DE60320394T2

DE60320394T2 - Faseroptisches verstärkungssystem

Info

Publication number: DE60320394T2
Application number: DE60320394T
Authority: DE
Inventors: Paolo Fella
Original assignee: Ericsson AB
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2023-05-01
Also published as: ITMI20020922A1; CN100344085C; US20090128891A1; JP2005524121A; EP1500217B1; EP1500217A1; CN1650550A; CA2481780C; ATE392750T1; DE60320394D1; US7848013B2; JP4344686B2; CA2481780A1; WO2003094394A1; AU2003230099A1; ITMI20020922A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Glasfaserverstärkerpumpsystem basierend auf mehrfacher stimulierter Raman-Streuung (SRS) für optische Kommunikationssysteme.
Raman-Effekt-Verstärker sind allgemein bekannt und basieren auf der Tatsache, dass ein Lichtsignal, das eine Glasfaser entlangläuft, verstärkt, d. h. „gepumpt" werden kann, indem in derselben Faser ein Strahl (genannt „Pumpe") mit einer Wellenlänge mit einer bestimmten Beziehung zur Wellenlänge des zu verstärkenden Signals gesendet wird.
Es gibt im Wesentlichen zwei Konfigurationen von modernen optischen Verstärkern mit RAMAN-Effekt. Die erste besteht in einem Raman-Pumpen mit Fortpflanzung in Gegenrichtung, wobei der Pumplaser einen Strahl mit einer vorbestimmten Frequenz in der Richtung entgegengesetzt zur Fortpflanzungsrichtung des Signals, das zu verstärken gewünscht wird, in die Faser sendet. Die zweite besteht in einem Raman-Pumpen mit Fortpflanzung in gleicher Richtung und Fortpflanzung in Gegenrichtung, wobei zwei Pumplaser an den beiden Enden der Faser, die von dem zu verstärkenden Signal durchlaufen wird, vorhanden sind, um einen Pumpstrahl bei einer ersten Frequenz, der sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der des zu verstärkenden Signals fortpflanzt, und einen zweiten Strahl bei einer zweiten, niedrigeren Frequenz, der sich in derselben Richtung wie das Signal fortpflanzt, zu haben. Bei einer geeigneten Wahl von Frequenzen verstärkt der sich in gleicher Richtung fortpflanzende Pumpstrahl den sich in Gegenrichtung fortpflanzenden Pumpstrahl, welcher wiederum das Signal verstärkt.
Eine besondere Art von optischen Verstärkern sind die Glasfaserverstärker (dotiert mit Seltenerd-Ionen) mit Fernpumpung, wobei der Verstärkungseffekt in einer mit Seltenerd-Ionen dotierten Faser (d. h. erbium-dotierten Faser) erzeugt wird, die mit der Übertragungsfaser in Reihe angeordnet ist, die sowohl von dem zu verstärkenden Signal als auch von einem Pumpsignal, das von einem entfernten Punkt entlang der Übertragungsfaser kommt, durchlaufen wird. Letzteres ist für das Pumpen und die resultierende optische Verstärkung verantwortlich, die von dem entfernten mit Seltenerd-Ionen dotierten Glasfaserverstärker (EDFA für engl. rare earth ions doped optical fiber amplifier) geliefert wird.
Solche Verstärker haben den Nachteil, dass der Pumplaser nicht in einer sehr großen Entfernung von der zu pumpenden dotierten Faser angeordnet werden kann, da die Dämpfung, welche durch die Übertragungsfaser induziert wird und welche der Pumpstrahl erfahren würde, die Verstärkung in der dotierten Faser zu begrenzt machen würde.
