JP3527671B2 - ラマン増幅による光伝送パワーの波長特性制御方法、並びに、それを用いた波長多重光通信システムおよび光増幅器 - Google Patents
ラマン増幅による光伝送パワーの波長特性制御方法、並びに、それを用いた波長多重光通信システムおよび光増幅器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路を伝送さ
れる波長多重信号光に生じる光伝送パワーの波長特性を
制御する技術に関し、特に、ラマン増幅を利用して前記
光伝送パワーの波長特性を補償する制御方法、並びに、
その制御方法が適用される波長多重光通信システムおよ
び光増幅器に関する。
れる波長多重信号光に生じる光伝送パワーの波長特性を
制御する技術に関し、特に、ラマン増幅を利用して前記
光伝送パワーの波長特性を補償する制御方法、並びに、
その制御方法が適用される波長多重光通信システムおよ
び光増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、エルビウムドープファイバ増幅
器の広い利得帯域を活用した波長多重（ＷＤＭ）光伝送
方式は、複数の波長の光信号を１本の光ファイバで伝送
することにより、通信容量を増大させるとが可能な伝送
方式である。このＷＤＭ光伝送方式は、既存の光ファイ
バを利用できるため導入コストが低く、また、光増幅器
等を用いることで伝送路はビットレートフリーとなり、
将来のアップグレードが容易であるなどの利点を有す
る。
器の広い利得帯域を活用した波長多重（ＷＤＭ）光伝送
方式は、複数の波長の光信号を１本の光ファイバで伝送
することにより、通信容量を増大させるとが可能な伝送
方式である。このＷＤＭ光伝送方式は、既存の光ファイ
バを利用できるため導入コストが低く、また、光増幅器
等を用いることで伝送路はビットレートフリーとなり、
将来のアップグレードが容易であるなどの利点を有す
る。
【０００３】ＷＤＭ光通信システムにおいて、所要の伝
送特性を得るためには、各チャネル間の光パワーのバラ
ツキを各光中継段において１．０ｄＢ以下に抑える必要
がある。この理由は、光パワーの上限が伝送路の非線形
効果により制限され、下限が光増幅器の自然放出光によ
る受信Ｓ／Ｎにより制限されるからである。そこで、Ｗ
ＤＭ光通信システムを構成する伝送路や分散補償ファイ
バ等の損失波長特性を小さくする必要があり、特にシス
テムのキーコンポーネントのひとつである多波長の光信
号を一括して増幅する光増幅器には、低雑音特性と所定
の出力値を送出することに加えて、チャネル間の出力バ
ラツキが小さいことが強く望まれている。
送特性を得るためには、各チャネル間の光パワーのバラ
ツキを各光中継段において１．０ｄＢ以下に抑える必要
がある。この理由は、光パワーの上限が伝送路の非線形
効果により制限され、下限が光増幅器の自然放出光によ
る受信Ｓ／Ｎにより制限されるからである。そこで、Ｗ
ＤＭ光通信システムを構成する伝送路や分散補償ファイ
バ等の損失波長特性を小さくする必要があり、特にシス
テムのキーコンポーネントのひとつである多波長の光信
号を一括して増幅する光増幅器には、低雑音特性と所定
の出力値を送出することに加えて、チャネル間の出力バ
ラツキが小さいことが強く望まれている。
【０００４】実際のＷＤＭ光通信システムでは、次に挙
げる事柄などにより各チャネル間の光伝送パワーに波長
特性が生じる。 レイリー散乱による伝送路の損失波長特性 分散補償器の損失波長特性 誘導ラマン散乱による伝送路の損失波長特性 光増幅器の利得の波長特性 伝送路、分散補償器および光増幅器の温度特性 具体的には、例えば、信号光の波長帯域を１５３０〜１
５６０ｎｍとした場合に、長さ８０ｋｍの１．３μｍ零
分散シングルモードファイバ（ＳＭＦ）を伝送路に用い
たとき、上記およびに起因して発生する光伝送パワ
ーの偏差はそれぞれ約０．５ｄＢおよび約１ｄＢとな
る。また、上記に起因する偏差は、一般的な分散補償
ファイバ（ＤＣＦ）を分散補償器として用いたとき約
０．５ｄＢとなり、上記に起因する偏差は、一般的な
エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を用い
たとき約１ｄＢとなる。さらに、上記に起因する偏差
は、前記各光デバイスを用いたとき約０．３ｄＢと見積
もることができる。
げる事柄などにより各チャネル間の光伝送パワーに波長
特性が生じる。 レイリー散乱による伝送路の損失波長特性 分散補償器の損失波長特性 誘導ラマン散乱による伝送路の損失波長特性 光増幅器の利得の波長特性 伝送路、分散補償器および光増幅器の温度特性 具体的には、例えば、信号光の波長帯域を１５３０〜１
５６０ｎｍとした場合に、長さ８０ｋｍの１．３μｍ零
分散シングルモードファイバ（ＳＭＦ）を伝送路に用い
たとき、上記およびに起因して発生する光伝送パワ
ーの偏差はそれぞれ約０．５ｄＢおよび約１ｄＢとな
る。また、上記に起因する偏差は、一般的な分散補償
ファイバ（ＤＣＦ）を分散補償器として用いたとき約
０．５ｄＢとなり、上記に起因する偏差は、一般的な
エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を用い
たとき約１ｄＢとなる。さらに、上記に起因する偏差
は、前記各光デバイスを用いたとき約０．３ｄＢと見積
もることができる。
【０００５】これらにより生じた波長特性は、伝送条件
（チャネル数、チャネル間隔、入力パワー、伝送路の長
さ等）により、その大きさが異なる。そこで、ＷＤＭ光
通信システムには、変化して生じる波長特性に対応し
て、これを補償できる手段を新たに適用する必要があ
る。このような各チャネル間の光伝送パワーの波長特性
を、例えば、ＷＤＭ光通信システムに設置した各光増幅
中継段において補償するようにした場合には、１つの光
増幅中継段で補償すべき波長特性の幅はおよそ３ｄＢと
なる。
（チャネル数、チャネル間隔、入力パワー、伝送路の長
さ等）により、その大きさが異なる。そこで、ＷＤＭ光
通信システムには、変化して生じる波長特性に対応し
て、これを補償できる手段を新たに適用する必要があ
る。このような各チャネル間の光伝送パワーの波長特性
を、例えば、ＷＤＭ光通信システムに設置した各光増幅
中継段において補償するようにした場合には、１つの光
増幅中継段で補償すべき波長特性の幅はおよそ３ｄＢと
なる。
【０００６】従来、上記のような光伝送パワーの波長特
性を補償するための方策として、例えば、損失波長特性
を変化させることのできる可変利得等化器等を光通信シ
ステムに新たに適用する方法が提案されている。かかる
方法では、システムで発生する光伝送パワーの波長特性
に応じて、可変利得等化器の損失波長特性が制御される
ことによって、各チャネル間の光伝送パワーが均一にさ
れる。
性を補償するための方策として、例えば、損失波長特性
を変化させることのできる可変利得等化器等を光通信シ
ステムに新たに適用する方法が提案されている。かかる
方法では、システムで発生する光伝送パワーの波長特性
に応じて、可変利得等化器の損失波長特性が制御される
ことによって、各チャネル間の光伝送パワーが均一にさ
れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の光伝送パワーの波長特性制御方法では、最
もパワーの小さいチャネルにあわせて、他のチャネルに
対して損失を与えることで光伝送パワーを均一にするた
め、可変利得等化器等の挿入前と比べて光ＳＮ比の劣化
を招き、伝送特性を悪化させる可能性がある。
ような従来の光伝送パワーの波長特性制御方法では、最
もパワーの小さいチャネルにあわせて、他のチャネルに
対して損失を与えることで光伝送パワーを均一にするた
め、可変利得等化器等の挿入前と比べて光ＳＮ比の劣化
を招き、伝送特性を悪化させる可能性がある。
【０００８】損失を小さく抑えて光伝送パワーの波長特
性を補償する方法の１つとして、ラマン増幅を利用する
ことが有効である。この方法は、パワーの小さいチャネ
ルをより優先的に増幅することで光伝送パワーの波長特
性を補償する。
性を補償する方法の１つとして、ラマン増幅を利用する
ことが有効である。この方法は、パワーの小さいチャネ
ルをより優先的に増幅することで光伝送パワーの波長特
性を補償する。
【０００９】ラマン増幅を利用した技術としては、例え
ば、文献；S.Kinoshita et al.,OECC,10B2-3,July,199
7、文献；江森他,「波長多重励起ＬＤユニットを用いた
ＤＣＦラマンアンプとその応用」,信学技報OCS98-58,p.
7-12,1998などが知られている。これらの文献に示され
た技術は、１４８０ｎｍ帯等の励起光源を使用して光増
幅器内の分散補償ファイバをラマン増幅することによ
り、分散補償ファイバの低損失化および光増幅器の広帯
域化を図ったものである。また、特開平１０−７３８５
２号公報には、ラマン増幅を利用して信号伝送帯域の広
帯域化を図った光増幅伝送システムが記載されている。
ば、文献；S.Kinoshita et al.,OECC,10B2-3,July,199
7、文献；江森他,「波長多重励起ＬＤユニットを用いた
ＤＣＦラマンアンプとその応用」,信学技報OCS98-58,p.
7-12,1998などが知られている。これらの文献に示され
た技術は、１４８０ｎｍ帯等の励起光源を使用して光増
幅器内の分散補償ファイバをラマン増幅することによ
り、分散補償ファイバの低損失化および光増幅器の広帯
域化を図ったものである。また、特開平１０−７３８５
２号公報には、ラマン増幅を利用して信号伝送帯域の広
帯域化を図った光増幅伝送システムが記載されている。
【００１０】しかし、これらのラマン増幅を利用した公
知技術は、波長帯やパワー等が予め設定された固定の励
起光を分散補償ファイバ等に供給してラマン増幅を発生
させるものであるため、伝送路等で生じる光伝送パワー
の波長特性に変動が生じた場合に、その変動に応じてラ
マン増幅の利得波長特性を柔軟に変化させることは難し
い。ＷＤＭ光通信システムでは、伝送されるＷＤＭ信号
光のチャネル数や使用波長が様々に変化し、光伝送パワ
ーの波長特性も変動することが考えられるため、その変
動にも対応した柔軟な波長特性の補償が望まれる。
知技術は、波長帯やパワー等が予め設定された固定の励
起光を分散補償ファイバ等に供給してラマン増幅を発生
させるものであるため、伝送路等で生じる光伝送パワー
の波長特性に変動が生じた場合に、その変動に応じてラ
マン増幅の利得波長特性を柔軟に変化させることは難し
い。ＷＤＭ光通信システムでは、伝送されるＷＤＭ信号
光のチャネル数や使用波長が様々に変化し、光伝送パワ
ーの波長特性も変動することが考えられるため、その変
動にも対応した柔軟な波長特性の補償が望まれる。
【００１１】本発明は上記の点に着目してなされたもの
で、各チャネル光に損失を与えることなく光伝送パワー
の波長特性を自動的に補償し、また、ラマン増幅により
伝送路の損失を補償することで伝送特性の向上を図っ
た、ラマン増幅による光伝送パワーの波長特性制御方
法、並びに、それを用いた波長多重光通信システムおよ
び光増幅器を提供することを目的とする。
で、各チャネル光に損失を与えることなく光伝送パワー
の波長特性を自動的に補償し、また、ラマン増幅により
伝送路の損失を補償することで伝送特性の向上を図っ
た、ラマン増幅による光伝送パワーの波長特性制御方
法、並びに、それを用いた波長多重光通信システムおよ
び光増幅器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のラマン増幅による光伝送パワーの波長特性
制御方法は、光伝送路を伝送されたＷＤＭ信号光に生じ
る光伝送パワーの波長特性を制御する方法において、前
記光伝送パワーの波長特性に応じて設定された波長帯の
ラマン励起光を、前記光伝送路の少なくとも一部を形成
するラマン増幅媒体に供給し、該ラマン増幅媒体を伝搬
するＷＤＭ信号光に対して、前記光伝送パワーの波長特
性を補償可能な利得の波長特性を有するラマン増幅を発
生させ、該ラマン増幅の利得波長特性については前記複
数の波長帯のラマン励起光が信号光帯域において２つの
利得波長特性を有し、該２つの利得波長特性を組み合わ
せることにより信号光波長帯域において前記光伝送パワ
ーの波長特性と逆方向の傾斜特性を発生させるようにし
たるラマン増幅発生過程と、前記ラマン増幅媒体を通過
したＷＤＭ信号光について光伝送パワーの波長特性をモ
ニタする波長特性モニタ過程と、該波長特性モニタ過程
の結果に基づいて、前記２つの利得波長特性に対応した
各波長帯のラマン励起光の割合を調整し、前記光伝送パ
ワーの波長特性が平坦化されるようにラマン増幅の利得
波長特性を制御するラマン増幅制御過程と、を含んでな
るものである。
め、本発明のラマン増幅による光伝送パワーの波長特性
制御方法は、光伝送路を伝送されたＷＤＭ信号光に生じ
る光伝送パワーの波長特性を制御する方法において、前
記光伝送パワーの波長特性に応じて設定された波長帯の
ラマン励起光を、前記光伝送路の少なくとも一部を形成
するラマン増幅媒体に供給し、該ラマン増幅媒体を伝搬
するＷＤＭ信号光に対して、前記光伝送パワーの波長特
性を補償可能な利得の波長特性を有するラマン増幅を発
生させ、該ラマン増幅の利得波長特性については前記複
数の波長帯のラマン励起光が信号光帯域において２つの
利得波長特性を有し、該２つの利得波長特性を組み合わ
せることにより信号光波長帯域において前記光伝送パワ
ーの波長特性と逆方向の傾斜特性を発生させるようにし
たるラマン増幅発生過程と、前記ラマン増幅媒体を通過
したＷＤＭ信号光について光伝送パワーの波長特性をモ
ニタする波長特性モニタ過程と、該波長特性モニタ過程
の結果に基づいて、前記２つの利得波長特性に対応した
各波長帯のラマン励起光の割合を調整し、前記光伝送パ
ワーの波長特性が平坦化されるようにラマン増幅の利得
波長特性を制御するラマン増幅制御過程と、を含んでな
るものである。
【００１３】かかる波長特性制御方法では、光伝送路を
伝送されることで光伝送パワーの波長特性（チルト）が
生じたＷＤＭ信号光が、ラマン増幅発生過程においてラ
マン励起光の供給されたラマン増幅媒体を通過すること
でラマン増幅される。このラマン増幅は、上記光伝送パ
ワーの波長特性を補償可能な利得の波長特性を有するよ
うにラマン励起光の波長帯が設定されているため、ラマ
ン増幅後のＷＤＭ信号光における光伝送パワーのバラツ
キが平坦化される。このＷＤＭ信号光については、波長
特性モニタ過程において光伝送パワーの波長特性がモニ
タされ、ラマン増幅発生過程での波長特性の補償が有効
に行われているかが監視される。そして、ラマン増幅制
御過程では、波長特性モニタ過程のモニタ結果がフィー
ドバックされて、光伝送パワーの波長特性が平坦化され
るように、２つの利得波長特性に対応した各波長帯のラ
マン励起光の割合が調整され（例えば、ラマン励起光の
パワーの調整や、励起光源の制御温度の調整など）、ラ
マン増幅の利得波長特性が制御される。
伝送されることで光伝送パワーの波長特性（チルト）が
生じたＷＤＭ信号光が、ラマン増幅発生過程においてラ
マン励起光の供給されたラマン増幅媒体を通過すること
でラマン増幅される。このラマン増幅は、上記光伝送パ
ワーの波長特性を補償可能な利得の波長特性を有するよ
うにラマン励起光の波長帯が設定されているため、ラマ
ン増幅後のＷＤＭ信号光における光伝送パワーのバラツ
キが平坦化される。このＷＤＭ信号光については、波長
特性モニタ過程において光伝送パワーの波長特性がモニ
タされ、ラマン増幅発生過程での波長特性の補償が有効
に行われているかが監視される。そして、ラマン増幅制
御過程では、波長特性モニタ過程のモニタ結果がフィー
ドバックされて、光伝送パワーの波長特性が平坦化され
るように、２つの利得波長特性に対応した各波長帯のラ
マン励起光の割合が調整され（例えば、ラマン励起光の
パワーの調整や、励起光源の制御温度の調整など）、ラ
マン増幅の利得波長特性が制御される。
【００１４】これにより、光伝送パワーにバラツキが生
じたＷＤＭ信号光に対し、ラマン増幅の利得波長特性を
利用することで、本チルト補償の適用により、基本的
に、伝送路に新たに挿入する光部品はラマン増幅の励起
光合波器のみであり、殆ど損失を与えることなく光伝送
パワーの波長特性を補償できる。これとともに、ラマン
増幅後の光伝送パワーの波長特性をモニタしてラマン増
幅の利得波長特性が制御されるため、伝送されるＷＤＭ
信号光のチャネル数や使用波長が様々に変化し光伝送パ
ワーの波長特性が変動しても、その変動に応じた柔軟な
波長特性の補償を実現できるようになる。
じたＷＤＭ信号光に対し、ラマン増幅の利得波長特性を
利用することで、本チルト補償の適用により、基本的
に、伝送路に新たに挿入する光部品はラマン増幅の励起
光合波器のみであり、殆ど損失を与えることなく光伝送
パワーの波長特性を補償できる。これとともに、ラマン
増幅後の光伝送パワーの波長特性をモニタしてラマン増
幅の利得波長特性が制御されるため、伝送されるＷＤＭ
信号光のチャネル数や使用波長が様々に変化し光伝送パ
ワーの波長特性が変動しても、その変動に応じた柔軟な
波長特性の補償を実現できるようになる。
【００１５】また、上記の波長特性制御方法について、
ラマン増幅発生過程は、複数の波長帯のラマン励起光の
有する２つの利得波長特性のうちの一方が正の傾斜を持
つ利得波長特性であり、他方が負の傾斜を持つ利得波長
特性であるのが好ましい。さらに、波長特性モニタ過程
は、ラマン増幅媒体の後段に設けられた分波器と該分波
器で分波された各波長帯の信号光を増幅する複数の光増
幅部との間に設けられ当該各光増幅部の入力レベルをモ
ニタする入力モニタ部により、ラマン増幅媒体を通過し
た波長多重信号光について光伝送パワーの波長特性をモ
ニタするようにしてもよい。ラマン励起光の具体的な調
整方法としては、２つの利得波長特性に対応した各波長
帯のラマン励起光のうちの少なくとも１つの波長帯のラ
マン励起光の発生状態を一定とし、他の波長帯のラマン
励起光の発生状態を調整してもよい。
ラマン増幅発生過程は、複数の波長帯のラマン励起光の
有する２つの利得波長特性のうちの一方が正の傾斜を持
つ利得波長特性であり、他方が負の傾斜を持つ利得波長
特性であるのが好ましい。さらに、波長特性モニタ過程
は、ラマン増幅媒体の後段に設けられた分波器と該分波
器で分波された各波長帯の信号光を増幅する複数の光増
幅部との間に設けられ当該各光増幅部の入力レベルをモ
ニタする入力モニタ部により、ラマン増幅媒体を通過し
た波長多重信号光について光伝送パワーの波長特性をモ
ニタするようにしてもよい。ラマン励起光の具体的な調
整方法としては、２つの利得波長特性に対応した各波長
帯のラマン励起光のうちの少なくとも１つの波長帯のラ
マン励起光の発生状態を一定とし、他の波長帯のラマン
励起光の発生状態を調整してもよい。
【００１６】
【００１７】さらに、上記の波長特性制御方法について
は、ラマン増幅媒体の出力光パワーをモニタするパワー
モニタ過程を含み、ラマン増幅制御過程は、波長特性モ
ニタ過程の結果およびパワーモニタ過程の結果に基づい
て、ラマン増幅媒体の出力光パワーが一定に保たれ、か
つ、光伝送パワーの波長特性が平坦化されるように、各
波長帯のラマン励起光の割合を調整するようにしてもよ
い。
は、ラマン増幅媒体の出力光パワーをモニタするパワー
モニタ過程を含み、ラマン増幅制御過程は、波長特性モ
ニタ過程の結果およびパワーモニタ過程の結果に基づい
て、ラマン増幅媒体の出力光パワーが一定に保たれ、か
つ、光伝送パワーの波長特性が平坦化されるように、各
波長帯のラマン励起光の割合を調整するようにしてもよ
い。
【００１８】このようにすることで、光パワーが一定で
波長特性が平坦なラマン増幅された波長多重信号光が得
られるようになる。また、上記の波長特性制御方法の具
体的なラマン増幅発生過程としては、分散シフトファイ
バを用いて形成された光伝送路をラマン増幅媒体とし
て、ラマン励起光を供給してもよく、あるいは、光伝送
路に設けられた分散補償ファイバをラマン増幅媒体とし
て、ラマン励起光を供給しても構わない。
波長特性が平坦なラマン増幅された波長多重信号光が得
られるようになる。また、上記の波長特性制御方法の具
体的なラマン増幅発生過程としては、分散シフトファイ
バを用いて形成された光伝送路をラマン増幅媒体とし
て、ラマン励起光を供給してもよく、あるいは、光伝送
路に設けられた分散補償ファイバをラマン増幅媒体とし
て、ラマン励起光を供給しても構わない。
【００１９】このように、モードフィールド径の比較的
小さい分散シフトファイバや分散補償ファイバをラマン
増幅媒体として用いることで、より小さなパワーのラマ
ン励起光により所要のラマン増幅を発生させることがで
きる。
小さい分散シフトファイバや分散補償ファイバをラマン
増幅媒体として用いることで、より小さなパワーのラマ
ン励起光により所要のラマン増幅を発生させることがで
きる。
【００２０】上述したラマン増幅による光伝送パワーの
波長特性制御方法は、後述するようなＷＤＭ光通信シス
テムや光増幅器などの各種装置に適用して、ＷＤＭ信号
光の伝送特性の向上を図ることが可能である。
波長特性制御方法は、後述するようなＷＤＭ光通信シス
テムや光増幅器などの各種装置に適用して、ＷＤＭ信号
光の伝送特性の向上を図ることが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係るラマン増幅に
よる光伝送パワーの波長特性の制御方法を適用した装置
の基本構成を示すブロック図である。
基づいて説明する。図１は、本発明に係るラマン増幅に
