JP3228374B2 - 光増幅器 - Google Patents
光増幅器Info
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- JP3228374B2 JP3228374B2 JP13222593A JP13222593A JP3228374B2 JP 3228374 B2 JP3228374 B2 JP 3228374B2 JP 13222593 A JP13222593 A JP 13222593A JP 13222593 A JP13222593 A JP 13222593A JP 3228374 B2 JP3228374 B2 JP 3228374B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムなどで
使用される光増幅器に関する。
使用される光増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバのコアに希土類イオン
（例えば、Ｅｒ3+イオン）を添加して、４ｆ殻内遷移の
誘導放出を用いた光ファイバ増幅器の研究が行われ、光
通信システムへの応用が進められている。
（例えば、Ｅｒ3+イオン）を添加して、４ｆ殻内遷移の
誘導放出を用いた光ファイバ増幅器の研究が行われ、光
通信システムへの応用が進められている。
【０００３】光ファイバ増幅器の一つの利用形態として
共通増幅器としての応用がある。これは、多数の波長が
多重化された光信号を共通に増幅する増幅器であり、波
長多重化による光入力レベルの増加に対応できる高い飽
和出力が要求される。ところで、石英系光ファイバの波
長分散が零となる１.３μｍ帯は、１.５μｍ帯と並んで
現在最も幅広く利用されている光通信システムの実用波
長帯である。１.３μｍで動作する光ファイバ増幅器と
して、Ｎｄ3+，Ｐｒ3+ドープファイバ増幅器が提案され
ている。（例えば、Y.Ohishi,T.Kanamori,S.Takahashi,
E.Snitzer and G.H.Sigel“Technical Digest of Optic
al Fiber CommunicationConference '91 San Diego”
（1991 PD2））
共通増幅器としての応用がある。これは、多数の波長が
多重化された光信号を共通に増幅する増幅器であり、波
長多重化による光入力レベルの増加に対応できる高い飽
和出力が要求される。ところで、石英系光ファイバの波
長分散が零となる１.３μｍ帯は、１.５μｍ帯と並んで
現在最も幅広く利用されている光通信システムの実用波
長帯である。１.３μｍで動作する光ファイバ増幅器と
して、Ｎｄ3+，Ｐｒ3+ドープファイバ増幅器が提案され
ている。（例えば、Y.Ohishi,T.Kanamori,S.Takahashi,
E.Snitzer and G.H.Sigel“Technical Digest of Optic
al Fiber CommunicationConference '91 San Diego”
（1991 PD2））
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、Ｐｒ3+イオン
を活性イオンとした場合、１.３μm帯の光増幅は、図５
のエネルギーダイヤグラムで示すように、Ｐｒ3+の1Ｇ4
→3Ｈ5遷移による誘導放出を利用したものである。終準
位の3Ｈ5準位が基底準位でないために、Ｐｒ3+添加ファ
イバ増幅器は４準位系のファイバ増幅器として分類され
る。
を活性イオンとした場合、１.３μm帯の光増幅は、図５
のエネルギーダイヤグラムで示すように、Ｐｒ3+の1Ｇ4
→3Ｈ5遷移による誘導放出を利用したものである。終準
位の3Ｈ5準位が基底準位でないために、Ｐｒ3+添加ファ
イバ増幅器は４準位系のファイバ増幅器として分類され
る。
【０００５】４準位系のファイバ増幅器の飽和出力強度
（Ｉｓ）は次式で表される。 Ｉｓ＝Ａ（ｈν／στ） 尚、上記式中、Ａはコア断面積、ｈはプランク定数、ν
は信号の周波数、σは誘導放出断面積、τは始準位の寿
命である。したがって、飽和出力強度（Ｉｓ）は、励起
光強度に依存せず、σやτ等の活性イオンの光学特性に
よって決定される。したがって、なんらかの手法によ
り、σやτの値を小さくすることで、飽和出力強度（Ｉ
ｓ）を大きくすることができる。σやτを変化させるの
は活性イオンが添加されるホストを変え、誘導放出の遷
移強度を変化させることも一つの方法であるが、σとτ
を共に小さくさせるホスト材料の選択指針は実際にはな
く、現実的な手法とはいえない。したがって、従来、４
準位系のファイバ増幅器においては、飽和出力強度を大
きくするには、コア径を大きくする方法しかなかった。
（Ｉｓ）は次式で表される。 Ｉｓ＝Ａ（ｈν／στ） 尚、上記式中、Ａはコア断面積、ｈはプランク定数、ν
は信号の周波数、σは誘導放出断面積、τは始準位の寿
命である。したがって、飽和出力強度（Ｉｓ）は、励起
光強度に依存せず、σやτ等の活性イオンの光学特性に
よって決定される。したがって、なんらかの手法によ
り、σやτの値を小さくすることで、飽和出力強度（Ｉ
ｓ）を大きくすることができる。σやτを変化させるの
は活性イオンが添加されるホストを変え、誘導放出の遷
移強度を変化させることも一つの方法であるが、σとτ
を共に小さくさせるホスト材料の選択指針は実際にはな
く、現実的な手法とはいえない。したがって、従来、４
準位系のファイバ増幅器においては、飽和出力強度を大
きくするには、コア径を大きくする方法しかなかった。
【０００６】しかしながら、ファイバ長手方向で均一に
大きなコア径を有するファイバを増幅媒体としたので
は、コア内での励起光密度が低下するため、励起効率が
下がり、その増幅器の効率低下を招いてしまうという問
題がある。すなわち、励起効率が低下すると、高利得を
得ることができず、小さい信号を大きい信号に増幅する
ことができない。したがって、励起効率を低下させるこ
となく、飽和出力強度を高めることができないでいた。
大きなコア径を有するファイバを増幅媒体としたので
は、コア内での励起光密度が低下するため、励起効率が
下がり、その増幅器の効率低下を招いてしまうという問
題がある。すなわち、励起効率が低下すると、高利得を