Aus US-A-5,883,736 (Ogoshi Haruki et al) ist die Bereitstellung eines Er-dotierten Glasfaserverstärkers bekannt, der so ausgelegt ist, dass er die Länge des Übertragungswegs durch Erhöhen der Intensität des gepumpten Lichts vergrößert.
WO 01/52372 (Freeman Michael et al) betrifft eine Raman-Verstärkeranordnung mit zwei Pumpquellen. Die erste Pumpquelle ist zur Fortpflanzung in Gegenrichtung in Bezug auf ein Signal ausgelegt, während die zweite Pumpquelle zur Fortpflanzung in gleicher Richtung mit dem Signal ausgelegt ist. Die zweite Pumpquelle weist ferner eine mittlere relative Intensität von weniger als –80 dB/Hz auf, um einen Verstärker mit einem geringen Rauschen und einem Breitbandverhalten bereitzustellen.
EP-A-0 485 101 (Norton Telecom Ltd.) betrifft einen verteilten Verstärker mit einer Er-dotierten Seltenerd-Faser als dem Verstärker. Die Faser ist so ausgelegt, dass sie eine veränderliche Er-Konzentration entlang ihrer Länge aufweist, um optischen Verlusten in der Faser über ihre Länge entgegenzuwirken.
EP-A-1 022 870 (Lucent Technologies) betrifft eine Glasfaserübertragungsleitung mit einem oder mehr verteilten Raman-Effekt-Verstärkern mehrfacher Ordnung, die der Quelle zum Verstärken von gesendeten Signalen nachgeschaltet sind. Das Pumplicht zweiter Ordnung wird mit dem Signallicht in gleicher Richtung fortgepflanzt, und die Pumpe erster Ordnung wird in Gegenrichtung zum Signal fortgepflanzt.
EP-A-1 102 114 (The Furukawa Electric Co. Ltd.) betrifft ein Raman-Verstärkungssystem mit ersten, zweiten und dritten Pumplichtern zur Verbesserung einer Rauscheigenschaft des Verstärkers.
Allgemeiner Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten durch Verfügbarmachen einer Glasfaserverstärkerpumptechnik zu beseitigen, die ein verbessertes Pumpen eines entfernten Glasfaserverstärkers bereitstellt.
Gemäß der Erfindung wird ein optisches Kommunikationssystem bereitgestellt, wie in Anspruch 1 definiert.
Zur Verdeutlichung der Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile gegenüber dem Stand der Technik wird die Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
1 eine schematische Ansicht einer ersten Anwendung der Pumptechnik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Anwendung der Pumptechnik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
3 eine schematische Ansicht einer dritten Anwendung der Pumptechnik gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
4 ein Schaubild der Dämpfung einer generischen Faser als eine Funktion der Wellenlänge des Signals, das sie durchläuft, darstellt,
5 ein Schaubild der Abhängigkeit der Rayleigh-Streuung von der Wellenlänge des Signals darstellt, und
6 ein Schaubild einer möglichen Verteilung der Pumpleistungen und des entfernten Pumpsignals entlang der Übertragungsfaser darstellt.
