JP2001209081A - ラマン増幅用光ファイバ、ラマン増幅器および光伝送システム - Google Patents
ラマン増幅用光ファイバ、ラマン増幅器および光伝送システムInfo
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- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で安価であり安定したラマン増幅
利得を有するラマン増幅器等を提供する。 【解決手段】 このラマン増幅器１では、励起光源５２
から出力された励起光は、光合波器４２を介してラマン
増幅用光ファイバ３２に供給される。上流側よりラマン
増幅用光ファイバ３２に入力した信号光は、ラマン増幅
用光ファイバ３２を伝搬する際に伝送損失を被る一方
で、ラマン増幅用光ファイバ３２によりラマン増幅され
る。ラマン増幅用光ファイバ３２は、伝搬する光の偏波
間でカップリングを誘起する偏波結合手段（ガラス部分
に加えられた捻れ）を有している。これにより、信号光
および励起光それぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファ
イバ３２の長手方向にランダムとなって、ラマン増幅器
１のラマン増幅利得は、平準化され、時間的にも安定し
たものとなる。
利得を有するラマン増幅器等を提供する。 【解決手段】 このラマン増幅器１では、励起光源５２
から出力された励起光は、光合波器４２を介してラマン
増幅用光ファイバ３２に供給される。上流側よりラマン
増幅用光ファイバ３２に入力した信号光は、ラマン増幅
用光ファイバ３２を伝搬する際に伝送損失を被る一方
で、ラマン増幅用光ファイバ３２によりラマン増幅され
る。ラマン増幅用光ファイバ３２は、伝搬する光の偏波
間でカップリングを誘起する偏波結合手段（ガラス部分
に加えられた捻れ）を有している。これにより、信号光
および励起光それぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファ
イバ３２の長手方向にランダムとなって、ラマン増幅器
１のラマン増幅利得は、平準化され、時間的にも安定し
たものとなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、励起光が供給され
ることにより信号光をラマン増幅し得るラマン増幅用光
ファイバ、このラマン増幅用光ファイバを用いたラマン
増幅器、および、このラマン増幅器が中継区間に設けら
れた光伝送システムに関するものである。
ることにより信号光をラマン増幅し得るラマン増幅用光
ファイバ、このラマン増幅用光ファイバを用いたラマン
増幅器、および、このラマン増幅器が中継区間に設けら
れた光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ増幅器は、光伝送システムに
おいて信号光が光伝送路を伝搬する際の損失を補償すべ
く信号光を光増幅するものであり、光増幅用光ファイバ
および励起光供給手段を備えている。すなわち、励起光
供給手段により光増幅用光ファイバに所定波長の励起光
が供給され、この光増幅用光ファイバに信号光が入力す
ると、この入力した信号光は、光増幅用光ファイバにお
いて光増幅されて出力される。
おいて信号光が光伝送路を伝搬する際の損失を補償すべ
く信号光を光増幅するものであり、光増幅用光ファイバ
および励起光供給手段を備えている。すなわち、励起光
供給手段により光増幅用光ファイバに所定波長の励起光
が供給され、この光増幅用光ファイバに信号光が入力す
ると、この入力した信号光は、光増幅用光ファイバにお
いて光増幅されて出力される。
【０００３】このような光ファイバ増幅器として、希土
類元素（例えばＥｒ元素）が光導波領域に添加された光
ファイバを光増幅用光ファイバとして用いる希土類元素
添加光ファイバ増幅器と、ラマン増幅現象を利用するラ
マン増幅器とがある。希土類元素添加光ファイバ増幅器
は、モジュール化されて中継器等に設けられる。これに
対して、ラマン増幅器は、信号光を伝搬させる光伝送路
またはその一部に光増幅用光ファイバ（ラマン増幅用光
ファイバ）が用いられ、このラマン増幅用光ファイバに
おいて該信号光を光増幅する。したがって、ラマン増幅
器を利用すれば、光伝送路の実効的損失の低減を図るこ
とができるだけでなく、光伝送路の各所における信号光
のパワーが大きくなりすぎることに因る非線形光学現象
の発生を抑制することができる。
類元素（例えばＥｒ元素）が光導波領域に添加された光
ファイバを光増幅用光ファイバとして用いる希土類元素
添加光ファイバ増幅器と、ラマン増幅現象を利用するラ
マン増幅器とがある。希土類元素添加光ファイバ増幅器
は、モジュール化されて中継器等に設けられる。これに
対して、ラマン増幅器は、信号光を伝搬させる光伝送路
またはその一部に光増幅用光ファイバ（ラマン増幅用光
ファイバ）が用いられ、このラマン増幅用光ファイバに
おいて該信号光を光増幅する。したがって、ラマン増幅
器を利用すれば、光伝送路の実効的損失の低減を図るこ
とができるだけでなく、光伝送路の各所における信号光
のパワーが大きくなりすぎることに因る非線形光学現象
の発生を抑制することができる。
【０００４】このようなラマン増幅器では、ラマン増幅
用光ファイバを伝搬する信号光および励起光それぞれの
偏波面の間の関係がラマン増幅利得に影響を与えること
が知られている。すなわち、ラマン増幅利得は、ラマン
増幅用光ファイバを伝搬する信号光および励起光それぞ
れの偏波面が一致しているときに最大値となり、両者の
偏波面が直交しているときには上記最大値の１／１０程
度まで劣化する。また、ラマン増幅用光ファイバを伝搬
する光の偏波面が長手方向で変動する場合には、ラマン
増幅利得は上記最大値の１／２程度となることが知られ
ている（例えば、文献１「S. E. Miller, et al., "Opt
ical Fiber Telecommunications", Academic Press, In
c., p.131 (1979)」を参照）。