よる光伝送パワーの波長特性の制御方法を適用した装置
の基本構成を示すブロック図である。
【００２２】図１において、本装置の基本構成は、チル
ト発生部１と、該チルト発生部１に接続されるラマン増
幅発生部２と、該ラマン増幅発生部２の出力光の一部を
入力とするチルトモニタ部３と、チルトモニタ部３のモ
ニタ結果を受けてラマン増幅発生部２の動作を制御する
ラマン増幅制御部４と、を有する。
ト発生部１と、該チルト発生部１に接続されるラマン増
幅発生部２と、該ラマン増幅発生部２の出力光の一部を
入力とするチルトモニタ部３と、チルトモニタ部３のモ
ニタ結果を受けてラマン増幅発生部２の動作を制御する
ラマン増幅制御部４と、を有する。
【００２３】チルト発生部１は、伝送されるＷＤＭ信号
光に対して各チャネル間の光伝送パワーに波長特性（チ
ルト）を生じさせる部分であり、具体的には、光ファイ
バ伝送路、分散補償器または光増幅器などの光伝送路を
構成する各種光デバイスに相当する。
光に対して各チャネル間の光伝送パワーに波長特性（チ
ルト）を生じさせる部分であり、具体的には、光ファイ
バ伝送路、分散補償器または光増幅器などの光伝送路を
構成する各種光デバイスに相当する。
【００２４】ラマン増幅発生部２は、チルト発生部１か
らのＷＤＭ信号光をラマン増幅することにより、チルト
発生部１で生じたチルトを補償して、各チャネル間の光
伝送パワーを均一にする。ラマン増幅は、ラマン増幅媒
体に所要の励起光を供給することによって、該ラマン増
幅媒体内を伝搬する光信号が増幅される現象である。ラ
マン増幅の特徴およびラマン増幅発生部２の具体的な構
成については後述する。
らのＷＤＭ信号光をラマン増幅することにより、チルト
発生部１で生じたチルトを補償して、各チャネル間の光
伝送パワーを均一にする。ラマン増幅は、ラマン増幅媒
体に所要の励起光を供給することによって、該ラマン増
幅媒体内を伝搬する光信号が増幅される現象である。ラ
マン増幅の特徴およびラマン増幅発生部２の具体的な構
成については後述する。
【００２５】チルトモニタ部３は、ラマン増幅発生部２
から出力されるＷＤＭ信号光の一部を用いて光伝送パワ
ーの波長特性をモニタし、そのモニタ結果をラマン増幅
制御部４に出力する。このチルトモニタ部３の具体的な
構成についても後述する。
から出力されるＷＤＭ信号光の一部を用いて光伝送パワ
ーの波長特性をモニタし、そのモニタ結果をラマン増幅
制御部４に出力する。このチルトモニタ部３の具体的な
構成についても後述する。
【００２６】ラマン増幅制御部４は、チルトモニタ部３
のモニタ結果に応じて、ラマン増幅発生部２におけるラ
マン励起光のパワー等を調整することにより、光伝送パ
ワーの波長特性が平坦化されるようにラマン増幅の利得
波長特性を制御する。
のモニタ結果に応じて、ラマン増幅発生部２におけるラ
マン励起光のパワー等を調整することにより、光伝送パ
ワーの波長特性が平坦化されるようにラマン増幅の利得
波長特性を制御する。
【００２７】ここで、ラマン増幅の特徴について説明す
る。ラマン増幅は、基本的な特性として、励起波長に応
じて異なる利得波長特性を有し、かつ、利得ピークを外
した波長域での単位波長当たりの利得特性が比較的良い
線形性を有することが知られている。なお、ラマン増幅
の利得が最大になる波長は、ラマン励起光の波長より１
３．２ＴＨｚ小さい周波数に位置する。
る。ラマン増幅は、基本的な特性として、励起波長に応
じて異なる利得波長特性を有し、かつ、利得ピークを外
した波長域での単位波長当たりの利得特性が比較的良い
線形性を有することが知られている。なお、ラマン増幅
の利得が最大になる波長は、ラマン励起光の波長より１
３．２ＴＨｚ小さい周波数に位置する。
【００２８】図２は、ラマン励起波長に対するラマン利
得ピーク波長を示す図であり、図３は、ラマン励起波長
に対する信号光帯域の利得傾斜量を示す図である。ここ
では、信号光帯域を例えば１５３０〜１５６０ｎｍ（以
下、Ｃバンド帯と略す）とし、図中の各点は公知の文献
に示されたデータをプロットしたものである。なお、利
得傾斜量の符号は、信号光の波長が長くなると利得が増
加する（波長に対して右上がり）場合を「＋」とし、利
得が減少する（波長に対して右下がり）の場合を「−」
としている。
得ピーク波長を示す図であり、図３は、ラマン励起波長
に対する信号光帯域の利得傾斜量を示す図である。ここ
では、信号光帯域を例えば１５３０〜１５６０ｎｍ（以
下、Ｃバンド帯と略す）とし、図中の各点は公知の文献
に示されたデータをプロットしたものである。なお、利
得傾斜量の符号は、信号光の波長が長くなると利得が増
加する（波長に対して右上がり）場合を「＋」とし、利
得が減少する（波長に対して右下がり）の場合を「−」
としている。
【００２９】各図に示すように、ラマン増幅について
は、励起波長に対する利得ピーク波長が一次近似曲線で
表すことができるものと考えられる。また、上記の信号
光帯域におけるラマン増幅の利得傾斜量は、励起波長が
およそ１４５０ｎｍよりも短い場合に「−」となり、長
い場合に「＋」となって、励起波長が１４５０ｎｍから
離れるほど、その絶対値が大きくなるものと考えられ
る。
は、励起波長に対する利得ピーク波長が一次近似曲線で
表すことができるものと考えられる。また、上記の信号
光帯域におけるラマン増幅の利得傾斜量は、励起波長が
およそ１４５０ｎｍよりも短い場合に「−」となり、長
い場合に「＋」となって、励起波長が１４５０ｎｍから
離れるほど、その絶対値が大きくなるものと考えられ
る。
【００３０】信号光帯域をＣバンド帯とするＷＤＭ光通
信システムについて、チルト発生部１で生じる光伝送パ
ワーの波長特性を補償するために要求される補償波長特
性は、波長に対して線形性を有し、その傾斜量の絶対値
が０．１ｄＢ／ｎｍ以上であることが必要となる。補償
波長特性の傾斜量の絶対値を０．１ｄＢ／ｎｍ以上とす
る理由は、上述したように〜に起因して発生するチ
ルトが±３ｄＢ程度であり、信号光の帯域幅が３０ｎｍ
であるので、波長特性の傾斜量としては、±３ｄＢ／３
０ｎｍ＝±０．１ｄＢ／ｎｍと見積もることができるた
めである。
信システムについて、チルト発生部１で生じる光伝送パ
ワーの波長特性を補償するために要求される補償波長特
性は、波長に対して線形性を有し、その傾斜量の絶対値
が０．１ｄＢ／ｎｍ以上であることが必要となる。補償
波長特性の傾斜量の絶対値を０．１ｄＢ／ｎｍ以上とす
る理由は、上述したように〜に起因して発生するチ
ルトが±３ｄＢ程度であり、信号光の帯域幅が３０ｎｍ
であるので、波長特性の傾斜量としては、±３ｄＢ／３
０ｎｍ＝±０．１ｄＢ／ｎｍと見積もることができるた
めである。
【００３１】そこで、上記のような補償波長特性がラマ
ン増幅により実現されるための条件を検討してみる。補
償波長特性が線形性を有するためには、ラマン増幅の利
得ピーク波長が信号光帯域外となる必要がある。前述の
図２において、利得ピーク波長がＣバンド帯から外れる
条件は、励起波長が１４３５ｎｍより短波長側および１
４６２ｎｍより長波長側となる。また、補償波長特性の
利得傾斜量の絶対値が０．１ｄＢ／ｎｍ以上となるため
には、前述の図３において、励起波長が１４４７ｎｍよ
り短波長側および１４８０ｎｍより長波長側となる。し
たがって、補償波長特性を実現するラマン増幅の条件
は、励起波長が１４３５ｎｍより短波長側（チルト補償
に「−」の利得傾斜を要する場合）および１４８０ｎｍ
より長波長側（チルト補償に「＋」の利得傾斜を要する
場合）と判断できる。
ン増幅により実現されるための条件を検討してみる。補
償波長特性が線形性を有するためには、ラマン増幅の利
得ピーク波長が信号光帯域外となる必要がある。前述の
図２において、利得ピーク波長がＣバンド帯から外れる
条件は、励起波長が１４３５ｎｍより短波長側および１
４６２ｎｍより長波長側となる。また、補償波長特性の
利得傾斜量の絶対値が０．１ｄＢ／ｎｍ以上となるため
には、前述の図３において、励起波長が１４４７ｎｍよ
り短波長側および１４８０ｎｍより長波長側となる。し
たがって、補償波長特性を実現するラマン増幅の条件
は、励起波長が１４３５ｎｍより短波長側（チルト補償
に「−」の利得傾斜を要する場合）および１４８０ｎｍ
より長波長側（チルト補償に「＋」の利得傾斜を要する
場合）と判断できる。
【００３２】次に、ラマン増幅発生部２の具体的な構成
例について説明する。図４は、１種類の波長の励起光を
用いた場合におけるラマン増幅発生部２の具体的な構成
の一例を示す図である。
例について説明する。図４は、１種類の波長の励起光を
用いた場合におけるラマン増幅発生部２の具体的な構成
の一例を示す図である。
【００３３】図４の構成では、励起ＬＤ２３によって生
成された波長λのラマン励起光が、チルト発生部１に接
続されたラマン増幅媒体２１の後方側からＷＤＭカプラ
２２を介して供給される。励起ＬＤ２３の駆動状態は、
チルトモニタ部３のモニタ結果に応じてラマン増幅制御
部４から出力される信号により制御される。ラマン励起
光の波長λは、上記の検討結果に従い、かつ、チルト発
生部１で生じる光伝送パワーの波長特性に対応させて予
め設定されるものである。なお、ここでは、励起光がラ
マン増幅媒体２１の後方側から供給される場合を示した
が、ラマン増幅媒体２１の前方側から励起光が供給され
る構成も可能である。
成された波長λのラマン励起光が、チルト発生部１に接
続されたラマン増幅媒体２１の後方側からＷＤＭカプラ
２２を介して供給される。励起ＬＤ２３の駆動状態は、
チルトモニタ部３のモニタ結果に応じてラマン増幅制御
部４から出力される信号により制御される。ラマン励起
光の波長λは、上記の検討結果に従い、かつ、チルト発
生部１で生じる光伝送パワーの波長特性に対応させて予
め設定されるものである。なお、ここでは、励起光がラ
マン増幅媒体２１の後方側から供給される場合を示した
が、ラマン増幅媒体２１の前方側から励起光が供給され
る構成も可能である。
【００３４】図５は、励起波長λを例えば１４３０ｎｍ
としたときのラマン増幅の利得波長特性を示す図であっ
て、ラマン増幅媒体２１が、（ａ）ＳＭＦの場合、
（ｂ）分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）の場合をそ
れぞれ示している。
としたときのラマン増幅の利得波長特性を示す図であっ
て、ラマン増幅媒体２１が、（ａ）ＳＭＦの場合、
（ｂ）分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）の場合をそ
れぞれ示している。
【００３５】図５に示すように、励起波長λを１４３０
ｎｍとしたときのラマン増幅の波長特性は、それぞれの
ラマン増幅媒体２１において、波長が長くなると利得が
小さくなり、励起光パワーの増大に伴って利得が大きく
なることがわかる。また、ラマン増幅媒体２１のモード
フィールド径（ここでの大小関係はＳＭＦ＞ＮＺ−ＤＳ
Ｆ）が小さくなるほど、ラマン増幅の励起効率が高くな
ることもわかる。
ｎｍとしたときのラマン増幅の波長特性は、それぞれの
ラマン増幅媒体２１において、波長が長くなると利得が
小さくなり、励起光パワーの増大に伴って利得が大きく
なることがわかる。また、ラマン増幅媒体２１のモード
フィールド径（ここでの大小関係はＳＭＦ＞ＮＺ−ＤＳ
Ｆ）が小さくなるほど、ラマン増幅の励起効率が高くな
ることもわかる。
【００３６】また、図６は、ラマン励起光パワーが８１
ｍＷおよび１６ｍＷのそれぞれについて、ＷＤＭ信号光
の入力パワーを３段階に変化させたときのラマン増幅の
利得波長特性の一例を示す図である。
ｍＷおよび１６ｍＷのそれぞれについて、ＷＤＭ信号光
の入力パワーを３段階に変化させたときのラマン増幅の
利得波長特性の一例を示す図である。
【００３７】図６に示すように、ラマン増幅の利得波長
特性は、ラマン増幅媒体２１に入力されるＷＤＭ信号光
のパワーには依存せず、ラマン増幅は非飽和状態で動作
する入力域が広いことがわかる。
特性は、ラマン増幅媒体２１に入力されるＷＤＭ信号光
のパワーには依存せず、ラマン増幅は非飽和状態で動作
する入力域が広いことがわかる。
【００３８】さらに、図７は、励起波長λを例えば１４
８５ｎｍとしたときのラマン増幅の利得波長特性を示す
図であって、ラマン増幅媒体２１が、（ａ）ＳＭＦの場
合、（ｂ）分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）の場合
をそれぞれ示している。
８５ｎｍとしたときのラマン増幅の利得波長特性を示す
図であって、ラマン増幅媒体２１が、（ａ）ＳＭＦの場
合、（ｂ）分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）の場合
をそれぞれ示している。
【００３９】図７に示すように、励起波長λを１４８５
ｎｍとしたときのラマン増幅の波長特性は、それぞれの
ラマン増幅媒体２１において、波長が長くなると利得が
大きくなり、励起光パワーの増大に伴なって利得が大き
くなる特性を示すことがわかる。また、ラマン増幅媒体
２１のモードフィールド径が小さくなるほど、ラマン増
幅の励起効率が高くなることもわかる。
ｎｍとしたときのラマン増幅の波長特性は、それぞれの
ラマン増幅媒体２１において、波長が長くなると利得が
大きくなり、励起光パワーの増大に伴なって利得が大き
くなる特性を示すことがわかる。また、ラマン増幅媒体
２１のモードフィールド径が小さくなるほど、ラマン増
幅の励起効率が高くなることもわかる。
【００４０】したがって、チルト発生部１で生じるチル
トの傾きに応じて励起ＬＤ２３の波長λを適宜に選択
し、また、チルトの発生量に応じて、励起ＬＤ２３の出
力パワーを制御したり、各種ラマン増幅媒体２１の長さ
を設定したりすることで、光伝送パワーの波長特性の補
償を適切に行うことが可能となる。
トの傾きに応じて励起ＬＤ２３の波長λを適宜に選択
し、また、チルトの発生量に応じて、励起ＬＤ２３の出
力パワーを制御したり、各種ラマン増幅媒体２１の長さ
を設定したりすることで、光伝送パワーの波長特性の補
償を適切に行うことが可能となる。
【００４１】上述したラマン増幅による補償波長特性の
検討およびラマン増幅発生部２の具体的な構成は、１つ
の波長の励起光によりラマン増幅媒体にラマン増幅を発
生させた場合のものであるが、ラマン増幅は複数の波長
の励起光によっても発生可能である。複数の波長の励起
光によりラマン増幅を発生させる場合には、信号光に対
するラマン増幅の利得波長特性が、使用する励起波長お
よび各波長の励起光の割合に応じて変化する。このた
め、ラマン増幅媒体への各励起光の供給状態を調整する
ことで、ラマン増幅の利得波長特性をより高度に制御す
ることができる。
検討およびラマン増幅発生部２の具体的な構成は、１つ
の波長の励起光によりラマン増幅媒体にラマン増幅を発
生させた場合のものであるが、ラマン増幅は複数の波長
の励起光によっても発生可能である。複数の波長の励起
光によりラマン増幅を発生させる場合には、信号光に対
するラマン増幅の利得波長特性が、使用する励起波長お
よび各波長の励起光の割合に応じて変化する。このた
め、ラマン増幅媒体への各励起光の供給状態を調整する
ことで、ラマン増幅の利得波長特性をより高度に制御す
ることができる。
【００４２】図８は、２種類の励起波長λ1,λ2を用い
た場合におけるラマン増幅発生部２の具体的な構成の一
例を示す図である。図８の構成では、励起ＬＤ２３1に
よって生成された波長λ1のラマン励起光および励起Ｌ
Ｄ２３2によって生成された波長λ2のラマン励起光が、
ＷＤＭカプラ２２ａで合波され、さらにＷＤＭカプラ２
２ｂを介してラマン増幅媒体２１の後方側から供給され
る。各励起ＬＤ２３1,２３2の駆動状態は、チルトモニ
タ部３のモニタ結果に応じてラマン増幅制御部４から出
力される信号によりそれぞれ制御される。
た場合におけるラマン増幅発生部２の具体的な構成の一
例を示す図である。図８の構成では、励起ＬＤ２３1に
よって生成された波長λ1のラマン励起光および励起Ｌ
Ｄ２３2によって生成された波長λ2のラマン励起光が、
ＷＤＭカプラ２２ａで合波され、さらにＷＤＭカプラ２
２ｂを介してラマン増幅媒体２１の後方側から供給され
る。各励起ＬＤ２３1,２３2の駆動状態は、チルトモニ
タ部３のモニタ結果に応じてラマン増幅制御部４から出
力される信号によりそれぞれ制御される。
【００４３】なお、ここでは各波長の励起光がラマン増
幅媒体２１の後方側から供給される場合を示したが、図
９に示すようにラマン増幅媒体２１の前方側から各励起
光が供給される構成も可能である。また、図１０に示す
ように、各々の励起光がＷＤＭカプラ２２1,２２2を介
してラマン増幅媒体２１の双方向から供給される構成と
してもよい。
幅媒体２１の後方側から供給される場合を示したが、図
９に示すようにラマン増幅媒体２１の前方側から各励起
光が供給される構成も可能である。また、図１０に示す
ように、各々の励起光がＷＤＭカプラ２２1,２２2を介
してラマン増幅媒体２１の双方向から供給される構成と
してもよい。
【００４４】また、各波長の励起光がそれぞれ１つの励
起ＬＤから出力される構成を示したが、１つの励起ＬＤ
の出力光パワーが不足するような場合には、複数の励起
ＬＤを用いて各波長の励起光を発生させてもよい。図１
１〜図１３は、２つの励起ＬＤをそれぞれ用いて波長λ
1,λ2の各励起光を発生させるようにした構成例を示す
図である。
起ＬＤから出力される構成を示したが、１つの励起ＬＤ
の出力光パワーが不足するような場合には、複数の励起
ＬＤを用いて各波長の励起光を発生させてもよい。図１
１〜図１３は、２つの励起ＬＤをそれぞれ用いて波長λ
1,λ2の各励起光を発生させるようにした構成例を示す
図である。
【００４５】図１１の後方励起型および図１２の前方励
起型の各構成では、励起ＬＤ２３1a,２３1bによって生
成された波長λ1の各ラマン励起光が偏波面保存ファイ
バを介して直交偏波合波器（ＰＢＳ）２５1で合波され
るとともに、励起ＬＤ２３2a,２３2bによって生成され
た波長λ2の各ラマン励起光が偏波面保存ファイバを介
して直交偏波合波器（ＰＢＳ）２５2で合波される。そ
して、各波長λ1,λ2の励起光がＷＤＭカプラ２２ａで
合波された後に、ＷＤＭカプラ２２ａを介してラマン増
幅媒体２１に供給される。また、図１３の双方向励起型
の構成では、直交偏波合波器２５1, ２５2で合波された
各波長λ1,λ2の励起光がそれぞれＷＤＭカプラ２２1,
２２2を介してラマン増幅媒体２１に供給される。
起型の各構成では、励起ＬＤ２３1a,２３1bによって生
成された波長λ1の各ラマン励起光が偏波面保存ファイ
バを介して直交偏波合波器（ＰＢＳ）２５1で合波され
るとともに、励起ＬＤ２３2a,２３2bによって生成され
た波長λ2の各ラマン励起光が偏波面保存ファイバを介
して直交偏波合波器（ＰＢＳ）２５2で合波される。そ
して、各波長λ1,λ2の励起光がＷＤＭカプラ２２ａで
合波された後に、ＷＤＭカプラ２２ａを介してラマン増
幅媒体２１に供給される。また、図１３の双方向励起型
の構成では、直交偏波合波器２５1, ２５2で合波された
各波長λ1,λ2の励起光がそれぞれＷＤＭカプラ２２1,
２２2を介してラマン増幅媒体２１に供給される。
【００４６】さらに、図１４に示すように、図１１の後
方励起型と図１２の前方励起型とを組み合わせて双方向
励起型とした構成も可能である。また、上記の構成例で
は、各励起ＬＤから出力される励起光をＷＤＭカプラや
直交偏波合波器を用いて合波するようにしたが、この他
にも、複数の励起ＬＤに対応した入力ポートを有するＷ
ＤＭ合波器を用いることもできる。図１５〜図１７は、
ＷＤＭ合波器を用いた場合の構成例を示す図である。
方励起型と図１２の前方励起型とを組み合わせて双方向
励起型とした構成も可能である。また、上記の構成例で
は、各励起ＬＤから出力される励起光をＷＤＭカプラや
直交偏波合波器を用いて合波するようにしたが、この他
にも、複数の励起ＬＤに対応した入力ポートを有するＷ
ＤＭ合波器を用いることもできる。図１５〜図１７は、
ＷＤＭ合波器を用いた場合の構成例を示す図である。
【００４７】図１５の後方励起型、図１６の前方励起型
および図１７の双方向励起型の各構成では、励起ＬＤ２
３a,２３b…によって生成された各波長λ1,λ2の励起光
がＷＤＭ合波器（ＷＤＭ ＭＵＸ）２６によって合波さ
れ、ＷＤＭカプラ２２を介してラマン増幅媒体２１に供
給される。
および図１７の双方向励起型の各構成では、励起ＬＤ２
３a,２３b…によって生成された各波長λ1,λ2の励起光
がＷＤＭ合波器（ＷＤＭ ＭＵＸ）２６によって合波さ
れ、ＷＤＭカプラ２２を介してラマン増幅媒体２１に供
給される。
【００４８】ここで、２つの波長の励起光を用いたとき
のラマン増幅について簡単に説明する。図１８は、例え
ば、励起波長λ1を１４３０ｎｍとし、励起波長λ2を１
４８５ｎｍとしたときに得られるラマン増幅の利得波長
特性の一例を示す。
のラマン増幅について簡単に説明する。図１８は、例え
ば、励起波長λ1を１４３０ｎｍとし、励起波長λ2を１
４８５ｎｍとしたときに得られるラマン増幅の利得波長
特性の一例を示す。
【００４９】図１８に示すように、利得波長特性の傾き
の符号（傾斜方向）が互いに異なるような２つの波長λ
1,λ2の各励起光を所要の割合（図では２０８ｍＷ：５
７ｍＷ）でラマン増幅媒体２１に供給することによっ
て、１つの波長λ1の励起光のみを所要のパワー（図で
は１７０ｍＷ）で供給したときに得られるラマン増幅の
利得波長特性に対し、これと同様の傾きを持ち信号光帯
域全体の利得を増大させた利得波長特性が実現される。
