WO1991007690A1 - Amplificateur optique - Google Patents

Description

明 細 書 光 AH

ΤΒΒ 技 術 分 野

本発明は希土類元素を ド ープ した希土類 ド ープ フ ァ ィ バま たは希土類 ド ープ光導波路を用いて構 成さ れる光増幅器に関する。 背 景 技 術

現在実用化さ れてい る光フ ァ イ バ通信 シ ス テ ム においては、 光フ ア イ バの損失によ る光信号の減 衰を補償するために、 一定距離毎に中継器を挿入 してい る。 中継器では、 光信号を フ ォ ト ダイ ォ ー ド によ り 電気信号に変換 して、 電子増幅器に よ り 信号を増幅 した後、 半導体 レーザ等によ り 光信号 に変換 し、 光フ ァ イ バ伝送路に再び送 り 出すと い う 構成を と つ てい る。 も し、 こ の光信号を低雑音 で直接光信号のま ま増幅する こ と ができれば、 光 中継器の小型化、 経済化を図る こ と がで含 る。

そ こ で、 光信号を直接増幅でき る光増幅器の研 究が盛んに進め られてお り 、 研究の対象 と さ れて い る光増幅器を大別する と ）希土類元素 ( E r ， N b , Y b 等） を ド ープ した光フ ァ イ バと ポ ン ピ ン グ光を組み合わせた もの、 （b)希土類元素を ド 一 プ した半導体レ ーザによ る もの、 （c)光フ ァ イ バ中 の非線形効果を利用 した も のがあ る。

こ の う ち（a)の希土類 ド ー プフ ア イ バと ボ ン ピ ン グ光を組み合わせた光増幅器は、 偏波依存性がな い こ と、 低雑音であ る こ と、 伝送路との結合損失 が小さ い と い っ た優れた特徵があ り 、 光フ ア イ ノ 伝送 シス テ ム における伝送中継距離の飛躍的増大、 光信号の多数への分配を可能にする と期待さ れて い る。

第 1 図に希土類 ド ープフ ァ イ バによ る光増幅の 原理を示す。 2 はコ ア 2 a 及びク ラ ッ ド 2 b か ら 構成された光フ ァ イ バであ り 、 コ ア 2 a 中にエル ビ ゥ 厶 ( E r ) が ド ー プ さ れてい る。 こ のよ う な E r ド 一プフ ァ イ バ 2 にボ ン ビ ン グ光が入射さ れ る と、 E r 原子が高いエ ネ ルギー レ ベルに励起さ れる。 このよ う に高いエ ネ ルギー レベルに励起さ れた光フ ア イ バ 2 中の E r 原子に信号光が入っ て く る と、 E r 原子が低いエ ネ ルギー レベルに遷移 するが、 このと き光の誘導放出が生 じ、 信号光の ノ、。ヮ 一が光フ ア イ バに沿って次第に大き く な り 信 号光の増幅が行われる。

尚、 コ ア 2 a 内における E r の ド ープ濃度は、 E r ド ープフ ァ イ バ 2 の長手方向及び半径方向に 対 して一般的に一様であ る。

上述 した光増幅の原理に従う と、 ボ ン ビ ン グ光 は希土類 ド ープ フ ァ ィ バ内の希土類原子を高い ェ ネ ルギー レベルに励起する際にエ ネ ルギーを消費 す る ので、 ボ ン ビ ン グ光が希土類 ド ー プ フ ァ イ ノ 内を伝搬する に従っ て、 ボ ン ビ ン グ光パ ワ ーの吸 収が生 じ る こ と にな る。 一方、 あ る一定の しき い 値強度よ り も小さ いボ ン ビ ング光パワ ーでは、 光 増幅が行われるのに十分な希土類原子の励起が発 生 しない こ と が知 られてい る。 従 っ て、 コ ア中へ の希土類元素の ド ープ濃度が一様であ る希土類 ド ープフ ァ イ バを用いた光増幅器にあ っ ては、 希土 類元素が ド 一プさ れてい る こ と によ り かえ っ て信 号光及び励起光のパワ ーの損失を生 じ させる こ と があ る。 よ っ て、 上述 したよ う な従来構成の光増 幅器は、 増幅効率 （一定入力のボ ン ビ ング光に対 する信号光の増幅度合） の増大を図るのに適 して い る と は言えない。

よ っ て本発明の目的は、 上述 した従来技術の問 題点を克服 し、 増幅効率の増大を図るのに適 した 光増幅器を提供する こ と であ る。 発 明 の 開 示

