(57)【要約】【課題】所定の帯域幅にわたって動作する多波長入力光信号との使用のためのファイバによる光増幅システムを提供する。【解決手段】所定の帯域幅にわたって動作する多波長入力光信号で用いるためのファイバによる光増幅システムは、具体的には、別個の利得平坦化フィルタの必要性をなくしてシステムのパワー変換効率（ＰＣＥ）を向上させるように構成される。分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）及びエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の双方が用いられ、ＤＲＡ構成要素は２００ｍＷ以下のパワーレベルのポンプビームを用いるように構成される。ＥＤＦＡは、システム帯域幅内の任意の波長において１０ｄＢ以上の増幅をもたらしつつも、ＤＲＡのものを補完する利得プロファイルを呈するように構成される。これらのパラメータにより、ＤＲＡ及びＥＤＦＡの組合せは、約２ｄＢ未満の出力利得偏差を維持することができる。【選択図】図１
2019216240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の帯域幅にわたって動作する多波長入力光信号で用いるためのファイバによる光増幅システムであって、
２００ｍＷ以下の出力パワーを有するラマンポンプ源を含む分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）であって、前記所定の帯域幅にわたって第１の利得プロファイルを呈するように構成されたＤＲＡと、
前記ＤＲＡの出力に配設され、前記所定の帯域幅にわたって第１の利得プロファイルを補完する第２の利得プロファイルを呈するように構成されたエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）であって、前記ＥＤＦＡは前記所定の帯域幅内の任意の波長において１０ｄＢ以上の利得を生成し、前記ＤＲＡ及びＥＤＦＡの組合せで前記ファイバによる光増幅システムの前記所定の帯域幅にわたって約２ｄＢ未満の出力利得偏差を維持する、ＥＤＦＡと
を備えたファイバによる光増幅システム。
【請求項２】
前記ラマンポンプ源が１００ｍＷ以下の出力パワーで動作する、請求項１に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項３】
前記ＤＲＡが４ｄＢ以下の光学利得をもたらす、請求項１に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項４】
前記ＤＲＡが３ｄＢ以下の光学利得をもたらす、請求項３に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項５】
前記ＤＲＡが、前記ＥＤＦＡによる利得との組合せで３０％以下の利得の割合に寄与する、請求項１に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項６】
前記ＤＲＡが、前記ＥＤＦＡによる利得との組合せで２０％以下の利得の割合に寄与する、請求項５に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項７】
前記ＤＲＡと前記ＥＤＦＡの間に配設された第１の光アイソレータをさらに備えた請求項１に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項８】
前記ＥＤＦＡの前記出力に配設された第２の光アイソレータをさらに備えた請求項１に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項９】
前記ＤＲＡと前記ＥＤＦＡの間に配設された第１の光アイソレータをさらに備えた請求項８に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項１０】
前記ＤＲＡが、
長さＬＤＲＡの単一モード光ファイバの区画、及び、
前記単一モード光ファイバの区画の出力に結合された波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）であって、前記ラマンポンプ源がポンプビームを標準単一モード光ファイバの前記区画の出力端面に方向付けるように前記ＷＤＭに結合された、ＷＤＭを含む対向伝搬増幅器として構成された、請求項１に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項１１】
ＬＤＲＡが約５０ｋｍ〜約１００ｋｍの範囲である、請求項１０に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項１２】
前記ＥＤＦＡが、
