JP2003188445A - Optical amplifier and optical amplifier components - Google Patents
Optical amplifier and optical amplifier componentsInfo
- Publication number
- JP2003188445A JP2003188445A JP2002281882A JP2002281882A JP2003188445A JP 2003188445 A JP2003188445 A JP 2003188445A JP 2002281882 A JP2002281882 A JP 2002281882A JP 2002281882 A JP2002281882 A JP 2002281882A JP 2003188445 A JP2003188445 A JP 2003188445A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- fiber
- wavelength band
- doped
- optical amplification
- 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
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅器及び光増
幅部品に関し、より詳細には、コアとクラッドの少なく
とも一方にErが添加されたEr添加光ファイバ、また
はEr添加光導波路を光増幅媒体に用いた光増幅器及び
光増幅部品に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplifier and an optical amplification component, and more particularly, to an optical amplification medium including an Er-doped optical fiber having Er added to at least one of a core and a clad, or an Er-doped optical waveguide. The present invention relates to an optical amplifier and an optical amplification component used in.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年のインターネットに代表される爆発
的な通信需要の増加により、幹線系の光伝送システムの
容量増加に必要性が高まっており、一本のファイバに複
数波長の信号を伝送する、波長多重(Wavelength-divis
ion-multiplexing;WDM)システムの開発が進んでい
る。幹線系のWDMシステムでは、中継器として光増幅
器を用いるため、使用する波長帯域は光増幅器の増幅波
長帯域に制限される。2. Description of the Related Art Due to the explosive increase in communication demand typified by the Internet in recent years, the necessity for increasing the capacity of an optical transmission system of a trunk system has increased, and signals of a plurality of wavelengths are transmitted to one fiber. , Wavelength multiplexing (Wavelength-divis
Ion-multiplexing (WDM) systems are being developed. In the trunk type WDM system, since the optical amplifier is used as the repeater, the wavelength band to be used is limited to the amplification wavelength band of the optical amplifier.
【0003】光増幅器としては、石英系ファイバに活性
イオンとしてErを添加したEr添加ファイバ増幅器
(EDFA)が使用されており、増幅帯域としては、凡
そ1545〜1560nm,および凡そ1570〜16
00nmである。ここで、伝送される波長多重されたチ
ャネル(WDMチャネル)間のEDFA利得のばらつき
を低減し、伝送時におけるWDMチャネル間の信号対雑
音比(SN比)のばらつきをなくし、システムの長距離
化を図ることがある。As an optical amplifier, an Er-doped fiber amplifier (EDFA) in which Er is added as an active ion to a silica-based fiber is used, and an amplification band is about 1545 to 1560 nm and about 1570 to 16 nm.
00 nm. Here, the dispersion of the EDFA gain between the wavelength-division multiplexed channels (WDM channels) to be transmitted is reduced, the dispersion of the signal-to-noise ratio (SN ratio) between the WDM channels at the time of transmission is eliminated, and the system is extended. May be planned.
【0004】この場合、チャネル間のEDFA利得のば
らつきを低減するために、EDFAに光フィルタを付加
し、利得スペクトルの平坦化(利得平坦化)を行ってい
る。EDFAの光フィルタで利得平坦化した場合の増幅
帯域は、1550nm帯で凡そ1530〜1560n
m、1580nm帯で凡そ1570〜1605nmであ
る(例えば、非特許文献1参照)。In this case, in order to reduce variations in EDFA gain between channels, an optical filter is added to the EDFA to flatten the gain spectrum (gain flattening). The amplification band when the gain is flattened by the optical filter of the EDFA is about 1530 to 1560 n in the 1550 nm band.
m is approximately 1570 to 1605 nm in the 1580 nm band (for example, see Non-Patent Document 1).
【0005】一方、上述した1550nm帯および15
80nm帯の伝送容量を超えるシステムの開発も進んで
おり、1550nm帯および1580nm帯と別の波長
帯域として、伝送用光ファイバの伝送損失および分散値
が小さい1500nm近傍の新規の波長範囲(1500
nm帯)を使用するシステムが研究開発されている(例
えば、非特許文献2参照)。On the other hand, the above-mentioned 1550 nm band and 15
Development of a system exceeding the transmission capacity of the 80 nm band is also in progress, and as a wavelength band different from the 1550 nm band and the 1580 nm band, a new wavelength range (1500 nm) near 1500 nm where the transmission loss and dispersion value of the optical fiber for transmission is small.
A system using the (nm band) has been researched and developed (for example, see Non-Patent Document 2).
【0006】Miyamotoらが検討したシステムで
は、光増幅器としてTm添加ファイバ増幅器(TDF
A)を使用している。TDFAはファイバに微量添加さ
れたTmイオンの誘導放出により信号光を増幅する。但
し、石英系ガラスではフォノンエネルギーが高いため
に、石英系ファイバにTmイオンを添加しても、増幅始
凖位からの無輻射遷移確率が誘導放出遷移確率よりも大
きいために、十分な増幅が行えなく、Tm添加石英系フ
ァイバ増幅器利得はたかだか10dB程度である(例え
ば、非特許文献3参照)。In the system studied by Miyamoto et al., A Tm-doped fiber amplifier (TDF) is used as an optical amplifier.
A) is used. TDFA amplifies the signal light by stimulated emission of Tm ions that are added in a minute amount to the fiber. However, since phonon energy is high in silica-based glass, even if Tm ions are added to the silica-based fiber, the non-radiative transition probability from the amplification starting position is larger than the stimulated emission transition probability, so that sufficient amplification is achieved. This cannot be done, and the Tm-doped silica fiber amplifier gain is about 10 dB at most (see Non-Patent Document 3, for example).
【0007】光増幅器を中継器として使用する光伝送シ
ステムにおいては、光増幅器間の伝送損失はおおよそ1
5dB以上(最大25dB程度)であるため、瀬木らの
Tm添加石英系ファイバ増幅器は利得が十分でない。そ
こで、石英系ファイバに替わって、フォノンエネルギー
が小さいフッ化物ガラスをTmイオンのホストとしたT
m添加フッ化物ファイバを増幅媒体としてTDFAを実
現している(例えば、非特許文献4参照)。In an optical transmission system using an optical amplifier as a repeater, the transmission loss between the optical amplifiers is about 1.
Since it is 5 dB or more (about 25 dB at maximum), the gain of the Tm-doped silica fiber amplifier of Segi et al. Is not sufficient. Therefore, in place of the silica fiber, a fluoride glass having a small phonon energy is used as a host of Tm ions.
TDFA has been realized using an m-doped fluoride fiber as an amplification medium (see, for example, Non-Patent Document 4).
【0008】[0008]
【特許文献1】特開平5−129683号公報[Patent Document 1] JP-A-5-129683
【0009】[0009]
【特許文献2】特開平6−318754号公報[Patent Document 2] JP-A-6-318754
【0010】[0010]
【特許文献3】特開平10−229238号公報[Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open No. 10-229238
【0011】[0011]
【特許文献4】特開平5−129683号公報[Patent Document 4] JP-A-5-129683
【0012】[0012]
【特許文献5】特開平6−318754号公報[Patent Document 5] JP-A-6-318754
【0013】[0013]
【特許文献6】特開平10−229238号公報[Patent Document 6] Japanese Patent Laid-Open No. 10-229238
【0014】[0014]
【非特許文献1】T.Ito et al., OFC2000 PD24[Non-Patent Document 1] T. Ito et al., OFC2000 PD24
【0015】[0015]
【非特許文献2】Y.Miyamoto et al., OAA2001, PD6,
J. Bromage et al., OFC2001; PD4[Non-Patent Document 2] Y. Miyamoto et al., OAA2001, PD6,
J. Bromage et al., OFC2001; PD4
【0016】[0016]
【非特許文献3】瀬木 他、2001年電子情報通信学
会総合大会C−2−143[Non-Patent Document 3] Segi et al., 2001 IEICE General Conference C-2-143
【0017】[0017]
【非特許文献4】S. Aozasa et al., IEE Electronics
Letters, vol. 36, no. 5, pp.418-419, 2000[Non-Patent Document 4] S. Aozasa et al., IEE Electronics
Letters, vol. 36, no. 5, pp.418-419, 2000
【0018】[0018]
【非特許文献5】H. S. Kim et al, IEEE Phonics Tecn
ology Letters, vol. 10, no.8, pp. 790-792, 1998,
H. Masuda et al., IEEE Phonics Tecnology Letters,v
ol. 34, no. 6, pp. 567-568, 1998[Non-Patent Document 5] HS Kim et al, IEEE Phonics Tecn
ology Letters, vol. 10, no.8, pp. 790-792, 1998,
H. Masuda et al., IEEE Phonics Tecnology Letters, v
ol. 34, no. 6, pp. 567-568, 1998
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フッ化
物ファイバは、石英系ファイバに比べて理論的な機械的
強度が小さい。また、水と容易に反応して結晶化し、損
失増加や機械的強度低下をもたらすなど、耐候性も低
い。従って、機械的強度を補うために、ファイバにスト
レスがかかりにくい構造を有し、耐湿性に優れた特殊な
パッケージングが必要となる。However, the theoretical mechanical strength of the fluoride fiber is smaller than that of the silica fiber. In addition, the weather resistance is low, such that it easily reacts with water to be crystallized, resulting in increased loss and reduced mechanical strength. Therefore, in order to supplement the mechanical strength, it is necessary to have a special packaging having a structure in which stress is not easily applied to the fiber and having excellent moisture resistance.
【0020】さらに、励起光合波用のWDMカプラや、
発振を抑制するためのアイソレータ、利得平坦化用のフ
ィルタ等の光増幅器構成部品は、ピグテイルファイバと
して石英系ファイバを用いているため、Tm添加フッ化
物ファイバを増幅媒体として用いたときには、フッ化物
ファイバと石英系ファイバの異種ファイバ間接続が必要
となる。ここで、フッ化物ガラスと石英系ガラスとで
は、融点が異なるため、石英系ファイバ同士の接続で広
く使用されている融着接続技術が使用できない。Further, a WDM coupler for pumping light multiplexing,
Optical amplifier components such as an isolator for suppressing oscillation and a filter for gain flattening use a silica-based fiber as a pigtail fiber. Therefore, when a Tm-doped fluoride fiber is used as an amplification medium, a fluoride is used. It is necessary to connect different types of fibers such as fibers and silica-based fibers. Here, since the melting point of fluoride glass is different from that of silica glass, the fusion splicing technique widely used for connecting silica fibers cannot be used.
【0021】従って、V溝などを用いた機械的接続をす
ることとなるが、接続部が融着接続に比べて大きくなっ
たり、振動などでフッ化物ファイバと石英系ファイバに
間隙が空くと反射が増大し、発振により光増幅器の増幅
特性劣化を招いたりするなどの問題がある。Therefore, a mechanical connection is made by using a V-groove or the like. However, if the connecting portion becomes larger than that of the fusion splicing, or if there is a gap between the fluoride fiber and the silica-based fiber due to vibration, reflection occurs. However, there is a problem that the amplification characteristic of the optical amplifier is deteriorated due to the oscillation.
【0022】一方、Bromageらが検討したシステ
ムでは、光増幅器としてファイバラマン増幅器(FR
A)が使用されている。FRAは増幅媒体のファイバ長
が数km程度必要となり、光増幅器の小型化が困難であ
る。さらに、励起光から信号光へのパワー変換効率が1
0%以下と極めて小さく、半導体レーザ(LD)を励起
光源とした場合、高出力LDが複数台必要になり高価な
光増幅器である。On the other hand, in the system studied by Bromage et al., A fiber Raman amplifier (FR) is used as an optical amplifier.
A) is used. In FRA, the fiber length of the amplification medium is required to be about several km, and it is difficult to downsize the optical amplifier. Furthermore, the power conversion efficiency from pumping light to signal light is 1
It is extremely small, 0% or less, and when a semiconductor laser (LD) is used as an excitation light source, a plurality of high-power LDs are required, which is an expensive optical amplifier.
【0023】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、従来の1500n
m帯光増幅器の光増幅媒体が、パワー変換効率が小さい
あるいは、機械的強度の小さく、耐候性の低い点を解決
し、機械的強度および耐候性に優れ、高効率の1500
nm帯光増幅器、および高効率の1500nm帯光増幅
器を実現するための光増幅部品を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a conventional 1500 n
The optical amplification medium of the m-band optical amplifier solves the problem that the power conversion efficiency is small or the mechanical strength is small and the weather resistance is low, and the mechanical strength and weather resistance are excellent, and the high efficiency 1500
An object of the present invention is to provide an optical amplifier component for realizing a nm band optical amplifier and a highly efficient 1500 nm band optical amplifier.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、コアとクラッドの少なくとも一方
にErが添加されたEr添加ファイバを、または基板上
に形成されコアとクラッドの少なくとも一方にErが添
加されたEr添加導波路を光増幅媒体に用いた光増幅器
であって、少なくとも1つ備えた、前記光増幅媒体と励
起光源からなる光増幅部と、少なくとも1つ備えた、前
記光増幅媒体で利得が得られる波長帯域の中で、利得が
最大となる第1の波長帯域の光を減少させて該第1の波
長帯域の光増幅を抑制する制御手段と、前記抑制によっ
て、前記光増幅媒体で利得が得られる波長帯域の中で、
低波長側の裾に位置し、利得が比較的小さい第2の波長
帯域の光増幅を促し、増幅された前記第2の波長帯域の
光信号が出力されることを特徴とする。In order to achieve such an object, the present invention provides an Er-doped fiber in which at least one of a core and a clad is doped with Er, or a core and a clad formed on a substrate. An optical amplifier using an Er-doped waveguide, at least one of which is Er-doped, as an optical amplification medium, comprising at least one optical amplification unit comprising the optical amplification medium and a pumping light source. Controlling means for suppressing the light amplification in the first wavelength band by reducing the light in the first wavelength band where the gain is maximum in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium; Therefore, in the wavelength band where the gain is obtained in the optical amplification medium,
It is characterized in that it is located at the skirt on the low wavelength side, promotes optical amplification of a second wavelength band having a relatively small gain, and outputs the amplified optical signal of the second wavelength band.
【0025】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明において、前記第1の波長帯域の光増幅を
抑制する手段として光フィルタを備えることを特徴とす
る。The invention described in claim 2 is the same as claim 1
In the invention described in (3) above, an optical filter is provided as a means for suppressing the optical amplification in the first wavelength band.
【0026】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
又は2に記載の発明において、前記励起光源は1台であ
って、前記光増幅部は前記励起光源を共有し、前記励起
光源が生成する励起光を分岐する分岐手段と、該分岐手
段で分岐された励起光を各光増幅部へ導く光学的手段と
を備えたことを特徴とする。The invention described in claim 3 is the same as claim 1
Or in the invention described in 2, the number of the pumping light source is one, the optical amplification unit shares the pumping light source, and a branching unit for branching the pumping light generated by the pumping light source, and a branching unit by the branching unit. And an optical means for guiding the generated excitation light to each optical amplification section.
【0027】また、請求項4に記載の発明は、請求項
1,2又は3に記載の発明において、N個の前記光増幅
部と、(N−1)個の前記光フィルタを備え、両端に前
記光増幅部が設けられるように、前記光増幅部と前記光
フィルタを交互に直列に接続したことを特徴とする。The invention according to claim 4 is the same as the invention according to claim 1, 2 or 3, which comprises N optical amplifying sections and (N-1) optical filters. The optical amplifying section and the optical filter are alternately connected in series so that the optical amplifying section is provided in.
【0028】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
乃至4いずれかに記載の発明において、前記光フィルタ
の損失の合計が、前記第1の波長帯域において25dB
以上であることを特徴とする。The invention described in claim 5 is the same as claim 1.
In the invention described in any one of (1) to (4), the total loss of the optical filters is 25 dB in the first wavelength band.
The above is characterized.
【0029】また、請求項6に記載の発明は、請求項1
乃至5に記載の発明において、前記光フィルタの損失の
合計が、前記第1の波長帯域において30dB以上であ
ることを特徴とする。The invention according to claim 6 is the same as claim 1
In the invention described in any one of (1) to (5), the total loss of the optical filters is 30 dB or more in the first wavelength band.
【0030】また、請求項7に記載の発明は、請求項1
乃至6に記載の発明において、前記第1の波長帯域は1
520〜1560nmであり、前記第2の波長帯域は1
485〜1520nmであることを特徴とする。The invention described in claim 7 is the same as claim 1.
In the invention described in any one of (1) to (6), the first wavelength band is 1
520 to 1560 nm, and the second wavelength band is 1
It is characterized by being 485 to 1520 nm.
【0031】また、請求項8に記載の発明は、請求項7
に記載の発明において、前記光フィルタは、1490〜
1520nmの光パワーを平坦化する光フィルタである
ことを特徴とする。The invention described in claim 8 is the invention according to claim 7.
In the invention described in (1), the optical filter is 1490-
It is an optical filter that flattens the optical power of 1520 nm.
【0032】また、請求項9に記載の発明は、請求項8
に記載の発明において、前記光フィルタは、前記第1の
波長帯域から前記第2の波長帯域にかけての利得が平坦
化されるように、前記第1の波長帯域における光パワー
減衰量と、1500〜1520nmにおける光パワー減
衰量のバランスが調整された光フィルタであり、前記第
2の波長帯域に加え、前記第1の波長帯域の信号光も増
幅されて出力されることを特徴とする。The invention described in claim 9 is the same as in claim 8.
In the invention described in paragraph 1, the optical filter has an optical power attenuation amount in the first wavelength band and 1500 to 500 so as to flatten a gain from the first wavelength band to the second wavelength band. It is an optical filter in which the balance of the optical power attenuation amount at 1520 nm is adjusted, and in addition to the second wavelength band, the signal light of the first wavelength band is also amplified and output.
【0033】また、請求項10に記載の発明は、請求項
1乃至6に記載の発明において、前記第1の波長帯域は
1490〜1560nmであり、前記第2の波長帯域は
1450〜1490nmであることを特徴とする。The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the first wavelength band is 1490 to 1560 nm and the second wavelength band is 1450 to 1490 nm. It is characterized by
【0034】また、請求項11に記載の発明は、請求項
1乃至6に記載の発明において、前記第1の波長帯域は
1520nm〜1560nmであり、前記第2の波長帯
域は1485〜1520nmおよび1570〜1610
nmであることを特徴とする。The invention described in claim 11 is the invention described in claims 1 to 6, wherein the first wavelength band is 1520 nm to 1560 nm and the second wavelength band is 1485 to 1520 nm and 1570. ~ 1610
It is characterized by being nm.
【0035】また、請求項12に記載の発明は、請求項
1乃至11に記載の発明において、前記光増幅媒体の等
価的ファイバ長または等価的導波路長(ファイバ長また
は導波路長と、Er添加濃度(wt ppm)の積)が、前記
第2の波長帯域において15dB以上の信号利得が得ら
れる所定の値であることを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention according to the first to eleventh aspects, the equivalent fiber length or equivalent waveguide length (fiber length or waveguide length, Er It is characterized in that the additive concentration (wt ppm) product is a predetermined value with which a signal gain of 15 dB or more can be obtained in the second wavelength band.
【0036】また、請求項13に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.5×10−4m
・wtppm以上のEr添加石英系ファイバまたは導波路で
あることを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention of the twelfth aspect, the equivalent fiber length or the waveguide length of the optical amplification medium is 1.5 × 10 −4 m.
-It is characterized by being an Er-doped silica-based fiber or a waveguide having a wtppm or more.
【0037】また、請求項14に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、0.7×10−4m
・wtppm以上のEr添加テルライトファイバまたは導波
路であることを特徴とする。According to a fourteenth aspect of the invention, in the invention of the twelfth aspect, the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 0.7 × 10 −4 m.
It is characterized in that it is an Er-doped tellurite fiber or waveguide having a wtppm or more.
【0038】また、請求項15に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.2×10−4m
・wtppm以上のEr添加アルミノケイ酸塩ファイバまた
は導波路であることを特徴とする。According to a fifteenth aspect of the invention, in the invention of the twelfth aspect, the optical amplification medium has the equivalent fiber length or waveguide length of 1.2 × 10 −4 m.
It is characterized by being an Er-doped aluminosilicate fiber or a waveguide of wtppm or more.
【0039】また、請求項16に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.0×10−4m
・wtppm以上のEr添加リン塩ファイバまたは導波路で
あることを特徴とする。According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention according to the twelfth aspect, the equivalent fiber length or the waveguide length of the optical amplification medium is 1.0 × 10 −4 m.
It is characterized in that it is an Er-doped phosphate salt fiber or waveguide of wtppm or more.
【0040】また、請求項17に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.3×10−4m
・wtppm以上のEr添加フツリン酸ファイバまたは導波
路であることを特徴とする。Further, the invention according to claim 17 is the invention according to claim 12, wherein the equivalent fiber length or the waveguide length of the optical amplification medium is 1.3 × 10 −4 m.
It is characterized in that it is an Er-doped fluorophosphate fiber or waveguide of wtppm or more.
【0041】また、請求項18に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.5×10−4m
・wtppm以上のEr添加フッ化物ファイバまたは導波路
であることを特徴とする。The invention according to claim 18 is the invention according to claim 12, wherein the optical amplification medium has the equivalent fiber length or waveguide length of 1.5 × 10 −4 m.
-It is characterized by being an Er-doped fluoride fiber or a waveguide of wtppm or more.
【0042】また、請求項19に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、0.6×10−4m
・wtppm以上のEr添加酸化ビスマス系ファイバまたは
導波路であることを特徴とする。The invention according to claim 19 is the invention according to claim 12, wherein the equivalent fiber length or the waveguide length of the optical amplification medium is 0.6 × 10 −4 m.
It is characterized in that it is an Er-doped bismuth oxide-based fiber or waveguide of wtppm or more.
【0043】また、請求項20に記載の発明は、請求項
12に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.5×10−4m
・wtppm以上のEr添加カルコゲナイドファイバまたは
導波路であることを特徴とする。According to a twentieth aspect of the invention, in the invention of the twelfth aspect, the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 1.5 × 10 −4 m.
It is characterized by being an Er-doped chalcogenide fiber or a waveguide of wtppm or more.
【0044】また、請求項21に記載の発明は、請求項
1乃至20に記載の発明において、前記Er添加ファイ
バの温度を制御する電気的手段を備えることを特徴とす
る。The invention described in claim 21 is characterized in that, in the invention described in any one of claims 1 to 20, it is provided with an electric means for controlling the temperature of the Er-doped fiber.
【0045】また、請求項22に記載の発明は、請求項
1乃至21に記載の発明において、前記光増幅媒体のE
rの1480nmにおける合計損失が、前記第2の波長
帯域において15dB以上の信号利得が得られる所定の
値であることを特徴とする。The invention according to claim 22 is the same as the invention according to claims 1 to 21, wherein the E of the optical amplification medium is
The total loss of r at 1480 nm is a predetermined value with which a signal gain of 15 dB or more can be obtained in the second wavelength band.
【0046】また、請求項23に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が33dB以上のEr添
加石英ファイバまたは導波路であることを特徴とする。According to a twenty-third aspect of the invention, in the invention of the twenty-second aspect, the optical amplification medium is an Er-doped quartz fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 33 dB or more. Characterize.
【0047】また、請求項24に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が32dB以上のEr添
加テルライトファイバまたは導波路であることを特徴と
する。In the invention described in claim 24, in the invention described in claim 22, the optical amplification medium is an Er-doped tellurite fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 32 dB or more. Is characterized by.
【0048】また、請求項25に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が30dB以上のEr添
加アルミノケイ酸塩ファイバまたは導波路であることを
特徴とする。[0048] According to a twenty-fifth aspect of the invention, in the twenty-third aspect of the invention, the optical amplification medium is an Er-doped aluminosilicate fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 30 dB or more. It is characterized by
【0049】また、請求項26に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が33dB以上のEr添
加リン酸塩ファイバまたは導波路であることを特徴とす
る。According to a twenty-sixth aspect of the present invention based on the twenty-second aspect, the optical amplifying medium is an Er-doped phosphate fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 33 dB or more. It is characterized by
【0050】また、請求項27に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が35dB以上のEr添
加フツリン酸ファイバまたは導波路であることを特徴と
する。According to a twenty-seventh aspect of the present invention based on the twenty-second aspect, the optical amplification medium is an Er-doped fluorophosphate fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 35 dB or more. Is characterized by.
