光増幅装置及び光増幅媒体
【課題】 光ファイバを用いる光増幅装置において、信号光の増幅効率及び雑音特性の向上を実現する。
【解決手段】 本発明の光増幅装置１は、信号光Ｌｉｎを増幅する光増幅装置であって、信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体３０と、光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を光増幅媒体のコア内から除去する除去手段３１とを備える。除去手段が除去する所定の波長範囲は、光増幅媒体における信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される。
【解決手段】 本発明の光増幅装置１は、信号光Ｌｉｎを増幅する光増幅装置であって、信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体３０と、光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を光増幅媒体のコア内から除去する除去手段３１とを備える。除去手段が除去する所定の波長範囲は、光増幅媒体における信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムのノード間に設けられ、光ファイバなどにより構成される光増幅装置及び光増幅媒体の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信トラフィック増加を背景として、光通信システムの需要が高まっている。この種の装置では、伝送路ごとに波長多重用光増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier)を備え、伝送路を伝搬する信号光の増幅を行っており、大容量且つ長距離伝送を実現する光増幅中継システムが主流である。ＥＤＦＡは、希土類元素であるエルビウムが添加されたコアを有する光ファイバを用いた信号光の増幅装置の一例であって、光ファイバ中に励起光を照射することでコア内部に反転分布を生成することで、コアを伝搬する信号光の増幅を行っている。しかしながら、ＥＤＦＡを用いる場合、コア内部において発生する自然放出光による雑音光（ＡＳＥ：Amplified Spontaneous Emission）の影響により、信号光のパワーと雑音光パワーの比であるＳ／Ｎの劣化に伴い、伝送特性が劣化する可能性がある。
【０００３】
以下の先行技術文献では、かかるＡＳＥの影響を除去するために、特定の波長成分をコア内から除去するファイバグレーティングを光ファイバ内に設ける構成が説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２１８３８号公報
【特許文献２】特開２０００−２４４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡＳＥは、エルビウム添加光ファイバ内に混入した自然光が反転分布により増幅されることにより生じるものである。例えば上述する先行技術文献には、ファイバグレーティングをエルビウム添加光ファイバの上流側に設ける構成についての記載がある。しかしながら、このように設けられるファイバグレーティングでは、エルビウム添加光ファイバ内の下流域において生じるＡＳＥを除去することが出来ず、Ｓ／Ｎの向上の点では必ずしも十分とは言えない。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑み為されたものであり、光増幅用光ファイバ内で発生する雑音光などの過剰光を好適に除去し、信号光の増幅特性及び伝送特性の向上が可能な光増幅装置及び光増幅媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、開示の光増幅装置は、信号光を増幅する光増幅装置であって、信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体と、光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を光増幅媒体のコア内から除去する除去手段とを備える。尚、かかる除去手段が除去する所定の波長範囲は、光増幅媒体における信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される。具体的には、光増幅媒体における信号光の伝搬方向（言い換えれば、長手方向）における該光増幅媒体に対する信号光の入射端、又は出射端からの距離に応じて決定される所定の波長範囲の光が除去手段により除去される。尚、除去とは、少なくとも光増幅媒体中における光の伝送路であるコア内より除去され、以降の光増幅媒体内の伝搬を防止することを示す趣旨である。
【０００８】
上記課題を解決するために、開示の光増幅媒体は、信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体であって、除去手段が形成される。除去手段は、当該光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、当該光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される所定の波長範囲に属する光を当該光増幅媒体のコア内から除去する。
【発明の効果】
【０００９】
上述した光増幅装置及び光増幅媒体の動作によれば、光増幅媒体中を伝搬する信号光が光増幅媒体のコア内に生じた反転分布により増幅される。より具体的には、例えば、エルビウムなどの希土類が添加された光増幅媒体中に励起光を照射することで、光増幅媒体内の電子が基底状態から励起され、反転分布が生じる。かかる反転分布中を信号光が伝搬することで信号光が増幅される
光増幅媒体に生じる反転分布は、励起光が入射する端部近傍では比較的反転分布率が高く、他端に向かうにつれて励起光パワーの低下とともに反転分布率が低下する。また、光増幅媒体中の反転分布率によって、該光増幅媒体中を伝搬する光の波長ごとの増幅利得が異なる。
【００１０】
従って、信号光の波長に応じて、光増幅媒体のどの位置においてどの波長を除去するかを適宜決定することにより、励起光による励起光率や、信号光の伝送特性が変化する。開示の光増幅装置によれば、光増幅媒体における信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて、除去する光の波長が異なるため、所望の位置において所望の帯域の光を除去することが出来る。このため、光増幅媒体全体において、雑音光の発生を抑制することが可能となる。
【００１１】
また、開示の光増幅装置及び光増幅媒体によれば、信号光帯域内の所定の波長についても、光増幅媒体のコア内から除去することが出来る。上述したように、光増幅媒体中の反転分布率によって、該光増幅媒体中を伝搬する光の波長ごとの増幅利得が異なるため、信号光帯域内でも波長ごとの増幅利得の差が生じることがある。従って、増幅利得が相対的に高い波長成分を選択的に除去することで、波長ごとの増幅利得の差に起因する利得差を平坦化することが可能となり、結果として信号光の伝送効率の向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光通信システム内の光増幅装置の構成を示す図である。
【図２】光増幅媒体中に形成されるファイバグレーティングの構成を示す模式図である。
【図３】光増幅媒体中の励起光の伝搬距離と、励起光により生じる反転分布率との関係を示すグラフである。
【図４】光増幅媒体中の反転分布率ごとの利得波長特性を示すグラフである。
【図５】光増幅媒体中の伝搬距離と光パワーとの関係を示すグラフである。
【図６】光増幅媒体中に設けられるファイバグレーティングの例を示す図である。
【図７】光増幅装置の第１の変形例の構成を示す図である。
【図８】入力信号光の信号帯域に対する除去することが好ましい波長範囲の例を示す表である。
【図９】ファイバグレーティングにおいて除去される光の反射スペクトルを示すグラフである。
【図１０】ファイバグレーティングの温度と、除去される光の波長との関係を示すグラフである。
【図１１】信号光波長に応じた反射波長のシフトの態様を示すグラフである。
【図１２】光増幅装置の第２の変形例の構成を示す図である。
【図１３】光増幅媒体に付加される張力と、ファイバグレーティングにより除去される光の波長との関係を示すグラフである。
【図１４】信号帯域内と信号帯域外との光の除去量の割合を示すグラフである。
【図１５】光増幅媒体中の励起光の単位長さ当たりの低減量の割合と、最悪ノイズの割合との例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（１）構成例
開示の光増幅装置の実施形態である光増幅装置１の構成について図１を参照しながら説明する。図１には、光ファイバを用いた光通信システム内に設けられる光増幅装置１の構造が模式的に示されている。
【００１５】
光増幅装置１は、信号光Ｌが伝搬される光ファイバＦと、信号光パワー測定用のＰＤ（Photo Detector）である入力ＰＤ２０及び出力ＰＤ７０と、希土類が添加される光増幅媒体３０と、該光増幅媒体３０に励起光を供給する励起光源４０とを備えて構成される。更に、光増幅装置１は、入力ＰＤ２０及び出力ＰＤ７０の夫々から測定値の入力を受けて励起光源が供給する励起光のパワーを制御する制御回路８０を備える。
【００１６】
光ファイバＦ上には、入力信号光Ｓｉｎの一部を入力ＰＤ２０に入射させるための光分岐器であるカプラ１０と、励起光源４０からの励起光ＥＬを光ファイバＦに導入するためのカプラ５０と、出力信号光Ｓｏｕｔの一部を出力ＰＤ７０に入射させるためのカプラ６０とが設けられる。
【００１７】
光ファイバＦを伝搬して光増幅装置１に入射した入力信号光Ｌｉｎは、その一部がカプラ１０により分岐され、入力ＰＤ２０に入射する。入力ＰＤ２０は、受光した入力信号光Ｌｉｎのパワーを測定し、入力パワーＰｉｎとして制御回路８０へ通知する。
【００１８】
光増幅媒体３０は、例えば、エルビウムなどの希土類が添加された光ファイバであって、光ファイバＦに対して信号光Ｌが入力可能なよう連結されている。光増幅媒体３０内部には、励起光源４０より供給される励起光ＥＬにより反転分布が生じており、該反転分布中を入力信号光Ｌｉｎが通過することにより、誘導放出による増幅を受ける。
【００１９】
光増幅媒体３０のコア内部には、ファイバグレーティングなど、コア内を伝搬する特定波長範囲の光を除去する除去部材３１が形成されている。光増幅媒体３０と、除去部材３１の一例として挙げたファイバグレーティングの構造について、図２を参照して説明する。
【００２０】
図２は、光増幅媒体３０を光が伝搬する方向に対して直交する方向から見た断面図である。光増幅媒体３０は、エルビウムなどの希土類が添加されたコアと、該コアの周辺に形成されるクラッドとを含む光ファイバである。除去部材３１の一例であるファイバグレーティング（又は、光ファイバブラッググレーティング：ＦＢＧ）３１ａは、光増幅媒体３０に対するレーザ照射などにより形成される、他の部位とは屈折率の異なる部位の集合である。言い換えれば、ファイバグレーティング３１ａは、光増幅媒体３０のコア中に形成されるブラッグ回折格子の集合である。
【００２１】
ファイバグレーティング３１ａの各回折格子間の間隔（言い換えれば、屈折率の異なる部位間の間隔）は、除去する光の波長範囲に応じて設定されている。つまり、ある特定波長の光を除去する目的で、該波長に応じて設定された間隔で設けられる回折格子により、該特定波長の光が回折格子面で反射する。また、ファイバグレーティング３１ａは、各回折格子面が光増幅媒体３０中の光の伝搬方向に対して直交且つ平行でない角度を有して形成される、所謂チルト型のファイバグレーティングである。ファイバグレーティング３１ａによれば、対象となる特定波長の光は回折格子面で反射されて、クラッド内に入射することで、特定波長の光がコア内から除去される。例えば、クラッドはコアより入射する光を好適に吸収可能な吸収材を用いて構成されていてもよい。
【００２２】
図１に戻って説明を続ける。励起光源４０は、光増幅媒体３０に対して励起光ＥＬを供給する、例えば半導体レーザなどの光照射装置である。励起光源４０より照射される励起光ＥＬは、カプラ５０において光ファイバＦ内を伝搬する入力信号光Ｌｉｎに合波され、光増幅媒体３０内に入射する。励起光ＥＬは、光増幅媒体３０中の電子を励起させることで反転分布を生じさせる。尚、生じる反転分布の程度などは、励起光ＥＬのパワーなどに応じて適宜変化するものであり、光増幅媒体３０における入力信号光Ｌｉｎの増幅利得も後に詳述するように光増幅媒体３０中の反転分布の程度を示す反転分布率Ｒａに応じて変化する。励起光源４０は、制御回路８０の制御のもと、供給する励起光ＥＬのパワーなどを適宜変更可能に構成される。
【００２３】
