方メートル］）であり、ＥＤＦ３又は５
の種類（製品）によって固有な値である。Ｎ１及びＮ２
はそれぞれ、ＥＤＦ３又は５において光エネルギーを吸
収又は放出する単位（Ｅｒ＋３イオン等）での基底準位
又はその上準位にある電子の割合を示すものであって０
から１の値をとるものであり、両者の関係は、Ｎ１＋Ｎ
２が１であり、それ以外は取り得ない。
【００２１】図５は、ＥＤＦ３又は５において、Ｎ１及
びＮ２の組み合わせ毎の利得係数ｇ（λ）を、σａ
（λ）及びσｅ（λ）と共に示したものである。
びＮ２の組み合わせ毎の利得係数ｇ（λ）を、σａ
（λ）及びσｅ（λ）と共に示したものである。
【００２２】曲線Ｃ１１は、Ｎ２が０．９、Ｎ１が０．
１であり、上準位の電子が多く（基底準位に戻ろうとす
る電子が多く）、増幅作用を行う場合に相当する。これ
は、励起時における完全分布反転状態にほぼ対応してい
ると捉えることができる。すなわち、励起光が入射され
るＥＤＦ３は、この状態にあると捉えることができる。
１であり、上準位の電子が多く（基底準位に戻ろうとす
る電子が多く）、増幅作用を行う場合に相当する。これ
は、励起時における完全分布反転状態にほぼ対応してい
ると捉えることができる。すなわち、励起光が入射され
るＥＤＦ３は、この状態にあると捉えることができる。
【００２３】一方、曲線Ｃ３は、Ｎ２が０．１、Ｎ１が
０．９であり、基底準位の電子が多く（上準位に上がろ
うとしてエネルギーを吸収する電子が多く）、吸収（吸
光）作用を行う場合に相当する。これは、ほぼ無励起時
の状態に対応していると捉えることができる。すなわ
ち、励起光が入射されないＥＤＦ５は、この状態にある
と捉えることができる。
０．９であり、基底準位の電子が多く（上準位に上がろ
うとしてエネルギーを吸収する電子が多く）、吸収（吸
光）作用を行う場合に相当する。これは、ほぼ無励起時
の状態に対応していると捉えることができる。すなわ
ち、励起光が入射されないＥＤＦ５は、この状態にある
と捉えることができる。
【００２４】これら曲線Ｃ１１及びＣ３から、増幅処理
するＥＤＦ３の利得係数ｇ（λ）の波長依存性と、吸収
処理するＥＤＦ５の利得係数ｇ（λ）の波長依存性と
は、逆特性になっていることが分かる。
するＥＤＦ３の利得係数ｇ（λ）の波長依存性と、吸収
処理するＥＤＦ５の利得係数ｇ（λ）の波長依存性と
は、逆特性になっていることが分かる。
【００２５】すなわち、例えば、同じ材質でほぼ同じ長
さのＥＤＦを、増幅作用を行うＥＤＦ３及び吸収作用
（平坦化作用）を担うＥＤＦ５に適用した場合には、Ｅ
ＤＦ５からの出力光パワーは、広い波長範囲、かつ、広
い入力域で平坦になることが分かる。
さのＥＤＦを、増幅作用を行うＥＤＦ３及び吸収作用
（平坦化作用）を担うＥＤＦ５に適用した場合には、Ｅ
ＤＦ５からの出力光パワーは、広い波長範囲、かつ、広
い入力域で平坦になることが分かる。
【００２６】ここで、実際の製品化においては、ＥＤＦ
５の長さを、出力光パワーが所定の波長範囲で平坦にな
るように、あるいは、所望の利得平坦度を達成させつつ
最大の出力が得られるように、特性を確認しながら適宜
切断して、十分な特性（平坦化、出力パワー）を達成す
るようにする。すなわち、工程図の図示は省略するが、
当該ＥＤＦＡの製造工程に、ＥＤＦ３の増幅特性に応じ
て、ＥＤＦ５の長さを調整する調整工程を含むようにす
る。
５の長さを、出力光パワーが所定の波長範囲で平坦にな
るように、あるいは、所望の利得平坦度を達成させつつ
最大の出力が得られるように、特性を確認しながら適宜
切断して、十分な特性（平坦化、出力パワー）を達成す
るようにする。すなわち、工程図の図示は省略するが、
当該ＥＤＦＡの製造工程に、ＥＤＦ３の増幅特性に応じ
て、ＥＤＦ５の長さを調整する調整工程を含むようにす
る。
【００２７】なお、上準位の電子の割合Ｎ１がの方多い
曲線Ｃ８〜Ｃ１０も増幅作用を担う場合であり、基底準
位の電子の割合Ｎ２の方が多い曲線Ｃ４〜Ｃ６も吸収作
用を担う場合であり、上準位の電子の割合Ｎ１と基底準
位の電子の割合Ｎ２とが等しい曲線Ｃ７は、増幅が頭打
ちになる飽和状態に相当する。
曲線Ｃ８〜Ｃ１０も増幅作用を担う場合であり、基底準
位の電子の割合Ｎ２の方が多い曲線Ｃ４〜Ｃ６も吸収作
用を担う場合であり、上準位の電子の割合Ｎ１と基底準
位の電子の割合Ｎ２とが等しい曲線Ｃ７は、増幅が頭打
ちになる飽和状態に相当する。
【００２８】以上のように、図５から、増幅用であるＥ
ＤＦ３の波長依存性と逆特性を有するＥＤＦ５を設ける
ことにより、一般的なＥＤＦＡの増幅特性である１５３
０ｎｍ帯のＡＳＥ（自然誘導放出作用）の急激な成長を
軽減させることができ、広い波長範囲に渡る利得平坦化
が実現可能となることが分かる。さらに、ＥＤＦ３から
の増幅による出力光パワーの増減に応じて、ＥＤＦ５の
吸収特性が、出力偏差を相殺するように作用するので、
広い入力域に渡っての利得平坦化を実現できる。
ＤＦ３の波長依存性と逆特性を有するＥＤＦ５を設ける
ことにより、一般的なＥＤＦＡの増幅特性である１５３
０ｎｍ帯のＡＳＥ（自然誘導放出作用）の急激な成長を
軽減させることができ、広い波長範囲に渡る利得平坦化
が実現可能となることが分かる。さらに、ＥＤＦ３から
の増幅による出力光パワーの増減に応じて、ＥＤＦ５の
吸収特性が、出力偏差を相殺するように作用するので、
広い入力域に渡っての利得平坦化を実現できる。
【００２９】第１の実施形態のＥＤＦＡによれば、出力
段に、無励起のＥＤＦ５を設けるという簡単な構成追加
により、出力光パワーを広い波長範囲で、かつ、広い入
力域に渡って容易に平坦化させることができる。
段に、無励起のＥＤＦ５を設けるという簡単な構成追加
により、出力光パワーを広い波長範囲で、かつ、広い入
力域に渡って容易に平坦化させることができる。
【００３０】すなわち、従来では、ＥＤＦ３からの広い
波長範囲かつ広い入力域に渡っての波長間出力偏差の軽
減は、入力パワーに応じて等化特性がアクティブに変化
する可動部を有する極めて複雑な構成の利得等化フィル
タを必要とするか、又は、複雑な構造の増幅媒体を必要
としたが、第１の実施形態の構成によると、出力段に無
励起のＥＤＦ５を接続するだけで制御機構等は一切必要
としない極めてシンプルな構成で容易に波長間利得偏差
の軽減を実現できる。
波長範囲かつ広い入力域に渡っての波長間出力偏差の軽
減は、入力パワーに応じて等化特性がアクティブに変化
する可動部を有する極めて複雑な構成の利得等化フィル
タを必要とするか、又は、複雑な構造の増幅媒体を必要
としたが、第１の実施形態の構成によると、出力段に無
励起のＥＤＦ５を接続するだけで制御機構等は一切必要
としない極めてシンプルな構成で容易に波長間利得偏差
の軽減を実現できる。
【００３１】さらに、安価な構成によって、極めて効果
的に利得偏差を軽減することができる。
的に利得偏差を軽減することができる。
【００３２】また、従来の波長依存性出力偏差の低減法
を用いた場合には、１段増幅の構成を有するＥＤＦＡに
おいては、出力偏差の低減手段が光フィルタ（すなわ
ち、単なる波長依存性を有するロス）を挿入する方法で
あったため、基本的には１５３０ｎｍ帯のＡＳＥ出力の
増加を低減させるだけであるが（１５５０ｎｍ付近の出
力は低減手段を挿入する前のままの出力か、挿入する前
より低い出力）、第１の実施形態の構成によると、１段
増幅の構成を有するＥＤＦＡでも出力偏差低減手段を入
れる前よりも１５５０ｎｍ付近の出力光（信号光）パワ
ーの増加が図れる。この１５３０ｎｍ帯の出力パワーの
低減と、１５５０ｎｍ帯の出力光パワーの改善（増加）
は、従来の手段を用いた場合よりも、出力偏差低減手段
の通過後の出力の高出力化を実現し、伝送容量の拡大
や、伝送ロス補償の長スパン化にも寄与する。
を用いた場合には、１段増幅の構成を有するＥＤＦＡに
おいては、出力偏差の低減手段が光フィルタ（すなわ
ち、単なる波長依存性を有するロス）を挿入する方法で
あったため、基本的には１５３０ｎｍ帯のＡＳＥ出力の
増加を低減させるだけであるが（１５５０ｎｍ付近の出
力は低減手段を挿入する前のままの出力か、挿入する前
より低い出力）、第１の実施形態の構成によると、１段
増幅の構成を有するＥＤＦＡでも出力偏差低減手段を入
れる前よりも１５５０ｎｍ付近の出力光（信号光）パワ
ーの増加が図れる。この１５３０ｎｍ帯の出力パワーの
低減と、１５５０ｎｍ帯の出力光パワーの改善（増加）
は、従来の手段を用いた場合よりも、出力偏差低減手段
の通過後の出力の高出力化を実現し、伝送容量の拡大
や、伝送ロス補償の長スパン化にも寄与する。