長さＬＥＤＦＡのエルビウムドープ光ファイバの区画、及び、
希土類ドープ光ファイバの前記区画の入力に結合されたＷＤＭであって、前記ラマンポンプ源がポンプビームを前記希土類ドープ光ファイバの区画の入力端面に方向付けるように前記ＷＤＭに結合されたＷＤＭを含む共伝搬増幅器として構成された、請求項１に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項１３】
前記エルビウムドープ光ファイバの区画が６．３ｄＢ／ｍのピークの吸収を呈するように構成された、請求項１２に記載のファイバによる光増幅システム。
【請求項１４】
規定された信号帯域内の異なる波長で動作する複数の光信号の伝送をサポートする光通信システムであって、
送信機から受信機に前記複数の光信号を伝搬させるための伝送光ファイバと、
前記伝送光ファイバに沿って配設された少なくとも１つのフィルタレスのファイバによるハイブリッド光増幅器であって、フィルタレスのファイバによるハイブリッド光増幅器が、
２００ｍＷ以下の出力パワーによるラマンポンプ源を含む分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）であって、前記規定された信号帯域にわたって第１の利得プロファイルを呈するように構成されたＤＲＡ、及び
前記ＤＲＡの出力に配設され、前記規定された信号帯域にわたって前記第１の利得プロファイルを補完する第２の利得プロファイルを呈するように構成されたエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）であって、前記ＥＤＦＡは所定の帯域幅内の任意の波長において１０ｄＢ以上の利得を生成し、前記ＤＲＡ及びＥＤＦＡの組合せで、前記ハイブリッド光増幅器の出力において利得平坦化フィルタを用いることなく、前記光通信システムの前記規定された信号帯域にわたって約２ｄＢ未満の出力利得偏差を維持する、ＥＤＦＡを備える、少なくとも１つのフィルタレスのファイバによるハイブリッド光増幅器と
を備えた光通信システム。
【請求項１５】
前記伝送光ファイバに沿って所定の位置に配設された複数のフィルタレスのファイバによるハイブリッド光増幅器をさらに含む請求項１４に記載の光通信システム。
【請求項１６】
長距離伝送システムをさらに備える請求項１５に記載の光通信システム。
【請求項１７】
前記長距離伝送システムが海底伝送システムを備える、請求項１６に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年６月１２日出願の米国仮特許出願第６２／６８３９５０号の利益を主張し、ここに参照として取り込まれる。
【０００２】
本発明は、ファイバによる光増幅器に関し、より具体的には、別個の利得平坦化フィルタの必要性をなくし、増幅器のパワー変換効率（ＰＣＥ）を向上させるように具体的に構成されたハイブリッド分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）／エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
波長分割多重化（ＷＤＭ）光通信システムにおいて、各々が異なる波長で動作する多数の光信号が、共通の光ファイバに沿って送信される。理想的には、ＷＤＭシステムにおける光増幅器は、同じ利得で各信号波長を増幅するものである。しかしながら、これは事実とは異なる。分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）及びエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の双方の形態のファイバによる増幅器は、ほとんどの通信システムに対して対象とする種々の波長帯域にわたってそれらの利得プロファイルのばらつきを呈することが知られている。その結果、十分に増幅されない一部の信号が最後には消失し得る一方で、過大な利得を経験する信号は、何らかの種類の補正が利得プロファイルに適用されない場合には、光ファイバの非線形性効果に起因して伝送システムの性能に影響を及ぼし得る。
【０００４】
したがって、多くのＷＤＭ光通信システムは、増幅器を通過する各信号波長によって「見られる」利得量を一定化するために利得平坦化フィルタを利用する。例えば、標準的な高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）光通信システムは、約３４ｎｍの帯域幅にわたって８６個の別個の波長（チャネル）の伝送をサポートし得る。増幅器の帯域幅全体にわたる高レベルの伝送性能を実現するには、利得が対象の完全波長範囲にわたって可能な限り均一となることが好ましい。
【０００５】
