(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(ａ) ＣバンドとＬバンドを合わせた広帯域光信号を入力して、Ｃバンド光信号を増幅するための第１光ファイバ増幅部と、
(ｂ) 前記第１光ファイバ増幅部の後方に直列に連結され、入力されたＬバンド光信号を増幅するための第２光ファイバ増幅部と、
(ｃ) 前記第１光ファイバ増幅部と第２光ファイバ増幅部との間に配置され、増幅されたＣバンド光信号とＬバンド光信号をそれぞれ異なる方向に分割するためのＣ／Ｌスプリッタと、
(ｄ) 前記Ｃ／Ｌスプリッタにより分割された増幅された増幅Ｃバンド光信号の利得を平坦化するための利得平坦化フィルタと、
(ｅ) 前記第２光ファイバ増幅部の後方に配置され、増幅された増幅Ｌバンド光信号を第２光ファイバ増幅部に逆方向に流すための反射器と、
(ｆ) 前記Ｃ／Ｌスプリッタの後方かつ前記第２光ファイバ増幅部の前方に配置され、前記Ｃ／Ｌスプリッタにより分割されたＬバンド光信号を入力して前記第２光ファイバ増幅部に供給し、前記反射器により逆方向に流された増幅Ｌバンド光信号を他の方向に分離するためのサーキュレータと、
(ｇ) 前記Ｃ／Ｌスプリッタと利得平坦化フィルタにより分割／利得平坦化された増幅Ｃバンド光信号と前記サーキュレータにより分離された増幅Ｌバンド光信号を結合して、出力段に進行させるためのＣ／Ｌ結合器と、
を備えることを特徴とする広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器。
【請求項２】
前記第１光ファイバ増幅部は、９８０ｎｍ波長選択結合器を通じて９８０ｎｍポンピングレーザーダイオードと連結され、ポンピング光を受信する第１エルビウム添加光ファイバで構成され、
前記第２光ファイバ増幅部は、１４８０ｎｍ波長選択結合器を通じて１４８０ｎｍポンピングレーザーダイオードと連結され、ポンピング光を受信する第２エルビウム添加光ファイバで構成され、
前記サーキュレータは、第２光ファイバ増幅部の増幅過程時に発生するＡＳＥが前記第１光ファイバ増幅部へ流れるのを遮断するように構成されており、
前記第１光ファイバ増幅部により増幅された光信号の逆方向流れを防止するために、前記第１光ファイバ増幅部の前方に第１光アイソレータが配置され、
前記Ｃ／Ｌスプリッタと前記Ｃ／Ｌ結合器との間に第２アイソレータがさらに配置される請求項１記載の広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器。
【請求項３】
前記利得平坦化フィルタは、前記Ｃ／ＬスプリッタとＣ／Ｌ結合器との間に配置される請求項１記載の広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器。
【請求項４】
光信号の分散補償を調節するために、前記利得平坦化フィルタとＣ／Ｌ結合器との間に、単一モード光ファイバが挿入される請求項１記載の広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器。
【請求項５】
(ａ) 多チャンネルのＣバンドの光信号と多チャンネルのＬバンドの光信号とが結合された一本の光信号を入力し、各バンドについてそれぞれ増幅した後に両者を結合し、該結合した光信号を一本の光伝送路へと出力する第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部を含む送信段と、
(ｂ) 所定長さの第１単一モード光ファイバを通じて前記送信段から伝送された光信号を入力し、各バンドについてそれぞれ増幅した後に両者を結合して一本の光信号を出力するための、少なくとも一以上の第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部と、前記増幅された光信号の分散を補償するための所定長さの第１分散補償光ファイバと、を含む光中継器と、
(ｃ) 所定長さの第２単一モード光ファイバを通じて前記光中継器から伝送された光信号を入力し、各バンドについてそれぞれ増幅した後に両者を結合して一本の光信号を出力するための第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部と、前記第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部により増幅された光信号をそれぞれＣバンドとＬバンドに分割して逆多重化する受信器と、を含む受信段と、
からなり、前記第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部、第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部、第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部の内のいずれか一以上が、請求項１乃至４のいずれか１記載の広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器である波長分割多重化光伝送システム。