【００３３】図６は、８波の入力光パワーが−１２［ｄ
Ｂｍ／ｃｈ］均一の場合における増幅用のＥＤＦ３から
の出力光の波長依存性と（図６（Ａ））、利得平坦化用
のＥＤＦ５を含めた場合の出力光の波長依存性（図６
（Ｂ））とを示すものである。ＥＤＦ３からの出力光に
おける出力偏差ΔＧは５．８２［ｄＢｍ］であるのに対
して、ＥＤＦ５からの出力光における出力偏差ΔＧは
３．３３［ｄＢｍ］であり、第１の実施形態により出力
偏差が改善されていることが分かる。また、図６（Ａ）
の場合における８波の出力光パワーの総計が１４．７４
［ｄＢｍ］であるのに対して、図６（Ｂ）の場合におけ
る８波の出力光パワーの総計が１３．５４［ｄＢｍ］で
あり、ＥＤＦ５を設けたことによるパワーの損失がほと
んどないことが分かる。
Ｂｍ／ｃｈ］均一の場合における増幅用のＥＤＦ３から
の出力光の波長依存性と（図６（Ａ））、利得平坦化用
のＥＤＦ５を含めた場合の出力光の波長依存性（図６
（Ｂ））とを示すものである。ＥＤＦ３からの出力光に
おける出力偏差ΔＧは５．８２［ｄＢｍ］であるのに対
して、ＥＤＦ５からの出力光における出力偏差ΔＧは
３．３３［ｄＢｍ］であり、第１の実施形態により出力
偏差が改善されていることが分かる。また、図６（Ａ）
の場合における８波の出力光パワーの総計が１４．７４
［ｄＢｍ］であるのに対して、図６（Ｂ）の場合におけ
る８波の出力光パワーの総計が１３．５４［ｄＢｍ］で
あり、ＥＤＦ５を設けたことによるパワーの損失がほと
んどないことが分かる。
【００３４】図７は、８波の入力光パワーが−２４［ｄ
Ｂｍ／ｃｈ］均一の場合における増幅用のＥＤＦ３から
の出力光の波長依存性と（図７（Ａ））、利得平坦化用
のＥＤＦ５を含めた場合の出力光の波長依存性（図７
（Ｂ））とを示すものである。ＥＤＦ３からの出力光に
おける出力偏差ΔＧは８．７７［ｄＢｍ］であるのに対
して、ＥＤＦ５からの出力光における出力偏差ΔＧは
５．９１［ｄＢｍ］であり、第１の実施形態により出力
偏差が改善されていることが分かる。また、図７（Ａ）
の場合における８波の出力光パワーの総計が１０．１７
［ｄＢｍ］であるのに対して、図７（Ｂ）の場合におけ
る８波の出力光パワーの総計が８．６２［ｄＢｍ］であ
り、ＥＤＦ５を設けたことによるパワーの損失がほとん
どないことが分かる。さらに、いずれの場合であって
も、１５４０ｎｍを中心とする４波の信号に対しては、
ＥＤＦ５を挿入する前よりも出力光パワーが上昇してい
る。
Ｂｍ／ｃｈ］均一の場合における増幅用のＥＤＦ３から
の出力光の波長依存性と（図７（Ａ））、利得平坦化用
のＥＤＦ５を含めた場合の出力光の波長依存性（図７
（Ｂ））とを示すものである。ＥＤＦ３からの出力光に
おける出力偏差ΔＧは８．７７［ｄＢｍ］であるのに対
して、ＥＤＦ５からの出力光における出力偏差ΔＧは
５．９１［ｄＢｍ］であり、第１の実施形態により出力
偏差が改善されていることが分かる。また、図７（Ａ）
の場合における８波の出力光パワーの総計が１０．１７
［ｄＢｍ］であるのに対して、図７（Ｂ）の場合におけ
る８波の出力光パワーの総計が８．６２［ｄＢｍ］であ
り、ＥＤＦ５を設けたことによるパワーの損失がほとん
どないことが分かる。さらに、いずれの場合であって
も、１５４０ｎｍを中心とする４波の信号に対しては、
ＥＤＦ５を挿入する前よりも出力光パワーが上昇してい
る。
【００３５】なお、図６及び図７の実験では、ＥＤＦ５
の最適化を行っていないので、改善度合はやや低くなっ
ている。
の最適化を行っていないので、改善度合はやや低くなっ
ている。
【００３６】図８は、第１の実施形態を応用した構成に
おける入力光パワーＰｉｎの依存性を示す特性図であ
る。なお、実験で、図６及び図７での実験とは異なるＥ
ＤＦ３及びＥＤＦ５を適用している。この図８から、第
１の実施形態によれば、入力光パワーＰｉｎによる依存
性がかなり小さいことが分かる。
おける入力光パワーＰｉｎの依存性を示す特性図であ
る。なお、実験で、図６及び図７での実験とは異なるＥ
ＤＦ３及びＥＤＦ５を適用している。この図８から、第
１の実施形態によれば、入力光パワーＰｉｎによる依存
性がかなり小さいことが分かる。
【００３７】また、この第１の実施形態では、上述する
ように、利得平坦化用のＥＤＦ５を増幅用のＥＤＦ３の
後段に設けている。ＥＤＦ３の増幅特性とＥＤＦ５の吸
収特性との合成特性が平坦であれば良いので、利得平坦
化用のＥＤＦ５を増幅用のＥＤＦ３の前段に設けるよう
にしても良い（これも本発明の一実施形態を構成す
る）。第１の実施形態の場合、利得平坦化用のＥＤＦ５
は、ＥＤＦ３の増幅処理での雑音成分には影響を与えぬ
ように機能するので、後者に比べ、ＮＦ（雑音指数）が
低くなり、好ましい実施形態である。
ように、利得平坦化用のＥＤＦ５を増幅用のＥＤＦ３の
後段に設けている。ＥＤＦ３の増幅特性とＥＤＦ５の吸
収特性との合成特性が平坦であれば良いので、利得平坦
化用のＥＤＦ５を増幅用のＥＤＦ３の前段に設けるよう
にしても良い（これも本発明の一実施形態を構成す
る）。第１の実施形態の場合、利得平坦化用のＥＤＦ５
は、ＥＤＦ３の増幅処理での雑音成分には影響を与えぬ
ように機能するので、後者に比べ、ＮＦ（雑音指数）が
低くなり、好ましい実施形態である。
【００３８】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明による光ファイバ増幅器をＥＤＦＡに適用
した第２の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明す
る。
した第２の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明す
る。
【００３９】ここで、図９が第２の実施形態のＥＤＦＡ
の構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る
上述した図１との同一、対応部分には、同一符号を付し
て示している。
の構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る
上述した図１との同一、対応部分には、同一符号を付し
て示している。
【００４０】第２の実施形態のＥＤＦＡは、後方励起方
法を採用している点が第１の実施形態と異なっており、
特徴的な技術思想である利得等化器として機能するＥＤ
Ｆ５を出力段に設けている点は、第１の実施形態と同様
である。すなわち、増幅用のＥＤＦ３の前段ではなく後
段にＷＤＭカプラ２を設け、励起光源６からの励起光を
信号光の進行方向とは逆方向にＥＤＦ３に入射している
点が、第１の実施形態と異なっており、その他は第１の
実施形態と同様である。
法を採用している点が第１の実施形態と異なっており、
特徴的な技術思想である利得等化器として機能するＥＤ
Ｆ５を出力段に設けている点は、第１の実施形態と同様
である。すなわち、増幅用のＥＤＦ３の前段ではなく後
段にＷＤＭカプラ２を設け、励起光源６からの励起光を
信号光の進行方向とは逆方向にＥＤＦ３に入射している
点が、第１の実施形態と異なっており、その他は第１の
実施形態と同様である。
【００４１】なお、第１の実施形態においては、利得平
坦化用のＥＤＦ５に対してＥＤＦ３から漏れ出た励起光
が入射される恐れがあるが、この第２の実施形態の場
合、後方励起方法を採用しているのでかかる恐れはな
い。
坦化用のＥＤＦ５に対してＥＤＦ３から漏れ出た励起光
が入射される恐れがあるが、この第２の実施形態の場
合、後方励起方法を採用しているのでかかる恐れはな
い。
【００４２】この第２の実施形態のＥＤＦＡによって
も、後方励起方法を適用したことによる効果と共に、第
１の実施形態と同様な効果を得ることができる。すなわ
ち、出力段に、無励起のＥＤＦ５を設けるという簡単な
構成追加により、出力光パワーを高出力化できる上に、
広い波長範囲かつ広い入力域で精度良く平坦化させるこ
とができる。
も、後方励起方法を適用したことによる効果と共に、第
１の実施形態と同様な効果を得ることができる。すなわ
ち、出力段に、無励起のＥＤＦ５を設けるという簡単な
構成追加により、出力光パワーを高出力化できる上に、
広い波長範囲かつ広い入力域で精度良く平坦化させるこ
とができる。
【００４３】（Ｃ）第３の実施形態 次に、本発明による光ファイバ増幅器をＥＤＦＡに適用
した第３の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明す
る。
