CN1398080A - 喇曼光放大系统 - Google Patents
喇曼光放大系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1398080A CN1398080A CN02126108A CN02126108A CN1398080A CN 1398080 A CN1398080 A CN 1398080A CN 02126108 A CN02126108 A CN 02126108A CN 02126108 A CN02126108 A CN 02126108A CN 1398080 A CN1398080 A CN 1398080A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wavelength
- band
- pumping
- signal
- division
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 68
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 9
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2916—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using Raman or Brillouin amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
- H04B2210/258—Distortion or dispersion compensation treating each wavelength or wavelength band separately
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
在一种喇曼光放大系统中，其中包含两个或两个以上信号波段的波分复用光信号被在一个传输线中传送，以及其中多个泵送光波被引入所述传输线，使得在最短的信号波段中的波分复用光信号被所述多个泵送光波喇曼放大，在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的频率相差0.2至1.4太赫。这使得利用消除在分布放大比较长的波长范围上的喇曼增益波纹使得波分复用信号的电平变平滑成为可能。
Description
技术领域
本发明涉及例如适用于在波分复用(WDM)系统中使用的喇曼光放大。
背景技术
近年来，通过因特网交易的扩展已经导致信息传输数量的快速增长。此外在其他的领域在信息传输数量中也存在增长。随着在信息传输数量中的增长，存在对大传输容量和高密度的传输系统的需要。鉴于以上所述，在波分复用传输系统中，传输频段已经从C波段(1530至1560nm)扩展至L波段(1560至1620nm)，并且进一步扩展至S波段(1475至1510nm)。图6A示出了一个波分复用传输系统的例子。在这个波分复用传输系统中，用于相应的波段的集中的放大器11在转发器10中使用，每个包括一个用于分布放大的泵送光源12。
从图6A的波分复用传输系统的发射机13传送的波分复用光信号通过光纤放大器14使用作为放大介质的传输线经受喇曼放大，并且通过该转发器10光放大。在这种情况下，输入给每个转发器10的该波分复用光信号由多路分解器15进行多路分解，由光放大器11放大，以及在被输出之前由多路复用器16进行多路复用，该光放大器11是包含在每个转发器10中并且适于对不同的波段操作。在这个放大之前，该波分复用光信号由光纤放大器14使用作为放大介质的传输线利用来自泵送光源12用于转发器10的分布放大的泵送光波经受喇曼放大。
当发送三个波段的波分复用光信号的时候：来源于图6A的发射机13的S波段、C波段以及L波段，这些光信号理想地是从转发器10输出而不改变它们输入到传输线的光学电平，但是实际上，由于光纤损耗的波长相关性、交互信号喇曼效应以及集中的放大器的特性，在输出电平中产生了一个偏差，尤其是，S波段信号的功率不足是突出的。该交互信号喇曼效应指的是短波长光由于经喇曼放大传送能量给长波长光的能量损耗。当波分复用光信号通过具有80km长的光纤传输的时候，如图7所示该波分复用光信号经受光纤损耗。图6B示出一个在图6A的点O(在转发器10的前面)的一个理想的波分复用输出的例子；图6C示出一个借助于只考虑光纤损耗获得的波分复用输出的例子；以及图6D示出一个借助于只考虑交互信号喇曼效应获得的波分复用输出的例子。在这里，假定用于S波段的该集中的放大器的增益小于用于C波段和L波段的放大器增益。
按照三个波段传输方法，S波段光信号的输入电平被安排高于在其他的波段的输入电平，从而补偿S波段信号功率的不足，并且均衡三个波段的信号的输出电平。除此之外，存在一种方法，按照它在转发器中使用一种分布喇曼放大器，仅仅S波段信号被该分布喇曼放大器放大。
如图8所示，在转发器中使用分布喇曼放大器的波分复用传输系统中，设计泵送波长只在给定的最大增益(例如S波段)波段上具有唯一的平滑性(flatness)，可能相对于泵送波长被最佳化的波段，在长波段侧(即，C波段)上导致增益波纹A的产生。图8的波纹A在1530nm的波长，它是通过泵送1413nm波长的光波获得的增益的波峰。当一个具有波纹A的波段(C波段)的光信号被同时使用的时候，该信号电平的平滑性被相反地影响。
发明内容
在波分复用信号传输中，为了从形成该转发器的光放大器获得一个平滑的输出，所希望的是输入一个平滑的电平的波分复用信号给该光放大器。为此目的，所希望的是给予波分复用信号上述的喇曼增益，这将消除交互信号喇曼效应和光纤损耗的波长依赖性，从而使输入给该光放大器的波分复用信号的电平变平滑。本发明的喇曼光放大系统被设计成能通过给予短波长信号波段侧的分布喇曼放大增益消除在长波长信号波段侧上产生的波纹。为了实现这些目的，采用了以下结构。
按照本发明，提供了一种喇曼光放大系统，其中包含两个或两个以上信号波段的波分复用光信号被在一个传输线中传送，以及其中多个泵送光波被引入所述传输线，使得在最短的信号波段中的波分复用光信号被所述多个泵送光波喇曼放大，在最长的泵送波长和次长(next-longest)的泵送波长之间的频率相差0.2至1.4太赫。
本发明不局限于波分复用光信号的信号波段被分成如上所述的两个或两个以上的情况。本发明也包括下面的情况，在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的频率被设置相差0.2至1.4太赫，并且比最长的泵送波长长17至18太赫的波段是包括在信号波段中的。
附图说明