【請求項６】
前記送信段は、光信号の分散を補償するために、前記多チャンネルのＣバンドの光信号と多チャンネルのＬバンドの光信号とが結合された後の光経路上で、前記第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部の前方に配置された第１分散補償光ファイバをさらに含む請求項５記載の波長分割多重化光伝送システム。
【請求項７】
前記第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部は、第２−１Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器と、前記第２−１Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器の後方に直列に連結された第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器と、をさらに含む請求項５記載の波長分割多重化光伝送システム。
【請求項８】
前記第２−１エルビウム添加光ファイバ増幅器と第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器間に第２分散補償光ファイバが挿入される請求項７記載の波長分割多重化光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエルビウム添加光ファイバ増幅器(ＥＤＦＡ:erbium-doped fiber amplifier)及びこれを採用した波長分割多重化光伝送システムに関するもので、特に、経済的な広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器及びこれを採用した波長分割多重化光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な波長分割多重化(ＷＤＭ)通信方式の光伝送システムは、一つの光ファイバを使用して多波長の光信号を伝送することにより、伝送効率を高めることができる。これは伝送速度に無関係に光信号を伝送することができるので、最近の伝送量が増加している超高速インターネット網において有用に使用されている伝送システムである。この幾何級数的に増加するデータ量により波長分割多重化(ＷＤＭ)通信システムの伝送帯域幅の拡張が要求され、Ｃバンド(C-band：conventional band)とＬバンド(L-band：long-band)を同時に利用する広帯域伝送システムに関する研究が活発に進められている。
【０００３】
図１は１０Ｇｂｐｓの８０チャネルを利用した１６０Ｋｍ単一モード光ファイバ(ＳＭＦ:Single Mode Fiber)光伝送システム１０の一般的な構造を示した図である。図１に示したように、Ｃバンドの４０チャネル光信号は１０Ｇｂｐｓ変調器１１１(modulator)により変調される。変調された信号は分散補償光ファイバ１１３を通過しながら分散補償された後、Ｃバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１１５で増幅される。また、Ｌバンドの４０チャネル光信号は１０Ｇｂｐｓ変調器１１２により変調される。変調された信号は分散補償光ファイバ１１４を通過しながら分散補償された後に、Ｌバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１１６で増幅される。Ｃバンドは１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ間の帯域幅を有し、Ｌバンドは１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍ間の帯域幅を有する。
【０００４】
増幅されたＣバンド光信号とＬバンド光信号は、一つの光ファイバ内で結合される。結合されたＣバンド及びＬバンドの光信号は送信段(transmitter)１１０から出力され８０ＫｍのＳＭＦ１１８を通過した後、光中継器１２０(repeater)に伝送される。光中継器１２０ではＣバンド光信号とＬバンド光信号にそれぞれ分割され、分割されたＣバンドは第２Ｃバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１２１で増幅された後に、分散補償光ファイバ１２３により分散補償され、第３Ｃバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１２５でさらに増幅される。
【０００５】