本発明の一側面によ る と 、 希土類元素を ド ープ した希土類 ド ー プ フ ァ イ バに信号光及びボ ン ピ ン グ光を伝搬させて信号光の増幅を行 う よ う に した 光増幅器において、 上記希土類 ド ープフ ァ イ バの 希土類元素が ド ープさ れてい る部分の径を上記ポ ン ビ ン グ光の伝搬方向に向かっ て徐々 に小さ く し た光増幅器が提供される。 ボ ン ビ ン グ光の伝搬方 向は信号光と同方向ま たは逆方向のいずれであ つ て も よい。

上記希土類元素が ド ープさ れてい る部分の径を ボ ン ビ ング光の伝搬方向に向かっ て徐々 に小さ く する手段と しては、 希土類 ド ープフ ァ イ バを加熱 延伸 して希土類元素が ド 一プさ れてい る部分の径 を連続的に変化させる よ う にする。 他の手段と し ては、 希土類元素が ド ープさ れ.てい る部分の径が 異な る複数の希土類 ド ープフ ァ ィ バを直列に接続 する よ う に して も よい。

本発明の他の側面によ る と、 希土類元素を ド 一 プ した希土類 ド ープ光導波路に信号光及びポ ン ピ ング光を伝搬させて信号光の増幅を行う よ う に し た光増幅器において、 上記希土類 ド ープ光導波路 の希土類元素が ド ープされてい る部分の幅を上記 ボ ン ビ ング光の伝搬方向に向かっ て徐々 に狭 く し た光増幅器が提供さ れる。 図面の簡単な説明

第 1 図は希土類 ド ープフ ァ イ バによ る光増幅の 原理を示す模式図、

第 2 A図及び第 2 B図は本発明の原理を説明す る模式図、

第 3 図は第 2 A図の各点にお け る光強度分布を 説明する図、

第 4 図は本発明の実施例に係る光増幅器の構成 図、

第 5 A図及び第 5 B図は上流側 フ ア イ バ及び下 流側フ ァ イ バの断面図、

第 6 図は本発明の他の実施例に係る光増幅器の 構成図、

第 7 A図及び第 7 B図は延伸フ ァ ィ バの製造方 法説明図、

第 8 図は本発明の更に他の実施例に係る光増幅 器の構成図、

第 9 図は第 8 図に示 した光導波路の拡大図、 第 1 0 図は本発明の更に他の実施例に係る 光増 幅器の構成図であ る。 発明を実施する ための最良の態様

ま ず、 第 2 A図及び第 2 B図を参照 して、 本発 明の原理を説明する。 第 2 A図は信号光及びボ ン ビ ン グ光が希土類 ド 一プフ ァ イ バ 2 を同方向に伝 搬する場合、 第 2 B 図は信号光及びボ ン ビ ン グ光 が希土類 ド ープフ ア イ バ 2 を互い に逆方向に伝搬 する場合を示 してい る。

本発明の光増幅器は、 希土類 ド ープフ ァ イ バ 2 に信号光及びポ ン ピ ン グ光を伝搬させて信号光の 増幅を行う よ う に した光増幅器において、 希土類 ド ープフ ァ イ バ 2 の希土類元素が ド ープさ れてい る部分の径を、 破線で示すよ う にボ ン ビ ン グ光の 伝搬方向に向かっ て徐々 に小さ く した ものであ る。

信号光及びポ ン ピ ング光が希土類 ド ープフ ァ ィ バ 2 を同方向に伝搬する よ う にするか、 ま たは信 号光及びボ ン ビ ング光が希土類 ド ープフ ァ イ バ 2 を逆方向に伝搬する よ う にするかは、 本発明の光 増幅器が適用 される光通信 シ ス テ ム等の構成に応 じて選択する こ とができ る。

第 2 A図において、 A点は希土類 ド ープフ ア イ バ 2 の信号光及びポ ン ピ ン グ光の伝搬方向上流側 の位置、 C点は下流側の位置、 B点は A点と C点 の間の位置を示す。 第 3 図の （ A ) ， （ B ) ,

( C ) はそれぞれ第 2 A図の A， B， C点におけ る ボ ン ビ ング光の強度分布を示すグ ラ フであ り 、 縦軸はボ ン ビ ン グ光の電界振幅、 横軸は希土類 ド ープフ ア イ バ 2 の半径方向の位置を示す。