Unter Bezugnahme auf die Figuren stellt 1 ein beispielhaftes Diagramm des Pumpsystems gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Architektur basiert auf einer mehrfachen stimulierten Raman-Streuung, die von der Mitwirkung einer Mehrzahl von Pumpen Gebrauch macht, die mittels geeigneter bekannter Koppler an den Enden eines Glasfaserabschnitts 3 Pumpsignale eingeben. Diese Pumpen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgehend von der Pumpe mit der längsten Wellenlänge, die für die Fernpumpung des Glasfaserverstärkers 4 verantwortlich ist, eine abnehmende Wellenlänge aufweisen. Wie in 1 zu sehen ist, sind die Pumpen mit derselben Fortpflanzungsrichtung angeordnet, die wiederum Fortpflanzung in gleicher Richtung mit und/oder Fortpflanzung in Gegenrichtung zu den Signalkanälen sein kann, die durch den entfernten EDFA 4 verstärkt werden sollen, wie in 1 dargestellt.
Die kürzeste Wellenlänge unter diesen der Pumpsignale wird gewählt, um den Raman-Vestärkungseffekt des Pumpsignals zu erzielen, das durch die Übertragungsfaser übertragen wird. Die Wellenlängen der Pumpen werden so gewählt, dass sie den Raman-Verstärkungseffekt zwischen Paaren von Pumpen mit aufeinander folgender Wellenlänge maximieren.
Zum Beispiel könnten in der Annahme, dass die Abweichung in der Wellenlänge zwischen zwei aufeinander folgenden Pumpen für L-Band-Kanäle, die durch einen entfernten gepumpten EDFA verstärkt werden sollen, etwa 100 nm beträgt, Pumpen mit einer Wellenlänge von 1380 nm, 1280 nm, 1180 nm, 1080 nm, 980 nm am gleichen Übertragungsfaserende angeordnet verwendet werden, um das 1480-nm-Pumplicht zu verstärken, das für die Pumpung des entfernten EDFAs verantwortlich ist, wie in 1 schematisch dargestellt.
Ausgehend von 980 nm kann angenommen werden, dass jede Pumpe die Leistung der sich in gleicher Richtung fortpflanzenden Pumpe mit einer Wellenlänge von länger als 100 nm verstärkt. Die Leistung jeder Pumpe würde sonst aufgrund der intrinsischen Dämpfung der Faser exponentiell mit der Entfernung abnehmen, wie für jede Pumpe von 6 getrennt dargestellt. Der Verstärkungseffekt wird für jedes Paar von Pumpen mit Wellenlängen, die sich um 100 nm unterscheiden, bis zu der von 1480 nm bereitgestellt, welche den entfernten EDFA tatsächlich pumpt.
Solch ein rechtschaffener Kreis, der von der 980-nm-Pumpe ausgeht, gewährleistet einen wesentlich höheren Leistungspegel des 1480-nm-Strahls, um den entfernten EDFAs erreichen zu können, der im Vergleich zur bisherigen Technik in viel größeren Entfernungen von der Seite der entfernten Pumpe angeordnet ist, wobei die Technik außerdem eine bessere optische Verstärkung, eine höhere Ausgangsleistung und eine bessere Rauschzahl für den Glasfaserverstärker bereitstellt. Die bisherige Technik besteht im direkten Injizieren des entfernten Pumpstrahls in die Übertragungsfaser, und die Entfernung von der entfernten Pumpe und der dotierten Faser ist aufgrund der Übertragungsfaserdämpfung natürlich begrenzt. Natürlich hängt die Anzahl von Pumpen von verschiedenen Wellenlängen von den Eigenschaften und dem Spektrum von zu verstärkenden Signalen ab, um die Kaskade von Raman-Verstärkungen, wie zuvor erwähnt, bis zur Verstärkung des verwendbaren Pumpsignals zu erhalten. Insbesondere könnte außerdem der Abstand zwischen den Pumpwellenlängen weniger als 100 nm betragen, ebenso wie die einzelnen Pumpen verschieden angeordnet werden könnten, wie im Folgenden verdeutlicht.
Allgemeiner ausgedrückt könnte die Verschiebung zwischen aufeinander folgenden Pumpen von verschiedenen Wellenlängen zum Beispiel in einem WDM-System vorteilhafterweise folgende sein:

– Band L: Bezugsverschiebung = 85 +/– 10 nm. Nächst höhere Raman-Pumpwellenlänge (verantwortlich für die Verstärkung der Kanäle) in Lambda: 1486 +/– 10 nm.
– Band C: Bezugsverschiebung = 75 +/– 10 nm. Nächst höhere Raman-Pumpwellenlänge (verantwortlich für die Verstärkung von Kanälen) in Lambda: 1447 +/– 10 nm.
– Band S: Bezugsverschiebung = 65 +/– 10 nm. Nächst höhere Pumpwellenlänge (verantwortlich für die Verstärkung der Kanäle) in Lambda: 1406 +/– 10 nm.

Die Unsicherheit von 10 nm ist in erster Linie auf die Tatsache zurückzuführen, dass in Abhängigkeit von der Art von Faser die optimale Bezugsverschiebung als Streuung intrinsisch von den optischen, physikalischen und geometrischen Eigenschaften der Übertragungsfaser abhängt, die in der Praxis verwendet wird. Außerdem verringert sich mit der Verringerung der Pumpwellenlänge die verbundene optimale Verschiebung in der Wellenlänge zwischen einer Pumpe und einer anderen. Die Größe dieser Verringerung ist nicht im Voraus quantifizierbar, da sie in Abhängigkeit von der Art von Übertragungsfaser variiert – und es viele Arten von Fasern gibt, die verwendet werden können – und jedes Mal experimentell ermittelt werden muss. Es gibt zum Beispiel verschiedene Arten von Übertragungsfasern, wie beispielsweise G.652, G.653, G.654, G.655 und G.652 ohne OH-Spitze (deren Bedeutung im Folgenden beschrieben wird), Unter wasserfasern, Fasern mit negativer Farbdispersion usw. Dazu kommt noch, dass es verschiedene Faserlieferanten gibt, deren Produkte optische und physikalische Eigenschaften aufweisen, die für eine bestimmte Art von Übertragungsfaser ausreichend verschieden sind. Außerdem werden bei Unterwassersystemen die physikalischen optischen Eigenschaften der Übertragungsfasern, die bei einer bestimmten Verbindung verwendet werden sollen, häufig jedes Mal auf der Basis von technischen Überlegungen bestimmt. Nach dieser Bestimmung wird die Faser mit den Eigenschaften hergestellt, die für eine optimale Verwendung erforderlich sind.
All dies, ohne solche Phänomene wie Faseralterung oder die Verwendung von Fasern der „bisherigen" Art einzubeziehen, Dinge, die Änderungen der physikalischen Eigenschaften der Faser in Bezug auf jene verursachen können, die berechtigterweise von einer normalen neuen Faser zu erwarten sind. Außerdem weist eine blanke Faser, die auf eine Spule gewickelt ist, bestimmte physikalische Eigenschaften auf, welche sich sogar dramatisch ändern können, wenn die Faser zur Montage am Einsatzort verkabelt wird oder wenn die Faser mit anderen in einem Mehrfaserkabel zusammengelegt wird.
Außerdem variieren die Reflexionsstellen der Faser und ihre Rayleigh-Rückstreuung in Abhängigkeit vom jeweiligen Fall aufgrund des Alterns der Verkabelung, von klimatischen Bedingungen usw.
Aus all diesen und anderen Gründen könnte eine experimentelle Verschiebung der Wellenlängen der Pumpen, relativ und absolut, auf jeden Fall notwendig sein.
Auf alle Fälle ist es wichtig, dass die Wellenlängen so ausgewählt werden, dass sie den Kaskadenverstärkungseffekt aller Pumpen bis zum entfernten EDFA herbeiführen und die Übertragungssignalkanäle mittels der letzten Pumpe der Kaskade pumpen, um ein Pumpsignal mit einer höheren Leistung zu haben, wenn es die EDF-Faser erreicht.
In der Ausführungsform von 1 weist die Architektur mehrfacher SRS der Pumptechnikkonfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung alle Pumpen am gleichen Ende der Faser auf.
Es können andere Aspekte berücksichtigt werden.
Es ist allgemein bekannt, dass die Dämpfung der Fasern mit der Abnahme der Wellenlänge zunimmt, wie in 4 für eine generische Faser beispielhaft dargestellt.