得ることができず、小さい信号を大きい信号に増幅する
ことができない。したがって、励起効率を低下させるこ
となく、飽和出力強度を高めることができないでいた。
【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、励起効率の低下を最小限に抑えつつ、高い飽和出力
を実現できる光増幅器を提供するものである。
で、励起効率の低下を最小限に抑えつつ、高い飽和出力
を実現できる光増幅器を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の光増幅器
は、 第１の入力端に第１の励起光源が接続され、第２の入
力端から信号光が入力される第１の光カップラと、 その第１の光カップラの出力端に、一端が接続された
増幅用光ファイバと、 その増幅用光ファイバに接続され、第２の励起光源か
らの励起光を該増幅用光ファイバの他端から入射し、か
つ該増幅用光ファイバから伝搬される増幅信号光を出力
する第２の光カップラとを備えてなる双方向励起光増幅
ユニットが２つ以上直列に接続されて構成される光増幅
器であって、各光増幅ユニットの増幅用光ファイバが、
異なるコア径または異なる屈折率分布を有することを特
徴とするものである。
は、 第１の入力端に第１の励起光源が接続され、第２の入
力端から信号光が入力される第１の光カップラと、 その第１の光カップラの出力端に、一端が接続された
増幅用光ファイバと、 その増幅用光ファイバに接続され、第２の励起光源か
らの励起光を該増幅用光ファイバの他端から入射し、か
つ該増幅用光ファイバから伝搬される増幅信号光を出力
する第２の光カップラとを備えてなる双方向励起光増幅
ユニットが２つ以上直列に接続されて構成される光増幅
器であって、各光増幅ユニットの増幅用光ファイバが、
異なるコア径または異なる屈折率分布を有することを特
徴とするものである。
【０００９】請求項２記載の光増幅器は、直列に接続さ
れた光増幅ユニットの、信号光の入力側の光増幅ユニッ
トから後段の光増幅ユニットに行くに従い、増幅用光フ
ァイバのコア径が大きくなることを特徴とする請求項１
記載の光増幅器である。
れた光増幅ユニットの、信号光の入力側の光増幅ユニッ
トから後段の光増幅ユニットに行くに従い、増幅用光フ
ァイバのコア径が大きくなることを特徴とする請求項１
記載の光増幅器である。
【００１０】請求項３記載の光増幅器は、直列に接続さ
れた光増幅ユニットの、信号光の入力側の光増幅ユニッ
トから後段の光増幅ユニットに行くに従い、増幅用光フ
ァイバのコア・クラッド間の屈折率差が小さくなること
を特徴とする請求項１に記載の光増幅器である。
れた光増幅ユニットの、信号光の入力側の光増幅ユニッ
トから後段の光増幅ユニットに行くに従い、増幅用光フ
ァイバのコア・クラッド間の屈折率差が小さくなること
を特徴とする請求項１に記載の光増幅器である。
【００１１】請求項４記載の光増幅器は、直列に接続さ
れた光増幅ユニットの、信号光の入力側の光増幅ユニッ
トから後段の光増幅ユニットに行くに従い、前段よりも
大きなコア径を有するか、または前段よりもコア・クラ
ッド間の屈折率差が小さくなる屈折率分布を有し、かつ
増幅用光ファイバのコアとクラッドに同一の活性元素が
含まれていることを特徴とする請求項１記載の光増幅器
である。
れた光増幅ユニットの、信号光の入力側の光増幅ユニッ
トから後段の光増幅ユニットに行くに従い、前段よりも
大きなコア径を有するか、または前段よりもコア・クラ
ッド間の屈折率差が小さくなる屈折率分布を有し、かつ
増幅用光ファイバのコアとクラッドに同一の活性元素が
含まれていることを特徴とする請求項１記載の光増幅器
である。
【００１２】請求項５記載の光増幅器は、第１の入力
端に第１の励起光源が接続され、第２の入力端から信号
光が入力される第１の光カップラと、その第１の光カ
ップラの出力端に、一端が接続された増幅用光ファイバ
と、その増幅用光ファイバに接続され、第２の励起光
源からの励起光を該増幅用光ファイバの他端から入射
し、かつ該増幅用光ファイバから伝搬される増幅信号光
を出力する第２の光カップラとを備えてなる双方向励起
光増幅ユニットを有してなる光増幅器であって、前記増
幅用光ファイバのコア中に希土類または遷移金属元素が
添加され、かつ該増幅用光ファイバのコア径がその長手
方向に沿って信号光の入力側から出力側に向けて大きく
されていることを特徴とするものである。
端に第１の励起光源が接続され、第２の入力端から信号
光が入力される第１の光カップラと、その第１の光カ
ップラの出力端に、一端が接続された増幅用光ファイバ
と、その増幅用光ファイバに接続され、第２の励起光
源からの励起光を該増幅用光ファイバの他端から入射
し、かつ該増幅用光ファイバから伝搬される増幅信号光
を出力する第２の光カップラとを備えてなる双方向励起
光増幅ユニットを有してなる光増幅器であって、前記増
幅用光ファイバのコア中に希土類または遷移金属元素が
添加され、かつ該増幅用光ファイバのコア径がその長手
方向に沿って信号光の入力側から出力側に向けて大きく
されていることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明の１つの光増幅器は、複数の光増幅ユニ
ットを直列に接続し、信号光が入力される上流側に位置
する光増幅ユニットの増幅用光ファイバのコア径を、下
流側に位置する光増幅ユニットの増幅用光ファイバのコ
ア径よりも小さくしたものである。この本願特有の構成
にすることにより、上流側に位置する、小さいコア径の
増幅用光ファイバを有する光増幅ユニットにおいて、励
起効率を上げ、プリアンプとして使用し、入射された小
さい信号光を数ｍＷの中程度の強度をもつ信号レベルの
信号光として取り出す。さらに、下流側に位置する、比
較的大きいコア径の増幅用光ファイバを有する光増幅ユ
ニットにおいて、飽和出力強度を高める。したがって、
この光増幅器は、励起効率が高く、かつ飽和出力強度が
高いものである。
ットを直列に接続し、信号光が入力される上流側に位置
する光増幅ユニットの増幅用光ファイバのコア径を、下
流側に位置する光増幅ユニットの増幅用光ファイバのコ
ア径よりも小さくしたものである。この本願特有の構成
にすることにより、上流側に位置する、小さいコア径の