【0051】また、請求項28に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が32dB以上のEr添
加フッ化物ファイバまたは導波路であることを特徴とす
る。In the invention described in Item 28, in the invention described in Item 22, the optical amplification medium is an Er-doped fluoride fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 32 dB or more. Is characterized by.
【0052】また、請求項29に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が30dB以上のEr添
加酸化ビスマス系ファイバまたは導波路であることを特
徴とする。According to a twenty-ninth aspect of the present invention, in the invention according to the twenty-second aspect, the optical amplification medium is an Er-doped bismuth oxide-based fiber or waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 30 dB or more. It is characterized by
【0053】また、請求項30に記載の発明は、請求項
22に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が35dB以上のEr添
加カルコゲナイドファイバまたは導波路であることを特
徴とする。According to a thirtieth aspect of the present invention, in the invention according to the twenty-second aspect, the optical amplification medium is an Er-doped chalcogenide fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 35 dB or more. Characterize.
【0054】また、請求項31に記載の発明は、請求項
1乃至30に記載の発明において、前記励起光源が98
0nm帯半導体レーザであることを特徴とする。According to a thirty-first aspect of the invention, in the invention of the first to thirtieth aspects, the excitation light source is 98
It is characterized by being a 0 nm band semiconductor laser.
【0055】また、請求項32に記載の発明は、配線板
上に配線されたコアとクラッドの少なくとも一方にEr
が添加されたEr添加光ファイバからなり、該Er添加
光ファイバを光増幅媒体とする光増幅部品において、前
記Er添加光ファイバで利得が得られる波長帯域の中
で、利得が最大となる第1の波長帯域の光を減少させて
該第1の波長帯域の光増幅を抑制する光フィルタを少な
くとも1つ備え、前記抑制によって、前記光増幅媒体で
利得が得られる波長帯域の中で、低波長側の裾に位置
し、利得が比較的小さい第2の波長帯域の光増幅を促
し、増幅された前記第2の波長帯域の光信号が出力され
ることを特徴とする。According to a thirty-second aspect of the present invention, at least one of the core and the clad wired on the wiring board is made of Er.
In an optical amplifying component comprising an Er-doped optical fiber doped with ???, the gain being the maximum in the wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped optical fiber? Of at least one optical filter that reduces light in the wavelength band of 1 to suppress optical amplification of the first wavelength band, and in the wavelength band in which gain is obtained in the optical amplification medium by the suppression, a low wavelength It is characterized in that it is located at the tail of the side and promotes optical amplification of a second wavelength band having a relatively small gain, and the amplified optical signal of the second wavelength band is output.
【0056】また、請求項33に記載の発明は、コアと
クラッドの少なくとも一方にErが添加されたEr添加
光ファイバを備え、該Er添加光ファイバを光増幅媒体
とする光増幅部品において、前記コアまたはクラッドに
グレーティングが作製され、前記グレーティングは、前
記Er添加光ファイバで利得が得られる波長帯域の中
で、利得が最大となる第1の波長帯域の光を減少させて
前記第1の波長帯域の光増幅を抑制する光フィルタの機
能を有するグレーティングであり、前記抑制によって、
前記光増幅媒体で利得が得られる波長帯域の中で、低波
長側の裾に位置し、利得が比較的小さい第2の波長帯域
の光増幅を促し、増幅された前記第2の波長帯域の光信
号が出力されることを特徴とする。The invention described in Item 33 is an optical amplification component comprising an Er-doped optical fiber in which at least one of a core and a clad is doped with Er, and the Er-doped optical fiber is used as an optical amplification medium. A grating is formed in the core or the clad, and the grating reduces the light in the first wavelength band having the maximum gain in the wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped optical fiber to reduce the first wavelength. A grating having an optical filter function of suppressing optical amplification of a band, and by the suppression,
In the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium, the optical amplification is performed in the second wavelength band located at the skirt on the low wavelength side and having a relatively small gain, and the amplified second wavelength band An optical signal is output.
【0057】また、請求項34に記載の発明は、請求項
33に記載の発明において、前記グレーティングがチャ
ープトグレーティングであることを特徴とする。According to a thirty-fourth aspect of the invention, in the thirty-third aspect of the invention, the grating is a chirped grating.
【0058】また、請求項35に記載の発明は、請求項
33に記載の発明において、前記グレーティングが、周
期の異なる複数のグレーティングであることを特徴とす
る。The invention described in Item 35 is the invention described in Item 33, wherein the grating is a plurality of gratings having different periods.
【0059】また、請求項36に記載の発明は、基板上
に作製されコアとクラッドの少なくとも一方にErが添
加された光導波路と、該光導波路に接続された石英系ピ
グテイルファイバを備え、前記Er添加光導波路を光増
幅媒体とする光増幅部品において、前記Er添加光導波
路で利得が得られる波長帯域の中で、利得が最大となる
第1の波長帯域の光を減少させて前記第1の波長帯域の
光増幅を抑制する光フィルタを少なくとも1つ備え、前
記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波長
帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小さ
い第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第2
の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする。The invention described in Item 36 is provided with an optical waveguide which is formed on a substrate and in which at least one of a core and a clad is doped with Er, and a silica-based pigtail fiber connected to the optical waveguide. In an optical amplification component using the Er-doped optical waveguide as an optical amplification medium, the light in the first wavelength band having the maximum gain is reduced in the wavelength band in which the gain is obtained by the Er-doped optical waveguide, and At least one optical filter that suppresses optical amplification in the wavelength band of 1 is provided, and the suppression is located at the skirt on the low wavelength side in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium, and the gain is relatively high. The amplified second light which promotes optical amplification in the small second wavelength band.
It is characterized in that an optical signal in the wavelength band of is output.
【0060】また、請求項37に記載の発明は、請求項
32乃至36に記載の発明において、前記光フィルタの
損失の合計が、前記第1の波長帯域において25dB以
上であることを特徴とする。The invention described in Item 37 is the invention described in Items 32 to 36, wherein the total loss of the optical filters is 25 dB or more in the first wavelength band. .
【0061】また、請求項38に記載の発明は、請求項
32乃至36に記載の発明において、前記光フィルタの
損失の合計が、前記第1の波長帯域において30dB以
上であることを特徴とする。The invention described in Item 38 is the invention described in Items 32 to 36, wherein the total loss of the optical filters is 30 dB or more in the first wavelength band. .
【0062】また、請求項39に記載の発明は、コアと
クラッドの少なくとも一方にErが添加されたEr添加
ファイバをN個備え、該Er添加ファイバを光増幅媒体
とする光増幅部品において、前記Er添加ファイバで利
得が得られる波長帯域の中で、利得が最大となる第1の
波長帯域の光を減少させて該第1の波長帯域の光増幅を
抑制する光フィルタを少なくともN個または(N−1)
個備え、該Er添加ファイバと該光フィルタが交互に直
列に接続され、前記抑制によって、前記光増幅媒体で利
得が得られる波長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、
利得が比較的小さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増
幅された前記第2の波長帯域の光信号が出力されること
を特徴とする。The invention described in Item 39 is the optical amplification component, wherein at least one of the core and the clad is provided with N Er-doped fibers, and the Er-doped fibers are used as an optical amplification medium. At least N optical filters that suppress light amplification in the first wavelength band by reducing the light in the first wavelength band in which the gain is maximum in the wavelength band in which the gain is obtained by the Er-doped fiber or ( N-1)
Provided individually, the Er-doped fiber and the optical filter are alternately connected in series, and by the suppression, in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium, located at the skirt on the low wavelength side,
It is characterized in that the amplification of the second wavelength band having a relatively small gain is promoted and the amplified optical signal of the second wavelength band is output.
【0063】また、請求項40に記載の発明は、コアと
クラッドの少なくとも一方にErが添加されたEr添加
ファイバを備え、該Er添加ファイバを光増幅媒体とす
る光増幅部品において、コアまたはクラッドの少なくと
も一方に、Pr,Nd,Sm,Tb,Dy,Tmの中か
ら選択された少なくとも1種類の希土類イオンが添加さ
れ、前記希土類イオンは、前記Er添加ファイバで利得
が得られる波長帯域の中で、利得が最大となる第1の波
長帯域の光を減少させて該第1の波長帯域の光増幅を抑
制する光フィルタの機能を有する希土類イオンであり、
前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする。[0063] The invention as set forth in claim 40, further comprising an Er-doped fiber in which at least one of the core and the clad is doped with Er, and in the optical amplification component using the Er-doped fiber as an optical amplification medium, the core or the clad is provided. To at least one of them is doped with at least one kind of rare earth ion selected from Pr, Nd, Sm, Tb, Dy, and Tm, and the rare earth ion is in a wavelength band where a gain is obtained in the Er-doped fiber. Is a rare earth ion having a function of an optical filter that reduces light in the first wavelength band having the maximum gain and suppresses optical amplification in the first wavelength band,
Due to the suppression, in the wavelength band where the gain is obtained in the optical amplification medium, the second wavelength band which is located at the bottom of the low wavelength side and has a relatively small gain is promoted to be amplified. It is characterized in that an optical signal in the wavelength band of is output.
【0064】また、請求項41に記載の発明は、コアと
クラッドの少なくとも一方にErが添加されたEr添加
ファイバを備え、該Er添加ファイバを光増幅媒体とす
る光増幅部品において、該Er添加ファイバが基準値以
下の曲率半径で曲げられ、該曲げによる損失を有し、前
記曲げによる損失は、前記Er添加ファイバで利得が得
られる波長帯域の中で、利得が最大となる第1の波長帯
域の光を減少させて該第1の波長帯域の光増幅を抑制す
る機能を有し、前記抑制によって、前記光増幅媒体で利
得が得られる波長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、
利得が比較的小さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増
幅された前記第2の波長帯域の光信号が出力されること
を特徴とする。The invention as set forth in claim 41, further comprising an Er-doped fiber in which at least one of the core and the clad is doped with Er, and the Er-doped fiber is used as an optical amplification medium in the optical amplification component. The fiber is bent with a radius of curvature equal to or less than a reference value and has a loss due to the bending, and the loss due to the bending is a first wavelength at which the gain is maximum in a wavelength band where the gain is obtained in the Er-doped fiber. Has a function of reducing light in the band to suppress optical amplification in the first wavelength band, and is positioned at the skirt on the low wavelength side in the wavelength band in which gain is obtained in the optical amplification medium by the suppression. Then
It is characterized in that the amplification of the second wavelength band having a relatively small gain is promoted and the amplified optical signal of the second wavelength band is output.
【0065】また、請求項42に記載の発明は、コアと
クラッドの少なくとも一方にErが添加されたEr添加
ファイバを備え、該Er添加ファイバを光増幅媒体とす
る光増幅部品において、クラッドを複数備え、該Er添
加ファイバを伝搬する光の基本モードの遮断波長を有
し、前記遮断波長より長波長側の損失は、前記Er添加
ファイバで利得が得られる波長帯域の中で、利得が最大
となる第1の波長帯域の光を減少させて該第1の波長帯
域の光増幅を抑制する機能を有し、前記抑制によって、
前記光増幅媒体で利得が得られる波長帯域の中で、低波
長側の裾に位置し、利得が比較的小さい第2の波長帯域
の光増幅を促し、増幅された前記第2の波長帯域の光信
号が出力されることを特徴とする。According to the 42nd aspect of the present invention, at least one of the core and the clad is provided with an Er-doped fiber, and in the optical amplification component using the Er-doped fiber as an optical amplification medium, a plurality of claddings are provided. And having a cutoff wavelength of a fundamental mode of light propagating through the Er-doped fiber, and a loss on a wavelength side longer than the cutoff wavelength has a maximum gain in a wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped fiber. Has a function of reducing light in the first wavelength band to suppress optical amplification in the first wavelength band, and by the suppression,
In the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium, the optical amplification is performed in the second wavelength band located at the skirt on the low wavelength side and having a relatively small gain, and the amplified second wavelength band An optical signal is output.
【0066】また、請求項43に記載の発明は、請求項
41又は42に記載の発明において、前記Er添加ファ
イバがW型ファイバ、三重クラッド型ファイバ、四重ク
ラッド型ファイバのいずれかであることを特徴とする。The invention as set forth in claim 43 is the invention as set forth in claim 41 or 42, wherein the Er-doped fiber is any of a W-type fiber, a triple-clad type fiber and a quadruple-clad type fiber. Is characterized by.
【0067】また、請求項44に記載の発明は、請求項
41,42又は43に記載の発明において、前記第1の
波長帯域の光増幅を抑制する機能は第1の波長帯域に損
失を与える機能であって、損失の合計が、前記第1の波
長帯域において30dB以上であることを特徴とする。In the invention described in Item 44, in the invention described in Items 41, 42 or 43, the function of suppressing the optical amplification in the first wavelength band gives a loss to the first wavelength band. It is a function, and the total loss is 30 dB or more in the first wavelength band.
【0068】また、請求項45に記載の発明は、請求項
32乃至44に記載の発明において、前記第1の波長帯
域は1520〜1560nmであり、前記第2の波長帯
域は1485〜1520nmであることを特徴とする。The invention described in Item 45 is the invention described in Items 32 to 44, in which the first wavelength band is 1520 to 1560 nm and the second wavelength band is 1485 to 1520 nm. It is characterized by
【0069】また、請求項46に記載の発明は、請求項
32乃至40に記載の発明において、前記光フィルタ
は、1490〜1520nmの光パワーを平坦化する光
フィルタであることを特徴とする。The invention described in Item 46 is, in the invention described in Items 32 to 40, characterized in that the optical filter is an optical filter which flattens the optical power of 1490 to 1520 nm.
【0070】また、請求項47に記載の発明は、請求項
32乃至40に記載の発明において、前記光フィルタ
は、前記第1の波長帯域から前記第2の波長帯域にかけ
ての利得が平坦化されるように、前記第1の波長帯域に
おける光パワー減衰量と、1500〜1520nmにお
ける光パワー減衰量のバランスが調整された光フィルタ
であり、前記第2の波長帯域に加え、前記第1の波長帯
域も増幅されて出力されることを特徴とする。The invention according to claim 47 is the invention according to claims 32 to 40, wherein the optical filter has a flattened gain from the first wavelength band to the second wavelength band. As described above, the optical filter is such that the balance between the optical power attenuation amount in the first wavelength band and the optical power attenuation amount in 1500 to 1520 nm is adjusted, and in addition to the second wavelength band, the first wavelength The band is also amplified and output.
【0071】また、請求項48に記載の発明は、請求項
32乃至44に記載の発明において、前記第1の波長帯
域は1490〜1560nmであり、前記第2の波長帯
域は1450〜1490nmであることを特徴とする。The invention described in Item 48 is the invention described in Items 32 to 44, in which the first wavelength band is 1490 to 1560 nm and the second wavelength band is 1450 to 1490 nm. It is characterized by
【0072】また、請求項49に記載の発明は、請求項
32乃至48に記載の発明において、前記光増幅媒体の
等価的ファイバ長または等価的導波路長が、前記第2の
波長帯域において15dB以上の信号利得が得られる所
定の値であることを特徴とする。The invention described in Item 49 is the invention described in Items 32 to 48, wherein the equivalent fiber length or equivalent waveguide length of the optical amplification medium is 15 dB in the second wavelength band. It is characterized in that it is a predetermined value with which the above signal gain is obtained.
【0073】また、請求項50に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.5×10−4m
・wtppm以上のEr添加石英系ファイバまたは導波路で
あることを特徴とする。The invention described in claim 50 is the invention described in claim 49, wherein the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 1.5 × 10 −4 m.
-It is characterized by being an Er-doped silica-based fiber or a waveguide having a wtppm or more.
【0074】また、請求項51に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、0.7×10−4m
・wtppm以上のEr添加テルライトファイバまたは導波
路であることを特徴とする。According to a fifty-first aspect of the present invention based on the fifty-ninth aspect, the optical amplification medium has an equivalent fiber length or waveguide length of 0.7 × 10 −4 m.
It is characterized in that it is an Er-doped tellurite fiber or waveguide having a wtppm or more.
【0075】また、請求項52に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.2×10−4m
・wtppm以上のEr添加アルミノケイ酸塩ファイバまた
は導波路であることを特徴とする。The invention of claim 52 is the invention of claim 49, wherein the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplifying medium is 1.2 × 10 −4 m.
It is characterized by being an Er-doped aluminosilicate fiber or a waveguide of wtppm or more.
【0076】また、請求項53に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.0×10−4m
・wtppm以上のEr添加リン塩ファイバまたは導波路で
あることを特徴とする。The invention described in Item 53 is the invention described in Item 49, wherein the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 1.0 × 10 −4 m.
It is characterized in that it is an Er-doped phosphate salt fiber or waveguide of wtppm or more.
【0077】また、請求項54に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.3×10−4m
・wtppm以上のEr添加フツリン酸ファイバまたは導波
路であることを特徴とする。According to the invention described in Item 54, in the invention described in Item 49, the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 1.3 × 10 −4 m.
It is characterized in that it is an Er-doped fluorophosphate fiber or waveguide of wtppm or more.
【0078】また、請求項55に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.5×10−4m
・wtppm以上のEr添加フッ化物ファイバまたは導波路
であることを特徴とする。According to a 55th aspect of the present invention, in the 49th aspect of the present invention, the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 1.5 × 10 −4 m.
-It is characterized by being an Er-doped fluoride fiber or a waveguide of wtppm or more.
【0079】また、請求項56に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が0.6×10−4m・
wt ppm以上のEr添加酸化ビスマス系ファイバまたは導
波路であることを特徴とする。According to a 56th aspect of the present invention, in the invention according to the 49th aspect, the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 0.6 × 10 −4 m ·
It is characterized by being an Er-doped bismuth oxide-based fiber or a waveguide of wt ppm or more.
【0080】また、請求項57に記載の発明は、請求項
49に記載の発明において、前記光増幅媒体は、前記等
価的ファイバ長または導波路長が、1.5×10−4m
・wtppm以上のEr添加カルコゲナイドファイバまたは
導波路であることを特徴とする。The invention described in Item 57 is the invention described in Item 49, wherein the equivalent fiber length or waveguide length of the optical amplification medium is 1.5 × 10 −4 m.
It is characterized by being an Er-doped chalcogenide fiber or a waveguide of wtppm or more.
【0081】また、請求項58に記載の発明は、請求項
32乃至57に記載の発明において、前記Er添加ファ
イバの温度を制御する電気的手段を備えることを特徴と
する。The invention described in Item 58 is characterized in that, in the invention described in Items 32 to 57, electrical means for controlling the temperature of the Er-doped fiber is provided.
【0082】また、請求項59に記載の発明は、請求項
32乃至58に記載の発明において、前記光増幅媒体の
Erの1480nmにおける合計損失が、前記第2の波
長帯域において15dB以上の信号利得が得られる所定
の値であることを特徴とする。The invention described in Item 59 is the invention described in Items 32 to 58, in which the total loss of Er of the optical amplification medium at 1480 nm is 15 dB or more in the second wavelength band. Is a predetermined value that can be obtained.
【0083】また、請求項60に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が33dB以上のEr添
加石英ファイバまたは導波路であることを特徴とする。According to the invention described in Item 60, in the invention described in Item 59, the optical amplification medium is an Er-doped quartz fiber or a waveguide whose total loss of Er at 1480 nm is 33 dB or more. Characterize.
【0084】また、請求項61に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が32dB以上のEr添
加テルライトファイバまたは導波路であることを特徴と
する。Further, in the invention described in Item 61, in the invention described in Item 59, the optical amplification medium is an Er-doped tellurite fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 32 dB or more. Is characterized by.
【0085】また、請求項62に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が32dB以上のEr添
加アルミノケイ酸塩ファイバまたは導波路であることを
特徴とする。According to the invention described in Item 62, in the invention described in Item 59, the optical amplification medium is an Er-doped aluminosilicate fiber or waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 32 dB or more. It is characterized by
【0086】また、請求項63に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が33dB以上のEr添
加リン酸塩ファイバまたは導波路であることを特徴とす
る。According to a 63rd aspect of the present invention, in the 59th aspect of the present invention, the optical amplification medium is an Er-doped phosphate fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 33 dB or more. It is characterized by
【0087】また、請求項64に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が35dB以上のEr添
加フツリン酸ファイバまたは導波路であることを特徴と
する。According to a sixty-fourth aspect of the invention, in the fifty-ninth aspect of the invention, the optical amplifying medium is an Er-doped fluorophosphate fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 35 dB or more. Is characterized by.
【0088】また、請求項65に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が32dB以上のEr添
加フッ化物ファイバまたは導波路であることを特徴とす
る。According to the 65th aspect of the present invention, in the 59th aspect of the present invention, the optical amplification medium is an Er-doped fluoride fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 32 dB or more. Is characterized by.
【0089】また、請求項66に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が30dB以上のEr添
加酸化ビスマス系ファイバまたは導波路であることを特
徴とする。The invention described in Item 66 is the invention described in Item 59, wherein the optical amplification medium is an Er-doped bismuth oxide fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 30 dB or more. It is characterized by
【0090】また、請求項67に記載の発明は、請求項
59に記載の発明において、前記光増幅媒体は、Erの
1480nmにおける合計損失が35dB以上のEr添
加カルコゲナイドファイバまたは導波路であることを特
徴とする。According to a 67th aspect of the present invention, in the 59th aspect of the present invention, the optical amplifying medium is an Er-doped chalcogenide fiber or a waveguide having a total Er loss at 1480 nm of 35 dB or more. Characterize.
【0091】また、請求項68に記載の発明は、請求項
32〜67に記載の光増幅部品と、該光増幅部品への励
起光を発生する励起光源と、該励起光源からの励起光と
前記第2の波長帯域の信号光とを結合して前記光増幅部
品へ導く光学的手段とを備えたことを特徴とする。The invention described in Item 68 is the optical amplification component according to any one of Items 32 to 67, a pumping light source for generating pumping light to the optical amplification component, and pumping light from the pumping light source. Optical means for coupling the signal light of the second wavelength band and guiding it to the optical amplification component is provided.
【0092】また、請求項69に記載の発明は、請求項
68に記載の発明において、前記励起光源が980nm
帯半導体レーザであることを特徴とする。The invention described in Item 69 is the invention described in Item 68, wherein the excitation light source is 980 nm.
It is a band semiconductor laser.
【0093】また、請求項70に記載の発明は、請求項
32〜67に記載の光増幅部品と、該光増幅部品への励
起光を発生する励起光源と、1450〜1520nmの
波長帯域の一部の波長で全反射するファイバグレーティ
ングと、1450〜1520nmの波長帯域の一部の波
長で一部の光を反射するファイバグレーティングを備え
たことを特徴とするレーザ装置である。According to a 70th aspect of the present invention, there is provided an optical amplifying component according to any one of the 32nd to 67th aspects, a pumping light source for generating a pumping light to the optical amplifying component, and a wavelength band of 1450 to 1520nm. And a fiber grating that reflects a part of light at a part of the wavelength in the wavelength band of 1450 to 1520 nm.
【0094】また、請求項71に記載の発明は、請求項
32〜67に記載の光増幅部品と、該光増幅部品への励
起光を発生する励起光源と、1450〜1520nmの
波長帯域の一部または全部波長帯域で全反射するミラー
と、1450〜1520nmの波長帯域の一部または全
部波長帯域で一部の光を反射するミラーと、1450〜
1520nmの波長帯域の一部の波長を透過するバンド
パスフィルタを備えたことを特徴とするレーザ装置であ
る。According to a seventy-first aspect of the present invention, there is provided an optical amplifying component according to any one of the thirty-second to sixty-seventh aspects, a pumping light source for generating pumping light to the optical amplifying component, and a wavelength band of 1450 to 1520 nm. A mirror that totally reflects a part or the whole wavelength band, a mirror that reflects a part of the light in a part or the whole wavelength band of 1450 to 1520 nm, and 1450 to
The laser device is provided with a bandpass filter that transmits a part of the wavelength of the wavelength band of 1520 nm.
【0095】また、請求項72に記載の発明は、請求項
70又は71に記載の発明において、 前記励起光源が
980nm帯半導体レーザであることを特徴とする。The invention described in Item 72 is the invention described in Item 70 or Item 71, wherein the excitation light source is a 980 nm band semiconductor laser.
