DE60127046T2

DE60127046T2 - Raman Verstärker und optisches Übertragungssystem, das dieser Verstärker verwendet

Info

Publication number: DE60127046T2
Application number: DE60127046T
Authority: DE
Inventors: Tetsufumi Yokohama-shi Tsuzaki; Masayuki Yokohama-shi Nishimura; Masaaki Yokohama-shi Hirano
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2021-07-14
Also published as: KR20020009478A; DE60127046D1; CN1336735A; EP1176742B1; US20020012161A1; JP3558124B2; CN1249936C; JP2002040496A; US6819477B2; EP1176742A2; EP1176742A3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Raman-Verstärkungsmodul zum Raman-Verstärken von Signallicht durch Pumpen von Licht und ein optisches Übertragungssystem, das das Gleiche verwendet.
Verwandter Hintergrundstand der Technik
JP22000-151507 betrifft ein optisches Übertragungssystem mit einer Raman-Verstärkerkonfiguration der verteilten Art. Die optische Übertragungsleitung in dem System ist in eine Vielzahl von Übertragungsabschnitten unterteilt, wobei jeder Übertragungsabschnitt mit einer optischen, pumpenden Quelle zum Pumpen einer optischen Faser und mit einer Dispersion kompensierenden Faser bereitgestellt ist.
Ein optischer Faserverstärker verstärkt optisch Signallicht, das durch den optischen Faserübertragungspfad eines optischen Übertragungssystems übertragen wird, um so einen Übertragungsverlust in dem optischen Übertragungspfad zu kompensieren. Der Verstärker mit einer optischen Faser, der auf dem optischen Übertragungspfad installiert ist, umfasst eine optische Faser zur optischen Verstärkung, die ebenso als ein optischer Übertragungspfad fungiert und eine Pumplicht-Zuführvorrichtung zum Zuführen von Pumpenlicht zu der optischen Faser zur optischen Verstärkung. Wenn Signallicht in die optische Faser zur optischen Verstärkung eingegeben wird, in die das Pumplicht zugeführt wird, wird das Signallicht optisch durch die optische Faser zur optischen Verstärkung verstärkt und ausgegeben.
Für eine derartige Verstärkung mit einer optischen Faser werden ein mit einem seltenen Erdenelement dotierter Faserverstärker, in dem ein seltenes Erdenelement, wie zum Beispiel Er (Erbium) dotiert ist und ein Raman-Verstärker verwendet, der ein Raman-Verstärkungsphänomen durch induziertes Raman-Streuen verwendet.
Für den mit seltenen Erdenelementen dotierten Faserverstärker (z.B. EDFA: Erbium-Doped Fiber Amplifier – Erbium dotierter Faserverstärker) wird eine optische Faser (z.B. EDF; Erbium-Doped Fiber – Erbium dotierte Faser), in der ein seltenes Erdenelement dotiert ist, als eine optische Faser zur optischen Verstärkung verwendet. Dieser Faserverstärker ist zum Beispiel in einer Relaisstation des optischen Übertragungssystems als ein Modul installiert. Andererseits wird in dem Raman-Verstärker eine Silica-basierte, optische Faser, die den optischen Faserübertragungspfad bildet, als eine optische Raman-Verstärkungsfaser verwendet.
Zusammenfassung der Erfindung
Der oben beschriebene Raman-Verstärker kann als ein optischer Verstärker einer verteilten Art gebildet werden, der Pumplicht in eine optische Faser zur optischen Übertragung zusammen mit Signallicht eingibt und einen Übertragungsverlust durch Raman-Verstärkung kompensiert. Zusätzlich kann, wie ein EDFA, der Raman-Verstärker an einer vorbestimmten Position in zum Beispiel einer Relaisstation auf dem optischen Übertragungspfad als ein Modul installiert werden und als ein optisches Verstärker Modul der konzentrierten Art zum optischen Verstärken von Eingabesignallicht um eine vorbestimmte Netto-Verstärkung verwendet werden, um Ausgabesignallicht zu erhalten.
Wenn jedoch der Raman-Verstärker als ein konzentrierter optischer Verstärker verwendet wird, wird, da die optische Faser zur Raman-Verstärkung, die zur optischen Verstärkung notwendig ist, länger als ein EDFA oder Ähnliches wird, der Einfluss eines nicht-linearen, optischen Effektes, wie zum Beispiel Selbstphasen-Modulation oder vier Wellen-Mischen, groß. Aus diesem Grund wird die Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund des nicht-linearen optischen Effektes in der optischen Raman-Verstärkungsfaser offensichtlich.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des obigen Problems durchgeführt und weist als ihr Ziel auf, ein konzentriertes Raman-Verstärkungs-Modul bereitzustellen, in dem eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund von nicht-linearen optischen Effekten unterdrückt wird und ein optisches Übertragungssystem, das das Raman-Verstärkungs-Modul verwendet.
Um das obige Objekt zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt (1) ein Raman-Verstärkungs-Modul zum Raman-Verstärken von Signallicht in einem vorbestimmten Verstärkungs-Wellenlängenband durch Pumpen von Licht, gekennzeichnet durch (2) eine Vielzahl an optischen Raman-Verstärkungsfasern, die in Serie verbunden sind, um das Signallicht in dem Verstärkungs-Wellenlängenband Raman zu verstärken und die unterschiedliche Wellenlängendispersionswerte aufweisen, (3) einen oder eine Vielzahl an Pumplicht-Zuführvorrichtungen zum Zuführen des Pumplichts zu der jeweiligen Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern und (4) ein Gehäuse zum Unterbringen der Vielzahl an optischen Raman-Verstärkungsfasern und der einen oder der Vielzahl an Pumplicht-Zuführvorrichtungen.
In einem konzentrierten Raman-Verstärker, der unter Verwendung einer einzelnen, optischen Raman-Verstärkungsfaser gebildet wird, kann auf Grund seiner Anordnung eine Wellenlängendispersion in dem Verstärker-Modul nicht gesteuert werden. Daher kann in Abhängigkeit von dem Wert einer Wellenlängendispersion der optischen Raman-Verstärkungsfaser eine derartige optische Übertragungsbedingung erzeugt werden, dass der Dispersionswert, der sich in einem Signallicht während einer Übertragung durch die optische Raman-Verstärkungsfaser akkumuliert hat, groß wird oder das Signallicht durch die optische Raman-Verstärkungsfaser in einem Zustand mit beinahe Null-Dispersion übertragen wird.