用光ファイバを伝搬する信号光および励起光それぞれの
偏波面の間の関係がラマン増幅利得に影響を与えること
が知られている。すなわち、ラマン増幅利得は、ラマン
増幅用光ファイバを伝搬する信号光および励起光それぞ
れの偏波面が一致しているときに最大値となり、両者の
偏波面が直交しているときには上記最大値の１／１０程
度まで劣化する。また、ラマン増幅用光ファイバを伝搬
する光の偏波面が長手方向で変動する場合には、ラマン
増幅利得は上記最大値の１／２程度となることが知られ
ている（例えば、文献１「S. E. Miller, et al., "Opt
ical Fiber Telecommunications", Academic Press, In
c., p.131 (1979)」を参照）。
【０００５】ところで、励起光源や信号光源として一般
に半導体レーザ光源が用いられており、この半導体レー
ザ光源から出力される光（励起光または信号光）は直線
偏波である。また、光伝送路やラマン増幅用光ファイバ
として一般に用いられるシングルモード光ファイバで
は、伝搬する光の偏波面が変化したとしても僅かであ
り、偏波面は殆ど保持される。特に、近年のケーブル化
技術の進歩により、光ファイバに擾乱や側圧が加わらな
いようになってきていることから、光ファイバを伝搬す
る光の偏波面が保持される傾向が強まっている。
に半導体レーザ光源が用いられており、この半導体レー
ザ光源から出力される光（励起光または信号光）は直線
偏波である。また、光伝送路やラマン増幅用光ファイバ
として一般に用いられるシングルモード光ファイバで
は、伝搬する光の偏波面が変化したとしても僅かであ
り、偏波面は殆ど保持される。特に、近年のケーブル化
技術の進歩により、光ファイバに擾乱や側圧が加わらな
いようになってきていることから、光ファイバを伝搬す
る光の偏波面が保持される傾向が強まっている。
【０００６】このような伝搬光の偏波面を保持する傾向
が強い光ファイバに、半導体レーザ光源から出力された
信号光や励起光を伝搬させると、信号光および励起光そ
れぞれの偏波面の間の関係は、中途半端に固定される。
その一方で、その固定状態が時間的に変動する場合があ
る。このような場合には、ラマン増幅利得は、信号光お
よび励起光それぞれの偏波面の間の関係の変化に依存し
て、時間的に変動することになる。
が強い光ファイバに、半導体レーザ光源から出力された
信号光や励起光を伝搬させると、信号光および励起光そ
れぞれの偏波面の間の関係は、中途半端に固定される。
その一方で、その固定状態が時間的に変動する場合があ
る。このような場合には、ラマン増幅利得は、信号光お
よび励起光それぞれの偏波面の間の関係の変化に依存し
て、時間的に変動することになる。
【０００７】このような問題点を解決する為に、２個の
半導体レーザ光源それぞれから出力されたレーザ光を偏
波合成器により互いに偏波面を直交させて合波して、こ
の合波したものを励起光として用いる技術が知られてい
る（文献２「H. Masuda, etal., "Ultrawide 75-nm 3-d
B Gain-Band Optical Amplification with Erbium-Dope
d Fluoride Fiber Amplifiers and Distributed Raman
Amplifiers", IEEE Photon. Tech. Lett., Vol.10, No.
4, pp.516-518 (1998)」を参照）。このような励起光を
ラマン増幅用光ファイバに伝搬させることによりラマン
増幅利得の時間的変動を抑制しようとするものである。
半導体レーザ光源それぞれから出力されたレーザ光を偏
波合成器により互いに偏波面を直交させて合波して、こ
の合波したものを励起光として用いる技術が知られてい
る（文献２「H. Masuda, etal., "Ultrawide 75-nm 3-d
B Gain-Band Optical Amplification with Erbium-Dope
d Fluoride Fiber Amplifiers and Distributed Raman
Amplifiers", IEEE Photon. Tech. Lett., Vol.10, No.
4, pp.516-518 (1998)」を参照）。このような励起光を
ラマン増幅用光ファイバに伝搬させることによりラマン
増幅利得の時間的変動を抑制しようとするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献２に記載された技術では、２個の半導体レーザ光源お
よび偏波合成器を設ける必要があることから、光部品の
点数が多く、システムコストが高価になる。また、２個
の半導体レーザ光源それぞれの出力パワーの比が変動す
ると、ラマン増幅利得も変動してしまう。
献２に記載された技術では、２個の半導体レーザ光源お
よび偏波合成器を設ける必要があることから、光部品の
点数が多く、システムコストが高価になる。また、２個
の半導体レーザ光源それぞれの出力パワーの比が変動す
ると、ラマン増幅利得も変動してしまう。
【０００９】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、簡単な構成で安価であり安定したラマ
ン増幅利得を有するラマン増幅器、このラマン増幅器に
おいて好適に用いられるラマン増幅用光ファイバ、およ
び、このラマン増幅器が中継区間に設けられた光伝送シ
ステムを提供することを目的とする。
れたものであり、簡単な構成で安価であり安定したラマ
ン増幅利得を有するラマン増幅器、このラマン増幅器に
おいて好適に用いられるラマン増幅用光ファイバ、およ
び、このラマン増幅器が中継区間に設けられた光伝送シ
ステムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るラマン増幅
用光ファイバは、励起光が供給されることにより信号光
をラマン増幅し得るラマン増幅用光ファイバであって、
伝搬する光の偏波間でカップリングを誘起する偏波結合
手段を有することを特徴とする。また、本発明に係るラ