【0096】また、請求項73に記載の発明は、請求項
32〜67に記載の光増幅部品と、該光増幅部品への励
起光を発生する励起光源を備えることを特徴とする。The invention described in Item 73 is characterized by including the optical amplification component described in Items 32 to 67 and a pumping light source for generating pumping light to the optical amplification component.
【0097】また、請求項74に記載の発明は、請求項
73に記載の発明において、前記励起光源が980nm
帯半導体レーザであることを特徴とする。The invention according to claim 74 is the same as the invention according to claim 73, wherein the excitation light source is 980 nm.
It is a band semiconductor laser.
【0098】また、請求項75に記載の発明は、請求項
1乃至31いずれか、又は68,69に記載の光増幅器
を増幅部として備え、1570〜1610nmの波長帯
域にある信号光を増幅する増幅部を備え、1490〜1
520nmの波長帯域にある信号光と、1570〜16
10nmの波長帯域にある信号光を分波する分波器、お
よび合波する合波器を備え、前記光増幅器で発生する1
520〜1560nmのASE光を、前記1570〜1
610nmの波長帯域にある信号光を増幅する増幅部に
導く光学的手段を備えたことを特徴とする。The invention described in Item 75 is provided with the optical amplifier according to any one of Items 1 to 31 or 68 and 69 as an amplifying section, and amplifies the signal light in the wavelength band of 1570 to 1610 nm. Equipped with an amplifier, 1490-1
Signal light in the wavelength band of 520 nm and 1570 to 16
The optical amplifier includes a demultiplexer for demultiplexing the signal light in the wavelength band of 10 nm and a multiplexer for demultiplexing the signal light.
The ASE light of 520 to 1560 nm is transmitted to the above-mentioned 1570 to 1
It is characterized in that an optical means for guiding the signal light in the wavelength band of 610 nm to the amplification section is provided.
【0099】本発明の光増幅器は、等価的ファイバ長
(ファイバ長とEr添加濃度(wt ppm)の積)が、信号
利得が所定の実用基準値以上の信号利得となる長さであ
る、Er添加ファイバまたはEr添加光導波路を用い、
かつ、Er添加ファイバまたはEr添加光導波路で発生
する1520nm〜1560nmのASE光パワーを減
少させる光フィルタを備えることを最も主要な特徴とす
る。In the optical amplifier of the present invention, the equivalent fiber length (the product of the fiber length and the Er-doped concentration (wt ppm)) is the length at which the signal gain is equal to or higher than a predetermined practical reference value, Er. Using doped fiber or Er-doped optical waveguide,
Further, the most main feature is to provide an optical filter for reducing the ASE light power of 1520 nm to 1560 nm generated in the Er-doped fiber or the Er-doped optical waveguide.
【0100】図22は、Er添加石英系ファイバ(ED
F)におけるファイバ長手方向の平均反転分布率に対す
る利得係数の例を示す図で、この図22からわかるよう
に、平均反転分布率がおおよそ0.8以上で1500n
m帯におけるEDFの利得係数が正となり、1500n
m帯において増幅利得が期待できる。しかし、特に利得
係数の大きい波長帯域は1520nm〜1560nmで
あり、利得係数のピークは1530nm近傍にある。利
得係数のピーク値は1500nm帯における利得係数の
2〜6倍にもなる。FIG. 22 shows an Er-doped silica fiber (ED
FIG. 23 is a diagram showing an example of the gain coefficient with respect to the average population inversion ratio in the longitudinal direction of the fiber in F). As can be seen from FIG.
The gain coefficient of EDF in the m band becomes positive and 1500n
Amplification gain can be expected in the m band. However, the wavelength band having a particularly large gain coefficient is 1520 nm to 1560 nm, and the peak of the gain coefficient is in the vicinity of 1530 nm. The peak value of the gain coefficient is 2 to 6 times the gain coefficient in the 1500 nm band.
【0101】従って、単に励起光でEDFを励起しただ
けでは利得係数の大きい1520〜1560nm(特に
1530nm近傍)の信号光あるいは自然放出光の増幅
のみが強く起こって、1530nm近傍の信号光あるい
は自然放出増幅光(ASE)によりEDFAが飽和して
しまい、1500nm帯で15dB以上の大きな利得を
有する実現することはできない。Therefore, if the EDF is simply excited by the pumping light, only the amplification of the signal light having a large gain coefficient of 1520 to 1560 nm (particularly in the vicinity of 1530 nm) or the spontaneous emission light strongly occurs, and the signal light or the spontaneous emission in the vicinity of 1530 nm is generated. The amplified light (ASE) saturates the EDFA, and it is impossible to realize a large gain of 15 dB or more in the 1500 nm band.
【0102】従って、1500nm帯信号を増幅するE
DFAを実現するには、1520nm〜1560nm
(特に1530nm近傍)のASEを抑制し、このAS
Eによる飽和の発生を避ける必要がある。そこで、本発
明の光増幅器および光増幅方法では、1520nm〜1
560nm(特に1530nm近傍)で大きな損失を有
し、1500nm帯においては、損失が非常に小さい光
フィルタを用いることにより1520nm〜1560n
mのASEの成長を効果的に抑制しつつ、1500nm
帯の信号を増幅出来るようになる。Therefore, E for amplifying the signal of 1500 nm band
1520nm ~ 1560nm to realize DFA
This suppresses ASE (especially near 1530 nm) and
It is necessary to avoid the occurrence of saturation due to E. Therefore, in the optical amplifier and the optical amplification method of the present invention, it is 1520 nm to 1
It has a large loss at 560 nm (especially in the vicinity of 1530 nm), and in the 1500 nm band, by using an optical filter with a very small loss, it is 1520 nm to 1560 n.
m while effectively suppressing the growth of ASE of 1500 nm
It becomes possible to amplify the band signal.
【0103】ここで、従来技術として光フィルタを備え
たEDFAは存在するが(例えば、非特許文献5参
照)、これらは、図23(a),(b)に示した増幅特
性のように、Kimらは1550nm帯における利得平
坦化、Masudaらは1550nm帯および1580
nm帯にまたがる波長帯域における利得平坦化のみを行
っており、1500nm帯における利得は、Kimらの
光増幅器で10dB以下であり(図23(a)、Kim
らは1520nm以下の波長帯域の利得を示していない
が、10dB以下であることは容易に類推できる)、M
asudaらの光増幅器では1500nm帯において利
得が得られていない(図23(b))。従って、Kim
らやMasudaらが手段として用いた光フィルタは、
本質的に本発明の光増幅器の手段として用いた光フィル
タとは異なる。Although there are EDFAs provided with an optical filter as a conventional technique (see, for example, Non-Patent Document 5), they have the amplification characteristics shown in FIGS. 23 (a) and 23 (b). Kim et al., Gain flattening in 1550 nm band, Masuda et al. In 1550 nm band and 1580
Only the gain flattening is performed in the wavelength band spanning the nm band, and the gain in the 1500 nm band is 10 dB or less in the optical amplifier of Kim et al. (FIG. 23 (a), Kim.
Et al. Do not show a gain in the wavelength band of 1520 nm or less, but it can be easily inferred that the gain is 10 dB or less), M
In the optical amplifier of Asuda et al., no gain is obtained in the 1500 nm band (FIG. 23 (b)). Therefore, Kim
The optical filters used as a means by M. et al. And Masuda et al.
It is essentially different from the optical filter used as the means of the optical amplifier of the present invention.
【0104】また、本発明の光増幅器および光増幅媒体
では、等価的ファイバ(光導波路)長(Er添加ファイ
バ(光導波路)長×Er添加濃度)が重要なパラメータ
になる。本発明の実施形態で示すように、等価的ファイ
バ(光導波路)長を大きくすることにより利得は大きく
なり、利得15dB以上を得るためには、一定値以上の
等価的ファイバ(光導波路)長が必要である(図3,図
10,図13)。すなわち、実用的な1500nm帯光
増幅器を実現するためには、等価的ファイバ(光導波
路)長が重要であることがわかる。In the optical amplifier and the optical amplification medium of the present invention, the equivalent fiber (optical waveguide) length (Er-doped fiber (optical waveguide) length × Er-doped concentration) is an important parameter. As shown in the embodiment of the present invention, the gain is increased by increasing the equivalent fiber (optical waveguide) length, and in order to obtain the gain of 15 dB or more, the equivalent fiber (optical waveguide) length of a certain value or more is required. It is necessary (Fig. 3, Fig. 10, Fig. 13). That is, it is understood that the equivalent fiber (optical waveguide) length is important for realizing a practical 1500 nm band optical amplifier.
【0105】ここで、従来技術として、等価的ファイバ
(光導波路)長を利用して実現した光増幅器は存在する
が(例えば、特許文献1〜3参照)、これらは、低雑音
および高出力の両機能を実現するための等価的ファイバ
(光導波路)長(例えば、特許文献4参照)、低雑音性
を実現するための等価的ファイバ(光導波路)長(例え
ば、特許文献5参照)、1580nm帯光増幅器を実現
するための等価的ファイバ(光導波路)長(例えば、特
許文献6参照)であり、本発明の手段である1500n
m帯光増幅器を実現するための等価的ファイバ(光導波
路)長とは本質的に異なる。Although there exist optical amplifiers realized by utilizing the equivalent fiber (optical waveguide) length as the prior art (see, for example, Patent Documents 1 to 3), these have low noise and high output. Equivalent fiber (optical waveguide) length for realizing both functions (for example, refer to Patent Document 4), equivalent fiber (optical waveguide) length for realizing low noise property (for example, refer to Patent Document 5), 1580 nm An equivalent fiber (optical waveguide) length (see, for example, Patent Document 6) for realizing a band-pass optical amplifier, which is a means of the present invention 1500n
It is essentially different from the equivalent fiber (optical waveguide) length for realizing an m-band optical amplifier.
【0106】以上説明したように、本発明の光増幅器ま
たは光増幅媒体は、等価的ファイバ長(ファイバ長とE
r添加濃度(wt ppm)の積)が、信号利得が所定の実用
基準値以上の信号利得となる長さに設定し、かつ、光フ
ィルタがEr添加ファイバまたはEr添加光導波路で発
生する1530nm〜1560nm(特に1530nm
近傍)の信号光パワーまたはASE光パワー減少させる
ことで、1530nm〜1560nmにおける飽和を抑
制し、実用基準値以上の利得値で1500nm帯信号光
を増幅することが出来る。As described above, the optical amplifier or optical amplification medium of the present invention has an equivalent fiber length (fiber length and E
The product of the r-doped concentration (wt ppm) is set to a length such that the signal gain becomes a signal gain of a predetermined practical reference value or more, and the optical filter generates an Er-doped fiber or an Er-doped optical waveguide from 1530 nm to 1560 nm (especially 1530 nm
By reducing the signal light power (in the vicinity) or the ASE light power, it is possible to suppress saturation at 1530 nm to 1560 nm and amplify the 1500 nm band signal light with a gain value equal to or higher than the practical reference value.
【0107】以上は、Er添加石英系ファイバの一例に
ついて説明したものであって、利得係数の絶対値は、フ
ァイバパラメータやErイオンの添加濃度によって個々
のEr添加ファイバ毎に異なる。但し、各種のEr添加
ファイバ、あるいはEr添加光導波路においても、15
30nm近傍にピークを有するような利得係数のスペク
トル形状はほぼ同じなので、各種添加ファイバおよびE
r添加光導波路に適用できる。The above is a description of an example of an Er-doped silica fiber, and the absolute value of the gain coefficient differs for each Er-doped fiber depending on the fiber parameter and Er ion doping concentration. However, even in various Er-doped fibers or Er-doped optical waveguides, 15
Since the spectral shape of the gain coefficient having a peak near 30 nm is almost the same, various doped fibers and E
It can be applied to r-doped optical waveguides.
【0108】[0108]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。
[第1実施形態]図1は、本発明に係る光増幅器の第1
実施形態の構成を示すブロック図で、図中符号1−1,
1−2は光増幅部、2は光フィルタを示している。この
実施例の光増幅器1−1,1−2は、コアとクラッドの
少なくとも一方にErが添加されたEr添加光ファイ
バ、または基板上に形成されコアとクラッドの少なくと
も一方にErが添加されたEr添加光導波路を光増幅媒
体に用いている。また、光増幅器1−1,1−2は、少
なくとも1つ備え、光増幅媒体と励起光源からなってい
る。また、光フィルタ2は、少なくとも1つ備え、光増
幅媒体で利得が得られる波長帯域の中で、利得が最大と
なる第1の波長帯域の光を減少させて第1の波長帯域の
光増幅を抑制するように構成されている。この抑制によ
って、光増幅媒体で利得が得られる波長帯域の中で、低
波長側の裾に位置し、利得が比較的小さい第2の波長帯
域の光増幅を促し、増幅された第2の波長帯域の光信号
が出力されるようになっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of an optical amplifier according to the present invention.
In the block diagram showing the configuration of the embodiment, reference numeral 1-1,
Reference numeral 1-2 is an optical amplifier, and 2 is an optical filter. In the optical amplifiers 1-1 and 1-2 of this embodiment, Er is added to at least one of the core and the clad, or Er is added to at least one of the core and the clad formed on the substrate. An Er-doped optical waveguide is used as an optical amplification medium. Moreover, at least one optical amplifier 1-1, 1-2 is provided, and is composed of an optical amplification medium and a pumping light source. Further, at least one optical filter 2 is provided, and in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium, the light in the first wavelength band having the maximum gain is reduced to perform the optical amplification in the first wavelength band. Is configured to suppress. Due to this suppression, in the wavelength band where the gain is obtained in the optical amplification medium, the second wavelength that is located at the bottom of the low wavelength side and has a relatively small gain is promoted, and the amplified second wavelength is obtained. The optical signal in the band is output.
【0109】また、図2は、光増幅部の構成例を示す図
で、図中符号3は増幅媒体であるEr添加ファイバ、4
は励起光と信号光を合波する合波器、5はEr添加石英
系ファイバ3への励起光を発生する励起光源、6−1,
6−2は光アイソレータを示している。Further, FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of the optical amplifying section, in which reference numeral 3 is an Er-doped fiber as an amplifying medium, and 4
Is a multiplexer for combining pumping light and signal light, 5 is a pumping light source for generating pumping light to the Er-doped silica fiber 3, 6-1,
6-2 has shown the optical isolator.
【0110】Er添加ファイバ3は、コアにAlを共添
加した石英系ファイバで、Al3wt%、Er1000wt
ppmである。合波器4はバルク型のWDMカプラを、励
起光源は980nm帯LDを使用した。Er添加光ファ
イバでは、980nm帯の励起光源を用いることで平均
反転分布率を1に近づけることができ、1500nm帯
における利得係数を大きくすることができる。The Er-doped fiber 3 is a silica-based fiber in which Al is co-doped in the core. Al 3 wt% and Er 1000 wt.
ppm. The multiplexer 4 was a bulk type WDM coupler, and the pumping light source was a 980 nm band LD. In the Er-doped optical fiber, the average population inversion ratio can be brought close to 1 by using the pumping light source in the 980 nm band, and the gain coefficient in the 1500 nm band can be increased.
【0111】図3は、本実施形態の光増幅器の信号光1
490nmおよび1520nmにおける利得の等価的フ
ァイバ長依存性(各増幅部の合計)を示す図である。実
用的な利得15dB以上を得るための等価的ファイバ長
は、信号波長1490nmの方が長くなり、等価的ファ
イバ長1.5×104m・wt ppmが必要であることがわ
かる。FIG. 3 shows the signal light 1 of the optical amplifier of this embodiment.
It is a figure which shows the equivalent fiber length dependence of the gain in 490 nm and 1520 nm (sum of each amplification part). It can be seen that the equivalent fiber length for obtaining a practical gain of 15 dB or more is longer at the signal wavelength of 1490 nm, and the equivalent fiber length of 1.5 × 10 4 m · wt ppm is required.
【0112】図4は、光フィルタの損失スペクトルを示
す図で、この損失スペクトルは、フィルタ自身の損失お
よびフィルタとファイバ間の損失(あわせて過剰損失と
する)を除いている。損失のピーク波長は利得係数のピ
ーク波長1530nm近傍とほぼ一致し、利得係数の大
きい1520nm〜1560nmにおいて大きな損失を
有する。このような損失スペクトル形状により、152
0nm〜1560nmにおけるASEの成長を抑制し、
1500nm帯信号を効率的に増幅できた。FIG. 4 is a diagram showing the loss spectrum of the optical filter. This loss spectrum excludes the loss of the filter itself and the loss between the filter and the fiber (collectively referred to as excess loss). The peak wavelength of the loss substantially coincides with the peak wavelength of the gain coefficient near 1530 nm, and has a large loss in the large gain coefficient of 1520 nm to 1560 nm. Due to such a loss spectrum shape,
Suppresses the growth of ASE in 0 nm to 1560 nm,
The 1500 nm band signal could be efficiently amplified.
【0113】図5は、光フィルタの増幅特性を示す図
で、各増幅部合計の等価的ファイバ長は2×104m・
wt ppmとした。増幅特性の測定方法は、飽和信号光とし
て1490nm〜1505nmの波長域に8波(各波長
のパワーは−15dBm、全パワーは−6dBm)を立
てて、パワー−30dBmのプローブ光を波長掃引し、
プローブ光の利得および雑音指数を測定する方法を採っ
た。この測定法により測定される増幅特性は、WDM信
号を増幅したときの利得および雑音特性に相当する。FIG. 5 is a diagram showing the amplification characteristics of the optical filter. The total equivalent fiber length of each amplification section is 2 × 10 4 m.multidot.m.
It was set to wt ppm. The measurement method of the amplification characteristic is to set 8 waves (the power of each wavelength is -15 dBm and the total power is -6 dBm) in the wavelength range of 1490 nm to 1505 nm as a saturated signal light, and sweep the probe light of power -30 dBm,
The method of measuring the gain and noise figure of the probe light was adopted. The amplification characteristic measured by this measuring method corresponds to the gain and noise characteristic when the WDM signal is amplified.
【0114】図5に示すように、本実施形態の光増幅器
は波長帯域1485nm〜1520nmにおいて、15
dB以上の利得を有し雑音指数は5.3dB以下であっ
た。また、全励起パワーは140mWに対して、全信号
出力パワーは56mWであり、パワー変換効率は40%
であった。As shown in FIG. 5, the optical amplifier of this embodiment has a wavelength band of 1485 nm to 1520 nm, and
The gain was more than dB and the noise figure was less than 5.3 dB. Also, the total pump power is 140 mW, the total signal output power is 56 mW, and the power conversion efficiency is 40%.
Met.
【0115】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to the present embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber having excellent mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0116】ここで、本実施形態の光増幅器では、前方
励起型の構成を用いているが、光増幅部の構成は、図6
に示した後方励起型、図7に示した双方向励起型、図8
に示した反射型の各構成およびそれらの組み合わせでも
同様の結果が得られた。なお、図中符号4−1,4−2
は合波器、5−1,5−2は励起光源、7は光サーキュ
レータ、8は全反射ミラーを示している。また、図2お
よび図6,図7,図8の各構成において、光アイソレー
タのいくつかを省略しても増幅特性になんら影響を与え
なかった。Here, the optical amplifier of the present embodiment uses the forward pumping type configuration, but the configuration of the optical amplifying section is as shown in FIG.
, The backward pumping type shown in FIG. 7, the bidirectional pumping type shown in FIG.
Similar results were obtained with each of the reflection type configurations shown in FIG. Incidentally, reference numerals 4-1 and 4-2 in the figure
Is a multiplexer, 5-1 and 5-2 are excitation light sources, 7 is an optical circulator, and 8 is a total reflection mirror. Further, in each of the configurations shown in FIGS. 2, 6, 7 and 8, even if some of the optical isolators were omitted, the amplification characteristics were not affected at all.
【0117】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。The Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer.
【0118】[第2実施形態]図9は、本発明に係る光
増幅器の第2実施形態の構成を示すブロック図で、第1
実施形態と同じ機能を有するものは、第1実施形態と同
じ符号を付してある。本実施形態は第1実施形態と類似
しているが、光増幅部1−1,1−2,・・・1−Nと
光フィルタ2−1,・・・2−(N−1)を交互に多段
接続している点が異なる。各光増幅部の構成は図2およ
び図6,図7,図8に示した構成を組み合わせている。
Er添加ファイバ3は、コアにAlを共添加した石英系
ファイバで、Al3wt%、Er1000wt ppm合波器4
はバルク型のWDMカプラを、励起光源は980nm帯
LDを使用した。[Second Embodiment] FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the optical amplifier according to the present invention.
Those having the same functions as those in the embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment. This embodiment is similar to the first embodiment, except that the optical amplifiers 1-1, 1-2, ... 1-N and the optical filters 2-1 ... 2- (N-1) are used. The difference is that they are connected in multiple stages alternately. The configuration of each optical amplifier unit is a combination of the configurations shown in FIG. 2, FIG. 6, FIG. 7, and FIG.
The Er-doped fiber 3 is a silica-based fiber in which Al is co-doped in the core, and has an Al 3 wt% and Er 1000 wt ppm multiplexer 4.
Is a bulk WDM coupler, and the pumping light source is a 980 nm band LD.
【0119】本実施形態で使用している光フィルタの損
失スペクトルは、第1実施形態の光フィルタのように、
1520nm〜1560nmにおいて大きな損失を有
し、効果的に1520nm〜1560nmのASE成長
を抑制すると共に、1500nm〜1520nmにも損
失を有し、1500nm帯における利得の波長依存性を
小さくする利得平坦化も同時に行っている。各フィルタ
の合計の損失値は1530nm近傍で30dB以上であ
る。The loss spectrum of the optical filter used in this embodiment is similar to that of the optical filter of the first embodiment.
It has a large loss in the range of 1520 nm to 1560 nm, effectively suppresses the ASE growth of 1520 nm to 1560 nm, and also has a loss in the range of 1500 nm to 1520 nm, and also gain flattening to reduce the wavelength dependence of the gain in the 1500 nm band. Is going. The total loss value of each filter is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm.
【0120】図10は、本実施形態における光増幅器の
利得の等価的ファイバ長依存性(各増幅部の合計)を示
す図である。本実施形態では、光フィルタによって利得
平坦化も行っているため、第1実施形態の時とは異な
り、1490nm〜1520nmにおける利得の等価的
ファイバ長依存性はほとんど同じである。図8から実用
的な利得15dB以上を得るには、等価的ファイバ長
1.5×104m・wt ppmが必要であることがわかる。FIG. 10 is a diagram showing the equivalent fiber length dependence of the gain of the optical amplifier according to the present embodiment (the total of each amplifier). In the present embodiment, since gain flattening is also performed by the optical filter, the equivalent fiber length dependence of the gain in 1490 nm to 1520 nm is almost the same as in the first embodiment. It can be seen from FIG. 8 that an equivalent fiber length of 1.5 × 10 4 m · wt ppm is required to obtain a practical gain of 15 dB or more.
【0121】図11は、本実施形態の光増幅器の増幅特
性を示す図で、各増幅部合計の等価的ファイバ長は2×
104m・wt ppmとした。本実施形態の光増幅器は波長
帯域1485nm〜1518nmにおいて、20dB
(利得偏差1dB)の利得を有し、雑音指数は5.3d
B以下であった。また、全励起パワーは63mWに対し
て、全信号出力パワーは28.4mWであり、パワー変
換効率は45%であった。FIG. 11 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier of this embodiment. The total equivalent fiber length of each amplification section is 2 ×.
It was set to 10 4 m · wt ppm. The optical amplifier according to the present embodiment has 20 dB in the wavelength band of 1485 nm to 1518 nm.
It has a gain (gain deviation of 1 dB) and a noise figure of 5.3d.
It was B or less. Further, the total pump power was 63 mW, the total signal output power was 28.4 mW, and the power conversion efficiency was 45%.
【0122】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to this embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber excellent in mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0123】また、各光増幅部1は、図12に示すよう
に、一つの励起光源を複数の光増幅部で共有する構成で
も同様の増幅特性が得られた。この場合、励起光源数を
減らすことができ、光増幅器にかかるコストを低減でき
る利点を有する。Further, as shown in FIG. 12, in each optical amplification section 1, similar amplification characteristics were obtained even if one pumping light source was shared by a plurality of optical amplification sections. In this case, the number of pumping light sources can be reduced, and the cost of the optical amplifier can be reduced.