利得平坦化フィルタは利得プロファイルの不均一性の問題に対処可能であるが、これは、ＰＣＥ又は同等に量子変換効率（ＱＣＥ）の低下を犠牲にして達成され、増幅器のノイズ性能も悪化させ得る。「パワー割当量」が重視される用途において（例えば、海底ケーブルシステムなどにおいて）、これらの利得平坦化フィルタに関連するパワーの減少が現在の懸念事項である。
【発明の概要】
【０００６】
従来技術に関連する課題は本発明によって対処され、それは、相補型分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）／エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）構成に関し、より具体的には、各増幅器の構成要素のパラメータが対象の帯域幅にわたって比較的平坦な利得プロファイルを提供するように制御される相補型ＤＲＡ／ＥＤＦＡに関し、別個の利得平坦化フィルタの必要性をなくし、比較的高いＰＣＥ（及びＱＣＥ）を維持する。
【０００７】
１以上の例示的な実施形態において明らかとなるような発明の原理によると、相補型ＤＲＡ／ＥＤＦＡは、ＤＲＡ構成要素によって必要とされるポンプパワーが若干低いレベルに（例えば、約１００ｍＷを超えずに）維持されるように構成され、一方でＥＤＦＡ構成要素はＤＲＡ利得プロファイルを補完する利得傾斜を呈するように具体的に実施される。各増幅器の構成要素の利得の寄与（及びそれらのプロファイル）を制御することによって、約２ｄＢ以下の利得偏差を維持することができるので、利得平坦化フィルタの必要性をなくすことができる。その結果、ＰＣＥ及びＱＣＥの双方とも、同様の利得平坦性を有する同じ帯域幅にわたって同じ利得を生成した従来技術の配置に対して改善される。
【０００８】
１以上の例示的な実施形態において、ＤＲＡ構成要素は対向伝搬ポンプ信号を利用し、ＥＤＦＡ構成要素はＤＲＡ構成要素を越えて配設されて前方伝搬ポンプ信号を利用する。光アイソレータは、システムのノイズ性能全体を向上させるように、各増幅器の構成要素の出力において光信号経路に挿入され得る。
【０００９】
本発明の例示的な実施形態は、所定の帯域幅にわたって動作する多波長入力光信号で用いるためのファイバによる光増幅システムの形態をとる。ファイバによる光増幅システムは、分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）及びエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を含むように形成される。ＤＲＡ構成要素は、約４ｄＢ以下（好適には、約３ｄＢ以下）の利得をもたらすために、２００ｍＷ以下（好適には、１００ｍＷ以下）の出力パワーでラマンポンプ源を利用するように構成され、その結果ハイブリッド構成に対する総利得の約３０％以下（好適には、約２０％以下）の寄与をもたらすことになる。ＥＤＦＡ構成要素は、利得の大部分をもたらす（すなわち、約１０ｄＢ以上の利得を呈する）ように構成される。ＥＤＦＡの利得プロファイルは、帯域幅にわたって利得偏差を最小化するように、ＤＲＡの利得プロファイルを補完するように意図的に構成される。好適には、利得偏差は、対象の帯域幅にわたって２ｄＢ未満のレベルに維持される。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、規定された信号帯域内の異なる波長で動作する複数の光信号の伝送をサポートする光通信システムとして提供される。ここで、光通信システムは、送信機から受信機へ複数の光信号を伝搬させるための伝送光ファイバと、伝送光ファイバに沿って配設される少なくとも１つのフィルタレスの（すなわち、利得平坦化フィルタを必要としない／使用しない）ファイバによるハイブリッド光増幅器とを含む。フィルタレスのファイバによるハイブリッド光増幅器自体は、分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）及びエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を含む。ＤＲＡは、２００ｍＷ以下の出力パワーによるラマンポンプ源を含み、規定された信号帯域にわたって第１の利得プロファイルを呈するように構成される。ＥＤＦＡは、ＤＲＡの出力に配設され、規定された信号帯域にわたって第１の利得プロファイルを補完する第２の利得プロファイルを呈するように構成される。ＥＤＦＡは、所定の帯域幅内の任意の波長において１０ｄＢ以上の利得を生成し、それによりＤＲＡ及びＥＤＦＡの組合せで、ハイブリッド光増幅器の出力において利得平坦化フィルタを用いることなく、光通信システムの規定された信号帯域にわたって約２ｄＢ未満の出力利得偏差を維持する。
【００１１】
本発明の他のさらなる実施形態は、以下の説明の過程において添付の図面を参照することによって明らかになる。