光増幅媒体３０より出力される出力信号光Ｌｏｕｔは、その一部がカプラ６０により分岐され、出力ＰＤ７０に入射する。出力ＰＤ７０は、受光した出力信号光Ｌｏｕｔのパワーを測定し、出力パワーＰｏｕｔとして制御回路８０へ通知する。
【００２４】
制御回路８０は、励起光源４０及びその他の各部の動作を制御するための制御用のＣＰＵ及び情報格納用のメモリなどを含む回路である。制御回路８０は、入力ＰＤ２０より通知される入力信号光Ｌｉｎの入力パワーＰｉｎ及び出力ＰＤ７０より通知される出力信号光Ｌｏｕｔの出力パワーＰｏｕｔから、光増幅媒体３０における入力信号光Ｌｉｎの増幅利得を算出する。また、制御回路８０は、光増幅装置１の後段に設けられる光装置のダイナミックレンジなど、出力信号光Ｌｏｕｔの出力パワーＰｏｕｔの要求値などの通知を受け、光増幅媒体３０における増幅利得を調整するために励起光源４０の励起光パワーを変更する制御を行う。
【００２５】
（２）ファイバグレーティングの構成例
励起光源４０より供給される励起光ＥＬは、光増幅媒体３０中を伝搬するに従って媒体中の電子を励起させることで反転分布を生じさせる。光増幅媒体３０中の増幅に寄与する反転分布の割合を示す反転分布率Ｒａは、光の伝搬方向における距離に大きく依存する。励起光ＥＬのパワーが大きく、信号光パワーが小さい入射端寄りの領域では反転分布率Ｒａは高い。励起光ＥＬのパワーは、光増幅媒体３０中の電子の励起に用いられるため、光増幅媒体３０中の伝搬距離に応じて減衰していく。また、増幅を受けた信号光は、更なる増幅のためにより多くの励起電子からエネルギーを受けるため、伝搬距離が延びるにつれて、反転分布率Ｒａも減衰する。図３は、光増幅媒体３０中の励起光ＥＬの伝搬距離に応じて減衰する反転分布率Ｒａの態様を示すグラフの一例である。図３に示される例では、光増幅媒体３０内の入射端から５ｍ程度の位置に反転分布率Ｒａが最も高くなるピークが存在し、入射端より５ｍ以遠では、伝搬距離に応じて反転分布率Ｒａは減衰していく。
【００２６】
また、光増幅媒体３０における入力信号光Ｌｉｎの増幅利得は、入力信号光Ｌｉｎの波長、及び光増幅媒体３０中の反転分布率に応じて変化する。図４に、入力信号光Ｌｉｎの波長、及び光増幅媒体３０中の反転分布率に応じた増幅利得の関係をグラフで示す。
【００２７】
図４に示されるように、入力信号光Ｌｉｎの波長に対する光増幅媒体３０中の単位長さ当たりの増幅利得（ｄＢ／ｍ）を示す特性（以下、利得波長特性と称して説明する）は、光増幅媒体３０中の反転分布率Ｒａに応じて夫々異なる態様をとる。具体的には、反転分布率Ｒａが７０％以上であるなど比較的高い場合、一般的にＣ−ｂａｎｄと称される１５３０ｎｍ乃至１５６１ｎｍ程度の帯域において、増幅利得が最も高まるピークが存在する。他方で、反転分布Ｒａが７０％より低い場合、Ｃ−ｂａｎｄにおいて増幅利得が高まるピークは目立つものではなく、また、反転分布率Ｒａが３０％を下回るなど比較的低い場合では、増幅利得が一段と低下する逆のピークが存在する。一方で、一般的にＬ−ｂａｎｄと称される１５７０．４ｎｍ乃至１６０７．０４ｎｍ程度の帯域においては、反転分布Ｒａが７０％より低い場合に増幅利得が高まるという特徴がある。
【００２８】
以上、説明した内容に基づけば、信号光及び励起光の夫々のパワーと、光増幅媒体３０中の伝搬距離との関係は、図５のグラフに示されるような態様となる。つまり、光増幅媒体３０に入射した励起光ＥＬは、光増幅媒体３０中の伝搬距離に応じてパワーが減衰していく。他方で、入力パワーＬｉｎで光増幅媒体３０に入射した信号光は、光増幅媒体３０中の伝搬距離に応じてパワーが増幅していく。
【００２９】
図５のグラフにおいて、反転分布率Ｒａのピークが生じる光増幅媒体３０内の伝搬距離が０乃至１０ｍの領域においては、図４に示されるように１５３０ｎｍ近傍の帯域（以下、単に１５３０ｎｍ帯と称して説明する）の増幅利得が大きくなる。このため、この領域においては、１５３０ｎｍ帯に属する波長領域の信号光及び雑音光の増幅利得が高くなり、増幅された雑音光によるＳ／Ｎの劣化が生じる場合がある。また、１５３０ｎｍ帯に属する波長領域の光が選択的に高い増幅利得を受けるため、信号光帯域内の各波長の光ごとに増幅利得の差異によるパワーの差が生じる場合がある。
【００３０】
他方で、入射端から１０ｍ以遠の領域においては、１５７０ｎｍ近傍の帯域（以下、単に１５７０ｎｍ帯と称して説明する）の増幅利得が大きくなる。このため、この領域においては、１５７０ｎｍ帯に属する波長領域の信号光及び雑音光の増幅利得が高くなり、増幅された雑音光によるＳ／Ｎの劣化が生じる場合がある。また、１５７０ｎｍ帯に属する波長領域の光が選択的に高い増幅利得を受けるため、信号光帯域内の各波長の光ごとに増幅利得の差異によるパワーの差が生じる場合がある。
【００３１】
図６に、光増幅媒体３０中に形成される除去手段３１の具体例であるファイバグレーティング３１ａについて、その形成位置と除去する波長との例を示す。図６（ａ）は、光増幅装置１が備える光増幅媒体３０中の除去手段３１の第１の構成例を示す図である。図６（ａ）に示されるように、第１の構成例においては、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内に、１５３０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｂが形成され、１０ｍ以遠の領域には、１５７０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｃが形成される。
【００３２】
光増幅媒体３０による増幅効果により、１５３０ｎｍ帯に属する光は、入射端から１０ｍまでの領域内において選択的に高い増幅利得を受ける。従って、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内では、１５３０ｎｍ帯に属する雑音光が増幅により大量に発生する。然るに、ファイバグレーティング３１ｂによれば、当該ファイバグレーティング３１ｂが設けられる領域において高い増幅利得を受ける１５３０ｎｍ帯に属する雑音光を選択的に除去することが出来る。
【００３３】
このように光増幅媒体３０による、自然発生するＡＳＥなどの雑音光を除去することで、光増幅媒体３０中を伝搬する光の内の雑音光のレベルを抑制することが出来る。従って、光増幅媒体３０中の反転分布が入力信号光Ｌｉｎ以外の雑音光の増幅に消費されることを抑制し、入力信号光Ｌｉｎに対する増幅効率の向上に繋がる。また、雑音光の除去、及び増幅の抑制により、入力信号光ＬｉｎのＳ／Ｎなどの伝送特性の向上との利点もある。
【００３４】
一方、光増幅媒体３０による増幅効果により、１５７０ｎｍ帯に属する光は、入射端から１０ｍ以遠の領域内において選択的に高い増幅利得を受ける。従って、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍ以遠の領域内では、１５７０ｎｍ帯に属する雑音光が増幅により大量に発生する。然るに、ファイバグレーティング３１ｃによれば、当該ファイバグレーティング３１ｃが設けられる領域において高い増幅利得を受ける１５７０ｎｍ帯に属する雑音光を選択的に除去することが出来る。
【００３５】
尚、以上説明したように構成される光増幅装置１に入射する入力信号光Ｌｉｎが、信号帯域に属する相異なる波長の複数の信号光を含んで成る場合、信号光のうち少なくとも一部の波長が上述した１５３０ｎｍ帯又は１５７０ｎｍ帯に属する場合が考えられる。このとき、信号帯域に属する信号光についてもファイバグレーティングによる除去が生じる。具体的には、入射端から１０ｍまでの領域内に設けられるファイバグレーティング３１ｂによって、該入射端から１０ｍまでの領域内において高い増幅利得を受ける１５３０ｎｍ帯に属する信号光が選択的に除去される。また、入射端から１０ｍ以遠の領域内に設けられるファイバグレーティング３１ｃによって、該入射端から１０ｍ以遠の領域内において高い増幅利得を受ける１５７０ｎｍ帯に属する信号光が選択的に除去される。
【００３６】
以上説明したように、入力信号光Ｌｉｎに含まれる相異なる複数通りの波長の信号光のうち、増幅利得の高い信号帯域について選択的に除去されることにより、入力信号光Ｌｉｎに含まれる各波長の信号光についての増幅利得を平坦化する効果が得られる。このため、信号帯域における一部の波長の信号光について過剰な増幅が行われることを抑制し、入力信号光Ｌｉｎに含まれる全波長の信号光における増幅効率の向上に繋がる。
【００３７】
光増幅装置１が備える除去手段３１の第２の構成例について、図６（ｂ）を参照して説明する。図６（ｂ）に示されるように、第２の構成例においては、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内に、１５３０ｎｍ帯に属する光を除去する複数のファイバグレーティング３１ｄ及び３１ｅが形成され、１０ｍ以遠の領域には、１５７０ｎｍ帯に属する光を除去する複数のファイバグレーティング３１ｆ、３１ｇ及び３１ｈが形成される。
【００３８】
反転分布が生じている光増幅媒体３０中では、伝搬する光は連続的に増幅効果を受ける。このため、光増幅媒体３０中を伝搬する入力信号光Ｌｉｎは、連続的に増幅することでパワーが次第に増加する。他方で、ＡＳＥなどの雑音光も連続的に生じ、光増幅媒体３０中を伝搬することで増幅効果を受ける。
【００３９】
除去手段３１の第２の構成例によれば、入射端から１０ｍまでの領域内において、ファイバグレーティング３１ｄによる１５３０ｎｍ帯の光の除去により、該１５３０ｎｍ帯に属する雑音光の抑制や、信号光の過剰な増幅が抑制される。更に、ファイバグレーティング３１ｄが設けられる領域より出力端側において新たに発生した１５３０ｎｍ帯に属する雑音光や過剰な信号光は、ファイバグレーティング３１ｅにより除去される。
【００４０】
入射端から１０ｍ以遠の領域においては、ファイバグレーティング３１ｆにより、該１５７０ｎｍ帯に属する雑音光の抑制や、信号光の過剰な増幅が抑制される。更に、ファイバグレーティング３１ｆが設けられる領域より出力端側において新たに発生した１５７０ｎｍに属する雑音光や過剰な信号光は、ファイバグレーティング３１ｇにより除去される。更に、ファイバグレーティング３１ｇが設けられる領域より出力端側において新たに発生した１５７０ｎｍ帯に属する雑音光や過剰な信号光は、ファイバグレーティング３１ｈにより除去される。
【００４１】
このように除去手段３１の第２の構成例によれば、光増幅媒体３０中において連続的に発生する雑音光や過剰な信号光を複数設けられたファイバグレーティングにより除去することで、雑音光の発生及び信号光の過剰な増幅の抑制が可能となる。
【００４２】
尚、図６（ｂ）を参照して説明した例では、入射端から１０ｍまでの領域内には、ファイバグレーティング３１ｄ及び３１ｅの２つのファイバグレーティングが設けられているが、１５３０ｎｍ帯の光を除去するより多くのファイバグレーティングが設けられてもよい。この場合のファイバグレーティングの数及び設置位置などの設置条件は、雑音光の発生や信号光の増幅の度合いに応じて適宜決定されてよい。
【００４３】
しかしながら、ファイバグレーティングの設置数が増えることにより、１５３０ｎｍ帯に含まれる信号光の除去量が増加するため、設置数が過剰に多くなることで信号光の増幅利得の低減に繋がる。このとき、入力信号光Ｌｉｎの過剰な除去による増幅効率の劣化や、Ｓ／Ｎなどの雑音特性の劣化が生じる場合がある。このため、ファイバグレーティングの設置数、又は各ファイバグレーティングにおける光の除去量のいずれかについて少なくとも、好適な信号光の増幅効率又は雑音特性を実現可能な態様について、実験又はシミュレーションなどにより決定されることが好ましい。
【００４４】
尚、各ファイバグレーティングにおける光の除去量は、ファイバグレーティングにおける反射率に応じたものであり、かかる反射率は夫々反射しようとする（言い換えれば除去しようとする）光の波長に応じて異なる。ファイバグレーティングにおける反射率は、ファイバグレーティング長及び各ファイバグレーティングにおける屈折率の変調度合いに依存する。従って、ファイバグレーティングの設置数が増える場合に、各ファイバグレーティングの長さ及び屈折率の変調度合いを適宜変更することで、好適な光の除去量を設定することが可能となる。
【００４５】
ファイバグレーティングが複数設けられる場合の設置位置について、一部の領域に密集して設けられる場合、一のファイバグレーティングによる除去後に、雑音光の発生や過剰な信号光の増幅が生じる前に次のファイバグレーティングによる除去が行われることとなる。この場合、雑音光の除去による雑音特性の向上効果が低下する一方で、１５３０ｎｍ帯に属する信号帯域内の光の除去量が増加するため、信号光の増幅効果が劣化する可能性がある。
【００４６】