Wenn der Dispersionswert des Signallichts groß wird, tritt SPM (Self Phase Modulation – Selbstphasenmodulation) oder GVD (Group Velocity Dispersion – Gruppengeschwindigkeits-Dispersion) auf. Wenn das Signallicht bei einem Zustand mit beinahe Null-Dispersion übertragen wird, tritt XPM (Cross Phase Modulation – Kreuzphasenmodulation) oder FWM (Four Wave Mixing – Vier-Wellenmischen) auf. Wenn ein derartiger nicht-linearer, optischer Effekt während einer Übertragung durch die optische Raman-Verstärkungsfaser auftritt, verschlechtert sich die Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund des Einflusses.
Im Gegensatz wird in dem oben beschriebenen Raman-Verstärkungs-Modul ein konzentrierter Raman-Verstärker unter Verwendung einer Vielzahl an optischen Raman-Verstärkungsfasern gebildet, die in Serie verbunden sind und die unterschiedliche Wellenlängendispersionswerte aufweisen. Mit dieser Anordnung kann eine Wellenlängendispersion in dem optischen Übertragungspfad in dem Verstärker gesteuert werden und eine Akkumulierung von Dispersion in Signallicht und eine Übertragung in einem Zustand mit beinahe Null-Dispersion kann verringert werden. Daher kann ein Raman-Verstärkungs-Modul implementiert werden, in dem eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität in dem Verstärker auf Grund des nicht-linearen, optischen Effektes unterdrückt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenso ein optisches Übertragungssystem bereitgestellt, das durch einen optischen Übertragungspfad gekennzeichnet ist, der unter Verwendung einer optischen Faser gebildet wird, durch die Signallicht übertragen wird, wobei das oben beschriebene Raman- Verstärkungs-Modul in einer Relaisstation zum Weiterleiten des Signallichts installiert ist, das durch den optischen Übertragungspfad übertragen wird.
Wenn ein Raman-Verstärkungs-Modul mit der obigen Anordnung als ein konzentrierter, optischer Verstärker verwendet wird, der in einer Relaisstation eines optischen Übertragungssystems installiert ist, kann ein optisches Übertragungssystem, das eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität unterdrücken kann und zuverlässig das Signallicht von der Übertragungsstation zu der Empfangsstation übertragen kann, implementiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Raman-Verstärkungs-Modul gemäß einer Ausführung zeigt;
2A und 2B sind eine Ansicht und ein Graph, die ein Beispiel einer Wellenlängendispersion in dem optischen Übertragungspfad in dem in 1 gezeigten Raman-Verstärkungs-Modul zeigen;
3 ist eine Ansicht, die die Struktur einer optischen Raman-Verstärkungsfaser zeigt, die in dem Raman-Verstärkungs-Modul angewendet wird;
4 ist ein Graph, der einen Raman-Verstärkungs-Koeffizienten in der optischen Raman-Verstärkungsfaser zeigt;
5 ist eine Ansicht, die eine Ausführung eines optischen Übertragungssystems zeigt, das das in 1 gezeigte Raman-Verstärkungs-Modul verwendet;
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Raman-Verstärkungs-Modul gemäß einer anderen Ausführung zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das ein Raman-Verstärkungs-Modul gemäß noch einer anderen Ausführung zeigt; und
8A und 8B sind eine Ansicht und ein Graph, die ein anderes Beispiel einer Wellenlängendispersion in dem optischen Übertragungspfad in dem in 1 gezeigten Raman-Verstärkungs-Modul zeigen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
Bevorzugte Ausführung eines Raman-Verstärkungs-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung und ein optisches Übertragungssystem, das das Raman-Verstärkungs-Modul verwendet, werden unten im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente durch die Zeichnungen hindurch und eine wiederholende Beschreibung dieser wird ausgelassen. Das dimensionale Verhältnis in den Zeichnungen trifft nicht immer dasjenige der Beschreibung.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Raman-Verstärkungs-Modul gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Raman-Verstärkungs-Modul 1 ist ein konzentrierter optischer Verstärker, der in zum Beispiel einer Relaisstation eines optischen Übertragungssystems installiert ist und zwei optische Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 und zwei Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22 umfasst. Die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 und die Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22 sind in einem Gehäuse 10 als ein Modulgehäuse untergebracht.
Die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 sind aus Silica-basierten, optischen Fasern gebildet, die unterschiedliche Wellendispersionswerte aufweisen. Die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 sind in Serie in dieser Reihenfolge von einem Eingabeanschluss 1a zu einem Ausgabeanschluss 1b des Raman-Verstärkungs-Moduls 1 verbunden.
Wenn die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 Signallicht übertragen und Pumplicht empfangen, wird ein optischer Übertragungspfad (optische Faserleitung) in dem Raman-Verstärkungs-Modul gebildet, um Signallicht in einem vorbestimmten Verstärkungswellenlängenband durch das Pumplicht Raman zu verstärken. Zusätzlich wird eine Wellenlängendispersion in dem Raman-Verstärkungs-Modul 1 derart gesteuert, dass eine vorbestimmte Bedingung erfüllt wird, zum Beispiel durch Verringern einer Akkumulierung von Dispersion in Signallicht, das Raman-verstärkt werden soll oder eine Signallichtübertragung in einem Zustand von beinahe Null-Dispersion durch Kombinieren der wellenlängendispersionswerte der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12.
Optische Isolatoren 41 und 42 sind an den jeweiligen Ausgabeseiten der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 angeordnet. Jeder der optischen Isolatoren 41 und 42 leitet Licht in der Vorwärtsrichtung (Richtung des in 1 gezeigten Pfeils) aber nicht in der umgekehrten Richtung weiter. Das heißt, der optische Isolator 41 leitet Licht von der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 zu der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12, jedoch nicht in der umgekehrten Richtung. Der optische Isolator 42 leitet Licht von der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 zu dem Ausgabeanschluss 1b, jedoch nicht in der umgekehrten Richtung.
