(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素を添加した複数本のガラスファイバを直列接続して複数段の利得媒質とし、希土類イオンのエネルギー準位の中で基底準位よりエネルギーの高い２つのエネルギー準位間の誘導放出遷移を用いる多段型の光ファイバ増幅器であって、
前記複数段のうち少なくとも最終段を除く各段のガラスファイバの前方に、前記２つのエネルギー準位間に反転分布を形成する第１の励起光源、及び該第１の励起光源の発振波長とは異なる発振波長を有し、基底準位から前記２つのエネルギー準位のうちのレーザ下準位にイオンを励起する第２の励起光源をそれぞれ備えて該ガラスファイバを前方から励起する構成とし、
少なくとも前記最終段のガラスファイバの前方に、前記第１の励起光源及び前記第２の励起光源を備えると共に、該ガラスファイバの後方に前記第１の励起光源を備えて、該最終段のガラスファイバを双方向から励起する構成としたことを特徴とする光ファイバ増幅器。
【請求項２】
前記希土類元素は、ツリウム（Ｔｍ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）から選択された１種であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ増幅器。
【請求項３】
前記ガラスファイバに添加される希土類イオンがツリウムイオン（Ｔｍ３＋）であることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ増幅器。
【請求項４】
前記ガラスファイバは、希土類元素添加フッ化物ガラスファイバであることを特徴とする請求項１、２または３記載の光ファイバ増幅器。
【請求項５】
前記各段の間に、信号波長帯域の光アイソレータを設けてなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の光ファイバ増幅器。
【請求項６】
前記第１の励起光源より出力される光の波長は１．０４〜１．０７μｍであり、前記第２の励起光源より出力される光の波長は１．５３〜１．９０μｍであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の光ファイバ増幅器。
【請求項７】
複数の光ファイバ増幅器を直列および／または並列に接続してなる光増幅装置において、
前記光ファイバ増幅器のうち少なくとも１つを請求項１ないし６のいずれか１項記載の光ファイバ増幅器としたことを特徴とする光増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ増幅器及びそれを備えた光増幅装置に関し、特に、十分な利得シフト効果、低雑音特性、高動作効率を同時に実現し得る光ファイバ増幅器及びそれを備えた光増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、大容量波長多重通信におけるキーデバイスとして希土類元素添加光ファイバ増幅器の研究開発が活発に行われている。
ところで、近年、石英光ファイバ伝送路の低損失帯域全域（１４５０〜１６５０ｎｍ）を波長資源として有効活用するために、希土類元素の一種であるＴｍ（ツリウム）を添加した光ファイバ増幅器の研究開発が行われている。
このＴｍ添加光ファイバ増幅器の１つの例では、１．０５μｍ帯域のレーザ光を励起光源とすることで、１．４７μｍ帯域に利得帯域を形成することができることが報告されている（特許公報第２６８８３０３号参照）。
【０００３】
また、Ｔｍ添加光ファイバ増幅器の他の例では、１．０５μｍと１．５６μｍの２つの波長の光を励起に用いることで、元々Ｔｍの持つ利得帯域（１．４７μｍ帯域）から１．４９μｍ帯域へと、利得帯域を長波側にシフトすること（以下利得シフトと言う）ができることが報告されている（オプティクス・レターズ第２４巻、１６８４ページ、１９９９年（Ｏｐｔｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ｖｏｌ．２４  ｐ．１６８４，  １９９９）参照）。
図５は、Ｔｍのエネルギー準位において、波長１．０５μｍの第１励起光及び波長１．５６μｍの第２励起光の遷移を示したものである。
【０００４】