従って、ファイバグレーティングが複数設けられる場合の設置位置について、第１のファイバグレーティングによる除去後の領域において新たに発生した雑音光や過剰な信号光を除去するよう、所定の距離離隔した位置に第２のファイバグレーティングが設けられることが好ましい。また、第３のファイバグレーティングが設けられる場合、第２のファイバグレーティングより出力端側に該所定の距離離隔した位置に設けられることが好ましい。更に多数のファイバグレーティングが設けられる態様の場合、入射端から所定の距離離隔した位置に第１のファイバグレーティングの設置位置が設定され、以降、該所定の距離を一定の間隔として周期的又は分布的に設置位置が設定されてもよい。このとき、好適な信号帯域の増幅効率及び雑音特性が得られるファイバグレーティングの設置位置について、例えば実験やシミュレーションにより決定されることが好ましい。
【００４７】
以上については、入射端から１０ｍ以遠の領域内に設けられる１５７０ｎｍ帯の除去用のファイバグレーティングについても同様である。
【００４８】
光増幅装置１が備える除去手段３１の第３の構成例について、図６（ｃ）を参照して説明する。図６（ｃ）に示されるように、第３の構成例においては、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内に、１５３０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｉが連続的に形成され、入力端より１０ｍから出力端までの領域には、１５７０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｊが連続的に形成される。
【００４９】
このように構成することでも、連続的に発生する雑音光や過剰な信号光の抑制を除去することが可能となる。尚、第３の構成例では、第１の構成例及び第２の構成例と比較して光増幅媒体３０中に形成されるファイバグレーティングの長さが増加する。このため、信号帯域内の光の除去量が過剰とならないように、ファイバグレーティングにおける屈折率の変調度合いを適宜調整することで、単位長さ当たりの光の除去量が相対的に低く設定されることが好ましい。この場合、ファイバグレーティングの製造が比較的容易となるという点でも有益となる。
【００５０】
（３）除去する光の波長範囲の変更を可能とする変形例
光増幅装置１の変形例として、光増幅媒体３０中の除去部材３１において除去される光の波長範囲の変更を可能とする構成について説明する。
【００５１】
図７は、光増幅装置１の第１の変形例である光増幅装置１−１の基本的な構成を示すブロック図である。尚、図７において、図１と同一の番号を付している部分については、特に説明のない限りにおいて、上述した光増幅装置１と同様の構成であってもよく、説明を省略する。
【００５２】
図７に示されるように、光増幅装置１−１は、制御回路８０に接続される反射制御部９０と、該反射制御部９０に接続され、光増幅媒体３０及び光増幅媒体３０中の除去手段３１の一例たるファイバグレーティング３１ａの温度を調節する温度調節部９１を備える。
【００５３】
反射制御部９０は、ＣＰＵなどを含む演算回路及びメモリなどの格納手段を有する回路である。反射制御部９０は、制御回路８０又は外部の回路より入力信号光Ｌｉｎの波長の入力を受け、温度調節部９１に対して温度調節のための指示を通知する。具体的には、反射制御部９０は、入力信号光Ｌｉｎの波長に基づき、該波長に対するファイバグレーティング３１ａの光の除去量を決定し、温度調節部９１に対する指示を行う。
【００５４】
温度調節部９１は、光増幅媒体３０の一例である希土類が添加される光ファイバの温度調節用のヒータなどであり、反射制御部９０の指示に基づいて光増幅媒体３０及びファイバグレーティング３１ａの温度を変更することで、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長範囲を変更する。
【００５５】
反射制御部９０は、入力信号光Ｌｉｎの波長範囲に対して、除去することが好ましい波長範囲を決定し、該波長範囲に対する除去量が適切となるよう温度調節部９１に対する指示を行う。「除去することが好ましい波長範囲」とは、入力信号光Ｌｉｎの波長に対する雑音光となる波長範囲を示す趣旨である。該波長範囲の光を除去することで、入力信号光Ｌｉｎの増幅効率や出力信号光Ｌｏｕｔの雑音特性が向上する。
【００５６】
図８の表に、入力信号光Ｌｉｎに含まれる信号光の波長に対して、除去されることが好ましい波長範囲の一例について示す。波長１５３０ｎｍ乃至１５６１ｎｍ程度の所謂Ｃ−ｂａｎｄの信号光に対しては、雑音光となる１５２９ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。また、波長１５７０．４ｎｍ乃至１６０７．０４ｎｍ程度の所謂Ｌ−ｂａｎｄの信号光に対しては、雑音光となる１５３０ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。また、波長１５３０ｎｍの信号光に対しては、雑音光となる１５２９ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。また、波長１５５０ｎｍの信号光に対しては、雑音光となる１５３０ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。
【００５７】
反射制御部９０は、このように光増幅装置１−１に入射する入力信号光Ｌｉｎの波長に対して、除去することが好ましい波長範囲を示すデータベースなどをメモリ内に有している。反射制御部９０は、制御回路８０などより入力される入力信号光Ｌｉｎの波長を参照し、かかるデータベースを参照することで除去することが好ましい波長範囲を決定する。
【００５８】
一般的に、ファイバグレーティング３１ａは、ある波長の反射率を最も高めるよう設定する場合、該波長を中心とする近傍の波長に対しても所定の反射率で反射を行う反射スペクトルを有する。図９のグラフに、ある波長を最も反射率が高まる中心波長とする際のファイバグレーティング３１ａにおける光の除去量の反射スペクトルの例を示す。図９に示されるように、光の除去量は、中心波長に対して最も高まり、中心波長から離れるにつれて次第に低減する。
【００５９】
反射制御部９０は、光増幅媒体３０中のファイバグレーティング３１ａについて、このような除去量の波長スペクトルを示すデータをメモリ内に有している。反射制御部９０は、上述のように決定される除去することが好ましい波長範囲と、ファイバグレーティング３１ａの除去量の反射スペクトルを示すデータを参照し、ファイバグレーティング３１ａにおいて除去する中心波長を決定する。
【００６０】
ファイバグレーティング３１ａでは、回折格子間の間隔に応じて除去する光の波長範囲が変化する。温度調節部９１の動作によれば、光増幅媒体３０の温度を変化させることで熱膨張又は熱収縮により、ファイバグレーティング３１ａ内の回折格子間の間隔を変化させることが出来る。図１０のグラフに、ファイバグレーティング３１ａの温度と除去される光の波長との関係の一例を示す。図１０に示されるように、ファイバグレーティング３１ａでは、温度に応じて除去する光の波長範囲が線形に変動する。
【００６１】
反射制御部９０は、このようなファイバグレーティング３１ａの温度と除去される光の波長との関係を示すデータをメモリ内に有している。反射制御部９０は、上述のように決定される、除去することが好ましい波長範囲に応じた中心波長が、ファイバグレーティング３１ａにおける除去波長となるようにファイバグレーティング３１ａの温度を調節するよう、温度調節部９１に対する指示内容を決定する。
【００６２】
図１１のグラフに、反射制御部９０の制御によるファイバグレーティング３１ａの反射スペクトルの中心波長のシフトの態様を示す。図１１は、入力信号光Ｌｉｎの波長が信号帯域λａの場合のファイバグレーティング３１ａにより除去される波長と、信号帯域λｂの場合のファイバグレーティング３１ａにより除去される波長との間のシフトの態様を示すグラフである。図１１の例では、入力信号光Ｌｉｎの信号帯域λａがＡ乃至Ｂ（Ｂ＞Ａ）である場合、光増幅媒体３０に設けられるファイバグレーティング３１ａは、Ｃ（Ｃ＜Ａ）乃至Ａの範囲、及びＢ乃至Ｄ（Ｄ＞Ｂ）の範囲の光を除去するよう設定されている。入力信号光Ｌｉｎの信号帯域がλａから、Ｃ乃至Ｂの範囲である信号帯域λｂに変更される場合、反射制御部９０は、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長範囲を変更するよう温度調節部９１の動作を制御する。具体的には、反射制御部９０は、温度調節部９１に対して、ファイバグレーティング３１ａにおける除去する光の波長範囲がＣ乃至Ａに設定される部分の温度を変更し、除去する光の波長範囲をＥ（Ｅ＜Ｃ）乃至Ｃに設定するよう、指示を行う。一方で、ファイバグレーティング３１ａにおける除去する光の波長範囲がＢ乃至Ｄに設定される部分については、変更の必要がないため、温度の変更を指示しない。
【００６３】
以上説明した光増幅装置１−１の動作によれば、入力信号光Ｌｉｎの波長又は信号帯域に応じて、ファイバグレーティング３１ａの反射スペクトルの中心波長をシフトさせることが出来る。従って、波長範囲の異なる複数の入力信号光Ｌｉｎに応じて、適切な信号光の過剰な増幅や、雑音光の発生を抑制することが可能となる。
【００６４】
光増幅装置１の第１の変形例である光増幅装置１−１では、光増幅媒体３０中の熱膨張又は熱収縮により、ファイバグレーティング３１ａ内の回折格子間の間隔を変更することで、除去される光の波長を変更している。しかしながら、その他何らかの態様により、除去部材３１又は除去部材３１の一例であるファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長を変更する構成であってもよい。
【００６５】
図１２は、光増幅装置１の第２の変形例である光増幅装置１−２の基本的な構成を示すブロック図である。尚、図１２において、図１又は図７と同一の番号を付している部分については、特に説明のない限りにおいて、上述した光増幅装置１又は光増幅装置１−１と同様の構成であってもよく、説明を省略する。
【００６６】
図１２に示されるように、光増幅装置１−２は、反射制御部９０に接続される張力センサ９２と、アクチュエータ９３とを備える。
【００６７】
張力センサ９２は、光増幅媒体３０に付加される張力をモニタして反射制御部９０に通知する。アクチュエータ９３は、反射制御部９０の制御のもと決定される所定の張力を光増幅媒体３０に付加するように駆動するモータ類である。
【００６８】
反射制御部９０は、上述のように決定される除去することが好ましい波長範囲及び該波長範囲に応じた中心波長が好適な除去の対象となるように、アクチュエータ９３を動作させてファイバグレーティング３１ａの回折格子間の間隔を調節する。図１３のグラフに、光増幅媒体３０に付加される張力と、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長との関係の一例を示す。図１３に示されるように、ファイバグレーティング３１ａでは、光増幅媒体３０に付加される張力に応じて除去する光の波長範囲が線形に変動する。
【００６９】
反射制御部９０は、このような光増幅媒体３０に付加される張力と、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長との関係を示すデータをメモリ内に有している。反射制御部９０は、上述のように決定される、除去することが好ましい波長範囲に応じた中心波長が、ファイバグレーティング３１ａにおける除去波長となるように、光増幅媒体３０に付加する張力を決定し、該張力が付加されるようアクチュエータ９３の動作を制御する。
【００７０】
以上説明したように、光増幅装置１の第２の変形例である光増幅装置１−２によれば、光増幅装置１−１と同様に、ファイバグレーティング３１ａの反射スペクトルの中心波長をシフトさせることが出来る。従って、このような構成を用いる場合であっても、波長範囲の異なる複数の入力信号光Ｌｉｎに応じて、適切な信号光の過剰な増幅や、雑音光の発生を抑制することが可能となる。
【００７１】
（４）効果
上述したように、光増幅装置１、並びに光増幅装置１−１及び光増幅装置１−２によれば、誘導放出による伝搬光の増幅が行われる光増幅媒体３０から、特定の波長の光を除去することで、信号光の増幅効率と、雑音特性との向上を図ることが出来る。
【００７２】
尚、上述したようにファイバグレーティング３１ａによる特定の波長の光を除去する態様として、信号帯域外の波長の光のみ除去する場合と、信号帯域内の光についても除去する場合との２通りが考えられる。
【００７３】
信号帯域外の光のみ除去する場合、ＡＳＥなどの雑音光の発生及び増幅を抑制することで、光増幅媒体３０内の反転分布のエネルギーが信号帯域内の光の増幅に関与しない増幅により減少することを抑制出来、結果として信号帯域内の光の増幅効率の向上に繋がる。また、雑音光のパワーを低く抑えることが出来るため、出力信号光Ｌｏｕｔの雑音特性を大きく向上させることが出来る。
【００７４】