また、分割されたＬバンド光信号は第２Ｌバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１２２で増幅され、所定長さの分散補償光ファイバ１２４を通過しながら分散補償された後、第３Ｌバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１２６で増幅される。分散補償／増幅されたＣバンド及びＬバンド光信号は一つの光ファイバ内で結合され、８０ＫｍのＳＭＦ１２８を通じて受信段１３０(receiver)に到着する。
【０００６】
受信段１３０に到着したＣバンド及びＬバンド光信号は、それぞれＣバンドとＬバンド光信号に分割され、分割されたＣバンド光信号は第４Ｃバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１３２で増幅され、分割されたＬバンド光信号は第４Ｌバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器１３４で増幅された後に、それぞれ受信器に逆多重化される。
【０００７】
しかしながら、従来の光伝送システムでは、送信段、中継器、受信段でそれぞれ光信号がＣバンドとＬバンドに分けられて、それぞれ分散補償／増幅される過程を経るので、光素子、具体的には増幅器や補償光ファイバの数が２倍になり、システムの製造原価を増大化させる主な原因になっている。
【０００８】
従って、従来の光伝送システムの短所に対して費用対効果の解決策を提供することができる光伝送システムが要求されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、製造原価節減を追求した広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器及びこれを採用した波長分割多重化光伝送システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する本発明の広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器は、(ａ) ＣバンドとＬバンドを合わせた広帯域光信号を入力して、Ｃバンド光信号を増幅するための第１光ファイバ増幅部と、(ｂ) 第１光ファイバ増幅部の後方に直列に連結され、入力されたＬバンド光信号を増幅するための第２光ファイバ増幅部と、(ｃ) 第１光ファイバ増幅部と第２光ファイバ増幅部との間に配置され、増幅されたＣバンド光信号とＬバンド光信号をそれぞれ異なる方向に分割するためのＣ／Ｌスプリッタと、(ｄ) Ｃ／Ｌスプリッタにより分割された増幅された増幅Ｃバンド光信号の利得を平坦化するための利得平坦化フィルタと、(ｅ) 第２光ファイバ増幅部の後方に配置され、増幅された増幅Ｌバンド光信号を第２光ファイバ増幅部に逆方向に流すための反射器と、(ｆ) Ｃ／Ｌスプリッタの後方かつ第２光ファイバ増幅部の前方に配置され、前記Ｃ／Ｌスプリッタにより分割されたＬバンド光信号を入力して前記第２光ファイバ増幅部に供給し、反射器により逆方向に流された増幅Ｌバンド光信号を他の方向に分離させるためのサーキュレータと、(ｇ) Ｃ／Ｌスプリッタと利得平坦化フィルタにより分割／利得平坦化された増幅Ｃバンド光信号とサーキュレータにより分離された増幅Ｌバンド光信号を結合して、出力段に進行させるためのＣ／Ｌ結合器と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
第１光ファイバ増幅部は、９８０ｎｍ波長選択結合器を通じて９８０ｎｍポンピングレーザーダイオードと連結され、ポンピング光を受信する第１エルビウム添加光ファイバで構成され、第２光ファイバ増幅部は、１４８０ｎｍ波長選択結合器を通じて１４８０ｎｍポンピングレーザーダイオードと連結され、ポンピング光を受信する第２エルビウム添加光ファイバで構成され、サーキュレータは、第２光ファイバ増幅部の増幅過程時に発生するＡＳＥが前記第１光ファイバ増幅部へ流れるのを遮断するように構成されており、第１光ファイバ増幅部により増幅された光信号の逆方向流れを防止するために、第１光ファイバ増幅部の前方に第１光アイソレータが配置され、Ｃ／ＬスプリッタとＣ／Ｌ結合器との間に第２アイソレータがさらに配置されるとよい。
【００１２】
利得平坦化フィルタは、Ｃ／ＬスプリッタとＣ／Ｌ結合器との間に配置されると好ましい。
【００１３】
この広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器は、光信号の分散補償を調節するために、利得平坦化フィルタとＣ／Ｌ結合器との間に、単一モード光ファイバが挿入されるとなおよい。
【００１４】