【００１２】
ここで、図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明により形成される例示的な相補型ＤＲＡ／ＥＤＦＡシステムを示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に関連する利得プロファイルのプロットである。
【図３】図３は、本発明の代替的実施形態に関連する利得プロファイルのプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の原理により形成される例示的な増幅システム１０を示す。上記のように、多波長入力信号（例えば、ＷＤＭ又はＤＷＭＷ）を利用する光通信は、比較的多数の別個の波長チャネルを「均一に」増幅することができる増幅システムの使用を必要とする。ＤＷＭＷシステムは、例えば、約３４ｎｍの帯域幅内の５０個を上回るチャネル（波長）を採用し得る。以下で詳細に説明するように、本発明により構成される増幅システム１０は、追加の利得平坦化フィルタを必要とせずに、対象のスペクトル領域にわたって約２ｄＢ以下の利得偏差を有する増幅を提供することができる。利得平坦化フィルタをなくすことによって、出力パワーはもはや「フィルタ処理」されず、パワー変換効率（ＰＣＥ）がそのようなフィルタの使用に依存する従来技術の配置に対して向上する。
【００１５】
ＰＣＥは、通常、増幅の目的のために信号パワーに変換されたポンプパワーの測定値として定義される。言い換えると、ＰＣＥは、パワーの観点で増幅化システム効率の測定値であり、関係式
【数１】
2019216240.tif 000003
によって与えられる。一方、量子変換効率（ＱＣＥ）は、波長非依存的であり、したがって、増幅システムの効率のより直接的な測定値である。ＱＣＥは、信号光子エネルギーのポンプ光子エネルギーに対する割合に基づいており、
【数２】
2019216240.tif 000004
として表される。
【００１６】
ＰＣＥ及びＱＣＥのこれらの定義を考慮して、ここで、本発明の増幅システムを詳細に説明する。図１を参照すると、多波長入力信号Ｉは増幅システム１０の入力ポート１１に結合されるものとして示され、増幅された多波長出力信号Ｏは、出力ポート１３において増幅システム１０を出ていくものとして示される。以下に詳細に説明する理由のため、増幅された出力は、対象の波長範囲にわたって比較的平坦な利得プロファイル（ここでは、約２ｄＢ未満の利得偏差）を呈するものとして示される。
【００１７】
増幅システム１０の動作において、多波長入力信号Ｉは、まず、多波長信号に特定の利得量を付加する分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）１２に通されてから、ＤＲＡ１２からの増幅された出力はエルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）１４に入力として適用される。ＥＤＦＡ１４は、増幅された多波長出力信号Ｏを生成するように増幅化プロセスを継続する。本発明の原理によると、ＤＲＡ１２及びＥＤＦＡ１４の種々の動作パラメータは、増幅システム１０の出力において含まれる利得平坦化フィルタの必要性をなくすように具体的に構成される。
【００１８】
特に、ＤＲＡ１２は、光ファイバの標準的なスパン長を用いるＤＲＡに対して、比較的低いパワー（例えば、約２００ｍＷ未満、好適には１００ｍＷ未満）のポンプ源を利用するように構成される。その利得の寄与が確実に約３０％以下となるこのレベルでＤＲＡポンプ源のパワーを維持して、ＤＲＡ１２が本発明の教示に従って形成される前記他の方法は、約４ｄＢ以下（好適には、約３ｄＢ以下）の利得を呈するように構成される。
【００１９】
ＤＲＡ１２による利得の寄与との関連で、そして本発明によると、ＥＤＦＡ１４は所望の全体的利得量をもたらすように構成される。さらに、ＥＤＦＡ１４は、ＤＲＡ利得プロファイルを補完する利得プロファイルを（波長の関数としてプロファイルの「傾斜」によって定義される時に）呈するように構成され、利得偏差を最小化可能とする。上記のように、利得偏差を最小化する能力によって、本発明の増幅システムは（一部の出力パワーを信号から必然的に除去する）利得平坦化フィルタの必要性をなくすことができ、（標準的な従来技術の構成に対して）向上したＰＣＥ及びＱＣＥをもたらす。
【００２０】