Pumplichtkomponenten zu den optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 werden von den Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22 zugeführt, die jeweils als Pumplicht-Zuführvorrichtungen dienen. Die Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22 sind mit dem optischen Übertragungspfad in dem Raman-Verstärkungs-Modul 1 durch optische Multiplexer 31 und 32 verbunden, die zwischen der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 und dem optischen Isolator 41 und jeweils zwischen der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 und dem optischen Isolator 42 eingesetzt sind.
Die optischen Multiplexer 31 und 32 leiten Pumplichtkomponenten, die von den Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22 zugeführt werden, in der umgekehrten Richtung zu den jeweiligen, optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 an der Eingabeseite. Die optischen Multiplexer 31 und 32 leiten Signallichtkomponenten von den optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 in Vorwärtsrichtung zu den jeweiligen optischen Isolatoren 41 und 42. Mit dieser Anordnung ist das Raman-Verstärkungs-Modul als ein rückwärts pumpender (rückpumpender) optischer Verstärker konstruiert.
In Bezug auf 1 wird eine detaillierte Struktur der Pumplichtquelleneinheit 21 zum Zuführen von Pumplicht zu der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 dargestellt. In dieser Ausführung werden sechs Lichtquellen 211a, 211b, 212a, 212b, 213a und 213b zur optischen Verstärkung verwendet. Obwohl nicht dargestellt, weist die Pumplichtquelleneinheit 22 die gleiche Struktur wie die Pumplichtquelleneinheit 21 auf.
Von den sechs Pumplichtquellen der Pumplichtquelleneinheit 21 geben die Pumplichtquellen 211a und 211b Lichtkomponenten aus, die die gleiche Wellenlänge λ₁ aufweisen. Die Lichtkomponenten von den Pumplichtquellen 211a und 211b werden durch einen optischen Polarisations-Synthesizer 211c synthetisiert, so dass Pumplicht mit der Wellenlänge λ₁ mit einem einheitlichen Polarisationszustand erzeugt wird. Ähnlich geben die Pumplichtquellen 212a und 212b Lichtkomponenten mit der gleichen Wellenlänge λ₂ (λ₂ ≠ λ₁) aus, die durch einen optischen Polarisations-Synthesizer 212c synthetisiert werden, so dass Pumplicht mit der Wellenlänge λ₂ mit einem einheitlichen Polarisationszustand erzeugt wird. Die Pumplichtquellen 213a und 213b geben Lichtkomponenten mit der gleichen Wellenlänge λ₃ (λ₃ ≠ λ₁, λ₂) aus, die durch einen optischen Polarisations-Synthesizer 213c synthetisiert werden, so dass Pumplicht mit der Wellenlänge λ₃ mit einem einheitlichen Polarisationszustand erzeugt wird.
Die Lichtkomponenten mit den Wellenlängen λ₁, λ₂ und λ₃, die von den optischen Polarisations-Synthesizern 211c, 212c und 213c synthetisiert werden, werden in Pumplicht mit drei Wellenlängenkomponenten durch einen Wellenlängen-Synthesizer 214 synthetisiert und der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 durch den optischen Multiplexer 31 zugeführt.
Für die Anordnung der Pumplichtquelleneinheit werden die Wellenlänge von Pumplicht, die Anzahl an Pumplichtquellen und Ähnliches vorzugsweise geeignet gemäß dem Verstärkungswellenlängenband gesetzt, das für den Raman-Verstärker benötigt wird. Insbesondere wird als die Wellenlänge eines Pumplichts, das von der Pumplichtquelleneinheit zu der optischen Raman-Verstärkungsfaser zugeführt werden soll, normalerweise eine Wellenlänge verwendet, die um ungefähr 0,1 μm kürzer als die Wellenlänge eines Signallichts ist. Als die Anzahl von Pumplichtquellen wird eine notwendige Anzahl an Pumplichtquellen (eine notwendige Anzahl an Wellenlängen) verwendet, um eine optische Verstärkung bei jeder Wellenlänge in dem Verstärkungswellenlängenband des Raman-Verstärkers zu erlauben. Wenn zum Beispiel eine optische Verstärkung durch das Verstärkungswellenlängenband durch Pumplicht mit einer Wellenlänge ausgeführt werden kann, kann das Pumplicht lediglich eine Wellenlängenkomponente aufweisen.
In dem oben beschriebenen Raman-Verstärkungs-Modul 1 wird die Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern (z.B. zwei optische Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 in 1) in Serie verbunden, um den optischen Übertragungspfad in dem Raman-Verstärkungs-Modul 1 zu bilden und die optischen Raman-Verstärkungsfasern weisen unterschiedliche Wellenlängendispersionswerte auf. Gemäß dieser Anordnung kann die Wellenlängendispersion in dem Raman-Verstärkungs-Modul 1 unter Verwendung der Kombination der Wellenlängendispersionswerte der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 gesteuert werden, wodurch jegliche unerwünschte Bedingung verhindert wird, wie zum Beispiel eine Akkumulierung von Dispersion in Signallicht oder eine Übertragung in einem Zustand von beinahe Null-Dispersion. Daher kann ein Raman-Verstärkungs-Modul implementiert werden, in dem eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität in dem Verstärker auf Grund von nicht-linearen optischen Effekten unterdrückt wird.
Zur Akkumulierung der Dispersion in das Signallicht in dem optischen Übertragungspfad des Raman-Verstärkungs-Moduls 1 liegt der absolute Wert des Dispersionswertes, der durch Akkumulieren der Wellenlängendispersion in den optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 von dem Eingabeanschluss 1a zu dem Ausgabeanschluss 1b erhalten wird, vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 1 ps/nm oder weniger und noch weiter vorzuziehend bei 0,5 ps/nm oder weniger, in zumindest einem Teil-Wellenlängenband des Verstärkungswellenlängenbands. Dies entspricht einem Setzen des Minimalwertes des Dispersionswertes in dem Verstärkungswellenlängenband auf 1 ps/nm oder weniger oder 0,5 ps/nm oder weniger.