【0124】ここで、本実施形態の光増幅器では、前方
励起型の構成を用いているが、光増幅部の構成は図6に
示した後方励起型、図7に示した双方向励起型、図8に
示した反射型の各構成およびそれらの組み合わせでも同
様の結果が得られた。また、図2および図6,図7,図
8の各構成において、光アイソレータのいくつかを省略
しても増幅特性になんら影響を与えなかった。Here, the optical amplifier of the present embodiment uses the forward pumping type configuration, but the optical amplifier section has the backward pumping type shown in FIG. 6, the bidirectional pumping type shown in FIG. Similar results were obtained with each of the reflective configurations shown in FIG. 8 and their combinations. Further, in each of the configurations shown in FIGS. 2, 6, 7 and 8, even if some of the optical isolators were omitted, the amplification characteristics were not affected at all.
【0125】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。The Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer.
【0126】[第3実施形態]本発明に係る第3実施形
態の光増幅器の構成は、第2実施形態の光増幅器の構成
と同様であり、光フィルタの損失特性が異なっている。
本実施形態で使用している光フィルタの損失スペクトル
は、第2実施形態の光フィルタのように、1520nm
〜1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的に1
520nm〜1560nmのASE成長を抑制すると共
に、1490nm〜1520nmにも損失を有し、15
00nm帯における利得の波長依存性を小さくする利得
平坦化も同時に行い、かつ、1520nm〜1560n
mの損失を第2実施形態より小さくし、1520nm〜
1560nmにおいても20dB以上の利得を得られる
ようにしている。各フィルタの合計の損失値は1530
nm近傍で25dB以上である。[Third Embodiment] The configuration of the optical amplifier of the third embodiment according to the present invention is the same as the configuration of the optical amplifier of the second embodiment, and the loss characteristics of the optical filter are different.
The loss spectrum of the optical filter used in this embodiment is 1520 nm as in the optical filter of the second embodiment.
Has a large loss at ~ 1560 nm and is effectively 1
In addition to suppressing ASE growth of 520 nm to 1560 nm, it also has a loss of 1490 nm to 1520 nm.
At the same time, gain flattening for reducing the wavelength dependence of the gain in the 00 nm band is performed, and 1520 nm to 1560 n
The loss of m is smaller than that in the second embodiment, and is 1520 nm
A gain of 20 dB or more is obtained even at 1560 nm. The total loss value of each filter is 1530
It is 25 dB or more in the vicinity of nm.
【0127】図13は、本実施形態における光増幅器の
利得の等価的ファイバ長依存性(各増幅部の合計)を示
す図である。本実施形態では、光フィルタによって利得
平坦化も行っているため、第1実施形態の時とは異な
り、1490nm〜1520nmにおける利得の等価的
ファイバ長依存性はほとんど同じである。図13から実
用的な利得15dB以上を得るには、等価的ファイバ長
1.5×104m・wt ppmが必要であることがわかる。FIG. 13 is a diagram showing the equivalent fiber length dependence of the gain of the optical amplifier according to the present embodiment (the total of each amplifier). In the present embodiment, since gain flattening is also performed by the optical filter, the equivalent fiber length dependence of the gain in 1490 nm to 1520 nm is almost the same as in the first embodiment. It can be seen from FIG. 13 that an equivalent fiber length of 1.5 × 10 4 m · wt ppm is required to obtain a practical gain of 15 dB or more.
【0128】図14は、本実施形態の光増幅器の増幅特
性を示す図で、各増幅部合計の等価的ファイバ長は2×
104m・wt ppmとした。本実施形態の光増幅器は、波
長帯域1485nm〜1560nmにおいて、20dB
(利得偏差1dB)の利得を有し、雑音指数は5.8d
B以下であった。また、全励起パワーは65mWに対し
て、全信号出力パワーは27mWであり、パワー変換効
率は41.5%であった。FIG. 14 is a diagram showing the amplification characteristics of the optical amplifier of this embodiment, where the total equivalent fiber length of each amplifier is 2 ×.
It was set to 10 4 m · wt ppm. The optical amplifier of the present embodiment has 20 dB in the wavelength band of 1485 nm to 1560 nm.
It has a gain (gain deviation of 1 dB) and a noise figure of 5.8d.
It was B or less. Further, the total pump power was 65 mW, the total signal output power was 27 mW, and the power conversion efficiency was 41.5%.
【0129】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to this embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber excellent in mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0130】ここで、本実施形態の光増幅器では、前方
励起型の構成を用いているが、光増幅部の構成は図6に
示した後方励起型、図7に示した双方向励起型、図8に
示した反射型の各構成およびそれらの組み合わせでも同
様の結果が得られた。また、図2および図6,図7,図
8の各構成において、光アイソレータのいくつかを省略
しても増幅特性になんら影響を与えなかった。Here, the optical amplifier of the present embodiment uses the forward pumping type configuration, but the optical amplifier section has the backward pumping type shown in FIG. 6, the bidirectional pumping type shown in FIG. Similar results were obtained with each of the reflective configurations shown in FIG. 8 and their combinations. Further, in each of the configurations shown in FIGS. 2, 6, 7 and 8, even if some of the optical isolators were omitted, the amplification characteristics were not affected at all.
【0131】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。Note that the Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer.
【0132】[第4実施形態]図15は、本発明に係る
光増幅器の第4実施形態の構成を示すブロック図で、図
中符号10は光増幅媒体をモジュール化したものであ
る。その他の構成要素の符号は第1実施形態と同じであ
る。[Fourth Embodiment] FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the optical amplifier according to the present invention. In the figure, reference numeral 10 is a modularized optical amplification medium. Reference numerals of other components are the same as those in the first embodiment.
【0133】図16は、光増幅媒体モジュールの構成を
示す図で、図中符号11は多層膜フィルタ、12はファ
イバ配線盤を示している。本光増幅媒体モジュール10
では、Er添加ファイバ3を曲げ損失が増加しない半径
で曲げ、ファイバ配線盤12を何回も往復する。ファイ
バ配線盤12には溝を切ってあり、この溝に多層膜フィ
ルタ11を挿入している。FIG. 16 is a diagram showing the structure of the optical amplification medium module. In the figure, reference numeral 11 is a multilayer film filter, and 12 is a fiber wiring board. This optical amplification medium module 10
Then, the Er-doped fiber 3 is bent at a radius that does not increase the bending loss, and the fiber wiring board 12 is reciprocated many times. A groove is cut in the fiber wiring board 12, and the multilayer filter 11 is inserted in this groove.
【0134】多層膜フィルタ11の損失特性は、第2実
施形態のフィルタの損失特性と類似しており、1520
nm〜1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的
に1520nm〜1560nmのASE成長を抑制する
と共に、1500nm〜1520nmにも損失を有し、
1500nm帯における利得の波長依存性を小さくする
利得平坦化も同時に行っている。この多層膜フィルタ用
の溝は、ファイバに対して(光の進行方向に対して)斜
めに配置しており、60dB以上の反射減衰量を有し、
反射による増幅特性劣化を防いでいる。光パワーが光増
幅媒体入力端から出力端まで通過する間の損失の合計
が、1530nm近傍において30dB以上である。E
r添加ファイバ3は、コアにAlを共添加した石英系フ
ァイバで、Al3wt%、Er1000wt ppmである。The loss characteristic of the multilayer filter 11 is similar to that of the filter of the second embodiment.
has a large loss in nm to 1560 nm, effectively suppresses the ASE growth of 1520 nm to 1560 nm, and also has a loss in 1500 nm to 1520 nm,
At the same time, gain flattening is performed to reduce the wavelength dependence of the gain in the 1500 nm band. The groove for the multilayer filter is obliquely arranged with respect to the fiber (with respect to the traveling direction of light) and has a return loss of 60 dB or more.
The deterioration of amplification characteristics due to reflection is prevented. The total loss during the passage of the optical power from the input end to the output end of the optical amplification medium is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm. E
The r-doped fiber 3 is a silica-based fiber in which Al is co-doped in the core and has Al 3 wt% and Er 1000 wt ppm.
【0135】本実施形態の光増幅媒体において、実用的
な利得15dB以上を得るには等価的ファイバ1.5×
104m・wt ppmが必要であった。In order to obtain a practical gain of 15 dB or more in the optical amplifying medium of this embodiment, an equivalent fiber of 1.5 ×
10 4 m · wt ppm was required.
【0136】図17は、本実施形態の光増幅器の増幅特
性を示す図で、合計の等価的ファイバ長は2×104m
・wt ppmとした。合波器4はバルク型のWDMカプラ
を、励起光源は980nm帯LDを使用した。本実施形
態の光増幅器は波長帯域1485nm〜1518nmに
おいて、22dB(利得偏差1dB)の利得を有し、雑
音指数は5.3dB以下であった。また、全励起パワー
は172mWに対して、全信号出力パワーは84mWで
あり、パワー変換効率は48.8%であった。FIG. 17 is a diagram showing the amplification characteristics of the optical amplifier of this embodiment, and the total equivalent fiber length is 2 × 10 4 m.
・ We set it as wt ppm. The multiplexer 4 was a bulk type WDM coupler, and the pumping light source was a 980 nm band LD. The optical amplifier of the present embodiment has a gain of 22 dB (gain deviation of 1 dB) in the wavelength band of 1485 nm to 1518 nm and a noise figure of 5.3 dB or less. Further, the total pump power was 172 mW, the total signal output power was 84 mW, and the power conversion efficiency was 48.8%.
【0137】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to this embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber excellent in mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0138】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。光フィルタも本実施形態では多層膜フィルタ
を用いているが、同様の損失特性を有するフィルタであ
ればこれに限定されない。また、フィルタの挿入形態も
本実施形態のものに限定されない。The Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer. The optical filter also uses a multilayer filter in the present embodiment, but the filter is not limited to this as long as it has a similar loss characteristic. Further, the insertion form of the filter is not limited to that of this embodiment.
【0139】本実施形態の光増幅器では、双方向型の構
成を用いているが、前方励起型、後方励起型、反射型の
各構成でも同様の結果が得られた。Although the optical amplifier of this embodiment uses a bidirectional type configuration, similar results were obtained with each of the forward pump type, backward pump type and reflective type configurations.
【0140】[第5実施形態]本発明に係る第5実施形
態の光増幅器の構成は、第4実施形態の光増幅器の構成
と同様であり、光増幅媒体10の構成が異なっている。[Fifth Embodiment] The structure of the optical amplifier of the fifth embodiment according to the present invention is the same as that of the optical amplifier of the fourth embodiment, but the structure of the optical amplifying medium 10 is different.
【0141】図18は、本実施形態における光増幅媒体
の構成を示す図で、この図18はEr添加ファイバを側
面から見た図であり、符号13はコア、14はクラッド
を示している。本実施形態の光増幅媒体では、コア全体
にグレーティングを作製している(図18においてコア
直径方向の縞模様で示す)。コア13に作製されたグレ
ーティングの損失特性は、第2実施形態の光フィルタと
類似しており、1520nm〜1560nmにおいて大
きな損失を有し、効果的に1520nm〜1560nm
のASE成長を抑制すると共に、1500nm〜152
0nmにも損失を有し、1500nm帯における利得の
波長依存性を小さくする利得平坦化も同時に行ってい
る。光パワーが光増幅媒体入力端から出力端まで通過す
る間の損失の合計が、1530nm近傍において30d
B以上である。コアにはAlも共添加されており、Al
3wt%、Er1000wt ppmである。FIG. 18 is a diagram showing the structure of the optical amplifying medium according to the present embodiment. FIG. 18 is a side view of the Er-doped fiber. Reference numeral 13 is a core and 14 is a clad. In the optical amplification medium according to the present embodiment, a grating is manufactured over the entire core (indicated by a striped pattern in the core diameter direction in FIG. 18). The loss characteristic of the grating formed in the core 13 is similar to that of the optical filter of the second embodiment, having a large loss at 1520 nm to 1560 nm, and effectively having a wavelength of 1520 nm to 1560 nm.
Suppresses ASE growth of 1,500 nm-152
At the same time, there is a loss even at 0 nm, and gain flattening is performed to reduce the wavelength dependence of the gain in the 1500 nm band. The total loss during the passage of the optical power from the input end to the output end of the optical amplification medium is 30d in the vicinity of 1530 nm.
It is B or more. Al is also co-added to the core.
3 wt% and Er 1000 wt ppm.
【0142】本実施形態の光増幅媒体において、実用的
な利得15dB以上を得るには等価的ファイバ長1.5
×104m・wt ppmが必要であった。また、本光増幅媒
体モジュールを用いることで、第4実施形態と同様の増
幅特性を有する光増幅器が実現出来た。なお、合計の等
価的ファイバ長は2×104m・wt ppmとした。In the optical amplifying medium of this embodiment, an equivalent fiber length of 1.5 is required to obtain a practical gain of 15 dB or more.
× 10 4 m · wt ppm was required. Further, by using this optical amplification medium module, an optical amplifier having the same amplification characteristic as that of the fourth embodiment can be realized. The total equivalent fiber length was 2 × 10 4 m · wt ppm.
【0143】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。It should be noted that the Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained.
【0144】また、図19に示すように、Er添加ファ
イバのコアにグレーティングを作製した部分と作製して
いない部分とがあるような光増幅媒体でも同様の増幅特
性が得られた。Further, as shown in FIG. 19, similar amplification characteristics were obtained even in an optical amplifying medium in which a core of an Er-doped fiber had a portion with and without a grating.
【0145】[第6実施形態]本発明に係る第6実施形
態の光増幅器の構成は、第4実施形態の光増幅器の構成
と同様であり、光増幅媒体10の構成が異なっている。[Sixth Embodiment] The structure of the optical amplifier of the sixth embodiment according to the present invention is the same as that of the optical amplifier of the fourth embodiment, but the structure of the optical amplifying medium 10 is different.
【0146】図20は、本実施形態における光増幅媒体
の構成を示す図で、図中符号11−1,11−2は多層
膜フィルタ、15はEr添加光導波路、16−1,16
−2は石英系ビグテイルファイバ、17はSi基盤を示
している。FIG. 20 is a diagram showing the structure of the optical amplifying medium in the present embodiment. In the figure, reference numerals 11-1 and 11-2 are multilayer filters, 15 is an Er-doped optical waveguide, and 16-1 and 16.
Reference numeral -2 is a silica-based bigtail fiber, and 17 is a Si substrate.
【0147】本光増幅媒体では、Si基盤17上にEr
添加光導波路15を形成している。導波経路15の途中
に溝を切り、この溝に多層膜フィルタ11−1,11−
2を挿入する。多層膜フィルタ11−1,11−2の損
失特性は、第2実施形態のフィルタの損失特性と類似し
ており、1520nm〜1560nmにおいて大きな損
失を有し、効果的に1520nm〜1560nmのAS
E成長を抑制すると共に、1500nm〜1520nm
にも損失を有し、1500nm帯における利得の波長依
存性を小さくする利得平坦化も同時に行っている。光パ
ワーが光増幅媒体入力端から出力端まで通過する間の損
失の合計が、1530nm近傍において30dB以上で
ある。Er添加光導波路は、Al3wt%、Er5000
wt ppmである。In this optical amplification medium, Er on the Si substrate 17 was used.
The added optical waveguide 15 is formed. A groove is cut in the middle of the waveguide path 15, and the multilayer filter 11-1, 11-is formed in this groove.
Insert 2. The loss characteristics of the multilayer filters 11-1 and 11-2 are similar to the loss characteristics of the filter of the second embodiment, having a large loss at 1520 nm to 1560 nm, and effectively having an AS of 1520 nm to 1560 nm.
Suppresses E growth and 1500 nm to 1520 nm
At the same time, gain flattening is performed to reduce the wavelength dependence of the gain in the 1500 nm band. The total loss during the passage of the optical power from the input end to the output end of the optical amplification medium is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm. Er-doped optical waveguide is Al3wt%, Er5000
wt ppm.
【0148】本実施形態の光増幅媒体において、実用的
な利得15dB以上を得るには等価的光導波路長1.5
×104m・wt ppmが必要であった。In the optical amplifying medium of this embodiment, an equivalent optical waveguide length of 1.5 is required to obtain a practical gain of 15 dB or more.
× 10 4 m · wt ppm was required.
【0149】本光増幅媒体を用いることで、第4実施形
態と同様の増幅特性を有する光増幅器を実現することが
出来た。なお、合計の等価的光導波路長は2×104m
・wtppmとした。By using this optical amplification medium, an optical amplifier having the same amplification characteristic as that of the fourth embodiment could be realized. The total equivalent optical waveguide length is 2 × 10 4 m
・ We set it as wtppm.
【0150】なお、本実施形態で使用したEr添加光導
波路、合波器は一例を示しただけであり、Er添加光導
波路として、Al共添加なしの導波路やEr添加テルラ
イト導波路、Er添加アルミノケイ酸塩導波路、Er添
加リン酸塩導波路、Er添加フツリン酸導波路、Er添
加フッ化物導波路、Er添加酸化ビスマス系導波路、E
r添加カルコゲナイド導波路を用いても同様の結果が得
られた。また、これらの導波路の組み合わせでも同様の
結果が得られた。Note that the Er-doped optical waveguide and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and as the Er-doped optical waveguide, a waveguide without Al co-doping, an Er-doped tellurite waveguide, or an Er-doped optical waveguide is used. Aluminosilicate Waveguide, Er-Doped Phosphate Waveguide, Er-Doped Phosphoric Acid Waveguide, Er-Doped Fluoride Waveguide, Er-Doped Bismuth Oxide Waveguide, E
Similar results were obtained using the r-doped chalcogenide waveguide. Similar results were obtained with a combination of these waveguides.
【0151】光フィルタも本実施形態では多層膜フィル
タを用いているが、同様の損失特性を有するフィルタで
あればこれに限定されない。また、フィルタの挿入形態
も本実施形態のものに限定されない。The optical filter also uses a multilayer film filter in the present embodiment, but it is not limited to this as long as it has a similar loss characteristic. Further, the insertion form of the filter is not limited to that of this embodiment.
【0152】[第7実施形態]図21は、Er添加石英
系ファイバ以外を使用した場合の増幅特性をまとめた表
を示す図である。光増幅器構成は第2実施形態と同様で
ある。[Seventh Embodiment] FIG. 21 is a diagram showing a table summarizing amplification characteristics when an optical fiber other than Er-doped silica fiber is used. The optical amplifier configuration is similar to that of the second embodiment.
【0153】これらのEr添加ファイバを増幅媒体とし
て使用した場合は、石英系ファイバとの異種ファイバ間
接続部が大きくなったり、機械的強度・耐候性が石英系
ファイバより小さいが、Er添加石英系ファイバを増幅
媒体とした場合と同等の高効率な光増幅を実現すること
が出来た。When these Er-doped fibers are used as an amplifying medium, the joint between heterogeneous fibers with the silica-based fiber becomes large, and the mechanical strength and weather resistance are smaller than those of the silica-based fiber. We were able to realize highly efficient optical amplification equivalent to the case of using fiber as the amplification medium.
【0154】また、第1および第3〜第5実施形態と同
様の構成の光増幅器、光増幅媒体においてもそれぞれ、
同様に高効率な光増幅器を実現することが出来た。さら
に、Er添加石英系ファイバおよび図21に示したEr
添加ファイバを中から、複数のファイバを組み合わせ
て、図9に示した構成の光増幅器においても、同様に高
効率な1500nm帯光増幅器を実現することが出来
た。Further, in the optical amplifier and the optical amplification medium having the same configurations as those of the first and third to fifth embodiments, respectively,
Similarly, a highly efficient optical amplifier could be realized. Furthermore, the Er-doped silica-based fiber and the Er shown in FIG.
It was possible to realize a highly efficient 1500 nm band optical amplifier also in the optical amplifier having the configuration shown in FIG. 9 by combining a plurality of fibers from among the doped fibers.
【0155】[第8実施形態]本発明に係る第8実施形
態の光増幅器の構成は、第2実施形態の光増幅器の構成
と同様であり、光フィルタの損失特性が異なっている。
本実施形態で使用している光フィルタの損失スペクトル
は、第2実施形態の光フィルタのように、1520nm
〜1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的に1
520nm〜1560nmのASE成長を抑制すると共
に、1490nm〜1520nmにも損失を有し、14
50nm〜1490nm帯において増幅利得を得られる
ようにしている。[Eighth Embodiment] The structure of the optical amplifier of the eighth embodiment according to the present invention is the same as that of the optical amplifier of the second embodiment, and the loss characteristics of the optical filter are different.
The loss spectrum of the optical filter used in this embodiment is 1520 nm as in the optical filter of the second embodiment.
Has a large loss at ~ 1560 nm and is effectively 1
Suppresses ASE growth of 520 nm to 1560 nm and also has a loss of 1490 nm to 1520 nm.
An amplification gain is obtained in the 50 nm to 1490 nm band.
【0156】Er添加石英系ファイバ(等価的ファイバ
長1×105m・wt ppm)を使用し、全励起パワーは6
3mWに対して、全信号出力パワーは22mWで、パワ
ー変換効率は31.7%が得られ、本実施形態により機
械的強度および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバ
を増幅媒体とした、高効率な1470nm帯光増幅器を
実現することが出来た。An Er-doped silica fiber (equivalent fiber length 1 × 10 5 m · wt ppm) was used, and the total pumping power was 6
With respect to 3 mW, the total signal output power was 22 mW, and the power conversion efficiency was 31.7%. According to this embodiment, the Er-doped silica fiber having excellent mechanical strength and weather resistance was used as the amplification medium. It was possible to realize an efficient 1470 nm band optical amplifier.
【0157】[第9実施形態]図24は、本発明におけ
る第9実施形態の光増幅器の構成を示すブロック図であ
る。図中符号21−1,21−2・・・21−Nは光増
幅部、22−1,22−2・・・22−(N−1)は光
フィルタを示している。[Ninth Embodiment] FIG. 24 is a block diagram showing the structure of an optical amplifier according to the ninth embodiment of the present invention. Reference numerals 21-1, 21-2, ..., 21-N in the figure denote optical amplifiers, 22-1, 22-2, ..., 22- (N-1) denote optical filters.
【0158】図25は、光増幅部21−1〜21−Nの
構成例を示す図である。図中符号23は増幅媒体である
Er添加ファイバ、24は励起光と信号光を合波する合
波器、25はEr添加石英系ファイバ23への励起光を
発生する励起光源、26−1,26−2は光アイソレー
タを示している。FIG. 25 is a diagram showing a configuration example of the optical amplifiers 21-1 to 21-N. In the figure, reference numeral 23 is an Er-doped fiber that is an amplification medium, 24 is a multiplexer that combines pumping light and signal light, 25 is a pumping light source that generates pumping light to the Er-doped silica fiber 23, 26-1, Reference numeral 26-2 indicates an optical isolator.
【0159】Er添加ファイバ23はコアにAlを共添
加した石英系ファイバで、Al3wt%、Er1000
wtppmである。合波器24はファイバ型のWDMカ
プラを、励起光源は980nm帯LDを使用した。The Er-doped fiber 23 is a silica-based fiber in which Al is co-doped in the core. Al3 wt%, Er1000
wt ppm. The multiplexer 24 was a fiber type WDM coupler, and the pumping light source was a 980 nm band LD.
【0160】図26は、本実施形態の光増幅器の信号光
1490および1520における利得の使用した全Er
添加ファイバの1480nmにおける合計損失に対する
依存性を示す。実用的な利得15dB以上を得るために
は、信号波長1520nmでは全Er添加ファイバの1
480nmにおける合計損失が11dB以上であること
が必要であり、信号波長1490nmでは全Er添加フ
ァイバの1480nmにおける合計損失が33dB以上
であることが必要であることがわかる。FIG. 26 shows the total Er used for the gains in the signal lights 1490 and 1520 of the optical amplifier of this embodiment.
The dependence of the doped fiber on the total loss at 1480 nm is shown. In order to obtain a practical gain of 15 dB or more, at the signal wavelength of 1520 nm, it is possible to obtain 1 of all Er-doped fibers.
It can be seen that the total loss at 480 nm needs to be 11 dB or more, and the total loss at 1480 nm of all Er-doped fibers needs to be 33 dB or more at the signal wavelength of 1490 nm.
【0161】したがって、全Er添加ファイバの148
0nmにおける合計損失が33dB以上であれば、波長
帯域1490〜1520nmで利得15dB以上を得ら
れる。Therefore, 148 of all Er-doped fibers
If the total loss at 0 nm is 33 dB or more, a gain of 15 dB or more can be obtained in the wavelength band of 1490 to 1520 nm.