図６は、従来の２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器の一例を示す構成図であり、Ｔｍ添加光ファイバモジュール３１ａ〜３１ｃが直列接続され、Ｔｍ添加光ファイバモジュール３１ａの前方に、励起光を導入するための波長１．０５μｍの第１励起光源３２ａ及び波長１．５６μｍの第２励起光源３３ａが適切な波長多重光カプラ（図示せず）を介して接続され、同様にＴｍ添加光ファイバモジュール３１ｂの前方にも第１励起光源３２ｂ及び第２励起光源３３ｂが適切な波長多重光カプラ（図示せず）を介して接続された構成である。
【０００５】
この２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器では、Ｔｍ添加光ファイバモジュール３１ａに入力する入力信号３４は、Ｔｍ添加光ファイバモジュール３１ａ〜３１ｃを順次通過する間に増幅され、Ｔｍ添加光ファイバモジュール３１ｃから出力信号３５として出力される。
この２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器においては、１４７５〜１５１０ｎｍの帯域において利得２５ｄＢ、雑音指数５ｄＢが達成されている。
【０００６】
一般に、光ファイバ増幅器における励起構成として、光ファイバの前方から信号光と同一方向に励起光を導入する前方励起、信号光と逆方向に励起光を導入する後方励起、あるいはこれらを併用した双方向励起がある。前方励起の特徴は低雑音にあり、後方励起の特徴は高出力・高効率にあり、双方向励起の特徴は前方励起と後方励起の特徴を兼ね備えたものである。特に、後方励起では、Ｔｍ添加光ファイバ中での長手方向の励起強度分布が、伝搬しながら増幅される信号強度分布と合致し、信号強度の高いところで励起強度も高いため動作効率が高い。
【０００７】
図７は、従来の複数段のＥｒ（エルビウム）等の希土類添加光ファイバ増幅器の一例を示す構成図であり、前段部４１は、希土類添加光ファイバモジュール５１ａと励起光を導入するための励起光源５２ａとアイソレータ５３ａとにより構成され、後段部４２は、希土類添加光ファイバモジュール５１ｂと双方向励起を行うための励起光源５２ｂ，５２ｃとアイソレータ５３ｂとにより構成され、前段部４１と後段部４２はアイソレータ５３ｃにより直列接続されている。
【０００８】
この希土類添加光ファイバ増幅器では、アイソレータ５３ａを介して希土類添加光ファイバモジュール５１ａに入力する入力信号４３は、希土類添加光ファイバモジュール５１ａ，５１ｂを順次通過する間に増幅され、アイソレータ５３ｂから出力信号４４として出力されることで、前段部４１を励起光源５２ａにより前方励起して低雑音を実現し、後段部４２を励起光源５２ｂ，５２ｃにより双方向励起して高利得・高効率を実現している。
なお、Ｅｒ添加光ファイバ増幅器については、エレクトロニクスレターズ、第３４巻、ｐ．５６７、１９９８年（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，  ｖｏｌ．３４，  ｐ．５６７，  １９９８）、エレクトロニクスレターズ、第３４巻、ｐ．１７４７、１９９８年（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，  ｖｏｌ．３４，  ｐ．１７４７，  １９９８）等に詳しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器では、効率（増幅器出力パワーの励起パワーに対する比）は数％程度あるいはそれ以下と低く、そのために励起パワーが５００ｍＷ程度の場合においても、信号波長１５００ｎｍにおける増幅器出力が＋６ｄＢｍ程度にしかならず、増幅器出力が不足するという問題点があった。
例えば、１６波程度の典型的な波長多重光通信システムを想定して、送信器や中継器等に必要とされる増幅器出力を概算すると、信号１チャネル当たり入力パワーが−２５ｄＢｍ／ｃｈ、ファイバ増幅器利得が２５ｄＢの場合、＋１２ｄＢｍの増幅器出力が必要となり、現状では増幅器出力が不足することとなる。
【００１０】
ここで、２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器の効率がＥｒ添加光ファイバ増幅器に比べて低い原因は、前方励起構成を採っているためと考えられるので、効率向上のために、２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器においても、Ｔｍ添加光ファイバモジュール３１ａ〜３１ｃの後方より励起光を導入する後方励起あるいは双方向励起を適用することが考えられている。