した第３の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明す
る。
【００４４】ここで、図１０が第３の実施形態のＥＤＦ
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一、対応符
号を付して示している。
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一、対応符
号を付して示している。
【００４５】第３の実施形態のＥＤＦＡは、双方向励起
方法を採用している点が第１の実施形態と異なってお
り、特徴的な技術思想である利得等化器として機能する
ＥＤＦ５を出力段に設けている点は、第１の実施形態と
同様である。すなわち、増幅用のＥＤＦ３の前段及び後
段にＷＤＭカプラ２ａ及び２ｂを設け、各励起光源６
ａ、６ｂからの励起光を信号光の進行方向との同一方向
及び逆方向にＥＤＦ３に入射している点が、第１の実施
形態と異なっており、その他は第１の実施形態と同様で
ある。
方法を採用している点が第１の実施形態と異なってお
り、特徴的な技術思想である利得等化器として機能する
ＥＤＦ５を出力段に設けている点は、第１の実施形態と
同様である。すなわち、増幅用のＥＤＦ３の前段及び後
段にＷＤＭカプラ２ａ及び２ｂを設け、各励起光源６
ａ、６ｂからの励起光を信号光の進行方向との同一方向
及び逆方向にＥＤＦ３に入射している点が、第１の実施
形態と異なっており、その他は第１の実施形態と同様で
ある。
【００４６】この第３の実施形態のＥＤＦＡによって
も、双方向励起方法を適用したことによる効果と共に、
第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。すな
わち、出力段に、無励起のＥＤＦ５を設けるという簡単
な構成追加により、出力の低ＮＦ化と出力光パワーの高
出力化を同時に実現でき、さらに広い波長範囲かつ広い
入力域で精度良く平坦化させることができる。
も、双方向励起方法を適用したことによる効果と共に、
第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。すな
わち、出力段に、無励起のＥＤＦ５を設けるという簡単
な構成追加により、出力の低ＮＦ化と出力光パワーの高
出力化を同時に実現でき、さらに広い波長範囲かつ広い
入力域で精度良く平坦化させることができる。
【００４７】（Ｄ）第４の実施形態 次に、本発明による光ファイバ増幅器をＥＤＦＡに適用
した第４の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明す
る。
した第４の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明す
る。
【００４８】ここで、図１１が第４の実施形態のＥＤＦ
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一符号を付
して示している。
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一符号を付
して示している。
【００４９】第４の実施形態のＥＤＦＡは、図１１から
明らかなように、第１の実施形態の構成に、利得平坦化
用の第２の利得等化器７を設けたものである。すなわ
ち、第１の利得等化器として機能するＥＤＦ５の後段
に、第２の利得等化器７を設けたものである。第２の利
得等化器７は、例えば、干渉膜フィルタやファイバグレ
ーティングでなり、平坦化特性を可変するような可動部
を備えないものである。
明らかなように、第１の実施形態の構成に、利得平坦化
用の第２の利得等化器７を設けたものである。すなわ
ち、第１の利得等化器として機能するＥＤＦ５の後段
に、第２の利得等化器７を設けたものである。第２の利
得等化器７は、例えば、干渉膜フィルタやファイバグレ
ーティングでなり、平坦化特性を可変するような可動部
を備えないものである。
【００５０】ＥＤＦ５（第１の利得等化器）の機能によ
り、利得平坦化がかなり効果的になされているが、所定
波長範囲中の若干平坦化が不足している狭い波長範囲の
平坦化を第２の利得等化器７が行う。干渉膜フィルタや
ファイバグレーティングは、所定波長範囲の全域での平
坦化は達成することができないが、狭い範囲での平坦化
にも十分に機能する。
り、利得平坦化がかなり効果的になされているが、所定
波長範囲中の若干平坦化が不足している狭い波長範囲の
平坦化を第２の利得等化器７が行う。干渉膜フィルタや
ファイバグレーティングは、所定波長範囲の全域での平
坦化は達成することができないが、狭い範囲での平坦化
にも十分に機能する。
【００５１】この第４の実施形態のＥＤＦＡによれば、
出力段に、無励起のＥＤＦ（第１の利得等化器）５及び
可動部を備えない第２の利得等化器７を設けるという簡
単な構成追加により、出力光パワーを広い波長範囲かつ
広い入力域に渡って精度良く平坦化させることができ
る。
出力段に、無励起のＥＤＦ（第１の利得等化器）５及び
可動部を備えない第２の利得等化器７を設けるという簡
単な構成追加により、出力光パワーを広い波長範囲かつ
広い入力域に渡って精度良く平坦化させることができ
る。
【００５２】（Ｅ）第５の実施形態 次に、本発明による光ファイバ増幅器をＥＤＦＡに適用
した第５の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
した第５の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【００５３】ここで、図１２が第５の実施形態のＥＤＦ
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一符号を付
して示している。
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一符号を付
して示している。
【００５４】第５の実施形態のＥＤＦＡは、図１２から
明らかなように、第１の実施形態の構成に、利得平坦化
用のＥＤＦ５に励起光を入射するためのＷＤＭカプラ８
及び励起光源９を設けたものである。
明らかなように、第１の実施形態の構成に、利得平坦化
用のＥＤＦ５に励起光を入射するためのＷＤＭカプラ８
及び励起光源９を設けたものである。
【００５５】すなわち、第１〜第４の実施形態では、Ｅ
ＤＦ５は原則的に無励起を意図したものであるが、この
第５の実施形態では、励起光源９からの励起光をＷＤＭ
カプラ８を介して利得平坦化用のＥＤＦ５に入射するよ
うにしている。しかしながら、励起光源９からの励起光
のパワーを弱く選定しており、ＥＤＦ５は、第１〜第４
の実施形態と同様に、吸収処理を行うものである。
ＤＦ５は原則的に無励起を意図したものであるが、この
第５の実施形態では、励起光源９からの励起光をＷＤＭ
カプラ８を介して利得平坦化用のＥＤＦ５に入射するよ
うにしている。しかしながら、励起光源９からの励起光
のパワーを弱く選定しており、ＥＤＦ５は、第１〜第４
の実施形態と同様に、吸収処理を行うものである。
【００５６】上述した図５を用いて説明したように、Ｅ
ＤＦ５は、基底準位の電子の割合Ｎ１が上準位の電子の
割合Ｎ２より多い場合には吸収作用を担うが（曲線Ｃ３
〜Ｃ６参照）、基底準位の電子の割合Ｎ１の度合いによ
って吸収特性は異なる。ＥＤＦ５の無励起での吸収特性
が、ＥＤＦ３での増幅特性の良好な逆特性ではなく、基
底準位の電子の割合Ｎ１が無励起時より少ない場合に良
好な逆特性を呈するＥＤＦ５を利得平坦化用に適用して
いる場合には、この第５の実施形態のように、ＥＤＦ５
に励起光を注入して吸収特性を最適化することが好まし
い。
ＤＦ５は、基底準位の電子の割合Ｎ１が上準位の電子の
割合Ｎ２より多い場合には吸収作用を担うが（曲線Ｃ３
〜Ｃ６参照）、基底準位の電子の割合Ｎ１の度合いによ
って吸収特性は異なる。ＥＤＦ５の無励起での吸収特性
が、ＥＤＦ３での増幅特性の良好な逆特性ではなく、基
底準位の電子の割合Ｎ１が無励起時より少ない場合に良
好な逆特性を呈するＥＤＦ５を利得平坦化用に適用して
いる場合には、この第５の実施形態のように、ＥＤＦ５
に励起光を注入して吸収特性を最適化することが好まし
い。
【００５７】ここで、励起光源９として励起光のパワー
を可変し得るものを適用し、出荷時に調整することは好
ましい。また、図１２では、利得平坦化用のＥＤＦ５に
対する励起方法として前方励起方法を採用しているが、
後方励起方法又は双方向励起方法を適用しても良いこと
は勿論である。