増幅用光ファイバを有する光増幅ユニットにおいて、励
起効率を上げ、プリアンプとして使用し、入射された小
さい信号光を数ｍＷの中程度の強度をもつ信号レベルの
信号光として取り出す。さらに、下流側に位置する、比
較的大きいコア径の増幅用光ファイバを有する光増幅ユ
ニットにおいて、飽和出力強度を高める。したがって、
この光増幅器は、励起効率が高く、かつ飽和出力強度が
高いものである。
【００１４】また、本発明のもう１つの光増幅器は、複
数の光増幅ユニットを直列に接続し、信号光が入力され
る上流側に位置する光増幅ユニットの増幅用光ファイバ
の屈折率差を、下流側に位置する光増幅ユニットの増幅
用光ファイバの屈折率差よりも大きくしたものである。
この本願特有の構成にすることにより、上流側に位置す
る、大きい屈折率差の増幅用光ファイバを有する光増幅
ユニットにおいて、励起効率を上げ、プリアンプとして
使用し、入射された小さい信号光を数ｍＷの中程度の強
度をもつ信号レベルの信号光として取り出す。さらに、
下流側に位置する、比較的小さい屈折率差の増幅用光フ
ァイバを有する光増幅ユニットにおいて、飽和出力強度
を高める。したがって、この光増幅器は、励起効率が高
く、かつ飽和出力強度が高いものである。
数の光増幅ユニットを直列に接続し、信号光が入力され
る上流側に位置する光増幅ユニットの増幅用光ファイバ
の屈折率差を、下流側に位置する光増幅ユニットの増幅
用光ファイバの屈折率差よりも大きくしたものである。
この本願特有の構成にすることにより、上流側に位置す
る、大きい屈折率差の増幅用光ファイバを有する光増幅
ユニットにおいて、励起効率を上げ、プリアンプとして
使用し、入射された小さい信号光を数ｍＷの中程度の強
度をもつ信号レベルの信号光として取り出す。さらに、
下流側に位置する、比較的小さい屈折率差の増幅用光フ
ァイバを有する光増幅ユニットにおいて、飽和出力強度
を高める。したがって、この光増幅器は、励起効率が高
く、かつ飽和出力強度が高いものである。
【００１５】さらに、各光増幅ユニットを双方向励起構
成とすることで、増幅用光ファイバに添加されたイオン
が、コーオペレティブアップコンバージョン（参照：特
願平４−１５３８９９号）を起こしたとしても、このコ
ーオペレティブアップコンバージョンによる励起効率の
低減を抑制することができる。
成とすることで、増幅用光ファイバに添加されたイオン
が、コーオペレティブアップコンバージョン（参照：特
願平４−１５３８９９号）を起こしたとしても、このコ
ーオペレティブアップコンバージョンによる励起効率の
低減を抑制することができる。
【００１６】さらにまた、本発明のもう１つの光増幅器
は、活性元素が添加された増幅用光ファイバのコア径を
そのファイバの長手方向に沿って信号光の入力側から出
力側に向けて徐々に大きくなるように変化させたもので
ある。この本願特有の構成の光増幅器であれば、増幅用
光ファイバのコア径が小さい領域では大きな利得を稼
ぎ、そしてコア径が大きい領域では高い飽和出力を実現
することができる。したがって、この光増幅器であれ
ば、励起効率が過渡に低下することなく、飽和出力強度
を高めることができる。
は、活性元素が添加された増幅用光ファイバのコア径を
そのファイバの長手方向に沿って信号光の入力側から出
力側に向けて徐々に大きくなるように変化させたもので
ある。この本願特有の構成の光増幅器であれば、増幅用
光ファイバのコア径が小さい領域では大きな利得を稼
ぎ、そしてコア径が大きい領域では高い飽和出力を実現
することができる。したがって、この光増幅器であれ
ば、励起効率が過渡に低下することなく、飽和出力強度
を高めることができる。
【００１７】
〔実施例１〕図１は本発明の光増幅器の一実施例を示し
たものである。この光増幅器は、２つの双方向励起光増
幅ユニットＡ、Ｂが光アイソレータ１１を介して直列に
接続されて構成されるものである。
たものである。この光増幅器は、２つの双方向励起光増
幅ユニットＡ、Ｂが光アイソレータ１１を介して直列に
接続されて構成されるものである。
【００１８】双方向励起光増幅ユニットＡは、図１に示
すように、第１の入力端２Ａａに第１の励起光源（半導
体レーザ）１Ａが接続され、第２の入力端２Ａｂから信
号光が入力される第１の光カップラ２Ａと、該第１の光
カップラ２Ａの出力端２Ａｃに一端３Ａａが接続された
希土類添加増幅用光ファイバ３Ａと、該増幅用光ファイ
バ３Ａに接続され、第２の励起光源４Ａからの励起光を
該光ファイバ３Ａの他端３Ａｂから入射し、かつ該光フ
ァイバ３Ａから伝搬される増幅信号光を出力端５Ａａか
ら出力する第２の光カップラ５Ａとを備えたものであ
る。
すように、第１の入力端２Ａａに第１の励起光源（半導
体レーザ）１Ａが接続され、第２の入力端２Ａｂから信
号光が入力される第１の光カップラ２Ａと、該第１の光
カップラ２Ａの出力端２Ａｃに一端３Ａａが接続された
希土類添加増幅用光ファイバ３Ａと、該増幅用光ファイ
バ３Ａに接続され、第２の励起光源４Ａからの励起光を
該光ファイバ３Ａの他端３Ａｂから入射し、かつ該光フ
ァイバ３Ａから伝搬される増幅信号光を出力端５Ａａか
ら出力する第２の光カップラ５Ａとを備えたものであ
る。
【００１９】これと同様に、双方向励起光増幅ユニット
Ｂは、第１の入力端２Ｂａに第１の励起光源１Ｂが接続
され、第２の入力端２Ｂｂから信号光が入力される第１
の光カップラ２Ｂと、該第１の光カップラ２Ｂの出力端
２Ｂｃに一端３Ｂａが接続された希土類添加増幅用光フ
ァイバ３Ｂと、該増幅用光ファイバ３Ｂに接続され、第
２の励起光源４Ｂからの励起光を該光ファイバ３Ｂの他
端３Ｂｂから入射し、かつ該光ファイバ３Ｂから伝搬さ
れる増幅信号光を出力端５Ｂａから出力する第２の光カ
ップラ５Ｂとを備えたものである。
Ｂは、第１の入力端２Ｂａに第１の励起光源１Ｂが接続
され、第２の入力端２Ｂｂから信号光が入力される第１
の光カップラ２Ｂと、該第１の光カップラ２Ｂの出力端
２Ｂｃに一端３Ｂａが接続された希土類添加増幅用光フ
ァイバ３Ｂと、該増幅用光ファイバ３Ｂに接続され、第
２の励起光源４Ｂからの励起光を該光ファイバ３Ｂの他
端３Ｂｂから入射し、かつ該光ファイバ３Ｂから伝搬さ
れる増幅信号光を出力端５Ｂａから出力する第２の光カ
ップラ５Ｂとを備えたものである。