このように、発生するチルトに対応した傾きを保った状
態で信号光帯域全体の利得を大きくすれば、光ＳＮ比の
向上を図ることが可能になる。
の符号（傾斜方向）が互いに異なるような２つの波長λ
1,λ2の各励起光を所要の割合（図では２０８ｍＷ：５
７ｍＷ）でラマン増幅媒体２１に供給することによっ
て、１つの波長λ1の励起光のみを所要のパワー（図で
は１７０ｍＷ）で供給したときに得られるラマン増幅の
利得波長特性に対し、これと同様の傾きを持ち信号光帯
域全体の利得を増大させた利得波長特性が実現される。
このように、発生するチルトに対応した傾きを保った状
態で信号光帯域全体の利得を大きくすれば、光ＳＮ比の
向上を図ることが可能になる。
【００５０】次に、チルトモニタ部３の具体的な構成に
ついて説明する。チルトモニタ部３では、前述したよう
にラマン増幅発生部２の出力光について光伝送パワーの
波長特性がモニタされる。この光伝送パワーの波長特性
のモニタは、一般に出力光の光スペクトルを測定して行
われ、その具体的な測定方法については様々な技術が提
案されている（例えば、本出願人による先願の特願平１
１−５４３７４号、文献；K.Otsuka et al.,ECOC'97,Vo
l.2,pp147-150(1997)等を参照）。ここでは、上記の方
法の一例を挙げ、その概容について説明する。
ついて説明する。チルトモニタ部３では、前述したよう
にラマン増幅発生部２の出力光について光伝送パワーの
波長特性がモニタされる。この光伝送パワーの波長特性
のモニタは、一般に出力光の光スペクトルを測定して行
われ、その具体的な測定方法については様々な技術が提
案されている（例えば、本出願人による先願の特願平１
１−５４３７４号、文献；K.Otsuka et al.,ECOC'97,Vo
l.2,pp147-150(1997)等を参照）。ここでは、上記の方
法の一例を挙げ、その概容について説明する。
【００５１】図１９は、チルトモニタ部３の構成の一例
を示すブロック図である。図１９のチルトモニタ部３
は、光カプラ３Ａで分岐されたラマン増幅発生部２から
のＷＤＭ信号光の一部をさらに２分岐する光カプラ３Ｂ
と、透過帯域の異なる光フィルタ３Ｃ,３Ｄと、各光フ
ィルタ３Ｃ，３Ｄを通過した光を電気信号に変換する受
光器（ＰＤ）３Ｅ，３Ｆと、各受光器３Ｅ，３Ｆからの
信号を基に光伝送パワーの波長特性を求める光スペクト
ルモニタ３Ｇと、を有する。なお、ここではチルトモニ
タ部３に送られる光信号が、その伝送の過程で光ファイ
バ増幅器等によって増幅されているものとする。
を示すブロック図である。図１９のチルトモニタ部３
は、光カプラ３Ａで分岐されたラマン増幅発生部２から
のＷＤＭ信号光の一部をさらに２分岐する光カプラ３Ｂ
と、透過帯域の異なる光フィルタ３Ｃ,３Ｄと、各光フ
ィルタ３Ｃ，３Ｄを通過した光を電気信号に変換する受
光器（ＰＤ）３Ｅ，３Ｆと、各受光器３Ｅ，３Ｆからの
信号を基に光伝送パワーの波長特性を求める光スペクト
ルモニタ３Ｇと、を有する。なお、ここではチルトモニ
タ部３に送られる光信号が、その伝送の過程で光ファイ
バ増幅器等によって増幅されているものとする。
【００５２】光フィルタ３Ｃは、光カプラ３Ｂで２分岐
された一方の光信号から、最大入力信号数における最短
の信号光波長に近傍する狭波長帯の自然放出（ＡＳＥ）
光を抽出するものである。また、光フィルタ３Ｄは、光
カプラ３Ｂで２分岐された他方の光信号から、最大入力
信号数における最長の信号光波長に近傍する狭波長帯の
ＡＳＥ光を抽出するものである。
された一方の光信号から、最大入力信号数における最短
の信号光波長に近傍する狭波長帯の自然放出（ＡＳＥ）
光を抽出するものである。また、光フィルタ３Ｄは、光
カプラ３Ｂで２分岐された他方の光信号から、最大入力
信号数における最長の信号光波長に近傍する狭波長帯の
ＡＳＥ光を抽出するものである。
【００５３】図２０は、各光フィルタ３Ｃ，３Ｄで抽出
されるＡＳＥ光の概容を示した図である。図２０に示す
ように、ここでは、光フィルタ３Ｃの透過帯域の中心波
長λSを最短信号波長λMINの短波長側近傍に設定し、光
フィルタ３Ｄの透過帯域の中心波長λLを最短信号波長
λMAXの短波長側近傍に設定する。中心波長λS，λLか
ら信号波長λMIN，λMAXまでの波長幅は、各光フィルタ
３Ｃ，３Ｄの透過帯域幅に応じて決まり、光フィルタの
透過帯域内に信号光が含まれない範囲で可能な限り狭く
する。この急峻な透過特性を有する光フィルタとして
は、例えばファイバブラッググレーティング等が好適で
あり、その透過帯域幅は０．１ｎｍ程度のものが実現さ
れている。このような光フィルタを使用する場合には、
中心波長λS，λLから信号波長λMIN，λMAXまでの幅は
１ｎｍ程度に設定すればよい。
されるＡＳＥ光の概容を示した図である。図２０に示す
ように、ここでは、光フィルタ３Ｃの透過帯域の中心波
長λSを最短信号波長λMINの短波長側近傍に設定し、光
フィルタ３Ｄの透過帯域の中心波長λLを最短信号波長
λMAXの短波長側近傍に設定する。中心波長λS，λLか
ら信号波長λMIN，λMAXまでの波長幅は、各光フィルタ
３Ｃ，３Ｄの透過帯域幅に応じて決まり、光フィルタの
透過帯域内に信号光が含まれない範囲で可能な限り狭く
する。この急峻な透過特性を有する光フィルタとして
は、例えばファイバブラッググレーティング等が好適で
あり、その透過帯域幅は０．１ｎｍ程度のものが実現さ
れている。このような光フィルタを使用する場合には、
中心波長λS，λLから信号波長λMIN，λMAXまでの幅は
１ｎｍ程度に設定すればよい。
【００５４】光スペクトルモニタ３Ｇは、光フィルタ３
Ｃで抽出され受光器３Ｅで光電変換された信号を基に最
短波長近傍のＡＳＥ光パワーを求めるとともに、光フィ
ルタ３Ｄで抽出され受光器３Ｆで光電変換された信号を
基に最長波長近傍のＡＳＥ光パワーを求め、各ＡＳＥ光
パワーの偏差に応じて、ラマン増幅発生部２の出力光に
おけるチャネル間出力偏差を算出し、その値をラマン増
幅発生部２にフィードバックする。ただし、ＡＳＥ光パ
ワーの偏差を信号光の出力偏差とすることができるの
は、信号光とＡＳＥ光の比が波長に対して一定であるこ
とを前提としている。このようにＡＳＥ光パワーをモニ
タすることで、伝送される信号光の数や信号光波長の変
動に関係なく、チャネル間の光伝送パワーのバラツキを
モニタすることができる。
Ｃで抽出され受光器３Ｅで光電変換された信号を基に最
短波長近傍のＡＳＥ光パワーを求めるとともに、光フィ
ルタ３Ｄで抽出され受光器３Ｆで光電変換された信号を
基に最長波長近傍のＡＳＥ光パワーを求め、各ＡＳＥ光
パワーの偏差に応じて、ラマン増幅発生部２の出力光に
おけるチャネル間出力偏差を算出し、その値をラマン増
幅発生部２にフィードバックする。ただし、ＡＳＥ光パ
ワーの偏差を信号光の出力偏差とすることができるの
は、信号光とＡＳＥ光の比が波長に対して一定であるこ
とを前提としている。このようにＡＳＥ光パワーをモニ
タすることで、伝送される信号光の数や信号光波長の変
動に関係なく、チャネル間の光伝送パワーのバラツキを
モニタすることができる。
【００５５】なお、光伝送パワーの波長特性をモニタす
る方法は、上記のＡＳＥ光を利用する方法に限られるも
のではない。例えば、ＷＤＭ信号光に含まれる最短波長
および最長波長の信号光パワーを測定して、光伝送パワ
ーの波長特性をモニタしてもよい。この場合には、チル
トモニタ部３が入力信号光の最短波長および最長波長に
関する情報を外部から得る必要があり、また、最短波長
および最長波長の信号光を抽出する光フィルタとして、
透過帯域を変化させることのできるチューナブルフィル
タを適用する必要がある。
る方法は、上記のＡＳＥ光を利用する方法に限られるも
のではない。例えば、ＷＤＭ信号光に含まれる最短波長
および最長波長の信号光パワーを測定して、光伝送パワ
ーの波長特性をモニタしてもよい。この場合には、チル
トモニタ部３が入力信号光の最短波長および最長波長に
関する情報を外部から得る必要があり、また、最短波長
および最長波長の信号光を抽出する光フィルタとして、
透過帯域を変化させることのできるチューナブルフィル
タを適用する必要がある。
【００５６】上述したような基本構成（図１）の装置で
は、Ｃバンド帯等のＷＤＭ信号光がチルト発生部１を伝
搬することで、例えば図２１に示すように、各チャネル
の光伝送パワーが波長の増長とともに大きくなる右上が
りのチルトが発生し、このようなチルトを有するＷＤＭ
信号光が、ラマン増幅発生部２に送られる。
は、Ｃバンド帯等のＷＤＭ信号光がチルト発生部１を伝
搬することで、例えば図２１に示すように、各チャネル
の光伝送パワーが波長の増長とともに大きくなる右上が
りのチルトが発生し、このようなチルトを有するＷＤＭ
信号光が、ラマン増幅発生部２に送られる。
【００５７】ラマン増幅発生部２では、前記右上がりの
チルトに応じて設定された所要の励起光がラマン増幅媒
体２１に供給されており、チルト発生部１からのＷＤＭ
信号光がラマン増幅媒体２１に入力される。ラマン増幅
媒体２１内を伝搬するＷＤＭ信号光は、図２２に示すよ
うなラマン増幅の利得波長特性に従って増幅される。こ
れによりチルト発生部１で生じた光伝送パワーの波長特
性が、ラマン増幅発生部２におけるラマン増幅によって
補償され、図２３に示すような各チャネル間の光伝送パ
ワーのバラツキが平坦化されたＷＤＭ信号光が、ラマン
増幅発生部２から出力される。
チルトに応じて設定された所要の励起光がラマン増幅媒
体２１に供給されており、チルト発生部１からのＷＤＭ
信号光がラマン増幅媒体２１に入力される。ラマン増幅
媒体２１内を伝搬するＷＤＭ信号光は、図２２に示すよ
うなラマン増幅の利得波長特性に従って増幅される。こ
れによりチルト発生部１で生じた光伝送パワーの波長特
性が、ラマン増幅発生部２におけるラマン増幅によって
補償され、図２３に示すような各チャネル間の光伝送パ
ワーのバラツキが平坦化されたＷＤＭ信号光が、ラマン
増幅発生部２から出力される。
【００５８】このラマン増幅発生部２の出力光の一部
は、チルトモニタ部３に送られて、光伝送パワーの波長
特性がモニタされ、ラマン増幅発生部２における補償動
作が有効に機能しているかのモニタが行われる。
は、チルトモニタ部３に送られて、光伝送パワーの波長
特性がモニタされ、ラマン増幅発生部２における補償動
作が有効に機能しているかのモニタが行われる。
【００５９】チルトモニタ部３のモニタ結果を受けたラ
マン増幅発生部２では、ラマン増幅されたＷＤＭ信号光
のチャネル間出力偏差が補正されるように励起ＬＤの駆
動状態を制御する信号が、ラマン増幅制御部４で生成さ
れ励起ＬＤに伝達される。
マン増幅発生部２では、ラマン増幅されたＷＤＭ信号光
のチャネル間出力偏差が補正されるように励起ＬＤの駆
動状態を制御する信号が、ラマン増幅制御部４で生成さ
れ励起ＬＤに伝達される。
【００６０】具体的には、図４に示したように単一の波
長の励起光をラマン増幅媒体２１に供給する場合には、
励起ＬＤ２３の出力パワーが制御され、また、図８〜１
７に示したように複数の波長の励起光をラマン増幅媒体
２１に供給する場合には、各励起ＬＤの駆動状態がそれ
ぞれ調整されて、各々の波長の励起光の供給パワーおよ
びその割合が制御される。
長の励起光をラマン増幅媒体２１に供給する場合には、
励起ＬＤ２３の出力パワーが制御され、また、図８〜１
７に示したように複数の波長の励起光をラマン増幅媒体
２１に供給する場合には、各励起ＬＤの駆動状態がそれ
ぞれ調整されて、各々の波長の励起光の供給パワーおよ
びその割合が制御される。
【００６１】例えば、２つの波長λ1，λ2（λ1＜λ2）
の励起光を用いてＣバンド帯の信号光をラマン増幅させ
る場合、望ましい制御方法としては、長波長側の波長λ
2の励起光パワーを一定とし、ラマン増幅制御部４から
の制御信号に応じて、短波長側の波長λ1の励起光パワ
ーを調整するようにする。
の励起光を用いてＣバンド帯の信号光をラマン増幅させ
る場合、望ましい制御方法としては、長波長側の波長λ
2の励起光パワーを一定とし、ラマン増幅制御部４から
の制御信号に応じて、短波長側の波長λ1の励起光パワ
ーを調整するようにする。
【００６２】図２４は、例えば、波長λ2＝１．４７μ
ｍの励起光パワーを一定とし、波長λ1＝１．４３μｍ
の励起光パワーを変化させたときのラマン利得の波長特
性を示した図であって、（ａ）は、最小ラマン利得が４
ｄＢとなるように１．４７μｍの励起光パワーを８３ｍ
Ｗで一定とした場合の測定結果であり、（ｂ）は、最小
ラマン利得が６ｄＢとなるように１．４７μｍの励起光
パワーを１３３ｍＷで一定とした場合の測定結果であ
る。
ｍの励起光パワーを一定とし、波長λ1＝１．４３μｍ
の励起光パワーを変化させたときのラマン利得の波長特
性を示した図であって、（ａ）は、最小ラマン利得が４
ｄＢとなるように１．４７μｍの励起光パワーを８３ｍ
Ｗで一定とした場合の測定結果であり、（ｂ）は、最小
ラマン利得が６ｄＢとなるように１．４７μｍの励起光
パワーを１３３ｍＷで一定とした場合の測定結果であ
る。
【００６３】図２４に示すように、１．４３μｍの励起
光パワーを大きくするとともに、ラマン利得の波長特性
の右下がりの傾斜が大きくなることが分かる。従って、
チルトモニタ部３でモニタされたチャネル間出力偏差に
応じて、１．４７μｍの励起光パワーを調整する制御信
号をラマン増幅制御部４が生成すれば、実際のラマン増
幅状態に応じた適切な補償動作が自動的に行われるよう
になる。
光パワーを大きくするとともに、ラマン利得の波長特性
の右下がりの傾斜が大きくなることが分かる。従って、
チルトモニタ部３でモニタされたチャネル間出力偏差に
応じて、１．４７μｍの励起光パワーを調整する制御信
号をラマン増幅制御部４が生成すれば、実際のラマン増
幅状態に応じた適切な補償動作が自動的に行われるよう
になる。
【００６４】上述したような基本構成を有する装置によ
れば、各チャネルの光伝送パワーにバラツキが生じたＷ
ＤＭ信号光に対して、従来のように「損失」を与えるの
ではなく、ラマン増幅の利得波長特性を利用してパワー
の低いチャネルを優先的に増幅することで光伝送パワー
の波長特性の補償が行われるため、光ＳＮ比の劣化を防
止でき、さらには、ラマン増幅発生部２の挿入損失以上
にラマン増幅により補償すれば、光ＳＮ比の改善を図る
こともできる。また、チルトモニタ部３を設けて、ラマ
ン増幅発生部２におけるラマン増幅の利得波長特性を制
御するようにしたことで、光伝送パワーの波長特性をよ
り確実に補償することができる。このようにラマン増幅
の利得波長特性を自動的に制御できるようにすること
は、使用するチャネル光の数や波長が多様に変化するシ
ステムについて特に有効である。
れば、各チャネルの光伝送パワーにバラツキが生じたＷ
ＤＭ信号光に対して、従来のように「損失」を与えるの
ではなく、ラマン増幅の利得波長特性を利用してパワー
の低いチャネルを優先的に増幅することで光伝送パワー
の波長特性の補償が行われるため、光ＳＮ比の劣化を防
止でき、さらには、ラマン増幅発生部２の挿入損失以上
にラマン増幅により補償すれば、光ＳＮ比の改善を図る
こともできる。また、チルトモニタ部３を設けて、ラマ
ン増幅発生部２におけるラマン増幅の利得波長特性を制
御するようにしたことで、光伝送パワーの波長特性をよ
り確実に補償することができる。このようにラマン増幅
の利得波長特性を自動的に制御できるようにすること
は、使用するチャネル光の数や波長が多様に変化するシ
ステムについて特に有効である。
【００６５】次に、上述したような基本構成が適用され
る具体的な実施形態について説明する。図２５は、上述
の基本構成を適用した第１の実施形態のＷＤＭ光通信シ
ステムの全体構成を示すブロック図である。
る具体的な実施形態について説明する。図２５は、上述
の基本構成を適用した第１の実施形態のＷＤＭ光通信シ
ステムの全体構成を示すブロック図である。
【００６６】図２５のシステムは、例えば、光送信装置
（ＯＳ）５と光受信装置（ＯＲ）６との間を光伝送路７
で接続し、その光伝送路７の途中に光増幅器８を配置し
て、ＷＤＭ信号光の中継伝送を行う一般的なＷＤＭ光通
信システムについて、各中継区間の光伝送路７をラマン
増幅媒体とし、上述の基本構成を適用したものである。
（ＯＳ）５と光受信装置（ＯＲ）６との間を光伝送路７
で接続し、その光伝送路７の途中に光増幅器８を配置し
て、ＷＤＭ信号光の中継伝送を行う一般的なＷＤＭ光通
信システムについて、各中継区間の光伝送路７をラマン
増幅媒体とし、上述の基本構成を適用したものである。
【００６７】具体的には、各中継区間の光伝送路７の出
力端と光増幅器８の入力端との間にそれぞれＷＤＭカプ
ラ２２ｂが設けられ、励起ＬＤ２３1から出力される波
長１４３０ｎｍの励起光および励起ＬＤ２３2から出力
される波長１４８５ｎｍの励起光をＷＤＭカプラ２２ａ
で合波した励起光が、ＷＤＭカプラ２２ｂを介して光伝
送路７の後方側から供給される。また、各光増幅器８の
出力端には光カプラ３Ａが配置され、該光カプラ３Ａの
分岐光を用いて光伝送パワーの波長特性をモニタするチ
ルトモニタ部３が設けられる。このチルトモニタ部３の
モニタ結果はラマン増幅制御部４に送られて、該ラマン
増幅制御部４から各中継区間に対応した各々の励起ＬＤ
に制御信号がそれぞれ伝達される。
力端と光増幅器８の入力端との間にそれぞれＷＤＭカプ
ラ２２ｂが設けられ、励起ＬＤ２３1から出力される波
長１４３０ｎｍの励起光および励起ＬＤ２３2から出力
される波長１４８５ｎｍの励起光をＷＤＭカプラ２２ａ
で合波した励起光が、ＷＤＭカプラ２２ｂを介して光伝
送路７の後方側から供給される。また、各光増幅器８の
出力端には光カプラ３Ａが配置され、該光カプラ３Ａの
分岐光を用いて光伝送パワーの波長特性をモニタするチ
ルトモニタ部３が設けられる。このチルトモニタ部３の
モニタ結果はラマン増幅制御部４に送られて、該ラマン
増幅制御部４から各中継区間に対応した各々の励起ＬＤ
に制御信号がそれぞれ伝達される。
【００６８】光伝送路７としては、例えば、１．３μｍ
零分散ＳＭＦや分散シフトファイバ（ＤＳＦ,ＮＺ−Ｄ
ＳＦ）などが用いられ、１つの中継区間の長さが、例え
ば４０〜１００ｋｍ程度とされる。また、光増幅器８と
しては、例えばエルビウムドープ光ファイバ増幅器（Ｅ
ＤＦＡ）等の公知の光増幅器とすることができる。
零分散ＳＭＦや分散シフトファイバ（ＤＳＦ,ＮＺ−Ｄ
ＳＦ）などが用いられ、１つの中継区間の長さが、例え
ば４０〜１００ｋｍ程度とされる。また、光増幅器８と
しては、例えばエルビウムドープ光ファイバ増幅器（Ｅ
ＤＦＡ）等の公知の光増幅器とすることができる。
【００６９】このように第１の実施形態では、上述の図
８に示した構成のラマン増幅発生部２が各中継区間に対
応させてそれぞれ適用されたものであり、各中継区間の
光伝送路７がチルト発生部１およびラマン増幅発生部２
のラマン増幅媒体２１に相当する。また、励起ＬＤ２３
1，２３2が励起光発生部に相当し、ＷＤＭカプラ２２
ａ，２２ｂが励起光供給部に相当する。なお、２段目の
中継区間以降では、光増幅器８もチルト発生部１の一部
となる。
８に示した構成のラマン増幅発生部２が各中継区間に対
応させてそれぞれ適用されたものであり、各中継区間の
光伝送路７がチルト発生部１およびラマン増幅発生部２
のラマン増幅媒体２１に相当する。また、励起ＬＤ２３
1，２３2が励起光発生部に相当し、ＷＤＭカプラ２２
ａ，２２ｂが励起光供給部に相当する。なお、２段目の
中継区間以降では、光増幅器８もチルト発生部１の一部
となる。
【００７０】かかる構成の第１実施形態では、各チャネ
ル光パワーの揃ったＷＤＭ信号光が光送信装置５から初
段の中継区間の光伝送路７に送出される。この光伝送路
７には、波長１４３０ｎｍの励起光および波長１４８５
ｎｍの励起光が所要のパワーおよび割合で供給されてい
るため、光伝送路７に固有の損失波長特性がラマン増幅
による利得波長特性によって補償される。このため、光
伝送路７を通過したＷＤＭ信号光は、各チャネルの光伝
送パワーがほぼ揃ったものとなる。
ル光パワーの揃ったＷＤＭ信号光が光送信装置５から初
段の中継区間の光伝送路７に送出される。この光伝送路
７には、波長１４３０ｎｍの励起光および波長１４８５
ｎｍの励起光が所要のパワーおよび割合で供給されてい
るため、光伝送路７に固有の損失波長特性がラマン増幅
による利得波長特性によって補償される。このため、光
伝送路７を通過したＷＤＭ信号光は、各チャネルの光伝
送パワーがほぼ揃ったものとなる。
【００７１】初段の中継区間の光伝送路７およびＷＤＭ
カプラ２２ｂを通過したＷＤＭ信号光は、光増幅器８で
所要のレベルまで増幅された後に次段の光伝送路７に送
られ、以降、初段の中継区間の場合と同様の動作が繰り
返される。
カプラ２２ｂを通過したＷＤＭ信号光は、光増幅器８で
所要のレベルまで増幅された後に次段の光伝送路７に送
られ、以降、初段の中継区間の場合と同様の動作が繰り
返される。
【００７２】また、各光増幅器８から出力されたＷＤＭ
信号光は、その一部が光カプラ３Ａで分岐されチルトモ
ニタ部３に送られる。チルトモニタ部３では、中継伝送
されたＷＤＭ信号光についての光伝送パワーの波長特性
がモニタされて、そのモニタ結果がラマン増幅制御部４
にフィードバックされる。
信号光は、その一部が光カプラ３Ａで分岐されチルトモ
ニタ部３に送られる。チルトモニタ部３では、中継伝送
されたＷＤＭ信号光についての光伝送パワーの波長特性
がモニタされて、そのモニタ結果がラマン増幅制御部４
にフィードバックされる。
【００７３】ラマン増幅制御部４では、例えば、Ｃバン
ド帯のＷＤＭ信号について短波長側の光伝送パワーが長