ボ ン ビ ン グ光は フ ァ イ バ中央部の電界振幅が高 く な る いわゆ るガウ ス型分布をな し、 その振幅は ボ ン ビ ン グ光が希土類原子を励起させる こ と に よ つ て、 伝搬方向に沿っ て次第に小さ く な つ てい る 第 3 図において P _{t h}で示さ れる レベルは、 それよ り も大き い レベルでは光増幅がな さ れ、 それ以下 の レ ベ ルでは光増幅がな さ れない し き い値 レ ベ ル であ る。 R _a ， R _b ， R _c はそれぞれ A ， B ， C 点において しき い値 P _{t h}よ り も大き い電界振幅を 与え る部分の半径を示 してお り 、 これ らの関係は

R c R b ^ a.

であ る。 例えば B点についてみる と 、 半径 R _b の 部分よ り も外側の部分においては、 希土類元素が ド ープさ れていた と して も何等光増幅に寄与せず む し ろ こ の希土類元素の存在によ っ てボ ン ビ ン グ 光が減衰 し、 効率的な光増幅が困難にな る。 本発 明の構成では、 希土類 ド ―プフ ァ イ バ 2 の希土類 元素が ド ープさ れてい る部分の径をボ ン ビ ン グ光 の伝搬方向に向かっ て徐々 に小さ く する よ う に し てい る ので、 第 3 図によ り 説明 したよ う な、 光増 幅に寄与せず しかも ボ ン ビ ン グ光を減衰 さ せる有 害な希土類元素の ド ープ領域がな く な り 、 あ る い は小さ く な り 、 増幅効率の増大を図 る のに適 した 光増幅器が提供さ れる。

第 2 B図に示 した信号光と ボ ン ビ ン グ光が逆方 向に伝搬さ れる、 いわゆ るノ ッ ク ワ ー ド ボ ン ピ ン グの場合 も、 その作用 は第 2 A図に示 した フ ォ ヮ 一 ド ポ ン ビ ン グの場合と 同様であ る。

次に本発明の具体的実施例について説明する。 第 4 図は本発明の実施例を示す光 フ ァ ィ バ増幅 器の構成図であ り 、 希土類元素が ド ープさ れてい る部分の径が異な る複数 （ こ の実施例では二つ） の希土類 ド 一プフ ァ イ バ 2 1 , 2 2 を直列に接続 する こ と によ っ て、 希土類 ド ープフ ァ イ バにお け る希土類元素が ド ープされてい る部分の径をポ ン ビ ング光の伝搬方向に向かっ て徐々 に小さ く する よ う に してい る。 希土類 ド 一プフ ア イ ノ 2 1 , 2 2 の接続は例えば融着 （ スプラ イ シ ン グ） によ り な さ れる。 直列接続さ れた希土類 ド 一プフ ァ イ バ 2 1 ， 2 2 の両端には、 同 じ く 例えば融着によ り 、 増幅すべき信号光を伝搬させる入力側光フ ァ イ バ 4 と増幅さ れた光を伝搬させる 出力側光フ ァ イ バ 6 とがそれぞれ接続さ れてい る。

入力側光フ ァ イ バ 4 の途中部分には、 それと は 別の も う 一本の光フ ァ ィ バを側面融着させ融着部 分を延伸させる こ と によ っ て、 フ ァ イ バ融着型光 力 ブ ラ 8 が形成されてい る。 フ ァ イ バ融着型光力 ブラ 8 において、 入力側光フ ア イ ノ 4 に相当する 部分は第 1 入力ポ ー ト 8 a 及び第 1 出力ポー ト 8 c をな し、 上記も う 一本の光フ ァ イ バに相当する 部分は第 2 入力ポ ー ト 8 b 及び第 2 出力ポ ー ト 8 d をなす。 第 2 入力ポ ー ト 8 b にはボ ン ビ ン グ光 源と な る半導体 レーザ 1 0 が接続さ れてい る。