In dem gesamten Wellenlängenband des Verstärkungswellenlängenbands liegt der absolute Wert des Dispersionswerts, der durch Akkumulieren einer Wellenlängendispersion von dem Eingabeanschluss 1a zu dem Ausgabeanschluss 1b erhalten wird, vorzugsweise in dem Bereich von 5,0 ps/nm oder weniger. Dies entspricht einem Setzen des Maximalwertes des Dispersionswertes in dem Verstärkungswellenlängenband auf 5,0 ps/nm oder weniger.
Wenn die Summe der Dispersionswerte, die durch die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 akkumuliert werden, z.B. der Dispersionswert des gesamten, optischen Übertragungspfads in dem Raman-Verstärkungs-Modul 1, innerhalb des obigen Bereichs liegt, wird eine Wellenlängendispersion in dem gesamten optischen Übertragungspfad, in dem die zwei optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 verbunden sind, die unterschiedliche Dispersionswerte aufweisen, ausreichend kompensiert. Daher wird eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund von SPM (Self Phase Modulation – Selbstphasenmodulation) oder GVD (Group Velocity Dispersion – Gruppengeschwindigkeitsdispersion) unterdrückt.
Für Signallicht-Übertragung in einem Zustand mit beinahe Null-Dispersion in dem optischen Übertragungspfad des Raman-Verstärkungs-Moduls 1 weist die Vielzahl an optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 vorzugsweise Wellenlängendispersionswerte mit unterschiedlichen Vorzeichen auf (falls zwei optische Raman-Verstärkungsfasern verwendet werden, weist eine einen positiven Wellenlängendispersionswert auf und die andere weist einen negativen Wellenlängendispersionswert auf).
In dem optischen Übertragungspfad, der durch Verbinden der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 gebildet wird, die Wellenlängendispersionswerte mit entgegen gesetzten Vorzeichen aufweisen, selbst wenn die Absolutwerte der Wellenlängendispersionswerte in den optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 in einem gewissen Ausmaß groß sind, kann die Wellenlängendispersion in dem gesamten optischen Übertragungspfad des Verstärker-Moduls 1 durch Kombinieren der Wellenlängendispersionswerte mit den entgegen gesetzten Vorzeichen kompensiert werden. Daher kann eine Signallicht-Übertragung in einem Zustand von beinahe Null-Dispersion soweit vermieden werden wie möglich und eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund von XPM (Cross Phase Modulation – Kreuzphasenmodulation) oder FWM (Four Wave Mixing – Vier-Wellenmischen) wird unterdrückt.
In dem in 1 gezeigten Raman-Verstärkungs-Modul werden die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 und die Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22 in dem einzelnen Gehäuse 10 untergebracht. Jedoch kann das Gehäuse eine andere Form aufweisen, solange dieses als ein Verstärker-Modul einer konzentrierten Art verwendet werden kann. Als ein Beispiel einer derartigen Form kann ein Gehäuse 10a zum Unterbringen der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 und einer Pumplichtquelleneinheit 21 und ein Gehäuse 10b zum Unterbringen der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 und einer Pumplichtquelleneinheit 22 verwendet werden, um das gesamte Gehäuse zu bilden, wie dies in 1 durch gestrichelte Linien dargestellt ist.
Die Kombination der optischen Raman-Verstärkungsfasern in dem in 1 gezeigten Raman-Verstärkungs-Modul wird in größerem Detail beschrieben. 2A und 2B sind eine Ansicht und ein Graph, die schematisch ein Beispiel einer Wellenlängendispersion in dem optischen Faserübertragungspfad in dem in 1 gezeigten Raman-Verstärkungs-Modul zeigen. 2A zeigt die vereinfachte Anordnung des Raman-Verstärkungs-Moduls 1 einschließlich lediglich der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12. Die Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22, optische Multiplexer 31 und 32 und optische Isolatoren 41 und 42 sind nicht dargestellt. Ein Punkt 1c in 2A stellt einen mittleren Punkt dar, bei dem die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 verbunden sind.
In dem in 2A gezeigten Beispiel wird eine optische Faser mit einem positiven Wellenlängendispersionswert als die optische Raman-Verstärkungsfaser 11 auf der Eingabeanschlussseite 1a verwendet. Mit dieser Anordnung wächst, wie durch die Änderung in einem entsprechendem Dispersionswert in 2B angezeigt, der Dispersionswert kumulativ, wenn sich die Übertragungsentfernung von dem Eingabeanschluss 1a zu dem mittleren Punkt 1b erhöht und ein Dispersionswert von ungefähr 30 ps/nm wird an dem mittleren Punkt 1c erhalten.
Andererseits wird eine optische Faser mit einem negativen Wellenlängendispersionswert als optische Raman-Verstärkungsfaser 12 an der Ausgabeanschlussseite 1b verwendet. Mit dieser Anordnung nimmt ein Dispersionswert von ungefähr 30 ps/nm an dem mittleren Punkt 1c kumulativ ab, wenn die Übertragungsentfernung von dem Ausgabeanschluss 1b anwächst und ein Dispersionswert von ungefähr 0 ps/nm wird an dem Ausgabeanschluss 1b erhalten. Insbesondere wird die Wellenlängendispersion derart kompensiert, dass der absolute Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (z.B. eine ps/nm oder weniger oder 5,0 ps/nm oder weniger) liegt. Mit dieser Anordnung kann das Raman-Verstärkungs-Modul 1 wie oben beschrieben erhalten werden, das eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund von nicht-linearen optischen Effekten unterdrückt.
Ein spezifisches Beispiel der optischen Raman-Verstärkungsfaser zum Implementieren des Raman-Verstärkers, der die in 2A und 2B gezeigte Anordnung aufweist, wird in 3 durch das Brechungsindexprofil dargestellt. Die in 3 gezeigte optische Faser weist einen Kernbereich 61 auf, der durch Dotieren von GeO₂ in SiO₂ gebildet wird und der eine relative Brechungsindexdifferenz Δn₁ aufweist und einen Hüllbereich 62, der durch Dotieren von F in SiO₂ gebildet wird und eine relative Brechungsindexdifferenz Δn₂ aufweist.