を可変し得るものを適用し、出荷時に調整することは好
ましい。また、図１２では、利得平坦化用のＥＤＦ５に
対する励起方法として前方励起方法を採用しているが、
後方励起方法又は双方向励起方法を適用しても良いこと
は勿論である。
【００５８】この第５の実施形態のＥＤＦＡによって
も、第１の実施形態とほぼ同様な効果を得ることができ
る。すなわち、出力段に、励起光により吸収特性が調整
されたＥＤＦ５を設けるという簡単な構成追加により、
出力光パワーを広い波長範囲かつ広い入力域に渡って平
坦化させることができる。
も、第１の実施形態とほぼ同様な効果を得ることができ
る。すなわち、出力段に、励起光により吸収特性が調整
されたＥＤＦ５を設けるという簡単な構成追加により、
出力光パワーを広い波長範囲かつ広い入力域に渡って平
坦化させることができる。
【００５９】（Ｆ）第６の実施形態 次に、本発明による光ファイバ増幅器をＥＤＦＡに適用
した第６の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
した第６の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
【００６０】ここで、図１３が第６の実施形態のＥＤＦ
Ａの構成を示すブロック図であり、第５の実施形態に係
る上述した図１２との同一、対応部分には、同一符号を
付して示している。
Ａの構成を示すブロック図であり、第５の実施形態に係
る上述した図１２との同一、対応部分には、同一符号を
付して示している。
【００６１】第６の実施形態のＥＤＦＡは、図１３から
明らかなように、第５の実施形態の構成に、入力光パワ
ーをモニタするために光カプラ１０及び光検出器（例え
ばフォトダイオード（ＰＤ）でなる）１１と、光検出器
１１で検出された入力光パワーに基づいて、励起光源９
からの励起光のパワーを制御するコントローラ１２を設
けたものである。
明らかなように、第５の実施形態の構成に、入力光パワ
ーをモニタするために光カプラ１０及び光検出器（例え
ばフォトダイオード（ＰＤ）でなる）１１と、光検出器
１１で検出された入力光パワーに基づいて、励起光源９
からの励起光のパワーを制御するコントローラ１２を設
けたものである。
【００６２】光カプラ１０は、アイソレータ１の前段に
設けられ、入力光（信号光）を２分岐し（分岐比率は問
わない）、一方の分岐光を主経路上のアイソレータ１側
に出力し、他方の分岐光を光検出器１１に出力する。こ
れにより、光検出器１１は入力光パワーＰｉｎを検出す
る。そして、コントローラ１２は、光検出器１１で検出
された入力光パワーＰｉｎに基づいて、励起光源９から
の励起光のパワーを制御する。
設けられ、入力光（信号光）を２分岐し（分岐比率は問
わない）、一方の分岐光を主経路上のアイソレータ１側
に出力し、他方の分岐光を光検出器１１に出力する。こ
れにより、光検出器１１は入力光パワーＰｉｎを検出す
る。そして、コントローラ１２は、光検出器１１で検出
された入力光パワーＰｉｎに基づいて、励起光源９から
の励起光のパワーを制御する。
【００６３】コントローラ１２による励起光パワーの制
御方法は、以下の通りである。上述した図３から読みと
れるように、入力光パワーＰｉｎが大きいほど、ＥＤＦ
３からの出力光における波長依存性出力偏差ΔＧは小さ
く、入力光パワーＰｉｎが小さいほど波長依存性出力偏
差ΔＧは大きい。このことは、上述した図５との関係で
言えば、ＥＤＦ５が吸収処理する場合において、入力光
パワーＰｉｎが大きく波長依存性出力偏差ΔＧが小さい
ほど吸収特性曲線（Ｃ３〜Ｃ６）の中で吸収偏差が小さ
い曲線（Ｃ６）を適用し、逆に、入力光パワーＰｉｎが
小さく波長依存性出力偏差ΔＧが大きいほど吸収特性曲
線（Ｃ３〜Ｃ６）の中で吸収偏差が大きい曲線（Ｃ３）
を適用すれば良いことを意味する。偏差が小さい吸収特
性曲線ほど、基底準位の電子の割合Ｎ１より上準位の電
子の割合Ｎ２が多いので、励起が必要である。
御方法は、以下の通りである。上述した図３から読みと
れるように、入力光パワーＰｉｎが大きいほど、ＥＤＦ
３からの出力光における波長依存性出力偏差ΔＧは小さ
く、入力光パワーＰｉｎが小さいほど波長依存性出力偏
差ΔＧは大きい。このことは、上述した図５との関係で
言えば、ＥＤＦ５が吸収処理する場合において、入力光
パワーＰｉｎが大きく波長依存性出力偏差ΔＧが小さい
ほど吸収特性曲線（Ｃ３〜Ｃ６）の中で吸収偏差が小さ
い曲線（Ｃ６）を適用し、逆に、入力光パワーＰｉｎが
小さく波長依存性出力偏差ΔＧが大きいほど吸収特性曲
線（Ｃ３〜Ｃ６）の中で吸収偏差が大きい曲線（Ｃ３）
を適用すれば良いことを意味する。偏差が小さい吸収特
性曲線ほど、基底準位の電子の割合Ｎ１より上準位の電
子の割合Ｎ２が多いので、励起が必要である。
【００６４】従って、コントローラ１２は、入力光パワ
ーＰｉｎが大きいほど、励起光源９からの励起光のパワ
ーを増大させ、逆に、入力光パワーＰｉｎが小さいほ
ど、励起光源９からの励起光のパワーを減少させるよう
に制御する。勿論、入力光パワーＰｉｎが非常に大きく
ても、ＥＤＦ５が増幅作用を行うまでの励起光の注入は
実行しない。すなわち、コントローラ１２は、上準位の
電子の割合Ｎ２が基底準位の電子の割合Ｎ１を上回らな
いＮ１＞Ｎ２の範囲内で制御する。励起光源９からの励
起光のパワー制御は、段階的な制御、連続的な制御のい
ずれであっても良いことは勿論である。
ーＰｉｎが大きいほど、励起光源９からの励起光のパワ
ーを増大させ、逆に、入力光パワーＰｉｎが小さいほ
ど、励起光源９からの励起光のパワーを減少させるよう
に制御する。勿論、入力光パワーＰｉｎが非常に大きく
ても、ＥＤＦ５が増幅作用を行うまでの励起光の注入は
実行しない。すなわち、コントローラ１２は、上準位の
電子の割合Ｎ２が基底準位の電子の割合Ｎ１を上回らな
いＮ１＞Ｎ２の範囲内で制御する。励起光源９からの励
起光のパワー制御は、段階的な制御、連続的な制御のい
ずれであっても良いことは勿論である。
【００６５】この第６の実施形態のＥＤＦＡによれば、
入力光パワーに応じて、利得平坦化用のＥＤＦ５に注入
する励起光のパワーを制御するようにしたので、簡単な
構成追加により、出力光パワーを広い波長範囲で広い入
力域に渡って精度良く平坦化させることができ、しか
も、既述した実施形態以上に、入力光パワーの依存性偏
差を小さくすることができる。
入力光パワーに応じて、利得平坦化用のＥＤＦ５に注入
する励起光のパワーを制御するようにしたので、簡単な
構成追加により、出力光パワーを広い波長範囲で広い入
力域に渡って精度良く平坦化させることができ、しか
も、既述した実施形態以上に、入力光パワーの依存性偏
差を小さくすることができる。
【００６６】実際上、出力一定制御を行う目的で、増幅
用のＥＤＦ３への励起光パワーを入力光パワーに応じて
実行するものもあるが、コントローラ１２が増幅用のＥ
ＤＦ３への励起光パワーも併せて制御するようにしても
良い。但し、そのときＥＤＦ３下の励起光パワーとＥＤ
Ｆ５への励起光パワーの増減は、逆にさようさせる必要
がある。例えば、出力一定制御の場合、入力光パワーが
低下したときにはＥＤＦ３への励起光パワーを増加させ
るが、その際にはＥＤＦ５への励起光パワーの供給を低
減させる。
用のＥＤＦ３への励起光パワーを入力光パワーに応じて
実行するものもあるが、コントローラ１２が増幅用のＥ
ＤＦ３への励起光パワーも併せて制御するようにしても
良い。但し、そのときＥＤＦ３下の励起光パワーとＥＤ
Ｆ５への励起光パワーの増減は、逆にさようさせる必要
がある。例えば、出力一定制御の場合、入力光パワーが
低下したときにはＥＤＦ３への励起光パワーを増加させ
るが、その際にはＥＤＦ５への励起光パワーの供給を低
減させる。
【００６７】図１３は、入力光パワーの検出値を、増幅
用のＥＤＦ３の前段の信号光の段階で捉えて利得平坦化
用のＥＤＦ５に注入する励起光のパワーを制御するもの
であったが、以下のようにしても良い。
用のＥＤＦ３の前段の信号光の段階で捉えて利得平坦化
用のＥＤＦ５に注入する励起光のパワーを制御するもの
であったが、以下のようにしても良い。
【００６８】増幅用のＥＤＦ３及び利得平坦化用のＥＤ
Ｆ５の中間段の信号光の段階で入力光パワーに対応する
検出値を捉えて利得平坦化用のＥＤＦ５に注入する励起
光のパワーを制御するようにしても良く、また、利得平
坦化用のＥＤＦ５の後段の信号光の段階で入力光パワー
に対応する検出値を捉えて利得平坦化用のＥＤＦ５に注
入する励起光のパワーを制御するようにしても良く、さ