波長側に比べて小さいというモニタ結果を受けると、送
信側の中継区間の各励起ＬＤから順に、波長１４３０ｎ
ｍの励起光パワーの割合が大きくなるようにそれぞれの
駆動状態が制御される。逆に、短波長側の光伝送パワー
が長波長側に比べて大きいというモニタ結果を受ける
と、波長１４３０ｎｍの励起光パワーの割合が小さくな
るように各励起ＬＤの駆動状態が送信側から順次制御さ
れる。
ド帯のＷＤＭ信号について短波長側の光伝送パワーが長
波長側に比べて小さいというモニタ結果を受けると、送
信側の中継区間の各励起ＬＤから順に、波長１４３０ｎ
ｍの励起光パワーの割合が大きくなるようにそれぞれの
駆動状態が制御される。逆に、短波長側の光伝送パワー
が長波長側に比べて大きいというモニタ結果を受ける
と、波長１４３０ｎｍの励起光パワーの割合が小さくな
るように各励起ＬＤの駆動状態が送信側から順次制御さ
れる。
【００７４】つまり、ラマン増幅制御部４では、光通信
システム全体の伝送特性を考慮し、送信側でのモニタ結
果を優先して、送信側から受信側へ順番にチルトを補償
して行く。この時、複数のラマン増幅部で同時にチルト
補償は行わず、チルト補償を行っていないラマン増幅部
では、励起光の発生状態について現状を維持することを
基本とする。
システム全体の伝送特性を考慮し、送信側でのモニタ結
果を優先して、送信側から受信側へ順番にチルトを補償
して行く。この時、複数のラマン増幅部で同時にチルト
補償は行わず、チルト補償を行っていないラマン増幅部
では、励起光の発生状態について現状を維持することを
基本とする。
【００７５】このようにして、各チャネルの光伝送パワ
ーの波長特性がラマン増幅により補償されたＷＤＭ信号
光は、光受信装置６に送られて各波長の信号光ごとに分
波され、受信処理が実行される。
ーの波長特性がラマン増幅により補償されたＷＤＭ信号
光は、光受信装置６に送られて各波長の信号光ごとに分
波され、受信処理が実行される。
【００７６】ここで、上記のようなＷＤＭ光通信システ
ムについて行った伝送実験の結果を示す。ただし、ここ
での伝送実験は、１つの中継区間についての伝送特性、
すなわち、初段の中継区間の光伝送路７および光増幅器
８を通過したＷＤＭ信号光の伝送特性を測定するものと
した。また、ＷＤＭ信号光としては、Ｃバンド帯に８波
の光信号を配置したものを使用した。
ムについて行った伝送実験の結果を示す。ただし、ここ
での伝送実験は、１つの中継区間についての伝送特性、
すなわち、初段の中継区間の光伝送路７および光増幅器
８を通過したＷＤＭ信号光の伝送特性を測定するものと
した。また、ＷＤＭ信号光としては、Ｃバンド帯に８波
の光信号を配置したものを使用した。
【００７７】図２６は、光増幅器８から出力されるＷＤ
Ｍ信号光パワーの波長特性を示す図である。ここでは、
伝送路７にラマン励起光を供給しない場合、波長１４３
０ｎｍの励起光のみを供給する場合、波長１４３０ｎｍ
および１４８５ｎｍの各励起光を所要の割合で供給する
場合について、光伝送パワーの波長特性がそれぞれ示し
てある。
Ｍ信号光パワーの波長特性を示す図である。ここでは、
伝送路７にラマン励起光を供給しない場合、波長１４３
０ｎｍの励起光のみを供給する場合、波長１４３０ｎｍ
および１４８５ｎｍの各励起光を所要の割合で供給する
場合について、光伝送パワーの波長特性がそれぞれ示し
てある。
【００７８】図２６に示すように、ラマン励起光を供給
しない場合には、信号光の波長が長くなるのに伴なって
光伝送パワーが増大する、右上がりのチルトが発生して
いる。これに対して、励起光の供給を行ってラマン増幅
による補償を行った場合には、光伝送パワーの波長特性
が比較的平坦なものに改善されている。
しない場合には、信号光の波長が長くなるのに伴なって
光伝送パワーが増大する、右上がりのチルトが発生して
いる。これに対して、励起光の供給を行ってラマン増幅
による補償を行った場合には、光伝送パワーの波長特性
が比較的平坦なものに改善されている。
【００７９】図２７は、光増幅器８の出力端において測
定した雑音指数（ＮＦ）の波長特性を示す図である。こ
こでも、ラマン励起光の供給状態に応じた雑音指数の波
長特性がそれぞれ示してある。
定した雑音指数（ＮＦ）の波長特性を示す図である。こ
こでも、ラマン励起光の供給状態に応じた雑音指数の波
長特性がそれぞれ示してある。
【００８０】図２７に示すように、ラマン励起光を供給
しない場合には、雑音指数がＣバンド帯全域に亘って約
７ｄＢとなっているのに対し、１４３０ｎｍの励起光を
供給した場合には、短波長側の雑音指数が大幅に改善さ
れていることがわかる。長波長側の雑音指数について
は、１４３０ｎｍの励起光だけを供給しても改善され
ず、逆に、ＷＤＭカプラ２２ｂの挿入損失分に対応して
若干劣化している。
しない場合には、雑音指数がＣバンド帯全域に亘って約
７ｄＢとなっているのに対し、１４３０ｎｍの励起光を
供給した場合には、短波長側の雑音指数が大幅に改善さ
れていることがわかる。長波長側の雑音指数について
は、１４３０ｎｍの励起光だけを供給しても改善され
ず、逆に、ＷＤＭカプラ２２ｂの挿入損失分に対応して
若干劣化している。
【００８１】この長波長側の伝送特性の改善のために
は、上述の図１８に示したように、１４３０ｎｍおよび
１４８５ｎｍの２つの波長の励起光を所要の割合で供給
すればよい。これにより、１４３０ｎｍの励起光だけを
供給したときに得られるラマン増幅の利得波長特性と同
様の傾きを持ち、信号光帯域全体の利得を増大させた波
長特性が実現されるため、ＷＤＭカプラ２２ｂの挿入損
失以上に補償されるようになり、図２７に示すようにＣ
バンド帯全域に亘る雑音指数の低減が図られる。
は、上述の図１８に示したように、１４３０ｎｍおよび
１４８５ｎｍの２つの波長の励起光を所要の割合で供給
すればよい。これにより、１４３０ｎｍの励起光だけを
供給したときに得られるラマン増幅の利得波長特性と同
様の傾きを持ち、信号光帯域全体の利得を増大させた波
長特性が実現されるため、ＷＤＭカプラ２２ｂの挿入損
失以上に補償されるようになり、図２７に示すようにＣ
バンド帯全域に亘る雑音指数の低減が図られる。
【００８２】このように第１の実施形態のＷＤＭ光通信
システムによれば、各中継区間の光伝送路７に励起光を
供給してラマン増幅を発生させるとともに、チルトモニ
タ部３を設けてラマン増幅の利得波長特性を制御するよ
うにしたことで、光伝送パワーの波長特性を自動的に補
償することができ、優れた伝送特性を有するＷＤＭ光通
信システムを実現することが可能となる。
システムによれば、各中継区間の光伝送路７に励起光を
供給してラマン増幅を発生させるとともに、チルトモニ
タ部３を設けてラマン増幅の利得波長特性を制御するよ
うにしたことで、光伝送パワーの波長特性を自動的に補
償することができ、優れた伝送特性を有するＷＤＭ光通
信システムを実現することが可能となる。
【００８３】次に、第２の実施形態について説明する。
図２８は、第２の実施形態のＷＤＭ光通信システムの要
部構成を示すブロック図である。
図２８は、第２の実施形態のＷＤＭ光通信システムの要
部構成を示すブロック図である。
【００８４】図２８のシステムは、例えば、光伝送路７
および光増幅器８を中継伝送されてきたＷＤＭ信号光に
生じる波長分散を、光受信装置６の前段に挿入された分
散補償ファイバ（ＤＣＦ）９によって補償する構成のＷ
ＤＭ光通信システムについて、その分散補償ファイバ９
をラマン増幅媒体とし、上述の基本構成を適用したもの
である。なお、このような伝送路の一部に分散補償ファ
イバ９を適用したシステムは、既存の１．３μｍ零分散
ＳＭＦ伝送路を利用して１．５５μｍ帯のＷＤＭ信号光
を高速伝送するために研究開発が進められているシステ
ムである。図には受信側の要部構成のみが示してあり、
送信側の構成については省略してある。
および光増幅器８を中継伝送されてきたＷＤＭ信号光に
生じる波長分散を、光受信装置６の前段に挿入された分
散補償ファイバ（ＤＣＦ）９によって補償する構成のＷ
ＤＭ光通信システムについて、その分散補償ファイバ９
をラマン増幅媒体とし、上述の基本構成を適用したもの
である。なお、このような伝送路の一部に分散補償ファ
イバ９を適用したシステムは、既存の１．３μｍ零分散
ＳＭＦ伝送路を利用して１．５５μｍ帯のＷＤＭ信号光
を高速伝送するために研究開発が進められているシステ
ムである。図には受信側の要部構成のみが示してあり、
送信側の構成については省略してある。
【００８５】具体的には、分散補償ファイバ９の出力端
と光受信装置６の入力端との間にＷＤＭカプラ２２ｂが
設けられ、励起ＬＤ２３1から出力される波長１４３０
ｎｍの励起光および励起ＬＤ２３2から出力される波長
１４８５ｎｍの励起光をＷＤＭカプラ２２ａで合波した
励起光が、ＷＤＭカプラ２２ｂを介して分散補償ファイ
バ９の後方側から供給される。また、ここでは光受信装
置６で受信されたＷＤＭ信号光を用いて光伝送パワーの
波長特性をモニタするチルトモニタ部３が設けられる。
このチルトモニタ部３のモニタ結果はラマン増幅制御部
４に送られて、該ラマン増幅制御部４から各励起ＬＤ２
３1,２３2に制御信号がそれぞれ伝達される。
と光受信装置６の入力端との間にＷＤＭカプラ２２ｂが
設けられ、励起ＬＤ２３1から出力される波長１４３０
ｎｍの励起光および励起ＬＤ２３2から出力される波長
１４８５ｎｍの励起光をＷＤＭカプラ２２ａで合波した
励起光が、ＷＤＭカプラ２２ｂを介して分散補償ファイ
バ９の後方側から供給される。また、ここでは光受信装
置６で受信されたＷＤＭ信号光を用いて光伝送パワーの
波長特性をモニタするチルトモニタ部３が設けられる。
このチルトモニタ部３のモニタ結果はラマン増幅制御部
４に送られて、該ラマン増幅制御部４から各励起ＬＤ２
３1,２３2に制御信号がそれぞれ伝達される。
【００８６】分散補償ファイバ９は、光伝送路７の持つ
波長分散（および分散スロープ）が補償可能となるよう
に設計された波長分散（および分散スロープ）を有する
光ファイバである。この分散補償ファイバ９は、光伝送
路７として用いられる１．３μｍ零分散ＳＭＦ等と比べ
て、モードフィールド径が例えば４．４μｍのように小
さいため、少ない励起光でラマン増幅を生じさせること
ができるという特徴を持つ。
波長分散（および分散スロープ）が補償可能となるよう
に設計された波長分散（および分散スロープ）を有する
光ファイバである。この分散補償ファイバ９は、光伝送
路７として用いられる１．３μｍ零分散ＳＭＦ等と比べ
て、モードフィールド径が例えば４．４μｍのように小
さいため、少ない励起光でラマン増幅を生じさせること
ができるという特徴を持つ。
【００８７】このように第２の実施形態では、上述の図
８に示した構成のラマン増幅発生部２が適用されたもの
であり、分散補償ファイバ９がラマン増幅媒体に相当す
る。また、チルト発生部１としては、光伝送路７、光増
幅器８および分散補償ファイバ９が該当することにな
る。
８に示した構成のラマン増幅発生部２が適用されたもの
であり、分散補償ファイバ９がラマン増幅媒体に相当す
る。また、チルト発生部１としては、光伝送路７、光増
幅器８および分散補償ファイバ９が該当することにな
る。
【００８８】かかる構成の第２実施形態では、図示しな
い光送信装置から送信され、光伝送路７および光増幅器
８を介して中継伝送されたＷＤＭ信号光が、分散補償フ
ァイバ９に送られることで、伝送により発生した波長分
散が補償されるのと同時に、励起光の供給によるラマン
増幅によって各チャネル間の光伝送パワーの波長特性が
補償される。分散補償ファイバ９を通過したＷＤＭ信号
光は、ＷＤＭカプラ２２ｂを通過して光受信装置６で受
信され、受信光の一部がチルトモニタ部に送られる。チ
ルトモニタ部３では、受信されたＷＤＭ信号光について
の光伝送パワーの波長特性がモニタされ、そのモニタ結
果がラマン増幅制御部４にフィードバックされて、各励
起ＬＤ２３1,２３2の駆動状態が制御される。
い光送信装置から送信され、光伝送路７および光増幅器
８を介して中継伝送されたＷＤＭ信号光が、分散補償フ
ァイバ９に送られることで、伝送により発生した波長分
散が補償されるのと同時に、励起光の供給によるラマン
増幅によって各チャネル間の光伝送パワーの波長特性が
補償される。分散補償ファイバ９を通過したＷＤＭ信号
光は、ＷＤＭカプラ２２ｂを通過して光受信装置６で受
信され、受信光の一部がチルトモニタ部に送られる。チ
ルトモニタ部３では、受信されたＷＤＭ信号光について
の光伝送パワーの波長特性がモニタされ、そのモニタ結
果がラマン増幅制御部４にフィードバックされて、各励
起ＬＤ２３1,２３2の駆動状態が制御される。
【００８９】このように第２の実施形態のＷＤＭ光通信
システムによれば、伝送路上に設けられた分散補償ファ
イバ９に励起光を供給してラマン増幅を発生させるとと
もに、チルトモニタ部３を設けてラマン増幅の利得波長
特性を制御するようにしたことによっても、光伝送パワ
ーの波長特性を自動的に補償することができ、優れた伝
送特性を有するＷＤＭ光通信システムを実現することが
可能となる。特に、分散補償ファイバ９をラマン増幅媒
体とすることによって、ラマン増幅の励起効率が高くな
るため、ラマン励起光のパワーを小さくすることができ
る。
システムによれば、伝送路上に設けられた分散補償ファ
イバ９に励起光を供給してラマン増幅を発生させるとと
もに、チルトモニタ部３を設けてラマン増幅の利得波長
特性を制御するようにしたことによっても、光伝送パワ
ーの波長特性を自動的に補償することができ、優れた伝
送特性を有するＷＤＭ光通信システムを実現することが
可能となる。特に、分散補償ファイバ９をラマン増幅媒
体とすることによって、ラマン増幅の励起効率が高くな
るため、ラマン励起光のパワーを小さくすることができ
る。
【００９０】なお、上記第２の実施形態では、分散補償
ファイバ９が最終段の光増幅器８と光受信装置６との間
に配置された構成を示したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、伝送路上の任意の位置に配置された分散
補償ファイバをラマン増幅媒体として利用することが可
能である。例えば、図２９に示すように、光伝送路７の
出力端と光増幅器の入力端との間に配置された分散補償
ファイバ９’にラマン励起光を供給するようにしてもよ
い。
ファイバ９が最終段の光増幅器８と光受信装置６との間
に配置された構成を示したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、伝送路上の任意の位置に配置された分散
補償ファイバをラマン増幅媒体として利用することが可
能である。例えば、図２９に示すように、光伝送路７の
出力端と光増幅器の入力端との間に配置された分散補償
ファイバ９’にラマン励起光を供給するようにしてもよ
い。
【００９１】また、上述のように伝送路をラマン増幅す
る場合には、数百ｍＷもの大きなパワーをもつ励起光が
伝送路に入力することになるため、作業者等の安全を考
慮することも重要である。具体的には、例えば、図３０
に示すように、ラマン励起光がＷＤＭカプラ２２ｂから
伝送路に入力するポイントのコネクタ（ａ点）が解放し
ている場合には光パワーを安全なレベルまで低下させる
機能を備える等の必要がある。図３０の構成例では、Ｗ
ＤＭカプラ２２ａ，２２ｂの間に分岐カプラを設け、該
分岐カプラでａ点からの反射戻り光と励起ＬＤからの透
過光がそれぞれ分岐され、アッテネータ（ＡＴＴ）等を
介してフォトダイオード（ＰＤ）で受光される。そし
て、フォトダイオードでのそれぞれの受光パワーがラマ
ン増幅制御部４に送られて、反射光と透過光の受光パワ
ー比により、ａ点におけるコネクタが外れていると判断
してラマン用励起ＬＤの電源をオフにして、ａ点の光レ
ベルが安全なレベルとなるまで小さくされる。
る場合には、数百ｍＷもの大きなパワーをもつ励起光が
伝送路に入力することになるため、作業者等の安全を考
慮することも重要である。具体的には、例えば、図３０
に示すように、ラマン励起光がＷＤＭカプラ２２ｂから
伝送路に入力するポイントのコネクタ（ａ点）が解放し
ている場合には光パワーを安全なレベルまで低下させる
機能を備える等の必要がある。図３０の構成例では、Ｗ
ＤＭカプラ２２ａ，２２ｂの間に分岐カプラを設け、該
分岐カプラでａ点からの反射戻り光と励起ＬＤからの透
過光がそれぞれ分岐され、アッテネータ（ＡＴＴ）等を
介してフォトダイオード（ＰＤ）で受光される。そし
て、フォトダイオードでのそれぞれの受光パワーがラマ
ン増幅制御部４に送られて、反射光と透過光の受光パワ
ー比により、ａ点におけるコネクタが外れていると判断
してラマン用励起ＬＤの電源をオフにして、ａ点の光レ
ベルが安全なレベルとなるまで小さくされる。
【００９２】次に、第３の実施形態について説明する。
図３１は、上述の基本構成を適用した第３の実施形態の
光増幅器の構成を示すブロック図である。
図３１は、上述の基本構成を適用した第３の実施形態の
光増幅器の構成を示すブロック図である。
【００９３】図３１において、本実施形態の光増幅器
は、２段構成とした光増幅部（ＥＤＦＡ）８１,８２の
段間に可変光減衰器（ＶＡＴＴ）８３および分散補償フ
ァイバ（ＤＣＦ）８４を配置した公知の光増幅器につい
て、前記分散補償ファイバ８４をラマン増幅媒体とし、
上述の基本構成を適用したものである。
は、２段構成とした光増幅部（ＥＤＦＡ）８１,８２の
段間に可変光減衰器（ＶＡＴＴ）８３および分散補償フ
ァイバ（ＤＣＦ）８４を配置した公知の光増幅器につい
て、前記分散補償ファイバ８４をラマン増幅媒体とし、
上述の基本構成を適用したものである。
【００９４】具体的には、前段の光増幅部８１の入力端
が本光増幅器の入力ポートＩＮに接続される。光増幅部
８１の出力端には、可変光減衰器８３および分散補償フ
ァイバ８４を介して後段の光増幅部８２の入力端が接続
される。光増幅部８２の出力端には、可変光減衰器８５
を介して出力ポートＯＵＴが接続される。
が本光増幅器の入力ポートＩＮに接続される。光増幅部
８１の出力端には、可変光減衰器８３および分散補償フ
ァイバ８４を介して後段の光増幅部８２の入力端が接続
される。光増幅部８２の出力端には、可変光減衰器８５
を介して出力ポートＯＵＴが接続される。
【００９５】分散補償ファイバ８４の出力端と後段の光
増幅部８２の入力端との間には、ＷＤＭカプラ２２ｂが
設けられ、励起ＬＤ２３1から出力される波長１４３０
ｎｍの励起光および励起ＬＤ２３2から出力される波長
１４８５ｎｍの励起光をＷＤＭカプラ２２ａで合波した
励起光が、ＷＤＭカプラ２２ｂを介して分散補償ファイ
バ８４の後方側から供給される。
増幅部８２の入力端との間には、ＷＤＭカプラ２２ｂが
設けられ、励起ＬＤ２３1から出力される波長１４３０
ｎｍの励起光および励起ＬＤ２３2から出力される波長
１４８５ｎｍの励起光をＷＤＭカプラ２２ａで合波した
励起光が、ＷＤＭカプラ２２ｂを介して分散補償ファイ
バ８４の後方側から供給される。
【００９６】さらに、後段の光増幅部８２と出力ポート
ＯＵＴとの間には、光カプラ３Ａが配置され、該光カプ
ラ３Ａの分岐光を用いて光伝送パワーの波長特性をモニ
タするチルトモニタ部３が設けられる。このチルトモニ
タ部３のモニタ結果はラマン増幅制御部４に送られて、
該ラマン増幅制御部４から各励起ＬＤ２３1,２３2に制
御信号が伝達される。
ＯＵＴとの間には、光カプラ３Ａが配置され、該光カプ
ラ３Ａの分岐光を用いて光伝送パワーの波長特性をモニ
タするチルトモニタ部３が設けられる。このチルトモニ
タ部３のモニタ結果はラマン増幅制御部４に送られて、
該ラマン増幅制御部４から各励起ＬＤ２３1,２３2に制
御信号が伝達される。
【００９７】前段の光増幅部８１および後段の光増幅部
８２としては、例えば、エルビウムドープファイバ（Ｅ
ＤＦ）等の希土類元素ドープファイバを用いた光ファイ
バ増幅器がそれぞれ使用される。各光増幅部８１,８２
では、９８０ｎｍ帯または１４８０ｎｍ帯等の波長を有
する励起光の供給を受けて励起状態とされたＥＤＦ内
を、ＷＤＭ信号光が伝搬することによって、各波長の信
号光が一括して増幅される。ここでは、例えば前段の光
増幅部８１の励起光波長を９８０ｎｍ帯として光増幅器
の低雑音化を図り、後段の光増幅部８２の励起光波長を
１４８０ｎｍ帯として高出力化を実現するようにしてい
る。
８２としては、例えば、エルビウムドープファイバ（Ｅ
ＤＦ）等の希土類元素ドープファイバを用いた光ファイ
バ増幅器がそれぞれ使用される。各光増幅部８１,８２
では、９８０ｎｍ帯または１４８０ｎｍ帯等の波長を有
する励起光の供給を受けて励起状態とされたＥＤＦ内
を、ＷＤＭ信号光が伝搬することによって、各波長の信
号光が一括して増幅される。ここでは、例えば前段の光
増幅部８１の励起光波長を９８０ｎｍ帯として光増幅器
の低雑音化を図り、後段の光増幅部８２の励起光波長を
１４８０ｎｍ帯として高出力化を実現するようにしてい
る。
【００９８】また、各光増幅部８１，８２には、利得を
一定に制御するＡＧＣ回路８１Ａ，８２Ａがそれぞれ設
けられている。各ＡＧＣ回路８１Ａ，８２Ａは、光増幅
部８１，８２の入力光及び出力光の一部を光カプラで分
岐して各々の光パワーをモニタし、その光増幅部におけ
る利得が所要の一定値となるように励起光パワーの自動
制御を行う。
一定に制御するＡＧＣ回路８１Ａ，８２Ａがそれぞれ設
けられている。各ＡＧＣ回路８１Ａ，８２Ａは、光増幅
部８１，８２の入力光及び出力光の一部を光カプラで分
岐して各々の光パワーをモニタし、その光増幅部におけ
る利得が所要の一定値となるように励起光パワーの自動
制御を行う。
【００９９】各光増幅部８１，８２の後段にそれぞれ設