また、本発明では、波長分割多重化光伝送システムをも提供する。このシステムは、(ａ) 多チャンネルのＣバンドの光信号と多チャンネルのＬバンドの光信号とが結合された一本の光信号を入力し、各バンドについてそれぞれ増幅した後に両者を結合し、該結合した光信号を一本の光伝送路へと出力する第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部を含む送信段と、(ｂ) 所定長さの第１単一モード光ファイバを通じて前記送信段から伝送された光信号を入力し、各バンドについてそれぞれ増幅した後に両者を結合して一本の光信号を出力するための、少なくとも一以上の第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部と、増幅された光信号の分散を補償するための所定長さの第１分散補償光ファイバと、を含む光中継器と、(ｃ) 所定長さの第２単一モード光ファイバを通じて前記光中継器から伝送された光信号を入力し、各バンドについてそれぞれ増幅した後に両者を結合して一本の光信号を出力するための第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部と、第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部により増幅された光信号をそれぞれＣバンドとＬバンドに分割して逆多重化する受信器と、を含む受信段と、からなり、前記第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部、第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部、第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部の内のいずれか一以上が、請求項１乃至４のいずれか１記載の広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器であることを特徴とする。
【００１５】
このシステムにおける送信段は、光信号の分散を補償するために、多チャンネルのＣバンドの光信号と多チャンネルのＬバンドの光信号とが結合された後の光経路上で、第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部の前方に配置された第１分散補償光ファイバをさらに含むとよい。
【００１６】
第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部は、第２−１Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器と、第２−１Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器の後方に直列に連結された第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器と、をさらに含むと好ましい。
【００１７】
第２−１エルビウム添加光ファイバ増幅器と第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器間に第２分散補償光ファイバが挿入されるとなおよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい一実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１９】
図２は本発明の望ましい一実施形態による波長分割多重化光伝送システムを示す構成図である。図２に示したように、波長分割多重化光伝送システム２０は、結合されたＣバンド及びＬバンド光信号を増幅する第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２１８を含む送信段２１０と、第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部の後方に直列に連結され、光信号を増幅する第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２２２、２２６と増幅された光信号の分散を補償する第２分散補償光ファイバ２２４とを含む光中継器２２０と、第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部の後方に直列に連結され、光信号を増幅する第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２３２を含む受信段２３０と、からなる。
【００２０】
具体的に説明すると、１０Ｇｂｐｓ変調器２１２はＣバンドの４０チャネル光信号を変調して出力し、１０Ｇｂｐｓ変調器２１４はＬバンドの４０チャネル光信号を変調して出力する。Ｃバンド及びＬバンド光信号は結合され、第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２１８で双方ともに増幅される。第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２１８はＣ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器で構成される。この第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２１８はＣバンドとＬバンドの光信号を増幅する機能を担当する。望ましくは、第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２１８の前方に所定長さの第１分散補償光ファイバ２１６を挿入して、結合されたＣバンド及びＬバンド光信号の分散を補償するとよい。次に、分散補償／増幅された光信号は８０Ｋｍの単一モード光ファイバ２４０を経て光中継器２２０に伝送される。