Das Schaubild von 4 stellt die typischen OH-Dämpfungsspitzen der Fasern dar, selbst wenn die Länge der Fasern wahrscheinlich zur Beseitigung solcher Spitzen führt. Es muss daher berücksichtigt werden, dass die Leistung der Pumpe mit der kürzesten Wellenlänge (zum Beispiel 980 nm im dargestellten Fall) wahrscheinlich größer als die Pumpe mit der längsten Wellenlänge sein muss, da sie im Gegensatz zu anderen Pumpen keinerlei Nutzen aus einer SRS-Verstärkung zieht. Dies trifft umso mehr zu, wenn außerdem die zusätzliche Dämpfung der kürzeren Wellenlängen (< 1 dB/km @ 980 nm, < 0,6 dB/km @ 1080 nm) und die Tastsache berücksichtigt werden, dass die Pumpe mit der kürzesten Länge in der Faser in einer Multimodenweise fortgepflanzt wird und dass daher ein zusätzlicher Verlust von Leistung für alle Wellenlängen, die kürzer als die Abschneidewellenlänge sind, in Betracht gezogen werden muss.
Aber es ist noch ein anderer Aspekt zu berücksichtigen, welcher diese Nachteile irgendwie verringert und die Lösung der vorliegenden Erfindung sehr vorteilhaft macht. Dieser andere Aspekt ist die Abhängigkeit der Raman-Streuung von der Wellenlänge.
In Wirklichkeit ist die Raman-Streuung ein Sonderfall der Rayleigh-Streuung. Letztere kann durch die Formel α_R = [8π³(n² – 1)²β_TK_BT_f]/3λ⁴ dargestellt werden.
Diese Formel zeigt deutlich, dass die Streuung um einen Faktor 1/λ⁴ reduziert wird. Demnach gibt es eine Tendenz, wie in 5 dargestellt.
Wenn daher die Faserdämpfung ignoriert und derselbe Leistungsbetrag für zwei Pumpen, die in derselben Faser gesendet werden, angenommen wird, liefert eine kurze Wellenlänge mehr stimulierte Raman-Streuung als eine längere Wellenlänge.
Die kürzeren Wellenlängen müssen daher mehr als die längeren gepumpt werden, aber nicht zu viel.
Außerdem ermöglicht eine Multimodenfortpflanzung ein leistungsstärkeres Pumpen gegenüber den einzeln geführten Pumpleistungen aufgrund der Lage der Leistung weit entfernt vom Kern in den Moden höherer Ordnung.
Es bleibt noch, die Effekte der Multimodenfortpflanzung zu berücksichtigen.
Viele der gegenwärtigen Übertragungsfasern liefern eine Abschneidewellenlänge ungefähr weniger als 1260 nm. Unter dieser Grenze gibt es eine Multimodenübertragung, und dies könnte auf den ersten Blick einen gewissen Vorteil bereitstellen. Die Erregung bei einer höheren Ordnung von Moden ermöglicht eine bessere Verteilung von Leistung über den Querschnitt der Faser. Dies führt zu einem sofortigen Ergebnis, d. h. sobald ein Leistungspegel bestimmt ist, unter dem es keine Nachteile für die Basismode (LP01) gibt, könnte dank der Fortpflanzung in den höheren Moden mehr Leistung verwendet werden. Diese Moden verteilen die Leistung weit entfernt vom zentralen Kern räumlich in einer anderen Weise in Bezug auf die LP01-Mode. Dies vermeidet Probleme, welche aus der Behandlung von höheren Leistungen in der Faser entstehen würden.
Kurz gesagt, und nur um ein einfaches Beispiel zu erwähnen, kann, wenn die Konzentration von höheren Leistungspegeln an bestimmten Punkten des Faserkerns Probleme verursacht, die Quelle mit der kürzesten Wellenlänge (980 nm) infolge der unterschiedlichen Leistungsverteilung im Faserkern oder, anders ausgedrückt, infolge der Erregung in Moden höherer Ordnung wesentlich mehr Leistung pumpen als eine Quelle mit längerer Wellenlänge (1480 nm).
Dies ist klarerweise ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, wenn berücksichtigt wird, dass es notwendig ist, bei kürzeren Wellenlängen stärker zu pumpen.
Es ist bekannt, dass bei der Zunahme der Pumpleistung über einen bestimmten Pegel hinaus die Verstärkung, die durch den Raman-Effekt erzielt wird, abnimmt, da die Intensität des verstärkten Signals so hoch wird, dass sie als Folge der Entwicklung von Stokes-Effekten bei einer höheren Ordnung (j => 1) Leistung verliert.
Dies könnte den Anschein haben, ein Problem in dem zuvor erwähnten Fall zu sein.
Als ein Problem der vorliegenden Erfindung könnte das der Fähigkeit oder Unfähigkeit der Faser erscheinen, dem höheren Leistungspegel standzuhalten, der aufgrund der Verwendung von mehrfachen Pumpen in sie gesendet wird, und der ein „Durchbrennen" der Faser verursachen könnte. Eine Faserdurchbrennung ist eine Schwärzung eines Querschnitts des Übertragungsmittels, welche offenkundig eine hohe Dämpfung der übertragenen Signale mit sich bringt.