In der optischen Faser mit der obigen Struktur wurde die relative Brechungsindexdifferenz von reinem SiO₂ als 0% definiert und die relativen Berechungsindexdifferenzen des Kernbereichs 61 und des Hüllbereichs 62 wurden als Δn₁ = 2,9% und Δn₂ = –0,4% gesetzt und jeweils auf die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 angewendet. Andere Konfigurationen als die relativen Brechungsindexdifferenzen wurden zwischen den optischen Fasern geändert.
Insbesondere betrug für die optische Raman-Verstärkungsfaser 11 an der Eingabeseite der Kerndurchmesser 4,8 (μm), eine Wellenlängendispersion bei einer Wellenlänge von 1,55 μm betrug 4,3 (ps/nm/km), der effektive Bereich bei der Wellenlänge von 1,55 μm betrug 10,8 (μm²) und der nicht-lineare Koeffizient betrug 20,4 (1/W/km).
Für die optische Raman-Verstärkungsfaser 12 an der Ausgabeseite betrug der Kerndurchmesser 4,0 (μm), ein Dispersionswert bei einer Wellenlänge von 1,55 μm betrug –9,0 (ps/nm/km), der effektive Bereich bei der Wellenlänge von 1,55 μm betrug 9,9 (μm²) und der nicht-lineare Koeffizient betrug 22,3 (1/W/km).
Wenn die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 mit den obigen Strukturen verwendet werden, kann das Raman-Verstärkungs-Modul mit der in 2B gezeigten Wellenlängendispersion konstruiert werden. Wie es aus den Wellenlängendispersionswerten ersichtlich ist, ist in dem in 2A und 2B gezeigtem Fall, wobei die Dispersionswerte an dem mittleren Punkt 1c ungefähr 30 ps/nm betragen, die Länge der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 ungefähr 6,98 km und die Länge der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 ungefähr 3,33 km.
In dem gesamten Wellenlängenband des Verstärkungswellenlängenbands liegt der absolute Wert des Dispersionswerts, der durch Akkumulieren der Wellenlängendispersion von dem Eingabeanschluss 1a bis zu einer willkürlichen Position erhalten, vorzugsweise in dem Bereich von 150 ps/nm oder weniger. Dies entspricht einem Einstellen des Maximalwerts des Dispersionswertes an jeder Position auf dem optischen Übertragungspfad in dem Raman-Verstärkungs-Modul 1 auf 150 ps/nm oder weniger, wie in dem in 2A und 2B dargestellten Beispiel.
Falls der optischen Übertragungspfad von dem Eingabeanschluss 1a zu dem Ausgabeanschluss 1b eine Position aufweist, bei der der Dispersionswert zu groß wird, verschlechtert sich die Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund von SPM oder GVD ungeachtet der Kompensation der Wellenlängendispersion in dem gesamten optischen Übertragungspfad. Wenn jedoch eine vorbestimmte Bedingung dem Dispersionswert selbst an jeder Position des optischen Übertragungspfads auferlegt ist, kann eine Verschlechterung in einer Übertragungsqualität während einer Signallichtübertragung unterdrückt werden. Wenn die zwei optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12, wie in 1 und 2A gezeigt, verwendet werden, wird die Bedingung durch Setzen des Wellenlängendispersionswertes, der bis zu dem mittleren Punkt 1c akkumuliert wird, bei dem die optischen Raman-Verstärkungsfasern verbunden sind, auf 150 ps/nm oder weniger erfüllt.
Der Dispersionsneigungswert in jeder der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 liegt vorzugsweise in dem Bereich von –0,5 ps/nm²/km bis 0,1 ps/nm²/km.
Wenn zum Beispiel das Raman-Verstärkungs-Modul unter Verwendung der optischen Fasern des obigen detaillierten Beispiels konstruiert wird, kann eine Wellenlängendispersion bei einer Wellenlänge von 1,55 μm kompensiert werden. Falls jedoch der Absolutwert jedes Dispersionsneigungswertes groß ist, kann die Wellenlängendispersion kaum in einem Wellenlängenband kompensiert werden, das getrennt von dem Wellenlängenband von 1,55 μm in dem Verstärkungswellenlängenband ist. Wenn der Dispersionsneigungswert ausreichend klein ist, kann die Wellenlängendispersion ausreichend in dem gesamten Wellenlängenband kompensiert werden.
Zusätzlich wird vorzugsweise in dem gesamten Wellenlängenband des Verstärkungswellenlängenbands der Absolutwert des Wellenlängendispersionswertes jeder der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 vorzugsweise eingestellt, gleich oder größer als ein vorbestimmter, unterer Grenzwert einer Wellenlängendispersion zu sein und insbesondere auf 10 ps/nm/km oder mehr ausschließlich eines Bereichs, der nahe 0 ps/nm liegt. Mit dieser Anordnung kann in dem optischen Übertragungspfad des Verstärkermoduls 1 eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund von Übertragung in einem Zustand von beinahe Null-Dispersion zuverlässig verhindert werden. Der Absolutwert des Grenzwertes einer Wellenlängendispersion kann 0,5 ps/nm/km oder mehr betragen.
Die Länge von zumindest einer der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 wird auf 5 km oder weniger gesetzt. Wenn die Länge jeder der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12, z.B. die Länge des optischen Übertragungspfads in dem Verstärker-Modul 1 soweit wie möglich verkürzt wird, kann eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund des nicht-linearen optischen Effektes weiter verringert werden. Rauschlicht, das eine Verschlechterung in einer Übertragungsqualität unabhängig von dem nicht-linearen Effekt verursacht, wird ebenso verringert. In diesem Fall beträgt die Länge jeder der optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 vorzugsweise 5 km oder weniger.
In der optischen Faser, die als die optische Raman-Verstärkungsfaser verwendet wird, wird der effektive Bereich von zumindest einer der optischen Raman-Verstärkungsfasern vorzugsweise auf 15 μm² oder weniger bei der Wellenlänge eines Pumplichts zur Raman-Verstärkung gesetzt.