【００２１】
光中継器２２０は単一モード光ファイバ２４０を通過しながら弱まった光信号を２次に増幅する一以上の第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部(例えば、２２２及び２２６)を含む。第２Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部は第２−１Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器２２２と、第２−１Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器２２２の後方に直列に連結された第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器２２６と、からなる。従って、単一モード光ファイバ２４０を経由した光信号は、第２−１エルビウム添加光ファイバ増幅器２２２、第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器２２６を通過しながら二度増幅される。望ましくは、第２−１エルビウム添加光ファイバ増幅器２２２、第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器２２６間に所定長さの第２分散補償光ファイバ２２４を挿入して、増幅された光信号の分散を補償する。
【００２２】
分散補償／増幅された光信号は８０Ｋｍの第２単一モード光ファイバ２４２を経由して受信段２３０に伝送される。受信段２３０は第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２３２により増幅され、第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部２３２を通過した増幅された光信号は、それぞれＣバンドとＬバンドに分割された後、逆多重化されてそれぞれの受信器に伝送される。
【００２３】
図３を参照して、このような光伝送システムに採用された第１、２、３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部の構成を説明する。参考に、第１、２、３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部は同一、または類似の構成を有することに注意すべきである。図３に示したように、本発明の望ましい一実施形態による光伝送システムに採用された広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器３００(以下、光ファイバ増幅器)は二つの第１光ファイバ増幅部３１０、第２光ファイバ増幅部３２０で構成され、第１光ファイバ増幅部３１０は第１ポンピングレーザーダイオード３１４によりポンピング光が提供され通過する入力光信号を増幅する第１エルビウム添加光ファイバ３１６で構成され、第２光ファイバ増幅部３２０は第２ポンピングレーザーダイオード３２４によりポンピング光が提供され入力光信号を増幅する第２エルビウム添加光ファイバ３２６で構成される。ポンピング光源としてはレーザーダイオードが利用され、このような事実は該当分野の通常の知識を有した者であれば容易に理解できるだろう。
【００２４】
具体的に説明すると、本発明の一実施形態による光ファイバ増幅器３００は、９８０ｎｍ波長選択結合器３１２を通じて９８０ｎｍレーザーダイオード３１４から９８０ｎｍポンピング光を受信し入力光信号を増幅する所定長さの第１エルビウム添加光ファイバ３１６と、１４８０ｎｍ波長選択結合器３２２を通じて１４８０ｎｍポンピングレーザーダイオード３２４から１４８０ｎｍポンピング光を受信し入力光信号を増幅する所定長さの第２エルビウム添加光ファイバ３２６と、を含む。参考に、広帯域はＣバンドとＬバンドを合わせた帯域幅を意味する。
【００２５】