Zur Vermeidung dieser Erscheinung könnten verschiedene Techniken verwendet werden.
Als eine besonders vorteilhafte innovative Technik erwies sich folgende.
Betrachten wir Pumplaser mit einer Wellenlänge von weniger als 1260 nm. Sie pflanzen sich multimodenweise fort. Im Falle einer Fortpflanzung in einer einzelnen Mode für jede Wellenlänge und jede Art von Faser von Interesse können die Laser, sobald die Durchbrennleistungsschwelle identifiziert ist, diese Pumpbeschränkung, die durch die Multimodenfortpflanzung verursacht wird, wahrscheinlich ohne Durchbrennprobleme überwinden. Dies verbessert ihre Fähigkeit, im Gegensatz zu Quellen mit einer Wellenlänge von weniger als 1260 nm weit durch die Faser durchzugehen. Dies gilt aufgrund der Erregung einer kleineren Anzahl von Moden höherer Ordnung in abnehmender Weise, wenn man sich der zuvor erwähnten Abschneidewellenlänge nähert. Dennoch wird diese scheinbare Minderung der Fähigkeit, mehr Leistung zu pumpen, wenn die Wellenlänge der Quelle zunimmt, gerade durch denselben Mechanismus der mehrfachen SRS der vorliegenden Erfindung in einem gewissen Maß ausgeglichen, durch welchen jede Pumpe durch die Pumpe mit einer Wellenlänge unmittelbar darunter verstärkt wird, während sie jene der Wellenlänge unmittelbar darüber verstärkt. Dies gilt auch für Pumplaser mit einer Wellenlänger von über 1260 nm, ohne zu vergessen, dass diese durch den SRS-Effekt in einer mehr verteilten, besseren und potenzierten Weise entlang der Faser gepumpt werden. Dies bedeutet, dass Pumpenlaser mit einer langen Wellenlänge nicht in der Faser mit kritischen Leistungspegeln gesendet werden sollten.
Insbesondere gilt dies für Pumpen in der Nähe von 1480 nm.
Die zuvor beschriebene Technik der vorliegenden Erfindung ist mit Erfolg auf dem bekannten Gebiet der Fernverstärkung mit seltenerd-ionen-dotierten Fasern (z. B. Erbium, Tellurium und wo weiter) zu verwenden.
Zum Beispiel kann eine EDFA-Fernpumpung in einem Pumpen (d. h. bei 1480 nm) einer EDF-Faser bestehen, die weit von der Sendeseite angeordnet ist. Offenkundig kann die EDF nicht weiter weg als zwei Dutzend dB vom Sendeverstärker angeordnet sein. In bekannten Systemen beträgt die entsprechende lineare Entfernung üblicherweise höchstens einige Zehntel eines Kilometers. Diese Entfernung kann mittels der Verwendung der Pumptechnik, welche die hierin beschriebene verteilte Verstärkung mit mehrfacher SRS verwendet, enorm vergrößert werden. Natürlich müssen die Raman-Pumpen mit verschiedenen Wellenlängen alle an gegenseitigen oder beiden Enden der Übertragungsfaser angeordnet sein. Im ersten Fall können die Raman-Pumpen in zwei Sätze geteilt werden, die einem Übertragungsfaserende entsprechen. Dies bedeutet, dass ein Raman-Pumpensatz sich mit den Übertragungssignalen in gleicher Richtung fortpflanzt und der andere sich stattdessen in Gegenrichtung dazu fortpflanzt (siehe 1, 2, 3).
Es ist nun klar, dass das vorgegebene Ziel, nämlich eine bessere Pumptechnik für entfernte Glasfaserverstärker (d. h. EDFAs) bereitzustellen, erreicht wurde, indem ein innovatives Pumpsystem, das von einer Verstärkung mit mehrfacher SRS Gebrauch macht, mit Vorteilen und einem breit gefächerten Anwendungsspektrum zur Verfügung gestellt wird. Es ist erwähnenswert, dass in den meisten Fällen das Fernpumpsignal die Signalkanäle durch die gesamte Übertragungsfaser in verteilter Weise Raman-verstärken kann. Natürlich kann dies als ein zusätzlicher Vorteil in Bezug auf die optische Kanalübertragung betrachtet werden.
Natürlich erfolgt die vorstehende Beschreibung einer Ausführungsform, welche die innovativen Grundsätze der vorliegenden Erfindung anwendet, als ein nicht einschränkendes Beispiel der Grundsätze innerhalb des Rahmens des hierin beanspruchten ausschließlichen Rechts.
FIGUREN