マン増幅器は、(1) 信号光を伝送するとともに、励起光
が供給されることにより信号光をラマン増幅する上記の
ラマン増幅用光ファイバと、(2) ラマン増幅用光ファイ
バに励起光を供給する励起光供給手段とを備えることを
特徴とする。
用光ファイバは、励起光が供給されることにより信号光
をラマン増幅し得るラマン増幅用光ファイバであって、
伝搬する光の偏波間でカップリングを誘起する偏波結合
手段を有することを特徴とする。また、本発明に係るラ
マン増幅器は、(1) 信号光を伝送するとともに、励起光
が供給されることにより信号光をラマン増幅する上記の
ラマン増幅用光ファイバと、(2) ラマン増幅用光ファイ
バに励起光を供給する励起光供給手段とを備えることを
特徴とする。
【００１１】このラマン増幅器では、励起光供給手段に
より励起光がラマン増幅用光ファイバに供給される。そ
して、ラマン増幅用光ファイバに入力した信号光は、ラ
マン増幅用光ファイバを伝搬する際に伝送損失を被る一
方で、ラマン増幅用光ファイバによりラマン増幅され
て、ラマン増幅用光ファイバより出力される。ラマン増
幅用光ファイバでは、伝搬する光の偏波間でカップリン
グを誘起する偏波結合手段の作用により、信号光および
励起光それぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファイバの
長手方向にランダムとなる。これにより、ラマン増幅器
のラマン増幅利得は、平準化され、時間的にも安定した
ものとなる。また、従来の技術の欄に挙げた文献２の技
術と比較して、光部品の点数が少なく、システムコスト
が安価である。
より励起光がラマン増幅用光ファイバに供給される。そ
して、ラマン増幅用光ファイバに入力した信号光は、ラ
マン増幅用光ファイバを伝搬する際に伝送損失を被る一
方で、ラマン増幅用光ファイバによりラマン増幅され
て、ラマン増幅用光ファイバより出力される。ラマン増
幅用光ファイバでは、伝搬する光の偏波間でカップリン
グを誘起する偏波結合手段の作用により、信号光および
励起光それぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファイバの
長手方向にランダムとなる。これにより、ラマン増幅器
のラマン増幅利得は、平準化され、時間的にも安定した
ものとなる。また、従来の技術の欄に挙げた文献２の技
術と比較して、光部品の点数が少なく、システムコスト
が安価である。
【００１２】このラマン増幅用光ファイバは、偏波結合
手段がガラス部分に加えられた捻れであることを特徴と
する。この場合には、この捻れにより、伝搬する光の偏
波間でカップリングが誘起されて、信号光および励起光
それぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファイバの長手方
向にランダムとなる。また、捻れのピッチの平均値が２
回転／ｍ以上であれば、伝搬する光の偏波間で充分なカ
ップリングを誘起する上で好適である。
手段がガラス部分に加えられた捻れであることを特徴と
する。この場合には、この捻れにより、伝搬する光の偏
波間でカップリングが誘起されて、信号光および励起光
それぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファイバの長手方
向にランダムとなる。また、捻れのピッチの平均値が２
回転／ｍ以上であれば、伝搬する光の偏波間で充分なカ
ップリングを誘起する上で好適である。
【００１３】本発明に係る光伝送システムは、上記のラ
マン増幅器が中継区間に設けられ、ラマン増幅器のラマ
ン増幅用光ファイバが中継区間の光伝送路の少なくとも
一部として用いられることを特徴とする。この光伝送シ
ステムによれば、中継区間の光伝送路を伝搬する信号光
は、ラマン増幅用光ファイバを伝搬する際に伝送損失を
被る一方で、ラマン増幅用光ファイバによりラマン増幅
されて、ラマン増幅用光ファイバより出力される。した
がって、光伝送路の実効的損失の低減を図ることがで
き、また、光伝送路の各所における信号光のパワーが大
きくなりすぎることに因る非線形光学現象の発生を抑制
することができる。また、ラマン増幅用光ファイバで
は、伝搬する光の偏波間でカップリングを誘起する偏波
結合手段の作用により、信号光および励起光それぞれの
偏波状態がラマン増幅用光ファイバの長手方向にランダ
ムとなるので、ラマン増幅利得（すなわち、受信端に到
達する信号光のパワー）は、平準化され、時間的にも安
定したものとなる。さらに、従来の技術の欄に挙げた文
献２の技術と比較して、光部品の点数が少なく、システ
ムコストが安価である。
マン増幅器が中継区間に設けられ、ラマン増幅器のラマ
ン増幅用光ファイバが中継区間の光伝送路の少なくとも
一部として用いられることを特徴とする。この光伝送シ
ステムによれば、中継区間の光伝送路を伝搬する信号光
は、ラマン増幅用光ファイバを伝搬する際に伝送損失を
被る一方で、ラマン増幅用光ファイバによりラマン増幅
されて、ラマン増幅用光ファイバより出力される。した
がって、光伝送路の実効的損失の低減を図ることがで
き、また、光伝送路の各所における信号光のパワーが大
きくなりすぎることに因る非線形光学現象の発生を抑制
することができる。また、ラマン増幅用光ファイバで
は、伝搬する光の偏波間でカップリングを誘起する偏波
結合手段の作用により、信号光および励起光それぞれの
偏波状態がラマン増幅用光ファイバの長手方向にランダ
ムとなるので、ラマン増幅利得（すなわち、受信端に到
達する信号光のパワー）は、平準化され、時間的にも安
定したものとなる。さらに、従来の技術の欄に挙げた文
献２の技術と比較して、光部品の点数が少なく、システ
ムコストが安価である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
【００１５】先ず、本発明に係るラマン増幅器の実施形
態について説明する。図１は、本実施形態に係るラマン
増幅器１の概略構成図である。このラマン増幅器１は、
ラマン増幅用光ファイバ３２、光合波器４２および励起