【００２０】上記励起光源１Ａ、１Ｂ、４Ａ、４Ｂに
は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸半導体レーザなどが用いら
れる。
は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸半導体レーザなどが用いら
れる。
【００２１】上記光カップラ２Ａ、５Ａと増幅用光ファ
イバ３Ａとは、バットジョイント部１４Ａ、１４Ａによ
り接続され、上記光カップラ２Ｂ、５Ｂと増幅用光ファ
イバ３Ｂとは、バットジョイント部１４Ｂ、１４Ｂによ
り接続されている。上記光カップラ２Ａは、信号光と励
起光を結合させ、増幅用光ファイバ３Ａに入射するため
ものである。そして、光カップラ５Ａ、２Ｂ、５Ｂは、
増幅用光ファイバ３Ａまたは３Ｂを双方向励起させると
ともに、光カップラ５Ａ、２Ｂは、増幅用光ファイバ３
Ａから出射された信号光を増幅用光ファイバ３Ｂに導入
するためのものである。また光カップラ５Ｂは、増幅用
光ファイバ３Ｂからの増幅信号光を出力するためのもの
である。尚、図中、符号６は信号光源、符号７，８は光
アイソレータ、符号９は光スペクトルアナライザであ
る。
イバ３Ａとは、バットジョイント部１４Ａ、１４Ａによ
り接続され、上記光カップラ２Ｂ、５Ｂと増幅用光ファ
イバ３Ｂとは、バットジョイント部１４Ｂ、１４Ｂによ
り接続されている。上記光カップラ２Ａは、信号光と励
起光を結合させ、増幅用光ファイバ３Ａに入射するため
ものである。そして、光カップラ５Ａ、２Ｂ、５Ｂは、
増幅用光ファイバ３Ａまたは３Ｂを双方向励起させると
ともに、光カップラ５Ａ、２Ｂは、増幅用光ファイバ３
Ａから出射された信号光を増幅用光ファイバ３Ｂに導入
するためのものである。また光カップラ５Ｂは、増幅用
光ファイバ３Ｂからの増幅信号光を出力するためのもの
である。尚、図中、符号６は信号光源、符号７，８は光
アイソレータ、符号９は光スペクトルアナライザであ
る。
【００２２】増幅用光ファイバ３Ａで増幅された信号光
は、光カップラ５Ａ、光アイソレータ１１、光カップラ
２Ｂを経由して光ファイバ３Ｂに入射され、再度増幅さ
れる。
は、光カップラ５Ａ、光アイソレータ１１、光カップラ
２Ｂを経由して光ファイバ３Ｂに入射され、再度増幅さ
れる。
【００２３】さらに、この実施例の光増幅器では、信号
光が入力される上流側に位置する光増幅ユニットＡの増
幅用光ファイバ３Ａのコア径を、下流側に位置する光増
幅ユニットＢの増幅用光ファイバ３Ｂのコア径よりも小
さくした。この構成にすることにより、上流側に位置す
る、小さいコア径の増幅用光ファイバ３Ａを有する光増
幅ユニットＡにおいて、励起効率を上げ、プリアンプと
して使用し、入射された小さい信号光を数ｍＷの中程度
の強度をもつ信号レベルの信号光として取り出すことが
可能となる。さらに、下流側に位置する、比較的大きい
コア径の増幅用光ファイバ３Ｂを有する光増幅ユニット
Ｂにおいて、飽和出力強度を高めることができる。した
がって、この実施例の光増幅器は、励起効率を高めつ
つ、飽和出力強度を高めることができる。
光が入力される上流側に位置する光増幅ユニットＡの増
幅用光ファイバ３Ａのコア径を、下流側に位置する光増
幅ユニットＢの増幅用光ファイバ３Ｂのコア径よりも小
さくした。この構成にすることにより、上流側に位置す
る、小さいコア径の増幅用光ファイバ３Ａを有する光増
幅ユニットＡにおいて、励起効率を上げ、プリアンプと
して使用し、入射された小さい信号光を数ｍＷの中程度
の強度をもつ信号レベルの信号光として取り出すことが
可能となる。さらに、下流側に位置する、比較的大きい
コア径の増幅用光ファイバ３Ｂを有する光増幅ユニット
Ｂにおいて、飽和出力強度を高めることができる。した
がって、この実施例の光増幅器は、励起効率を高めつ
つ、飽和出力強度を高めることができる。
【００２４】ところで、光増幅器においては、アップコ
ンバージョンおよびＡＳＥ（amplified spontaneous em
ission（スーパーフルオレッセンス））による利得の飽
和現象によって利得特性が劣化することがある。特に、
Ｐｒ3+添加ファイバ増幅器の場合、本質的に利得係数が
小さいため、きわめて重要である。しかしながら、本実
施例の光増幅器であれば、増幅用光ファイバ３Ｂより発
生し、増幅用光ファイバ３Ａに向かって伝搬するＡＳＥ
は光アイソレータ１１によって遮断され、増幅用光ファ
イバ３Ａには入射されない。また増幅用光ファイバ３Ａ
及びファイバ３Ｂとも双方向励起されており、アップコ
ンバージョンによる利得低下が抑えられる構成となって
いる。したがって、この実施例の光増幅器であれば、ア
ップコンバージョンおよびＡＳＥによる利得特性の劣化
を抑えることができる。
ンバージョンおよびＡＳＥ（amplified spontaneous em
ission（スーパーフルオレッセンス））による利得の飽
和現象によって利得特性が劣化することがある。特に、
Ｐｒ3+添加ファイバ増幅器の場合、本質的に利得係数が
小さいため、きわめて重要である。しかしながら、本実
施例の光増幅器であれば、増幅用光ファイバ３Ｂより発
生し、増幅用光ファイバ３Ａに向かって伝搬するＡＳＥ
は光アイソレータ１１によって遮断され、増幅用光ファ
イバ３Ａには入射されない。また増幅用光ファイバ３Ａ
及びファイバ３Ｂとも双方向励起されており、アップコ
ンバージョンによる利得低下が抑えられる構成となって
いる。したがって、この実施例の光増幅器であれば、ア
ップコンバージョンおよびＡＳＥによる利得特性の劣化
を抑えることができる。
【００２５】本実施例の光増幅器において増幅試験を行
った。試験に供した光増幅器の増幅用光ファイバ３Ａと
しては、コア径を１.６μｍ、長さを２０ｍ、コアクラ
ッド比屈折率差（Δｎ）を３.７％、コア中のＰｒ3+の
添加濃度を５００ｐｐｍ、コア組成が、ＺｒＦ4（５
６）−ＢａＦ2（１６.５）−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3
（２）−ＡｌＦ3（２.５）−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ
2（１２.５モル％）、クラッド組成がＺｒＦ4（４７.