ＤＲＡ１２は、利得媒体として伝送ファイバ１６のスパンを利用するものとして示され、ラマンポンプ源１８は、波長分割多重（ＷＤＭ）カプラ２０を通じて伝送ファイバ１６に結合される。伝送ファイバ１６は、例えば、対象の波長範囲内にラマン利得を生成するように５０〜１００ｋｍのオーダーのスパン長を有する、業界標準化ＩＴＵ  Ｇ．６５２又はＧ．６５４などの単一モードファイバを備え得る。ラマンポンプ源１８自体は、２００ｍＷ以下（好適には、１００ｍＷ以下）のパワーレベルで（例えば）約１４３５ｎｍの波長において動作するレーザダイオードの形態のものである。この配置は本技術分野において周知のように動作し、ポンプビームの存在によって伝搬多波長信号のラマンベースの増幅がトリガされる。
【００２１】
図１の実施形態において、ＷＤＭカプラ２０は、ポンプ源１８によるビームが伝送ファイバ１６内の（多波長入力信号Ｉに対する）対向伝搬波として方向付けられるように伝送ファイバ１６の出力において配設される。共伝搬又は対向伝搬構成のいずれかが用いられ得るが、対向伝搬配置はより高いＰＣＥ（及びＱＣＥ）をもたらすことが知られている。本発明の原理によると、ポンプ源１８のパワーＰは、波長スペクトルにわたって約４ｄＢ以下（好適には、３ｄＢ以下）の利得をもたらすように制御される。そのような利得は、約１００ｍＷ未満のポンプパワーのＧ．６５２タイプのファイバにおいて実現可能であるが、（Ｇ．５６４などの）より大きなモードエリアを有するファイバについては、同様のレベルの利得を実現するのにより高い（例えば、約２００ｍＷ未満の）ポンプパワーが必要となる。なお、ある例においては、ＤＲＡに印加されるパワーを制限することが望ましいが、他の例においては、ＥＤＦＡに対してＤＲＡに由来する利得（又は利得のフラクション）を制限することが望ましい。
【００２２】
ＥＤＦＡ１４は、共伝搬光増幅器として形成されるように図１の例示的な実施形態に示される。共伝搬スキームは、増幅に対して良好なノイズ性能（すなわち、低い雑音指数、ＮＦ）をもたらし、それは対向伝搬構成よりも若干低いパワー効率であっても、海底長距離伝送システムには重要である。標準ＥＤＦＡ構成要素に対するポンプパワーの増加は、ファイバ自体の長さ（及びドーパント濃度）の制御との組合せにおいて、共伝搬配置の使用を大幅に上回る。実際に、本発明により構成されるフィルタレスのハイブリッドファイバ増幅器は、電源への制限されたアクセスが高いＰＣＥ値の維持を必要とする長距離伝送用途（例えば、海底伝送システムを含む）に特によく適していると考えられる。
【００２３】
特に、ＥＤＦＡ１４はエルビウムドープファイバ２２の区画を備えるものとして示され、ポンプビームはポンプ源２４によって供給される９７６ｎｍの波長で動作する。ＷＤＭカプラ２６は、エルビウムドープファイバ２２への入力において配設され、ポンプ源２４によるビームをエルビウムドープファイバ２２に結合するのに用いられる。
【００２４】
本発明の原理によると、エルビウムドープファイバ２２の長さＬＥＤＦＡ、ファイバ２２内のドーパント濃度及びポンプビームのパワーは、約１０ｄＢ以上の伝搬多波長光信号内に増幅を生成するようにすべて制御され得る。以下でも説明するように、ＥＤＦＡ１４に関連する利得プロファイルの「傾斜」は、ＤＲＡ１２及びＥＤＦＡ１４の組合せが約２ｄＢ以下の利得偏差の増幅システムをもたらすように、ＤＲＡ１２の利得プロファイルを補完するように構成される。
【００２５】
図１の具体的な実施形態において、第１の光アイソレータ２８はＤＲＡ１２の出力とＥＤＦＡ１４の入力との間の信号経路に配設されるものとして示され、第２の光アイソレータ３０はＥＤＦＡ１４の出力に示される。これらのアイソレータを含むことは好ましいが、本発明の教示により形成されるハイブリッド増幅器の最も一般的な形態にはそれらが必要でないことが理解される。
【００２６】
図２は、本発明の例示的な一構成に関連する利得プロファイルのプロットを含む。特に、１５３０ｎｍ〜１５６４ｎｍの波長範囲にわたってＤＲＡ１２の利得プロファイルが示され、標準的な配置では、この帯域幅は８０個を上回る分離した波長チャネルをサポートし得る。ＥＤＦＡ１４の利得プロファイルと、さらにＤＲＡ１２及びＥＤＦＡ１４の組合せの「総」利得も示される。この例示的な構成に対して、ＤＲＡ１２は、８０ｍＷの出力パワーにより１４３５ｎｍの波長で動作するラマンポンプビームを利用した。ＤＲＡ１２による利得は、この特定の構成では、約１５３８ｎｍの波長で（総利得の約２０％である）最大の２．７ｄＢを有するものとして示され、利得が大幅に減少して１５６０ｎｍ近傍でゼロに近づく。
【００２７】