より具体的に本発明の一実施形態による光ファイバ増幅器の構成を説明すると、次の通りである。光ファイバ増幅器３００は、Ｃバンドの光信号を増幅する第１エルビウム添加光ファイバ３１６(ＥＤＦ１)と、第１エルビウム添加光ファイバ３１６の後方に直列に連結され、Ｌバンド光信号を増幅する第２エルビウム添加光ファイバ３２６と、第１エルビウム添加光ファイバ３１６と第２エルビウム添加光ファイバ３２６との間に位置して、入力された光信号をＣバンドとＬバンドにそれぞれ分割するＣ／Ｌスプリッタ３３０(splitter)と、反射された増幅Ｌバンド光信号を分離して他の方向に誘導するサーキュレータ３３２(circulator)と、第２エルビウム添加光ファイバ３２６により増幅されたＬバンド光信号と発生した自然放出光(ＡＳＥ:Amplified Spontaneous Emission)を第２エルビウム添加光ファイバ３２６に向けて逆方向に流す反射器３４４(fiber reflector)と、Ｃ／Ｌスプリッタ３３０により伝送された増幅Ｃバンド光信号とサーキュレータ３３２により伝送された増幅Ｌバンド光信号を結合して、広帯域信号を提供するＣ／Ｌ結合器３４０(combiner)と、Ｃ／Ｌスプリッタ３３０とＣ／Ｌ結合器３４０との間に配置された利得平坦化フィルタ(ＧＦＦ:Gain Flattening Fiber)３３６と、を有している。
【００２６】
光ファイバ増幅器３００は進行する光信号を順方向に進行させ、増幅過程中に発生するＡＳＥの逆方向流れを遮断する第１光アイソレータ３４２を備える。また、サーキュレータ３３２も第２光ファイバ増幅部３２０の増幅過程後に発生するＡＳＥが第１光ファイバ増幅部３１０に逆方向に流れることを遮断する機能を担当する。さらに、Ｃ／Ｌスプリッタ３３０で分割された増幅Ｃバンド光信号が順方向に進行するように第２光アイソレータ３４４が挿入される。
【００２７】
望ましくは、第２光アイソレータ３４４とＣ／Ｌ結合器３４０との間に利得平坦化フィルタ３３６(ＧＦＦ)が挿入され、増幅されたＣバンドの光信号の利得を平坦化する。また、利得平坦化フィルタ３３６とＣ／Ｌ結合器３４０との間に単一モード光ファイバ(ＳＭＦ)３３８が挿入される。
【００２８】
一般的な単一モード光ファイバの場合、Ｃバンドで＋１７ｐｓ／ｎｍ／Ｋｍの色分散値を有するようになるが、Ｌバンドでは色分散値に若干の差異が示される。一般的な８０Ｋｍ単一モード光ファイバである場合、１５５０ｎｍでは＋１３４０ｐｓ／ｎｍの分散値を有し、１５９０ｎｍでは＋１５２０ｐｓ／ｎｍの分散値を有する。本発明の一実施形態による光伝送システムに採用された分散補償光ファイバはＬバンドの分散補償に適合した−１５２０ｐｓ／ｎｍ値を有する。従って、Ｃバンドの光信号の場合、過分散補償になるので、広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器の利得平坦化フィルタ３３６の後方に所定長さの単一モード光ファイバ３３８を挿入して、Ｃバンドの分散値がＬバンドと同一の分散値を有するようにしている。
【００２９】
Ｃ／Ｌスプリッタ３３０は３個のポート(port)を備える。３個のポートのうち、一つのポートは第１光ファイバ増幅部３１０により増幅された増幅Ｃバンドの光信号とＬバンド光信号が入力される入力段であり、他の一つのポートは分割され他の方向に誘導された増幅Ｃバンド光信号の出力段であり、残りの一つのポートは入力光信号のうち、Ｃバンドを除外したＬバンド光信号の出力段である。
【００３０】
また、サーキュレータ３３２も３個のポートを備える。３個のポートのうち、一つのポートは入力光信号の入力段であり、他の一つのポートは入力光信号の出力段、または逆方向に流された増幅Ｌバンド光信号の入力段であり、残りの一つのポートは反射器３３４により逆方向に流された増幅Ｌバンド光信号をＣ／Ｌ結合器３４０で結合するために使用される出力段である。Ｃバンドは１５３０〜１５６０ｎｍの帯域幅を有し、Ｌバンドは１５７０〜１６１０ｎｍの帯域幅を有する。広帯域はＣバンドとＬバンドを合わせた帯域幅である。
【００３１】
以下では前述の構成による光ファイバ増幅器３００の動作に対して説明する。
【００３２】
本発明の一実施形態による広帯域光ファイバ増幅器３００は、第１エルビウム添加光ファイバ３１６を通過しながらＣバンド光信号が増幅され、第２エルビウム添加光ファイバ３２６を順方向及び逆方向に通過しながらＬバンド光信号が増幅される過程を経る。第１エルビウム添加光ファイバ３１６は９８０ｎｍポンピングレーザーダイオード３１４を順方向で使用し、第２エルビウム添加光ファイバ３２６も１４８０ｎｍポンピングレーザーダイオード３２４を順方向で使用する。しかし、９８０ｎｍポンピングレーザーダイオード３１４は逆方向や両方向に採用することもでき、１４８０ｎｍポンピングレーザーダイオード３２４も逆方向や両方向に採用することができる。
【００３３】
第１エルビウム添加光ファイバ３１６は９８０ｎｍ波長選択結合器３１２を通じて９８０ｎｍのポンピング光を受信し順方向に進行する光信号を増幅する。この場合、第１エルビウム添加光ファイバ３１６はポンピング光を受信してＣバンドの光信号を増幅する。
【００３４】
第１エルビウム添加光ファイバ３１６を通過して増幅された光信号は、Ｃ／Ｌスプリッタ３３０でＣバンドとＬバンドに分割され、分割されたＬバンド光信号は、第２エルビウム添加光ファイバ３２６に順方向で印加され、分割されたＣバンド光信号はＣ／Ｌ結合器３４０に進行させられる。次に、Ｃ／Ｌスプリッタ３３０を通過したＬバンド光信号は、第２エルビウム添加光ファイバ３２６を通過しながら増幅される。