５）−ＢａＦ2（２３.５）−ＬａＦ3（２.５）−ＹＦ3
（２）−ＡｌＦ3（４.５）−ＮａＦ（２０モル％）のフ
ッ化物ファイバを用いた。また、増幅用光ファイバ３Ｂ
としては、コア及びクラッド組成は上記増幅用光ファイ
バ３Ａと同様としながら、コア径を２.２μｍ、長さを
２０ｍ、Ｐｒ3+の添加濃度を５００ｐｐｍのフッ化物フ
ァイバを用いた。すなわち、上流側に位置する光増幅ユ
ニットＡの増幅用光ファイバ３Ａのコア径を、下流側に
位置する光増幅ユニットＢの増幅用光ファイバ３Ｂのコ
ア径よりも小さくした。
った。試験に供した光増幅器の増幅用光ファイバ３Ａと
しては、コア径を１.６μｍ、長さを２０ｍ、コアクラ
ッド比屈折率差（Δｎ）を３.７％、コア中のＰｒ3+の
添加濃度を５００ｐｐｍ、コア組成が、ＺｒＦ4（５
６）−ＢａＦ2（１６.５）−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3
（２）−ＡｌＦ3（２.５）−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ
2（１２.５モル％）、クラッド組成がＺｒＦ4（４７.
５）−ＢａＦ2（２３.５）−ＬａＦ3（２.５）−ＹＦ3
（２）−ＡｌＦ3（４.５）−ＮａＦ（２０モル％）のフ
ッ化物ファイバを用いた。また、増幅用光ファイバ３Ｂ
としては、コア及びクラッド組成は上記増幅用光ファイ
バ３Ａと同様としながら、コア径を２.２μｍ、長さを
２０ｍ、Ｐｒ3+の添加濃度を５００ｐｐｍのフッ化物フ
ァイバを用いた。すなわち、上流側に位置する光増幅ユ
ニットＡの増幅用光ファイバ３Ａのコア径を、下流側に
位置する光増幅ユニットＢの増幅用光ファイバ３Ｂのコ
ア径よりも小さくした。
【００２６】増幅試験においては、励起光源（１Ａ，４
Ａ，１Ｂ，４Ｂ）の波長を１.０１５μmとし、信号光波
長を１.３μmとした。その結果、励起光強度が合計で４
００ｍＷのときに、双方向励起光増幅ユニットから最大
で１６ｄＢｍの出力信号が得られた。
Ａ，１Ｂ，４Ｂ）の波長を１.０１５μmとし、信号光波
長を１.３μmとした。その結果、励起光強度が合計で４
００ｍＷのときに、双方向励起光増幅ユニットから最大
で１６ｄＢｍの出力信号が得られた。
【００２７】したがって、本実施例の光増幅器は、出力
信号を高くすることができるので、この光ファイバ増幅
器を共通増幅器として信号分配系へ応用すると、低コス
トで信頼性の高い光通信システムを構成することができ
る。
信号を高くすることができるので、この光ファイバ増幅
器を共通増幅器として信号分配系へ応用すると、低コス
トで信頼性の高い光通信システムを構成することができ
る。
【００２８】〔実施例２〕上記実施例１と同様の光増幅
器において、増幅用光ファイバ３Ａとして、コア径を
１.６μｍ、長さを２０ｍ、コアクラッド比屈折率差
（Δｎ）を３.７％、コア中のＰｒ3+の添加濃度を５０
０ｐｐｍ、コア組成が、ＺｒＦ4（５６）−ＢａＦ2（１
６.５）−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ
3（２.５）−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ2（１２.５モル
％）、クラッド組成がＺｒＦ4（４７.５）−ＢａＦ
2（２３.５）−ＬａＦ3（２.５）−ＹＦ3（２）−Ａｌ
Ｆ3（４.５）−ＮａＦ（２０モル％）のフッ化物ファイ
バを用いた。また、増幅用光ファイバ３Ｂとしては、コ
ア径を３μｍ、長さを２０ｍ、コアクラッド比屈折率差
（Δｎ）を２％、コア中のＰｒ3+の添加濃度を５００ｐ
ｐｍ、コア組成が、ＺｒＦ4（５６）−ＢａＦ2（２１）
−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ3（２.５）
−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ2（８モル％）、クラッド組成
がＺｒＦ4（４７.５）−ＢａＦ2（２３.５）−ＬａＦ3
（２.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ3（４.５）−ＮａＦ
（２０モル％）のフッ化物ファイバを用いた。すなわ
ち、上流側に位置する光増幅ユニットＡの増幅用光ファ
イバ３Ａの屈折率差を、下流側に位置する光増幅ユニッ
トＢの増幅用光ファイバ３Ｂの屈折率差よりも大きくし
た。この実施例２の光増幅器の増幅試験を上記実施例１
と同様に行った。その結果、１６ｄＢｍの出力信号が得
られた。
器において、増幅用光ファイバ３Ａとして、コア径を
１.６μｍ、長さを２０ｍ、コアクラッド比屈折率差
（Δｎ）を３.７％、コア中のＰｒ3+の添加濃度を５０
０ｐｐｍ、コア組成が、ＺｒＦ4（５６）−ＢａＦ2（１
６.５）−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ
3（２.５）−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ2（１２.５モル
％）、クラッド組成がＺｒＦ4（４７.５）−ＢａＦ
2（２３.５）−ＬａＦ3（２.５）−ＹＦ3（２）−Ａｌ
Ｆ3（４.５）−ＮａＦ（２０モル％）のフッ化物ファイ
バを用いた。また、増幅用光ファイバ３Ｂとしては、コ
ア径を３μｍ、長さを２０ｍ、コアクラッド比屈折率差
（Δｎ）を２％、コア中のＰｒ3+の添加濃度を５００ｐ
ｐｍ、コア組成が、ＺｒＦ4（５６）−ＢａＦ2（２１）
−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ3（２.５）
−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ2（８モル％）、クラッド組成
がＺｒＦ4（４７.５）−ＢａＦ2（２３.５）−ＬａＦ3
（２.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ3（４.５）−ＮａＦ
（２０モル％）のフッ化物ファイバを用いた。すなわ
ち、上流側に位置する光増幅ユニットＡの増幅用光ファ
イバ３Ａの屈折率差を、下流側に位置する光増幅ユニッ
トＢの増幅用光ファイバ３Ｂの屈折率差よりも大きくし
た。この実施例２の光増幅器の増幅試験を上記実施例１
と同様に行った。その結果、１６ｄＢｍの出力信号が得
られた。
【００２９】〔実施例３〕上記実施例１，２の光増幅器
の増幅用光ファイバにおいて、クラッドにもＰｒを添加
したものを使用して、同様の増幅実験を行った。その結
果、１６ｄＢｍ以上の高出力信号が得られた。
の増幅用光ファイバにおいて、クラッドにもＰｒを添加
したものを使用して、同様の増幅実験を行った。その結
果、１６ｄＢｍ以上の高出力信号が得られた。