しかしながら、従来の２波長励起Ｔｍ添加ファイバ増幅器においては、２波長で後方励起あるいは双方向励起を行うと、雑音指数の著しい劣化（増大）を来たし、光ファイバ増幅器として極めて劣る特性しか得られない。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器においても、十分な利得シフト効果、低雑音特性及び高動作効率を同時に実現することが可能な光ファイバ増幅器及びそれを備えた光増幅装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のような光ファイバ増幅器及びそれを備えた光増幅装置を採用した。
すなわち、本発明の請求項１記載の光ファイバ増幅器は、希土類元素を添加した複数本のガラスファイバを直列接続して複数段の利得媒質とし、希土類イオンのエネルギー準位の中で基底準位よりエネルギーの高い２つのエネルギー準位間の誘導放出遷移を用いる多段型の光ファイバ増幅器であって、前記複数段のうち少なくとも最終段を除く各段のガラスファイバの前方に、前記２つのエネルギー準位間に反転分布を形成する第１の励起光源、及び該第１の励起光源の発振波長とは異なる発振波長を有し、基底準位から前記２つのエネルギー準位のうちのレーザ下準位にイオンを励起する第２の励起光源をそれぞれ備えて前方から励起する構成とし、少なくとも前記最終段のガラスファイバの前方に、前記第１の励起光源及び前記第２の励起光源を備えると共に、該ガラスファイバの後方に前記第１の励起光源を備えて、該最終段のガラスファイバを双方向から励起する構成としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の光ファイバ増幅器は、請求項１記載の光ファイバ増幅器において、前記希土類元素は、ツリウム（Ｔｍ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）から選択された１種であることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の光ファイバ増幅器は、請求項１または２記載の光ファイバ増幅器において、前記ガラスファイバに添加される希土類イオンがツリウムイオン（Ｔｍ３＋）であることを特徴としている。
【００１６】
請求項４記載の光ファイバ増幅器は、請求項１、２または３記載の光ファイバ増幅器において、前記ガラスファイバは、希土類元素添加フッ化物ガラスファイバであることを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の光ファイバ増幅器は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の光ファイバ増幅器において、前記各段の間に、信号波長帯域の光アイソレータを設けてなることを特徴としている。
【００１８】
請求項６記載の光ファイバ増幅器は、請求項１ないし５のいずれか１項記載の光ファイバ増幅器において、前記第１の励起光源より出力される光の波長を１．０４〜１．０７μｍとし、前記第２の励起光源より出力される光の波長を１．５３〜１．９０μｍとしたことを特徴としている。
【００１９】
請求項７記載の光増幅装置は、複数の光ファイバ増幅器を直列および／または並列に接続してなる光増幅装置において、前記光ファイバ増幅器のうち少なくとも１つを請求項１ないし６のいずれか１項記載の光ファイバ増幅器としたことを特徴としている。
【００２０】
本発明の光ファイバ増幅器では、第１の励起光源から出力する光により所望のエネルギー準位間に反転分布を形成し、その誘導放出遷移におけるレーザ増幅動作を達成する。さらに第２の励起光源から出力する光によりレーザ下準位数密度を増大させることにより、実効的な利得ピーク波長を長波側にシフトする。
例えば、Ｔｍ添加光ファイバを２波長で前方励起することで、利得シフトと低雑音を実現し、なおかつ後方より第１励起光源から出力する光により励起することで、信号光を効率良く増幅し、高効率・高利得を実現する。
【００２１】
なお、後方より２波長励起するのは、雑音指数が著しく劣化するため得策ではない。なぜならば、雑音指数の劣化の理由は、後方よりの第２励起光源から出力する光が光ファイバ中の前半部分の反転分布率を必要以上に劣化させると同時に、後半部分で利得に寄与しないＡＳＥ成分の発生を伴うからである。