【0162】図27は、光フィルタの損失スペクトルを
示す図である。本損失スペクトルはフィルタ自身の損失
およびフィルタとファイバ間の損失(あわせて過剰損失
とする)を除いている。この光フィルタは、1520〜
1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的に15
20〜1560nmのASE成長を抑制すると共に、1
500nm〜1520nmにも損失を有し、1500n
m帯における利得の波長依存性を小さくする利得平坦化
も同時に行っている。各フィルタの合計の損失値は15
30nm近傍で30dB以上である。FIG. 27 is a diagram showing a loss spectrum of the optical filter. This loss spectrum excludes the loss of the filter itself and the loss between the filter and the fiber (collectively referred to as excess loss). This optical filter is 1520
Has a large loss at 1560 nm and effectively
Suppresses ASE growth of 20 to 1560 nm and
There is a loss at 500 nm to 1520 nm and 1500 n
At the same time, gain flattening is performed to reduce the wavelength dependence of the gain in the m band. The total loss value of each filter is 15
It is 30 dB or more in the vicinity of 30 nm.
【0163】図28は、光増幅器の増幅特性を示す図で
ある。各増幅部に使用されている全Er添加ファイバの
1480nmにおける合計損失は44dBである。増幅
特性の測定方法は、飽和信号光として1490〜150
5nmの波長帯域に16波(各波長のパワー−15dB
m、全パワー−6dBm)を本実施形態の光増幅器に入
力し、パワー−30dBmのプローブ光を波長掃引し、
プローブ光の利得および雑音指数を測定する方法を採っ
た。この測定法により測定される増幅特性は、WDM信
号を増幅したときの利得および雑音特性に相当する。FIG. 28 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier. The total loss at 1480 nm of all Er-doped fibers used in each amplification section is 44 dB. The measurement method of the amplification characteristic is 1490 to 150 as saturated signal light.
16 waves in the wavelength band of 5 nm (power of each wavelength -15 dB
m, total power -6 dBm) is input to the optical amplifier of the present embodiment, the probe light with power -30 dBm is wavelength-swept,
The method of measuring the gain and noise figure of the probe light was adopted. The amplification characteristic measured by this measuring method corresponds to the gain and noise characteristic when the WDM signal is amplified.
【0164】図28に示すように、本実施形態の光増幅
器は波長帯域1485〜1520nmにおいて、15d
B以上の利得を有し雑音指数は5.1dB以下であっ
た。また、全励起パワーは138mWに対して、全信号
出力パワーは58mWであり、パワー変換効率は42%
であった。As shown in FIG. 28, the optical amplifier according to this embodiment has a wavelength band of 1485 to 1520 nm and a wavelength of 15d.
The gain was B or more and the noise figure was 5.1 dB or less. The total pump power is 138 mW, the total signal output power is 58 mW, and the power conversion efficiency is 42%.
Met.
【0165】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to this embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber excellent in mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0166】ここで、本実施形態の光増幅器では、前方
励起型の構成を用いているが、光増幅部の構成は、図2
9に示した後方励起型、図30に示した双方向励起型、
図31に示した反射型の各構成およびそれらの組み合わ
せでも同様の効果が得られた(27は光サーキュレー
タ、28は全反射ミラーを示す)。また、図25および
図29〜図31の各構成において、光アイソレータのい
くつかを省略しても増幅特性になんら影響を与えなかっ
た。Here, the optical amplifier of the present embodiment uses the forward pumping type configuration, but the configuration of the optical amplifying section is as shown in FIG.
9, the backward pumping type shown in FIG. 9, the bidirectional pumping type shown in FIG.
Similar effects were obtained with each of the reflection type configurations shown in FIG. 31 and combinations thereof (27 indicates an optical circulator, and 28 indicates a total reflection mirror). Further, in each of the configurations of FIGS. 25 and 29 to 31, even if some of the optical isolators were omitted, the amplification characteristics were not affected at all.
【0167】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。加えて、光フィルタ数をN個にして光増幅部
1−Nの信号出力側に配置した構成でも良い。It should be noted that the Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer. In addition, the number of optical filters may be N and the optical amplifiers 1-N may be arranged on the signal output side.
【0168】さらに、光フィルタの1500nm帯にお
ける損失特性を変えることにより、信号波長帯域は14
90〜1520nmの短波長及び長波長に10nm程度
拡大することができた。Furthermore, by changing the loss characteristic in the 1500 nm band of the optical filter, the signal wavelength band becomes 14
It was possible to expand to a short wavelength of 90 to 1520 nm and a long wavelength of about 10 nm.
【0169】本実施形態において、各光増幅部21−
1,21−2・・・21−Nは、図32に示すように、
一つの励起光源を複数の光増幅部で共有する構成でも同
様の増幅特性が得られた。この場合、励起光源数を減ら
すことができ、光増幅器にかかるコストを低減できる利
点を有する。In this embodiment, each optical amplifier 21-
1, 21-2, ..., 21-N, as shown in FIG.
Similar amplification characteristics were obtained even with a configuration in which one pumping light source was shared by a plurality of optical amplifiers. In this case, the number of pumping light sources can be reduced, and the cost of the optical amplifier can be reduced.
【0170】[第10実施形態]図33は、本発明の第
10実施形態の光増幅器の構成を示すブロック図であ
る。図中符号30は光増幅部品である。他の構成要素の
符号は第9実施形態と同じである。図34は、光増幅部
品の構成を示す図である。図中符号23はEr添加ファ
イバ、31は多層膜フィルタ、32はファイバ配線基盤
を示している。[Tenth Embodiment] FIG. 33 is a block diagram showing the structure of an optical amplifier according to the tenth embodiment of the present invention. Reference numeral 30 in the figure denotes an optical amplification component. Reference numerals of other components are the same as those in the ninth embodiment. FIG. 34 is a diagram showing the configuration of the optical amplification component. In the figure, reference numeral 23 is an Er-doped fiber, 31 is a multilayer film filter, and 32 is a fiber wiring board.
【0171】本光増幅部品モジュールでは、Er添加フ
ァイバ3を曲げ損失が増加しない半径で曲げ、ファイバ
配線盤32を何回も往復する。ファイバ配線盤には溝を
切ってあり、この溝に多層膜フィルタ31を挿入してい
る。多層膜フィルタの損失特性は第9実施形態のフィル
タの損失特性と類似しており、1520〜1560nm
において大きな損失を有し、効果的に1520〜156
0nmのASE成長を抑制すると共に、1500〜15
20nmにも損失を有し、1500nm帯における利得
の波長依存性を小さくする利得平坦化も同時に行ってい
る。In this optical amplification component module, the Er-doped fiber 3 is bent at a radius that does not increase the bending loss, and the fiber wiring board 32 is reciprocated many times. A groove is cut in the fiber wiring board, and the multilayer filter 31 is inserted in this groove. The loss characteristic of the multilayer filter is similar to the loss characteristic of the filter of the ninth embodiment and is 1520 to 1560 nm.
Has a large loss in 1520 to 156 effectively
Suppresses 0 nm ASE growth and
At the same time, there is a loss at 20 nm, and gain flattening is performed to reduce the wavelength dependence of gain in the 1500 nm band.
【0172】この多層膜用の溝は、ファイバに対して
(光の進行方向に対して)斜めに配置しており、60d
B以上の反射減衰量を有し、反射による増幅特性劣化を
防いでいる。光パワーが光増幅部品入力端から出力端ま
で通過する間の損失の合計が、1530nm近傍におい
て30dB以上である。Er添加ファイバ3はコアにA
lを共添加した石英系ファイバで、Al3wt%、Er
1000wtppmである。The grooves for the multilayer film are arranged obliquely (with respect to the traveling direction of light) with respect to the fiber, and the groove is 60d.
It has a return loss of B or more to prevent deterioration of amplification characteristics due to reflection. The total loss during the passage of the optical power from the input end to the output end of the optical amplification component is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm. Er-doped fiber 3 has a core A
Quartz fiber co-doped with 1% Al, 3 wt%, Er
It is 1000 wtppm.
【0173】本実施形態の光増幅部品において、実用的
な利得15dB以上を得るには、Er添加ファイバの1
480nmにおける損失は33dBであった。In order to obtain a practical gain of 15 dB or more in the optical amplifying component of this embodiment, 1 of Er-doped fiber is used.
The loss at 480 nm was 33 dB.
【0174】本実施形態の光増幅器の増幅特性を以下に
示す。Er添加ファイバの1480nmにおける損失は
44dBとし、合波器24−1,24−2はバルク型の
WDMカプラを、励起光源は980nm帯LDを使用し
た。本実施形態の光増幅器は、波長帯域1485〜15
18nmにおいて、22dB(利得偏差1dB)の利得
を有し雑音指数は5.3dB以下であった。また、全励
起パワーは112mWに対して、全信号出力パワーは5
6mWであり、パワー変換効率は50%であった。The amplification characteristics of the optical amplifier of this embodiment are shown below. The loss of the Er-doped fiber at 1480 nm was 44 dB, the multiplexers 24-1 and 24-2 were bulk type WDM couplers, and the pumping light source was a 980 nm band LD. The optical amplifier according to the present embodiment has wavelength bands 1485 to 15
At 18 nm, the gain was 22 dB (gain deviation 1 dB), and the noise figure was 5.3 dB or less. Also, the total pump power is 112 mW, while the total signal output power is 5
It was 6 mW and the power conversion efficiency was 50%.
【0175】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to this embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber having excellent mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0176】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。光フィルタも本実施形態では多層膜フィルタ
を用いているが、同様の損失特性を有するフィルタであ
ればこれに限定されない。また、フィルタの挿入形態も
本実施形態のものに限定されない。It should be noted that the Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer. The optical filter also uses a multilayer filter in the present embodiment, but the filter is not limited to this as long as it has a similar loss characteristic. Further, the insertion form of the filter is not limited to that of this embodiment.
【0177】本実施形態の光増幅器では、双方向型の構
成を用いているが、前方励起型、後方励起型、反射型の
各構成でも同様の結果が得られた。Although the optical amplifier of this embodiment uses a bidirectional type configuration, similar results were obtained with each of the forward pump type, backward pump type and reflection type configurations.
【0178】[第11実施形態]本発明における第11
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光増幅部品30の構成が異なっ
ている。[Eleventh Embodiment] The eleventh embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, but the configuration of the optical amplification component 30 is different.
【0179】図35は、本実施形態における光増幅部品
の構成を示す図である。この図はEr添加ファイバを側
面から見た図であり、33はコア、34はクラッドを示
す。本実施形態の光増幅部品では、コア部にグレーティ
ングが形成されている(図35においてコア直径方向の
縞模様で示す)。FIG. 35 is a diagram showing the structure of the optical amplifying component of this embodiment. This figure is a side view of the Er-doped fiber, where 33 is a core and 34 is a clad. In the optical amplification component of this embodiment, a grating is formed in the core portion (indicated by a striped pattern in the core diameter direction in FIG. 35).
【0180】コアに形成されたグレーティングの損失特
性は第9実施形態の光フィルタと類似しており、152
0〜1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的に
1520〜1560nmのASE成長を抑制すると共
に、1500〜1520nmにも損失を有し、1500
nm帯における利得の波長依存性を小さくする利得平坦
化も同時に行っている。光パワーが光増幅部品入力端か
ら出力端まで通過する間の損失の合計が1530nm近
傍において30dB以上である。コアにはAlも共添加
されており、Al3wt%、Er1000wtppmで
ある。The loss characteristic of the grating formed on the core is similar to that of the optical filter of the ninth embodiment.
It has a large loss at 0 to 1560 nm, effectively suppresses the ASE growth of 1520 to 1560 nm, and has a loss at 1500 to 1520 nm as well.
At the same time, gain flattening is performed to reduce the wavelength dependence of gain in the nm band. The total loss during the passage of the optical power from the input end to the output end of the optical amplification component is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm. Al was also co-added to the core, and Al was 3 wt% and Er was 1000 wtppm.
【0181】本実施形態の光増幅部品において、実用的
な利得15dB以上を得るには、Er添加ファイバの1
480nmにおける損失は33dBであった。In order to obtain a practical gain of 15 dB or more in the optical amplifying component of this embodiment, 1 of Er-doped fiber is used.
The loss at 480 nm was 33 dB.
【0182】本光増幅部品(Er添加ファイバの148
0nmにおける損失は44dBとした)を用いること
で、第10実施形態と同様の増幅特性を有する光増幅器
が実現出来た。This optical amplification component (148 of Er-doped fiber)
The loss at 0 nm was set to 44 dB), and an optical amplifier having the same amplification characteristics as the tenth embodiment could be realized.
【0183】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。Note that the Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained.
【0184】また、図36に示すように、チャープグレ
ーティングを形成したEr添加ファイバ、図37に示す
ように、周期の異なる複数のグレーティングを形成した
グレーティング形成部を複数有するEr添加ファイバ、
図38に示すように、コア部とクラッド部の両方にグレ
ーティングを形成したEr添加ファイバを光増幅部品と
した場合も同様の増幅特性が得られた。Further, as shown in FIG. 36, an Er-doped fiber having a chirped grating formed therein, and as shown in FIG. 37, an Er-doped fiber having a plurality of grating forming portions formed with a plurality of gratings having different periods,
As shown in FIG. 38, similar amplification characteristics were obtained when an Er-doped fiber having a grating formed in both the core and the clad was used as an optical amplification component.
【0185】[第12実施形態]本発明における第12
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光増幅部品30の構成が異なっ
ている。[Twelfth Embodiment] The twelfth embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, but the configuration of the optical amplification component 30 is different.
【0186】図39は、本実施形態の光増幅器の光増幅
部品を示す図である。本光増幅部品はEr添加ファイバ
36−1,36−2・・・36−Nと、光フィルタ37
−1,37−2・・・37−(N−1)を交互に直列に
接続した構成である。FIG. 39 is a view showing the optical amplification component of the optical amplifier of this embodiment. The optical amplifying component includes Er-doped fibers 36-1, 36-2 ... 36-N and an optical filter 37.
-1, 37-2 ... 37- (N-1) are alternately connected in series.
【0187】光ファイバの損失特性は、第9実施形態の
フィルタの損失特性と類似しており、1520〜156
0nmにおいて大きな損失を有し、効果的に1520〜
1560nmのASE成長を抑制すると共に、1500
〜1520nmにも損失を有し、1500nm帯におけ
る利得の波長依存性を小さくする利得平坦化も同時に行
っている。さらに、励起光波長における損失は小さく、
励起光の透過率も高い。The loss characteristic of the optical fiber is similar to the loss characteristic of the filter of the ninth embodiment, and is 1520 to 156.
It has a large loss at 0 nm and is effectively 1520 to
Suppresses 1560nm ASE growth and 1500
At the same time, the gain is flattened to reduce the wavelength dependence of the gain in the 1500 nm band by also having a loss up to 1520 nm. Furthermore, the loss at the pump wavelength is small,
The transmittance of excitation light is also high.
【0188】本光増幅部品を用いた光増幅器の増幅特性
は、第11実施形態の光増幅部品と同等であった。な
お、光フィルタ数は必ずしもEr添加ファイバ数と同じ
である必要はない。The amplification characteristic of the optical amplifier using this optical amplification component was equivalent to that of the optical amplification component of the eleventh embodiment. The number of optical filters does not necessarily have to be the same as the number of Er-doped fibers.
【0189】[第13実施形態]本発明における第13
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光増幅部品30の構成が異なっ
ている。[Thirteenth Embodiment] The thirteenth embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, but the configuration of the optical amplification component 30 is different.
【0190】本光増幅部品は、光増幅媒体としてコアに
Ndを共添加したEr添加ファイバを用いている。Nd
は1530nm近傍に吸収帯を有するため、Erで発生
する1520〜1560nmのASE成長を抑制するこ
とができる。すなわち、第11実施形態の光フィルタと
同様の効果がある。The present optical amplification component uses an Er-doped fiber in which Nd is co-doped in the core as an optical amplification medium. Nd
Has an absorption band near 1530 nm, it is possible to suppress ASE growth of 1520 to 1560 nm generated by Er. That is, there is the same effect as the optical filter of the eleventh embodiment.
【0191】Ndを100ppm添加したEr添加ファ
イバを光増幅部品として用いた光増幅器の増幅特性は、
第11実施形態の光増幅部品と同等であった。The amplification characteristics of an optical amplifier using an Er-doped fiber containing 100 ppm of Nd as an optical amplification component are as follows.
It was equivalent to the optical amplification component of the eleventh embodiment.
【0192】なお、共添加する希土類イオンはPr,N
d,Sm,Tb,Dy,Tmいずれか、またはこれらの
組み合わせであれば同様の効果が得られた。また、クラ
ッドのみ、コアとクラッドの両方にこれらの希土類イオ
ンを共添加したEr添加ファイバでも同様の効果が得ら
れた。The rare earth ions to be co-doped are Pr and N.
Similar effects were obtained with any one of d, Sm, Tb, Dy, Tm, or a combination thereof. Further, the same effect was obtained also in the Er-doped fiber in which these rare earth ions were co-doped only in the cladding and both the core and the cladding.
【0193】[第14実施形態]本発明における第14
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光増幅部品30の構成が異なっ
ている。[Fourteenth Embodiment] The fourteenth embodiment of the present invention
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, but the configuration of the optical amplification component 30 is different.
【0194】本光増幅部品は、Er添加ファイバを小さ
い直径に巻いた(束ねた)形状をしている。Er添加フ
ァイバを小さい直径で巻くことにより、曲げによる損失
が増加する。この曲げによる損失は長波長ほど大きくな
り直径を適切に選択することによりErで発生する15
20〜1560nmのASE成長を抑制することができ
る。すなわち、第3の実施形態の光フィルタと同様の効
果がある。This optical amplification component has a shape in which Er-doped fibers are wound (bundled) in a small diameter. By winding Er-doped fiber with a small diameter, bending losses are increased. The loss due to this bending increases as the wavelength becomes longer, and Er is generated by selecting the diameter appropriately.
ASE growth of 20 to 1560 nm can be suppressed. That is, there is the same effect as the optical filter of the third embodiment.
【0195】直径1.5cmに巻いたEr添加ファイバ
を光増幅部品として用いた光増幅器の増幅特性は第3の
実施形態の光増幅部品と同等であった。The amplification characteristic of the optical amplifier using the Er-doped fiber wound to a diameter of 1.5 cm as the optical amplification component was equivalent to that of the optical amplification component of the third embodiment.
【0196】[第15実施形態]本発明における第15
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光増幅部品30の構成が異なっ
ている。[Fifteenth Embodiment] The fifteenth embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, but the configuration of the optical amplification component 30 is different.
【0197】本光増幅部品は、複数のクラッドを有する
Er添加ファイバを光増幅媒体に用いている。複数のク
ラッドを有するファイバでは基本モードのカットオフ波
長が存在し、基本モードのカットオフ波長が1520n
m近傍になるようにEr添加ファイバを設計することに
より、Erで発生する1520〜1560nmのASE
成長を抑制することができる。すなわち、第11実施形
態の光フィルタと同様の効果がある。This optical amplification component uses an Er-doped fiber having a plurality of claddings as an optical amplification medium. A fiber having a plurality of claddings has a cutoff wavelength of the fundamental mode, and the cutoff wavelength of the fundamental mode is 1520n.
By designing the Er-doped fiber so as to be near m, the ASE of 1520 to 1560 nm generated by Er is generated.
Growth can be suppressed. That is, there is the same effect as the optical filter of the eleventh embodiment.
【0198】W型屈折率分布を有するEr添加ファイバ
を光増幅部品として用いた光増幅器の増幅特性は、第1
1実施形態の光増幅部品と同等であった。The amplification characteristic of an optical amplifier using an Er-doped fiber having a W-type refractive index distribution as an optical amplification component is as follows:
It was equivalent to the optical amplification component of one embodiment.
【0199】[第16実施形態]本発明における第16
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光増幅部品30の構成が異なっ
ている。[Sixteenth Embodiment] The sixteenth embodiment of the present invention
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, but the configuration of the optical amplification component 30 is different.
【0200】図40は、本実施形態における光増幅部品
の構成を示す図である。図中符号35はEr添加光導波
路、38−1,38−2は石英系ピグテイルファイバ、
39はSi基盤、31−1は多層膜フィルタを示してい
る。FIG. 40 is a diagram showing the structure of the optical amplifying component of this embodiment. In the figure, reference numeral 35 is an Er-doped optical waveguide, 38-1 and 38-2 are silica-based pigtail fibers,
Reference numeral 39 is a Si substrate, and 31-1 is a multilayer filter.
【0201】本光増幅部品では、Si基盤39上にEr
添加光導波路を形成している。導波経路途中に溝を切
り、この溝に多層膜フィルタを挿入する。多層膜フィル
タの損失特性は、第10実施形態のフィルタの損失特性
と類似しており、1520〜1560nmにおいて大き
な損失を有し、効果的に1520〜1560nmのAS
E成長を抑制すると共に、1500〜1520nmにも
損失を有し、1500nm帯における利得の波長依存性
を小さくする利得平坦化も同時に行っている。光パワー
が光増幅部品入力端から出力端まで通過する間の損失の
合計が1530nm近傍において30dB以上である。
Er添加光導波路はAl3wt%、Er5000wtp
pmである。In this optical amplification component, Er on the Si substrate 39
An added optical waveguide is formed. A groove is cut in the middle of the waveguide path, and the multilayer filter is inserted into this groove. The loss characteristic of the multilayer filter is similar to the loss characteristic of the filter of the tenth embodiment and has a large loss at 1520 to 1560 nm and effectively has an AS of 1520 to 1560 nm.
At the same time, the E-growth is suppressed and the gain is flattened to reduce the wavelength dependence of the gain in the 1500 nm band by having a loss in the range of 1500 to 1520 nm. The total loss during the passage of the optical power from the input end to the output end of the optical amplification component is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm.
Er-doped optical waveguide is Al3wt%, Er5000wtp
pm.
【0202】本実施形態の光増幅部品において、実用的
な利得15dB以上を得るにはEr添加ファイバの14
80nmにおける損失は33dBであった。In order to obtain a practical gain of 15 dB or more in the optical amplifying component of the present embodiment, the Er-doped fiber 14
The loss at 80 nm was 33 dB.
【0203】本光増幅部品を用いることで、第12実施
形態と同様の増幅特性を有する光増幅器が実現出来た。
なお、Er添加ファイバの1480nmにおける損失は
44dBとした。By using this optical amplification component, an optical amplifier having amplification characteristics similar to those of the twelfth embodiment could be realized.
The loss of the Er-doped fiber at 1480 nm was 44 dB.
【0204】なお、本実施形態で使用したEr添加光導
波路、合波器は一例を示しただけであり、Er添加光導
波路として、Al共添加なしの導波路やEr添加テルラ
イト導波路、Er添加アルミノケイ酸塩導波路、Er添
加リン酸塩導波路、Er添加フツリン酸導波路、Er添
加フッ化物導波路、Er添加酸化ビスマス系導波路、E
r添加カルコゲナイド導波路を用いても同様の結果が得
られた。また、これらの導波路の組み合わせでも同様の
結果が得られた。The examples of the Er-doped optical waveguide and the multiplexer used in this embodiment are only examples. As the Er-doped optical waveguide, a waveguide without Al co-doping, an Er-doped tellurite waveguide, or an Er-doped optical waveguide is used. Aluminosilicate Waveguide, Er-Doped Phosphate Waveguide, Er-Doped Phosphoric Acid Waveguide, Er-Doped Fluoride Waveguide, Er-Doped Bismuth Oxide Waveguide, E
Similar results were obtained using the r-doped chalcogenide waveguide. Similar results were obtained with a combination of these waveguides.
【0205】光フィルタも本実施形態では多層膜フィル
タを用いているが、同様の損失特性を有するフィルタで
あればこれに限定されない。また、フィルタの挿入形態
も本実施形態のものに限定されない。The optical filter also uses a multilayer filter in the present embodiment, but the filter is not limited to this as long as it has a similar loss characteristic. Further, the insertion form of the filter is not limited to that of this embodiment.
【0206】[第17実施形態]図50(a)は、Er
添加石英系ファイバ以外を使用した場合の増幅特性を表
形式にした図である。光増幅器構成は第9実施形態と同
様である。[Seventeenth Embodiment] FIG.