光源５２を備える。
態について説明する。図１は、本実施形態に係るラマン
増幅器１の概略構成図である。このラマン増幅器１は、
ラマン増幅用光ファイバ３２、光合波器４２および励起
光源５２を備える。
【００１６】ラマン増幅用光ファイバ３２は、長さが例
えば数ｋｍ〜数十ｋｍであって、光伝送システムにおい
て信号光を伝送する光伝送路でもあり、励起光が供給さ
れることにより信号光をラマン増幅する光増幅媒体でも
ある。このラマン増幅用光ファイバ３２は、信号光波長
帯域において単一モードであり、シリカガラスをベース
とするものである。また、このラマン増幅用光ファイバ
３２は、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制す
る上では、信号光波長（１．５５μｍ）付近に零分散波
長を有する分散シフト光ファイバであるのが好適であ
る。
えば数ｋｍ〜数十ｋｍであって、光伝送システムにおい
て信号光を伝送する光伝送路でもあり、励起光が供給さ
れることにより信号光をラマン増幅する光増幅媒体でも
ある。このラマン増幅用光ファイバ３２は、信号光波長
帯域において単一モードであり、シリカガラスをベース
とするものである。また、このラマン増幅用光ファイバ
３２は、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制す
る上では、信号光波長（１．５５μｍ）付近に零分散波
長を有する分散シフト光ファイバであるのが好適であ
る。
【００１７】励起光源５２は、励起光を出力するもので
あり、例えば半導体レーザ光源が好適に用いられる。光
合波器４２は、励起光源５２から出力された励起光をラ
マン増幅用光ファイバ３２へ導入するとともに、ラマン
増幅用光ファイバ３２でラマン増幅された信号光を下流
側（図の右方）へ通過させる。なお、信号光の波長が
１．５５μｍ付近であれば、ラマン増幅の為の励起光の
波長は、信号光の波長より０．１μｍ程度短い１．４５
μｍ付近である。
あり、例えば半導体レーザ光源が好適に用いられる。光
合波器４２は、励起光源５２から出力された励起光をラ
マン増幅用光ファイバ３２へ導入するとともに、ラマン
増幅用光ファイバ３２でラマン増幅された信号光を下流
側（図の右方）へ通過させる。なお、信号光の波長が
１．５５μｍ付近であれば、ラマン増幅の為の励起光の
波長は、信号光の波長より０．１μｍ程度短い１．４５
μｍ付近である。
【００１８】このラマン増幅器１では、励起光源５２か
ら出力された励起光は、光合波器４２を介してラマン増
幅用光ファイバ３２に供給される。上流側（図の左方）
よりラマン増幅用光ファイバ３２に入力した信号光は、
ラマン増幅用光ファイバ３２を伝搬する際に伝送損失を
被る一方で、ラマン増幅用光ファイバ３２によりラマン
増幅される。そして、このラマン増幅用光ファイバ３２
によりラマン増幅された信号光は、光合波器４２を介し
て下流側へ出力される。
ら出力された励起光は、光合波器４２を介してラマン増
幅用光ファイバ３２に供給される。上流側（図の左方）
よりラマン増幅用光ファイバ３２に入力した信号光は、
ラマン増幅用光ファイバ３２を伝搬する際に伝送損失を
被る一方で、ラマン増幅用光ファイバ３２によりラマン
増幅される。そして、このラマン増幅用光ファイバ３２
によりラマン増幅された信号光は、光合波器４２を介し
て下流側へ出力される。
【００１９】ラマン増幅用光ファイバ３２は、伝搬する
光の偏波間でカップリングを誘起する偏波結合手段を有
している。この偏波結合手段は、例えば、ラマン増幅用
光ファイバ３２のガラス部分に加えられた捻れである。
そして、伝搬光の偏波間のカップリングにより偏波状態
をランダムにする上では、その捻れのピッチの平均値が
２回転／ｍ以上であるのが好適である。この偏波結合手
段の作用により、信号光および励起光それぞれの偏波状
態がラマン増幅用光ファイバ３２の長手方向にランダム
となって、ラマン増幅器１のラマン増幅利得は、平準化
され、時間的にも安定したものとなる。従来の技術の欄
に挙げた文献２の技術のように２個の半導体レーザ光源
および偏波結合器を設ける必要がなく、励起光源として
１個の半導体レーザ光源のみでよいので、光部品の点数
が少なく、システムコストが安価である。
光の偏波間でカップリングを誘起する偏波結合手段を有
している。この偏波結合手段は、例えば、ラマン増幅用
光ファイバ３２のガラス部分に加えられた捻れである。
そして、伝搬光の偏波間のカップリングにより偏波状態
をランダムにする上では、その捻れのピッチの平均値が
２回転／ｍ以上であるのが好適である。この偏波結合手
段の作用により、信号光および励起光それぞれの偏波状
態がラマン増幅用光ファイバ３２の長手方向にランダム
となって、ラマン増幅器１のラマン増幅利得は、平準化
され、時間的にも安定したものとなる。従来の技術の欄
に挙げた文献２の技術のように２個の半導体レーザ光源
および偏波結合器を設ける必要がなく、励起光源として
１個の半導体レーザ光源のみでよいので、光部品の点数
が少なく、システムコストが安価である。
【００２０】図２は、本実施形態に係るラマン増幅用光
ファイバ３２の説明図である。この図には、ラマン増幅
用光ファイバ３２の長手方向の各位置Ａ〜Ｈにおける断
面図が示されている。ラマン増幅用光ファイバ３２の断
面は、中心のコア領域３２ａをクラッド領域３２ｂが取
り囲んだものとなっている。コア領域３２ａの断面形状
は、完全な円ではなく僅かに楕円となっている。この断
面図のコア領域３２ａ中に示した矢印は、楕円の長径方
向を示している。そして、ラマン増幅用光ファイバ３２
は、長手方向の各位置Ａ〜Ｈで長径方向が異なってお
り、長手方向に見ていくと長径方向が回転している。こ
の長径方向の回転が、ラマン増幅用光ファイバ３２のガ
ラス部分に加えられた捻れ(偏波結合手段)である。
ファイバ３２の説明図である。この図には、ラマン増幅
用光ファイバ３２の長手方向の各位置Ａ〜Ｈにおける断
面図が示されている。ラマン増幅用光ファイバ３２の断
面は、中心のコア領域３２ａをクラッド領域３２ｂが取