らには、主経路上の複数の箇所で信号光パワーを捉えて
利得平坦化用のＥＤＦ５に注入する励起光のパワーを制
御するようにしても良い。
Ｆ５の中間段の信号光の段階で入力光パワーに対応する
検出値を捉えて利得平坦化用のＥＤＦ５に注入する励起
光のパワーを制御するようにしても良く、また、利得平
坦化用のＥＤＦ５の後段の信号光の段階で入力光パワー
に対応する検出値を捉えて利得平坦化用のＥＤＦ５に注
入する励起光のパワーを制御するようにしても良く、さ
らには、主経路上の複数の箇所で信号光パワーを捉えて
利得平坦化用のＥＤＦ５に注入する励起光のパワーを制
御するようにしても良い。
【００６９】（Ｇ）第７の実施形態 次に、本発明による光ファイバ増幅器を２段構成のＥＤ
ＦＡに適用した第７の実施形態を図面を参照しながら詳
述する。
ＦＡに適用した第７の実施形態を図面を参照しながら詳
述する。
【００７０】２段構成のＥＤＦＡに本発明の技術思想を
適用する場合に最も簡単に到達する実施形態は、図示は
省略するが、既述した実施形態の構成を、第１段目のＥ
ＤＦＡ部及び第２段目のＥＤＦＡ部にそれぞれに適用し
たものである。
適用する場合に最も簡単に到達する実施形態は、図示は
省略するが、既述した実施形態の構成を、第１段目のＥ
ＤＦＡ部及び第２段目のＥＤＦＡ部にそれぞれに適用し
たものである。
【００７１】第７の実施形態のＥＤＦＡは、これとは異
なって、増幅用のＥＤＦは当然に各段が備えているが、
利得平坦化用のＥＤＦは全体の中に１個だけ設けた構成
である。
なって、増幅用のＥＤＦは当然に各段が備えているが、
利得平坦化用のＥＤＦは全体の中に１個だけ設けた構成
である。
【００７２】ここで、図１４が第７の実施形態のＥＤＦ
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一、対応符
号を付して示している。
Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係
る上述した図１との同一、対応部分には、同一、対応符
号を付して示している。
【００７３】この第７の実施形態のＥＤＦＡによって
も、第１段目及び第２段目のＥＤＦＡ部の構成はそれぞ
れ、従来と同様である。すなわち、第７の実施形態のＥ
ＤＦＡの例は、第１段目及び第２段目のＥＤＦＡ部共に
前方励起方法を採用しているものであり、第１段目のＥ
ＤＦＡ部は、アイソレータ１−１、ＷＤＭカプラ２−
１、ＥＤＦ３−１、アイソレータ４−１及び励起光源６
−１でなり、第２段目のＥＤＦＡ部は、アイソレータ１
−２、ＷＤＭカプラ２−２、ＥＤＦ３−２、アイソレー
タ４−２及び励起光源６−２でなる。そして、第１段目
及び第２段目のＥＤＦＡ部の間に、利得平坦化用のＥＤ
Ｆ５を設けている。
も、第１段目及び第２段目のＥＤＦＡ部の構成はそれぞ
れ、従来と同様である。すなわち、第７の実施形態のＥ
ＤＦＡの例は、第１段目及び第２段目のＥＤＦＡ部共に
前方励起方法を採用しているものであり、第１段目のＥ
ＤＦＡ部は、アイソレータ１−１、ＷＤＭカプラ２−
１、ＥＤＦ３−１、アイソレータ４−１及び励起光源６
−１でなり、第２段目のＥＤＦＡ部は、アイソレータ１
−２、ＷＤＭカプラ２−２、ＥＤＦ３−２、アイソレー
タ４−２及び励起光源６−２でなる。そして、第１段目
及び第２段目のＥＤＦＡ部の間に、利得平坦化用のＥＤ
Ｆ５を設けている。
【００７４】利得平坦化用のＥＤＦ５は、増幅用の２個
のＥＤＦ３−１及び３−２を等価的に１個のＥＤＦに置
き換えたとした場合の増幅特性の逆特性である吸収特性
を有するものである。このような特性間の関係は、利得
平坦化用のＥＤＦ５の吸光断面積σａ及び誘導放出断面
積σｅが、増幅用の２個のＥＤＦ３−１及び３−２を等
価的に１個に置き換えたＥＤＦの等価的な吸光断面積σ
ａ及び誘導放出断面積σｅと等しい場合に実現し易いも
のである。
のＥＤＦ３−１及び３−２を等価的に１個のＥＤＦに置
き換えたとした場合の増幅特性の逆特性である吸収特性
を有するものである。このような特性間の関係は、利得
平坦化用のＥＤＦ５の吸光断面積σａ及び誘導放出断面
積σｅが、増幅用の２個のＥＤＦ３−１及び３−２を等
価的に１個に置き換えたＥＤＦの等価的な吸光断面積σ
ａ及び誘導放出断面積σｅと等しい場合に実現し易いも
のである。
【００７５】すなわち、この第７の実施形態のＥＤＦＡ
では、第１段目のＥＤＦＡ部から出力された信号光を、
利得平坦化用のＥＤＦ５を介することで、第２段目のＥ
ＤＦＡ部での増幅処理後に信号光が平坦になるように吸
収処理し、その吸収処理後の信号光を第２段目のＥＤＦ
Ａ部で増幅する。利得平坦化用のＥＤＦ５の機能によ
り、第２段目のＥＤＦＡ部からの出力光（信号光）は広
い波長範囲かつ広い入力域で平坦になっている。
では、第１段目のＥＤＦＡ部から出力された信号光を、
利得平坦化用のＥＤＦ５を介することで、第２段目のＥ
ＤＦＡ部での増幅処理後に信号光が平坦になるように吸
収処理し、その吸収処理後の信号光を第２段目のＥＤＦ
Ａ部で増幅する。利得平坦化用のＥＤＦ５の機能によ
り、第２段目のＥＤＦＡ部からの出力光（信号光）は広
い波長範囲かつ広い入力域で平坦になっている。
【００７６】ここで、２段構成のＥＤＦＡにおいて、１
個の利得平坦化用のＥＤＦ５を設ける箇所としては、こ
の第７の実施形態での位置の他に、第１段目のＥＤＦＡ
部の前段や第２段目のＥＤＦＡ部の後段であっても良い
（それぞれが本発明の他の実施形態を構成している）。
個の利得平坦化用のＥＤＦ５を設ける箇所としては、こ
の第７の実施形態での位置の他に、第１段目のＥＤＦＡ
部の前段や第２段目のＥＤＦＡ部の後段であっても良い
（それぞれが本発明の他の実施形態を構成している）。
【００７７】前者は、１段構成のＥＤＦＡについて上述
したようにＮＦが、この第７の実施形態のものより劣化
すると考えられる。
したようにＮＦが、この第７の実施形態のものより劣化
すると考えられる。
【００７８】また、後者より、この第７の実施形態の方
が好ましいと考える。その理由は、以下の通りである。
が好ましいと考える。その理由は、以下の通りである。
【００７９】１個の利得平坦化用のＥＤＦ５を第２段目
のＥＤＦＡ部の後段に設けた場合、１個の利得平坦化用
のＥＤＦ５に入射される信号光の波長依存性出力偏差は
非常に大きくなっており、所定波長範囲の中でパワーが
平坦になっている部分はほとんどないか、あるいは、出
力偏差が極めて大きくなる。そのため、１個の利得平坦
化用のＥＤＦ５で十分な平坦化を達成できない恐れがあ
る。
のＥＤＦＡ部の後段に設けた場合、１個の利得平坦化用
のＥＤＦ５に入射される信号光の波長依存性出力偏差は
非常に大きくなっており、所定波長範囲の中でパワーが
平坦になっている部分はほとんどないか、あるいは、出
力偏差が極めて大きくなる。そのため、１個の利得平坦
化用のＥＤＦ５で十分な平坦化を達成できない恐れがあ
る。
【００８０】これに対して、第７の実施形態の場合、１
個の利得平坦化用のＥＤＦ５を、第１段目及び第２段目
のＥＤＦＡ部の段間に設けているので、１個の利得平坦
化用のＥＤＦ５に入射される信号光の波長依存性出力偏
差はそれほど大きくない。また、図５から明らかなよう
に、ＥＤＦ３−１及び３−２は、１５３０［ｎｍ］帯に
増幅特性のピークがあり、増幅作用が小さい場合では
（例えばＣ８やＣ９）、この帯域以外では利得は平坦で
ある。従って、段間に設けられた利得平坦化用のＥＤＦ
５によって、１５３０［ｎｍ］帯での利得を他帯域より
小さくすると、第２段目のＥＤＦＡ部では１５３０［ｎ
ｍ］帯を多少持ち上げ、他帯域の利得を平坦のままにす
るような増幅処理を行えば良く、上述した１個の利得平
坦化用のＥＤＦ５を第２段目のＥＤＦＡ部の後段に設け
る場合に比較して、最終的な出力光（信号光）の所定波
長範囲での平坦化を達成できると考えられる。
個の利得平坦化用のＥＤＦ５を、第１段目及び第２段目
のＥＤＦＡ部の段間に設けているので、１個の利得平坦
化用のＥＤＦ５に入射される信号光の波長依存性出力偏
差はそれほど大きくない。また、図５から明らかなよう
に、ＥＤＦ３−１及び３−２は、１５３０［ｎｍ］帯に
増幅特性のピークがあり、増幅作用が小さい場合では
（例えばＣ８やＣ９）、この帯域以外では利得は平坦で
ある。従って、段間に設けられた利得平坦化用のＥＤＦ
５によって、１５３０［ｎｍ］帯での利得を他帯域より
小さくすると、第２段目のＥＤＦＡ部では１５３０［ｎ
ｍ］帯を多少持ち上げ、他帯域の利得を平坦のままにす
るような増幅処理を行えば良く、上述した１個の利得平