けられた可変光減衰器８３，８５は、外部からの信号に
より光減衰量を変化させることのできる公知の光減衰器
である。これら各可変光減衰器８３，８５の光減衰量
は、ＡＬＣ回路８３Ａ，８５Ａから出力される信号によ
ってそれぞれ制御される。各ＡＬＣ回路８３Ａ，８５Ａ
は、可変光減衰器８３，８５の出力光の一部を光カプラ
で分岐して光パワーを測定し、出力光パワーが一定のレ
ベルとなるように可変光減衰器８３，８５の光減衰量を
制御する信号を発生する。
けられた可変光減衰器８３，８５は、外部からの信号に
より光減衰量を変化させることのできる公知の光減衰器
である。これら各可変光減衰器８３，８５の光減衰量
は、ＡＬＣ回路８３Ａ，８５Ａから出力される信号によ
ってそれぞれ制御される。各ＡＬＣ回路８３Ａ，８５Ａ
は、可変光減衰器８３，８５の出力光の一部を光カプラ
で分岐して光パワーを測定し、出力光パワーが一定のレ
ベルとなるように可変光減衰器８３，８５の光減衰量を
制御する信号を発生する。
【０１００】分散補償ファイバ８４は、本光増幅器に接
続される図示しない光伝送路等で発生する波長分散（お
よび分散スロープ）が補償されるように設計された波長
分散（および分散スロープ）を有する光ファイバであ
る。この分散補償ファイバ８４も、第２の実施形態で用
いた分散補償ファイバ９と同様に、小さなモードフィー
ルド径を有するため、励起光を供給した場合にラマン増
幅を発生し易いという特徴を持つ。
続される図示しない光伝送路等で発生する波長分散（お
よび分散スロープ）が補償されるように設計された波長
分散（および分散スロープ）を有する光ファイバであ
る。この分散補償ファイバ８４も、第２の実施形態で用
いた分散補償ファイバ９と同様に、小さなモードフィー
ルド径を有するため、励起光を供給した場合にラマン増
幅を発生し易いという特徴を持つ。
【０１０１】このように第３の実施形態では、上述の図
８に示した構成のラマン増幅発生部２が適用されたもの
であり、分散補償ファイバ８４がラマン増幅媒体２１に
相当する。また、励起ＬＤ２３1，２３2が励起光発生部
に相当し、ＷＤＭカプラ２２ａ，２２ｂが励起光供給部
に相当する。さらに、チルト発生部１としては、本光増
幅器に接続される光伝送路等が該当することになる。
８に示した構成のラマン増幅発生部２が適用されたもの
であり、分散補償ファイバ８４がラマン増幅媒体２１に
相当する。また、励起ＬＤ２３1，２３2が励起光発生部
に相当し、ＷＤＭカプラ２２ａ，２２ｂが励起光供給部
に相当する。さらに、チルト発生部１としては、本光増
幅器に接続される光伝送路等が該当することになる。
【０１０２】かかる構成の光増幅器では、入力ポートＩ
Ｎに入力されたＷＤＭ信号光が、前段の光増幅部８１に
送られ、ＡＧＣ回路８１Ａの制御により利得一定で所要
のレベルまで増幅される。光増幅部８１から出力された
ＷＤＭ信号光は、可変光減衰器８３に送られ、ＡＬＣ回
路８３Ａの制御により所要の一定レベルとされた後、分
散補償ファイバ８４に送られる。分散補償ファイバ８４
では、本光増幅器に接続される伝送路等で発生する波長
分散が補償されるのと同時に、波長１４３０ｎｍおよび
１４８５ｎｍの各励起光の供給によるラマン増幅によっ
て各チャネル間の光伝送パワーの波長特性が補償され
る。
Ｎに入力されたＷＤＭ信号光が、前段の光増幅部８１に
送られ、ＡＧＣ回路８１Ａの制御により利得一定で所要
のレベルまで増幅される。光増幅部８１から出力された
ＷＤＭ信号光は、可変光減衰器８３に送られ、ＡＬＣ回
路８３Ａの制御により所要の一定レベルとされた後、分
散補償ファイバ８４に送られる。分散補償ファイバ８４
では、本光増幅器に接続される伝送路等で発生する波長
分散が補償されるのと同時に、波長１４３０ｎｍおよび
１４８５ｎｍの各励起光の供給によるラマン増幅によっ
て各チャネル間の光伝送パワーの波長特性が補償され
る。
【０１０３】分散補償ファイバ８４を通過したＷＤＭ信
号光は、ＷＤＭカプラ２２ｂ等を通過して後段の光増幅
部８２に送られ、ＡＧＣ回路８２Ａの制御により利得一
定で所要のレベルまで増幅される。光増幅部８２から出
力されたＷＤＭ信号光は、可変光減衰器８５に送られる
とともに、その一部が光カプラ３Ａで分岐されてチルト
モニタ部３に送られる。
号光は、ＷＤＭカプラ２２ｂ等を通過して後段の光増幅
部８２に送られ、ＡＧＣ回路８２Ａの制御により利得一
定で所要のレベルまで増幅される。光増幅部８２から出
力されたＷＤＭ信号光は、可変光減衰器８５に送られる
とともに、その一部が光カプラ３Ａで分岐されてチルト
モニタ部３に送られる。
【０１０４】可変光減衰器８５に送られたＷＤＭ信号光
は、ＡＬＣ回路８５Ａの制御により所要の一定レベルと
された後、出力ポートＯＵＴから外部に出力される。一
方、チルトモニタ部３では、後段の光増幅部８２から出
力されたＷＤＭ信号光についての光伝送パワーの波長特
性がモニタされ、そのモニタ結果がラマン増幅制御部４
にフィードバックされて、各励起ＬＤ２３1,２３2の駆
動状態が制御される。
は、ＡＬＣ回路８５Ａの制御により所要の一定レベルと
された後、出力ポートＯＵＴから外部に出力される。一
方、チルトモニタ部３では、後段の光増幅部８２から出
力されたＷＤＭ信号光についての光伝送パワーの波長特
性がモニタされ、そのモニタ結果がラマン増幅制御部４
にフィードバックされて、各励起ＬＤ２３1,２３2の駆
動状態が制御される。
【０１０５】このように第３の実施形態の光増幅器によ
れば、内蔵された分散補償ファイバ８４に励起光を供給
してラマン増幅を発生させるとともに、チルトモニタ部
３を設けてラマン増幅の利得波長特性を制御するように
したことで、光伝送パワーの波長特性を自動的に補償す
ることができる。また、分散補償ファイバ８４の挿入損
失がラマン増幅により補償されるため、本光増幅器の雑
音指数の低減を図ることができる。図３２には、分散補
償ファイバの挿入損失に対する光増幅器の雑音指数の変
化の一例を示しておく。このような光増幅器を用いてＷ
ＤＭ光通信システムを構成することにより、優れた伝送
特性を有するＷＤＭ光通信システムを実現することが可
能となる。
れば、内蔵された分散補償ファイバ８４に励起光を供給
してラマン増幅を発生させるとともに、チルトモニタ部
３を設けてラマン増幅の利得波長特性を制御するように
したことで、光伝送パワーの波長特性を自動的に補償す
ることができる。また、分散補償ファイバ８４の挿入損
失がラマン増幅により補償されるため、本光増幅器の雑
音指数の低減を図ることができる。図３２には、分散補
償ファイバの挿入損失に対する光増幅器の雑音指数の変
化の一例を示しておく。このような光増幅器を用いてＷ
ＤＭ光通信システムを構成することにより、優れた伝送
特性を有するＷＤＭ光通信システムを実現することが可
能となる。
【０１０６】なお、上記第３の実施形態では、増幅され
たＷＤＭ信号光のレベルを一定にする可変光減衰器８
３，８５が、各光増幅部８１，８２の出力側にそれぞれ
設けられる構成としたが、本発明はこれに限られるもの
ではない。
たＷＤＭ信号光のレベルを一定にする可変光減衰器８
３，８５が、各光増幅部８１，８２の出力側にそれぞれ
設けられる構成としたが、本発明はこれに限られるもの
ではない。
【０１０７】例えば、図３３に示すように、後段側の可
変光減衰器８５をＷＤＭカプラ２２ｂと光増幅部８２の
入力端との間に配置しても構わない。この構成の場合に
は、可変光減衰器８５を光増幅部８２の出力側に設けた
場合と比較して、雑音特性が悪くなるものの励起効率の
向上を図ることが可能になる。また、上記図３１、図３
３の各構成において、前段側の可変光減衰器８３および
ＡＬＣ回路８３Ａは省略することも可能である。
変光減衰器８５をＷＤＭカプラ２２ｂと光増幅部８２の
入力端との間に配置しても構わない。この構成の場合に
は、可変光減衰器８５を光増幅部８２の出力側に設けた
場合と比較して、雑音特性が悪くなるものの励起効率の
向上を図ることが可能になる。また、上記図３１、図３
３の各構成において、前段側の可変光減衰器８３および
ＡＬＣ回路８３Ａは省略することも可能である。
【０１０８】さらに、例えば図３４に示すように、前段
の光増幅部８１の出力端と分散補償ファイバ８４の入力
端との間にのみ可変光減衰器８３を設け、後段の光増幅
部８２から出力されるＷＤＭ信号光パワーをＡＬＣ回路
８３Ａでモニタして、本光増幅器の出力光レベルが一定
となるように可変光減衰器８３の光減衰量を制御するよ
うにしてもよい。
の光増幅部８１の出力端と分散補償ファイバ８４の入力
端との間にのみ可変光減衰器８３を設け、後段の光増幅
部８２から出力されるＷＤＭ信号光パワーをＡＬＣ回路
８３Ａでモニタして、本光増幅器の出力光レベルが一定
となるように可変光減衰器８３の光減衰量を制御するよ
うにしてもよい。
【０１０９】また、上述した第１〜３の実施形態では、
ラマン増幅発生部２として図８に示した構成例を適用し
たが、これに限らず図４，９〜１７に示した他の構成例
を適用しても構わない。
ラマン増幅発生部２として図８に示した構成例を適用し
たが、これに限らず図４，９〜１７に示した他の構成例
を適用しても構わない。
【０１１０】次に、第４の実施形態について説明する。
図３５は、上述の基本構成を適用した第４の実施形態の
光増幅器の構成を示すブロック図である。
図３５は、上述の基本構成を適用した第４の実施形態の
光増幅器の構成を示すブロック図である。
【０１１１】図３５に示す光増幅器は、例えば、上記第
３の実施形態において前段の光増幅部８１を構成するエ
ルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ）をラマン増幅媒体
とし、上述の基本構成を適用したものである。
３の実施形態において前段の光増幅部８１を構成するエ
ルビウムドープ光ファイバ（ＥＤＦ）をラマン増幅媒体
とし、上述の基本構成を適用したものである。
【０１１２】具体的には、前段の光増幅部８１の入力端
が光アイソレータ８６Ａを介して入力ポートＩＮに接続
される。この光増幅部８１は、ＥＤＦ８１ａ、励起ＬＤ
８１ｂおよびＷＤＭカプラ８１ｃを有し、励起ＬＤ８１
ｂで発生した９８０ｎｍ帯の励起光が、光アイソレータ
８６ＡとＥＤＦ８１ａの入力端との間に配置されたＷＤ
Ｍカプラ８１ｃを介して、ＥＤＦ８１ａの前方側から供
給される。また、励起ＬＤ８１ｂは、ＡＧＣ回路８１Ａ
によって利得一定制御されている。
が光アイソレータ８６Ａを介して入力ポートＩＮに接続
される。この光増幅部８１は、ＥＤＦ８１ａ、励起ＬＤ
８１ｂおよびＷＤＭカプラ８１ｃを有し、励起ＬＤ８１
ｂで発生した９８０ｎｍ帯の励起光が、光アイソレータ
８６ＡとＥＤＦ８１ａの入力端との間に配置されたＷＤ
Ｍカプラ８１ｃを介して、ＥＤＦ８１ａの前方側から供
給される。また、励起ＬＤ８１ｂは、ＡＧＣ回路８１Ａ
によって利得一定制御されている。
【０１１３】前段の光増幅部８１の出力端には、光アイ
ソレータ８６Ｂおよび可変光減衰器（ＶＡＴＴ）８３を
介して、後段の光増幅部８２の入力端が接続される。こ
の光増幅部８２は、ＥＤＦ８２ａ、励起ＬＤ８２ｂおよ
びＷＤＭカプラ８２ｃを有し、励起ＬＤ８２ｂで発生し
た１４８０ｎｍ帯の励起光が、ＥＤＦ８２ａの出力端側
に配置されたＷＤＭカプラ８２ｃを介して、ＥＤＦ８１
ａの後方側から供給される。また、励起ＬＤ８２ｂは、
ＡＧＣ回路８２Ａによって利得一定制御されている。
ソレータ８６Ｂおよび可変光減衰器（ＶＡＴＴ）８３を
介して、後段の光増幅部８２の入力端が接続される。こ
の光増幅部８２は、ＥＤＦ８２ａ、励起ＬＤ８２ｂおよ
びＷＤＭカプラ８２ｃを有し、励起ＬＤ８２ｂで発生し
た１４８０ｎｍ帯の励起光が、ＥＤＦ８２ａの出力端側
に配置されたＷＤＭカプラ８２ｃを介して、ＥＤＦ８１
ａの後方側から供給される。また、励起ＬＤ８２ｂは、
ＡＧＣ回路８２Ａによって利得一定制御されている。
【０１１４】前段の光増幅部８１の出力端と光アイソレ
ータ８６Ｂの間には、ＷＤＭカプラ２２が設けられ、励
起ＬＤ２３から出力される波長１４３０ｎｍのラマン励
起光が、ＷＤＭカプラ２２を介してＥＤＦ８１ａの後方
側から供給される。
ータ８６Ｂの間には、ＷＤＭカプラ２２が設けられ、励
起ＬＤ２３から出力される波長１４３０ｎｍのラマン励
起光が、ＷＤＭカプラ２２を介してＥＤＦ８１ａの後方
側から供給される。
【０１１５】後段の光増幅部８２と出力ポートＯＵＴと
の間には、光カプラ３Ａが配置され、該光カプラ３Ａの
分岐光を用いて光伝送パワーの波長特性をモニタするチ
ルトモニタ部３が設けられる。このチルトモニタ部３の
モニタ結果はラマン増幅制御部４に送られて、該ラマン
増幅制御部４から励起ＬＤ２３に制御信号が伝達され
る。
の間には、光カプラ３Ａが配置され、該光カプラ３Ａの
分岐光を用いて光伝送パワーの波長特性をモニタするチ
ルトモニタ部３が設けられる。このチルトモニタ部３の
モニタ結果はラマン増幅制御部４に送られて、該ラマン
増幅制御部４から励起ＬＤ２３に制御信号が伝達され
る。
【０１１６】このように第４の実施形態では、上述の図
４に示した構成のラマン増幅発生部２が適用されたもの
であり、ＥＤＦ８１ａがラマン増幅媒体２１に相当す
る。また、チルト発生部１としては、本光増幅器に接続
される光伝送路等が該当することになる。
４に示した構成のラマン増幅発生部２が適用されたもの
であり、ＥＤＦ８１ａがラマン増幅媒体２１に相当す
る。また、チルト発生部１としては、本光増幅器に接続
される光伝送路等が該当することになる。
【０１１７】かかる構成の光増幅器では、入力ポートＩ
Ｎに入力されたＷＤＭ信号光が、光アイソレータ８６Ａ
を介して前段の光増幅部８１に送られ、ＷＤＭカプラ８
１ｃを通ってＥＤＦ８１ａを伝搬する。このＥＤＦ８１
ａには、励起ＬＤ８１ｂで発生した９８０ｎｍ帯の励起
光が前方より供給されているとともに、励起ＬＤ２３で
発生した１４３０ｎｍのラマン励起光が後方より供給さ
れているため、励起されたエルビウムの誘導放出作用に
よる増幅およびラマン増幅が発生する。このＥＤＦ８１
ａにおけるラマン増幅によって各チャネル間の光伝送パ
ワーの波長特性が補償される。
Ｎに入力されたＷＤＭ信号光が、光アイソレータ８６Ａ
を介して前段の光増幅部８１に送られ、ＷＤＭカプラ８
１ｃを通ってＥＤＦ８１ａを伝搬する。このＥＤＦ８１
ａには、励起ＬＤ８１ｂで発生した９８０ｎｍ帯の励起
光が前方より供給されているとともに、励起ＬＤ２３で
発生した１４３０ｎｍのラマン励起光が後方より供給さ
れているため、励起されたエルビウムの誘導放出作用に
よる増幅およびラマン増幅が発生する。このＥＤＦ８１
ａにおけるラマン増幅によって各チャネル間の光伝送パ
ワーの波長特性が補償される。
【０１１８】そして、光増幅部８１で所要のレベルまで
増幅されたＷＤＭ信号光は、ＷＤＭカプラ２２、光アイ
ソレータ８６ｂおよび可変光減衰器８３を介して後段の
光増幅部８２に送られ、１４８０ｎｍ帯の励起光が供給
されたＥＤＦ８２ａを伝搬することで所要のレベルまで
増幅される。光増幅部８２から出力されたＷＤＭ信号光
は、出力ポートＯＵＴから外部に出力されるとともに、
その一部が分岐されてＡＬＣ回路８３Ａおよびチルトモ
ニタ部３に送られる。
増幅されたＷＤＭ信号光は、ＷＤＭカプラ２２、光アイ
ソレータ８６ｂおよび可変光減衰器８３を介して後段の
光増幅部８２に送られ、１４８０ｎｍ帯の励起光が供給
されたＥＤＦ８２ａを伝搬することで所要のレベルまで
増幅される。光増幅部８２から出力されたＷＤＭ信号光
は、出力ポートＯＵＴから外部に出力されるとともに、
その一部が分岐されてＡＬＣ回路８３Ａおよびチルトモ
ニタ部３に送られる。
【０１１９】ＡＬＣ回路８３Ａでは、出力ポートＯＵＴ
から出力されるＷＤＭ信号光のパワーが所要の一定レベ
ルとなるように可変光減衰器８３の光減衰量を制御する
信号が生成されて、可変光減衰器８３に伝えられる。ま
た、チルトモニタ部３では、後段の光増幅部８２から出
力されたＷＤＭ信号光についての光伝送パワーの波長特
性がモニタされ、そのモニタ結果がラマン増幅制御部４
にフィードバックされて、励起ＬＤ２３の駆動状態が制
御される。
から出力されるＷＤＭ信号光のパワーが所要の一定レベ
ルとなるように可変光減衰器８３の光減衰量を制御する
信号が生成されて、可変光減衰器８３に伝えられる。ま
た、チルトモニタ部３では、後段の光増幅部８２から出
力されたＷＤＭ信号光についての光伝送パワーの波長特
性がモニタされ、そのモニタ結果がラマン増幅制御部４
にフィードバックされて、励起ＬＤ２３の駆動状態が制
御される。
【０１２０】このように第４の実施形態の光増幅器によ
れば、ＥＤＦ８１ａにラマン励起光を供給してラマン増
幅を発生させるとともに、チルトモニタ部３を設けてラ
マン増幅の利得波長特性を制御するようにしたことによ
っても、光伝送パワーの波長特性を自動的に補償するこ
とができる。ただし、第３の実施形態の場合と比べる
と、ＥＤＦのモードフィールド径が分散補償ファイバよ
りも大きいので、所要のラマン増幅を発生させるために
より大きなパワーのラマン励起光が必要となる。
れば、ＥＤＦ８１ａにラマン励起光を供給してラマン増
幅を発生させるとともに、チルトモニタ部３を設けてラ
マン増幅の利得波長特性を制御するようにしたことによ
っても、光伝送パワーの波長特性を自動的に補償するこ
とができる。ただし、第３の実施形態の場合と比べる
と、ＥＤＦのモードフィールド径が分散補償ファイバよ
りも大きいので、所要のラマン増幅を発生させるために
より大きなパワーのラマン励起光が必要となる。
【０１２１】なお、上記第４の実施形態では、光増幅器
内に分散補償ファイバを設けない構成を示したが、接続
される光伝送路等で発生する波長分散等の補償が必要な
場合には、可変光減衰器８３と後段の光増幅部８２の入
力端との間などに分散補償ファイバを設けてもよい。ま
た、前段のＥＤＦ８１ａにラマン励起光を供給する構成
としたが、後段のＥＤＦ８２ａにラマン励起光を供給す
るようにしても構わない。さらに、ラマン励起光がＥＤ
Ｆ８１ａの後方側から供給される場合を示したが、ＥＤ
Ｆ８１ａの前方側からラマン励起光を供給することも可
能である。
内に分散補償ファイバを設けない構成を示したが、接続
される光伝送路等で発生する波長分散等の補償が必要な
場合には、可変光減衰器８３と後段の光増幅部８２の入
力端との間などに分散補償ファイバを設けてもよい。ま
た、前段のＥＤＦ８１ａにラマン励起光を供給する構成
としたが、後段のＥＤＦ８２ａにラマン励起光を供給す
るようにしても構わない。さらに、ラマン励起光がＥＤ
Ｆ８１ａの後方側から供給される場合を示したが、ＥＤ
Ｆ８１ａの前方側からラマン励起光を供給することも可
能である。
【０１２２】次に、第５の実施形態について説明する。
図３６は、上述の基本構成を適用した第５の実施形態の
ＷＤＭ光通信システムの要部構成を示すブロック図であ
る。
図３６は、上述の基本構成を適用した第５の実施形態の
ＷＤＭ光通信システムの要部構成を示すブロック図であ
る。
【０１２３】図３６のシステムは、例えば、上記第４の
実施形態において、誘導放出用の励起光とラマン増幅用
の励起光とを合波してＥＤＦ８１ａに後方側から供給す
る共に、ＥＤＦ８１ａを通過したラマン励起光のみが光
増幅器８の入力側に接続される光伝送路７に送られるよ
うにした構成を有する。
実施形態において、誘導放出用の励起光とラマン増幅用
の励起光とを合波してＥＤＦ８１ａに後方側から供給す
る共に、ＥＤＦ８１ａを通過したラマン励起光のみが光
増幅器８の入力側に接続される光伝送路７に送られるよ
うにした構成を有する。
【０１２４】具体的には、励起ＬＤ２３1から出力され
る波長１．４３μｍの励起光と、励起ＬＤ２３2から出
力される波長１．４８μｍの励起光とが、ＷＤＭカプラ
２２ａで合波された後に、前段のＥＤＦ８１ａと光アイ
ソレータ８６Ｂとの間に設けられたＷＤＭカプラ２２ｂ
を介して、ＥＤＦ８１ａの後方側から供給される。各励
起ＬＤ２３1，２３2の駆動状態は、上述した各実施形態
の場合と同様に、チルトモニタ部３のモニタ結果に従っ
てラマン増幅制御部４により制御される。
る波長１．４３μｍの励起光と、励起ＬＤ２３2から出
力される波長１．４８μｍの励起光とが、ＷＤＭカプラ
２２ａで合波された後に、前段のＥＤＦ８１ａと光アイ
ソレータ８６Ｂとの間に設けられたＷＤＭカプラ２２ｂ
を介して、ＥＤＦ８１ａの後方側から供給される。各励
起ＬＤ２３1，２３2の駆動状態は、上述した各実施形態
の場合と同様に、チルトモニタ部３のモニタ結果に従っ
てラマン増幅制御部４により制御される。
【０１２５】また、ＥＤＦ８１ａの前段には、３つのポ
ートＰ1，Ｐ2，Ｐ3を有する光サーキュレータ１００が
設けられる。この光サーキュレータ１００は、ポートＰ
1からポートＰ2に向かう方向、ポートＰ2からポートＰ3
に向かう方向およびポートＰ3からポートＰ1に向かう方
向にのみ光を伝達する一般的な光部品である。ポートＰ
1には入力側の光伝送路７が例えばスプライス等により
接続される。また、ポートＰ2にはＥＤＦ８１ａの信号
光入力端が接続され、ポートＰ3にはＷＤＭカプラ１０
１が接続される。このＷＤＭカプラ１０１は、光サーキ
ュレータ１００のポートＰ3からの出力光を信号光成分
と励起光成分とに分波する。ＷＤＭカプラ１０１の信号
光成分の出力ポートの先は終端器１０２によって終端さ
れ、励起光成分の出力ポートの先には、例えば鏡などの
反射率の高い媒体１０３が配置される。したがって、こ
こでは光サーキュレータ１００、ＷＤＭカプラ１０１、
終端器１０２および反射媒体１０３が、励起光伝達手段
として機能することになる。なお、上記以外の光増幅器
８の構成（後段の光増幅部８２など）は、前述した第４