【００３５】
第２エルビウム添加光ファイバ３２６を通過しながら増幅された増幅Ｌバンド光信号は、反射器３３４により反射されて第２エルビウム添加光ファイバ３２６に逆方向に再伝送され、再び増幅された後にサーキュレータ３３２に伝送される。この場合、増幅Ｌバンド光信号は反射器３３４で全反射される。
【００３６】
望ましくは、第１エルビウム添加光ファイバ３１６のポンピング光源に使用された９８０ｎｍポンピングレーザーダイオード３１４は、増幅器の雑音指数(noise figure)を低減するために使用され、第２エルビウム添加光ファイバ３２６の増幅光源に使用された１４８０ｎｍポンピングレーザーダイオード３２４は、増幅器の出力を高めるために使用されるとよい。また、望ましくは、サーキュレータ３３２は第２エルビウム添加光ファイバ３２６の増幅過程後に発生したＡＳＥが第１エルビウム添加光ファイバ３１６に逆方向に流れて増幅器の効率を低下させる現象を防止する役割を担当するとよい。さらに、第２エルビウム添加光ファイバ３２６を通過するＬバンド光信号は、第２エルビウム添加光ファイバ３２６を２度通過し２度の増幅効果を得られるので、一般的なＬバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器より短いエルビウム添加光ファイバを利用しても十分な利得を得ることができる。
【００３７】
一方、Ｃ／Ｌスプリッタ３３０により分割された増幅Ｃバンド光信号は、利得平坦化フィルタ３３６を通過しながら利得が平坦化され、単一モード光ファイバ３３８を通過しながらＣバンドの分散値がＬバンドの分散値と同じようになるようにされる。
【００３８】
図４に示したように、本発明の一実施形態によるエルビウム添加光ファイバ増幅器はＣバンドとＬバンド波長でほぼ同一の利得(gain)(ＧＡＩＮ)と雑音指数(noise figure)(ＮＦ)を有する。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明は利得平坦化されたエルビウム添加光ファイバを採用して光伝送システムを具現することにより、光伝送システムの製造原価を節減することができる利点を有する。
【００４０】
以上、具体的な一実施形態を参照して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、各種の変形が本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、該当技術分野における通常の知識をもつ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一実施形態による波長分割多重化光伝送システムを示す構成図。
【図２】本発明の望ましい一実施形態による波長分割多重化光伝送システムを示す構成図。
【図３】本発明の望ましい一実施形態による波長分割多重化光伝送システムに採用された広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器を示す構成図。
【図４】本発明の望ましい一実施形態による広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器の特性を示すグラフ。
【符号の説明】
２０  波長分割多重化光伝送システム
２１０  送信段
２１２、２１４  １０Ｇｂｐｓ変調器
２１６  第１分散補償光ファイバ
２１８  第１Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部
２２０  光中継器
２２２  第２−１Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器
２２４  第２分散補償光ファイバ
２２６  第２−２Ｃ／Ｌエルビウム添加光ファイバ増幅器
２３０  受信段
２３２  第３Ｃ／Ｌ光ファイバ増幅部
２４０  単一モード光ファイバ
２４２  第２単一モード光ファイバ
３００  広帯域エルビウム添加光ファイバ増幅器
３４２  第１光アイソレータ
３１０  第１光ファイバ増幅部
３１２  ９８０ｎｍ波長選択結合器
３１４  第１ポンピングレーザーダイオード
３１６  第１エルビウム添加光ファイバ
３２０  第２光ファイバ増幅部
３２２  １４８０ｎｍ波長選択結合器
３２４  第２ポンピングレーザーダイオード
３２６  第２エルビウム添加光ファイバ
３３０  Ｃ／Ｌスプリッタ
３３２  サーキュレータ
３３６  利得平坦化フィルタ
３３８  単一モード光ファイバ
３４０  Ｃ／Ｌ結合器
３４４  反射器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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