図２示すようにＥＤＦＡ１４の利得プロファイルは、この特定の例では、約１０．４ｄＢの最小値（ハイブリッド増幅器内で生成される総利得の約７６％）を有し、ＤＲＡ１２の「最大」利得領域を補完するように（約１５３５ｎｍ〜１５４０ｎｍの波長範囲内の）エリアＡに沿って「下落」（傾斜）を呈するものとして示される。この特定の構成に対して、ＥＤＦＡ１４は、約１０．１ｍの長さＬＥＤＦＡで波長１５３０ｎｍの近くに６．３ｄＢ／ｍのピークの吸収を有するエルビウムドープ光ファイバの区画により形成され、約３９０ｍＷのパワーを有するポンプビームを用いた。ＥＤＦＡ１４の利得プロファイルは、この同じ帯域幅にわたってＤＲＡ１２に関連する利得の減少を補完するように、エリアＢに沿って波長の関数として増加する（約１３．３ｄＢの最大に達する）ものとして示される。本技術分野では周知の種々の技術が、（例えば、ドープファイバ内のドーパント濃度及びファイバの長さなどを制御して）ＤＲＡ１２に関連するプロファイルを補完するＥＤＦＡ１４の利得プロファイルをなすように利用され得る。
【００２８】
図２に示すように、これらの２つのプロファイルの組合せは、１．２７ｄＢ未満の利得偏差の約１３．６ｄＢの総平均利得を有する利得プロファイルをもたらす。したがって、本発明の原理に従ってＤＲＡ１２及びＥＤＦＡ１４の動作パラメータを制御することにより、利得平坦化フィルタを含むことを必要としない、ＷＤＭ／ＤＷＤＭ光通信システムに用いるためのファイバによる光増幅器を構成することが可能となる。（利得平坦化フィルタの使用で必然的に生じる）生成される出力パワーの一部を除去する必要なく、発明の増幅システムのＰＣＥ及びＱＣＥの値が従来技術に対して向上する。
【００２９】
（ラマンポンプが「オフ」の場合の）信号入力パワーもまた、図２のグラフにプロットされる。なお、ラマン利得のない入力信号パワーは（３４ｎｍの帯域幅にわたって全８６個のＤＷＤＭ波長チャネルの場合について）チャネル当たり約−９．８ｄＢｍで基本的に平坦であり、発明の増幅システムのこの特定の構成が約２３．１ｄＢｍの出力パワーを生成することに留意すべきである。
【００３０】
図３は、図２に関連する構成に対して、利得の増加レベルをもたらすこの場合には、本発明の他の例示的な構成に関連する利得プロファイルのプロットを含む。この構成におけるＤＲＡ１２の具体的なパラメータは、具体的には、ポンプパワーを８０ｍＷのレベルに維持して、図２のプロットに関連する構成に対するものと同じとなるように選択される。ただし、ＥＤＦＡ１４のパラメータは変更される。特に、４０８ｍＷの出力パワーを有するポンプが、この例には用いられる。その結果、ＥＤＦＡ１４の利得プロファイルは、図２の構成のものよりも非常に大きな（増幅器内で生成される総利得の約８１％の）１４．４ｄＢの最小値を有するものとして示される。ここでも、ＥＤＦＡ１４の利得プロファイルは、ＤＲＡ１２の「最大」利得領域を補完するように（約１５３５ｎｍ〜１５４０ｎｍの波長範囲内の）エリアＡに沿って「下落」（傾斜）を呈する。図３のプロットに関連する構成において、ＥＤＦＡ１４の利得プロファイルは、ＤＲＡ１２に関連する利得の減少を補完するように、エリアＢに沿って波長の関数として増加する（約１８．５ｄＢの最大に達する）ものとして示される。
【００３１】
総利得プロファイルのプロットは、１８．１ｄＢの平均値を有するものとして示され、このより高い利得配置に対しても依然として所望の２ｄＢの制限を下回る、１．５６ｄＢ以下の利得偏差を呈する。
【００３２】
比較において、（図３に示すように、２３．１ｄＢｍの同じ出力パワーを有する）１５３０〜１５６４ｎｍの帯域幅３４ｎｍにわたって１８．１ｄＢの利得を得るために、ＥＤＦＡ及び利得平坦化フィルタの組合せを用いる従来技術の増幅システムは６００ｍＷのポンプ源の使用を必要とする。この従来技術の配置のＱＣＥは５１％であり、一方の図３の構成に基づく本発明の配置のＱＣＥは６０％である。ＱＣＥにおけるこの９％の向上は、海底通信システムなどの長距離伝送システムにとっては重要である。
【００３３】
ＤＲＡ及びＥＤＦＡの他の種々の相補型構成が、許容可能な約２ｄＢの値未満に利得偏差を維持するのに利用され得ると考えられる。実際に、ＤＲＡによって利用されるポンプパワーが約１００ｍＷ以下であり、ＥＤＦＡによってもたらされる利得が約１０ｄＢ以上となるのであれば、相補的な配置はこの所望のレベル（すなわち、２ｄＢ未満）の利得偏差を維持するので、増幅システムに利得平坦化フィルタを含む必要性をなくすことになると考えられる。好適な実施形態は対向伝搬ＤＲＡ及び共伝搬ＥＤＦＡ（又は他のタイプの希土類ドープ増幅器）を利用し得るが、２つの増幅器の構成要素のパワーの寄与及び利得プロファイルが上記のように制御されるのであれば、他の共伝搬及び対向伝搬構成も利用され得ることが理解される。
【００３４】
発明の原理をここで説明したが、この説明は単なる例示であり、発明の範囲についての限定ではないことが当業者には理解される。当業者による変形及び置換は本発明の範囲内のものであると考えられ、以下の特許請求の範囲以外によっては限定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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