また、Ｔｍ添加光ファイバの前半部分において、利得シフト帯域において高利得かつ低雑音を実現することができるため、光ファイバ増幅器全体の低雑音化が可能である。その理由は、光ファイバ増幅器の雑音指数は増幅する光ファイバの入り口部分の反転分布でほぼ決定されるためである。
【００２２】
また、より高い利得と効率を利得シフト効果と合わせて実現するためには、適当な長さのＴｍ添加光ファイバを複数本に分け、第１段部分では２波長による前方励起構成、第２段部以降は２波長による前方励起と第１励起光源による後方励起を合わせた双方向励起構成をとることが効果的である。この場合においても、雑音指数はＴｍ添加光ファイバの前半（前段）部分でほぼ決定されるので、前半において低雑音を実現できる前方励起を採用している。
【００２３】
また、上述したように適切に励起されたＴｍ添加光ファイバを接続していくことで、ファイバ長を長尺化し、高利得化・高効率化を図ることが可能である。
複数段構成の場合、段間に信号波長帯域の光アイソレータを挿入することが光ファイバ増幅器の高安定、高効率化に重要である。その理由は、第２段目以降の後段側で発生するＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ：増幅された自然放出光）が信号と逆方向にも伝搬し、前段ファイバ中の反転分布を必要以上に減少させ、光ファイバ増幅器全体の特性を劣化させるからである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の光ファイバ増幅器の各実施形態について図面に基づき説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態の２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器を示す構成図であり、Ｔｍ添加光ファイバモジュール（ガラスファイバ）１の前方には、励起光を導入するための波長１．０５μｍ帯の第１励起光源２ａ及び波長１．５６μｍ帯の第２励起光源３が適切な波長多重光カプラ（図示せず）を介して接続され、また、後方にも同様に、励起光を導入するための波長１．０５μｍ帯の第１励起光源２ｂが適切な波長多重光カプラ（図示せず）を介して接続されている。そして、Ｔｍ添加光ファイバモジュール１の信号入力ポート及び出力ポートそれぞれには、戻り光による望ましくないレーザ発振を抑制するためにアイソレータ４ａ、４ｂが接続されている。
【００２６】
Ｔｍ添加光ファイバモジュール１は、フルオロジルコニウム酸塩ガラスからなる母材にＴｍを添加したフッ化物光ファイバであり、このＴｍ添加フッ化物光ファイバを増幅ファイバとして、３Ｆ４→３Ｈ４遷移（１．４７μｍ帯）に着目したものである。
このＴｍ添加光ファイバモジュール１では、Ｔｍの濃度が２０００ｐｐｍ、コア径が２．０μｍ、ファイバ長が２０ｍのモジュール形態を取っている。
【００２７】
第１励起光源２ａ、２ｂは、Ｔｍ添加光ファイバモジュール１に反転分布を形成するためのもので、例えば、波長が１．０５μｍ帯のＹｂ（イッテルビウム）・光ファイバレーザ（最大出力５００ｍＷ）が好適に用いられる。
第２励起光源３は、Ｔｍの基底準位３Ｈ６から３Ｈ４への基底準位吸収遷移に含まれるように設定されたもので、この吸収遷移は、波長がおよそ１．６５μｍにピークを有し、１．５３μｍから１．９μｍまで伸びているもので、例えば、前記吸収遷移の裾野に相当する１．５６μｍ帯のＥｒ添加光ファイバレーザ（最大５００ｍＷ）が好適に用いられる。
【００２８】
この光ファイバ増幅器では、利得測定用の信号光源として、１．４５μｍから１．５５μｍまで波長可変で、信号入力パワーが−３０ｄＢｍの半導体レーザを用いた。また、波長が１５００ｎｍ、信号パワーが−１０ｄＢｍの飽和信号を上記の信号と同時に入力し、この飽和信号の増幅出力を、この光ファイバ増幅器の出力と定義した。
この光ファイバ増幅器では、入力信号５は、アイソレータ４ａを通過した後、Ｔｍ添加光ファイバモジュール１を通過する間に増幅され、アイソレータ４ｂから出力信号６として出力される。
【００２９】
図２は、この光ファイバ増幅器の利得と雑音指数を示す図であり、図中スペクトルａは、第１励起光源２ａの出力パワーを２００ｍＷ、第１励起光源２ｂの出力パワーを１００ｍＷ、第２励起光源３の出力パワーを４０ｍＷとした時の利得と雑音指数であり、スペクトルｂは、第１励起光源２ａの出力パワーを２００ｍＷ、第１励起光源２ｂの出力パワーを１００ｍＷとし、さらにＴｍ添加光ファイバモジュール１に第２励起光源３により４０ｍＷの出力パワー、及び後方より第２励起光源（図示せず）の４０ｍＷの励起光を導入した場合の利得と雑音指数である。