坦化用のＥＤＦ５を第２段目のＥＤＦＡ部の後段に設け
る場合に比較して、最終的な出力光（信号光）の所定波
長範囲での平坦化を達成できると考えられる。
【００８１】さらに、第１段目のＥＤＦＡと第２段目の
ＥＤＦＡの段間に吸収処理を行うＥＤＦ５を設けた構成
は、第１段目のＥＤＦ３−１の１５３０ｎｍ帯での信号
利得の成長をＥＤＦ５によって抑えることができる。そ
の結果、第２段目のＥＤＦ３−２において、１５３０ｎ
ｍ帯での信号に使用される励起光パワーが少なくなり、
その分の励起光パワーは１５５０ｎｍ帯に移って行く。
従って、このような構成によって、１５３０〜１５５０
ｎｍ帯に渡る広い範囲での出力平坦化が実現できる。そ
して、先に述べた理由により、全体としての出力パワー
（特に１５５０ｎｍ帯の出力パワー）を、他の利得等化
手段（例えば、グレーティングファイバや干渉膜フィル
タなど）に比べて増加させることができる。
ＥＤＦＡの段間に吸収処理を行うＥＤＦ５を設けた構成
は、第１段目のＥＤＦ３−１の１５３０ｎｍ帯での信号
利得の成長をＥＤＦ５によって抑えることができる。そ
の結果、第２段目のＥＤＦ３−２において、１５３０ｎ
ｍ帯での信号に使用される励起光パワーが少なくなり、
その分の励起光パワーは１５５０ｎｍ帯に移って行く。
従って、このような構成によって、１５３０〜１５５０
ｎｍ帯に渡る広い範囲での出力平坦化が実現できる。そ
して、先に述べた理由により、全体としての出力パワー
（特に１５５０ｎｍ帯の出力パワー）を、他の利得等化
手段（例えば、グレーティングファイバや干渉膜フィル
タなど）に比べて増加させることができる。
【００８２】この第７の実施形態のＥＤＦＡによって
も、２段構成ではあるが、出力増加と共に、第１の実施
形態とほぼ同様な効果を得ることができる。すなわち、
吸収処理を行うＥＤＦ５を設けるという簡単な構成追加
により、出力光パワーを広い波長範囲で広い入力域に渡
って精度良く平坦化させることができる。
も、２段構成ではあるが、出力増加と共に、第１の実施
形態とほぼ同様な効果を得ることができる。すなわち、
吸収処理を行うＥＤＦ５を設けるという簡単な構成追加
により、出力光パワーを広い波長範囲で広い入力域に渡
って精度良く平坦化させることができる。
【００８３】ここで、利得平坦化用のＥＤＦ５を、第１
段目及び第２段目のＥＤＦＡ部の段間に設けているの
で、第１段目のＥＤＦＡ部の前段や、第２段目のＥＤＦ
Ａ部の後段に利得平坦化用のＥＤＦ５を設ける以上に、
出力光パワーを所定の波長範囲で精度良く平坦化させる
ことができることが期待される。
段目及び第２段目のＥＤＦＡ部の段間に設けているの
で、第１段目のＥＤＦＡ部の前段や、第２段目のＥＤＦ
Ａ部の後段に利得平坦化用のＥＤＦ５を設ける以上に、
出力光パワーを所定の波長範囲で精度良く平坦化させる
ことができることが期待される。
【００８４】なお、図１４では、第１段目及び第２段目
のＥＤＦＡ部が共に、前方励起方法に従うものを示した
が、第１段目及び第２段目のＥＤＦＡ部の励起方法の組
み合わせはこれに限定されるものではない。
のＥＤＦＡ部が共に、前方励起方法に従うものを示した
が、第１段目及び第２段目のＥＤＦＡ部の励起方法の組
み合わせはこれに限定されるものではない。
【００８５】（Ｈ）他の実施形態 上記各実施形態の説明においても、種々、変形実施形態
に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施
形態も挙げることができる。
に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施
形態も挙げることができる。
【００８６】上記各実施形態の技術的特徴を複数有する
ようにしても良い。例えば、第５の実施形態のような利
得平坦化用のＥＤＦに対する励起光の注入構成や、第６
の実施形態のようなその励起光の制御構成等を、第７の
実施形態のような２段構成のＥＤＦＡに適用するように
しても良い。
ようにしても良い。例えば、第５の実施形態のような利
得平坦化用のＥＤＦに対する励起光の注入構成や、第６
の実施形態のようなその励起光の制御構成等を、第７の
実施形態のような２段構成のＥＤＦＡに適用するように
しても良い。
【００８７】上記各実施形態は、増幅用のＥＤＦと利得
平坦化用のＥＤＦとの吸光断面積及び誘導放出断面積が
等しい場合を意図していたが、増幅用のＥＤＦの増幅特
性と利得平坦化用のＥＤＦの吸収特性の逆特性が達成で
きるならば、吸光断面積及び誘導放出断面積が多少異な
っていても良い。
平坦化用のＥＤＦとの吸光断面積及び誘導放出断面積が
等しい場合を意図していたが、増幅用のＥＤＦの増幅特
性と利得平坦化用のＥＤＦの吸収特性の逆特性が達成で
きるならば、吸光断面積及び誘導放出断面積が多少異な
っていても良い。
【００８８】アイソレータやＷＤＭカプラや光カプラの
位置関係は、上記各実施形態のものに限定されず、それ
らの順序が逆であるものに対しても本発明を適用するこ
とができる。
位置関係は、上記各実施形態のものに限定されず、それ
らの順序が逆であるものに対しても本発明を適用するこ
とができる。
【００８９】また、上記では、第１の実施形態の説明で
のみ、利得平坦化用のＥＤＦに対して、増幅用のＥＤＦ
への励起光が漏れ込むことを防止する構成に言及した
が、他の各実施形態においても、第５及び第６の実施形
態のような意図的に吸収特性を変化させる構成を除き、
基本的には、利得平坦化用のＥＤＦに対して、増幅用の
ＥＤＦへの励起光が漏れ込むことを防止する構成（例え
ば波長選択性を有するアイソレータ等）が必要である。
のみ、利得平坦化用のＥＤＦに対して、増幅用のＥＤＦ
への励起光が漏れ込むことを防止する構成に言及した
が、他の各実施形態においても、第５及び第６の実施形
態のような意図的に吸収特性を変化させる構成を除き、
基本的には、利得平坦化用のＥＤＦに対して、増幅用の
ＥＤＦへの励起光が漏れ込むことを防止する構成（例え
ば波長選択性を有するアイソレータ等）が必要である。
【００９０】上記では、１段又は２段構成のＥＤＦＡに
本発明を適用したものを示したが、３段構成以上のＥＤ
ＦＡに対しても、本発明を適用できることは勿論であ
る。
本発明を適用したものを示したが、３段構成以上のＥＤ
ＦＡに対しても、本発明を適用できることは勿論であ
る。
【００９１】上記では、本発明をＥＤＦＡに適用した場
合を示したが、例えば、プラセオジウム添加光ファイバ
増幅器やネオジウム添加光ファイバ増幅器等、他の希土
類元素を添加した光ファイバ増幅器に対しても本発明を
適用することができる。また、これらと同等の励起機構
あるいは励起特性を有する光ファイバ増幅器に対しても
本発明を適用することができる。
合を示したが、例えば、プラセオジウム添加光ファイバ
増幅器やネオジウム添加光ファイバ増幅器等、他の希土
類元素を添加した光ファイバ増幅器に対しても本発明を
適用することができる。また、これらと同等の励起機構
あるいは励起特性を有する光ファイバ増幅器に対しても
本発明を適用することができる。
【００９２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、励起光
が入射されると共に、信号光の増幅処理を行う１又は複
数の増幅用の光ファイバを備えた光ファイバ増幅器にお
いて、１又は複数の増幅用光ファイバの増幅特性におけ
る波長依存性を、波長依存性を有する吸収処理により補
償し、当該光ファイバ増幅器からの出力信号光のパワー
を所定波長範囲で平坦化させる、増幅用光ファイバとし
ても適用することが可能な１又は複数の利得平坦化用の
光ファイバを、信号光の伝送経路上に介挿したので、簡
単な構成追加により、出力光パワーを所定の波長範囲で
精度良く平坦化させることができる。
が入射されると共に、信号光の増幅処理を行う１又は複
数の増幅用の光ファイバを備えた光ファイバ増幅器にお
いて、１又は複数の増幅用光ファイバの増幅特性におけ
る波長依存性を、波長依存性を有する吸収処理により補
償し、当該光ファイバ増幅器からの出力信号光のパワー
を所定波長範囲で平坦化させる、増幅用光ファイバとし
ても適用することが可能な１又は複数の利得平坦化用の
光ファイバを、信号光の伝送経路上に介挿したので、簡
単な構成追加により、出力光パワーを所定の波長範囲で
精度良く平坦化させることができる。
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】ＥＤＦＡの波長依存性出力偏差の説明図であ
る。
る。
【図３】ＥＤＦＡの多波一括増幅特性の入力光パワー依