It is the figure which made the amplification characteristic when using other than the addition silica type fiber the tabular form. The optical amplifier configuration is similar to that of the ninth embodiment.
【0207】これらのEr添加ファイバを増幅媒体とし
て使用した場合は、石英系ファイバとの異種ファイバ間
接続部が大きくなったり、機械的強度・耐候性が石英系
ファイバより小さいが、Er添加石英系ファイバを増幅
媒体とした場合と同等の高効率な光増幅を実現出来た。When these Er-doped fibers are used as an amplifying medium, the connection between different types of fibers with the silica-based fiber becomes large, and the mechanical strength and weather resistance are smaller than those of the silica-based fiber. We were able to achieve high-efficiency optical amplification equivalent to that when a fiber was used as the amplification medium.
【0208】また、第10及び第11実施形態と同様の
構成の光増幅器、光増幅部品においてもそれぞれ、同様
に高効率な光増幅器を実現出来た。Further, also in the optical amplifiers and the optical amplification components having the same configurations as those of the tenth and eleventh embodiments, the highly efficient optical amplifiers can be realized respectively.
【0209】さらに、Er添加石英系ファイバ及び図5
0(a)に示したEr添加ファイバを中から、複数のフ
ァイバを組み合わせて、図24に示した構成の光増幅器
においても、同様に高効率な1500nm帯光増幅器が
実現出来た。Furthermore, an Er-doped silica-based fiber and FIG.
By similarly combining a plurality of fibers from the Er-doped fiber shown in 0 (a), a highly efficient 1500 nm band optical amplifier can be realized also in the optical amplifier having the configuration shown in FIG.
【0210】[第18実施形態]本発明における第18
実施形態の光増幅器の構成は、第9実施形態の光増幅器
と同じであるが、光増幅部の構成が異なる。[Eighteenth Embodiment] The eighteenth embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is the same as that of the optical amplifier of the ninth embodiment, but the configuration of the optical amplification unit is different.
【0211】図41は、光増幅部の構成例を示す図であ
る。本実施形態の光増幅部は、第9実施形態の光増幅部
と類似しているが、Er添加ファイバ23の温度がペル
チェ素子40によって制御されている点が異なる。FIG. 41 is a diagram showing an example of the structure of the optical amplification section. The optical amplification section of the present embodiment is similar to the optical amplification section of the ninth embodiment, except that the temperature of the Er-doped fiber 23 is controlled by the Peltier element 40.
【0212】Er添加ファイバ23はコアにAlを共添
加した石英系ファイバで、Al3wt%、Er1000
wtppmである。合波器24はファイバ型のWDMカ
プラを、励起光源は980nm帯LDを使用した。The Er-doped fiber 23 is a silica-based fiber in which Al is co-doped in the core.
wt ppm. The multiplexer 24 was a fiber type WDM coupler, and the pumping light source was a 980 nm band LD.
【0213】図26に本実施形態の光増幅器の信号光1
490および1520における利得の使用した全Er添
加ファイバの1480nmにおける合計損失に対する依
存性を示す。Er添加ファイバ3の温度は65℃とし
た。温度を上昇させるとErの増幅始準位(4I
13/2)、終準位(4I15/2)のシュタルク準位
間(各々の準位がシュタルク効果で縮退が解けた準位)
ポピュレーション分布が変化し、Er添加ファイバの利
得係数が増大する。FIG. 26 shows the signal light 1 of the optical amplifier of this embodiment.
The dependence of the gain at 490 and 1520 on the total loss at 1480 nm of the total Er-doped fiber used is shown. The temperature of the Er-doped fiber 3 was 65 ° C. When the temperature is raised, the amplification initial level of Er ( 4 I
13/2 ), between the Stark levels of the final levels ( 4 I 15/2 ) (Each level is a level at which degeneracy is released by the Stark effect)
The population distribution changes and the gain coefficient of the Er-doped fiber increases.
【0214】そのため、実用的な利得15dB以上を得
られるEr添加ファイバの1480nmの損失は第9実
施形態の光増幅器より小さくなり(図42)、信号波長
1520nmでは全Er添加ファイバの1480nmに
おける合計損失が8.3dB以上であることが必要であ
り、信号波長1490nmでは全Er添加ファイバの1
480nmにおける合計損失が25dB以上で利得15
dBが得られた。したがって、全Er添加ファイバの1
480nmにおける合計損失が25dB以上であれば、
波長帯域1490〜1520nmで利得15dB以上を
得られる。Therefore, the loss at 1480 nm of the Er-doped fiber that can obtain a practical gain of 15 dB or more is smaller than that of the optical amplifier of the ninth embodiment (FIG. 42), and the total loss of all Er-doped fibers at 1480 nm at the signal wavelength of 1520 nm. Is required to be 8.3 dB or more, and when the signal wavelength is 1490 nm, it is 1 of all Er-doped fibers.
Gain of 15 at total loss of more than 25 dB at 480 nm
dB was obtained. Therefore, one of all Er-doped fibers
If the total loss at 480 nm is 25 dB or more,
A gain of 15 dB or more can be obtained in the wavelength band of 1490 to 1520 nm.
【0215】光フィルタ2の損失スペクトルは、第9実
施形態の光フィルタと類似しており、1520〜156
0nmにおいて大きな損失を有し、効果的に1520〜
1560nmのASE成長を抑制すると共に、1500
nm〜1520nmにも損失を有し、1500nm帯に
おける利得の波長依存性を小さくする利得平坦化も同時
に行っている。光パワーが光増幅部品入力端から出力端
まで通過する間の損失の合計が1530nm近傍におい
て30dB以上である。The loss spectrum of the optical filter 2 is similar to that of the optical filter of the ninth embodiment and is 1520 to 156.
It has a large loss at 0 nm and is effectively 1520 to
Suppresses 1560nm ASE growth and 1500
At the same time, there is a loss in the range of nm to 1520 nm, and gain flattening is performed to reduce the wavelength dependence of the gain in the 1500 nm band. The total loss during the passage of the optical power from the input end to the output end of the optical amplification component is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm.
【0216】図43は、光増幅器の増幅特性を示す図で
ある。各増幅部に使用されている全Er添加ファイバの
1480nmにおける合計損失は34dBである。図2
8に示すように、本実施形態の光増幅器は波長帯域14
85〜1520nmにおいて、15dB以上の利得を有
し雑音指数は5.1dB以下であった。また、全励起パ
ワーは128mWに対して、全信号出力パワーは58m
Wであり、パワー変換効率は45%であった。FIG. 43 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier. The total loss at 1480 nm of all Er-doped fibers used in each amplification section is 34 dB. Figure 2
As shown in FIG. 8, the optical amplifier of the present embodiment has a wavelength band 14
At 85 to 1520 nm, the gain was 15 dB or more and the noise figure was 5.1 dB or less. Also, the total pump power is 128 mW, while the total signal output power is 58 m
The power conversion efficiency was 45%.
【0217】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to this embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber excellent in mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0218】ここで、本実施形態の光増幅器では、前方
励起型の構成を用いているが、光増幅部の構成は、図2
9に示した後方励起型、図30に示した双方向励起型、
図31に示した反射型の各構成およびそれらの組み合わ
せにおいて、図41に示すように、Er添加ファイバ3
の温度を制御する手段を備えた構成でも同様の結果が得
られた。Here, the optical amplifier of the present embodiment uses the forward pumping type configuration, but the configuration of the optical amplifying section is as shown in FIG.
9, the backward pumping type shown in FIG. 9, the bidirectional pumping type shown in FIG.
In each of the reflection type configurations shown in FIG. 31 and combinations thereof, as shown in FIG.
Similar results were obtained with a configuration equipped with a means for controlling the temperature.
【0219】また、Er添加ファイバ23の温度を制御
する手段として、ヒータを用いても同様の結果が得られ
た。Similar results were obtained by using a heater as a means for controlling the temperature of the Er-doped fiber 23.
【0220】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。Note that the Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doped or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer.
【0221】さらに、第10から第16実施形態で示し
た光増幅部品において使用されているEr添加ファイバ
の温度を本実施形態と同様に制御した光増幅部品を用い
ることによっても、高効率な1500nm帯光増幅器が
実現出来た。Furthermore, by using the optical amplifying component in which the temperature of the Er-doped fiber used in the optical amplifying components shown in the tenth to sixteenth embodiments is controlled in the same manner as in the present embodiment, a highly efficient 1500 nm is obtained. An optical amplifier was realized.
【0222】[第19実施形態]本発明における第19
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光フィルタの損失特性が異なっ
ている。本実施形態で使用している光フィルタの損失ス
ペクトルは、第9実施形態の光フィルタのように、15
20〜1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的
に1520〜1560nmのASE成長を抑制すると共
に、1465〜1520nmにも損失を有し、1450
〜1490nm帯において増幅利得を得られるようにし
ている。[Nineteenth Embodiment] The nineteenth embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, and the loss characteristics of the optical filter are different. Like the optical filter of the ninth embodiment, the loss spectrum of the optical filter used in the present embodiment is 15
It has a large loss in 20 to 1560 nm, effectively suppresses the ASE growth of 1520 to 1560 nm, and also has a loss in 1465 to 1520 nm.
The amplification gain is obtained in the band of 1490 nm.
【0223】Er添加石英ファイバ(全Er添加ファイ
バの1480nmにおける全損失150dB)を使用
し、全励起パワーは63mWに対して、全信号出力パワ
ーは22mWで、パワー変換効率は31.7%が得ら
れ、本実施形態により機械的強度および耐候性に優れた
Er添加石英系ファイバを増幅媒体とした、高効率な1
470nm帯光増幅器が実現出来た。また、Er添加石
英ファイバ以外のファイバを光増幅媒体とした場合で
も、図50(b)に示すように、高効率な1470nm
帯光増幅器が実現出来た。Using Er-doped quartz fiber (total loss 150 dB at 1480 nm of all Er-doped fiber), total pumping power was 63 mW, total signal output power was 22 mW, and power conversion efficiency was 31.7%. Therefore, according to the present embodiment, an Er-doped silica-based fiber excellent in mechanical strength and weather resistance is used as an amplification medium, and it is highly efficient.
A 470 nm band optical amplifier was realized. Even when a fiber other than the Er-doped quartz fiber is used as the optical amplification medium, as shown in FIG.
An optical amplifier was realized.
【0224】[第20実施形態]本発明における第20
実施形態の光増幅器の構成は、第9実施形態の光増幅器
の構成と同様であり、光フィルタの損失特性が異なって
いる。本実施形態で使用している光フィルタの損失スペ
クトルは、第9実施形態の光フィルタのように、152
0〜1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的に
1520〜1560nmのASE成長を抑制すると共
に、1500〜1520nmにも損失を有し、1500
nm帯における利得の波長依存性を小さくする利得平坦
化も同時に行い、かつ、1520〜1560nmの損失
を第10実施形態より小さくし、1520〜1560n
mにおいても20dB以上の利得を得られるようにして
いる。各フィルタの合計の損失値は1530nm近傍で
30dB以上である。[Twentieth Embodiment] The twentieth embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the ninth embodiment, and the loss characteristics of the optical filter are different. The loss spectrum of the optical filter used in this embodiment is 152 as in the optical filter of the ninth embodiment.
It has a large loss at 0 to 1560 nm, effectively suppresses the ASE growth of 1520 to 1560 nm, and has a loss at 1500 to 1520 nm as well.
At the same time, the gain flattening for reducing the wavelength dependency of the gain in the nm band is performed, and the loss of 1520 to 1560 nm is made smaller than that of the tenth embodiment, and the gain is 1520 to 1560n.
Even at m, a gain of 20 dB or more is obtained. The total loss value of each filter is 30 dB or more in the vicinity of 1530 nm.
【0225】図44は、本実施形態の光増幅器の増幅特
性を示す図である。各増幅部に使用されている全Er添
加ファイバの1480nmにおける合計損失は44dB
である。本実施形態の光増幅器は波長帯域1485〜1
560nmにおいて、20dB(利得偏差1dB)の利
得を有し雑音指数は5.8dB以下であった。また、全
励起パワーは65mWに対して、全信号出力パワーは2
7mWであり、パワー変換効率は41.5%であった。FIG. 44 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier of this embodiment. The total loss at 1480 nm of all Er-doped fibers used in each amplifier is 44 dB.
Is. The optical amplifier of this embodiment has a wavelength band of 1485 to 1
At 560 nm, the gain was 20 dB (gain deviation 1 dB) and the noise figure was 5.8 dB or less. Also, the total pump power is 65 mW, while the total signal output power is 2
It was 7 mW and the power conversion efficiency was 41.5%.
【0226】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯光増幅器が実現出来
た。As described above, according to this embodiment, a highly efficient 1500 nm band optical amplifier using an Er-doped silica fiber excellent in mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0227】ここで、本実施形態の光増幅器では、前方
励起型の構成を用いているが、光増幅部の構成は、図2
9に示した後方励起型、図30に示した双方向励起型、
図31に示した反射型の各構成およびそれらの組み合わ
せでも同様の結果が得られた。また、図25及び図29
〜図31の各構成において、光アイソレータのいくつか
を省略して増幅特性になんら影響を与えなかった。Here, the optical amplifier of the present embodiment uses the forward pumping type configuration, but the configuration of the optical amplifying section is as shown in FIG.
9, the backward pumping type shown in FIG. 9, the bidirectional pumping type shown in FIG.
Similar results were obtained with the reflection-type configurations shown in FIG. 31 and combinations thereof. Also, FIG. 25 and FIG.
-In each structure of FIG. 31, some of the optical isolators were omitted and the amplification characteristics were not affected at all.
【0228】なお、本実施形態で使用したEr添加石英
系ファイバ、合波器は一例を示しただけであり、Er添
加石英系ファイバとして、Al共添加なしのファイバや
P添加ファイバを用いても同様の結果が得られた。ま
た、合波器はファイバ型WDMカプラでも同様の結果が
得られた。It should be noted that the Er-doped silica-based fiber and the multiplexer used in this embodiment are merely examples, and a fiber without Al co-doping or a P-doped fiber may be used as the Er-doped silica-based fiber. Similar results were obtained. Similar results were obtained with a fiber type WDM coupler as the multiplexer.
【0229】[第21実施形態]本発明における第21
実施形態の光増幅器の構成は、第10実施形態の光増幅
器の構成と同様であり、光フィルタの損失特性が異なっ
ている。本実施形態で使用している光フィルタの損失ス
ペクトルは、第9実施形態の光フィルタのように、15
20〜1560nmにおいて大きな損失を有し、効果的
に1520〜1560nmのASE成長を抑制して、1
490〜1520nmの波長帯域のみならず1570〜
1610nmの波長帯域でも増幅利得を得られるように
している。[Twenty-first Embodiment] The twenty-first embodiment of the present invention.
The configuration of the optical amplifier of the embodiment is similar to that of the optical amplifier of the tenth embodiment, and the loss characteristics of the optical filter are different. Like the optical filter of the ninth embodiment, the loss spectrum of the optical filter used in the present embodiment is 15
It has a large loss at 20 to 1560 nm and effectively suppresses the ASE growth at 1520 to 1560 nm, and
Not only the wavelength band of 490 to 1520 nm but also 1570 to
The amplification gain can be obtained even in the wavelength band of 1610 nm.
【0230】図45は、光増幅器の増幅特性を示す図で
ある。各増幅部に使用される全Er添加ファイバの14
80nmにおける合計損失は160dBである。図45
に示すように、本実施形態の光増幅器は波長帯域148
5〜1520nm、ならびに1570〜1610nmに
おいて15dB以上の利得を有し雑音指数は5.5dB
以下であった。また、全励起パワーは250mWに対し
て、全信号出力パワーは100mW(両波長帯域合わ
せ)であり、パワー変換効率は40%であった。FIG. 45 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier. 14 of all Er-doped fibers used in each amplification section
The total loss at 80 nm is 160 dB. Figure 45
As shown in FIG.
A gain of 15 dB or more and a noise figure of 5.5 dB at 5 to 1520 nm and 1570 to 1610 nm
It was below. Further, the total pumping power was 250 mW, the total signal output power was 100 mW (both wavelength bands matched), and the power conversion efficiency was 40%.
【0231】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、高効率な1500nm帯と1580nm帯の
光信号を同時に増幅する光増幅器が実現出来た。As described above, according to this embodiment, an optical amplifier which uses the Er-doped silica fiber excellent in mechanical strength and weather resistance as an amplification medium and simultaneously amplifies optical signals in the 1500 nm band and the 1580 nm band is realized. done.
【0232】[第22実施形態]図46は、本発明の第
22実施形態の光増幅器を示す図である。本実施形態の
光増幅器は、1500nm帯光信号を増幅する1500
nm帯増幅部61と、1580nm帯光信号を増幅する
1580nm帯増幅部62からなる。なお、符号63は
分波器、64は合波器を示している。[Twenty-second Embodiment] FIG. 46 shows an optical amplifier according to the twenty-second embodiment of the present invention. The optical amplifier of the present embodiment is a 1500 that amplifies a 1500 nm band optical signal.
It comprises a nm band amplification section 61 and a 1580 nm band amplification section 62 which amplifies a 1580 nm band optical signal. Incidentally, reference numeral 63 is a demultiplexer, and 64 is a multiplexer.
【0233】1500nm帯増幅部61は、本発明の第
9実施形態とほぼ同様であるが、一部または全部の光フ
ィルタはそれぞれ出力ポートを2つ有し、一方のポート
は1500nm帯光信号を透過し、もう一方のポート
は、1520〜1560nmのASE光を透過する。The 1500 nm band amplifying section 61 is almost the same as that of the ninth embodiment of the present invention, but some or all of the optical filters each have two output ports, and one port outputs a 1500 nm band optical signal. The other port transmits ASE light of 1520 to 1560 nm.
【0234】1580nm帯増幅部62は、Er添加フ
ァイバ41、励起光と信号光を合波する合波器42、励
起光源43、光アイソレータ44−1,44−2、15
00nm帯光信号と1525〜1560nmのASE光
を合波する合波器50から構成されている。The 1580 nm band amplifying section 62 includes an Er-doped fiber 41, a multiplexer 42 for combining pumping light and signal light, a pumping light source 43, and optical isolators 44-1, 44-2, 15.
It is composed of a multiplexer 50 that multiplexes the 00 nm band optical signal and the 1525 to 1560 nm ASE light.
【0235】1580nm帯増幅部62は、励起光源4
3だけでなく、1525〜1560nmのASE光を励
起光とすることで、1525〜1560nmのASE光
を入力しない場合と比較してパワー変換効率が改善され
た(1525〜1560nmのASE光の入力なしで4
0%、1525〜1560nmのASE光の入力ありで
52%)。The 1580 nm band amplifying section 62 includes the pumping light source 4
In addition to 3, the ASE light of 1525 to 1560 nm is used as the excitation light, so that the power conversion efficiency is improved as compared to the case where the ASE light of 1525 to 1560 nm is not input (there is no input of ASE light of 1525 to 1560 nm). In 4
0%, 52% with ASE light input of 1525 to 1560 nm).
【0236】なお、本実施形態では1500nm帯と1
580nm帯を増幅する光増幅器を説明したが、これら
の波長帯域に加えて1550nm帯(おおよそ波長帯域
1530〜1560nm)を増幅する増幅部を追加した
光増幅器も実現できた。In the present embodiment, the wavelengths of 1500 nm and 1
Although the optical amplifier that amplifies the 580 nm band has been described, an optical amplifier in which an amplification unit that amplifies the 1550 nm band (approximately wavelength band 1530 to 1560 nm) is added to these wavelength bands can also be realized.
【0237】[第23実施形態]図47は、本発明の第
23実施形態のレーザ装置を示す図である。図中符号4
6は光増幅部品、47−1はEr添加石英系ファイバ3
への励起光を発生する励起光源、48−1,48−2は
ファイバグレーティングを示している。[Twenty-third Embodiment] FIG. 47 is a diagram showing a laser apparatus according to a twenty-third embodiment of the present invention. Reference numeral 4 in the figure
6 is an optical amplification component, 47-1 is an Er-doped silica fiber 3
Pumping light sources 48-1 and 48-2 for generating pumping light to the fiber gratings are fiber gratings.
【0238】光増幅部品46は、第12実施形態で示し
た光増幅部品を使用した。各ファイバグレーティングの
1490nmの反射率は、ファイバグレーティング48
−1は100%であり、ファイバグレーティング48−
2は90%である。As the optical amplification component 46, the optical amplification component shown in the twelfth embodiment is used. The reflectance at 1490 nm of each fiber grating is
-1 is 100%, and the fiber grating 48-
2 is 90%.
【0239】本レーザ装置において、1490nmで2
0mWのレーザ光出力が得られた。また、反射波長の異
なるファイバグレーティング28を用いることで、14
50〜1520nmの波長範囲でレーザ出力が得られ
た。In this laser device, 2 at 1490 nm is used.
A laser light output of 0 mW was obtained. In addition, by using fiber gratings 28 having different reflection wavelengths,
Laser power was obtained in the wavelength range of 50 to 1520 nm.
【0240】さらに、ファイバグレーティングの代わり
に反射ミラーを使用し、かつバンドパスフィルタを併用
することで、1450〜1520nmの波長範囲で波長
可変のレーザ装置が実現できた。Furthermore, by using a reflection mirror instead of the fiber grating and using a bandpass filter together, a wavelength tunable laser device was realized in the wavelength range of 1450 to 1520 nm.
【0241】[第24実施形態]図48は、本発明にお
ける第24実施形態の白色光源の構成を示すブロック図
である。図中符号49は反射ミラー、51は光増幅部
品、52−2は合波器、53は励起光源、54−2は光
アイソレータを示している。[Twenty-fourth Embodiment] FIG. 48 is a block diagram showing the structure of a white light source according to a twenty-fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 49 is a reflection mirror, 51 is an optical amplification component, 52-2 is a multiplexer, 53 is an excitation light source, and 54-2 is an optical isolator.
【0242】光増幅部品51では第12実施形態で示し
た光増幅部品を使用した。As the optical amplification component 51, the optical amplification component shown in the twelfth embodiment is used.
【0243】図49は、本発明の白色光源の出力パワー
密度を示す図である。波長帯域1486〜1522nm
でパワー密度−10dBm/nmが得られた。FIG. 49 is a diagram showing the output power density of the white light source of the present invention. Wavelength band 1486-1522nm
A power density of -10 dBm / nm was obtained.
【0244】このように、本実施形態により機械的強度
および耐候性に優れたEr添加石英系ファイバを増幅媒
体とした、1500nm帯白色光源を実現できた。As described above, according to this embodiment, a 1500 nm band white light source using an Er-doped silica fiber having excellent mechanical strength and weather resistance as an amplification medium can be realized.
【0245】なお、励起光は合波器を使用するのではな
く、反射ミラーを透過させて光増幅部品へ入力する構成
でも1500nm帯白色光源を実現できた。また、反射
ミラーは、ファイバグレーティングでも1500nm帯
白色光源を実現できた。It should be noted that the 1500-nm-band white light source could be realized by a structure in which the pumping light is transmitted through the reflection mirror and input to the optical amplification component instead of using the multiplexer. Further, the reflection mirror could realize a 1500 nm band white light source even with a fiber grating.
【0246】[0246]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくとも1つ備えた、光増幅媒体と励起光源からなる光
増幅部と、少なくとも1つ備えた、光増幅媒体で利得が
得られる波長帯域の中で、利得が最大となる第1の波長
帯域の光を減少させて第1の波長帯域の光増幅を抑制す
る光フィルタと、抑制によって、光増幅媒体で利得が得
られる波長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が
比較的小さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅され
た第2の波長帯域の光信号が出力されるようにしたの
で、Er添加石英系ファイバまたは各種Er添加ファイ
バを用い、光フィルタで利得係数の大きい波長帯域のA
SEを抑制することで、利得係数の大きい波長帯域にお
ける利得飽和を発生させることなく、効率的に1500
nm帯信号を増幅できる利点がある。さらに、Er添加
石英系ファイバを使用した場合は、機械的強度および耐
候性に優れた光増幅器および光増幅媒体を実現できる利
点を有する。As described above, according to the present invention, at least one optical amplification section including an optical amplification medium and a pumping light source, and at least one wavelength at which a gain can be obtained by the optical amplification medium are provided. In the band, an optical filter that reduces light in the first wavelength band having the maximum gain to suppress optical amplification in the first wavelength band, and a wavelength band in which gain is obtained in the optical amplification medium by suppression Among them, since it is located at the bottom of the low wavelength side, the gain of the second wavelength band having a relatively small gain is promoted, and the amplified optical signal of the second wavelength band is output, so Er addition is performed. Using a silica-based fiber or various Er-doped fibers, an optical filter is used to
By suppressing the SE, it is possible to efficiently achieve 1500 without causing gain saturation in the wavelength band having a large gain coefficient.