图1是一个喇曼增益示意图，说明如何通过使用从用于分布放大的泵送光源输出的多个泵送波长在波分复用输出中产生的波纹和波谷。
图2是一个在图1示出的波纹和波谷的放大视图。
图3是一个说明性的示意图，其中通过使用用于本发明的喇曼放大的泵送光源放大的一个波分复用输出与一个通过常规方法获得的波分复用输出相比较。
图4是一个图3的S波段部分的放大视图。
图5是一个图3的C波段部分的放大视图。
图6A是一个说明常规的波分复用传输系统的示意图，图6B是一个示意图，说明一个使用图6A的波分复用传输系统在三个波段传输中理想的输出电平，图6C是一个示意图，说明一个通过只考虑光纤损耗在三个波段传输中获得的输出电平，以及图6D是一个示意图，说明一个通过只考虑交互信号喇曼效应在三个波段传输中获得的输出电平。
图7是一个示意图，说明当波分复用光信号通过具有80km长的光纤传输的时候，光纤损耗的波长特性。
图8是一个示意图，说明当使用一个分布喇曼放大器的时候，相对于泵送波长被最佳化的波段如何在长波段侧上产生增益波纹。
具体实施方式
[第一实施例]
下面将描述本发明的喇曼光放大系统的一个实施例。在这个喇曼光放大系统中，从波分复用传输系统的发射机输出该波分复用光信号，并且经由光传输线路传输的是三个波段：S波段、C波段以及L波段，每个传输波段的宽度不少于20nm。在该光传输线路的某些中间的点上，设置有一个转发器、一个使用光纤的分布喇曼光放大器，以及一个适合于提供泵送光波给该分布喇曼光放大器用于分布放大的泵送光源。
来自于发射机三个波段的该波分复用光信号通过设置在该光传输线路的某些中间点的分布喇曼光放大器经受光放大。在这种情况下，不同的波长的多个泵送光波被从用于分布放大的泵送光源提供给该分布喇曼光放大器，并且通过该泵送光波该波分复用光信号经受喇曼放大。由来自于分布放大的泵送光源的泵送光波的该泵送可以是前向泵送、后向泵送或者双向的泵送。表1(a)和1(b)示出在现有技术中适合于S波段的在泵送光波的波长和功率之间的相互关系。对此，表1(a)在波长(nm)方面给出，以及表1(b)在频率(太赫)方面给出。
表1(a)
| 泵送波长nm | 泵送功率mW |
| 1376 | 170 |
| 1384 | 170 |
| 1391 | 140 |
| 1413 | 200 |
表1(b)
| 泵送频率THz | 泵送功率mW |
| 217.9 | 170 |
| 216.6 | 170 |
| 215.5 | 140 |
| 212.2 | 200 |
在这种情况下，对于适合于在最短的波长波段侧上S波段的泵送光波，在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的差值是3.3太赫，结果是在波分复用光信号的输出中产生如图1所示的波纹A和波谷B。如图2所示，在波纹A和波谷B之间的频率差值近似于1太赫。在本发明的喇曼光放大系统中，波纹A是在(转入)波谷B的位置(频率)产生的，借此该波纹A被删除(抵销)以便使该波分复用输出变平滑。为此目的，从泵送光源发射的用于分布放大的多个泵送光波被设置成具有一种波长关系，使得在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的频率间隔相差0.2至1.4太赫。表2(a)和2(b)给出特定的波长和功率。表2(a)在波长(nm)方面给出，以及表2(b)在频率(太赫)方面给出。在这个实施例中，在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的频率差值是1.2太赫。
表2(a)
| 泵送波长nm | 泵送功率mW |
| 1376 | 185 |
| 1384 | 170 |
| 1391 | 100 |
| 1406 | 100 |
| 1414 | 120 |
表2(b)
| 泵送频率THz | 泵送功率mW |
| 217.9 | 185 |
| 216.6 | 170 |
| 215.5 | 100 |
| 213.2 | 100 |
| 212.0 | 120 |
借助于这种安排，如图3所示，经由一个光传输线路传输的两个或两个以上信号波段的波分复用光信号的净增益(损耗)变平了，如图4所示S波段部分是平的，以及如图5所示C波段部分是平的。
[第二实施例]
不管第一个实施例的假设，即在S波段和C波段(1510至1530nm)之间的波段未被用作信号波段，如果提供了一个放大器作为离散的放大器同时实现这些双波段的放大，这些双波段能够被作为无缝的波段使用。此外在以上所述的情况中，当用于分布喇曼放大的比最长的泵送波长长17至18太赫的波长包括在信号波段内的时候，与第一个实施例相同，在最长的泵送波长和次长的波长之间的波长间隔被设置为频率相差0.2至1.4太赫，借此可以减少从分布喇曼放大器输出的波分复用光信号的波纹。
工业实用性
按照本发明，从泵送光源发射的用于分布放大的多个泵送光波被设置成具有一种波长关系，使得在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的频率间隔相差0.2至1.4太赫，借此实施组合，使得在一个泵送波长的喇曼增益中的凹处和凸起(波谷和波纹)彼此抵销，以及在两个或两个以上传输波段基础上产生的波纹被减少，使获得一个具有平滑的输出电平的波分复用光信号成为可能。
即使波分复用光信号的信号波段未被分成如上所述的两个以上，当长于最长的泵送波长17至18太赫的波段被用作信号光波的时候，在信号波段中产生的该波纹被通过利用具有相同的波长分配的泵送光波而减少，以便获得一个具有平滑的输出电平的波分复用光信号。
Claims (5)
1.一种喇曼光放大系统，其中包含两个或两个以上信号波段的波分复用光信号被在一个传输线中传送，以及其中多个泵送光波被引入所述传输线，使得在最短的信号波段中的波分复用光信号被所述多个泵送光波喇曼放大，其中：
在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的频率间隔相差0.2至1.4太赫。
2.按照权利要求1的喇曼光放大系统，其中波分复用光信号的波段包括在S波段、C波段以及L波段之中的两个或两个以上的信号波段。
3.按照权利要求1或者2的喇曼光放大系统，其中波分复用光信号的波段包括S波段、C波段以及L波段的信号波段。
4.按照权利要求1至3中任何一个的喇曼光放大系统，其中每个信号波段的宽度大于20nm。
5.一种喇曼光放大系统，其中多个泵送光波被引入一个光传输线路，以及波分复用光信号通过一个分布喇曼光放大器经历喇曼光放大，其中，
该多个泵送光波被设置成具有一个波长相互关系，使得在最长的泵送波长和次长的泵送波长之间的频率相差0.2至1.4太赫，并且比最长的泵送波长长17至18太赫的波段被包括在所述波分复用光信号的波段中。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001/214397 | 2001-07-13 | ||