り囲んだものとなっている。コア領域３２ａの断面形状
は、完全な円ではなく僅かに楕円となっている。この断
面図のコア領域３２ａ中に示した矢印は、楕円の長径方
向を示している。そして、ラマン増幅用光ファイバ３２
は、長手方向の各位置Ａ〜Ｈで長径方向が異なってお
り、長手方向に見ていくと長径方向が回転している。こ
の長径方向の回転が、ラマン増幅用光ファイバ３２のガ
ラス部分に加えられた捻れ(偏波結合手段)である。
【００２１】次に、本実施形態に係るラマン増幅用光フ
ァイバの具体的な実施例について説明する。ここでは、
ラマン増幅用光ファイバ３２として、捻れのピッチの平
均値が２．５回転／ｍであり、長さが１０ｋｍであり、
波長１．５５μｍ付近で零分散波長を有する分散シフト
光ファイバを用いた。信号光源として、波長１．５５μ
ｍの直線偏波のレーザ光を信号光として出力する半導体
レーザ光源を用いた。励起光源５２として、波長１．４
５μｍの直線偏波のレーザ光を励起光として出力する半
導体レーザ光源を用いた。ラマン増幅器１へ入射する信
号光のパワーを−２０ｄＢｍとし、励起光の出力パワー
を１８０ｍＷとした。
ァイバの具体的な実施例について説明する。ここでは、
ラマン増幅用光ファイバ３２として、捻れのピッチの平
均値が２．５回転／ｍであり、長さが１０ｋｍであり、
波長１．５５μｍ付近で零分散波長を有する分散シフト
光ファイバを用いた。信号光源として、波長１．５５μ
ｍの直線偏波のレーザ光を信号光として出力する半導体
レーザ光源を用いた。励起光源５２として、波長１．４
５μｍの直線偏波のレーザ光を励起光として出力する半
導体レーザ光源を用いた。ラマン増幅器１へ入射する信
号光のパワーを−２０ｄＢｍとし、励起光の出力パワー
を１８０ｍＷとした。
【００２２】そして、ラマン増幅器１へ入射する信号光
の偏波面を偏波制御器により回転させながら、ラマン増
幅器１から出射される信号光のパワーを測定した。この
測定の結果、信号光の出力パワーの変動幅は０．１ｄＢ
以下であった。なお、捻れを有しない通常の分散シフト
光ファイバを用いて同様にして測定した結果、信号光の
出力パワーの変動幅は０．４ｄＢ程度であった。このよ
うに、本実施形態に係るラマン増幅器１のラマン増幅利
得は安定したものであることが確認された。
の偏波面を偏波制御器により回転させながら、ラマン増
幅器１から出射される信号光のパワーを測定した。この
測定の結果、信号光の出力パワーの変動幅は０．１ｄＢ
以下であった。なお、捻れを有しない通常の分散シフト
光ファイバを用いて同様にして測定した結果、信号光の
出力パワーの変動幅は０．４ｄＢ程度であった。このよ
うに、本実施形態に係るラマン増幅器１のラマン増幅利
得は安定したものであることが確認された。
【００２３】次に、このようなラマン増幅用光ファイバ
３２の製造方法について説明する。図３は、本実施形態
に係るラマン増幅用光ファイバ３２を好適に製造するこ
とができる光ファイバ製造工程の説明図である。この図
に示すように、先ず、光ファイバ母材１００を用意す
る。この光ファイバ母材１００は、気相軸付法（ＶＡＤ
法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＭＣＶＤ法）
またはロッドインチューブ法などで作成される。また、
この光ファイバ母材１００は、シリカガラスを主成分と
するものであって、添加物濃度が長手方向に均一であ
り、屈折率プロファイルも長手方向に均一である。
３２の製造方法について説明する。図３は、本実施形態
に係るラマン増幅用光ファイバ３２を好適に製造するこ
とができる光ファイバ製造工程の説明図である。この図
に示すように、先ず、光ファイバ母材１００を用意す
る。この光ファイバ母材１００は、気相軸付法（ＶＡＤ
法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＭＣＶＤ法）
またはロッドインチューブ法などで作成される。また、
この光ファイバ母材１００は、シリカガラスを主成分と
するものであって、添加物濃度が長手方向に均一であ
り、屈折率プロファイルも長手方向に均一である。
【００２４】次いで、光ファイバ母材１００を線引き炉
１１０にセットした後、線引き炉１１０内のヒータ１２
０で光ファイバ母材１００の下端を加熱・軟化させ、光
ファイバ１３０を線引きする。このときの線引き速度は
例えば１００ｍ／分である。線引きした光ファイバ１３
０の外径をレーザ外径測定器１４０で測定する。この測
定結果は線引き制御部１５０に報告される。そして、線
引き制御部１５０は、測定結果に基づいて光ファイバ１
３０の外径が所定の値になるように、ヒータ１２０の加
熱温度や線引き速度を制御する。
１１０にセットした後、線引き炉１１０内のヒータ１２
０で光ファイバ母材１００の下端を加熱・軟化させ、光
ファイバ１３０を線引きする。このときの線引き速度は
例えば１００ｍ／分である。線引きした光ファイバ１３
０の外径をレーザ外径測定器１４０で測定する。この測
定結果は線引き制御部１５０に報告される。そして、線
引き制御部１５０は、測定結果に基づいて光ファイバ１
３０の外径が所定の値になるように、ヒータ１２０の加
熱温度や線引き速度を制御する。
【００２５】次いで、光ファイバ１３０を、第１の樹脂
コーティングダイス１６１に貯えられた液状樹脂１７１
中を経由させ、光ファイバ１３０表面に第１層目の樹脂
を付着させる。引き続き、第１層目の樹脂が付着した光
ファイバ１３０に対してＵＶランプ１８１により紫外光
を照射して、第１層目の樹脂を硬化させる。同様にし
て、第２の樹脂コーティングダイス１６２に貯えられた
液状樹脂１７２中を経由させ、光ファイバ１３０の第１
層目の樹脂表面に第２層目の樹脂を付着させた後、引き
続き、第２層目の樹脂が付着した光ファイバ１３０に対
してＵＶランプ１８２により紫外光を照射して、第２層
目の樹脂を硬化させる。こうして、光ファイバ１３０表
面に２層の樹脂からなる樹脂被膜１９０をコーティング
した光ファイバ２００を形成する。このときの光ファイ
バ２００の被覆径は例えば２５０μｍである。
コーティングダイス１６１に貯えられた液状樹脂１７１