There is an advantage that a nm band signal can be amplified. Further, when the Er-doped silica fiber is used, there is an advantage that an optical amplifier and an optical amplification medium having excellent mechanical strength and weather resistance can be realized.
【0247】また、本発明の光増幅器は、Er添加石英
系ファイバまたは各種Er添加ファイバを用い、光フィ
ルタで利得係数の大きい波長帯域のASEを抑制するこ
とで、利得係数の大きい波長帯域における利得飽和を発
生させることなく、効率的に1500nm帯信号を増幅
できる利点がある。さらに、Er添加石英系ファイバを
使用した場合は、機械的強度および耐候性に優れた15
00nm帯光増幅器、光増幅部品、白色光源を実現でき
る利点を有する。Further, the optical amplifier of the present invention uses Er-doped silica fiber or various Er-doped fibers and suppresses ASE in the wavelength band having a large gain coefficient by the optical filter, so that the gain in the wavelength band having a large gain coefficient is suppressed. There is an advantage that a 1500 nm band signal can be efficiently amplified without causing saturation. Furthermore, when an Er-doped silica-based fiber is used, it has excellent mechanical strength and weather resistance.
It has an advantage that a 00 nm band optical amplifier, an optical amplification component, and a white light source can be realized.
【図1】本発明に係る光増幅器の第1実施形態の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of an optical amplifier according to the present invention.
【図2】光増幅部の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical amplification unit.
【図3】第1実施形態における光増幅器の利得の等価的
ファイバ長依存性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the equivalent fiber length dependence of the gain of the optical amplifier in the first embodiment.
【図4】第1実施形態の光増幅器に使用した光フィルタ
の損失スペクトルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a loss spectrum of an optical filter used in the optical amplifier of the first embodiment.
【図5】第1実施形態の光増幅器の増幅特性を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing amplification characteristics of the optical amplifier according to the first embodiment.
【図6】光増幅部の他の構成例(その1)を示すブロッ
ク図である。FIG. 6 is a block diagram showing another configuration example (1) of the optical amplification section.
【図7】光増幅部の他の構成例(その2)を示すブロッ
ク図である。FIG. 7 is a block diagram showing another configuration example (No. 2) of the optical amplification section.
【図8】光増幅部の他の構成例(その3)を示すブロッ
ク図である。FIG. 8 is a block diagram showing another configuration example (3) of the optical amplification section.
【図9】本発明に係る光増幅器の第2実施形態の構成を
示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of an optical amplifier according to the present invention.
【図10】第2実施形態における光増幅器の利得の等価
的ファイバ長依存性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the equivalent fiber length dependence of the gain of the optical amplifier in the second embodiment.
【図11】第2実施形態の光増幅器の増幅特性を示す図
である。FIG. 11 is a diagram showing amplification characteristics of the optical amplifier according to the second embodiment.
【図12】複数の光増幅部で励起光源を共有化した光増
幅部の構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of an optical amplification unit in which a pumping light source is shared by a plurality of optical amplification units.
【図13】第3実施形態における光増幅器の利得の等価
的ファイバ長依存性を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the equivalent fiber length dependence of the gain of the optical amplifier in the third embodiment.
【図14】第3実施形態の光増幅器の増幅特性を示す図
である。FIG. 14 is a diagram showing amplification characteristics of the optical amplifier according to the third embodiment.
【図15】本発明に係る光増幅器の第4実施形態の構成
を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of an optical amplifier according to the present invention.
【図16】第4実施形態の光増幅媒体の構成を示す図で
ある。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of an optical amplification medium according to a fourth embodiment.
【図17】第4実施形態の光増幅器の増幅特性を示す図
である。FIG. 17 is a diagram showing amplification characteristics of the optical amplifier according to the fourth embodiment.
【図18】第5実施形態の光増幅媒体の構成を示す図で
ある。FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an optical amplification medium according to a fifth embodiment.
【図19】第5実施形態における光増幅媒体の他の構成
を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing another configuration of the optical amplification medium in the fifth embodiment.
【図20】第6実施形態の光増幅媒体の構成を示す図で
ある。FIG. 20 is a diagram showing a configuration of an optical amplification medium according to a sixth embodiment.
【図21】Er添加石英系ファイバ以外を使用した場合
の増幅特性をまとめた表を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a table summarizing amplification characteristics when an optical fiber other than an Er-doped silica fiber is used.
【図22】Er添加ファイバの利得係数を示す図であ
る。FIG. 22 is a diagram showing a gain coefficient of an Er-doped fiber.
【図23】光フィルタを使用した従来の光増幅器の増幅
特性を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing an amplification characteristic of a conventional optical amplifier using an optical filter.
【図24】第9実施形態の光増幅器の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 24 is a block diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a ninth embodiment.
【図25】光増幅部の構成例を示すブロック図である。FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical amplification unit.
【図26】第9実施形態の光増幅器の利得の全Er添加
ファイバの1480nmにおける全損失に対する依存性
を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing the dependence of the gain of the optical amplifier of the ninth embodiment on the total loss of the Er-doped fiber at 1480 nm.
【図27】第9実施形態の光増幅器に使用した光フィル
タの損失スペクトルを示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a loss spectrum of the optical filter used in the optical amplifier of the ninth embodiment.
【図28】第9実施形態の光増幅器の増幅特性を示す図
である。FIG. 28 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier of the ninth embodiment.
【図29】光増幅部の別の構成例を示すブロック図であ
る。FIG. 29 is a block diagram illustrating another configuration example of the optical amplification unit.
【図30】光増幅部の他の構成例を示すブロック図であ
る。FIG. 30 is a block diagram illustrating another configuration example of the optical amplification unit.
【図31】光増幅部の他の構成例を示すブロック図であ
る。FIG. 31 is a block diagram illustrating another configuration example of the optical amplification unit.
【図32】複数の光増幅部で励起光源を共有化した光増
幅部の構成例を示すブロック図である。FIG. 32 is a block diagram showing a configuration example of an optical amplification unit in which a pumping light source is shared by a plurality of optical amplification units.
【図33】第10実施形態の光増幅器の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 33 is a block diagram showing a configuration of an optical amplifier according to a tenth embodiment.
【図34】第10実施形態の光増幅部品の構成を示す図
である。FIG. 34 is a diagram showing a configuration of an optical amplification component of a tenth embodiment.
【図35】第11実施形態の光増幅器の光増幅部品の構
成を示す図である。FIG. 35 is a diagram showing a configuration of an optical amplification component of the optical amplifier according to the eleventh embodiment.
【図36】第11実施形態の光増幅器の光増幅部品の構
成を示す図である。FIG. 36 is a diagram showing a configuration of an optical amplification component of the optical amplifier according to the eleventh embodiment.
【図37】第11実施形態の光増幅器の光増幅部品の構
成を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing a configuration of an optical amplification component of the optical amplifier according to the eleventh embodiment.
【図38】第11実施形態の光増幅器の光増幅部品の構
成を示す図である。FIG. 38 is a diagram showing a configuration of an optical amplification component of the optical amplifier of the eleventh embodiment.
【図39】第12実施形態の光増幅器の光増幅部品の構
成を示す図である。FIG. 39 is a diagram showing a configuration of an optical amplification component of an optical amplifier according to a twelfth embodiment.
【図40】第16実施形態の光増幅器部品の構成を示す
図である。FIG. 40 is a diagram showing the configuration of the optical amplifier component of the sixteenth embodiment.
【図41】第18の実施形態の光増幅器に使用される光
増幅部の構成を示すブロック図である。FIG. 41 is a block diagram showing a configuration of an optical amplification section used in the optical amplifier of the eighteenth embodiment.
【図42】第18実施形態の光増幅器の利得の全Er添
加ファイバの1480nmにおける全損失に対する依存
性を示す図である。FIG. 42 is a diagram showing the dependence of the gain of the optical amplifier of the eighteenth embodiment on the total loss of the Er-doped fiber at 1480 nm.
【図43】第18実施形態の光増幅器の増幅特性を示す
図である。FIG. 43 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier of the eighteenth embodiment.
【図44】第20実施形態の光増幅器の増幅特性を示す
図である。FIG. 44 is a diagram showing the amplification characteristic of the optical amplifier of the twentieth embodiment.
【図45】第21実施形態の光増幅器の増幅特性を示す
図である。FIG. 45 is a diagram showing an amplification characteristic of the optical amplifier of the twenty-first embodiment.
【図46】第22実施形態の光増幅器の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 46 is a block diagram showing the structure of an optical amplifier according to a twenty-second embodiment.
【図47】第23実施形態のレーザ装置の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 47 is a block diagram showing the structure of a laser device according to a twenty-third embodiment.
【図48】第24実施形態の白色光源の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 48 is a block diagram showing a configuration of a white light source according to a twenty-fourth embodiment.
【図49】第24実施形態の白色光源の出力特性を示す
図である。FIG. 49 is a diagram showing the output characteristic of the white light source of the twenty-fourth embodiment.
【図50】光増幅部の増幅特性を表形式にした図で、
(a)は第17実施例におけるEr添加石英系ファイバ
以外を使用した場合の増幅特性、(b)は第19実施例
におけるEr添加石英ファイバ以外のファイバを光増幅
媒体とした場合の増幅特性を示す図である。FIG. 50 is a table showing the amplification characteristics of the optical amplification section,
(A) is an amplification characteristic when using a fiber other than the Er-doped silica fiber in the seventeenth embodiment, and (b) shows an amplification characteristic when a fiber other than the Er-doped silica fiber in the nineteenth embodiment is used as an optical amplification medium. FIG.
1−1,1−2,・・・1−N 光増幅部 2,2−1,・・・2−(N−1) 光フィルタ 3 Er添加ファイバ 4,4−1,4−2 合波器 5、5−1,5−2 励起光源 6−1,6−2 光アイソレータ 7 光サーキュレータ 8 全反射ミラー 9 光パワー分岐器 10 光増幅媒体 11,11−1 多層膜フィルタ 12 ファイバ配線基盤 13 コア 14 クラッド 15 Er添加導波路 16−1,16−2 石英系ピグテイルファイバ 17 Si基盤 21−1,21−2,・・・21−N 光増幅部 22−1,・・・22−(N−1) 光フィルタ 23 Er添加ファイバ 24,24−1,24−2 合波器 25,25−1,25−2 励起光源 26−1,26−2 光アイソレータ 27 光サーキュレータ 28 全反射ミラー 30 光増幅部品 31 多層膜フィルタ 32 ファイバ配線基盤 33 コア 34 クラッド 35 Er添加導波路 36−1,36−2,36−N Er添加ファイバ 37−1,37−2,37−(N−1) 光フィルタ 38−1,38−2 石英系ピグテイルファイバ 39 Si基盤 40 ペルチェ素子 41 Er添加ファイバ 42 合波器 43 励起光源 44−1,44−2 光アイソレータ 45 光パワー分岐器 46 光増幅部品 47−1 励起光源 48−1,48−2 ファイバグレーティング 49 反射ミラー 50 合波器 51 光増幅部品 52−2 合波器 53 励起光源 54−2 光アイソレータ 1-1, 1-2, ... 1-N optical amplifier 2,2-1, 2- (N-1) optical filter 3 Er-doped fiber 4,4-1,4-2 multiplexer 5, 5-1 and 5-2 Excitation light source 6-1 and 6-2 Optical Isolator 7 Optical circulator 8 total reflection mirror 9 Optical power splitter 10 Optical amplification medium 11, 11-1 Multilayer filter 12 Fiber wiring board 13 cores 14 Clad 15 Er-doped waveguide 16-1, 16-2 Silica Pigtail Fiber 17 Si substrate 21-1, 21-2, ... 21-N optical amplifier 22-1, ... 22- (N-1) Optical filter 23 Er-doped fiber 24, 24-1, 24-2 multiplexer 25,25-1,25-2 Excitation light source 26-1, 26-2 Optical Isolator 27 Optical circulator 28 Total reflection mirror 30 Optical amplification parts 31 Multilayer filter 32 fiber wiring board 33 cores 34 Clad 35 Er-doped waveguide 36-1, 36-2, 36-N Er-doped fiber 37-1, 37-2, 37- (N-1) Optical Filter 38-1, 38-2 Silica-based pigtail fiber 39 Si substrate 40 Peltier element 41 Er-doped fiber 42 multiplexer 43 Excitation light source 44-1 and 44-2 optical isolator 45 Optical power splitter 46 Optical amplification parts 47-1 Excitation light source 48-1, 48-2 Fiber grating 49 reflective mirror 50 multiplexer 51 Optical amplification parts 52-2 Multiplexer 53 Excitation light source 54-2 Optical Isolator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/16 H04B 9/00 J 10/17 (72)発明者 清水 誠 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 田中 拓也 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 森 淳 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 誠 東京都渋谷区道玄坂1丁目12番1号 エヌ ティティエレクトロニクス株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 KA12 QA01 QA02 RA00 5F072 AB07 AB09 AK03 AK06 JJ02 JJ20 MM20 PP07 RR01 YY17 5K102 AA13 AA55 AD01 MB05 MC01 MC15 PC03 PH11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04B 10/16 H04B 9/00 J 10/17 (72) Inventor Makoto Shimizu 2-chome, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo 3-1, Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Takuya Tanaka 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Jun Mori Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Makoto Yamada (72) Inventor Makoto Yamada 1-12-1 Dogenzaka, Shibuya-ku, Tokyo NTT Electronics F Term (reference) 2H047 KA03 KA12 QA01 QA02 RA00 5F072 AB07 AB09 AK03 AK06 JJ02 JJ20 MM20 PP07 RR01 YY17 5K102 AA13 AA55 AD01 MB05 MC01 MC15 PC03 PH11
Claims (75)
が添加されたEr添加ファイバを、または基板上に形成
されコアとクラッドの少なくとも一方にErが添加され
たEr添加導波路を光増幅媒体に用いた光増幅器であっ
て、 少なくとも1つ備えた、前記光増幅媒体と励起光源から
なる光増幅部と、 少なくとも1つ備えた、前記光増幅媒体で利得が得られ
る波長帯域の中で、利得が最大となる第1の波長帯域の
光を減少させて該第1の波長帯域の光増幅を抑制する制
御手段と、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅器。1. Er in at least one of the core and the clad
An optical amplifier using an Er-doped fiber doped with or an Er-doped waveguide, which is formed on a substrate and in which at least one of a core and a clad is doped with Er, as an optical amplification medium, comprising at least one: An optical amplification unit including the optical amplification medium and a pumping light source; and a wavelength band in which a gain is obtained in the optical amplification medium, which is provided with at least one, and which reduces the light in the first wavelength band having the maximum gain Controlling means for suppressing the optical amplification of the first wavelength band, and the suppression is located at the skirt on the low wavelength side in the wavelength band where the gain is obtained in the optical amplification medium by the suppression, and the gain is relatively small. An optical amplifier, which promotes optical amplification in a second wavelength band and outputs the amplified optical signal in the second wavelength band.
手段として光フィルタを備えることを特徴とする請求項
1に記載の光増幅器。2. The optical amplifier according to claim 1, further comprising an optical filter as a means for suppressing optical amplification in the first wavelength band.
幅部は前記励起光源を共有し、前記励起光源が生成する
励起光を分岐する分岐手段と、該分岐手段で分岐された
励起光を各光増幅部へ導く光学的手段とを備えたことを
特徴とする請求項1又は2に記載の光増幅器。3. The pumping light source is one unit, the optical amplification unit shares the pumping light source, and a branching unit for branching the pumping light generated by the pumping light source, and a pumping unit branched by the branching unit. The optical amplifier according to claim 1 or 2, further comprising: an optical unit that guides light to each optical amplification unit.
前記光フィルタを備え、両端に前記光増幅部が設けられ
るように、前記光増幅部と前記光フィルタを交互に直列
に接続したことを特徴とする請求項1,2又は3に記載
の光増幅器。4. N optical amplification sections and (N-1) optical filters are provided, and the optical amplification sections and the optical filters are alternately arranged so that the optical amplification sections are provided at both ends. The optical amplifier according to claim 1, wherein the optical amplifier is connected in series.
1の波長帯域において25dB以上であることを特徴と
する請求項1乃至4いずれかに記載の光増幅器。5. The optical amplifier according to claim 1, wherein the total loss of the optical filters is 25 dB or more in the first wavelength band.
1の波長帯域において30dB以上であることを特徴と
する請求項1乃至5いずれかに記載の光増幅器。6. The optical amplifier according to claim 1, wherein the total loss of the optical filters is 30 dB or more in the first wavelength band.
0nmであり、前記第2の波長帯域は1485〜152
0nmであることを特徴とする請求項1乃至6いずれか
に記載の光増幅器。7. The first wavelength band is 1520 to 156.
0 nm, and the second wavelength band is 1485 to 152
It is 0 nm, The optical amplifier in any one of Claim 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned.
nmの光パワーを平坦化する光フィルタであることを特
徴とする請求項7に記載の光増幅器。8. The optical filter comprises 1490 to 1520.
The optical amplifier according to claim 7, which is an optical filter for flattening the optical power of nm.
から前記第2の波長帯域にかけての利得が平坦化される
ように、前記第1の波長帯域における光パワー減衰量
と、1500〜1520nmにおける光パワー減衰量の
バランスが調整された光フィルタであり、前記第2の波
長帯域に加え、前記第1の波長帯域の信号光も増幅され
て出力されることを特徴とする請求項8に記載の光増幅
器。9. The optical filter has an optical power attenuation amount in the first wavelength band and 1500 to 1520 nm so that a gain from the first wavelength band to the second wavelength band is flattened. 9. The optical filter in which the balance of the optical power attenuation amount in is adjusted, and the signal light in the first wavelength band is amplified and output in addition to the second wavelength band. The optical amplifier described.
60nmであり、前記第2の波長帯域は1450〜14
90nmであることを特徴とする請求項1乃至6いずれ
かに記載の光増幅器。10. The first wavelength band is 1490 to 15
60 nm, and the second wavelength band is 1450 to 14
It is 90 nm, The optical amplifier in any one of Claim 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned.
1560nmであり、前記第2の波長帯域は1485〜
1520nmおよび1570〜1610nmであること
を特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の光増幅
器。11. The first wavelength band is 1520 nm to
1560 nm, and the second wavelength band is 1485-
The optical amplifier according to any one of claims 1 to 6, which has a wavelength of 1520 nm and a wavelength of 1570 to 1610 nm.
たは等価的導波路長(ファイバ長または導波路長と、E
r添加濃度(wt ppm)の積)が、前記第2の波長帯域に
おいて15dB以上の信号利得が得られる所定の値であ
ることを特徴とする請求項1乃至11いずれかに記載の
光増幅器。12. An equivalent fiber length or equivalent waveguide length of the optical amplification medium (fiber length or waveguide length, E
The optical amplifier according to any one of claims 1 to 11, wherein a product of r-doped concentration (wt ppm) is a predetermined value with which a signal gain of 15 dB or more is obtained in the second wavelength band.
バ長または導波路長が、1.5×10−4m・wt ppm以
上のEr添加石英系ファイバまたは導波路であることを
特徴とする請求項12に記載の光増幅器。13. The optical amplification medium is an Er-doped silica-based fiber or waveguide having an equivalent fiber length or waveguide length of 1.5 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplifier according to claim 12.
バ長または導波路長が、0.7×10−4m・wt ppm以
上のEr添加テルライトファイバまたは導波路であるこ
とを特徴とする請求項12に記載の光増幅器。14. The optical amplification medium is an Er-doped tellurite fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 0.7 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplifier according to claim 12.
バ長または導波路長が、1.2×10−4m・wt ppm以
上のEr添加アルミノケイ酸塩ファイバまたは導波路で
あることを特徴とする請求項12に記載の光増幅器。15. The optical amplification medium is an Er-doped aluminosilicate fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.2 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplifier according to claim 12.
バ長または導波路長が、1.0×10−4m・wt ppm以
上のEr添加リン塩ファイバまたは導波路であることを
特徴とする請求項12に記載の光増幅器。16. The optical amplification medium is an Er-doped phosphate salt fiber or waveguide having an equivalent fiber length or waveguide length of 1.0 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplifier according to claim 12.
バ長または導波路長が、1.3×10−4m・wt ppm以
上のEr添加フツリン酸ファイバまたは導波路であるこ
とを特徴とする請求項12に記載の光増幅器。17. The optical amplification medium is an Er-doped fluorophosphate fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.3 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplifier according to claim 12.
バ長または導波路長が、1.5×10−4m・wt ppm以
上のEr添加フッ化物ファイバまたは導波路であること
を特徴とする請求項12に記載の光増幅器。18. The optical amplification medium is an Er-doped fluoride fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.5 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplifier according to claim 12.
バ長または導波路長が、0.6×10−4m・wt ppm以
上のEr添加酸化ビスマス系ファイバまたは導波路であ
ることを特徴とする請求項12に記載の光増幅器。19. The optical amplification medium is an Er-doped bismuth oxide-based fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 0.6 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplifier according to claim 12.
バ長または導波路長が、1.5×10−4m・wt ppm以
上のEr添加カルコゲナイドファイバまたは導波路であ
ることを特徴とする請求項12に記載の光増幅器。20. The optical amplification medium is an Er-doped chalcogenide fiber or waveguide having an equivalent fiber length or waveguide length of 1.5 × 10 −4 m · wt ppm or more. Item 13. The optical amplifier according to item 12.
る電気的手段を備えることを特徴とする請求項1乃至2
0いずれかに記載の光増幅器。21. An electric means for controlling the temperature of the Er-doped fiber is provided.
0. The optical amplifier according to 0.
における合計損失が、前記第2の波長帯域において15
dB以上の信号利得が得られる所定の値であることを特
徴とする請求項1乃至21いずれかに記載の光増幅器。22. The Er of the optical amplification medium is 1480 nm.
The total loss in the second wavelength band is 15
22. The optical amplifier according to claim 1, wherein the optical amplifier has a predetermined value with which a signal gain of dB or more can be obtained.
mにおける合計損失が33dB以上のEr添加石英ファ
イバまたは導波路であることを特徴とする請求項22に
記載の光増幅器。23. The optical amplification medium is Er 1480n.
23. The optical amplifier according to claim 22, which is an Er-doped silica fiber or a waveguide having a total loss in m of 33 dB or more.
mにおける合計損失が32dB以上のEr添加テルライ
トファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項
22に記載の光増幅器。24. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplifier according to claim 22, which is an Er-doped tellurite fiber or a waveguide having a total loss in m of 32 dB or more.
mにおける合計損失が30dB以上のEr添加アルミノ
ケイ酸塩ファイバまたは導波路であることを特徴とする
請求項22に記載の光増幅器。25. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplifier according to claim 22, which is an Er-doped aluminosilicate fiber or waveguide having a total loss in m of 30 dB or more.
mにおける合計損失が33dB以上のEr添加リン酸塩
ファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項2
2に記載の光増幅器。26. The optical amplification medium is Er 1480n.
3. An Er-doped phosphate fiber or waveguide having a total loss in m of 33 dB or more.
2. The optical amplifier according to item 2.
mにおける合計損失が35dB以上のEr添加フツリン
酸ファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項
22に記載の光増幅器。27. The optical amplification medium is Er 1480n.
23. The optical amplifier according to claim 22, which is an Er-doped fluorophosphate fiber or a waveguide having a total loss in m of 35 dB or more.
mにおける合計損失が32dB以上のEr添加フッ化物
ファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項2
2に記載の光増幅器。28. The optical amplification medium is Er 1480n.
3. An Er-doped fluoride fiber or waveguide having a total loss in m of 32 dB or more.
2. The optical amplifier according to item 2.
mにおける合計損失が30dB以上のEr添加酸化ビス
マス系ファイバまたは導波路であることを特徴とする請
求項22に記載の光増幅器。29. The optical amplification medium is Er 1480n.