存性の説明図である。
存性の説明図である。
【図４】第１の実施形態のＥＤＦ５の吸収特性の説明図
である。
である。
【図５】第１の実施形態のＥＤＦ３の増幅特性及びＥＤ
Ｆ５の吸収特性の対称性の説明図である。
Ｆ５の吸収特性の対称性の説明図である。
【図６】第１の実施形態の効果の説明図（その１）であ
る。
る。
【図７】第１の実施形態の効果の説明図（その２）であ
る。
る。
【図８】第１の実施形態の効果の説明図（その３）であ
る。
る。
【図９】第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１０】第３の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１１】第４の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１２】第５の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１３】第６の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１４】第７の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１、１−１、１−２、４、４−１、４−２…アイソレー
タ、 ２、２ａ、２ｂ、２−１、２−２、８…ＷＤＭ（波長合
波）カプラ、 ３、３−１、３−２…増幅用ＥＤＦ、 ５…利得平坦化用のＥＤＦ、 ６、６ａ、６ｂ、６−１、６−２、９…励起光源、 ７…第２の利得等化器、 １０…光カプラ、 １１光検出器、 １２…コントローラ。
タ、 ２、２ａ、２ｂ、２−１、２−２、８…ＷＤＭ（波長合
波）カプラ、 ３、３−１、３−２…増幅用ＥＤＦ、 ５…利得平坦化用のＥＤＦ、 ６、６ａ、６ｂ、６−１、６−２、９…励起光源、 ７…第２の利得等化器、 １０…光カプラ、 １１光検出器、 １２…コントローラ。
Claims (5)
- 【請求項１】 励起光が入射されると共に、信号光の増
幅処理を行う１又は複数の増幅用の光ファイバを備えた
光ファイバ増幅器において、 １又は複数の増幅用光ファイバの増幅特性における波長
依存性を、波長依存性を有する吸収処理により補償し、
当該光ファイバ増幅器からの出力信号光のパワーを所定
波長範囲で平坦化させる、増幅用光ファイバとしても適
用することが可能な１又は複数の利得平坦化用の光ファ
イバを、信号光の伝送経路上に介挿したことを特徴とす
る光ファイバ増幅器。 - 【請求項２】 上記１又は複数の増幅用の光ファイバ
を、等価的な１個の増幅用の光ファイバに置き換えたと
仮定した場合における等価的な増幅用の光ファイバでの
吸光断面積及び誘導放出断面積と、上記１又は複数の利
得平坦化用の光ファイバを、等価的な１個の利得平坦化
用の光ファイバに置き換えたと仮定した場合における等
価的な利得平坦化用の光ファイバでの吸光断面積及び誘
導放出断面積とが同一であることを特徴とする請求項１
に記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項３】 上記１又は複数の利得平坦化用の光ファ
イバの全て又は一部の利得平坦化用の光ファイバに対
し、励起光を注入させて、無励起時での吸収特性の波長
依存性と異なる吸収特性を設定させる利得平坦化用光フ
ァイバ励起手段を備えることを特徴とする請求項１又は
２に記載の光ファイバ増幅器。 - 【請求項４】 信号光の伝送経路上のいずれか１又は複
数の箇所での信号光のパワーを検出する信号光パワー検
出手段と、 その検出されたパワーに基づいて、上記利得平坦化用光
ファイバ励起手段が上記利得平坦化用の光ファイバに注
入する励起光のパワーを制御する励起光パワー制御手段
とを備えることを特徴とする請求項３に記載の光ファイ
バ増幅器。 - 【請求項５】 上記増幅用の光ファイバへの励起光が、
上記利得平坦化用の光ファイバに入射することを阻止す
る増幅用励起光漏れ込み阻止手段を有することを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバ増幅
器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116540A JPH11307853A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 光ファイバ増幅器 |
| DE69901757T DE69901757T2 (de) | 1998-04-27 | 1999-03-31 | Optischer Faserverstärker |
| EP99302543A EP0954071B1 (en) | 1998-04-27 | 1999-03-31 | Optical fiber amplifier |
| US09/299,019 US6344924B1 (en) | 1998-04-27 | 1999-04-26 | Optical fiber amplifier and output power flattening method of optical fiber amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116540A JPH11307853A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 光ファイバ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307853A true JPH11307853A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14689658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10116540A Pending JPH11307853A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 光ファイバ増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6344924B1 (ja) |
| EP (1) | EP0954071B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11307853A (ja) |
| DE (1) | DE69901757T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004021262A (ja) * | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Tyco Telecommunications (Us) Inc | 光増幅器のポンプを制御するためのシステムおよび方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4281245B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2009-06-17 | 富士通株式会社 | 光増幅器 |
| FR2838190B1 (fr) * | 2002-04-08 | 2004-10-15 | Cit Alcatel | Dispositif de mesure et/ou de controle dynamique de perte de puissance dans une ligne de transmission optique a canal de supervision, et procede associe |
| US7609437B2 (en) | 2003-08-13 | 2009-10-27 | Advantest Corporation | Optical amplifier apparatus |
| KR20050060674A (ko) * | 2003-12-17 | 2005-06-22 | 삼성전자주식회사 | 직접 펌핑 구조의 광대역 광원 |
| US7643759B2 (en) * | 2005-01-12 | 2010-01-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Signal-quality evaluation device, signal adjustment method, optical-signal evaluation system, and optical transmission system |