Weiter wird aus der Vielzahl an optischen Raman-Verstärkungsfasern die optische Raman-Verstärkungsfaser, die den größten nicht-linearen Koeffizienten aufweist, vorzugsweise an der nahe liegendsten Position zu einer Position installiert, bei der Pumplicht von der Pumplichtquelleneinheit zugeführt wird.
Wenn die oben beschriebene Bedingung für den effektiven Bereich oder den nicht-linearen Koeffizienten oder beides von diesen der optischen Faser auferlegt wird, die als die optische Raman-Verstärkungsfaser verwendet wird, kann die Raman-Verstärkung des Verstärkers verbessert werden.
4 ist ein Graph, der einen Raman-Verstärkungs-Koeffizienten g_R in einem Wellenlängenband von 1525 bis 1625 nm zeigt, wenn Pumplicht mit einer Wellenlänge von 1,48 μm verwendet wird. Ein Graph F stellt den Raman-Verstärkungs-Koeffizienten g_R von einer normalen 1,3-μm Null-Dispersions-Einzelmodenfaser dar. Ein Graph G stellt den Raman-Verstärkungs-Koeffizienten g_R dar, wenn eine optische Faser mit einer hohen Nichtlinearität verwendet wird, deren effektiver Bereich bei der Pumplichtwellenlänge 10 μm m² beträgt.
Wie es aus dem Graphen F und G ersichtlich ist, kann, wenn die optische Faser mit einem kleinen effektiven Bereich bei der Pumplichtwellenlänge und einem großen, nicht-linearen Koeffizienten verwendet wird, die Raman-Verstärkung effizient durch induziertes Raman-Streuen verbessert werden und eine hohe Raman-Verstärkung kann von dem Raman-Verstärker erhalten werden. Zu dieser Zeit kann Rauschlicht und eine Verschlechterung in einer Übertragungsqualität in der optischen Raman-Verstärkungsfaser ebenso weiter verringert werden, da zum Beispiel die Länge der optischen Raman-Verstärkungsfaser zum Sicherstellen der für den Raman-Verstärker benötigten Raman-Verstärkung verkürzt werden kann.
Wie für ein Setzen der optischen Raman-Verstärkungsfaser mit dem maximalen, nicht-linearen Koeffizienten an der nahe liegendsten Position zu der Position, bei der Pumplicht von der Pumplichtquelleneinheit zugeführt wird, wenn die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 und die Pumplichtquelleneinheiten 21 und 22 identische Beziehungen, wie in 1 gezeigt, aufweisen, kann eine beliebige optische Faser als eine optische Faser mit einem großen, nicht-linearen Koeffizienten betrachtet werden. In einer in 1 gezeigten Anordnung wird, wenn die Pumplichtquelleneinheit 21 auf der Eingabeseite nicht angeordnet ist und die Pumplichtquelleneinheit 22 auf der Ausgabeseite als eine gemeinsame Pumplicht-Zuführeinrichtung für die optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 dient, kann die optische Raman-Verstärkungsfaser 12 nahe zu der optischen Pumplichtquelleneinheit 22 als die optische Faser mit einem großen, nicht-linearen Koeffizienten verwendet werden.
Für die Rauschcharakteristik in dem optischen Übertragungspfad, der von der Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern gebildet wird, werden vorzugsweise optische Fasern mit unterschiedlichen Rayleigh-Streukoeffizienten als die Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern verwendet. Mit dieser Anordnung kann eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität durch Kombinieren der Wellenlängendispersionswerte unterdrückt werden und eine Erzeugung und Verstärkung von Signallicht auf Grund von doppeltem Rayleigh-Streuen kann unter Verwendung der Kombination der Rayleigh-Streukoeffizienten verringert werden. Daher kann die Rauschcharakteristik des optischen Übertragungspfads ebenso verbessert werden.
In diesem Fall ist als die Anordnung des optischen Übertragungspfads eine optische Raman-Verstärkungsfaser mit dem kleinsten Rayleigh-Streukoeffizienten vorzugsweise an der nahe liegendsten Position zu der Eingabeanschlussseite lokalisiert. Zum Beispiel wird in dem Raman-Verstärkungs-Modul 1 mit der in 1 gezeigten Anordnung eine optische Faser (z.B. optische Faser mit einem leicht mit Ge dotierten Kern) mit einem kleinen Rayleigh-Streukoeffizienten und einer Schwerpunkt auf einer Rauschcharakteristik als die optische Raman-Verstärkungsfaser 11 an der Eingabeseite verwendet. Andererseits wird eine optische Faser mit einem Schwerpunkt auf einer anderen Charakteristik, wie zum Beispiel Raman-Verstärkung, als die optische Raman-Verstärkungsfaser 12 auf der Ausgabeseite verwendet.
Wenn die optische Raman-Verstärkungsfaser 11 an der Eingabeanschlussseite 1a einen großen Rayleigh-Streukoeffizienten aufweist, wird viel Streulicht von der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 an der Eingabeseite erzeugt und das Rauschlicht wird von der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 an der Ausgabeseite verstärkt, wodurch ein Anwachsen in einer Rauschlichtintensität in einem Ausgabe-Signallicht resultiert. Wenn jedoch eine optische Faser mit einem Schwerpunkt auf Rauschcharakteristik an die Eingabeseite angeordnet wird und eine optische Faser mit einem Schwerpunkt auf zum Beispiel der Raman-Verstärkung an der Ausgabeseite angeordnet wird, kann die Rauschcharakteristik in dem gesamten Verstärker-Modul verbessert werden.
Ein optisches Übertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung, die den oben beschriebenen Raman-Verstärker verwendet, wird als nächstes beschrieben. 5 ist eine Ansicht, die eine Ausführung eines optischen Übertragungssystems zeigt, das das in 1 gezeigte Raman-Verstärkungs-Modul verwendet.