【００３０】尚、上記実施例１〜３では、光増幅ユニッ
トが２段直列に連結されているが、３段、４段と多段に
連結しても良いのは勿論である。
トが２段直列に連結されているが、３段、４段と多段に
連結しても良いのは勿論である。
【００３１】〔実施例４〕実施例４の光増幅器を図２を
参照して説明する。図２において、符号６が信号光源
（半導体レーザ）、符号７，８が光アイソレータ、符号
１，４が励起用光源（半導体レーザ）である。この光増
幅器では、信号光と励起光を光カップラ２により合波し
て増幅用光ファイバ３に入射する。また、光カップラ５
により増幅用光ファイバ３から出射される信号光を分離
して光アイソレータ８を介して光スペクトラムアナライ
ザ９に導く。また、光カップラ５を介して励起光源４か
らの励起光を増幅用光ファイバ３に入射する。この実施
例４の光増幅器では、増幅用光ファイバ３は、図３のよ
うに、クラッド１２中のコア１０の一端のコア径ｗを小
さくして他端のコア径ｗ’を大きくした。すなわち、増
幅用光ファイバ３のコア径をその長手方向に沿って徐々
に変化させ、信号光の入力側から、信号光の出力側に向
けてコア径を次第に大きくした。
参照して説明する。図２において、符号６が信号光源
（半導体レーザ）、符号７，８が光アイソレータ、符号
１，４が励起用光源（半導体レーザ）である。この光増
幅器では、信号光と励起光を光カップラ２により合波し
て増幅用光ファイバ３に入射する。また、光カップラ５
により増幅用光ファイバ３から出射される信号光を分離
して光アイソレータ８を介して光スペクトラムアナライ
ザ９に導く。また、光カップラ５を介して励起光源４か
らの励起光を増幅用光ファイバ３に入射する。この実施
例４の光増幅器では、増幅用光ファイバ３は、図３のよ
うに、クラッド１２中のコア１０の一端のコア径ｗを小
さくして他端のコア径ｗ’を大きくした。すなわち、増
幅用光ファイバ３のコア径をその長手方向に沿って徐々
に変化させ、信号光の入力側から、信号光の出力側に向
けてコア径を次第に大きくした。
【００３２】この構成とすることにより、増幅用光ファ
イバ３のコア径が小さい領域（伝搬する信号光の上流
側）では大きな利得を稼ぎ、そしてコア径が大きい領域
（伝搬する信号光の下流側）では高い飽和出力を実現す
ることができる。したがって、この光増幅器であれば、
励起効率が過渡に低下することなく、飽和出力強度を高
めることができる。
イバ３のコア径が小さい領域（伝搬する信号光の上流
側）では大きな利得を稼ぎ、そしてコア径が大きい領域
（伝搬する信号光の下流側）では高い飽和出力を実現す
ることができる。したがって、この光増幅器であれば、
励起効率が過渡に低下することなく、飽和出力強度を高
めることができる。
【００３３】したがって、本実施例の光増幅器は、出力
信号を高くすることができるので、この光ファイバ増幅
器を共通増幅器として信号分配系へ応用すると、低コス
トで信頼性の高い光通信システムを構成することができ
る。さらに、この実施例の光増幅器は、１本の増幅用光
ファイバで高い励起効率と高い飽和出力強度を実現する
ことができるので、光増幅器の小型、軽量化、さらに部
品数と製造工程の削減さらにはコストダウンを図ること
ができる。
信号を高くすることができるので、この光ファイバ増幅
器を共通増幅器として信号分配系へ応用すると、低コス
トで信頼性の高い光通信システムを構成することができ
る。さらに、この実施例の光増幅器は、１本の増幅用光
ファイバで高い励起効率と高い飽和出力強度を実現する
ことができるので、光増幅器の小型、軽量化、さらに部
品数と製造工程の削減さらにはコストダウンを図ること
ができる。
【００３４】この光増幅器の増幅試験を実施例１と同様
に行った。試験に供した光増幅器の増幅用光ファイバ
は、コアガラス組成が、ＺｒＦ4（５６）−ＢａＦ2（１
６.５）−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ
3（２.５）−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ2（１２.５モル
％）、クラッドガラス組成が、ＺｒＦ4（４７.５）−Ｂ
ａＦ2（２３.５）−ＬａＦ3（２.５）−ＹＦ3（２）−
ＡｌＦ3（４.５）−ＮａＦ（２０モル％）のフッ化物フ
ァイバを用いた。また、光ファイバの一端のコア径は
１.４μｍ、他端のコア径は２.２μm、コアクラッド比
屈折率差（Δｎ）を３.７％、コア中のＰｒ3+の添加濃
度を５００ｐｐｍをとした。コア径の小さい光ファイバ
端を光カップラ２に接続して他端を光カップラ５に接続
した。励起光源１，４の波長は１.０１７μmであり、信
号光波長は１.３０μmとした。その結果、励起光強度が
３００ｍＷのとき、増幅用光ファイバより１３ｄＢｍの
出力信号が確認された。
に行った。試験に供した光増幅器の増幅用光ファイバ
は、コアガラス組成が、ＺｒＦ4（５６）−ＢａＦ2（１
６.５）−ＬａＦ3（３.５）−ＹＦ3（２）−ＡｌＦ
3（２.５）−ＬｉＦ（７）−ＰｂＦ2（１２.５モル
％）、クラッドガラス組成が、ＺｒＦ4（４７.５）−Ｂ
ａＦ2（２３.５）−ＬａＦ3（２.５）−ＹＦ3（２）−
ＡｌＦ3（４.５）−ＮａＦ（２０モル％）のフッ化物フ
ァイバを用いた。また、光ファイバの一端のコア径は
１.４μｍ、他端のコア径は２.２μm、コアクラッド比
屈折率差（Δｎ）を３.７％、コア中のＰｒ3+の添加濃
度を５００ｐｐｍをとした。コア径の小さい光ファイバ
端を光カップラ２に接続して他端を光カップラ５に接続
した。励起光源１，４の波長は１.０１７μmであり、信
号光波長は１.３０μmとした。その結果、励起光強度が
３００ｍＷのとき、増幅用光ファイバより１３ｄＢｍの
出力信号が確認された。
【００３５】比較例として、コア径が１.４μmで、長手
方向に渡って均一であるということ以外は実施例４の増
幅用光ファイバと同様の増幅用光ファイバを有した光増
幅器の増幅試験を行った。その結果、出力信号強度は１
０ｄＢｍであった。したがって、本実施例の光増幅器で
は３ｄＢｍの出力強度の増大が認められる。
方向に渡って均一であるということ以外は実施例４の増
幅用光ファイバと同様の増幅用光ファイバを有した光増
幅器の増幅試験を行った。その結果、出力信号強度は１
０ｄＢｍであった。したがって、本実施例の光増幅器で
は３ｄＢｍの出力強度の増大が認められる。
【００３６】尚、実施例４では、コア・クラッド間屈折
率差は、ファイバ長手方向で一定としたが、コア径が大
きくなるにしたがい、コア・クラッド間屈折率差を下
げ、ファイバ長手方向でファイバのカットオフ波長を一
定にしても良い。また、図３のようにコア径を連続的に
変化させるのでなく、図４のように段階的にコア径を変
化させても良い。
率差は、ファイバ長手方向で一定としたが、コア径が大