ド ー プさ れた希土類元素がエ ル ビ ウ ム （ E r ) であ る場合において、 波長が 1 . 5 5 〃 m帯の信 号光を増幅する と き に は、 ボ ン ビ ン グ光の波長と しては、 0 . 8 0 m帯、 0 . 9 8 〃 m帯、 1 . 4 8 11 帯等が選択 さ れる。 こ のよ う に選択 さ れ たポ ン ビ ン グ光及び信号光が高効率で希土類 ド ー プフ ァ イ バ に入射する よ う に、 第 1 入力ポ ー ト 8 a に入力 した信号光のほぼ 1 0 0 %が第 1 出力ポ — ト 8 c に導かれ、 第 2 入力ポ ー ト 8 b に入力 し た励起光のほぼ 1 0 0 %が同 じ く 第 1 出力ポ ー ト 8 c に導かれる よ う に、 フ ァ イ バ融着型光力 ブ ラ 8 の構造パ ラ メ ー タ が設定さ れてい る。

信号光及びポ ン ビ ング光の伝搬方向の上流側に 位置する希土類 ド ープフ ァ イ バ 2 1 を上流側フ ァ ィ バと称 し、 下流側に位置する希土類 ド ープ フ ァ イ ノ 2 2 を下流側フ ァ イ バと称 し、 これ らの断面 構成をそれぞれ第 5 A図及び第 5 B図に示す。 上 流側フ ァ イ ノ、' 2 1 は ク ラ ッ ド 2 1 a と これよ り も 屈折率が高い コ ア 2 1 b と か らな り 、 コ ア 2 1 b に は E r が一様濃度で ド ープさ れてい る。 下流側 フ ア イ メ 2 2 は ク ラ ッ ド 2 2 a と第 1 コ ア 2 2 b . 第 2 コ ア 2 2 c とか らな り 、 第 1 コ ア 2 2 b 及び 第 2 コ ア 2 2 c におけ る屈折率分布は上流側フ ァ イ ノ の コ ア 2 1 b の屈折率分布と 同一であ り 、 ク ラ ッ ド 2 2 a の屈折率は上流側フ ァ イ バの ク ラ ッ ド 2 1 a の屈折率と 同一であ る。

下流側フ ァ イ バの第 1 コ ア 2 2 b 、 第 2 コ ア 2 2 c においては、 中央部に相当する第 2 コ ア 2 2 c にのみ E r がー様濃度で ドープさ れてい る。 下 流側フ ァ イ バ 2 2 のよ う に コ アの特定部分にのみ 希土類元素を ド ープさせる には、 例えば、 M C V D法によ り プ リ フ ォ ー ムを製造する に際 して、 石 英反応管の内壁に希土類元素が ド ープされていな い コ アガラ スを形成 し、 その上に希土類元素が ド ープさ れてい る コ ァガ ラ スを形成すればよい。

こ の実施例では上流側フ ァ イ バ 2 1 及び下流側 フ ァ イ バ 2 2 か らな る 2 本の希土類 ド ープ フ ア イ バを用いているが、 下流側フ ァ イ バ 2 2 の製造方 法に準 じて希土類元素が ド ープされてい る部分の 径が異なる複数の希土類 ド ープ フ ァ ィ バを製造 し - これ らの希土類 ド ープフ ァ イ バを上記径がポ ン ピ ン グ光の伝搬方向に向かっ て減少する よ う に直列 に接続 して も よい。 又、 こ の実施例では ド ープさ れた E r の濃度が径方向に一様にな る よ う に して い るが、 ド ープさ れた希土類元素の濃度分布が伝 搬光の強度分布と同様に中心部において高 く な る よ う な も の と して、 効率的な光増幅を図る よ う に して も よい。

第 4 図に示 した光フ ァ イ バ増幅器において、 入 力 した信号光及び半導体 レーザ 1 0 か らのポ ン ピ ン グ光がフ ァ イ バ融着型光力 ブラ 8 において加え 合わ さ れて上流側フ ァ イ バ 2 1 に入射する と、 ま だ吸収されずに十分な強度を有 してい る ボ ン ピ ン グ光によ っ て信号光は増幅さ れる。 こ の光増幅に よ っ て相対的に小さ い強度分布と な っ た ボ ン ピ ン グ光と増幅さ れた信号光と が下流側フ ァ イ バ 2 2 に入射する と、 こ の下流側フ ァ イ バの E r が ド 一 プさ れてい る第 2 コ ア 2 2 c の径は上流側フ ア イ ノ のコ ア 2 1 b の径よ り も小さ いので、 不所望な ボ ン ビ ン グ光の吸収を生 じ させる こ と な しに、 効 率的な光増幅がな さ れる。 こ の原理を光導波路に 応用 し、 E r が ド ー プさ れてい る光導波路の幅が 異な る光導波路基板を多段接続 して も 同様の光増 幅ができ る。