【００３０】
図２によれば、利得はスペクトルａ、ｂ共に余り変わらないが、雑音指数はスペクトルｂにおいて波長が１４６０〜１５２０ｎｍにおいて著しく劣化しているのがわかる。ここでは、およそ５ｄＢ〜１０ｄＢの雑音指数の劣化が認められた。
また、スペクトルａにおいて、飽和信号の波長が１５００ｎｍでの利得は１３ｄＢ程度と低いが、これは光ファイバ中のＴｍイオン数に依存する。
この光ファイバ増幅器の出力（＝飽和信号出力）については、総励起パワーが３４０ｍＷにおいて＋３ｄＢｍ程度であり、２波長前方励起における増幅器出力が＋０ｄＢｍであるのに比べ、２倍（３ｄＢ）程度の出力増大を達成することができた。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図３は本発明の第２の実施の形態の多段型２波長励起Ｔｍ添加光ファイバ増幅器を示す構成図であり、Ｔｍ添加光ファイバモジュール１ａの前方には、２波長（第１励起光及び第２励起光）を用いて励起するために、励起光を導入するための波長１．０５μｍ帯の第１励起光源２ａ及び波長１．５６μｍ帯の第２励起光源３ａが適切な波長多重光カプラ（図示せず）を介して接続され、このＴｍ添加光ファイバモジュール１の信号入力ポートには、戻り光による望ましくないレーザ発振を抑制するためにアイソレータ４ａが接続され、第１の段部１１とされている。
【００３２】
また、直列に接続されたＴｍ添加光ファイバモジュール１ｂ、１ｃの前方には、上記同様に２波長（第１励起光及び第２励起光）を用いて励起するために、励起光を導入するための波長１．０５μｍ帯の第１励起光源２ｂ及び波長１．５６μｍ帯の第２励起光源３ｂが適切な波長多重光カプラ（図示せず）を介して接続され、このＴｍ添加光ファイバモジュール１ｂ、１ｃの後方には、励起光を導入するための波長１．０５μｍ帯の第１励起光源２ｃが適切な波長多重光カプラ（図示せず）を介して接続されている。
【００３３】
そして、このＴｍ添加光ファイバモジュール１ｃの信号出力ポートには、戻り光による望ましくないレーザ発振を抑制するためにアイソレータ４ｂが接続され、第２の段部１２とされている。
ここで、直列接続したＴｍ添加光ファイバモジュール１ｂ、１ｃを、Ｔｍ添加光ファイバモジュール１ｂの濃度を２倍（４０００ｐｐｍ）にした、長さ２０ｍのモジュールにより置き換えてもよい。
この第１の段部１１と第２の段部１２との間には、第２の段部１２で発生しかつ信号に対し逆方向に進むＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ：増幅された自然放出）が第１の段部１１側に侵入するのを防ぐためのアイソレータ４ｃが挿入されている。
【００３４】
この光ファイバ増幅器では、増幅器としての利得を増大させるべく、Ｔｍ添加光ファイバの長さを長尺化した。その理由は、Ｔｍ光ファイバ長を単に長くしても利得の増強が見込めないために、光ファイバ中の励起強度分布が光ファイバがある程度長くなる（吸収長の約２倍程度）とほとんど無くなることに注目し、励起された適切な長さの光ファイバを複数本接続して長尺化する必要があるからである。
【００３５】
この光ファイバ増幅器では、第１の段部１１においては、第１励起光源２ａ及び第２励起光源３ａを用いてＴｍ添加光ファイバモジュール１ａを前方より２波長励起で励起する。
また、第２の段部１２においては、第１励起光源２ｂ及び第２励起光源３ｂを用いてＴｍ添加光ファイバモジュール１ｂ，１ｃを前方より２波長励起で励起し、後方より第１励起光源２ｃで励起する。
これにより、入力信号５は、Ｔｍ添加光ファイバモジュール１ａ〜１ｃを通過する間に増幅され、アイソレータ４ｂから出力信号１３として出力される。
【００３６】
図４は、この光ファイバ増幅器の利得と雑音指数を示す図であり、第１励起光源２ａ、２ｂそれぞれの出力パワーを２００ｍＷ、第１励起光源２ｃの出力パワーを１００ｍＷとし、さらにＴｍ添加光ファイバモジュール１ａに第２励起光源３ａにより４０ｍＷの出力パワーの励起光を導入し、Ｔｍ添加光ファイバモジュール１ｂに第２励起光源３ｂにより４０ｍＷの出力パワーの励起光を導入した場合の利得と雑音指数である。
【００３７】