きくなるにしたがい、コア・クラッド間屈折率差を下
げ、ファイバ長手方向でファイバのカットオフ波長を一
定にしても良い。また、図３のようにコア径を連続的に
変化させるのでなく、図４のように段階的にコア径を変
化させても良い。
【００３７】尚、上記全ての実施例においては、ファイ
バ素材としてＺｒＦ4系のフッ化物ガラスを用いたが、
素材としては、これに限定されるものではない。例え
ば、ＩｎＦ3系かＨｆ4系のフッ化物ガラス等のＺｒＦ4
系以外のフッ化物ガラス、塩化物ガラス、ヨウ化物ガラ
ス、臭化物ガラス、複数のハライドイオンを陰イオンと
するミックストハライドガラス、カルコゲナイドガラ
ス、ハライドイオンを含んだカルコハライドガラス、フ
ツリン酸ガラス、石英ガラス等の酸化物ガラスであって
もよい。
バ素材としてＺｒＦ4系のフッ化物ガラスを用いたが、
素材としては、これに限定されるものではない。例え
ば、ＩｎＦ3系かＨｆ4系のフッ化物ガラス等のＺｒＦ4
系以外のフッ化物ガラス、塩化物ガラス、ヨウ化物ガラ
ス、臭化物ガラス、複数のハライドイオンを陰イオンと
するミックストハライドガラス、カルコゲナイドガラ
ス、ハライドイオンを含んだカルコハライドガラス、フ
ツリン酸ガラス、石英ガラス等の酸化物ガラスであって
もよい。
【００３８】また、本発明は、４準位系の光ファイバ増
幅器に対して特に効果がある為、上記実施例で応用した
Ｐｒ3+の1Ｇ4→3Ｈ5遷移による光増幅だけでなく、Ｃｅ
3+の５ｄ→2Ｆ7/2遷移（０.３２μm）、Ｎｄ3+の4Ｆ3/2
→4Ｉ11/2遷移（１.０６μm）、4Ｆ3/2→4Ｉ13/2遷移
（１.３５μm）、4Ｆ3/2→4Ｉ15/2遷移（１.８５μ
m）、Ｓｍ3+の5Ｆ1→5Ｉ5遷移（０.５９μm）、Ｅｕ3+
の4Ｇ5/2→6Ｈ7/2遷移（０.６１μm）、Ｔｂ3+の5Ｄ4→
7Ｆ5遷移（０.５４μm）、Ｈｏ3+の5Ｉ6→5Ｉ7遷移
（１.６７μm）、5Ｉ6→5Ｉ7遷移（２.９μm）、5Ｆ5→
5Ｉ6遷移（１.４９μm）、Ｅｒ3+の4Ｉ11/2→4Ｉ13/2遷
移（２.８μm）、4Ｓ3/2→4Ｉ11/2遷移（１.３μm）、4
Ｓ3/2→4Ｉ9/2遷移（１.７μm）、Ｔｍ3+の3Ｆ4→3Ｈ4
遷移（１.４７μm）、3Ｆ4→3Ｈ5遷移（２.５３μm）等
の遷移による光増幅にも有効である。また、これらのイ
オンと上記素材の組み合わせでできる希土類添加光ファ
イバを増幅用光ファイバとして用いてもよい。すなわ
ち、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｃｏ等の遷移金属をコアに添加す
ることも同様の効果を期待できる。
幅器に対して特に効果がある為、上記実施例で応用した
Ｐｒ3+の1Ｇ4→3Ｈ5遷移による光増幅だけでなく、Ｃｅ
3+の５ｄ→2Ｆ7/2遷移（０.３２μm）、Ｎｄ3+の4Ｆ3/2
→4Ｉ11/2遷移（１.０６μm）、4Ｆ3/2→4Ｉ13/2遷移
（１.３５μm）、4Ｆ3/2→4Ｉ15/2遷移（１.８５μ
m）、Ｓｍ3+の5Ｆ1→5Ｉ5遷移（０.５９μm）、Ｅｕ3+
の4Ｇ5/2→6Ｈ7/2遷移（０.６１μm）、Ｔｂ3+の5Ｄ4→
7Ｆ5遷移（０.５４μm）、Ｈｏ3+の5Ｉ6→5Ｉ7遷移
（１.６７μm）、5Ｉ6→5Ｉ7遷移（２.９μm）、5Ｆ5→
5Ｉ6遷移（１.４９μm）、Ｅｒ3+の4Ｉ11/2→4Ｉ13/2遷
移（２.８μm）、4Ｓ3/2→4Ｉ11/2遷移（１.３μm）、4
Ｓ3/2→4Ｉ9/2遷移（１.７μm）、Ｔｍ3+の3Ｆ4→3Ｈ4
遷移（１.４７μm）、3Ｆ4→3Ｈ5遷移（２.５３μm）等
の遷移による光増幅にも有効である。また、これらのイ
オンと上記素材の組み合わせでできる希土類添加光ファ
イバを増幅用光ファイバとして用いてもよい。すなわ
ち、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖ，Ｃｏ等の遷移金属をコアに添加す
ることも同様の効果を期待できる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、双方向励起光増幅
ユニットを２つ以上直列に接続し、かつ各光増幅ユニッ
トの増幅用光ファイバが、異なるコア径または異なる屈
折率分布を有する本発明の光増幅器は、小さいコア径ま
たは大きな屈折率差を有する増幅用光ファイバで励起効
率を上げ、比較的大きいコア径または小さい屈折率差を
有する増幅用光ファイバで、飽和出力強度を高めるもの
である。したがって、この光増幅器であれば、励起効率
と飽和出力強度を共に高めることができる。
ユニットを２つ以上直列に接続し、かつ各光増幅ユニッ
トの増幅用光ファイバが、異なるコア径または異なる屈
折率分布を有する本発明の光増幅器は、小さいコア径ま
たは大きな屈折率差を有する増幅用光ファイバで励起効
率を上げ、比較的大きいコア径または小さい屈折率差を
有する増幅用光ファイバで、飽和出力強度を高めるもの
である。したがって、この光増幅器であれば、励起効率
と飽和出力強度を共に高めることができる。
【００４０】また、双方向励起光増幅ユニット中の増幅
用光ファイバのコア径がその長手方向に沿って信号光の
入力側から出力側に向けて大きくされている本発明の光
増幅器は、その増幅用光ファイバ中の、コア径が小さい
領域で励起効率を上げ、比較的コア径が大きい領域で飽
和出力強度を高めるものである。したがって、この光増
幅器であれば、励起効率と飽和出力強度を共に高めるこ
とができる。
用光ファイバのコア径がその長手方向に沿って信号光の
入力側から出力側に向けて大きくされている本発明の光
増幅器は、その増幅用光ファイバ中の、コア径が小さい
領域で励起効率を上げ、比較的コア径が大きい領域で飽
和出力強度を高めるものである。したがって、この光増
幅器であれば、励起効率と飽和出力強度を共に高めるこ
とができる。
【００４１】よって、本発明の光増幅器であれば、励起
効率の低下を最小限に抑えつつ、飽和出力強度を高める
ことができるので、この光増幅器を共通増幅器として信
号分配系へ応用すると、低コストで信頼性の高い光通信
システムを構成することができる。
効率の低下を最小限に抑えつつ、飽和出力強度を高める
ことができるので、この光増幅器を共通増幅器として信
号分配系へ応用すると、低コストで信頼性の高い光通信
システムを構成することができる。
【図１】本発明の光増幅器の一実施例を示した概略図で
ある。
ある。
【図２】実施例４の光増幅器を示した概略図である。
【図３】実施例４の光ファイバの一例を示す構造図であ
る。
る。
【図４】実施例４の他の光ファイバの一例を示す構造図
である。
である。
【図５】Ｐｒ3+のエネルギーダイヤグラムを示したもの
である。
である。