の実施形態の場合と同様である。
ートＰ1，Ｐ2，Ｐ3を有する光サーキュレータ１００が
設けられる。この光サーキュレータ１００は、ポートＰ
1からポートＰ2に向かう方向、ポートＰ2からポートＰ3
に向かう方向およびポートＰ3からポートＰ1に向かう方
向にのみ光を伝達する一般的な光部品である。ポートＰ
1には入力側の光伝送路７が例えばスプライス等により
接続される。また、ポートＰ2にはＥＤＦ８１ａの信号
光入力端が接続され、ポートＰ3にはＷＤＭカプラ１０
１が接続される。このＷＤＭカプラ１０１は、光サーキ
ュレータ１００のポートＰ3からの出力光を信号光成分
と励起光成分とに分波する。ＷＤＭカプラ１０１の信号
光成分の出力ポートの先は終端器１０２によって終端さ
れ、励起光成分の出力ポートの先には、例えば鏡などの
反射率の高い媒体１０３が配置される。したがって、こ
こでは光サーキュレータ１００、ＷＤＭカプラ１０１、
終端器１０２および反射媒体１０３が、励起光伝達手段
として機能することになる。なお、上記以外の光増幅器
８の構成（後段の光増幅部８２など）は、前述した第４
の実施形態の場合と同様である。
【０１２６】上記のようなシステムでは、光伝送路７を
伝搬してきたＷＤＭ信号光が、光サーキュレータ１００
のポートＰ1に入射されポートＰ2からＥＤＦ８１ａに送
られる。このＥＤＦ８１ａでは、励起ＬＤ２３1からの
波長１．４３μｍの励起光および励起ＬＤ２３2からの
波長１．４８μｍの励起光がＷＤＭカプラ２２ａ，２２
ｂを介して供給されることで、励起されたエルビウムの
誘導放出作用によりＷＤＭ信号光が増幅されると同時
に、各波長の励起光によってラマン増幅も発生する。Ｅ
ＤＦ８１ａで増幅されたＷＤＭ信号光は、ＷＤＭカプラ
２２ｂを通過して光アイソレータ８６Ｂに送られると共
に、その一部が各光部品の接続点等で反射されてＥＤＦ
８１ａ内を逆方向に伝搬する。このＷＤＭ信号光の反射
戻り光およびＥＤＦ８１ａを通過した各波長の励起光
は、光サーキュレータ１００のポートＰ2に入射されポ
ートＰ3からＷＤＭカプラ１０１に送られる。ＷＤＭカ
プラ１０１では、ポートＰ3からの出力光が信号光成分
と励起光成分とに分波され、該分波された信号光成分は
終端されることによって抑圧される。一方、励起光成分
は、媒体１０３によって反射されて、ＷＤＭカプラ１０
１を介して光サーキュレータ１００のポートＰ3に戻さ
れる。ポートＰ3に戻された励起光成分は、ポートＰ 1か
ら光伝送路７に送られて、光伝送路７内でラマン増幅を
発生させるようになる。
伝搬してきたＷＤＭ信号光が、光サーキュレータ１００
のポートＰ1に入射されポートＰ2からＥＤＦ８１ａに送
られる。このＥＤＦ８１ａでは、励起ＬＤ２３1からの
波長１．４３μｍの励起光および励起ＬＤ２３2からの
波長１．４８μｍの励起光がＷＤＭカプラ２２ａ，２２
ｂを介して供給されることで、励起されたエルビウムの
誘導放出作用によりＷＤＭ信号光が増幅されると同時
に、各波長の励起光によってラマン増幅も発生する。Ｅ
ＤＦ８１ａで増幅されたＷＤＭ信号光は、ＷＤＭカプラ
２２ｂを通過して光アイソレータ８６Ｂに送られると共
に、その一部が各光部品の接続点等で反射されてＥＤＦ
８１ａ内を逆方向に伝搬する。このＷＤＭ信号光の反射
戻り光およびＥＤＦ８１ａを通過した各波長の励起光
は、光サーキュレータ１００のポートＰ2に入射されポ
ートＰ3からＷＤＭカプラ１０１に送られる。ＷＤＭカ
プラ１０１では、ポートＰ3からの出力光が信号光成分
と励起光成分とに分波され、該分波された信号光成分は
終端されることによって抑圧される。一方、励起光成分
は、媒体１０３によって反射されて、ＷＤＭカプラ１０
１を介して光サーキュレータ１００のポートＰ3に戻さ
れる。ポートＰ3に戻された励起光成分は、ポートＰ 1か
ら光伝送路７に送られて、光伝送路７内でラマン増幅を
発生させるようになる。
【０１２７】このように本実施形態では、ＥＤＦ８１ａ
用の励起光とラマン増幅用の励起光とを合波して、主信
号系に挿入した１つのＷＤＭカプラ２２ｂを介してＥＤ
Ｆ８１ａに後方側から供給し、さらに、ＥＤＦ８１ａの
通過先には光サーキュレータ１００を配置して、励起光
成分のみを光伝送路７に伝えるようにしたことで、ＥＤ
Ｆ８１ａおよび光伝送路７でラマン増幅が発生して、光
伝送パワーの波長特性の補償が行われるようになる。上
記のような構成では、主信号系に挿入する光部品の点数
を減らすことができ、かつ、挿入損失の大きな光アイソ
レータを光増幅器８の入力段に設ける代わりに、挿入損
失の比較的小さな光サーキュレータ１００を使用して
（例えば、挿入損失が０．８ｄＢ程度の光サーキュレー
タが実用化されている）、光アイソレータと同等の機能
を実現できるため、光ＳＮＲの一層の向上を図ることが
可能になる。
用の励起光とラマン増幅用の励起光とを合波して、主信
号系に挿入した１つのＷＤＭカプラ２２ｂを介してＥＤ
Ｆ８１ａに後方側から供給し、さらに、ＥＤＦ８１ａの
通過先には光サーキュレータ１００を配置して、励起光
成分のみを光伝送路７に伝えるようにしたことで、ＥＤ
Ｆ８１ａおよび光伝送路７でラマン増幅が発生して、光
伝送パワーの波長特性の補償が行われるようになる。上
記のような構成では、主信号系に挿入する光部品の点数
を減らすことができ、かつ、挿入損失の大きな光アイソ
レータを光増幅器８の入力段に設ける代わりに、挿入損
失の比較的小さな光サーキュレータ１００を使用して
（例えば、挿入損失が０．８ｄＢ程度の光サーキュレー
タが実用化されている）、光アイソレータと同等の機能
を実現できるため、光ＳＮＲの一層の向上を図ることが
可能になる。
【０１２８】また、光増幅器８の入力段における損失が
低減されることで、前段のＥＤＦ８１ａの長さを短尺化
することが可能になる。このＥＤＦ８１ａの短尺化によ
り、利得一定制御（ＡＧＣ）を敢えて適用する必要がな
くなる。これは、ＥＤＦ８１ａへの入力レベルに対する
利得特性が、図３７に示すようにＥＤＦ８１ａの長さに
よって変化することによる。すなわち、図３７で破線に
示すように、ＥＤＦ８１ａの長さが長い場合には、入力
レベルの変化に対して利得一定になる範囲が狭くなる。
一方、図３７で実線に示すように、ＥＤＦ８１ａの長さ
が短い場合には、入力レベルの変化に対して利得一定に
なる範囲が広くなる。このため、ＥＤＦ８１ａの短尺化
によりＡＧＣを行う必要がなくなるようになる。
低減されることで、前段のＥＤＦ８１ａの長さを短尺化
することが可能になる。このＥＤＦ８１ａの短尺化によ
り、利得一定制御（ＡＧＣ）を敢えて適用する必要がな
くなる。これは、ＥＤＦ８１ａへの入力レベルに対する
利得特性が、図３７に示すようにＥＤＦ８１ａの長さに
よって変化することによる。すなわち、図３７で破線に
示すように、ＥＤＦ８１ａの長さが長い場合には、入力
レベルの変化に対して利得一定になる範囲が狭くなる。
一方、図３７で実線に示すように、ＥＤＦ８１ａの長さ
が短い場合には、入力レベルの変化に対して利得一定に
なる範囲が広くなる。このため、ＥＤＦ８１ａの短尺化
によりＡＧＣを行う必要がなくなるようになる。
【０１２９】さらに、ラマン増幅用の励起光波長とＥＤ
Ｆ用の励起光波長とを同じ１．４８μｍに設定したこと
で、各々の励起ＬＤを共通化できる。これにより、光増
幅器８の構成の簡略化および低コスト化を図ることが可
能になる。
Ｆ用の励起光波長とを同じ１．４８μｍに設定したこと
で、各々の励起ＬＤを共通化できる。これにより、光増
幅器８の構成の簡略化および低コスト化を図ることが可
能になる。
【０１３０】なお、上記第５の実施形態では、光サーキ
ュレータ１００を使用してラマン励起光のみを光伝送路
に伝える構成を示したが、例えば図３８に示すように、
一般に光増幅器の入力段に挿入されている光アイソレー
タをそのまま使用して励起光のみを光伝送路に伝える構
成も可能である。
ュレータ１００を使用してラマン励起光のみを光伝送路
に伝える構成を示したが、例えば図３８に示すように、
一般に光増幅器の入力段に挿入されている光アイソレー
タをそのまま使用して励起光のみを光伝送路に伝える構
成も可能である。
【０１３１】図３８の構成例は、上記第５の実施形態で
用いた光サーキュレータ１００の位置に、光アイソレー
タ８６Ａを設け、該光アイソレータ８６Ａの前後にそれ
ぞれＷＤＭカプラ１０４，１０５を挿入し、ラマン励起
光が光アイソレータ８６Ａを迂回して光伝送路７に送ら
れるようにしたものである。各ＷＤＭカプラ１０４，１
０５は、一方の側のポートに入力された光を信号光成分
と励起光成分に分波して他方の側の２つのポートにそれ
ぞれ出力するものである。ここでは、信号光成分の出力
ポートが光アイソレータ８６Ａにそれぞれ接続され、励
起光成分の出力ポートが互いに接続される。これによ
り、光伝送路７から光増幅器８に入力されるＷＤＭ信号
光は、ＷＤＭカプラ１０４、光アイソレータ８６Ａおよ
びＷＤＭカプラ１０５を順に通ってＥＤＦ８１ａに送ら
れる。また、ＥＤＦ８１ａを通過したラマン励起光およ
びＷＤＭ信号光の反射戻り光は、ＷＤＭカプラ１０５で
信号光成分と励起光成分に分波され、信号光成分は光ア
イソレータ８６Ａに送られて減衰される。一方、ＷＤＭ
カプラ１０５で分波された励起光成分は、光アイソレー
タ８６Ａを迂回しＷＤＭカプラ１０４を通って光伝送路
７に送られるようになる。ただし、上記のような構成と
した場合には、主信号系に挿入される光分品が多くなる
ため、光ＳＮＲに関しては光サーキュレータを用いた構
成の方が有利である。
用いた光サーキュレータ１００の位置に、光アイソレー
タ８６Ａを設け、該光アイソレータ８６Ａの前後にそれ
ぞれＷＤＭカプラ１０４，１０５を挿入し、ラマン励起
光が光アイソレータ８６Ａを迂回して光伝送路７に送ら
れるようにしたものである。各ＷＤＭカプラ１０４，１
０５は、一方の側のポートに入力された光を信号光成分
と励起光成分に分波して他方の側の２つのポートにそれ
ぞれ出力するものである。ここでは、信号光成分の出力
ポートが光アイソレータ８６Ａにそれぞれ接続され、励
起光成分の出力ポートが互いに接続される。これによ
り、光伝送路７から光増幅器８に入力されるＷＤＭ信号
光は、ＷＤＭカプラ１０４、光アイソレータ８６Ａおよ
びＷＤＭカプラ１０５を順に通ってＥＤＦ８１ａに送ら
れる。また、ＥＤＦ８１ａを通過したラマン励起光およ
びＷＤＭ信号光の反射戻り光は、ＷＤＭカプラ１０５で
信号光成分と励起光成分に分波され、信号光成分は光ア
イソレータ８６Ａに送られて減衰される。一方、ＷＤＭ
カプラ１０５で分波された励起光成分は、光アイソレー
タ８６Ａを迂回しＷＤＭカプラ１０４を通って光伝送路
７に送られるようになる。ただし、上記のような構成と
した場合には、主信号系に挿入される光分品が多くなる
ため、光ＳＮＲに関しては光サーキュレータを用いた構
成の方が有利である。
【０１３２】なお、上述した第１〜５の実施形態では、
Ｃバンド帯のＷＤＭ信号光に対するラマン励起波長とし
て１．４３μｍまたは１．４９μｍを用いる場合を例示
して説明したが、本発明で用いるラマン励起光の波長お
よび波長数は上記に場合に限られるものではない。例え
ば、上述の図２４にも例示したように、１．４３μｍお
よび１．４７μｍの各励起光を所要の割合で組み合わせ
てラマン増幅を起こさせることにより、最適な補償特性
が得られるようになる場合もある。
Ｃバンド帯のＷＤＭ信号光に対するラマン励起波長とし
て１．４３μｍまたは１．４９μｍを用いる場合を例示
して説明したが、本発明で用いるラマン励起光の波長お
よび波長数は上記に場合に限られるものではない。例え
ば、上述の図２４にも例示したように、１．４３μｍお
よび１．４７μｍの各励起光を所要の割合で組み合わせ
てラマン増幅を起こさせることにより、最適な補償特性
が得られるようになる場合もある。
【０１３３】さらに、ラマン増幅の利得波長特性は、基
本的に、利得ピークを外した波長域での単位波長当たり
の利得特性が良い線形性を有するとして説明を行った。
しかし、この利得特性の線形性について詳しくみると、
図３９（ａ）に示すように、ラマン励起光パワーに依存
しない「うねり」があることが確認されており、この線
形性の誤差は、図３９（ｂ）に示すように±０．５ｄＢ
程度であると考えられる。
本的に、利得ピークを外した波長域での単位波長当たり
の利得特性が良い線形性を有するとして説明を行った。
しかし、この利得特性の線形性について詳しくみると、
図３９（ａ）に示すように、ラマン励起光パワーに依存
しない「うねり」があることが確認されており、この線
形性の誤差は、図３９（ｂ）に示すように±０．５ｄＢ
程度であると考えられる。
【０１３４】このようなラマン増幅の利得波長特性のう
ねりをキャンセルする必要がある場合は、例えば、損失
波長特性が固定の光フィルタ等を使用するのが有効であ
る。具体例を挙げると、第３の実施形態のように光増幅
器内の分散補償ファイバをラマン増幅してチルトを制御
する場合、後段の光増幅部に対してＥＤＦの利得波長特
性を打ち消すために適用される光フィルタ（第３の実施
形態では使用していないが、このような光フィルタを用
いる場合も多い）について、上記ラマン増幅の利得波長
特性のうねり分を取り入れて設計すれば、１つの光フィ
ルタによってＥＤＦの利得波長特性およびラマン増幅の
利得波長特性のうねりの両方を取り払うことができる。
また、励起波長をより増やす方法も有効である。例え
ば、図３９において１５５０ｎｍの利得が他の波長より
も小さい。そこで、この１５５０ｎｍに利得ピークをも
つ励起波長（例えば１４５０ｎｍ等）を加えてラマン増
幅することで「うねり」を小さくできる。
ねりをキャンセルする必要がある場合は、例えば、損失
波長特性が固定の光フィルタ等を使用するのが有効であ
る。具体例を挙げると、第３の実施形態のように光増幅
器内の分散補償ファイバをラマン増幅してチルトを制御
する場合、後段の光増幅部に対してＥＤＦの利得波長特
性を打ち消すために適用される光フィルタ（第３の実施
形態では使用していないが、このような光フィルタを用
いる場合も多い）について、上記ラマン増幅の利得波長
特性のうねり分を取り入れて設計すれば、１つの光フィ
ルタによってＥＤＦの利得波長特性およびラマン増幅の
利得波長特性のうねりの両方を取り払うことができる。
また、励起波長をより増やす方法も有効である。例え
ば、図３９において１５５０ｎｍの利得が他の波長より
も小さい。そこで、この１５５０ｎｍに利得ピークをも
つ励起波長（例えば１４５０ｎｍ等）を加えてラマン増
幅することで「うねり」を小さくできる。
【０１３５】また、上述した第１〜５の実施形態では、
Ｃバンド帯の信号光についてチルト補償を行う場合を説
明したが、本発明はこれに限られるものではなく、より
広い信号光帯域、例えば１５３５〜１６０５ｎｍ（Ｃバ
ンド帯＋Ｌバンド帯）についてチルト補償を行う応用も
可能である。この場合には、複数の励起波長を組み合わ
せ、それぞれのラマン励起光パワーの割合を調整して、
ラマン増幅の波長特性を制御すればよい。
Ｃバンド帯の信号光についてチルト補償を行う場合を説
明したが、本発明はこれに限られるものではなく、より
広い信号光帯域、例えば１５３５〜１６０５ｎｍ（Ｃバ
ンド帯＋Ｌバンド帯）についてチルト補償を行う応用も
可能である。この場合には、複数の励起波長を組み合わ
せ、それぞれのラマン励起光パワーの割合を調整して、
ラマン増幅の波長特性を制御すればよい。
【０１３６】図４０には、Ｃバンド帯＋Ｌバンド帯につ
いて、３つの波長を組み合わせてラマン励起させる場合
のシステム構成の一例を示しておく。図４０（ａ）の構
成は、上述した第１の実施形態の場合と同様にして、光
伝送路をラマン増幅媒体とした場合の一例を示したもの
である。ここでは、光伝送路からのＷＤＭ信号光を分波
器によりＣバンド帯およびＬバンド帯に分波し、各バン
ド帯の信号光をＣバンド帯用光増幅器およびＬバンド帯
用光増幅器を用いてそれぞれ増幅し、さらに合波器で合
波するとともに、３つの波長λ1，λ2，λ3のラマン励
起光をＷＤＭカプラで合波して光伝送路に供給し、ラマ
ン増幅を発生させるものとする。
いて、３つの波長を組み合わせてラマン励起させる場合
のシステム構成の一例を示しておく。図４０（ａ）の構
成は、上述した第１の実施形態の場合と同様にして、光
伝送路をラマン増幅媒体とした場合の一例を示したもの
である。ここでは、光伝送路からのＷＤＭ信号光を分波
器によりＣバンド帯およびＬバンド帯に分波し、各バン
ド帯の信号光をＣバンド帯用光増幅器およびＬバンド帯
用光増幅器を用いてそれぞれ増幅し、さらに合波器で合
波するとともに、３つの波長λ1，λ2，λ3のラマン励
起光をＷＤＭカプラで合波して光伝送路に供給し、ラマ
ン増幅を発生させるものとする。
【０１３７】さらに図４０（ｂ）では、各光増幅部（Ｃ
バンドとＬバンド）への入力光の一部がそれぞれ入力さ
れる入力モニタ部を含み、該入力モニタ部の各モニタ結
果を受けて、ラマン増幅制御部は、各増幅部の入力レベ
ルが所定の値になるようにラマン励起光パワーの割合を
調整して、ラマン増幅の波長特性を制御する。具体的に
は、例えば、各増幅部の入力光レベルが等しくなるよう
に制御が行われる。
バンドとＬバンド）への入力光の一部がそれぞれ入力さ
れる入力モニタ部を含み、該入力モニタ部の各モニタ結
果を受けて、ラマン増幅制御部は、各増幅部の入力レベ
ルが所定の値になるようにラマン励起光パワーの割合を
調整して、ラマン増幅の波長特性を制御する。具体的に
は、例えば、各増幅部の入力光レベルが等しくなるよう
に制御が行われる。
【０１３８】図４１には、短波長側が３ｄＢ劣化するチ
ルトを補償する場合のラマン利得の設定例を示してお
く。なお、（ａ）は１．４３μｍおよび１．４７μｍの
２波長を組み合わせて励起した場合を示し、（ｂ）は
１．４３μｍおよび１．４７μｍに１．４６５μｍを加
えて、３つの波長を組み合わせて励起した場合を示した
ものである。また、図４２には、短波長側が５ｄＢ以上
劣化するチルトを補償する場合のラマン利得の設定例を
示しておく。なお、（ａ）は１．４３μｍおよび１．４
５μｍの２波長を組み合わせて励起した場合を示し、
（ｂ）は１．４３μｍおよび１．４５μｍに１．４９μ
ｍを加えて、３つの波長を組み合わせて励起した場合を
示したものである。１．４９μｍを加えて励起光波長を
３波で構成したことで、発生するチルトに対応した傾き
を保った状態で信号光帯域全体の利得を大きくでき、光
ＳＮ比の向上を図ることができる。本例では、１．４９
μｍの励起光が利得向上に寄与し、１．４３μｍと１．
４５μｍが、短波長側劣化チルトの補償に寄与してい
る。なお、チルト補償と同時に利得増加を行うので、
（ｂ）の場合は（ａ）の場合よりも大きな励起光パワー
が必要になる。
ルトを補償する場合のラマン利得の設定例を示してお
く。なお、（ａ）は１．４３μｍおよび１．４７μｍの
２波長を組み合わせて励起した場合を示し、（ｂ）は
１．４３μｍおよび１．４７μｍに１．４６５μｍを加
えて、３つの波長を組み合わせて励起した場合を示した
ものである。また、図４２には、短波長側が５ｄＢ以上
劣化するチルトを補償する場合のラマン利得の設定例を
示しておく。なお、（ａ）は１．４３μｍおよび１．４
５μｍの２波長を組み合わせて励起した場合を示し、
（ｂ）は１．４３μｍおよび１．４５μｍに１．４９μ
ｍを加えて、３つの波長を組み合わせて励起した場合を
示したものである。１．４９μｍを加えて励起光波長を
３波で構成したことで、発生するチルトに対応した傾き
を保った状態で信号光帯域全体の利得を大きくでき、光
ＳＮ比の向上を図ることができる。本例では、１．４９
μｍの励起光が利得向上に寄与し、１．４３μｍと１．
４５μｍが、短波長側劣化チルトの補償に寄与してい
る。なお、チルト補償と同時に利得増加を行うので、
（ｂ）の場合は（ａ）の場合よりも大きな励起光パワー
が必要になる。
【０１３９】各図に示すように、励起波長の組み合わせ
の数を増やすことによって、補償可能な波長特性の形態
も増えることになり、チルトの補償精度をより向上させ
ることが可能である。また、上記のような場合にも、チ
ルトモニタ部のモニタ結果に応じて各ラマン励起光の駆
動状態を制御するときは、例えば、長波長側の励起光を
一定にして、短波長側の１波または２波の励起光を変化
させることにより、伝送光パワーの右上がりの波長特性
の変化を効果的に補償することができるようになる。こ
のとき、短波長側の信号をより大きく補償するには、短
波長側の励起光の光パワーをより増やせばよい。
の数を増やすことによって、補償可能な波長特性の形態
も増えることになり、チルトの補償精度をより向上させ
ることが可能である。また、上記のような場合にも、チ
ルトモニタ部のモニタ結果に応じて各ラマン励起光の駆
動状態を制御するときは、例えば、長波長側の励起光を
一定にして、短波長側の１波または２波の励起光を変化
させることにより、伝送光パワーの右上がりの波長特性
の変化を効果的に補償することができるようになる。こ
のとき、短波長側の信号をより大きく補償するには、短
波長側の励起光の光パワーをより増やせばよい。
【０１４０】さらに、上述した第１〜５の実施形態で
は、ラマン増幅の利得波長特性を制御するために、ラマ
ン励起光のパワーや各波長光の割合を調整するようにし
たが、これ以外にも、例えばラマン用励起ＬＤの制御温
度を調整してラマン利得の波長特性を制御することも可
能である。具体的には、例えば励起ＬＤの温度を１０℃
高くして制御すると、励起光波長が５ｎｍ程度長波長側
にシフトするので、このラマン用励起ＬＤの制御温度を
ラマン利得の波長特性を変化させるパラメータの１つと
することができる。
は、ラマン増幅の利得波長特性を制御するために、ラマ