In dem optischen Übertragungssystem dieser Ausführung sind auf einem optischen Übertragungspfad (optischer Faserleitung) zwischen einer Übertragungsstation T und einer Empfangsstation R zwei Relaisstationen A und B sequentiell von der Übertragungsstationsseite T angeordnet. Die Relaisstationen A und B leiten Signallicht weiter, das durch den optischen Übertragungspfad übertragen wird. Die Relaisstationen A und B umfassen Raman-Verstärkungs-Module 1a und 1b, von denen jedes die in 1 gezeigte Anordnung aufweist.
Wenn die Raman-Verstärkungs-Module 1a und 1b, von denen jedes die in 1 gezeigte Anordnung aufweist, als konzentrierte optische Verstärker verwendet werden, die in den Relaisstationen A und B des optischen Übertragungssystems installiert sind, kann ein optisches Übertragungssystem, das eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität unterdrückt und zuverlässig Signallicht von der Übertragungsstation T zu der Empfangsstation R weiterleitet, implementiert werden.
Ein optischer Übertragungspfad C zwischen den zwei Relaisstationen A und B ist vorzugsweise als ein optischer Übertragungspfad gebildet, für den eine notwendige Dispersionssteuerung durchgeführt wird. Der optische Übertragungspfad C kann eine andere Relaisstation umfassen, die einen Raman-Verstärker oder Ähnliches aufweist.
Das Raman-Verstärkungs-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung und das optische Übertragungssystem, das das Raman-Verstärkungs-Modul verwendet, sind nicht auf die obigen Ausführungen beschränkt und unterschiedliche Änderungen und Modifikationen können durchgeführt werden.
6 und 7 sind Blockdiagramme, die andere Ausführungen als Modifikationen des Raman-Verstärkungs-Moduls zeigen.
Von diesen Raman-Verstärkungs-Modulen in dem in 6 gezeigten Raman-Verstärkungs-Moduls sind zwei Pumplichtquelleneinheiten 23 und 24 zu der in 1 gezeigten Anordnung hinzugefügt. Von diesen Pumplichtquelleneinheiten wird die Pumplichtquelleneinheit 23 mit dem optischen Übertragungspfad durch einen optischen Multiplexer 33 verbunden, der zwischen einem Eingabeanschluss 1a und einer optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 eingesetzt ist, um so Pumplicht zu der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 in Vorwärtsrichtung zuzuführen. Die Pumplichtquelleneinheit 24 ist mit dem optischen Übertragungspfad durch einen optischen Multiplexer 34 verbunden, der zwischen einem optischen Isolator 41 und einer optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 eingesetzt ist, um so Pumplicht zu der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 in Vorwärtsrichtung zuzuführen. Mit dieser Anordnung wird ein in 6 gezeigtes, Raman-Verstärkungs-Modul 1 als Zwei-Wege pumpender, optischer Verstärker konstruiert.
In dem in 7 gezeigten Raman-Verstärkungs-Modul sind als Pumplichtquelleneinheiten eine Pumplichtquelleneinheit 23 an der Eingabeseite einer optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 und ein Pumplichtquellen-Modul 22 an der Ausgabeseite einer optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 angeordnet. Zusätzlich sind optische Multiplexer/Demultiplexer 35 und 36 jeweils zwischen der optischen Raman-Verstärkungsfaser 11 und einem optischen Isolator 41 und zwischen dem optischen Isolator 41 und der optischen Raman-Verstärkungsfaser 12 angeordnet.
Die optischen Multiplexer/Demultiplexer 35 und 36 multiplexen/demultiplexen die Lichtkomponenten der Wellenlängen eines Pumplichts, das von den Pumplichtquelleneinheiten 22 und 23 zugeführt wird. Zusätzlich ist ein optischer Übertragungspfad 37, der als Bypass zum Umleiten von Pumplicht von den Pumplichtquelleneinheiten 22 und 23 dient, zwischen den optischen Multiplexern/Demultiplexern 35 und 36 gebildet. Mit dieser Anordnung wird ein in 7 gezeigtes Raman-Verstärkungs-Modul 1 als Zwei-Wege pumpender, optischer Verstärker konstruiert, in dem Pumplicht von jeder der Pumplichtquelleneinheiten 22 und 23 zu beiden optischen Raman-Verstärkungsfasern 11 und 12 zugeführt wird.
Anders als diese Modifikationen kann die Anordnung in unterschiedlichen Weisen geändert werden. Zum Beispiel als die Pumplichtquelleneinheit kann eine einzelne Pumplichtquelleneinheit für zwei optische Raman-Verstärkungsfasern angeordnet werden. Falls die optischen Isolatoren 41 und 42 unnötig sind, können diese ausgelassen werden. Alternativ können die optischen Isolatoren und optischen Multiplexer integriert werden, um den Verlust zu reduzieren.
Die Anzahl der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern, die in Serie verbunden sind, ist nicht auf zwei begrenzt und drei oder mehr optische Raman-Verstärkungsfasern können verwendet werden. In diesem Fall wird die Anordnung des Raman-Verstärkungs-Moduls relativ komplex. Da jedoch der Grad an Freiheit einer Kombination von Wellenlängendispersionswerten oder Rayleigh-Streukoeffizienten anwächst, verbessert sich die Steuerbarkeit für diese Eigenschaften. Die oben beschriebenen Bedingungen über die Dispersionswerte und Ähnliches der zwei optischen Raman-Verstärkungsfasern gelten ebenso für die Anordnung, die drei oder mehr optische Raman-Verstärkungsfasern verwendet.
Die Wellenlängendispersionsstruktur in dem optischen Faserübertragungspfad in dem Raman-Verstärkungs-Modul ist nicht auf die in den 2A und 2B gezeigte begrenzt und unterschiedliche Strukturen können gemäß der Beziehung mit anderen Charakteristiken verwendet werden. Zum Beispiel in Bezug auf 2A und 2B weist die optische Raman-Verstärkungsfaser 11 an der Eingabeseite einen positiven Wellenlängendispersionswert auf und die optische Raman-Verstärkungsfaser 12 auf der Ausgabeseite weist einen negativen Wellenlängendispersionswert auf. Im Gegensatz kann, wie in 8A und 8B gezeigt, die optische Raman-Verstärkungsfaser 11 an der Eingabeseite einen negativen Wellenlängendispersionswert aufweisen und die optische Raman-Verstärkungsfaser 12 an der Ausgabeseite kann einen positiven Wellenlängendispersionswert aufweisen.