23. The optical amplifier according to claim 22, which is an Er-doped bismuth oxide-based fiber or waveguide having a total loss in m of 30 dB or more.
mにおける合計損失が35dB以上のEr添加カルコゲ
ナイドファイバまたは導波路であることを特徴とする請
求項22に記載の光増幅器。30. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplifier according to claim 22, which is an Er-doped chalcogenide fiber or a waveguide having a total loss in m of 35 dB or more.
ーザであることを特徴とする請求項1乃至30いずれか
に記載の光増幅器。31. The optical amplifier according to claim 1, wherein the pumping light source is a 980 nm band semiconductor laser.
の少なくとも一方にErが添加されたEr添加光ファイ
バからなり、該Er添加光ファイバを光増幅媒体とする
光増幅部品において、 前記Er添加光ファイバで利得が得られる波長帯域の中
で、利得が最大となる第1の波長帯域の光を減少させて
該第1の波長帯域の光増幅を抑制する光フィルタを少な
くとも1つ備え、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅部品。32. An optical amplification component comprising an Er-doped optical fiber having Er added to at least one of a core and a clad wired on a wiring board, wherein the Er-doped optical fiber is an optical amplification medium. In a wavelength band in which a gain is obtained in an optical fiber, at least one optical filter is provided that reduces light in the first wavelength band having the maximum gain to suppress optical amplification in the first wavelength band, Due to the suppression, in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium, the optical amplification is performed in the second wavelength band located at the bottom of the low wavelength side and having a relatively small gain, and the amplified second wavelength band is obtained. An optical amplification component that outputs an optical signal in the wavelength band.
rが添加されたEr添加光ファイバを備え、該Er添加
光ファイバを光増幅媒体とする光増幅部品において、 前記コアまたはクラッドにグレーティングが作製され、
前記グレーティングは、前記Er添加光ファイバで利得
が得られる波長帯域の中で、利得が最大となる第1の波
長帯域の光を減少させて前記第1の波長帯域の光増幅を
抑制する光フィルタの機能を有するグレーティングであ
り、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅部品。33. E in at least one of the core and the clad.
An optical amplification component comprising an Er-doped optical fiber doped with r, wherein the Er-doped optical fiber is used as an optical amplification medium, wherein a grating is formed in the core or the clad,
The grating is an optical filter that suppresses light amplification in the first wavelength band by reducing light in the first wavelength band in which the gain is maximum in the wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped optical fiber. Which is a grating having a function of, and suppresses optical amplification of a second wavelength band having a relatively small gain, which is located at the skirt on the low wavelength side in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium. An optical amplification component, characterized in that the optical signal of the second wavelength band that is prompted and amplified is output.
ーティングであることを特徴とする請求項33に記載の
光増幅部品。34. The optical amplification component according to claim 33, wherein the grating is a chirped grating.
複数のグレーティングであることを特徴とする請求項3
3に記載の光増幅部品。35. The grating is a plurality of gratings having different periods.
The optical amplification component according to item 3.
なくとも一方にErが添加された光導波路と、該光導波
路に接続された石英系ピグテイルファイバを備え、前記
Er添加光導波路を光増幅媒体とする光増幅部品におい
て、 前記Er添加光導波路で利得が得られる波長帯域の中
で、利得が最大となる第1の波長帯域の光を減少させて
前記第1の波長帯域の光増幅を抑制する光フィルタを少
なくとも1つ備え、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅部品。36. An optical amplification medium, comprising: an optical waveguide produced on a substrate and having Er added to at least one of a core and a clad; and a silica-based pigtail fiber connected to the optical waveguide. In the optical amplification component, the light in the first wavelength band having the maximum gain is reduced in the wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped optical waveguide, and the optical amplification in the first wavelength band is suppressed. At least one optical filter for controlling the optical amplification of the second wavelength band, which is located at the bottom of the low wavelength side and has a relatively small gain in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium by the suppression. And an amplified optical signal of the second wavelength band is output.
第1の波長帯域において25dB以上であることを特徴
とする請求項32乃至36いずれかに記載の光増幅部
品。37. The optical amplification component according to claim 32, wherein a total loss of the optical filters is 25 dB or more in the first wavelength band.
第1の波長帯域において30dB以上であることを特徴
とする請求項32乃至36いずれかに記載の光増幅部
品。38. The optical amplification component according to claim 32, wherein a total loss of the optical filters is 30 dB or more in the first wavelength band.
rが添加されたEr添加ファイバをN個備え、該Er添
加ファイバを光増幅媒体とする光増幅部品において、 前記Er添加ファイバで利得が得られる波長帯域の中
で、利得が最大となる第1の波長帯域の光を減少させて
該第1の波長帯域の光増幅を抑制する光フィルタを少な
くともN個または(N−1)個備え、 該Er添加ファイバと該光フィルタが交互に直列に接続
され、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅部品。39. E in at least one of the core and the clad.
An optical amplification component comprising N Er-doped fibers doped with r, wherein the Er-doped fiber is used as an optical amplification medium, wherein the gain is maximum in a wavelength band in which the gain is obtained by the Er-doped fiber. At least N or (N-1) optical filters that reduce the light in the wavelength band of 1 to suppress the optical amplification in the first wavelength band, and the Er-doped fiber and the optical filter are alternately connected in series. Due to the suppression, in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium, the optical amplification is performed in the second wavelength band located at the skirt on the low wavelength side and having a relatively small gain, and the amplified light is amplified. An optical amplification component, wherein an optical signal in the second wavelength band is output.
rが添加されたEr添加ファイバを備え、該Er添加フ
ァイバを光増幅媒体とする光増幅部品において、 コアまたはクラッドの少なくとも一方に、Pr,Nd,
Sm,Tb,Dy,Tmの中から選択された少なくとも
1種類の希土類イオンが添加され、 前記希土類イオンは、前記Er添加ファイバで利得が得
られる波長帯域の中で、利得が最大となる第1の波長帯
域の光を減少させて該第1の波長帯域の光増幅を抑制す
る光フィルタの機能を有する希土類イオンであり、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅部品。40. E in at least one of the core and the clad
An optical amplification component comprising an Er-doped fiber to which r is added, wherein the Er-doped fiber is used as an optical amplification medium, Pr, Nd,
At least one kind of rare earth ion selected from Sm, Tb, Dy, and Tm is added, and the rare earth ion has a maximum gain in the wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped fiber. Is a rare earth ion having a function of an optical filter that reduces light in the wavelength band of 1 to suppress optical amplification of the first wavelength band, and in the wavelength band in which gain is obtained in the optical amplification medium by the suppression, An optical amplification component which is located at the bottom of the low wavelength side and promotes optical amplification in a second wavelength band with a relatively small gain, and outputs the amplified optical signal in the second wavelength band. .
rが添加されたEr添加ファイバを備え、該Er添加フ
ァイバを光増幅媒体とする光増幅部品において、 該Er添加ファイバが基準値以下の曲率半径で曲げら
れ、該曲げによる損失を有し、 前記曲げによる損失は、前記Er添加ファイバで利得が
得られる波長帯域の中で、利得が最大となる第1の波長
帯域の光を減少させて該第1の波長帯域の光増幅を抑制
する機能を有し、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅部品。41. E in at least one of the core and the clad
In an optical amplification component including an Er-doped fiber doped with r, wherein the Er-doped fiber is an optical amplification medium, the Er-doped fiber is bent with a radius of curvature of a reference value or less, and has a loss due to the bending, The loss due to bending has a function of reducing light in the first wavelength band in which the gain is maximum in the wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped fiber and suppressing optical amplification in the first wavelength band. In the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium by the suppression, the optical amplification is performed in the second wavelength band located at the skirt on the low wavelength side and having a relatively small gain, and is amplified. An optical amplification component, wherein an optical signal in the second wavelength band is output.
rが添加されたEr添加ファイバを備え、該Er添加フ
ァイバを光増幅媒体とする光増幅部品において、 クラッドを複数備え、該Er添加ファイバを伝搬する光
の基本モードの遮断波長を有し、 前記遮断波長より長波長側の損失は、前記Er添加ファ
イバで利得が得られる波長帯域の中で、利得が最大とな
る第1の波長帯域の光を減少させて該第1の波長帯域の
光増幅を抑制する機能を有し、 前記抑制によって、前記光増幅媒体で利得が得られる波
長帯域の中で、低波長側の裾に位置し、利得が比較的小
さい第2の波長帯域の光増幅を促し、増幅された前記第
2の波長帯域の光信号が出力されることを特徴とする光
増幅部品。42. E in at least one of the core and the clad.
An optical amplification component comprising an Er-doped fiber doped with r, wherein the Er-doped fiber is used as an optical amplification medium, comprising a plurality of claddings, and having a cutoff wavelength of a fundamental mode of light propagating through the Er-doped fiber, The loss on the longer wavelength side than the cutoff wavelength reduces the light in the first wavelength band in which the gain is maximum in the wavelength band in which the gain is obtained in the Er-doped fiber, and the optical amplification in the first wavelength band is performed. Of the second wavelength band having a relatively small gain, which is located at the bottom of the low wavelength side in the wavelength band in which the gain is obtained in the optical amplification medium by the suppression. An optical amplification component, characterized in that the optical signal of the second wavelength band that is prompted and amplified is output.
バ、三重クラッド型ファイバ、四重クラッド型ファイバ
のいずれかであることを特徴とする請求項41又は42
に記載の光増幅部品。43. The Er-doped fiber is any one of a W-type fiber, a triple-clad type fiber, and a quadruple-clad type fiber.
The optical amplification component described in.
る機能は第1の波長帯域に損失を与える機能であって、 損失の合計が、前記第1の波長帯域において30dB以
上であることを特徴とする請求項41、42又は43に
記載の光増幅部品。44. The function of suppressing optical amplification in the first wavelength band is a function of giving a loss to the first wavelength band, and the total loss is 30 dB or more in the first wavelength band. The optical amplification component according to claim 41, 42 or 43.
60nmであり、前記第2の波長帯域は1485〜15
20nmであることを特徴とする請求項32乃至44い
ずれかに記載の光増幅部品。45. The first wavelength band is 1520-15.
60 nm, and the second wavelength band is 1485-15
The optical amplification component according to any one of claims 32 to 44, which has a thickness of 20 nm.
0nmの光パワーを平坦化する光フィルタであることを
特徴とする請求項32乃至40いずれかに記載の光増幅
部品。46. The optical filter comprises 1490-152.
The optical amplification component according to any one of claims 32 to 40, which is an optical filter that flattens the optical power of 0 nm.
域から前記第2の波長帯域にかけての利得が平坦化され
るように、前記第1の波長帯域における光パワー減衰量
と、1500〜1520nmにおける光パワー減衰量の
バランスが調整された光フィルタであり、前記第2の波
長帯域に加え、前記第1の波長帯域も増幅されて出力さ
れることを特徴とする請求項32乃至40いずれかに記
載の光増幅部品。47. The optical filter has an optical power attenuation amount in the first wavelength band and 1500 to 1520 nm so that a gain from the first wavelength band to the second wavelength band is flattened. 41. An optical filter in which the balance of the optical power attenuation amount in is adjusted, and the first wavelength band is amplified and output in addition to the second wavelength band. The optical amplification component described in.
60nmであり、前記第2の波長帯域は1450〜14
90nmであることを特徴とする請求項32乃至44い
ずれかに記載の光増幅部品。48. The first wavelength band is 1490-15.
60 nm, and the second wavelength band is 1450 to 14
The optical amplification component according to any one of claims 32 to 44, which has a thickness of 90 nm.
たは等価的導波路長が、前記第2の波長帯域において1
5dB以上の信号利得が得られる所定の値であることを
特徴とする請求項32乃至48いずれかに記載の光増幅
部品。49. The equivalent fiber length or equivalent waveguide length of the optical amplification medium is 1 in the second wavelength band.
49. The optical amplification component according to claim 32, which has a predetermined value that can obtain a signal gain of 5 dB or more.
バ長または導波路長が、1.5×10−4m・wt ppm以
上のEr添加石英系ファイバまたは導波路であることを
特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。50. The optical amplification medium is an Er-doped silica-based fiber or waveguide having an equivalent fiber length or waveguide length of 1.5 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplification component according to claim 49.
バ長または導波路長が、0.7×10−4m・wt ppm以
上のEr添加テルライトファイバまたは導波路であるこ
とを特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。51. The optical amplification medium is an Er-doped tellurite fiber or waveguide having an equivalent fiber length or waveguide length of 0.7 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplification component according to claim 49.
バ長または導波路長が、1.2×10−4m・wt ppm以
上のEr添加アルミノケイ酸塩ファイバまたは導波路で
あることを特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。52. The optical amplification medium is an Er-doped aluminosilicate fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.2 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplification component according to claim 49.
バ長または導波路長が、1.0×10−4m・wt ppm以
上のEr添加リン塩ファイバまたは導波路であることを
特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。53. The optical amplification medium is an Er-doped phosphate salt fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.0 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplification component according to claim 49.
バ長または導波路長が、1.3×10−4m・wt ppm以
上のEr添加フツリン酸ファイバまたは導波路であるこ
とを特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。54. The optical amplification medium is an Er-doped fluorophosphate fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.3 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplification component according to claim 49.
バ長または導波路長が、1.5×10−4m・wt ppm以
上のEr添加フッ化物ファイバまたは導波路であること
を特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。55. The optical amplification medium is an Er-doped fluoride fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.5 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplification component according to claim 49.
バ長または導波路長が0.6×10−4m・wt ppm以上
のEr添加酸化ビスマス系ファイバまたは導波路である
ことを特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。56. The optical amplification medium is an Er-doped bismuth oxide-based fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 0.6 × 10 −4 m · wt ppm or more. The optical amplification component according to claim 49.
バ長または導波路長が、1.5×10−4m・wt ppm以
上のEr添加カルコゲナイドファイバまたは導波路であ
ることを特徴とする請求項49に記載の光増幅部品。57. The optical amplifying medium is an Er-doped chalcogenide fiber or waveguide having the equivalent fiber length or waveguide length of 1.5 × 10 −4 m · wt ppm or more. Item 49. The optical amplification component according to item 49.
る電気的手段を備えることを特徴とする請求項32乃至
57いずれかに記載の光増幅部品。58. The optical amplification component according to claim 32, further comprising electrical means for controlling the temperature of the Er-doped fiber.
における合計損失が、前記第2の波長帯域において15
dB以上の信号利得が得られる所定の値であることを特
徴とする請求項32乃至58いずれかに記載の光増幅部
品。59. The Er of the optical amplification medium is 1480 nm.
The total loss in the second wavelength band is 15
The optical amplification component according to any one of claims 32 to 58, which has a predetermined value with which a signal gain of dB or more is obtained.
mにおける合計損失が33dB以上のEr添加石英ファ
イバまたは導波路であることを特徴とする請求項59に
記載の光増幅部品。60. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplification component according to claim 59, which is an Er-doped quartz fiber or a waveguide having a total loss in m of 33 dB or more.
mにおける合計損失が32dB以上のEr添加テルライ
トファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項
59に記載の光増幅部品。61. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplification component according to claim 59, which is an Er-doped tellurite fiber or a waveguide having a total loss in m of 32 dB or more.
mにおける合計損失が32dB以上のEr添加アルミノ
ケイ酸塩ファイバまたは導波路であることを特徴とする
請求項59に記載の光増幅部品。62. The optical amplifying medium is Er 1480n.
The optical amplification component according to claim 59, which is an Er-doped aluminosilicate fiber or waveguide having a total loss in m of 32 dB or more.
mにおける合計損失が33dB以上のEr添加リン酸塩
ファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項5
9に記載の光増幅部品。63. The optical amplification medium is Er 1480n.
6. An Er-doped phosphate fiber or waveguide having a total loss in m of 33 dB or more.
9. The optical amplification component according to item 9.
mにおける合計損失が35dB以上のEr添加フツリン
酸ファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項
59に記載の光増幅部品。64. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplification component according to claim 59, which is an Er-doped fluorophosphate fiber or a waveguide having a total loss in m of 35 dB or more.
mにおける合計損失が32dB以上のEr添加フッ化物
ファイバまたは導波路であることを特徴とする請求項5
9に記載の光増幅部品。65. The optical amplification medium is Er 1480n.
6. An Er-doped fluoride fiber or waveguide having a total loss in m of 32 dB or more.
9. The optical amplification component according to item 9.
mにおける合計損失が30dB以上のEr添加酸化ビス
マス系ファイバまたは導波路であることを特徴とする請
求項59に記載の光増幅部品。66. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplification component according to claim 59, which is an Er-doped bismuth oxide-based fiber or waveguide having a total loss in m of 30 dB or more.
mにおける合計損失が35dB以上のEr添加カルコゲ
ナイドファイバまたは導波路であることを特徴とする請
求項59に記載の光増幅部品。67. The optical amplification medium is Er 1480n.
The optical amplification component according to claim 59, which is an Er-doped chalcogenide fiber or a waveguide having a total loss in m of 35 dB or more.
と、該光増幅部品への励起光を発生する励起光源と、該
励起光源からの励起光と前記第2の波長帯域の信号光と
を結合して前記光増幅部品へ導く光学的手段とを備えた
ことを特徴とする光増幅器。68. The optical amplification component according to any one of claims 32 to 67, a pumping light source for generating pumping light to the optical amplification component, pumping light from the pumping light source, and signal light in the second wavelength band. And an optical means for coupling the optical path and the optical path to the optical amplification component.
ーザであることを特徴とする請求項68に記載の光増幅
器。69. The optical amplifier according to claim 68, wherein the pumping light source is a 980 nm band semiconductor laser.
と、該光増幅部品への励起光を発生する励起光源と、1
450〜1520nmの波長帯域の一部の波長で全反射
するファイバグレーティングと、1450〜1520n
mの波長帯域の一部の波長で一部の光を反射するファイ
バグレーティングを備えたことを特徴とするレーザ装
置。70. An optical amplifying component according to claim 32, a pumping light source for generating pumping light to the optical amplifying component, and 1.
A fiber grating that totally reflects a part of wavelengths in a wavelength band of 450 to 1520 nm, and 1450 to 1520n
A laser device comprising a fiber grating that reflects a part of light at a part of wavelengths in a wavelength band of m.
と、該光増幅部品への励起光を発生する励起光源と、1
450〜1520nmの波長帯域の一部または全部波長
帯域で全反射するミラーと、1450〜1520nmの
波長帯域の一部または全部波長帯域で一部の光を反射す
るミラーと、1450〜1520nmの波長帯域の一部
の波長を透過するバンドパスフィルタを備えたことを特
徴とするレーザ装置。71. An optical amplification component according to any one of claims 32 to 67, a pumping light source for generating pumping light to the optical amplification component, and 1
A mirror that totally reflects a part or all of the wavelength band of 450 to 1520 nm, a mirror that reflects a part of the light of a part or all of the wavelength band of 1450 to 1520 nm, and a wavelength band of 1450 to 1520 nm. A laser device comprising a bandpass filter that transmits a part of the wavelengths of the above.
ーザであることを特徴とする請求項70又は71に記載
のレーザ装置。72. The laser device according to claim 70, wherein the excitation light source is a 980 nm band semiconductor laser.
と、該光増幅部品への励起光を発生する励起光源を備え
ることを特徴とする白色光源。73. A white light source, comprising: the optical amplification component according to any one of claims 32 to 67; and a pumping light source that generates pumping light for the optical amplification component.
ーザであることを特徴とする請求項73に記載の白色光
源。74. The white light source according to claim 73, wherein the excitation light source is a 980 nm band semiconductor laser.
8,69に記載の光増幅器を増幅部として備え、157
0〜1610nmの波長帯域にある信号光を増幅する増
幅部を備え、1490〜1520nmの波長帯域にある
信号光と、1570〜1610nmの波長帯域にある信
号光を分波する分波器、および合波する合波器を備え、 前記光増幅器で発生する1520〜1560nmのAS
E光を、前記1570〜1610nmの波長帯域にある
信号光を増幅する増幅部に導く光学的手段を備えたこと
を特徴とする光増幅器。75. Any one of claims 1 to 31 or 6
The optical amplifier described in 8, 69 is provided as an amplifying unit, and 157
A signal light in the wavelength band of 1490 to 1520 nm and a demultiplexer for demultiplexing the signal light in the wavelength band of 1570 to 1610 nm; And a AS having a wavelength of 1520 to 1560 nm generated by the optical amplifier.
An optical amplifier comprising: an optical unit that guides the E light to an amplification unit that amplifies the signal light in the wavelength band of 1570 to 1610 nm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002281882A JP2003188445A (en) | 2001-09-27 | 2002-09-26 | Optical amplifier and optical amplifier components |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-297980 | 2001-09-27 | ||
JP2001297980 | 2001-09-27 | ||
JP2002281882A JP2003188445A (en) | 2001-09-27 | 2002-09-26 | Optical amplifier and optical amplifier components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003188445A true JP2003188445A (en) | 2003-07-04 |
Family
ID=27615195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002281882A Pending JP2003188445A (en) | 2001-09-27 | 2002-09-26 | Optical amplifier and optical amplifier components |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003188445A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005277370A (en) * | 2003-09-05 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optically amplifying waveguide, optical amplification module, and optical communication system |
JP2007329482A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Ind Technol Res Inst | Two-stage erbium amplifier to flatten gain |
JP2014241437A (en) * | 2014-08-27 | 2014-12-25 | 富士通株式会社 | Optical amplifier device and optical amplifier medium |
CN114788100A (en) * | 2019-12-18 | 2022-07-22 | 三菱电机株式会社 | Planar waveguide amplifier and laser radar device |
-
2002
- 2002-09-26 JP JP2002281882A patent/JP2003188445A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005277370A (en) * | 2003-09-05 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optically amplifying waveguide, optical amplification module, and optical communication system |
JP4655553B2 (en) * | 2003-09-05 | 2011-03-23 | 住友電気工業株式会社 | Optical amplifying waveguide, optical amplifying module, and optical communication system |
JP2007329482A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Ind Technol Res Inst | Two-stage erbium amplifier to flatten gain |
JP2011018944A (en) * | 2006-06-08 | 2011-01-27 | Ind Technol Res Inst | Gain flattening by two-stage erbium-based amplifier |
JP2014241437A (en) * | 2014-08-27 | 2014-12-25 | 富士通株式会社 | Optical amplifier device and optical amplifier medium |
CN114788100A (en) * | 2019-12-18 | 2022-07-22 | 三菱电机株式会社 | Planar waveguide amplifier and laser radar device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6794310B2 (en) | Multi-core erbium-doped fiber amplifier | |
US5966480A (en) | Article comprising an improved cascaded optical fiber Raman device | |
EP0540602B1 (en) | Optical waveguide amplifier | |
JP2813145B2 (en) | Optical fiber amplification system | |
EP0848463A2 (en) | Optical fibre amplifier and optical amplification method | |
US6476960B1 (en) | Thulium doped fiber amplifier pumping scheme | |
JP2003124547A (en) | Optical fiber amplifier | |
JP2001313433A (en) | Optical amplifier and method for optical amplification | |
EP0695002B1 (en) | Hybrid fiber amplifier | |
AU768232B2 (en) | Optical fiber for optical amplification and optical fiber amplifier | |
JP2004343121A (en) | Gainleveled wide-band erbium-doped optical fiber amplifier | |
JPH10229238A (en) | Optical fiber amplifier and optical amplifying method | |
JP2003188445A (en) | Optical amplifier and optical amplifier components | |
JPH10326930A (en) | Gain-flattening optical fiber amplifier | |
JP4655553B2 (en) | Optical amplifying waveguide, optical amplifying module, and optical communication system | |
JP4145684B2 (en) | Optical amplification module, optical amplifier, optical communication system, and white light source | |
JPH09138432A (en) | Optical amplifier | |
JP3547007B2 (en) | Optical amplifier | |
US20070153364A1 (en) | Tunable fiber amplifier and laser using discrete fundamental-mode cutoff | |
JP2000101173A (en) | Light-amplifying device and light transmission system | |
WO2002079851A1 (en) | An gain-clamped erbium-doped fiber amplifier for long wavelength band | |
JP4568247B2 (en) | Optical amplification module and optical amplifier including the same | |
CA2274884A1 (en) | Fiber amplifier with reduced temperature dependent gain flatness distortion | |
JP2001109026A (en) | Fiber raman amplifier and fiber raman laser | |
JP2003198022A (en) | Optical amplifier and optical communication system using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070717 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070921 |