中を経由させ、光ファイバ１３０表面に第１層目の樹脂
を付着させる。引き続き、第１層目の樹脂が付着した光
ファイバ１３０に対してＵＶランプ１８１により紫外光
を照射して、第１層目の樹脂を硬化させる。同様にし
て、第２の樹脂コーティングダイス１６２に貯えられた
液状樹脂１７２中を経由させ、光ファイバ１３０の第１
層目の樹脂表面に第２層目の樹脂を付着させた後、引き
続き、第２層目の樹脂が付着した光ファイバ１３０に対
してＵＶランプ１８２により紫外光を照射して、第２層
目の樹脂を硬化させる。こうして、光ファイバ１３０表
面に２層の樹脂からなる樹脂被膜１９０をコーティング
した光ファイバ２００を形成する。このときの光ファイ
バ２００の被覆径は例えば２５０μｍである。
【００２６】次いで、光ファイバ２００を、光ファイバ
２００の進行方向に自由に回転する光ファイバ応動抑制
用の１対のガイドローラ２１０の間を通過させた後、引
き続き、揺動ガイドローラ２２０、この揺動ガイドロー
ラ２２０の次段に設置された第１の固定ガイドローラ２
３１、この第１の固定ガイドローラ２３１の次段に設置
された第２の固定ガイドローラ２３２で順次ガイドす
る。更に、これら揺動ガイドローラ２２０、第１の固定
ガイドローラ２３１および第２の固定ガイドローラ２３
２を順次経由した光ファイバ２００をドラム２４０に巻
き取る。
２００の進行方向に自由に回転する光ファイバ応動抑制
用の１対のガイドローラ２１０の間を通過させた後、引
き続き、揺動ガイドローラ２２０、この揺動ガイドロー
ラ２２０の次段に設置された第１の固定ガイドローラ２
３１、この第１の固定ガイドローラ２３１の次段に設置
された第２の固定ガイドローラ２３２で順次ガイドす
る。更に、これら揺動ガイドローラ２２０、第１の固定
ガイドローラ２３１および第２の固定ガイドローラ２３
２を順次経由した光ファイバ２００をドラム２４０に巻
き取る。
【００２７】このとき、光ファイバ応動抑制用の１対の
ガイドローラ２１０は、揺動ガイドローラ２２０の真上
方向に距離１００ｍｍの位置に設置されており、１対の
ガイドローラ２１０の間隔は２ｍｍである。また、揺動
ガイドローラ２２０は、そのローラ外径が１５０ｍｍ、
ローラ幅が３０ｍｍであり、ローラ表面の材質はローラ
自体の材質であるアルミニウムであり、その回転軸が引
張りタワー軸（光ファイバが線引き炉１１０から揺動ガ
イドローラ２２０までを線引される方向）に平行な方向
の回りに例えば角度−θから角度＋θまで毎分１００回
の周期で揺動している。
ガイドローラ２１０は、揺動ガイドローラ２２０の真上
方向に距離１００ｍｍの位置に設置されており、１対の
ガイドローラ２１０の間隔は２ｍｍである。また、揺動
ガイドローラ２２０は、そのローラ外径が１５０ｍｍ、
ローラ幅が３０ｍｍであり、ローラ表面の材質はローラ
自体の材質であるアルミニウムであり、その回転軸が引
張りタワー軸（光ファイバが線引き炉１１０から揺動ガ
イドローラ２２０までを線引される方向）に平行な方向
の回りに例えば角度−θから角度＋θまで毎分１００回
の周期で揺動している。
【００２８】また、第１の固定ガイドローラ２３１は、
揺動ガイドローラ２２０の真横方向に距離２５０ｍｍの
位置に設置され、揺動ガイドローラ２２０のローラと同
様にローラ外径が１５０ｍｍ、ローラ幅が３０ｍｍであ
るが、その回転軸が固定されていると共に、ローラ表面
の中央部に光ファイバ転動抑止手段としてのＶ字型の狭
溝が設けられている。このような条件で配置された光フ
ァイバ応動抑制用の１対のガイドローラ２１０、揺動ガ
イドローラ２２０および第１の固定ガイドローラ２３１
の組み合わせにより、有効に即ち揺動ガイドローラ２２
０の揺動速度に対して高効率に光ファイバ２００に所定
の捻れを付加する。
揺動ガイドローラ２２０の真横方向に距離２５０ｍｍの
位置に設置され、揺動ガイドローラ２２０のローラと同
様にローラ外径が１５０ｍｍ、ローラ幅が３０ｍｍであ
るが、その回転軸が固定されていると共に、ローラ表面
の中央部に光ファイバ転動抑止手段としてのＶ字型の狭
溝が設けられている。このような条件で配置された光フ
ァイバ応動抑制用の１対のガイドローラ２１０、揺動ガ
イドローラ２２０および第１の固定ガイドローラ２３１
の組み合わせにより、有効に即ち揺動ガイドローラ２２
０の揺動速度に対して高効率に光ファイバ２００に所定
の捻れを付加する。
【００２９】次に、光ファイバ２００に所定の捻れを有
効に付加する方法を、図４および図５を用いて説明す
る。ここで、図４は、図３の揺動ガイドローラ２２０お
よび第１の固定ガイドローラ２３１を上から見た図であ
る。図５は、図３の光ファイバ応動抑制用の１対のガイ
ドローラ２１０および揺動ガイドローラ２２０を横から
見た図である。
効に付加する方法を、図４および図５を用いて説明す
る。ここで、図４は、図３の揺動ガイドローラ２２０お
よび第１の固定ガイドローラ２３１を上から見た図であ
る。図５は、図３の光ファイバ応動抑制用の１対のガイ
ドローラ２１０および揺動ガイドローラ２２０を横から
見た図である。
【００３０】図４に示すように、揺動ガイドローラ２２
０が引張りタワー軸に平行な方向の回りに角度＋θだけ
傾くと、この傾きによって光ファイバ２００に横方向の
力が加わり、揺動ガイドローラ２２０のローラ表面を光
ファイバ２００が転動する。そしてこの転動により、光
ファイバ２００に捻れが付与される。続いて、揺動ガイ
ドローラ２２０は逆方向に角度−θだけ傾く。こうし
て、図中の両頭矢印に示されるように、揺動ガイドロー
ラ２２０が角度＋θから角度−θまで揺動する対称的な
往復運動が繰り返されることにより、光ファイバ２００
に進行方向に対する時計回りの捻れと反時計回りの捻れ
とが交番的に付与される。
０が引張りタワー軸に平行な方向の回りに角度＋θだけ
傾くと、この傾きによって光ファイバ２００に横方向の
力が加わり、揺動ガイドローラ２２０のローラ表面を光
ファイバ２００が転動する。そしてこの転動により、光
ファイバ２００に捻れが付与される。続いて、揺動ガイ
ドローラ２２０は逆方向に角度−θだけ傾く。こうし