この場合でも、ファイバグレーティング３１ａによる除去量の反射スペクトルにより信号帯域内の光について多少の除去が生じることが考えられる。このため、信号帯域内の光の除去による増幅効率及び雑音特性の劣化を低く抑制するよう、ファイバグレーティング３１ａの除去する光の波長特性（例えば、除去量、中心波長及び半値幅）が設定されることが求められる。
【００７５】
他方で、信号帯域内の光についても除去する場合、信号帯域内の特に高い増幅利得を受ける波長の光について選択的に除去することで、過剰な増幅を抑制し、信号光波長の利得差を平坦化することが出来る。これにより、信号帯域内の光の増幅効率を向上させることが出来る。また、信号帯域外の光も併せて除去することで、ＡＳＥなどの雑音光の発生及び増幅を抑制し、信号帯域内の光の増幅効率と雑音特性とを向上させることが出来る。
【００７６】
一方で、信号帯域内の光を除去することにより、増幅効率と雑音特性との劣化も生じることとなる。特に、信号帯域内の光の除去量が大きい場合、増幅効果を過剰に抑制することに繋がり、増幅効率の大きな劣化に繋がる。そこで、増幅効率と雑音特性との劣化が向上効果を上回ることがないよう、除去する光の波長特性が高精度で設定されることが好ましい。一般的に、ファイバグレーティング３１ａは、反射率に係る反射スペクトルの設計性が高く、高精度な波長特性の設定が可能であるとされており、除去部材３１を構成する上で有益である。また、信号帯域内の光の除去量について、信号帯域外の光の除去量に比べて低く設定されることが好ましい。図１４のグラフに、波長ごとの光の除去量の割合の例を示す。図１４に示されるように、信号帯域外の光の除去量に対して、信号帯域内の光の除去量は、１０％未満程度に設定されることが好ましい。
【００７７】
図１５のグラフに、光増幅装置１の効果として、除去部材３１による除去を行わない場合と比較した光増幅媒体３０中の励起光ＥＬの単位長さ当たりの低減量の割合と、最悪ノイズの割合との例を示す。図１５（ａ）は、除去なしの場合と比較した励起光ＥＬの単位長さ当たりの低減量の割合を示すグラフであって、図１５（ｂ）は、除去なしの場合と比較した最悪ノイズの割合を示すグラフである。尚、いずれの場合においても、入力信号光Ｌｉｎの信号帯域は所謂拡張Ｌ−ｂａｎｄと称される１５５３ｎｍ乃至１６０７．０４ｎｍの波長範囲であって、信号帯域内の１５７０ｎｍを中心波長とする除去と、信号帯域外の１５３０ｎｍを中心波長とする除去とを組み合わせている。尚、光増幅媒体３０中の単位長さ当たりの除去量は、信号帯域外の１５３０ｎｍを中心波長とする場合の除去量を１００％とすると、信号帯域内の１５７０ｎｍを中心波長とする場合の除去量は（小）１．１１％、（中）１．２０％、（大）２．６７％となる。
【００７８】
図１５（ａ）に示されるように、励起光ＥＬの単位長さ当たりの低減量は、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯を除去することで３％程度低減する。また、信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで５％程度と大きく低減する。また、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯と併せて信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで、８％程度と更に大きく低減する。
【００７９】
図１５（ｂ）に示されるように、出力信号光Ｌｏｕｔの最悪ノイズは、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯を除去することで７％程度と大きく低減する。また、信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで２％程度低減する。また、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯と併せて信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで、全体で９％程度低減する。このように、信号帯域外の光の除去により、信号帯域内の光の除去と比較してより大きく最悪ノイズを抑制することが可能となり、雑音特性を大きく向上させる。
【００８０】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう光増幅装置及び光増幅媒体などもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。例えば、除去手段としてファイバグレーティング以外の構成を用いて光増幅装置及び光増幅媒体を構成してもよい。
【００８１】
以上、本明細書で説明した実施形態について、以下の付記にまとめる。
【００８２】
（付記１）
信号光を増幅する光増幅装置であって、
前記信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体と、
前記光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を前記光増幅媒体のコア内から除去する除去手段と
を備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定されることを特徴とする光増幅装置。
【００８３】
（付記２）
前記光増幅媒体に対して励起光を供給することで、前記光増幅媒体のコア内に反転分布を生じさせる励起手段を更に備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長と、前記光増幅媒体中の反転分布の程度とに基づいて決定されることを特徴とする付記１に記載の光増幅装置。
【００８４】
（付記３）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含み、
前記除去手段は、前記所定の波長範囲のうち前記信号光の波長外の光と比較して、前記信号光の波長の光を除去する量が低く設定されることを特徴とする付記１又は２に記載の光増幅装置。
【００８５】
（付記４）
前記除去手段は、前記コア内に形成される、前記信号光の伝搬方向に対して所定の角度を有するブラッグ回折格子を含むファイバグレーティングであることを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【００８６】
（付記５）
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向に沿って所定の周期で複数形成されることを特徴とする付記４に記載の光増幅装置。
【００８７】
（付記６）
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向の全長にわたって形成されることを特徴とする付記４に記載の光増幅装置。
【００８８】
（付記７）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする付記４に記載の光増幅装置。
【００８９】
（付記８）
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングにおける前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする付記７に記載の光増幅装置。
【００９０】
（付記９）
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングを伸縮させることにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする付記７又は８に記載の光増幅装置。
【００９１】
（付記１０）
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングの温度を変更することにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする付記７から９のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【００９２】
（付記１１）
前記光増幅媒体に対して励起光を供給することで、前記光増幅媒体のコア内に反転分布を生じさせる励起手段を更に備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長と、前記コア内を伝搬する光の波長及び前記光増幅媒体中の反転分布の程度により決定される前記コア内を伝搬する光に対する増幅利得とに基づいて決定されることを特徴とする付記１に記載の光増幅装置。
【００９３】
（付記１２）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含まないことを特徴とする付記１又は２に記載の光増幅装置。
【００９４】
（付記１３）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含むことを特徴とする付記１又は２に記載の光増幅装置。
【００９５】
（付記１４）
信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体であって、
当該光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、当該光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される所定の波長範囲に属する光を当該光増幅媒体のコア内から除去する除去手段が形成されることを特徴とする光増幅媒体。
【符号の説明】
【００９６】
１ 光増幅装置、
１０、５０、６０ カプラ、
２０ 入力ＰＤ、
３０ 光増幅媒体、
３１ 除去部材、
３１ａ〜３１ｊ ファイバグレーティング、
４０ 励起光源、
７０ 出力ＰＤ、
８０ 反射制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムのノード間に設けられ、光ファイバなどにより構成される光増幅装置及び光増幅媒体の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信トラフィック増加を背景として、光通信システムの需要が高まっている。この種の装置では、伝送路ごとに波長多重用光増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier)を備え、伝送路を伝搬する信号光の増幅を行っており、大容量且つ長距離伝送を実現する光増幅中継システムが主流である。ＥＤＦＡは、希土類元素であるエルビウムが添加されたコアを有する光ファイバを用いた信号光の増幅装置の一例であって、光ファイバ中に励起光を照射することでコア内部に反転分布を生成することで、コアを伝搬する信号光の増幅を行っている。しかしながら、ＥＤＦＡを用いる場合、コア内部において発生する自然放出光による雑音光（ＡＳＥ：Amplified Spontaneous Emission）の影響により、信号光のパワーと雑音光パワーの比であるＳ／Ｎの劣化に伴い、伝送特性が劣化する可能性がある。
【０００３】
以下の先行技術文献では、かかるＡＳＥの影響を除去するために、特定の波長成分をコア内から除去するファイバグレーティングを光ファイバ内に設ける構成が説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２１８３８号公報
【特許文献２】特開２０００−２４４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡＳＥは、エルビウム添加光ファイバ内に混入した自然光が反転分布により増幅されることにより生じるものである。例えば上述する先行技術文献には、ファイバグレーティングをエルビウム添加光ファイバの上流側に設ける構成についての記載がある。しかしながら、このように設けられるファイバグレーティングでは、エルビウム添加光ファイバ内の下流域において生じるＡＳＥを除去することが出来ず、Ｓ／Ｎの向上の点では必ずしも十分とは言えない。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑み為されたものであり、光増幅用光ファイバ内で発生する雑音光などの過剰光を好適に除去し、信号光の増幅特性及び伝送特性の向上が可能な光増幅装置及び光増幅媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、開示の光増幅装置は、信号光を増幅する光増幅装置であって、信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体と、光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を光増幅媒体のコア内から除去する除去手段とを備える。尚、かかる除去手段が除去する所定の波長範囲は、光増幅媒体における信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される。具体的には、光増幅媒体における信号光の伝搬方向（言い換えれば、長手方向）における該光増幅媒体に対する信号光の入射端、又は出射端からの距離に応じて決定される所定の波長範囲の光が除去手段により除去される。尚、除去とは、少なくとも光増幅媒体中における光の伝送路であるコア内より除去され、以降の光増幅媒体内の伝搬を防止することを示す趣旨である。