Für andere strukturelle Bedingungen als die Wellenlängendispersion wird, zum Beispiel der nicht-lineare Koeffizient der optischen Raman-Verstärkungsfaser, ein Rayleigh-Streukoeffizient, eine Dispersionsneigung, eine Faserlänge und Ähnliches, eine geeignete Kombination vorzugsweise gemäß der Korrelation zwischen den Bedingungen oder detaillierten charakteristischen Bedingungen gewählt, die für jedes Raman-Verstärkungs-Modul erforderlich sind.
Das Raman-Verstärkungs-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung und das optische Übertragungssystem, das das Raman-Verstärkungs-Modul verwendet, erzielen die folgenden Effekte, wie oben im Detail beschrieben. Das heißt gemäß des konzentrierten Raman-Verstärkungs-Moduls, das durch in Serie-Verbinden eine Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern gebildet wird, die unterschiedliche Wellenlängendispersionswerte aufweisen, wird eine Wellenlängendispersion in dem optischen Übertragungspfad in dem Verstärker durch Kombinieren der Wellenlängendispersionswerte gesteuert, so dass eine Akkumulierung an Dispersion in Signallicht oder eine Übertragung in einem Zustand bei beinahe Null-Dispersion verringert werden kann. Daher kann ein Raman-Verstärkungs-Modul, bei dem eine Verschlechterung in einer Signallicht-Übertragungsqualität auf Grund des nicht-linearen optischen Effektes unterdrückt wird und ein optisches Übertragungssystem, das das Raman-Verstärkungs-Modul verwendet, implementiert werden.
In dem Raman-Verstärker mit der obigen Anordnung können, da eine Wellenlängendispersion in dem Verstärker-Modul gesteuert werden, die Eigenschaften verbessert werden und der Raman-Verstärker kann leicht auf eine Relaisstation oder Ähnliches angewendet werden. Da zusätzlich der Grad an Freiheit einer Eigenschaftensteuerung groß ist, können Raman-Verstärkungs-Module mit unterschiedlichen Eigenschaften, die geeignet für unterschiedliche Anwendungszwecke sind, bereitgestellt werden.

Claims

Konzentriertes Raman-Verstärkungsmodul (1) zum Raman-Verstärken von Signallicht in einem zuvor bestimmten Verstärkungs-Wellenlängenband durch Pumpen von Licht, wobei das Modul (1) umfasst: eine Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12), die miteinander in Serie verbunden sind, um das Signallicht in dem Verstärkungs-Wellenlängenband Raman-zu-verstärken und die unterschiedliche Wellenlängen-Dispersionswerte aufweisen; eine oder eine Vielzahl von Pumplicht-Zuführvorrichtungen (21–24) zum Zuführen des Pumplichts zu der Vielzahl der jeweiligen optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12); ein Gehäuse (10) zum Unterbringen der Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) und der einen oder der Vielzahl der Pumplicht-Zuführvorrichtungen (21 24), wobei die Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern zwei optische Raman-Verstärkungsfasern umfasst, die Nicht-Null-Wellenlängen-Dispersionswerte mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Teilwellenlängenband des Verstärkungs-Wellenlängenbandes ein absoluter Wert eines Dispersionswertes, der durch Akkumulieren der Wellenlängen-Dispersionswerte der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) von einem Eingabeanschluss (1a) zu einem Ausgabeanschluss (1b) erhalten wird, nicht mehr als 1 ps/nm beträgt.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Teilwellenlängenband des Verstärkungs-Wellenlängenbandes ein absoluter Wert eines Dispersionswertes, der durch Akkumulieren der Wellenlängen-Dispersionswerte der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) von einem Eingabeanschluss (1a) zu einem Ausgabeanschluss (1b) erhalten wird, nicht mehr als 5,0 ps/nm beträgt.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem gesamten Wellenlängenband des Verstärkungswellenlängenbandes, ein absoluter Wert eines Dispersionswertes, der durch Akkumulieren der Wellenlängen-Dispersionswerte der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) von einem Eingabeanschluss (1a) zu einem beliebigen Ort erhalten wird, für jeden Ort nicht mehr als 150 ps/nm beträgt.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dispersions-Neigungswert in jeder aus der Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) innerhalb eines Bereiches von –0,5 ps/nm2/km bis 0,1 ps/nm2/km liegt.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) zwei optische Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) aufweist, von denen eine einen positiven Wellenlängen-Dispersionswert aufweist und die andere einen negativen Wellenlängen-Dispersionswert aufweist.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem gesamten Wellenlängenband des Verstärkungswellenlängenbandes, ein absoluter Wert des Wellenlängen-Dispersionswertes von jeder aus der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) nicht weniger als 10 ps/nm/km beträgt.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern unterschiedliche Rayleigh-Steukoeffizienten aufweist.
Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Vielzahl von optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) eine optische Raman-Verstärkungsfaser, die den kleinsten Raleigh-Streukoeffizienten aufweist, an einem Ort ausgelegt ist, der am nächsten zu einem Eingabe-Anschluss (1a) liegt.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest eine aus der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) eine Länge von nicht mehr als 5 km aufweist.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine aus der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) einen effektiven Bereich von nicht mehr als 15 m2 bei einer Wellenlänge des Pumplichts aufweist.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Vielzahl der optischen Raman-Verstärkungsfasern (11, 12) eine optische Raman-Verstärkungsfaser, die den größten Nichtlinear-Koeffizienten aufweist, an einem Ort ausgelegt ist, der am nächsten zu einem Ort ist, bei dem das Pumplicht von der Pumplicht-Zuführvorrichtung (21–24) zugeführt wird.
Optisches Übertragungssystem mit einem optischen Übertragungspfad, der durch Verwenden einer optischen Faser gebildet wird, durch die Signallicht übertragen wird und einer Relaisstation, wobei ein Raman-Verstärkungsmodul nach Anspruch 1 in der Relaisstation zum Übertragen des Signallichts installiert ist, das durch den optischen Übertragungspfad übertragen wird.