JP2001028569A - ハイブリッドラマン増幅器 - Google Patents

ハイブリッドラマン増幅器

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JP2001028569A
JP2001028569A JP2000171616A JP2000171616A JP2001028569A JP 2001028569 A JP2001028569 A JP 2001028569A JP 2000171616 A JP2000171616 A JP 2000171616A JP 2000171616 A JP2000171616 A JP 2000171616A JP 2001028569 A JP2001028569 A JP 2001028569A
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ドミニク・ベヤール
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    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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    • H01S3/094Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクリート増幅器で使用されなかったポ
ンプのパワーを、ラインファイバーでの分配前置増幅の
ために使用可能にすることにより、ポンプのパワーを最
適利用可能な、ハイブリッドラマン増幅器を提供する。 【解決手段】 光ファイバ伝送システムの中継器または
受信機2が、誘導ラマン効果によるディスクリート増幅
器5を含み、その残留ポンプ光を、反伝播方向に、中継
器または受信機の入力ポートの1つに伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバによる
伝送の分野、特に、波長分割多重(「waveleng
th division multiplexing:
WDM」)伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバで信号を伝送するための周知
の解決方法の1つは、光増幅器、また特にエルビウムを
ドープした光ファイバ増幅器を、伝送システムに沿って
一定の間隔で配置することからなる。このような解決方
法は、たとえばBerganoによる「Long ha
ul WDM transumission usin
g optimum channel modulat
ion:32×5Gbit/s 9300km dem
onstration」(OFC’97 post d
eadline16)に記載されている。こうしたシス
テムにおける伝送距離は、SN比により、また特に、増
幅器で発生する自然放出増幅ノイズ(ASE:「amp
lified spontaneous emissi
on」)の存在により制限されている。
【0003】また、Morten Nissov他によ
る「100Gb/s(10×10Gb/s) WDM
transumission over 7200km
using distribution Raman
amplification」(OFC’97 po
st deadline paper)により、一定の
間隔で信号を増幅するために、誘導ラマン効果(SR
S:「Stimulated Raman Scatt
ering」)による分配増幅(distribute
d amplification)だけを伝送システム
で使用することが同様に提案された。この解決方法は、
離散又はディスクリート(discrete)ポンプだ
けを使用する同様の解決方法と比べて約2dBだけSN
比を改善することができる。誘導ラマン効果について
は、G.P.Agrawalによる「Nonlinea
r Fibre Optics」(Academic
Press 1980年)に記載されている。
【0004】J.Kani他による「Fiber Ra
man amplifier for 1520nm
band WDM transmission」(El
ectronic Letter 第34巻第18号1
745頁、1998年9月)は、ラマン効果による離散
又はディスクリート増幅器(discrete Ram
an amplifier)を開示している。この増幅
器は、ポンプの伝播方向に増幅ファイバーを越えてアイ
ソレータを有する。誘導ラマン効果によるこうしたディ
スクリート増幅では、ポンプのパワーを大きくすること
が求められる。J.Kani他の論文で使用されている
ポンプのパワーは、750mWである。
【0005】1998年7月6日に出願されたフランス
特許出願第98 08625号の光ファイバ伝送システ
ムにおいてソリトン信号に準分配される増幅は、その実
施形態で、エルビウムをドープしたファイバー区間のポ
ンピングおよびラインファイバーのポンピングのため
に、1つのポンプを使用することを提案している。この
構成では、ポンプ信号は共伝播(co−propaga
ting)する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、誘導ラマン
効果を持つディスクリート増幅器のパワーの問題に対す
る解決方法を提案する。本発明は、伝送システムの中継
器または受信器以外で変更の必要がなく、このような増
幅器のポンプのパワーを最適利用することができる。
【0007】
【課題を解決するための手段】より詳しくは、本発明
は、誘導ラマン効果によるディスクリート増幅器を含