【０００８】
上記課題を解決するために、開示の光増幅媒体は、信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体であって、除去手段が形成される。除去手段は、当該光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、当該光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される所定の波長範囲に属する光を当該光増幅媒体のコア内から除去する。
【発明の効果】
【０００９】
上述した光増幅装置及び光増幅媒体の動作によれば、光増幅媒体中を伝搬する信号光が光増幅媒体のコア内に生じた反転分布により増幅される。より具体的には、例えば、エルビウムなどの希土類が添加された光増幅媒体中に励起光を照射することで、光増幅媒体内の電子が基底状態から励起され、反転分布が生じる。かかる反転分布中を信号光が伝搬することで信号光が増幅される
光増幅媒体に生じる反転分布は、励起光が入射する端部近傍では比較的反転分布率が高く、他端に向かうにつれて励起光パワーの低下とともに反転分布率が低下する。また、光増幅媒体中の反転分布率によって、該光増幅媒体中を伝搬する光の波長ごとの増幅利得が異なる。
【００１０】
従って、信号光の波長に応じて、光増幅媒体のどの位置においてどの波長を除去するかを適宜決定することにより、励起光による励起光率や、信号光の伝送特性が変化する。開示の光増幅装置によれば、光増幅媒体における信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて、除去する光の波長が異なるため、所望の位置において所望の帯域の光を除去することが出来る。このため、光増幅媒体全体において、雑音光の発生を抑制することが可能となる。
【００１１】
また、開示の光増幅装置及び光増幅媒体によれば、信号光帯域内の所定の波長についても、光増幅媒体のコア内から除去することが出来る。上述したように、光増幅媒体中の反転分布率によって、該光増幅媒体中を伝搬する光の波長ごとの増幅利得が異なるため、信号光帯域内でも波長ごとの増幅利得の差が生じることがある。従って、増幅利得が相対的に高い波長成分を選択的に除去することで、波長ごとの増幅利得の差に起因する利得差を平坦化することが可能となり、結果として信号光の伝送効率の向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光通信システム内の光増幅装置の構成を示す図である。
【図２】光増幅媒体中に形成されるファイバグレーティングの構成を示す模式図である。
【図３】光増幅媒体中の励起光の伝搬距離と、励起光により生じる反転分布率との関係を示すグラフである。
【図４】光増幅媒体中の反転分布率ごとの利得波長特性を示すグラフである。
【図５】光増幅媒体中の伝搬距離と光パワーとの関係を示すグラフである。
【図６】光増幅媒体中に設けられるファイバグレーティングの例を示す図である。
【図７】光増幅装置の第１の変形例の構成を示す図である。
【図８】入力信号光の信号帯域に対する除去することが好ましい波長範囲の例を示す表である。
【図９】ファイバグレーティングにおいて除去される光の反射スペクトルを示すグラフである。
【図１０】ファイバグレーティングの温度と、除去される光の波長との関係を示すグラフである。
【図１１】信号光波長に応じた反射波長のシフトの態様を示すグラフである。
【図１２】光増幅装置の第２の変形例の構成を示す図である。
【図１３】光増幅媒体に付加される張力と、ファイバグレーティングにより除去される光の波長との関係を示すグラフである。
【図１４】信号帯域内と信号帯域外との光の除去量の割合を示すグラフである。
【図１５】光増幅媒体中の励起光の単位長さ当たりの低減量の割合と、最悪ノイズの割合との例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（１）構成例
開示の光増幅装置の実施形態である光増幅装置１の構成について図１を参照しながら説明する。図１には、光ファイバを用いた光通信システム内に設けられる光増幅装置１の構造が模式的に示されている。
【００１５】
光増幅装置１は、信号光Ｌが伝搬される光ファイバＦと、信号光パワー測定用のＰＤ（Photo Detector）である入力ＰＤ２０及び出力ＰＤ７０と、希土類が添加される光増幅媒体３０と、該光増幅媒体３０に励起光を供給する励起光源４０とを備えて構成される。更に、光増幅装置１は、入力ＰＤ２０及び出力ＰＤ７０の夫々から測定値の入力を受けて励起光源が供給する励起光のパワーを制御する制御回路８０を備える。
【００１６】
光ファイバＦ上には、入力信号光Ｓｉｎの一部を入力ＰＤ２０に入射させるための光分岐器であるカプラ１０と、励起光源４０からの励起光ＥＬを光ファイバＦに導入するためのカプラ５０と、出力信号光Ｓｏｕｔの一部を出力ＰＤ７０に入射させるためのカプラ６０とが設けられる。
【００１７】
光ファイバＦを伝搬して光増幅装置１に入射した入力信号光Ｌｉｎは、その一部がカプラ１０により分岐され、入力ＰＤ２０に入射する。入力ＰＤ２０は、受光した入力信号光Ｌｉｎのパワーを測定し、入力パワーＰｉｎとして制御回路８０へ通知する。
【００１８】
光増幅媒体３０は、例えば、エルビウムなどの希土類が添加された光ファイバであって、光ファイバＦに対して信号光Ｌが入力可能なよう連結されている。光増幅媒体３０内部には、励起光源４０より供給される励起光ＥＬにより反転分布が生じており、該反転分布中を入力信号光Ｌｉｎが通過することにより、誘導放出による増幅を受ける。
【００１９】
光増幅媒体３０のコア内部には、ファイバグレーティングなど、コア内を伝搬する特定波長範囲の光を除去する除去部材３１が形成されている。光増幅媒体３０と、除去部材３１の一例として挙げたファイバグレーティングの構造について、図２を参照して説明する。
【００２０】
図２は、光増幅媒体３０を光が伝搬する方向に対して直交する方向から見た断面図である。光増幅媒体３０は、エルビウムなどの希土類が添加されたコアと、該コアの周辺に形成されるクラッドとを含む光ファイバである。除去部材３１の一例であるファイバグレーティング（又は、光ファイバブラッググレーティング：ＦＢＧ）３１ａは、光増幅媒体３０に対するレーザ照射などにより形成される、他の部位とは屈折率の異なる部位の集合である。言い換えれば、ファイバグレーティング３１ａは、光増幅媒体３０のコア中に形成されるブラッグ回折格子の集合である。
【００２１】
ファイバグレーティング３１ａの各回折格子間の間隔（言い換えれば、屈折率の異なる部位間の間隔）は、除去する光の波長範囲に応じて設定されている。つまり、ある特定波長の光を除去する目的で、該波長に応じて設定された間隔で設けられる回折格子により、該特定波長の光が回折格子面で反射する。また、ファイバグレーティング３１ａは、各回折格子面が光増幅媒体３０中の光の伝搬方向に対して直交且つ平行でない角度を有して形成される、所謂チルト型のファイバグレーティングである。ファイバグレーティング３１ａによれば、対象となる特定波長の光は回折格子面で反射されて、クラッド内に入射することで、特定波長の光がコア内から除去される。例えば、クラッドはコアより入射する光を好適に吸収可能な吸収材を用いて構成されていてもよい。
【００２２】
図１に戻って説明を続ける。励起光源４０は、光増幅媒体３０に対して励起光ＥＬを供給する、例えば半導体レーザなどの光照射装置である。励起光源４０より照射される励起光ＥＬは、カプラ５０において光ファイバＦ内を伝搬する入力信号光Ｌｉｎに合波され、光増幅媒体３０内に入射する。励起光ＥＬは、光増幅媒体３０中の電子を励起させることで反転分布を生じさせる。尚、生じる反転分布の程度などは、励起光ＥＬのパワーなどに応じて適宜変化するものであり、光増幅媒体３０における入力信号光Ｌｉｎの増幅利得も後に詳述するように光増幅媒体３０中の反転分布の程度を示す反転分布率Ｒａに応じて変化する。励起光源４０は、制御回路８０の制御のもと、供給する励起光ＥＬのパワーなどを適宜変更可能に構成される。
【００２３】
光増幅媒体３０より出力される出力信号光Ｌｏｕｔは、その一部がカプラ６０により分岐され、出力ＰＤ７０に入射する。出力ＰＤ７０は、受光した出力信号光Ｌｏｕｔのパワーを測定し、出力パワーＰｏｕｔとして制御回路８０へ通知する。
【００２４】
制御回路８０は、励起光源４０及びその他の各部の動作を制御するための制御用のＣＰＵ及び情報格納用のメモリなどを含む回路である。制御回路８０は、入力ＰＤ２０より通知される入力信号光Ｌｉｎの入力パワーＰｉｎ及び出力ＰＤ７０より通知される出力信号光Ｌｏｕｔの出力パワーＰｏｕｔから、光増幅媒体３０における入力信号光Ｌｉｎの増幅利得を算出する。また、制御回路８０は、光増幅装置１の後段に設けられる光装置のダイナミックレンジなど、出力信号光Ｌｏｕｔの出力パワーＰｏｕｔの要求値などの通知を受け、光増幅媒体３０における増幅利得を調整するために励起光源４０の励起光パワーを変更する制御を行う。
【００２５】
（２）ファイバグレーティングの構成例
励起光源４０より供給される励起光ＥＬは、光増幅媒体３０中を伝搬するに従って媒体中の電子を励起させることで反転分布を生じさせる。光増幅媒体３０中の増幅に寄与する反転分布の割合を示す反転分布率Ｒａは、光の伝搬方向における距離に大きく依存する。励起光ＥＬのパワーが大きく、信号光パワーが小さい入射端寄りの領域では反転分布率Ｒａは高い。励起光ＥＬのパワーは、光増幅媒体３０中の電子の励起に用いられるため、光増幅媒体３０中の伝搬距離に応じて減衰していく。また、増幅を受けた信号光は、更なる増幅のためにより多くの励起電子からエネルギーを受けるため、伝搬距離が延びるにつれて、反転分布率Ｒａも減衰する。図３は、光増幅媒体３０中の励起光ＥＬの伝搬距離に応じて減衰する反転分布率Ｒａの態様を示すグラフの一例である。図３に示される例では、光増幅媒体３０内の入射端から５ｍ程度の位置に反転分布率Ｒａが最も高くなるピークが存在し、入射端より５ｍ以遠では、伝搬距離に応じて反転分布率Ｒａは減衰していく。
【００２６】
また、光増幅媒体３０における入力信号光Ｌｉｎの増幅利得は、入力信号光Ｌｉｎの波長、及び光増幅媒体３０中の反転分布率に応じて変化する。図４に、入力信号光Ｌｉｎの波長、及び光増幅媒体３０中の反転分布率に応じた増幅利得の関係をグラフで示す。
【００２７】
図４に示されるように、入力信号光Ｌｉｎの波長に対する光増幅媒体３０中の単位長さ当たりの増幅利得（ｄＢ／ｍ）を示す特性（以下、利得波長特性と称して説明する）は、光増幅媒体３０中の反転分布率Ｒａに応じて夫々異なる態様をとる。具体的には、反転分布率Ｒａが７０％以上であるなど比較的高い場合、一般的にＣ−ｂａｎｄと称される１５３０ｎｍ乃至１５６１ｎｍ程度の帯域において、増幅利得が最も高まるピークが存在する。他方で、反転分布Ｒａが７０％より低い場合、Ｃ−ｂａｎｄにおいて増幅利得が高まるピークは目立つものではなく、また、反転分布率Ｒａが３０％を下回るなど比較的低い場合では、増幅利得が一段と低下する逆のピークが存在する。一方で、一般的にＬ−ｂａｎｄと称される１５７０．４ｎｍ乃至１６０７．０４ｎｍ程度の帯域においては、反転分布Ｒａが７０％より低い場合に増幅利得が高まるという特徴がある。
【００２８】
以上、説明した内容に基づけば、信号光及び励起光の夫々のパワーと、光増幅媒体３０中の伝搬距離との関係は、図５のグラフに示されるような態様となる。つまり、光増幅媒体３０に入射した励起光ＥＬは、光増幅媒体３０中の伝搬距離に応じてパワーが減衰していく。他方で、入力パワーＬｉｎで光増幅媒体３０に入射した信号光は、光増幅媒体３０中の伝搬距離に応じてパワーが増幅していく。
【００２９】
図５のグラフにおいて、反転分布率Ｒａのピークが生じる光増幅媒体３０内の伝搬距離が０乃至１０ｍの領域においては、図４に示されるように１５３０ｎｍ近傍の帯域（以下、単に１５３０ｎｍ帯と称して説明する）の増幅利得が大きくなる。このため、この領域においては、１５３０ｎｍ帯に属する波長領域の信号光及び雑音光の増幅利得が高くなり、増幅された雑音光によるＳ／Ｎの劣化が生じる場合がある。また、１５３０ｎｍ帯に属する波長領域の光が選択的に高い増幅利得を受けるため、信号光帯域内の各波長の光ごとに増幅利得の差異によるパワーの差が生じる場合がある。
【００３０】
他方で、入射端から１０ｍ以遠の領域においては、１５７０ｎｍ近傍の帯域（以下、単に１５７０ｎｍ帯と称して説明する）の増幅利得が大きくなる。このため、この領域においては、１５７０ｎｍ帯に属する波長領域の信号光及び雑音光の増幅利得が高くなり、増幅された雑音光によるＳ／Ｎの劣化が生じる場合がある。また、１５７０ｎｍ帯に属する波長領域の光が選択的に高い増幅利得を受けるため、信号光帯域内の各波長の光ごとに増幅利得の差異によるパワーの差が生じる場合がある。