図４によれば、利得については２５ｄＢ以上、雑音指数については５ｄＢ以下を得ることができた。また、増幅器出力については＋１５ｄＢｍ以上を達成することができた。また、第２段部１２の第１励起光源２ｃによる後方励起を取り除くと、同一励起パワーにおいても増幅器出力は＋６ｄＢｍになることが確認された。
以上により、大幅に増幅器出力の改善を図ることができた。
【００３８】
また、第１の段部１１と第２の段部１２の間に、ＡＳＥが第１の段部１１側に侵入することを防ぐためのアイソレータ４ｃが挿入されているので、光ファイバ増幅器の動作の安定化、利得シフトの高効率化を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の光ファイバ増幅器の各実施形態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。
例えば、上記の実施の形態では、Ｔｍ添加光ファイバモジュールを１個または３個使用した例を示したが、Ｔｍ添加光ファイバモジュールの数や長さ、形状、あるいはＴｍの濃度等は、所望の利得や増幅器出力が得られるように適宜変更可能であり、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００４０】
また、上記の実施の形態では、Ｔｍを添加した光ファイバモジュールを用いたが、添加する元素は基底準位より高いエネルギー準位間の誘導放出遷移を用いる発光遷移を有する希土類元素であればよく、特にＴｍのみに限定されるものではない。
また、第１励起光源２ａ〜２ｃの波長は、その発光遷移に対し適切に選択することができ、光ファイバ増幅器を構成することができるものであればよい。また、第２励起光源３，３ａ，３ｂの波長も、基底準位からレーザ下準位へ励起するのに適切な波長を有するものであれば構わない。
【００４１】
また、上記の実施の形態では、第１励起光源２ａ〜２ｃをＹｂ・光ファイバレーザとし、第２励起光源３，３ａ，３ｂをＥｒ添加光ファイバレーザとしたが、半導体レーザやＥｒ添加光ファイバレーザ、半導体レーザと光ファイバ増幅器の組み合わせ（例えば、１．５５μｍ帯ＤＦＢレーザとＥｒ添加光ファイバアンプ）あるいは、各種の固体レーザ（チタンサファイア、半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ等）などを用いてもよい。
さらに、本発明の光ファイバ増幅器と、従来の光ファイバ増幅器を直列および／または並列に接続することにより、広帯域の利得を実現することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の光ファイバ増幅器によれば、高効率で低雑音かつ利得ピーク波長を長波長シフトした光ファイバ増幅器を実現することができる。このため、本発明の光ファイバ増幅器と、利得ピークをシフトしない光ファイバ増幅器とを併用することで、広い増幅波長帯域を必要とする大容量化に対応することができ、その結果、低雑音かつ伝送損失の少ない波長多重通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光ファイバ増幅器を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の光ファイバ増幅器の利得と雑音指数を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の光ファイバ増幅器を示す構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の光ファイバ増幅器の利得と雑音指数を示す図である。
【図５】Ｔｍのエネルギー準位と第１及び第２励起光源の遷移を示す模式図である。
【図６】従来の２波長励起Ｔｍ添加ファイバ増幅器を示す構成図である。
【図７】従来の複数段構成の光ファイバ増幅器を示す構成図である。
【符号の説明】
１、１ａ〜１ｃ  Ｔｍ添加光ファイバモジュール（ガラスファイバ）
２ａ〜２ｃ  第１励起光源
３、３ａ、３ｂ  第２励起光源
４ａ〜４ｃ  アイソレータ
５  入力信号
６、１３  出力信号
１１  第１の段部
１２  第２の段部
【図１】
0003551155.tif 000002
【図２】
0003551155.tif 000003
【図３】
0003551155.tif 000004
【図４】
0003551155.tif 000005
【図５】
0003551155.tif 000006
【図６】
0003551155.tif 000007
【図７】
0003551155.tif 000008