み、その残留ポンプ光(residual pump
light)が、反伝播方向(contra−prop
agating direction)に中継器または
受信機の入力ポートに伝送される、光ファイバ伝送シス
テム用の中継器または受信機を提案する。
【0008】第1の実施形態では、中継器または受信機
が、ディスクリート増幅器の伝播方向上流に、2個の分
枝を画定する2個のマルチプレクサを含み、一方の分枝
がアイソレータを備え、他方の分枝が、残留ポンプ光の
通過を可能にする。
【0009】第2の実施形態では、中継器または受信機
は、ディスクリート増幅器の伝播方向上流に、2個の分
枝を画定するサーキュレータおよびマルチプレクサを含
み、一方の分枝は、信号の通過を可能にし、他方の分枝
は、残留ポンプ光の通過を可能にする。
【0010】第3の実施形態では、中継器または受信機
は、ディスクリート増幅器の伝播方向上流に、3個のポ
ートを有するサーキュレータを含み、第1のポートはデ
ィスクリート増幅器に接続され、第2のポートは、ポン
プ光を反射する選択的リフレクタに接続され、第3のポ
ートは中継器又は増幅器の前記入力ポートに接続され
る。
【0011】この場合、選択的リフレクタは、好適に
は、ブラッグ回折格子から構成される。
【0012】本発明はまた、少なくとも1つのこのよう
な中継器または受信機を含む、光ファイバ伝送システム
を提案する。
【0013】本発明の他の特徴および長所は、添付図面
に関して例として挙げられた本発明の実施形態の下記説
明を読めば、明らかになるであろう。
【0014】
【発明の実施の形態】以下の説明では、ディスクリート
増幅(discrete amplificatio
n)および分配増幅(distributed amp
lification)という表現を使用する。これら
の表現は、当業者にとって明確であって曖昧ではない。
ディスクリート増幅とは、ラインファイバーではなく、
中継器または任意のハウジング内に配置されるコイルそ
の他から形成されるファイバーでの増幅を意味する。反
対に、分配増幅とは、ラインファイバー、すなわち中継
器の間に延びるか、もしくは少なくとも伝送システムに
沿って延びるファイバーで生じる増幅を意味する。
【0015】以下、中継器における信号の伝播方向に関
して、すなわち全ての図で左から右へ、上流および下流
という表現を用いる。
【0016】本発明は、ディスクリートラマン増幅のた
めに使用されるポンプのパワーが大きく、またディスク
リート増幅後の残留ポンプパワーが、他の目的、特に分
配増幅のために使用可能であるという確認事項に基づい
ている。図は、誘導ラマン効果によりディスクリート増
幅器を備えた中継器の様々な実施形態を示しており、残
留ポンプ光は、分配増幅のために使用可能であるよう
に、中継器の入力ポートに向かって伝送される。
【0017】図1は、本発明による中継器の第1の実施
形態を示している。信号の伝播方向、図の左から右に、
中継器2の上流のラインファイバー1と、中継器の下流
のラインファイバー3が示されている。中継器は、反伝
播ポンプ光を備えた誘導ラマン効果によるディスクリー
ト増幅器5を含む。信号の伝播とは逆方向に、ディスク
リート増幅器は、ポンプ9から送られる光をファイバー
に結合するためのカプラ7を含む。このポンプは一般
に、パワーが約500mW〜1Wの半導体レーザまたは
ファイバーレーザから構成される。ポンプの波長λ
は、約1550nmで伝送される信号の場合、145
0〜1500nmになりうる。
【0018】ディスクリート増幅器はさらに、ポンプ光
を用いて誘導ラマン効果により信号の増幅を行うため
に、増幅ファイバー11を含む。ラマン増幅に適合され
るファイバーは、約30〜50μmの比較的小さい有
効断面で使用可能であるので、誘導ラマン効果による増
幅の効率が改善される。
【0019】前述のように、残留ポンプ光のパワー、す
なわち増幅ファイバー11の上流のポンプ光のパワーは
大きいままである。本発明は、この残留光を中継器の入
力ポートに伝送することを提案する。
【0020】従って、図1の中継器は、信号の伝播方向
とは反対方向で、かつディスクリート増幅器の上流に、
ポンプ光を光の他の部分から分離する第1のマルチプレ
クサ13を含む。波長λのポンプ光は、第1の分枝1
5で第2のマルチプレクサ17の方に伝送される。光の
他の部分、特に伝送信号の波長に隣接する波長を持つ光
は、第1のマルチプレクサにより第2の分枝に送られ
る。第2の分枝は特に、図1の例で示されているように
アイソレータ19と、入力信号を採取するためのカプラ
20、あるいはまた本発明とは無関係に、あらゆるアク
ティブまたはパッシブな装置を含むことができる。
【0021】第2のマルチプレクサ17は、2個の分枝
から光を受信し、これを中継器の入力ポートに伝送す
る。
【0022】このように、分枝15を備える2個のマル
チプレクサ13、17によって、ディスクリート増幅器
のポンプの残留光を中継器の入力ポートに伝送できる。
この残留光は、ラインファーバー1における分配前置増
幅、たとえば誘導ラマン効果によるラインファイバーで
の前置増幅のために使用可能である。
【0023】図2は、本発明の別の実施形態を示す。図
2の構成は図1と同様であるが、第1のマルチプレクサ
13およびアイソレータ19が、サーキュレータ22に
代えられている。サーキュレータ22は3個のポートを
有する。第1のポートはディスクリート増幅器の上流側
に接続される。第2のポートは、第1の分枝15に接続
され、第3のポートは、第2の分枝のカプラ20に接続
される。このように、信号は、第2の分枝を通って、第
3のポートから第1のポートへとサーキュレータを通