【００３１】
図６に、光増幅媒体３０中に形成される除去手段３１の具体例であるファイバグレーティング３１ａについて、その形成位置と除去する波長との例を示す。図６（ａ）は、光増幅装置１が備える光増幅媒体３０中の除去手段３１の第１の構成例を示す図である。図６（ａ）に示されるように、第１の構成例においては、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内に、１５３０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｂが形成され、１０ｍ以遠の領域には、１５７０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｃが形成される。
【００３２】
光増幅媒体３０による増幅効果により、１５３０ｎｍ帯に属する光は、入射端から１０ｍまでの領域内において選択的に高い増幅利得を受ける。従って、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内では、１５３０ｎｍ帯に属する雑音光が増幅により大量に発生する。然るに、ファイバグレーティング３１ｂによれば、当該ファイバグレーティング３１ｂが設けられる領域において高い増幅利得を受ける１５３０ｎｍ帯に属する雑音光を選択的に除去することが出来る。
【００３３】
このように光増幅媒体３０による、自然発生するＡＳＥなどの雑音光を除去することで、光増幅媒体３０中を伝搬する光の内の雑音光のレベルを抑制することが出来る。従って、光増幅媒体３０中の反転分布が入力信号光Ｌｉｎ以外の雑音光の増幅に消費されることを抑制し、入力信号光Ｌｉｎに対する増幅効率の向上に繋がる。また、雑音光の除去、及び増幅の抑制により、入力信号光ＬｉｎのＳ／Ｎなどの伝送特性の向上との利点もある。
【００３４】
一方、光増幅媒体３０による増幅効果により、１５７０ｎｍ帯に属する光は、入射端から１０ｍ以遠の領域内において選択的に高い増幅利得を受ける。従って、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍ以遠の領域内では、１５７０ｎｍ帯に属する雑音光が増幅により大量に発生する。然るに、ファイバグレーティング３１ｃによれば、当該ファイバグレーティング３１ｃが設けられる領域において高い増幅利得を受ける１５７０ｎｍ帯に属する雑音光を選択的に除去することが出来る。
【００３５】
尚、以上説明したように構成される光増幅装置１に入射する入力信号光Ｌｉｎが、信号帯域に属する相異なる波長の複数の信号光を含んで成る場合、信号光のうち少なくとも一部の波長が上述した１５３０ｎｍ帯又は１５７０ｎｍ帯に属する場合が考えられる。このとき、信号帯域に属する信号光についてもファイバグレーティングによる除去が生じる。具体的には、入射端から１０ｍまでの領域内に設けられるファイバグレーティング３１ｂによって、該入射端から１０ｍまでの領域内において高い増幅利得を受ける１５３０ｎｍ帯に属する信号光が選択的に除去される。また、入射端から１０ｍ以遠の領域内に設けられるファイバグレーティング３１ｃによって、該入射端から１０ｍ以遠の領域内において高い増幅利得を受ける１５７０ｎｍ帯に属する信号光が選択的に除去される。
【００３６】
以上説明したように、入力信号光Ｌｉｎに含まれる相異なる複数通りの波長の信号光のうち、増幅利得の高い信号帯域について選択的に除去されることにより、入力信号光Ｌｉｎに含まれる各波長の信号光についての増幅利得を平坦化する効果が得られる。このため、信号帯域における一部の波長の信号光について過剰な増幅が行われることを抑制し、入力信号光Ｌｉｎに含まれる全波長の信号光における増幅効率の向上に繋がる。
【００３７】
光増幅装置１が備える除去手段３１の第２の構成例について、図６（ｂ）を参照して説明する。図６（ｂ）に示されるように、第２の構成例においては、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内に、１５３０ｎｍ帯に属する光を除去する複数のファイバグレーティング３１ｄ及び３１ｅが形成され、１０ｍ以遠の領域には、１５７０ｎｍ帯に属する光を除去する複数のファイバグレーティング３１ｆ、３１ｇ及び３１ｈが形成される。
【００３８】
反転分布が生じている光増幅媒体３０中では、伝搬する光は連続的に増幅効果を受ける。このため、光増幅媒体３０中を伝搬する入力信号光Ｌｉｎは、連続的に増幅することでパワーが次第に増加する。他方で、ＡＳＥなどの雑音光も連続的に生じ、光増幅媒体３０中を伝搬することで増幅効果を受ける。
【００３９】
除去手段３１の第２の構成例によれば、入射端から１０ｍまでの領域内において、ファイバグレーティング３１ｄによる１５３０ｎｍ帯の光の除去により、該１５３０ｎｍ帯に属する雑音光の抑制や、信号光の過剰な増幅が抑制される。更に、ファイバグレーティング３１ｄが設けられる領域より出力端側において新たに発生した１５３０ｎｍ帯に属する雑音光や過剰な信号光は、ファイバグレーティング３１ｅにより除去される。
【００４０】
入射端から１０ｍ以遠の領域においては、ファイバグレーティング３１ｆにより、該１５７０ｎｍ帯に属する雑音光の抑制や、信号光の過剰な増幅が抑制される。更に、ファイバグレーティング３１ｆが設けられる領域より出力端側において新たに発生した１５７０ｎｍに属する雑音光や過剰な信号光は、ファイバグレーティング３１ｇにより除去される。更に、ファイバグレーティング３１ｇが設けられる領域より出力端側において新たに発生した１５７０ｎｍ帯に属する雑音光や過剰な信号光は、ファイバグレーティング３１ｈにより除去される。
【００４１】
このように除去手段３１の第２の構成例によれば、光増幅媒体３０中において連続的に発生する雑音光や過剰な信号光を複数設けられたファイバグレーティングにより除去することで、雑音光の発生及び信号光の過剰な増幅の抑制が可能となる。
【００４２】
尚、図６（ｂ）を参照して説明した例では、入射端から１０ｍまでの領域内には、ファイバグレーティング３１ｄ及び３１ｅの２つのファイバグレーティングが設けられているが、１５３０ｎｍ帯の光を除去するより多くのファイバグレーティングが設けられてもよい。この場合のファイバグレーティングの数及び設置位置などの設置条件は、雑音光の発生や信号光の増幅の度合いに応じて適宜決定されてよい。
【００４３】
しかしながら、ファイバグレーティングの設置数が増えることにより、１５３０ｎｍ帯に含まれる信号光の除去量が増加するため、設置数が過剰に多くなることで信号光の増幅利得の低減に繋がる。このとき、入力信号光Ｌｉｎの過剰な除去による増幅効率の劣化や、Ｓ／Ｎなどの雑音特性の劣化が生じる場合がある。このため、ファイバグレーティングの設置数、又は各ファイバグレーティングにおける光の除去量のいずれかについて少なくとも、好適な信号光の増幅効率又は雑音特性を実現可能な態様について、実験又はシミュレーションなどにより決定されることが好ましい。
【００４４】
尚、各ファイバグレーティングにおける光の除去量は、ファイバグレーティングにおける反射率に応じたものであり、かかる反射率は夫々反射しようとする（言い換えれば除去しようとする）光の波長に応じて異なる。ファイバグレーティングにおける反射率は、ファイバグレーティング長及び各ファイバグレーティングにおける屈折率の変調度合いに依存する。従って、ファイバグレーティングの設置数が増える場合に、各ファイバグレーティングの長さ及び屈折率の変調度合いを適宜変更することで、好適な光の除去量を設定することが可能となる。
【００４５】
ファイバグレーティングが複数設けられる場合の設置位置について、一部の領域に密集して設けられる場合、一のファイバグレーティングによる除去後に、雑音光の発生や過剰な信号光の増幅が生じる前に次のファイバグレーティングによる除去が行われることとなる。この場合、雑音光の除去による雑音特性の向上効果が低下する一方で、１５３０ｎｍ帯に属する信号帯域内の光の除去量が増加するため、信号光の増幅効果が劣化する可能性がある。
【００４６】
従って、ファイバグレーティングが複数設けられる場合の設置位置について、第１のファイバグレーティングによる除去後の領域において新たに発生した雑音光や過剰な信号光を除去するよう、所定の距離離隔した位置に第２のファイバグレーティングが設けられることが好ましい。また、第３のファイバグレーティングが設けられる場合、第２のファイバグレーティングより出力端側に該所定の距離離隔した位置に設けられることが好ましい。更に多数のファイバグレーティングが設けられる態様の場合、入射端から所定の距離離隔した位置に第１のファイバグレーティングの設置位置が設定され、以降、該所定の距離を一定の間隔として周期的又は分布的に設置位置が設定されてもよい。このとき、好適な信号帯域の増幅効率及び雑音特性が得られるファイバグレーティングの設置位置について、例えば実験やシミュレーションにより決定されることが好ましい。
【００４７】
以上については、入射端から１０ｍ以遠の領域内に設けられる１５７０ｎｍ帯の除去用のファイバグレーティングについても同様である。
【００４８】
光増幅装置１が備える除去手段３１の第３の構成例について、図６（ｃ）を参照して説明する。図６（ｃ）に示されるように、第３の構成例においては、光増幅媒体３０中の入射端から１０ｍまでの領域内に、１５３０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｉが連続的に形成され、入力端より１０ｍから出力端までの領域には、１５７０ｎｍ帯に属する光を除去するファイバグレーティング３１ｊが連続的に形成される。
【００４９】
このように構成することでも、連続的に発生する雑音光や過剰な信号光の抑制を除去することが可能となる。尚、第３の構成例では、第１の構成例及び第２の構成例と比較して光増幅媒体３０中に形成されるファイバグレーティングの長さが増加する。このため、信号帯域内の光の除去量が過剰とならないように、ファイバグレーティングにおける屈折率の変調度合いを適宜調整することで、単位長さ当たりの光の除去量が相対的に低く設定されることが好ましい。この場合、ファイバグレーティングの製造が比較的容易となるという点でも有益となる。
【００５０】
（３）除去する光の波長範囲の変更を可能とする変形例
光増幅装置１の変形例として、光増幅媒体３０中の除去部材３１において除去される光の波長範囲の変更を可能とする構成について説明する。
【００５１】
図７は、光増幅装置１の第１の変形例である光増幅装置１−１の基本的な構成を示すブロック図である。尚、図７において、図１と同一の番号を付している部分については、特に説明のない限りにおいて、上述した光増幅装置１と同様の構成であってもよく、説明を省略する。
【００５２】
図７に示されるように、光増幅装置１−１は、制御回路８０に接続される反射制御部９０と、該反射制御部９０に接続され、光増幅媒体３０及び光増幅媒体３０中の除去手段３１の一例たるファイバグレーティング３１ａの温度を調節する温度調節部９１を備える。
【００５３】
反射制御部９０は、ＣＰＵなどを含む演算回路及びメモリなどの格納手段を有する回路である。反射制御部９０は、制御回路８０又は外部の回路より入力信号光Ｌｉｎの波長の入力を受け、温度調節部９１に対して温度調節のための指示を通知する。具体的には、反射制御部９０は、入力信号光Ｌｉｎの波長に基づき、該波長に対するファイバグレーティング３１ａの光の除去量を決定し、温度調節部９１に対する指示を行う。
【００５４】
温度調節部９１は、光増幅媒体３０の一例である希土類が添加される光ファイバの温度調節用のヒータなどであり、反射制御部９０の指示に基づいて光増幅媒体３０及びファイバグレーティング３１ａの温度を変更することで、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長範囲を変更する。
【００５５】
反射制御部９０は、入力信号光Ｌｉｎの波長範囲に対して、除去することが好ましい波長範囲を決定し、該波長範囲に対する除去量が適切となるよう温度調節部９１に対する指示を行う。「除去することが好ましい波長範囲」とは、入力信号光Ｌｉｎの波長に対する雑音光となる波長範囲を示す趣旨である。該波長範囲の光を除去することで、入力信号光Ｌｉｎの増幅効率や出力信号光Ｌｏｕｔの雑音特性が向上する。
【００５６】
図８の表に、入力信号光Ｌｉｎに含まれる信号光の波長に対して、除去されることが好ましい波長範囲の一例について示す。波長１５３０ｎｍ乃至１５６１ｎｍ程度の所謂Ｃ−ｂａｎｄの信号光に対しては、雑音光となる１５２９ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。また、波長１５７０．４ｎｍ乃至１６０７．０４ｎｍ程度の所謂Ｌ−ｂａｎｄの信号光に対しては、雑音光となる１５３０ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。また、波長１５３０ｎｍの信号光に対しては、雑音光となる１５２９ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。また、波長１５５０ｎｍの信号光に対しては、雑音光となる１５３０ｎｍ及び１５７０ｎｍ帯の光が除去されることが好ましいとされる。