| JP2001214397 | 2001-07-13 | ||
| JP2002/199115 | 2002-07-08 | ||
| JP2002199115A JP3824974B2 (ja) | 2001-07-13 | 2002-07-08 | ラマン光増幅システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1398080A true CN1398080A (zh) | 2003-02-19 |
| CN100452689C CN100452689C (zh) | 2009-01-14 |
Family
ID=26618735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB021261083A Expired - Lifetime CN100452689C (zh) | 2001-07-13 | 2002-07-15 | 喇曼光放大系统 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6927896B2 (zh) |
| EP (1) | EP1276256B1 (zh) |
| JP (1) | JP3824974B2 (zh) |
| CN (1) | CN100452689C (zh) |
| CA (1) | CA2393030A1 (zh) |
| DE (1) | DE60206109D1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1441453A1 (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-28 | Corning Incorporated | Wide band transmission system utilizing raman amplification |
| US10916909B2 (en) * | 2017-07-11 | 2021-02-09 | Facebook, Inc. | Ultra-wideband Raman amplifier with comb source |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6344922B1 (en) | 1998-07-21 | 2002-02-05 | Corvis Corporation | Optical signal varying devices |
| EP2306605B1 (en) * | 1998-07-23 | 2012-05-23 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Pumping unit for a Raman amplifier and Raman amplifier comprising the same |
| JP3527671B2 (ja) * | 1999-04-23 | 2004-05-17 | 富士通株式会社 | 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 |
| CA2339115A1 (en) | 1999-05-31 | 2000-12-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Raman amplification system and optical signal transmission method using the same |
| CA2366471A1 (en) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd | Raman amplifier |
| JP4821037B2 (ja) | 2000-08-25 | 2011-11-24 | 富士通株式会社 | ラマン増幅を用いた光増幅器およびラマン励起光源 |
| JP2002076482A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Fujitsu Ltd | 光増幅器，光増幅方法及び光増幅システム |
| US6424455B1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-07-23 | Tycom (Us) Inc. | Wide bandwidth fiber raman amplifier |
| US6532101B2 (en) * | 2001-03-16 | 2003-03-11 | Xtera Communications, Inc. | System and method for wide band Raman amplification |
-
2002
- 2002-07-08 JP JP2002199115A patent/JP3824974B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-11 CA CA002393030A patent/CA2393030A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-12 US US10/193,239 patent/US6927896B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-12 EP EP02254909A patent/EP1276256B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-12 DE DE60206109T patent/DE60206109D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-15 CN CNB021261083A patent/CN100452689C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003092446A (ja) | 2003-03-28 |
| JP3824974B2 (ja) | 2006-09-20 |
| US20030025988A1 (en) | 2003-02-06 |
| US6927896B2 (en) | 2005-08-09 |
| EP1276256A2 (en) | 2003-01-15 |