第 6 図は本発明の他の実施例を示す光フ ァ ィ バ 増幅器の構成図であ り 、 上述 した実施例にお け る もの と 同一の部分に は同一の符号が付さ れてい る こ の実施例では、 上流側フ ァ イ バ 2 1 及び下流側 フ ァ イ バ 2 2 に代えて、 希土類元素が ド ープさ れ てい る部分の径が連続的に変化する よ う に さ れて い る希土類 ド ープフ ア イ ノヽ' 2 3 を用い る こ と によ つ て、 希土類 ド ープフ ァ イ バにおけ る希土類元素 が ド ープさ れてい る部分の径を励起光の伝搬方向 に向かっ て徐々 に小さ く する よ う に してい る。 こ のよ う に E r が ド 一プさ れてい る部分の怪が連続 的に小さ く な る よ う にする に は、 例えば次のよ う にする。 ま ず、 第 7 A図に示すよ う に、 所定長さ の希土類 ド ープフ ァ イ バ 2 の概略中央部分の加熱 温度が高 く な る よ う に希土類 ド ープフ ァ イ バ 2 を パーナ 1 2 によ り 加熱 して図中矢印方向に延伸す る こ と によ っ て、 第 7 B図に示すよ う に、 中央部 の径が端部の径よ り も小さ い希土類 ド ープフ ァ ィ バ 2 ' を形成する。 そ して この希土類 ド ープフ ァ イ ノ 2 ' を中央部分にて切断する こ と によ っ て、 E r が ド ープされてい る部分の径が連続的に小さ く な る よ う な希土類 ド ープフ ァ イ バ 2 3 (延伸フ ア イ バ） を得る。 第 7 A図及び第 7 B図中破線で 示さ れてい るのは、 延伸フ ァ イ ノ、'等において E r が ド ープさ れてい る部分を表す。

こ の実施例によ る と、 希土類 ド ー プフ ァ イ バの 希土類元素が ド ープさ れてい る部分の径が連続的 に変化する よ う に してい る ので、 上記径が段階的 に変化する前実施例と比較 して、 よ り 増幅効率が 高い光フ ァ ィ バ増幅器の提供が可能にな る。

これま でに説明 した実施例では、 信号光及び励 起光が希土類 ド ープフ ァ ィ バを同方向に伝搬する よ う に してい るが、 信号光及び励起光が希土類 ド ープフ ァ イ バを逆方向に伝搬する よ う に して も よ い o

次に第 8 図を参照 して、 E r 等の希土類元素が ド ープさ れた希土類 ド ープ光導波路を使用 した本 発明の更に他の実施例について説明する。 入力側 光フ ァ イ バ 4 か ら入力する信号光と ボ ン ビ ング光 用の半導体 レ ーザ （ L D ) 1 0 か ら出射する ボ ン ビ ン グ光は、 フ ァ イ バ融着型光力 ブ ラ 8 で合波 さ れる。 こ の よ う に合波さ れた信号光と ボ ン ビ ン グ 光は一対の レ ン ズ 2 5 ， 2 6 によ り導波路基板 2 7 上に形成さ れた光導波路 2 8 に結合さ れる。 光 導波路 2 8 内には第 9 図に示すよ う に、 E r が ド —プさ れた E r ド 一プ部分 2 9 がボ ン ビ ン グ光の 伝搬方向に沿っ て次第に幅が狭 く な る よ う に形成 れてい る。 光導波路 2 8 中に E r ド ープ部分 2 9 をその幅を制御 しなが ら形成するのは、 例えば熱 拡散法により 可能であ る。 本実施例では、 導波路 2 8 に入射さ れたボ ン ビ ン グ光は、 導波路 2 8 内 の E r を高エ ネ ルギ ー レ ベ ル に励起する際ェ ネ ル ギーを失 う ため、 導波路 2 8 内を伝搬する につれ てボ ン ビ ング光パワ ーが減衰する。 本実施例のよ う に、 導波路 2 8 内の E r ド ープ範囲をボ ン ピ ン グ光パワ ーの減衰に合わせて連続的に狭 く な る よ う に形成すれば、 しき い値以下のボ ン ビ ン グ光が E r によ り 吸収さ れるのを防 ぐ こ と ができ る。 E r ド ープ光導波路 2 8 で増幅 さ れた信号光は一対 の レ ンズ 3 0 ， 3 1 によ り 出力側光フ ァ イ バ 6 に 結合さ れる。