て、図中の両頭矢印に示されるように、揺動ガイドロー
ラ２２０が角度＋θから角度−θまで揺動する対称的な
往復運動が繰り返されることにより、光ファイバ２００
に進行方向に対する時計回りの捻れと反時計回りの捻れ
とが交番的に付与される。
【００３１】このとき、揺動ガイドローラ２２０の次段
の第１の固定ガイドローラ２３１が揺動ガイドローラ２
２０の真横向の位置に同じローラ外径をもって設置され
ているため、光ファイバ２００の揺動ガイドローラ２２
０のローラ表面に接触する長さは、揺動ガイドローラ２
２０の円周角９０°に相当するローラ円周とほぼ等しい
長さになる。ただし、実際には第１の固定ガイドローラ
２３１にＶ溝が付いているので、その分、９０°より大
きくなる。すなわち、光ファイバ２００は揺動ガイドロ
ーラ２２０のローラの一方の側面から底面まで接触し、
その最底部で離脱する。このため、ローラの他方の側面
において光ファイバ２００の転動が生じて一方の側面に
おける光ファイバ２００の転動を妨害し、光ファイバ２
００を摺動させるという事態が阻止される。したがっ
て、揺動ガイドローラ２２０のローラの一方の側面にお
ける光ファイバ２００の転動により、揺動ガイドローラ
２２０の揺動速度に対して高効率に光ファイバ２００に
捻れを付与することができる。
の第１の固定ガイドローラ２３１が揺動ガイドローラ２
２０の真横向の位置に同じローラ外径をもって設置され
ているため、光ファイバ２００の揺動ガイドローラ２２
０のローラ表面に接触する長さは、揺動ガイドローラ２
２０の円周角９０°に相当するローラ円周とほぼ等しい
長さになる。ただし、実際には第１の固定ガイドローラ
２３１にＶ溝が付いているので、その分、９０°より大
きくなる。すなわち、光ファイバ２００は揺動ガイドロ
ーラ２２０のローラの一方の側面から底面まで接触し、
その最底部で離脱する。このため、ローラの他方の側面
において光ファイバ２００の転動が生じて一方の側面に
おける光ファイバ２００の転動を妨害し、光ファイバ２
００を摺動させるという事態が阻止される。したがっ
て、揺動ガイドローラ２２０のローラの一方の側面にお
ける光ファイバ２００の転動により、揺動ガイドローラ
２２０の揺動速度に対して高効率に光ファイバ２００に
捻れを付与することができる。
【００３２】また、第１の固定ガイドローラ２３１のロ
ーラ表面の中央部に光ファイバ転動抑止手段としてのＶ
字型の狭溝２５０が設けられており、第１の固定ガイド
ローラ２３１でガイドされる光ファイバ２００はこのＶ
字型の狭溝２５０に挿着される。このため、第１の固定
ガイドローラ２３１のローラ表面で光ファイバ２００が
転動して光ファイバ２００に捻れを付与するための揺動
ガイドローラ２２０における転動を妨害するという事態
が阻止される。したがって、Ｖ字型の狭溝２５０によっ
て第１の固定ガイドローラ２３１のローラ表面での光フ
ァイバ２００の転動を抑止することにより、揺動ガイド
ローラ２２０の揺動速度に対して高効率に光ファイバ２
００に捻れを付与することができる。
ーラ表面の中央部に光ファイバ転動抑止手段としてのＶ
字型の狭溝２５０が設けられており、第１の固定ガイド
ローラ２３１でガイドされる光ファイバ２００はこのＶ
字型の狭溝２５０に挿着される。このため、第１の固定
ガイドローラ２３１のローラ表面で光ファイバ２００が
転動して光ファイバ２００に捻れを付与するための揺動
ガイドローラ２２０における転動を妨害するという事態
が阻止される。したがって、Ｖ字型の狭溝２５０によっ
て第１の固定ガイドローラ２３１のローラ表面での光フ
ァイバ２００の転動を抑止することにより、揺動ガイド
ローラ２２０の揺動速度に対して高効率に光ファイバ２
００に捻れを付与することができる。
【００３３】図５に示すように、揺動ガイドローラ２２
０が引張りタワー軸に平行な方向の回りに角度＋θだけ
傾き、この揺動ガイドローラ２２０のローラ表面を光フ
ァイバ２００が転動すると、この光ファイバ２００の転
動に連れて、揺動ガイドローラ２２０直前の線引き炉側
の光ファイバ２００も揺動ガイドローラ２２０の揺動方
向に応動する。そして、この光ファイバ２００の応動が
一定範囲を越えると、光ファイバ２００に付与する捻れ
のピッチが低減したり、樹脂被膜１９０をコーティング
した光ファイバ２００が偏肉したりする原因となるが、
１対のガイドローラ２１０が揺動ガイドローラ２２０の
真上方向に設置されているため、光ファイバ２００の応
動が一定以上になると、１対のガイドローラ２１０の一
方のローラに接触し、それ以上の光ファイバ２００の応
動が阻止される。したがって、１対のガイドローラ２１
０が光ファイバ２００の応動を抑制することにより、光
ファイバ２００に付与される捻れのピッチの低減や、樹
脂被膜１９０をコーティングした光ファイバ２００の偏
肉を抑止することができる。
０が引張りタワー軸に平行な方向の回りに角度＋θだけ
傾き、この揺動ガイドローラ２２０のローラ表面を光フ
ァイバ２００が転動すると、この光ファイバ２００の転
動に連れて、揺動ガイドローラ２２０直前の線引き炉側
の光ファイバ２００も揺動ガイドローラ２２０の揺動方
向に応動する。そして、この光ファイバ２００の応動が
一定範囲を越えると、光ファイバ２００に付与する捻れ
のピッチが低減したり、樹脂被膜１９０をコーティング
した光ファイバ２００が偏肉したりする原因となるが、
１対のガイドローラ２１０が揺動ガイドローラ２２０の
真上方向に設置されているため、光ファイバ２００の応
動が一定以上になると、１対のガイドローラ２１０の一
方のローラに接触し、それ以上の光ファイバ２００の応
動が阻止される。したがって、１対のガイドローラ２１
０が光ファイバ２００の応動を抑制することにより、光
ファイバ２００に付与される捻れのピッチの低減や、樹
脂被膜１９０をコーティングした光ファイバ２００の偏
肉を抑止することができる。
【００３４】このように、光ファイバ応動抑制用の１対
のガイドローラ２１０、揺動ガイドローラ２２０および
第１の固定ガイドローラ２３１を組み合わせることによ
り、揺動ガイドローラ２２０がその揺動運動によってそ