【００５７】
反射制御部９０は、このように光増幅装置１−１に入射する入力信号光Ｌｉｎの波長に対して、除去することが好ましい波長範囲を示すデータベースなどをメモリ内に有している。反射制御部９０は、制御回路８０などより入力される入力信号光Ｌｉｎの波長を参照し、かかるデータベースを参照することで除去することが好ましい波長範囲を決定する。
【００５８】
一般的に、ファイバグレーティング３１ａは、ある波長の反射率を最も高めるよう設定する場合、該波長を中心とする近傍の波長に対しても所定の反射率で反射を行う反射スペクトルを有する。図９のグラフに、ある波長を最も反射率が高まる中心波長とする際のファイバグレーティング３１ａにおける光の除去量の反射スペクトルの例を示す。図９に示されるように、光の除去量は、中心波長に対して最も高まり、中心波長から離れるにつれて次第に低減する。
【００５９】
反射制御部９０は、光増幅媒体３０中のファイバグレーティング３１ａについて、このような除去量の波長スペクトルを示すデータをメモリ内に有している。反射制御部９０は、上述のように決定される除去することが好ましい波長範囲と、ファイバグレーティング３１ａの除去量の反射スペクトルを示すデータを参照し、ファイバグレーティング３１ａにおいて除去する中心波長を決定する。
【００６０】
ファイバグレーティング３１ａでは、回折格子間の間隔に応じて除去する光の波長範囲が変化する。温度調節部９１の動作によれば、光増幅媒体３０の温度を変化させることで熱膨張又は熱収縮により、ファイバグレーティング３１ａ内の回折格子間の間隔を変化させることが出来る。図１０のグラフに、ファイバグレーティング３１ａの温度と除去される光の波長との関係の一例を示す。図１０に示されるように、ファイバグレーティング３１ａでは、温度に応じて除去する光の波長範囲が線形に変動する。
【００６１】
反射制御部９０は、このようなファイバグレーティング３１ａの温度と除去される光の波長との関係を示すデータをメモリ内に有している。反射制御部９０は、上述のように決定される、除去することが好ましい波長範囲に応じた中心波長が、ファイバグレーティング３１ａにおける除去波長となるようにファイバグレーティング３１ａの温度を調節するよう、温度調節部９１に対する指示内容を決定する。
【００６２】
図１１のグラフに、反射制御部９０の制御によるファイバグレーティング３１ａの反射スペクトルの中心波長のシフトの態様を示す。図１１は、入力信号光Ｌｉｎの波長が信号帯域λａの場合のファイバグレーティング３１ａにより除去される波長と、信号帯域λｂの場合のファイバグレーティング３１ａにより除去される波長との間のシフトの態様を示すグラフである。図１１の例では、入力信号光Ｌｉｎの信号帯域λａがＡ乃至Ｂ（Ｂ＞Ａ）である場合、光増幅媒体３０に設けられるファイバグレーティング３１ａは、Ｃ（Ｃ＜Ａ）乃至Ａの範囲、及びＢ乃至Ｄ（Ｄ＞Ｂ）の範囲の光を除去するよう設定されている。入力信号光Ｌｉｎの信号帯域がλａから、Ｃ乃至Ｂの範囲である信号帯域λｂに変更される場合、反射制御部９０は、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長範囲を変更するよう温度調節部９１の動作を制御する。具体的には、反射制御部９０は、温度調節部９１に対して、ファイバグレーティング３１ａにおける除去する光の波長範囲がＣ乃至Ａに設定される部分の温度を変更し、除去する光の波長範囲をＥ（Ｅ＜Ｃ）乃至Ｃに設定するよう、指示を行う。一方で、ファイバグレーティング３１ａにおける除去する光の波長範囲がＢ乃至Ｄに設定される部分については、変更の必要がないため、温度の変更を指示しない。
【００６３】
以上説明した光増幅装置１−１の動作によれば、入力信号光Ｌｉｎの波長又は信号帯域に応じて、ファイバグレーティング３１ａの反射スペクトルの中心波長をシフトさせることが出来る。従って、波長範囲の異なる複数の入力信号光Ｌｉｎに応じて、適切な信号光の過剰な増幅や、雑音光の発生を抑制することが可能となる。
【００６４】
光増幅装置１の第１の変形例である光増幅装置１−１では、光増幅媒体３０中の熱膨張又は熱収縮により、ファイバグレーティング３１ａ内の回折格子間の間隔を変更することで、除去される光の波長を変更している。しかしながら、その他何らかの態様により、除去部材３１又は除去部材３１の一例であるファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長を変更する構成であってもよい。
【００６５】
図１２は、光増幅装置１の第２の変形例である光増幅装置１−２の基本的な構成を示すブロック図である。尚、図１２において、図１又は図７と同一の番号を付している部分については、特に説明のない限りにおいて、上述した光増幅装置１又は光増幅装置１−１と同様の構成であってもよく、説明を省略する。
【００６６】
図１２に示されるように、光増幅装置１−２は、反射制御部９０に接続される張力センサ９２と、アクチュエータ９３とを備える。
【００６７】
張力センサ９２は、光増幅媒体３０に付加される張力をモニタして反射制御部９０に通知する。アクチュエータ９３は、反射制御部９０の制御のもと決定される所定の張力を光増幅媒体３０に付加するように駆動するモータ類である。
【００６８】
反射制御部９０は、上述のように決定される除去することが好ましい波長範囲及び該波長範囲に応じた中心波長が好適な除去の対象となるように、アクチュエータ９３を動作させてファイバグレーティング３１ａの回折格子間の間隔を調節する。図１３のグラフに、光増幅媒体３０に付加される張力と、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長との関係の一例を示す。図１３に示されるように、ファイバグレーティング３１ａでは、光増幅媒体３０に付加される張力に応じて除去する光の波長範囲が線形に変動する。
【００６９】
反射制御部９０は、このような光増幅媒体３０に付加される張力と、ファイバグレーティング３１ａにより除去される光の波長との関係を示すデータをメモリ内に有している。反射制御部９０は、上述のように決定される、除去することが好ましい波長範囲に応じた中心波長が、ファイバグレーティング３１ａにおける除去波長となるように、光増幅媒体３０に付加する張力を決定し、該張力が付加されるようアクチュエータ９３の動作を制御する。
【００７０】
以上説明したように、光増幅装置１の第２の変形例である光増幅装置１−２によれば、光増幅装置１−１と同様に、ファイバグレーティング３１ａの反射スペクトルの中心波長をシフトさせることが出来る。従って、このような構成を用いる場合であっても、波長範囲の異なる複数の入力信号光Ｌｉｎに応じて、適切な信号光の過剰な増幅や、雑音光の発生を抑制することが可能となる。
【００７１】
（４）効果
上述したように、光増幅装置１、並びに光増幅装置１−１及び光増幅装置１−２によれば、誘導放出による伝搬光の増幅が行われる光増幅媒体３０から、特定の波長の光を除去することで、信号光の増幅効率と、雑音特性との向上を図ることが出来る。
【００７２】
尚、上述したようにファイバグレーティング３１ａによる特定の波長の光を除去する態様として、信号帯域外の波長の光のみ除去する場合と、信号帯域内の光についても除去する場合との２通りが考えられる。
【００７３】
信号帯域外の光のみ除去する場合、ＡＳＥなどの雑音光の発生及び増幅を抑制することで、光増幅媒体３０内の反転分布のエネルギーが信号帯域内の光の増幅に関与しない増幅により減少することを抑制出来、結果として信号帯域内の光の増幅効率の向上に繋がる。また、雑音光のパワーを低く抑えることが出来るため、出力信号光Ｌｏｕｔの雑音特性を大きく向上させることが出来る。
【００７４】
この場合でも、ファイバグレーティング３１ａによる除去量の反射スペクトルにより信号帯域内の光について多少の除去が生じることが考えられる。このため、信号帯域内の光の除去による増幅効率及び雑音特性の劣化を低く抑制するよう、ファイバグレーティング３１ａの除去する光の波長特性（例えば、除去量、中心波長及び半値幅）が設定されることが求められる。
【００７５】
他方で、信号帯域内の光についても除去する場合、信号帯域内の特に高い増幅利得を受ける波長の光について選択的に除去することで、過剰な増幅を抑制し、信号光波長の利得差を平坦化することが出来る。これにより、信号帯域内の光の増幅効率を向上させることが出来る。また、信号帯域外の光も併せて除去することで、ＡＳＥなどの雑音光の発生及び増幅を抑制し、信号帯域内の光の増幅効率と雑音特性とを向上させることが出来る。
【００７６】
一方で、信号帯域内の光を除去することにより、増幅効率と雑音特性との劣化も生じることとなる。特に、信号帯域内の光の除去量が大きい場合、増幅効果を過剰に抑制することに繋がり、増幅効率の大きな劣化に繋がる。そこで、増幅効率と雑音特性との劣化が向上効果を上回ることがないよう、除去する光の波長特性が高精度で設定されることが好ましい。一般的に、ファイバグレーティング３１ａは、反射率に係る反射スペクトルの設計性が高く、高精度な波長特性の設定が可能であるとされており、除去部材３１を構成する上で有益である。また、信号帯域内の光の除去量について、信号帯域外の光の除去量に比べて低く設定されることが好ましい。図１４のグラフに、波長ごとの光の除去量の割合の例を示す。図１４に示されるように、信号帯域外の光の除去量に対して、信号帯域内の光の除去量は、１０％未満程度に設定されることが好ましい。
【００７７】
図１５のグラフに、光増幅装置１の効果として、除去部材３１による除去を行わない場合と比較した光増幅媒体３０中の励起光ＥＬの単位長さ当たりの低減量の割合と、最悪ノイズの割合との例を示す。図１５（ａ）は、除去なしの場合と比較した励起光ＥＬの単位長さ当たりの低減量の割合を示すグラフであって、図１５（ｂ）は、除去なしの場合と比較した最悪ノイズの割合を示すグラフである。尚、いずれの場合においても、入力信号光Ｌｉｎの信号帯域は所謂拡張Ｌ−ｂａｎｄと称される１５５３ｎｍ乃至１６０７．０４ｎｍの波長範囲であって、信号帯域内の１５７０ｎｍを中心波長とする除去と、信号帯域外の１５３０ｎｍを中心波長とする除去とを組み合わせている。尚、光増幅媒体３０中の単位長さ当たりの除去量は、信号帯域外の１５３０ｎｍを中心波長とする場合の除去量を１００％とすると、信号帯域内の１５７０ｎｍを中心波長とする場合の除去量は（小）１．１１％、（中）１．２０％、（大）２．６７％となる。
【００７８】
図１５（ａ）に示されるように、励起光ＥＬの単位長さ当たりの低減量は、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯を除去することで３％程度低減する。また、信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで５％程度と大きく低減する。また、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯と併せて信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで、８％程度と更に大きく低減する。
【００７９】
図１５（ｂ）に示されるように、出力信号光Ｌｏｕｔの最悪ノイズは、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯を除去することで７％程度と大きく低減する。また、信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで２％程度低減する。また、信号帯域外の１５３０ｎｍ帯と併せて信号帯域内の１５７０ｎｍ帯を除去することで、全体で９％程度低減する。このように、信号帯域外の光の除去により、信号帯域内の光の除去と比較してより大きく最悪ノイズを抑制することが可能となり、雑音特性を大きく向上させる。
【００８０】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう光増幅装置及び光増幅媒体などもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。例えば、除去手段としてファイバグレーティング以外の構成を用いて光増幅装置及び光増幅媒体を構成してもよい。
【００８１】
以上、本明細書で説明した実施形態について、以下の付記にまとめる。
【００８２】
（付記１）
信号光を増幅する光増幅装置であって、
前記信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体と、
