光ファァイバアンンプとそのの応用に関する研研究機械械・電気シスステム工学専専攻 A071011 赤堀隼祐祐、佐藤憲史 1. 緒言近年、光ファイバ通信が普及してきてている。光ファイバう。a の領域のとき、利得の飽和は顕著である。。EDFA は励通信の中長距距離伝送において、信号を増増幅するためにに光フ起光にによって上位のの準位の電子数数の密度を下位位の準位の電ァイバアンププが広く用いられている。通通信のときに主主に利子数のの密度より大ききくすることにによって光を増増幅する。入用されているる光ファイバアアンプは EDF FA（Erbium-D Doped 力光強強度が大きい場場合、誘導放出出により励起しした電子が下 Fiber Amplifierr）である。本本研究は EDFA の特性を解析析する位の準準位に遷移するるので、上位のの密度は下位のの準位の密度とともに、新新しい応用の研研究を目的とすする。に近づづく。密度の差差が小さくなるると利得も小ささくなる。入 EDFA の特特性の一つに、入力光強度がが大きくなると利得が飽和するという現象がある。この現象象が抱えている問題は、入力信号強強度が変化したたときに波形がが歪むことであある。本報告では利得飽和特性を測定した結果果を述べる。力光強強度が大きくななることによっって利得が小ささくなり、利得の飽飽和が起こるとと考えられる。 a の領域のようにのに入力光強度がが大きいときはは利得の飽和は顕著著であるが、b の領域では a の領域と比較較して利得の飽和はは目立たない。c の領域のととき、利得は再再び大きくな 2. 実験っていいる。c の領域域では入力光強強度が小さいのので、出力で図 1 に実験験の構成を示すす。入力光源はは発振波長 15553nm の半導体レーザを用いる。EDFA E 内にあるる Er ドープフファイは増幅幅された信号がが ASE 光に埋もれてしまい、見かけ上利得が大大きくなっていいると考えられれる。バの電子を上上位の準位に励励起する必要ががある。励起すするこ 40 とに用いるポンプレーザはは波長 0.98μm のファブリペペロレーザである。入力光源から出射された光光は EDFA で増増幅さ c 30 然放出により放放出された光はは広いスペクトル幅される。自然を持つ自然放放出増幅光 ASE E（amplified spoontaneous emission） gain (dB) れて出力されれる。増幅されれた光には誘導導放出による増増幅によるものだけでなく、自然然放出により放放出された光も出力 a b 20 光として雑音音になる。ASE を出力光から取り除くためめに光 10 フィルタを ED DFA の後におおく。減衰器でで入力光強度をを変化させながら光検出器で出力光強度を測定定する。また入入力光 0 強度も光検出器で測定する。 -6 -4 10 10 -2 10 0 10 ower (mW) input po 図2 利得飽和和特性 4. 結言言図1 実験構成 3．結果および考察図 2 に測定定した利得飽和和特性を示す。縦軸は EDFA の利得、横軸は入力光強度でである。入力光光強度が大きくなっていくと利得得は小さくなっていく。これれを利得の飽和和とい EDF FA の基本的なな特性である利利得飽和特性をを測定した。さらにに大きな信号をを入射した場合合の測定をするることと、ファイババに Er をドープする量を変化させた場合の測定、入力信号強強度を変化させせた場合の測定定を行う。