り、ディスクリート増幅器を通過しながら中継器を通
る。残留光は、伝播方向とは逆方向に、サーキュレータ
の第1のポートから第2のポートを通り、また残留ポン
プ光は、マルチプレクサ17から中継器の入力ポートに
送られる。
【0024】図2の実施形態は、マルチプレクサおよび
サーキュレータからなるアセンブリがアイソレータの役
割を果たすので、別のアイソレータを設けなくてもよい
という利点がある。
【0025】図3は、本発明のもう1つの実施形態を示
す。図3の実施形態は、ディスクリート増幅器に関して
は図1、図2の実施形態と同じである。しかしながら、
図3の実施形態は、マルチプレクサを使用する代わり
に、サーキュレータおよび選択的リフレクタを使用して
いる。より正確には、図3の中継器は、信号の伝播と反
対方向に、ディスクリート増幅器の上流のポートから、
3個のポートを備えるサーキュレータ25を含む。サー
キュレータの第1のポートは、ディスクリート増幅器の
上流のポートに接続される。サーキュレータの第2のポ
ートは選択的リフレクタに接続され、このリフレクタ
は、この場合にはおおよそポンプの波長λの光を反射
するブラッグ回折格子26である。サーキュレータの第
3のポートは、図1の実施形態と同様に入力信号を採取
可能なカプラ20を介して、中継器の入力ポートまたは
上流のポートに接続される。
【0026】ディスクリート増幅器から送られる残留ポ
ンプ光は、サーキュレータの第1の入力に到達し、第2
のポートに伝送され、選択的リフレクタにより反射さ
れ、第2のポートからサーキュレータに入り、第3のポ
ートからサーキュレータを出て、中継器の上流のポート
に伝送される。伝送信号は中継器に入り、第3のポート
からサーキュレータに入り、第1のポートからサーキュ
レータを出て、ディスクリート増幅器に伝送される。
【0027】本発明の3つの実施形態では、残留ポンプ
光が受信機の入力ポートに伝送される。残留ポンプ光
は、そのとき、ラインファイバー1で伝送される信号の
分配増幅に使用可能である。
【0028】以上、ファイバー伝送システムの中継器に
関して本発明を説明した。しかしながら、本発明は、図
1〜図3の構造が単に受信機を構成して中継器を備えな
い伝送システムにも適用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による中継器の概略図
である。
【図2】本発明の第2の実施形態による中継器の概略図
である。
【図3】本発明の第3の実施形態による中継器の概略図
である。
【符号の説明】
1、3 ラインファイバー 2 中継器または受信機 5 ディスクリート増幅器 7 カプラ 9 ポンプ 11 増幅ファイバー 13、17 マルチプレクサ 19 アイソレータ 20 カプラ 22、25 サーキュレータ 26 選択的リフレクタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘導ラマン効果によるディスクリート増
    幅器(5)を含み、その残留ポンプ光が、反伝播方向
    に、中継器または受信機(2)の入力ポートに伝送され
    る、光ファイバ伝送システムの中継器または受信機。
  2. 【請求項2】 ディスクリート増幅器(5)の伝播方向
    上流に、2個の分枝を画定する2個のマルチプレクサ
    (13、17)を含み、一方の分枝は、アイソレータ
    (19)を備え、他方の分枝(15)は、残留ポンプ光
    の通過を可能にすることを特徴とする請求項1に記載の
    中継器または受信機。
  3. 【請求項3】 ディスクリート増幅器(5)の伝播方向
    上流に、2個の分枝を画定するサーキュレータ(22)
    およびマルチプレクサ(17)を含み、一方の分枝は、
    信号の通過を可能にし、他方の分枝(15)は、残留ポ
    ンプ光の通過を可能にすることを特徴とする請求項1に
    記載の中継器または受信機。
  4. 【請求項4】 ディスクリート増幅器(5)の伝播方向
    上流に、3個のポートを有するサーキュレータ(25)
    を含み、第1のポートはディスクリート増幅器に接続さ
    れ、第2のポートは、ポンプ光を反射する選択的リフレ
    クタ(26)に接続され、第3のポートは中継器または
    受信器の前記入力ポートに接続されることを特徴とする
    請求項1に記載の中継器または受信機。
  5. 【請求項5】 選択的リフレクタは、ブラッグ回折格子
    からなることを特徴とする請求項4に記載の中継器また
    は受信機。
  6. 【請求項6】 請求項1から5のいずれか一項に記載の
    少なくとも1つの中継器または受信機を含む光ファイバ
    伝送システム。
JP2000171616A 1999-06-10 2000-06-08 ハイブリッドラマン増幅器 Withdrawn JP2001028569A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9907323 1999-06-10
FR9907323A FR2794912A1 (fr) 1999-06-10 1999-06-10 Amplificateur raman hybride

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FR (1) FR2794912A1 (ja)

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FR2794912A1 (fr) 2000-12-15
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