前記光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を前記光増幅媒体のコア内から除去する除去手段と
を備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定されることを特徴とする光増幅装置。
【００８３】
（付記２）
前記光増幅媒体に対して励起光を供給することで、前記光増幅媒体のコア内に反転分布を生じさせる励起手段を更に備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長と、前記光増幅媒体中の反転分布の程度とに基づいて決定されることを特徴とする付記１に記載の光増幅装置。
【００８４】
（付記３）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含み、
前記除去手段は、前記所定の波長範囲のうち前記信号光の波長外の光と比較して、前記信号光の波長の光を除去する量が低く設定されることを特徴とする付記１又は２に記載の光増幅装置。
【００８５】
（付記４）
前記除去手段は、前記コア内に形成される、前記信号光の伝搬方向に対して所定の角度を有するブラッグ回折格子を含むファイバグレーティングであることを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【００８６】
（付記５）
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向に沿って所定の周期で複数形成されることを特徴とする付記４に記載の光増幅装置。
【００８７】
（付記６）
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向の全長にわたって形成されることを特徴とする付記４に記載の光増幅装置。
【００８８】
（付記７）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする付記４に記載の光増幅装置。
【００８９】
（付記８）
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングにおける前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする付記７に記載の光増幅装置。
【００９０】
（付記９）
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングを伸縮させることにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする付記７又は８に記載の光増幅装置。
【００９１】
（付記１０）
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングの温度を変更することにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする付記７から９のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【００９２】
（付記１１）
前記光増幅媒体に対して励起光を供給することで、前記光増幅媒体のコア内に反転分布を生じさせる励起手段を更に備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長と、前記コア内を伝搬する光の波長及び前記光増幅媒体中の反転分布の程度により決定される前記コア内を伝搬する光に対する増幅利得とに基づいて決定されることを特徴とする付記１に記載の光増幅装置。
【００９３】
（付記１２）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含まないことを特徴とする付記１又は２に記載の光増幅装置。
【００９４】
（付記１３）
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含むことを特徴とする付記１又は２に記載の光増幅装置。
【００９５】
（付記１４）
信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体であって、
当該光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、当該光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される所定の波長範囲に属する光を当該光増幅媒体のコア内から除去する除去手段が形成されることを特徴とする光増幅媒体。
【符号の説明】
【００９６】
１ 光増幅装置、
１０、５０、６０ カプラ、
２０ 入力ＰＤ、
３０ 光増幅媒体、
３１ 除去部材、
３１ａ〜３１ｊ ファイバグレーティング、
４０ 励起光源、
７０ 出力ＰＤ、
８０ 反射制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を増幅する光増幅装置であって、
前記信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体と、
前記光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を前記光増幅媒体のコア内から除去する除去手段と
を備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定されることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２】
前記光増幅媒体に対して励起光を供給することで、前記光増幅媒体のコア内に反転分布を生じさせる励起手段を更に備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長と、前記光増幅媒体中の反転分布の程度とに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の光増幅装置。
【請求項３】
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含み、
前記除去手段は、前記所定の波長範囲のうち前記信号光の波長外の光と比較して、前記信号光の波長の光を除去する量が低く設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光増幅装置。
【請求項４】
前記除去手段は、前記コア内に形成される、前記信号光の伝搬方向に対して所定の角度を有するブラッグ回折格子を含むファイバグレーティングであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【請求項５】
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向に沿って所定の周期で複数形成されることを特徴とする請求項４に記載の光増幅装置。
【請求項６】
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向の全長にわたって形成されることを特徴とする請求項４に記載の光増幅装置。
【請求項７】
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の光増幅装置。
【請求項８】
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングにおける前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする請求項７に記載の光増幅装置。
【請求項９】
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングを伸縮させることにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする請求項７又は８に記載の光増幅装置。
【請求項１０】
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングの温度を変更することにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【請求項１１】
信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体であって、
当該光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、当該光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される所定の波長範囲に属する光を当該光増幅媒体のコア内から除去する除去手段が形成されることを特徴とする光増幅媒体。
【請求項１】
信号光を増幅する光増幅装置であって、
前記信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体と、
前記光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、所定の波長範囲に属する光を前記光増幅媒体のコア内から除去する除去手段と
を備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定されることを特徴とする光増幅装置。
【請求項２】
前記光増幅媒体に対して励起光を供給することで、前記光増幅媒体のコア内に反転分布を生じさせる励起手段を更に備え、
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長と、前記光増幅媒体中の反転分布の程度とに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の光増幅装置。
【請求項３】
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲は、前記信号光の波長を含み、
前記除去手段は、前記所定の波長範囲のうち前記信号光の波長外の光と比較して、前記信号光の波長の光を除去する量が低く設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光増幅装置。
【請求項４】
前記除去手段は、前記コア内に形成される、前記信号光の伝搬方向に対して所定の角度を有するブラッグ回折格子を含むファイバグレーティングであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【請求項５】
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向に沿って所定の周期で複数形成されることを特徴とする請求項４に記載の光増幅装置。
【請求項６】
前記ファイバグレーティングは、前記光増幅媒体のコア内において、前記信号光の伝搬方向の全長にわたって形成されることを特徴とする請求項４に記載の光増幅装置。
【請求項７】
前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の光増幅装置。
【請求項８】
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングにおける前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする請求項７に記載の光増幅装置。
【請求項９】
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングを伸縮させることにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする請求項７又は８に記載の光増幅装置。
【請求項１０】
前記変更手段は、前記ファイバグレーティングの温度を変更することにより、前記ブラッグ回折格子の間隔を変更することで、前記除去手段が除去する前記所定の波長範囲を変更することを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の光増幅装置。
【請求項１１】
信号光が伝搬するコアを有する光増幅媒体であって、
当該光増幅媒体のコア内を伝搬する光のうち、当該光増幅媒体における前記信号光の伝搬方向に沿った位置に応じて決定される所定の波長範囲に属する光を当該光増幅媒体のコア内から除去する除去手段が形成されることを特徴とする光増幅媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−２４９５３１（Ｐ２０１１−２４９５３１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２０６６５（Ｐ２０１０−１２０６６５）
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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