Fig. 1, 2, 3

Remote Optical Fiber Amplifier	Entfernter Glasfaserverstärker
Signals	Signale
Transmission fiber	Übertragungsfaser
Pump Couplers	Pumpkoppler
Raman Pumps	Raman-Pumpen
λ1 Pump	λ1 Pumpe
λ2 < λ1 Pump	λ2 < λ1 Pumpe
λ3 < λ2 Pump	λ3 < λ2 Pumpe

Fig. 4

Attenuation in dB km^–1	Dämpfung in dB km^–1
OH absorption peaks	OH-Absorptionsspitzen
Rayleigh scattering	Rayleigh-Streuung
Lattice absorption	Gitterabsorption

5

Relative Intensität

Fig. 6

Transmission Übertragung

λ1 Pump λ1 Pumpe

λ2 < λ1 Pump λ2 < λ1 Pumpe

... ...

Distance Entfernung

Claims

Optisches Kommunikationssystem, umfassend ein Glasfaserverstärkerpumpsystem basierend auf mehrfacher stimulierter Raman-Streuung (SRS) und einen Glasfaserverstärker (4), wobei das Pumpsystem eine Übertragungsfaser (3) und Mittel (1) zum Erzeugen von wenigstens drei Pumpsignalen mit zunehmender Wellenlänge umfasst, welche in die Übertragungsfaser (3) injiziert werden, wobei der Glasfaserverstärker (4) entfernt von den Erzeugungsmitteln positioniert ist, indem er mit der Übertragungsfaser (3) in Reihe angeordnet ist, und wobei die Wellenlängen der Pumpsignale derart sind, dass, in Kaskade, von jedem Paar mit aufeinander folgenden Wellenlängen der Mehrzahl von Pumpsignalen das Pumpsignal mit längerer Wellenlänge durch das Pumpsignal von kürzerer Wellenlänge durch stimulierte Raman-Streuung in der Übertragungsfaser (3) verstärkt wird, und das Pumpsignal der längsten Wellenlänge so ausgelegt ist, dass es den Glasfaserverstärker (4) pumpt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des Pumpsignals mit der kürzesten Wellenlänge größer ist als die des Pumpsignals mit der längsten Wellenlänge, und dadurch, dass die Wellenlängen der Mehrzahl von Pumpsignalen derart ausgewählt werden, dass wenigstens das Pumpsignal mit der kürzesten Wellenlänge eine Wellenlänge aufweist, die kürzer als eine Grenzfrequenz der Übertragungsfaser (3) ist, um auf eine Multimodenweise fortgepflanzt zu werden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Kaskadenverstärkungseffekt das Pumpsignal mit der längsten Wellenlänge einen Wert der Wellenlänge im Bereich von 600 bis 2900 nm aufweist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (1) zum Erzeugen der Pumpsignale an einem Ende der Übertragungsfaser (3) angeordnet sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (1) zum Erzeugen der Pumpsignale an demselben Ende der Übertragungsfaser (3) wie dem angeordnet sind, an welchem sich in gleicher Richtung fortpflanzende Übertragungskanalsignale eingeführt werden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (1) zum Erzeugen der Pumpsignale am gegenüberliegenden Ende der Übertragungsfaser (3) zu dem angeordnet sind, an welchem sich in Gegenrichtung fortpflanzende Übertragungskanalsignale eingeführt werden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen an beiden Enden der Übertragungsfaser (3) angeordnet sind, wobei ein erster Pumpstrahl sich in Gegenrichtung zu den Übertragungskanalsignalen fortpflanzt und der andere sich in gleicher Richtung mit den Übertragungskanalsignalen fortpflanzt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, damit ein WDM-Signal verstärkt wird, die Frequenzverschiebung zwischen aufeinander folgenden Pumpsignalen mit verschiedenen Wellenlängen ist: – Wellenlänge Band L: Bezugsverschiebung = 85 +/– 10 nm, längste Pumpwellenlänge (verantwortlich für die Verstärkung der Kanäle) in Lambda: 1486 +/– 10 nm. – Band C: Bezugsverschiebung = 75 +/– 10 nm, längste Raman-Pumpwellenlänge (verantwortlich für die Verstärkung der Kanäle) in Lambda: 1447 +/– 10 nm. – Band S: Bezugsverschiebung = 65 +/– 10 nm, längste Raman-Pumpwellenlänge (verantwortlich für die Verstärkung der Kanäle) in Lambda: 1406 +/– 10 nm.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasfaserverstärker (4) ein seltenerd-dotiertes Glasfasersegment derart aufweist, dass ein Glasfaserverstärker mit Fernpumpung erhalten wird.