| EP1276256A3 (en) | 2003-09-17 |
| CN100452689C (zh) | 2009-01-14 |
| CA2393030A1 (en) | 2003-01-13 |
| EP1276256B1 (en) | 2005-09-14 |
| DE60206109D1 (de) | 2005-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6356384B1 (en) | Broadband amplifier and communication system | |
| US6624926B1 (en) | Optical amplifier with pump light source control for raman amplification | |
| US6417959B1 (en) | Raman fiber amplifier | |
| EP1317083B1 (en) | Optical transmission system and optical transmission method utilizing Raman amplification | |
| CA2422206A1 (en) | Hybrid raman/erbium-doped fiber amplifier and transmission system with dispersion map | |
| US6011645A (en) | EDFA for amplifying transmitted light by dividing an exciting pump power in two directions | |
| CA2369906A1 (en) | Optical fiber amplifier and optical communication system using the same | |
| CA2363365C (en) | Optical transmission system having cascaded raman amplifiers which each have a number of pump sources | |
| CN100359828C (zh) | 一种遥泵传输系统 | |
| CN100452689C (zh) | 喇曼光放大系统 | |
| US20070030558A1 (en) | Raman-amplified optical transmission system and method for amplifying optical signals | |
| US20020181859A1 (en) | Shared forward pumping in optical communications network | |
| US6631028B1 (en) | Broadband amplifier and communication system | |
| US20030048977A1 (en) | Dispersion-compensated optical fiber amplifier | |
| US20040184816A1 (en) | Multiwavelength depolarized Raman pumps | |
| US20050152025A1 (en) | Raman amplification system utilizing bi-directional pumping | |
| CN1264845A (zh) | 用来使用光纤产生l波段光源的装置和光放大器 | |
| TW396285B (en) | Optical amplifier apparatus | |
| EP3776759A1 (en) | Optical amplifier, optical communication system and optical amplification method | |
| CN1190914C (zh) | 全波段拉曼光纤放大器 | |
| US20030123141A1 (en) | L band optical amplifier | |
| EP1306989A2 (en) | Lossless optical splitter | |
| US6567208B1 (en) | Amplification of a C-band and L-band of a optical signal using a common laser signal | |
| JPH10200509A (ja) | 光伝送システム | |
| KR20050040056A (ko) | 메트로 파장분할다중 네트웍 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CI01 | Publication of corrected invention patent application |
Correction item: Inventor Correct: Emori Yoshihiro False: Jiang Sen|Fang Bo Number: 02 Page: 1575 Volume: 25 |
|
| CI03 | Correction of invention patent |
Correction item: Inventor Correct: Emori Yoshihiro False: Jiang Sen|Fang Bo Number: 02 Page: The title page Volume: 25 |
|
| ERR | Gazette correction |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: JIANG SEN BO FANG TO: JOHNSON FONBO |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160711 Address after: Grand Cayman, Cayman Islands Patentee after: UNITED RADIANT TECHNOLOGY CORP. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: FURUKAWA ELECTRIC Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20090114 |