第 1 0 図を参照する と 、 本発明の さ ら に他の実 施例が示さ れてい る。 本実施例は導波路型の合波 器 3 5 を用いて、 光増幅器を集積可能な構造と し 4 た も のであ る 。 即ち、 導波路基板 3 2 には信号光 が入射さ れる光導波路 3 3 と ボ ン ビ ン グ L D 1 0 か らのポ ン ピ ン グ光が入射さ れる光導波路 3 4 が 形成さ れてお り 、 これ らの光導波路 3 3 , 3 4 を 伝搬 してきた信号光及びポ ン ピ ン グ光は合波器 3 5 によ り 合波され、 基板 2 7 に形成された E r ド 一プ光導波路 2 8 に入射さ れる。 導波路基板 2 7 と 3 2 はその導波路部分において光学接着剤等に よ り 接着さ れてい る。

第 8 図及び第 1 0 図に示 した実施例は、 ポ ン ピ ン グ光と信号光の入射方向が同一であ る前方励起 の実施例であ るが、 ボ ン ビ ン グ光と信号光とを異 'な る方向か ら入射させる後方励起の場合に も 同様 の効果が得 られる。 産業上の利用可能性

以上説明 したよ う に本発明によれば、 希土類 ド —プフ ァ イ バの希土類元素が ド 一プさ れてい る部 分の径をポ ン ビ ン グ光の伝搬方向に向かっ て徐々 に小さ く してい るので、 増幅効率の増大を図る の に適 した光増幅器の提供が可能であ る。 これは、 希土類元素を ド ープ した光導波路の場合 も同様で あ る。

増幅効率の増大が可能にな る と、 比較的低出力 な半導体 レーザをポ ン ビ ン グ光源と して用い る こ と ができ る よ う に な る。 ま た、 増幅効率の増大が 可能にな る と、 ボ ン ビ ン グ光源と して用い る半導 体 レ ーザの出力が同等であ る場合に、 使用する希 土類 ド ープフ ァ イ バの長さ を短 く する こ と ができ、 コ ンパク ト な光増幅器の提供が可能にな る。

Claims

1 . 希土類元素を ド 一プ した希土類 ドープ フ ア イ バに信号光及びボ ン ビ ング光を伝搬させて上 記信号光の増幅を行 う よ う に した光増幅器におい て、

上記希土類 ド 一 プ フ ァ ィ バの希土類元素が ド一 プさ れてい る部分の径を上記ボ ン ビ ン グ光の伝搬 方向に向かっ て徐々 に小さ く した こ と を特徴とす る光増幅器。 囲

2 . 信号光及びボ ン ビ ング光は上記希土類 ド ー プ フ ア イ バを同方向に伝搬する請求の範囲第 1 項に記載の光増幅器。

3 . 信号光及びボ ン ビ ング光は上記希土類 ド ー プ フ ァ ィ バを逆方向に伝搬する請求の範囲第 1 項に記載の光増幅器。

4 . 希土類元素が ド ープさ れてい る部分の径 が異な る複数の希土類 ド — プ フ ァ ィ バを直列に接 続 した請求の範囲第 1 項に記載の光増幅器。

5 . 希土類 ド 一プフ ァ イ バを加熱延伸 して該 希土類 ド ープフ ァ イ バ （23 )の希土類元素が ド ープ さ れてい る部分の径が連続的に変化する よ う し た請求の範囲第 1 項に記載の光増幅器。

6 . 希土類元素を ド ープ した希土類 ド ―プ光 導波路に信号光及びポ ン ビ ン グ光を伝搬させて上 記信号光の増幅を行う よ う に した光増幅器におい て、

上記希土類 ド ープ光導波路の希土類元素が ド ー プさ れてい る部分の幅を上記ポ ン ビ ン グ光の伝搬 方向に向かっ て徐々 に狭 く した こ と を特徴とする 光増幅器。

7 . 信号光及びボ ン ビ ン グ光は上記希土類 ド 一プ光導波路を同方向に伝搬する請求の範囲第 6 項に記載の光増幅器。

8 . 信号光及びポ ン ビ ン グ光は上記希土類 ド 一プ光導波路を逆方向に伝搬する請求の範囲第 6 項に記載の光増幅器。

9 . 希土類元素が ド ープさ れてい る部分の幅 が異な る複数の希土類 ド ープ光導波路を直列に接 続 した請求の範囲第 6 項に記載の光増幅器。