| JP5416286B2 (ja) * | 2010-10-29 | 2014-02-12 | 古河電気工業株式会社 | 光増幅装置および光伝送システム |
| CN116865901B (zh) * | 2023-07-29 | 2024-10-11 | 北京理工大学 | 多级放大增益平坦和非线性功率转移联合优化方法及系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5131069A (en) * | 1991-08-12 | 1992-07-14 | Corning Incorporated | Fiber amplifier having modified gain spectrum |
| JPH05107573A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Fujitsu Ltd | 光増幅器 |
| US5243613A (en) * | 1991-11-05 | 1993-09-07 | Synchronous Communications, Inc. | Method and apparatus to compensate for distortion in optical transmission systems |
| US5530584A (en) * | 1994-12-16 | 1996-06-25 | National Research Council Of Canada | Control of gain and dispersion of a signal in an optical medium |
| JPH0943647A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 利得等化器および光増幅器 |
| DE19547603A1 (de) * | 1995-12-20 | 1997-06-26 | Sel Alcatel Ag | Optische Verstärkereinrichtung |
| JP3670434B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2005-07-13 | ルーセント テクノロジーズ インコーポレーテッド | 多段光ファイバ増幅器を有するシステム |
| US5764406A (en) * | 1996-10-01 | 1998-06-09 | Corning Incorporated | Hydrid optical amplifier having improved dynamic gain tilt |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP10116540A patent/JPH11307853A/ja active Pending
-
1999
- 1999-03-31 EP EP99302543A patent/EP0954071B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-31 DE DE69901757T patent/DE69901757T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-26 US US09/299,019 patent/US6344924B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004021262A (ja) * | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Tyco Telecommunications (Us) Inc | 光増幅器のポンプを制御するためのシステムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69901757T2 (de) | 2003-01-09 |
| EP0954071A1 (en) | 1999-11-03 |
| EP0954071B1 (en) | 2002-06-12 |
| US6344924B1 (en) | 2002-02-05 |
| DE69901757D1 (de) | 2002-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5253104A (en) | Balanced optical amplifier | |
| CN100454689C (zh) | 光放大器和控制该光放大器的方法 | |
| JP2971561B2 (ja) | エルビウム ドープ ファイバー増幅器 | |
| US6583925B1 (en) | Efficient pumping for high power rare-earth doped fiber amplifiers | |
| JPH07176812A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| US7072100B2 (en) | Optical amplifier and gain tilt compensation method | |
| US6771414B2 (en) | Optical fiber amplifier and optical communication system using the same | |
| EP2814188B1 (en) | A transmission link with multiple order raman pumps | |
| US8363311B2 (en) | Optical amplifier and a method of light amplification | |
| CA2254487C (en) | Optical fiber amplifier | |
| JPH11307853A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| US6563629B2 (en) | Method and apparatus for full C-band amplifier with high dynamic gain range | |
| EP1087474A2 (en) | High power, multi-stage doped optical amplifier | |
| KR100399578B1 (ko) | 장파장 이득대역 어븀 첨가 광섬유 증폭기 및 역방향 진행자연방출광 차단 방법 | |
| US6992816B2 (en) | Apparatus and method for gain-spectrum-tilt compensation in long-wavelength band dispersion-compensating hybrid fiber amplifier | |
| JP2619096B2 (ja) | 光増幅器 | |
| KR100584717B1 (ko) | 광섬유 및 이를 이용한 하이브리드 광섬유 증폭기 | |
| US11764536B2 (en) | Optical amplifier for multiple bands | |
| KR0183909B1 (ko) | 평탄한 이득특성을 갖는 어븀 도핑 광섬유 증폭기 | |
| KR0183913B1 (ko) | 평탄한 고이득 및 낮은 잡음지수를 갖는 어븀도핑 광섬유 증폭기 | |
| KR100355153B1 (ko) | 광통신 시스템의 이득고정평탄 광증폭기 | |
| KR0183911B1 (ko) | 평탄한 고이득 및 낮은 잡음지수를 갖는 광섬유 증폭기 | |
| Park et al. | Efficient and low-noise operation in a gain-flattened 1580 nm band EDFA | |
| JP2005070522A (ja) | 複合光増幅器 | |
| Zyskind et al. | Length dependence of saturation power in erbium-doped fiber amplifiers |