ン励起光のパワーや各波長光の割合を調整するようにし
たが、これ以外にも、例えばラマン用励起ＬＤの制御温
度を調整してラマン利得の波長特性を制御することも可
能である。具体的には、例えば励起ＬＤの温度を１０℃
高くして制御すると、励起光波長が５ｎｍ程度長波長側
にシフトするので、このラマン用励起ＬＤの制御温度を
ラマン利得の波長特性を変化させるパラメータの１つと
することができる。
【０１４１】ここで、ラマン増幅媒体からの出力光パワ
ーをモニタし、該モニタ結果をラマン増幅制御に反映さ
せるようにした場合の具体的な構成について説明する。
図４３は、出力光パワーのモニタ過程を付加した本発明
による制御方法が適用された装置の基本構成を示すブロ
ック図である。
ーをモニタし、該モニタ結果をラマン増幅制御に反映さ
せるようにした場合の具体的な構成について説明する。
図４３は、出力光パワーのモニタ過程を付加した本発明
による制御方法が適用された装置の基本構成を示すブロ
ック図である。
【０１４２】図４３の構成は、例えば上述の図８に示し
たような基本構成について、ラマン増幅媒体の出力光パ
ワーをモニタする光パワーモニタ部１０１を設けたもの
である。該光パワーモニタ部１０１のモニタ結果とチル
トモニタ部３のモニタ結果は、ラマン増幅制御部４に送
られて、ラマン増幅制御部４から各励起ＬＤに制御信号
がそれぞれ伝達される。つまり、ラマン増幅媒体２１の
出力光パワーを所定値に保ち、かつ、光伝送パワーの波
長特性を平坦化することを、各波長帯（２波長以上、図
には２波長の場合を示した）のラマン励起光の割合を調
整して実現している。
たような基本構成について、ラマン増幅媒体の出力光パ
ワーをモニタする光パワーモニタ部１０１を設けたもの
である。該光パワーモニタ部１０１のモニタ結果とチル
トモニタ部３のモニタ結果は、ラマン増幅制御部４に送
られて、ラマン増幅制御部４から各励起ＬＤに制御信号
がそれぞれ伝達される。つまり、ラマン増幅媒体２１の
出力光パワーを所定値に保ち、かつ、光伝送パワーの波
長特性を平坦化することを、各波長帯（２波長以上、図
には２波長の場合を示した）のラマン励起光の割合を調
整して実現している。
【０１４３】なお、図４３では、チルトモニタ部３と光
パワーモニタ部１０１とを別個に設けた場合を示した
が、例えば、図４４に示すように、チルトモニタ部と光
パワーモニタ部を一体化した構成も可能である。
パワーモニタ部１０１とを別個に設けた場合を示した
が、例えば、図４４に示すように、チルトモニタ部と光
パワーモニタ部を一体化した構成も可能である。
【０１４４】図４５には、ラマン増幅によるチルト補償
と同時にラマン増幅媒体からの出力光パワーを所望のレ
ベルに制御した場合の実験結果を示しておく。なお、本
実験は、１００ｋｍの伝送路（ラマン増幅媒体）を後方
励起によりラマン増幅し、励起光は３波長（１．４３μ
ｍ、１．４５μｍおよび１．４９μｍ）を用いた。ま
た、入力信号光は、１５３５ｎｍ〜１６００ｎｍの６４
波で、２ｄＢｍ／ｃｈの一定な光パワーで伝送路に入力
した。図４５（ａ）は、各波長の励起光パワーを調整し
て、伝送路の出力パワーを一定にしつつ（光パワーメー
タにより測定）、利得波長特性を変化させたときの伝送
路の出力スペクトルの結果である。図４５（ｂ）は、各
波長の励起光パワーを調整して、所定の利得波長特性を
保持しつつ、伝送路の出力パワーを変化させたときの結
果である。
と同時にラマン増幅媒体からの出力光パワーを所望のレ
ベルに制御した場合の実験結果を示しておく。なお、本
実験は、１００ｋｍの伝送路（ラマン増幅媒体）を後方
励起によりラマン増幅し、励起光は３波長（１．４３μ
ｍ、１．４５μｍおよび１．４９μｍ）を用いた。ま
た、入力信号光は、１５３５ｎｍ〜１６００ｎｍの６４
波で、２ｄＢｍ／ｃｈの一定な光パワーで伝送路に入力
した。図４５（ａ）は、各波長の励起光パワーを調整し
て、伝送路の出力パワーを一定にしつつ（光パワーメー
タにより測定）、利得波長特性を変化させたときの伝送
路の出力スペクトルの結果である。図４５（ｂ）は、各
波長の励起光パワーを調整して、所定の利得波長特性を
保持しつつ、伝送路の出力パワーを変化させたときの結
果である。
【０１４５】ところで、ＷＤＭ光通信システムに適用す
る光増幅器には、入力光レベルが変化しても利得波長特
性および出力光レベルが一定であることが要求される。
この要求は、各光増幅器の入力光レベルは伝送路長等に
より変化するが、この変化を各光増幅器で補償して、よ
り少ない品種の光増幅器でシステムを構築するために必
要とされる。上記の要求を満たすためには、例えば特開
平８−２４８４５５号公報や特開平６−１６９１２２号
公報などで開示されているように、複数の光増幅部を用
い、各光増幅部を利得一定制御し、段間には可変光アッ
テネータを適用して出力一定制御を行う方法が有力であ
る。しかし、この構成では、可変光アッテネータの光減
衰量により雑音特性の劣化を招いたり、制御が煩雑にな
るなどの課題が残されている。
る光増幅器には、入力光レベルが変化しても利得波長特
性および出力光レベルが一定であることが要求される。
この要求は、各光増幅器の入力光レベルは伝送路長等に
より変化するが、この変化を各光増幅器で補償して、よ
り少ない品種の光増幅器でシステムを構築するために必
要とされる。上記の要求を満たすためには、例えば特開
平８−２４８４５５号公報や特開平６−１６９１２２号
公報などで開示されているように、複数の光増幅部を用
い、各光増幅部を利得一定制御し、段間には可変光アッ
テネータを適用して出力一定制御を行う方法が有力であ
る。しかし、この構成では、可変光アッテネータの光減
衰量により雑音特性の劣化を招いたり、制御が煩雑にな
るなどの課題が残されている。
【０１４６】本発明による制御方法は、上記のような公
知の光増幅器の課題を解決する１つの手段としても有用
である。すなわち、ラマン増幅によりチルト補償を行い
つつも光増幅器の入力もしくは出力を一定に制御するこ
とで、これまで入力ダイナミックレンジのために必要で
あった光増幅器の可変光アッテネータが不要になり、光
通信システムの光ＳＮＲの改善、低コスト化、構成の簡
易化が実現可能になる。
知の光増幅器の課題を解決する１つの手段としても有用
である。すなわち、ラマン増幅によりチルト補償を行い
つつも光増幅器の入力もしくは出力を一定に制御するこ
とで、これまで入力ダイナミックレンジのために必要で
あった光増幅器の可変光アッテネータが不要になり、光
通信システムの光ＳＮＲの改善、低コスト化、構成の簡
易化が実現可能になる。
【０１４７】図４６は、上記のような本発明による制御
方法を適用した光増幅器の基本構成例を示すブロック図
である。図４６の光増幅器は、一般的な光増幅器に予め
搭載されている、入力光パワーや出力光パワーをモニタ
する機能を利用して構成したものである。ここでは、一
例として、光増幅器の入力側にチルトモニタ部と光パワ
ーモニタの両者を適用した構成が示してある。このよう
な構成の光増幅器を適用した光通信システムの全体構成
の一例を図４７に示しておく。
方法を適用した光増幅器の基本構成例を示すブロック図
である。図４６の光増幅器は、一般的な光増幅器に予め
搭載されている、入力光パワーや出力光パワーをモニタ
する機能を利用して構成したものである。ここでは、一
例として、光増幅器の入力側にチルトモニタ部と光パワ
ーモニタの両者を適用した構成が示してある。このよう
な構成の光増幅器を適用した光通信システムの全体構成
の一例を図４７に示しておく。
【０１４８】なお、チルトモニタ部および光パワーモニ
タは、上記の配置に限らず、光増幅器の出力側、または
どちらか一方を入力側、他方を出力側に配置する構成と
してもよい。また、図４６には、チルトモニタ部および
光パワーモニタを個別に配置する構成を示したが、図４
８に示すように、両機能を一体化することも可能であ
る。
タは、上記の配置に限らず、光増幅器の出力側、または
どちらか一方を入力側、他方を出力側に配置する構成と
してもよい。また、図４６には、チルトモニタ部および
光パワーモニタを個別に配置する構成を示したが、図４
８に示すように、両機能を一体化することも可能であ
る。
【０１４９】ここで、より具体的な構成として、２段構
成の光増幅部の段間に分散補償ファイバを配置した光増
幅器に本発明の制御方法を適用した場合を考える。図４
９〜図５２は、上記のような光増幅器の構成を例示した
ブロック図である。
成の光増幅部の段間に分散補償ファイバを配置した光増
幅器に本発明の制御方法を適用した場合を考える。図４
９〜図５２は、上記のような光増幅器の構成を例示した
ブロック図である。
【０１５０】各図に示すような構成とすることにより、
従来、入力ダイナミックレンジのために必要であった可
変光アッテネータが不要となり、光増幅器の構成および
制御の簡易化を実現できる。さらに、前段の光増幅部で
要求されていた利得分をラマン増幅によって担うことが
できれば、前段の光増幅部を省略することも可能にな
る。前段の光増幅部を省略した場合の構成を図５３に示
しておく。ただし、この場合、分散補償ファイバの入力
レベルが所定値を満たすべく、ラマン増幅には大きな励
起光パワーが必要になる。
従来、入力ダイナミックレンジのために必要であった可
変光アッテネータが不要となり、光増幅器の構成および
制御の簡易化を実現できる。さらに、前段の光増幅部で
要求されていた利得分をラマン増幅によって担うことが
できれば、前段の光増幅部を省略することも可能にな
る。前段の光増幅部を省略した場合の構成を図５３に示
しておく。ただし、この場合、分散補償ファイバの入力
レベルが所定値を満たすべく、ラマン増幅には大きな励
起光パワーが必要になる。
【０１５１】さらに、上記の分散補償ファイバをラマン
増幅媒体として利用することも可能である。この場合の
構成例を図５４に示しておく。なお、分散補償ファイバ
はモードフィールド径が比較的小さく、非線形効果が顕
著に現れるため、小さな励起光パワーで所望のラマン利
得を得ることができるが、ラマン増幅の利得値はシステ
ムの光ＳＮＲと非線形効果に注意を払って設計する必要
がある。また、図５４では、一例として光増幅器８の出
力側に、チルトモニタ部３と光パワーモニタ部１０１の
両者を配置したが、光増幅器８の入力側、または、どち
らか一方を入力側、他方を出力側に配置する構成として
もよく、さらには、チルトモニタ部３と光パワーモニタ
部１０１を一体化した構成としても構わない。
増幅媒体として利用することも可能である。この場合の
構成例を図５４に示しておく。なお、分散補償ファイバ
はモードフィールド径が比較的小さく、非線形効果が顕
著に現れるため、小さな励起光パワーで所望のラマン利
得を得ることができるが、ラマン増幅の利得値はシステ
ムの光ＳＮＲと非線形効果に注意を払って設計する必要
がある。また、図５４では、一例として光増幅器８の出
力側に、チルトモニタ部３と光パワーモニタ部１０１の
両者を配置したが、光増幅器８の入力側、または、どち
らか一方を入力側、他方を出力側に配置する構成として
もよく、さらには、チルトモニタ部３と光パワーモニタ
部１０１を一体化した構成としても構わない。
【０１５２】ここで、光通信システムの信号数（波長
数）が変化する場合のラマン増幅制御部の制御方法につ
いて簡単に説明しておく。ラマン増幅は入力パワーが変
化しても励起光パワー一定の条件において同じ利得を示
す非飽和領域が広いという特徴がある（図６参照）。こ
のラマン増幅の特性を利用して、光通信システムの信号
数（波長数）が変化する場合のラマン増幅制御を行う。
数）が変化する場合のラマン増幅制御部の制御方法につ
いて簡単に説明しておく。ラマン増幅は入力パワーが変
化しても励起光パワー一定の条件において同じ利得を示
す非飽和領域が広いという特徴がある（図６参照）。こ
のラマン増幅の特性を利用して、光通信システムの信号
数（波長数）が変化する場合のラマン増幅制御を行う。
【０１５３】具体的には、例えば図５５に示すような構
成において、まず、ラマン増幅制御部４は、監視信号処
理部により波長数が変化するという情報を受けると、チ
ルト制御および出力一定制御の状態から、現状の励起光
パワーの値に保持した励起光パワー一定制御の状態に切
り換える。これにより波長数が変動しても利得波長特性
が一定に保持されるため、各波長における出力レベルは
一定となる。そして、波長数の変化後には、通常のチル
ト制御および出力一定制御に戻すようにする。なお、こ
の時、波長数情報から所定の出力レベルが算出され、そ
の結果が出力一定制御に反映される。
成において、まず、ラマン増幅制御部４は、監視信号処
理部により波長数が変化するという情報を受けると、チ
ルト制御および出力一定制御の状態から、現状の励起光
パワーの値に保持した励起光パワー一定制御の状態に切
り換える。これにより波長数が変動しても利得波長特性
が一定に保持されるため、各波長における出力レベルは
一定となる。そして、波長数の変化後には、通常のチル
ト制御および出力一定制御に戻すようにする。なお、こ
の時、波長数情報から所定の出力レベルが算出され、そ
の結果が出力一定制御に反映される。
【０１５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のラマン増
幅による光伝送パワーの波長特性制御方法およびそれを
用いたシステム等によれば、光伝送パワーに波長特性が
生じたＷＤＭ信号光に対して、ラマン増幅の利得波長特
性を利用して波長特性の補償を行い、加えて、ラマン増
幅後の光伝送パワーの波長特性をモニタしてラマン増幅
の利得波長特性を制御するようにしたことで、光伝送パ
ワーの波長特性を自動的に補償することができ良好な伝
送特性を実現することが可能になる。
幅による光伝送パワーの波長特性制御方法およびそれを
用いたシステム等によれば、光伝送パワーに波長特性が
生じたＷＤＭ信号光に対して、ラマン増幅の利得波長特
性を利用して波長特性の補償を行い、加えて、ラマン増
幅後の光伝送パワーの波長特性をモニタしてラマン増幅
の利得波長特性を制御するようにしたことで、光伝送パ
ワーの波長特性を自動的に補償することができ良好な伝
送特性を実現することが可能になる。
【０１５５】また、複数の波長帯のラマン励起光を用い
るようにしたことで、ラマン増幅の利得波長特性をより
高度に制御することができる。さらに、ラマン増幅媒体
として、モードフィールド径の小さい光ファイバを用い
れば、より小さなパワーのラマン励起光により所要のラ
マン増幅を発生させることができる。
るようにしたことで、ラマン増幅の利得波長特性をより
高度に制御することができる。さらに、ラマン増幅媒体
として、モードフィールド径の小さい光ファイバを用い
れば、より小さなパワーのラマン励起光により所要のラ
マン増幅を発生させることができる。
【０１５６】さらに、光増幅器の入力側の伝送路もしく
は分散補償ファイバをラマン増幅して、光増幅器の入力
レベルを一定に制御しつつ、チルト補償を行うことで、
光増幅器の構成の簡易化と、伝送特性の向上とを実現で
きる。
は分散補償ファイバをラマン増幅して、光増幅器の入力
レベルを一定に制御しつつ、チルト補償を行うことで、
光増幅器の構成の簡易化と、伝送特性の向上とを実現で
きる。
【図１】本発明に係るラマン増幅による光伝送パワーの
波長特性の制御方法を用いた装置の基本構成を示すブロ
ック図である。
波長特性の制御方法を用いた装置の基本構成を示すブロ
ック図である。
【図２】ラマン増幅について、励起波長に対する利得ピ
ーク波長を示す図である。
ーク波長を示す図である。
【図３】ラマン増幅について、励起波長に対する信号光
帯域の利得傾斜量を示す図である。
帯域の利得傾斜量を示す図である。
【図４】図１の基本構成のラマン増幅発生部について、
１波長の励起光が供給される後方励起型の具体的な構成
の一例を示す図である。
１波長の励起光が供給される後方励起型の具体的な構成
の一例を示す図である。
【図５】励起波長を１４３０ｎｍとしたときのラマン増
幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）はラマン増
幅媒体がＳＭＦの場合、（ｂ）はラマン増幅媒体が分散
シフトファイバの場合を示す図である。
幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）はラマン増
幅媒体がＳＭＦの場合、（ｂ）はラマン増幅媒体が分散
シフトファイバの場合を示す図である。
【図６】ラマン増幅の利得波長特性について、ラマン励
起光パワーおよび入力パワーを変化させたときの一例を
示す図である。
起光パワーおよび入力パワーを変化させたときの一例を
示す図である。
【図７】励起波長を１４８５ｎｍとしたときのラマン増
幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）はラマン増
幅媒体がＳＭＦの場合、（ｂ）はラマン増幅媒体が分散
シフトファイバの場合を示す図である。
幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）はラマン増
幅媒体がＳＭＦの場合、（ｂ）はラマン増幅媒体が分散
シフトファイバの場合を示す図である。
【図８】ラマン増幅発生部について、２波長の励起光が
後方から供給される場合の具体的な構成の一例を示す図
である。
後方から供給される場合の具体的な構成の一例を示す図
である。
【図９】ラマン増幅発生部について、２波長の励起光が
供給される前方励起型の具体的な構成の一例を示す図で
ある。
供給される前方励起型の具体的な構成の一例を示す図で
ある。
【図１０】ラマン増幅発生部について、２波長の励起光
が供給される双方向励起型の具体的な構成の一例を示す
図である。
が供給される双方向励起型の具体的な構成の一例を示す
図である。
【図１１】ラマン増幅発生部について、複数の励起ＬＤ
で発生した２波長の励起光が供給される後方励起型の具
体的な構成の一例を示す図である。
で発生した２波長の励起光が供給される後方励起型の具
体的な構成の一例を示す図である。
【図１２】ラマン増幅発生部について、複数の励起ＬＤ
で発生した２波長の励起光が供給される前方励起型の具
体的な構成の一例を示す図である。
で発生した２波長の励起光が供給される前方励起型の具
体的な構成の一例を示す図である。
【図１３】ラマン増幅発生部について、複数の励起ＬＤ
で発生した２波長の励起光が供給される双方向励起型の
具体的な構成の一例を示す図である。
で発生した２波長の励起光が供給される双方向励起型の
具体的な構成の一例を示す図である。
【図１４】図１１の後方励起型と図１２の前方励起型と
を組み合わせて双方向励起型とした構成例を示す図であ
る。
を組み合わせて双方向励起型とした構成例を示す図であ
る。
【図１５】ラマン増幅発生部について、２波長の励起光
がＷＤＭ合波器を介して供給される後方励起型の具体的
な構成の一例を示す図である。
がＷＤＭ合波器を介して供給される後方励起型の具体的
な構成の一例を示す図である。
【図１６】ラマン増幅発生部について、２波長の励起光
がＷＤＭ合波器を介して供給される前方励起型の具体的
な構成の一例を示す図である。
がＷＤＭ合波器を介して供給される前方励起型の具体的
な構成の一例を示す図である。
【図１７】ラマン増幅発生部について、２波長の励起光
がＷＤＭ合波器を介して供給される双方向励起型の具体
的な構成の一例を示す図である。
がＷＤＭ合波器を介して供給される双方向励起型の具体
的な構成の一例を示す図である。
【図１８】励起波長を１４３０ｎｍおよび１４８５ｎｍ
としたときに得られるラマン増幅の利得波長特性の一例
を示す図である。
としたときに得られるラマン増幅の利得波長特性の一例
を示す図である。
【図１９】図１の基本構成のチルトモニタ部について、
具体的な構成の一例を示す図である。
具体的な構成の一例を示す図である。
【図２０】図１９のチルトモニタ部で抽出されるＡＳＥ
光の概容を示す図である。
光の概容を示す図である。
【図２１】チルト発生部で生じる光伝送パワーの波長特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図２２】図２１に示したチルトを補償するラマン増幅
の利得波長特性を示す図である。
の利得波長特性を示す図である。
【図２３】ラマン増幅発生部を通過したＷＤＭ信号光パ
ワーの波長特性を示す図である。
ワーの波長特性を示す図である。
【図２４】１．４７μｍの励起光パワーを一定とし、
１．４３μｍの励起光パワーを変化させたときのラマン
利得の波長特性を示した図であって、（ａ）は、１．４
７μｍの励起光パワーを８３ｍＷで一定とした場合の測
定結果であり、（ｂ）は、１．４７μｍの励起光パワー
を１３３ｍＷで一定とした場合の測定結果である。
１．４３μｍの励起光パワーを変化させたときのラマン
利得の波長特性を示した図であって、（ａ）は、１．４
７μｍの励起光パワーを８３ｍＷで一定とした場合の測
定結果であり、（ｂ）は、１．４７μｍの励起光パワー
を１３３ｍＷで一定とした場合の測定結果である。
【図２５】本発明による第１の実施形態のＷＤＭ光通信
システムの全体構成を示すブロック図である。
システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２６】同上第１の実施形態について、光増幅器から
出力されるＷＤＭ信号光パワーの波長特性を示す図であ
る。
出力されるＷＤＭ信号光パワーの波長特性を示す図であ
る。
【図２７】同上第１の実施形態について、光増幅器の出
力端で測定した雑音指数の波長特性を示す図である。
力端で測定した雑音指数の波長特性を示す図である。