１、１Ａ、１Ｂ 励起光源 ２、２Ａ、２Ｂ 第１の光カップラ ２Ａａ、２Ｂａ 第１の入力端 ２Ａｂ、２Ｂｂ 第２の入力端 ２Ａｃ、２Ｂｃ 出力端 ３、３Ａ、３Ｂ 増幅用光ファイバ ３Ａａ、３Ｂａ 一端 ３Ａｂ、３Ｂｂ 他端 ４、４Ａ、４Ｂ 励起光源 ５、５Ａ、５Ｂ 光カップラ １０ コア １１ 光アイソレータ １２ クラッド Ａ、Ｂ 双方向励起光増幅ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 照寿 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 須藤 昭一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−289633（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／7690（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30
Claims (5)
- 【請求項１】 第１の入力端に第１の励起光源が接続さ
れ、第２の入力端から信号光が入力される第１の光カッ
プラと、該第１の光カップラの出力端に、一端が接続さ
れた増幅用光ファイバと、該増幅用光ファイバに接続さ
れ、第２の励起光源からの励起光を該増幅用光ファイバ
の他端から入射し、かつ該増幅用光ファイバから伝搬さ
れる増幅信号光を出力する第２の光カップラとを備えて
なる双方向励起光増幅ユニットが２つ以上直列に接続さ
れて構成される光増幅器であって、 各光増幅ユニットの増幅用光ファイバが、異なるコア径
または異なる屈折率分布を有することを特徴とする光増
幅器。 - 【請求項２】 直列に接続された光増幅ユニットの、信
号光の入力側の光増幅ユニットから後段の光増幅ユニッ
トに行くに従い、増幅用光ファイバのコア径が大きくな
ることを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。 - 【請求項３】 直列に接続された光増幅ユニットの、信
号光の入力側の光増幅ユニットから後段の光増幅ユニッ
トに行くに従い、増幅用光ファイバのコア・クラッド間
の屈折率差が小さくなることを特徴とする請求項１に記
載の光増幅器。 - 【請求項４】 直列に接続された光増幅ユニットの、信
号光の入力側の光増幅ユニットから後段の光増幅ユニッ
トに行くに従い、前段よりも大きなコア径を有するか、
または前段よりもコア・クラッド間の屈折率差が小さく
なる屈折率分布を有し、かつ増幅用光ファイバのコアと
クラッドに同一の活性元素が含まれていることを特徴と
する請求項１記載の光増幅器。 - 【請求項５】 第１の入力端に第１の励起光源が接続さ
れ、第２の入力端から信号光が入力される第１の光カッ
プラと、該第１の光カップラの出力端に、一端が接続さ
れた増幅用光ファイバと、該増幅用光ファイバに接続さ
れ、第２の励起光源からの励起光を該増幅用光ファイバ
の他端から入射し、かつ該増幅用光ファイバから伝搬さ
れる増幅信号光を出力する第２の光カップラとを備えて
なる双方向励起光増幅ユニットを有してなる光増幅器で
あって、 前記増幅用光ファイバのコア中に希土類または遷移金属
元素が添加され、かつ該増幅用光ファイバのコア径がそ
の長手方向に沿って信号光の入力側から出力側に向けて
大きくされていることを特徴とする光増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13222593A JP3228374B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13222593A JP3228374B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 光増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342948A JPH06342948A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3228374B2 true JP3228374B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=15076314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13222593A Expired - Lifetime JP3228374B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 光増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228374B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7436583B2 (en) | 2003-09-05 | 2008-10-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplification fiber, optical amplifier module, optical communication system and optical amplifying method |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4461966B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2010-05-12 | 住友電気工業株式会社 | 光増幅用ファイバ、光増幅モジュール、光通信システム及び光増幅方法 |
| JP2007053350A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-03-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光増幅器 |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP13222593A patent/JP3228374B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7436583B2 (en) | 2003-09-05 | 2008-10-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplification fiber, optical amplifier module, optical communication system and optical amplifying method |
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