【図２８】本発明による第２の実施形態のＷＤＭ光通信
システムの要部構成を示すブロック図である。
システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２９】同上第２の実施形態に関する他の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３０】伝送路をラマン増幅させる場合にコネクタ解
放を検出可能にした構成例を示すブロック図である。
放を検出可能にした構成例を示すブロック図である。
【図３１】本発明による第３の実施形態の光増幅器の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３２】同上第３の実施形態について、分散補償ファ
イバの挿入損失に対する光増幅器の雑音指数の変化の一
例を示す図である。
イバの挿入損失に対する光増幅器の雑音指数の変化の一
例を示す図である。
【図３３】同上第３の実施形態に関する他の構成例を示
すブロックである。
すブロックである。
【図３４】同上第３の実施形態に関するさらに別の構成
例を示すブロックである。
例を示すブロックである。
【図３５】本発明による第４の実施形態の光増幅器の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３６】本発明による第５の実施形態のＷＤＭ光通信
システムの要部構成を示すブロック図である。
システムの要部構成を示すブロック図である。
【図３７】同上第５実施形態についてＥＤＦの長さと入
力レベルに対する利得特性との関係を説明する図であ
る。
力レベルに対する利得特性との関係を説明する図であ
る。
【図３８】同上第５実施形態に関して、光アイソレータ
を使用した場合の構成例を示すブロック図である。
を使用した場合の構成例を示すブロック図である。
【図３９】ラマン増幅の利得波長特性の線形性に関する
図であって、（ａ）は利得波長特性のゆらぎを示し、
（ｂ）は線形性からの誤差を表す図である。
図であって、（ａ）は利得波長特性のゆらぎを示し、
（ｂ）は線形性からの誤差を表す図である。
【図４０】Ｃ、Ｌバンド帯のチルト補償を行う場合のシ
ステム構成の一例を示すブロック図であって、（ａ）は
光増幅器の出力側にチルトモニタを配置した構成であ
り、（ｂ）は光増幅器の入力側に入力モニタを配置した
構成である。
ステム構成の一例を示すブロック図であって、（ａ）は
光増幅器の出力側にチルトモニタを配置した構成であ
り、（ｂ）は光増幅器の入力側に入力モニタを配置した
構成である。
【図４１】Ｃ、Ｌバンド帯のチルト補償を行う場合のラ
マン増幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）は２
波長を組み合わせた場合、（ｂ）は３波長を組み合わせ
た場合を示す図である。
マン増幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）は２
波長を組み合わせた場合、（ｂ）は３波長を組み合わせ
た場合を示す図である。
【図４２】Ｃ、Ｌバンド帯のチルト補償を行う場合の他
のラマン増幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）
は２波長を組み合わせた場合、（ｂ）は３波長を組み合
わせた場合を示す図である。
のラマン増幅の利得波長特性を示す図であって、（ａ）
は２波長を組み合わせた場合、（ｂ）は３波長を組み合
わせた場合を示す図である。
【図４３】出力光パワーのモニタ過程を付加した本発明
による制御方法が適用された装置の基本構成を示すブロ
ック図である。
による制御方法が適用された装置の基本構成を示すブロ
ック図である。
【図４４】図４３の基本構成について、チルトモニタ部
と光パワーモニタ部を一体化した構成を示すブロック図
である。
と光パワーモニタ部を一体化した構成を示すブロック図
である。
【図４５】ラマン増幅によるチルト補償および出力一定
制御を行った場合の実験結果を示す図であって、（ａ）
は出力光パワーを一定とした場合、（ｂ）は所定の利得
波長特性を保持した場合を示すものである。
制御を行った場合の実験結果を示す図であって、（ａ）
は出力光パワーを一定とした場合、（ｂ）は所定の利得
波長特性を保持した場合を示すものである。
【図４６】本発明におけるラマン増幅によるチルト補償
および出力一定制御を適用した光増幅器の基本構成を示
すブロック図である。
および出力一定制御を適用した光増幅器の基本構成を示
すブロック図である。
【図４７】図４６の光増幅器を適用した光通信システム
の全体構成の一例を示す図である。
の全体構成の一例を示す図である。
【図４８】図４６の基本構成について、チルトモニタ部
と光パワーモニタの機能を一体化した構成を示すブロッ
ク図である。
と光パワーモニタの機能を一体化した構成を示すブロッ
ク図である。
【図４９】本発明による制御方法を分散補償ファイバを
有する光増幅器に適用した構成を示す図であって、入力
側で光パワーモニタを行い、出力側でチルトモニタを行
うときの一例を示す図である。
有する光増幅器に適用した構成を示す図であって、入力
側で光パワーモニタを行い、出力側でチルトモニタを行
うときの一例を示す図である。
【図５０】本発明による制御方法を分散補償ファイバを
有する光増幅器に適用した構成を示す図であって、入力
側で光パワーモニタおよびチルトモニタを行うときの一
例を示す図である。
有する光増幅器に適用した構成を示す図であって、入力
側で光パワーモニタおよびチルトモニタを行うときの一
例を示す図である。
【図５１】本発明による制御方法を２段構成で分散補償
ファイバを有する光増幅器に適用した構成を示す図であ
って、出力側で光パワーモニタを行い、出力側でチルト
モニタを行うときの一例を示す図である。
ファイバを有する光増幅器に適用した構成を示す図であ
って、出力側で光パワーモニタを行い、出力側でチルト
モニタを行うときの一例を示す図である。
【図５２】本発明による制御方法を２段構成で分散補償
ファイバを有する光増幅器に適用した構成を示す図であ
って、出力側で光パワーモニタを行い、入力側でチルト
モニタを行うときの一例を示す図である。
ファイバを有する光増幅器に適用した構成を示す図であ
って、出力側で光パワーモニタを行い、入力側でチルト
モニタを行うときの一例を示す図である。
【図５３】図５２の構成例について、前段の光増幅部を
省略した場合の構成を示す図である。
省略した場合の構成を示す図である。
【図５４】図５３に関連して、分散補償ファイバをラマ
ン増幅媒体として利用する場合の構成例を示す図であ
る。
ン増幅媒体として利用する場合の構成例を示す図であ
る。
【図５５】本発明による制御方法について、光通信シス
テムの信号数（波長数）が変化する場合の制御動作を説
明する図である。
テムの信号数（波長数）が変化する場合の制御動作を説
明する図である。
１…チルト発生部
２…ラマン増幅発生部
３…チルトモニタ部
４…ラマン増幅制御部
５…光送信装置（ＯＳ）
６…光受信装置（ＯＲ）
７…光伝送路
８…光増幅器
９，８４…分散補償ファイバ（ＤＣＦ）
２１…ラマン増幅媒体
２２，２２ａ，２２ｂ，２２1，２２2，８１ｃ，８２
ｃ，１０１，１０４，１０５…ＷＤＭカプラ ２３，２３1，２３2，８１ｂ，８２ｂ…励起ＬＤ ２５1，２５2…直交偏波合波器（ＰＢＳ） ２６…ＷＤＭ合波器（ＷＤＭ ＭＵＸ） ８１，８２…光増幅部 ８１Ａ，８２Ａ…ＡＧＣ回路 ８１ａ，８２ａ…エルビウムドープ光ファイバ（ＥＤ
Ｆ） ８３，８５…可変光減衰器（ＶＡＴＴ） ８３Ａ，８５Ａ…ＡＬＣ回路 １００…光サーキュレータ １０１…光パワーモニタ部 ＩＮ…入力ポート ＯＵＴ…出力ポート
ｃ，１０１，１０４，１０５…ＷＤＭカプラ ２３，２３1，２３2，８１ｂ，８２ｂ…励起ＬＤ ２５1，２５2…直交偏波合波器（ＰＢＳ） ２６…ＷＤＭ合波器（ＷＤＭ ＭＵＸ） ８１，８２…光増幅部 ８１Ａ，８２Ａ…ＡＧＣ回路 ８１ａ，８２ａ…エルビウムドープ光ファイバ（ＥＤ
Ｆ） ８３，８５…可変光減衰器（ＶＡＴＴ） ８３Ａ，８５Ａ…ＡＬＣ回路 １００…光サーキュレータ １０１…光パワーモニタ部 ＩＮ…入力ポート ＯＵＴ…出力ポート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｊ 14/00
14/02
(56)参考文献 特開 昭60−236277（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−179152（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−197452（ＪＰ，Ａ)
特開2000−98433（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/00 - 10/28
H04J 14/00 - 14/08
G02F 1/35
H01S 3/30
Claims (22)
- 【請求項１】光伝送路を伝送された波長多重信号光に生
じる光伝送パワーの波長特性を制御する方法において、 前記光伝送パワーの波長特性に応じて設定された複数の
波長帯のラマン励起光を、前記光伝送路の少なくとも一
部を形成するラマン増幅媒体に供給し、該ラマン増幅媒
体を伝搬する波長多重信号光に対して、前記光伝送パワ
ーの波長特性を補償可能な利得の波長特性を有するラマ
ン増幅を発生させ、該ラマン増幅の利得波長特性につい
ては前記複数の波長帯のラマン励起光が信号光帯域にお
いて２つの利得波長特性を有し、該２つの利得波長特性
を組み合わせることにより信号光波長帯域において前記
光伝送パワーの波長特性と逆方向の傾斜特性を発生させ
るようにしたラマン増幅発生過程と、 前記ラマン増幅媒体を通過した波長多重信号光について
光伝送パワーの波長特性をモニタする波長特性モニタ過
程と、 該波長特性モニタ過程の結果に基づいて、前記２つの利
得波長特性に対応した各波長帯のラマン励起光の割合を
調整し、前記光伝送パワーの波長特性が平坦化されるよ
うにラマン増幅の利得波長特性を制御するラマン増幅制
御過程と、 を含んでなることを特徴とするラマン増幅による光伝送
パワーの波長特性制御方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の波長特性制御方法であっ
て、前記ラマン増幅発生過程は、前記複数の波長帯のラマン
励起光の有する２つの利得波長特性のうちの一方が正の
傾斜を持つ利得波長特性であり、他方が負の傾斜を持つ
利得波長特性である ことを特徴とするラマン増幅による
光伝送パワーの波長特性制御方法。 - 【請求項３】請求項１に記載の波長特性制御方法であっ
て、前記波長特性モニタ過程は、前記ラマン増幅媒体の後段
に設けられた分波器と該分波器で分波された各波長帯の
信号光を増幅する複数の光増幅部との間に設けられ当該
各光増幅部の入力レベルをモニタする入力モニタ部によ
り、前記ラマン増幅媒体を通過した波長多重信号光につ
いて光伝送パワーの波長特性をモニタする ことを特徴と
するラマン増幅による光伝送パワーの波長特性制御方
法。 - 【請求項４】請求項１に記載の波長特性制御方法であっ
て、 前記ラマン増幅制御過程は、前記２つの利得波長特性に
対応した各波長帯のラマン励起光のうちの少なくとも１
つの波長帯のラマン励起光の発生状態を一定とし、他の
波長帯のラマン励起光の発生状態を調整することを特徴
とするラマン増幅による光伝送パワーの波長特性制御方
法。 - 【請求項５】請求項１に記載の波長特性制御方法であっ
て、 前記ラマン増幅媒体の出力光パワーをモニタするパワー
モニタ過程を含み、 前記ラマン増幅制御過程は、前記波長特性モニタ過程の
結果および前記パワーモニタ過程の結果に基づいて、前
記ラマン増幅媒体の出力光パワーが一定に保たれ、か
つ、前記光伝送パワーの波長特性が平坦化されるよう
に、前記２つの利得波長特性に対応した各波長帯のラマ
ン励起光の割合を調整することを特徴とするラマン増幅
による光伝送パワーの波長特性制御方法。 - 【請求項６】請求項１に記載の波長特性制御方法であっ
て、 前記ラマン増幅発生過程は、分散シフトファイバを用い
て形成された前記光伝送路をラマン増幅媒体として、前
記ラマン励起光を供給することを特徴とするラマン増幅
による光伝送パワーの波長特性制御方法。 - 【請求項７】請求項１に記載の波長特性制御方法であっ
て、 前記ラマン増幅発生過程は、前記光伝送路に設けられた
分散補償ファイバをラマン増幅媒体として、前記ラマン
励起光を供給することを特徴とするラマン増幅による光
伝送パワーの波長特性制御方法。 - 【請求項８】光送信装置と光受信装置の間が光伝送路で
接続され、波長多重信号光が前記光伝送路を伝送される
ことで光伝送パワーの波長特性が生じる波長多重光通信
システムにおいて、 前記光伝送パワーの波長特性に応じて設定された波長帯
のラマン励起光を発生する励起光発生部と、前記光伝送
路の少なくとも一部を形成するラマン増幅媒体と、前記
ラマン励起光を前記ラマン増幅媒体に供給する励起光供
給部とを有し、前記ラマン増幅媒体を伝搬する波長多重
信号光に対して、前記光伝送パワーの波長特性を補償可
能な利得の波長特性を有するラマン増幅を発生させ、該
ラマン増幅の利得波長特性については前記複数の波長帯
のラマン励起光が信号光帯域において２つの利得波長特
性を有し、該２つの利得波長特性を組み合わせることに
より信号光波長帯域において前記光伝送パワーの波長特
性と逆方向の傾斜特性を発生させるようにしたラマン増
幅発生手段と、 前記ラマン増幅媒体を通過した波長多重信号光について
光伝送パワーの波長特性をモニタする波長特性モニタ手
段と、 該波長特性モニタ手段のモニタ結果に基づいて、前記励
起光発生部における前記２つの利得波長特性に対応した
各波長帯のラマン励起光の割合を調整し、前記光伝送パ
ワーの波長特性が平坦化されるようにラマン増幅の利得
波長特性を制御するラマン増幅制御手段と、 を備えて構成されたことを特徴とする波長多重光通信シ
ステム。 - 【請求項９】請求項８に記載の波長多重光通信システム
であって、前記ラマン増幅発生手段は、前記複数の波長帯のラマン
励起光の有する２つの利得波長特性のうちの一方が正の
傾斜を持つ利得波長特性であり、他方が負の傾斜を持つ
利得波長特性である ことを特徴とする波長多重光通信シ
ステム。 - 【請求項１０】請求項８に記載の波長多重光通信システ
ムであって、前記波長特性モニタ手段は、前記ラマン増幅媒体の後段
に設けられた分波器と該分波器で分波された各波長帯の
信号光を増幅する複数の光増幅部との間に設けられ当該
各光増幅部の入力レベルをモニタする入力モニタ部によ
り、前記ラマン増幅媒体を通過した波長多重信号光につ
いて光伝送パワーの波長特性をモニタする ことを特徴と
する波長多重光通信システム。 - 【請求項１１】請求項８に記載の波長多重光通信システ
ムであって、 前記ラマン増幅制御手段は、前記２つの利得波長特性に
対応した各波長帯のラマン励起光のうちの少なくとも１
つの波長帯のラマン励起光の発生状態を一定とし、他の
波長帯のラマン励起光の発生状態を調整することを特徴
とする波長多重光通信システム。 - 【請求項１２】請求項８に記載の波長多重光通信システ
ムであって、 前記光伝送路を伝送される波長多重信号光の増幅を行う
光増幅器を備え、該光増幅器は、入力光パワーおよび出
力光パワーがそれぞれモニタされ利得一定制御で動作
し、 前記ラマン増幅制御手段は、前記光増幅器での入力光パ
ワーおよび出力光パワーのいずれかのモニタ結果および
前記波長特性モニタ手段のモニタ結果に基づいて、前記
光増幅器の入力光パワーまたは出力光パワーが一定に保
たれ、かつ、前記光伝送パワーの波長特性が平坦化され
るように、前記２つの利得波長特性に対応した各波長帯
のラマン励起光の割合を調整することを特徴とする波長
多重光通信システム。 - 【請求項１３】請求項８に記載の波長多重光通信システ
ムであって、 前記光伝送路が、分散シフトファイバを用いて形成さ
れ、該分散シフトファイバを前記ラマン増幅媒体とした
ことを特徴とする波長多重光通信システム。 - 【請求項１４】請求項８に記載の波長多重光通信システ
ムであって、 前記光伝送路が、波長分散を補償するための分散補償フ
ァイバを有し、該分散補償ファイバを前記ラマン増幅媒
体としたことを特徴とする波長多重光通信システム。 - 【請求項１５】波長多重信号光に対して光伝送パワーの
波長特性を生じさせる光伝送路に接続され、該光伝送路
を伝送される波長多重信号光の増幅を行う光増幅器にお
いて、 前記光伝送パワーの波長特性に応じて設定された波長帯
のラマン励起光を発生する励起光発生部と、前記光伝送
路に接続するラマン増幅媒体と、前記ラマン励起光を前
記ラマン増幅媒体に供給する励起光供給部とを有し、前
記ラマン増幅媒体を伝搬する波長多重信号光に対して、
前記光伝送パワーの波長特性を補償可能な利得の波長特
性を有するラマン増幅を発生させ、該ラマン増幅の利得
波長特性については前記複数の波長帯のラマン励起光が
信号光帯域において２つの利得波長特性を有し、該２つ
の利得波長特性を組み合わせることにより信号光波長帯
域において前記光伝送パワーの波長特性と逆方向の傾斜
特性を発生させるようにしたラマン増幅発生手段と、 前記ラマン増幅媒体を通過した波長多重信号光について
光伝送パワーの波長特性をモニタする波長特性モニタ手
段と、 該波長特性モニタ手段のモニタ結果に基づいて、前記励
起光発生部における前記２つの利得波長特性に対応した
各波長帯のラマン励起光の割合を調整し、前記光伝送パ
ワーの波長特性が平坦化されるようにラマン増幅の利得
波長特性を制御するラマン増幅制御手段と、 を備えて構成されたことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１６】請求項１５に記載の光増幅器であって、前記ラマン増幅発生手段は、前記複数の波長帯のラマン
励起光の有する２つの利得波長特性のうちの一方が正の
傾斜を持つ利得波長特性であり、他方が負の傾斜を持つ
利得波長特性である ことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１７】請求項１５に記載の光増幅器であって、前記波長特性モニタ手段は、前記ラマン増幅媒体の後段
に設けられた分波器と該分波器で分波された各波長帯の
信号光を増幅する複数の光増幅部との間に設けられ当該
各光増幅部の入力レベルをモニタする入力モニタ部によ
り、前記ラマン増幅媒体を通過した波長多重信号光につ
いて光伝送パワーの波長特性をモニタする ことを特徴と
する光増幅器。 - 【請求項１８】請求項１５に記載の光増幅器であって、 前記ラマン増幅制御手段は、前記２つの利得波長特性に
対応した各波長帯のラマン励起光のうちの少なくとも１
つの波長帯のラマン励起光の発生状態を一定とし、他の
波長帯のラマン励起光の発生状態を調整することを特徴
とする光増幅器。 - 【請求項１９】請求項１５に記載の光増幅器であって、 前記光伝送路が、波長分散を補償するための分散補償フ
ァイバを有し、該分散補償ファイバを前記ラマン増幅媒
体としたことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２０】請求項１５に記載の光増幅器であって、 希土類元素ドープファイバに対して当該希土類元素を励
起可能な励起光を供給して波長多重信号光の増幅を行う
光ファイバ増幅手段を備え、前記励起光発生部で発生し
たラマン励起光を前記励起光供給部により前記希土類元
素ドープファイバに供給することで、当該希土類元素ド
ープファイバを前記ラマン増幅媒体としたことを特徴と
する光増幅器。 - 【請求項２１】請求項２０に記載の光増幅器であって、 前記光ファイバ増幅手段は、前記希土類元素を励起可能
な励起光と前記ラマン励起光とを合波した光が、波長多
重信号光の伝送方向とは逆方向から前記希土類元素ドー
プファイバに供給されると共に、前記光ファイバ増幅手段の入力側に接続される光伝送路
の波長多重信号光出力端と前記希土類元素ドープファイ
バの波長多重信号光入力端との間に設けられ、前記光伝
送路を伝搬した波長多重信号光を前記希土類元素ドープ
ファイバに向けて伝達し、かつ、前記 希土類元素ドープ
ファイバを通過したラマン励起光を前記光伝送路に向け
て伝達すると共に、前記光ファイバ増幅手段内で発生し
た前記波長多重信号光の反射戻り光が前記光伝送路に送
られるのを遮断する励起光伝達手段を備えて構成され、
前記希土類元素ドープファイバおよび前記光伝送路をラ
マン増幅媒体としたことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２２】請求項２１に記載の光増幅器であって、 前記励起光伝達手段は、前記光伝送路の波長多重信号光
出力端が第１ポートに接続され、前記希土類元素ドープ
ファイバの波長多重信号光入力端が第２ポートに接続さ
れた光サーキュレータと、該光サーキュレータの第３ポ
ートに接続されたＷＤＭカプラとを含み、前記光サーキ
ュレータは、第１ポートから第２ポートに向かう方向、
第２ポートから第３ポートに向かう方向および第３ポー
トから第１ポートに向かう方向にのみ光を伝達し、前記
ＷＤＭカプラは、前記光サーキュレータの第３ポートか
らの出力光を波長多重信号光成分とラマン励起光成分と
に分波し、波長多重信号光成分の出力ポートの先には終
端器が接続され、ラマン励起光成分の出力ポートの先に
は反射媒体が接続されていることを特徴とする光増幅
器。
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