のローラ表面に光ファイバ２００を転動させ時計回りの
捻れと反時計回りの捻れとを交番的に付与すると共に、
光ファイバ応動抑制用の１対のガイドローラ２１０と光
ファイバ転動抑止手段を設けた第１の固定ガイドローラ
２３１とが揺動ガイドローラ２２０のローラ表面での光
ファイバ２００のスムーズな転動を補助するため、揺動
ガイドローラ２２０の揺動速度に対して高効率に光ファ
イバ２００に捻れを付与することができる。
のガイドローラ２１０、揺動ガイドローラ２２０および
第１の固定ガイドローラ２３１を組み合わせることによ
り、揺動ガイドローラ２２０がその揺動運動によってそ
のローラ表面に光ファイバ２００を転動させ時計回りの
捻れと反時計回りの捻れとを交番的に付与すると共に、
光ファイバ応動抑制用の１対のガイドローラ２１０と光
ファイバ転動抑止手段を設けた第１の固定ガイドローラ
２３１とが揺動ガイドローラ２２０のローラ表面での光
ファイバ２００のスムーズな転動を補助するため、揺動
ガイドローラ２２０の揺動速度に対して高効率に光ファ
イバ２００に捻れを付与することができる。
【００３５】光ファイバ２００は、上記の製造方法によ
り製造されたものであって、コア部分とクラッド部分と
を備え、時計回りの捻れと反時計回りの捻れとが交番的
に付与されているため、たとえコア部分およびクラッド
部分の断面形状が真円形の同心円状でなくとも、伝搬光
の偏波状態をランダムとすることができる。
り製造されたものであって、コア部分とクラッド部分と
を備え、時計回りの捻れと反時計回りの捻れとが交番的
に付与されているため、たとえコア部分およびクラッド
部分の断面形状が真円形の同心円状でなくとも、伝搬光
の偏波状態をランダムとすることができる。
【００３６】なお、上記実施形態においては、揺動ガイ
ドローラ２２０の揺動運動は、図４に示されるような角
度−θから角度＋θまでの対称的な往復運動であった
が、これに限定されず、例えば角度０から角度＋θまで
揺動する非対称の往復運動であってもよい。この場合
は、光ファイバ２００には間欠的に捻れが付与される。
また、揺動ガイドローラ２２０の回転軸の方向に揺動す
る対称的な往復運動であってもよい。この場合は、上記
実施形態の場合と同様に、光ファイバ２００には時計回
りの捻れと反時計回りの捻れとが交番的に付与される。
また、第１の固定ガイドローラ２３１の光ファイバ転動
抑止手段としてのＶ字型の狭溝２５０を設けたが、この
代わりにＵ字型の狭溝、または凹形状の狭溝を設けて
も、同様の効果を奏することが可能である。
ドローラ２２０の揺動運動は、図４に示されるような角
度−θから角度＋θまでの対称的な往復運動であった
が、これに限定されず、例えば角度０から角度＋θまで
揺動する非対称の往復運動であってもよい。この場合
は、光ファイバ２００には間欠的に捻れが付与される。
また、揺動ガイドローラ２２０の回転軸の方向に揺動す
る対称的な往復運動であってもよい。この場合は、上記
実施形態の場合と同様に、光ファイバ２００には時計回
りの捻れと反時計回りの捻れとが交番的に付与される。
また、第１の固定ガイドローラ２３１の光ファイバ転動
抑止手段としてのＶ字型の狭溝２５０を設けたが、この
代わりにＵ字型の狭溝、または凹形状の狭溝を設けて
も、同様の効果を奏することが可能である。
【００３７】以上のようにして製造された光ファイバ２
００は、ガラス部分に捻れが加えられたものであって、
本実施形態に係るラマン増幅用光ファイバ３２である。
なお、この製造工程において、捻れのピッチの平均値が
２回転／ｍ以上であるのが好適である。
００は、ガラス部分に捻れが加えられたものであって、
本実施形態に係るラマン増幅用光ファイバ３２である。
なお、この製造工程において、捻れのピッチの平均値が
２回転／ｍ以上であるのが好適である。
【００３８】次に、本発明に係る光伝送システムの実施
形態について説明する。図６は、本実施形態に係る光伝
送システム２の概略構成図である。この光伝送システム
２は、光送信器（または光中継器）１０と光受信器（ま
たは光中継器）２０との間に、光合波器４１、ラマン増
幅用光ファイバ３１、ラマン増幅用光ファイバ３２、光
合波器４２、光合波器４３、ラマン増幅用光ファイバ３
３、ラマン増幅用光ファイバ３４および光合波器４４を
順に備える。また、光合波器４１に励起光源５１が接続
され、光合波器４２に励起光源５２が接続され、光合波
器４３に励起光源５３が接続され、光合波器４４に励起
光源５４が接続されている。
形態について説明する。図６は、本実施形態に係る光伝
送システム２の概略構成図である。この光伝送システム
２は、光送信器（または光中継器）１０と光受信器（ま
たは光中継器）２０との間に、光合波器４１、ラマン増
幅用光ファイバ３１、ラマン増幅用光ファイバ３２、光
合波器４２、光合波器４３、ラマン増幅用光ファイバ３
３、ラマン増幅用光ファイバ３４および光合波器４４を
順に備える。また、光合波器４１に励起光源５１が接続
され、光合波器４２に励起光源５２が接続され、光合波
器４３に励起光源５３が接続され、光合波器４４に励起
光源５４が接続されている。
【００３９】ラマン増幅用光ファイバ３１、光合波器４
１および励起光源５１で第１のラマン増幅器が構成され
ている。ラマン増幅用光ファイバ３２、光合波器４２お
よび励起光源５２で第２のラマン増幅器が構成されてい
る。ラマン増幅用光ファイバ３３、光合波器４３および
励起光源５３で第３のラマン増幅器が構成されている。
また、ラマン増幅用光ファイバ３４、光合波器４４およ
び励起光源５４で第４のラマン増幅器が構成されてい
る。これらのうち、第２および第４のラマン増幅器それ
ぞれは、図１に示したものと同様の構成である。第１お
よび第３のラマン増幅器それぞれは、図１に示したもの
と比べると、ラマン増幅用光ファイバに励起光を導入す
る方向が異なるが、本発明に係るものである。
１および励起光源５１で第１のラマン増幅器が構成され
ている。ラマン増幅用光ファイバ３２、光合波器４２お
よび励起光源５２で第２のラマン増幅器が構成されてい
る。ラマン増幅用光ファイバ３３、光合波器４３および
励起光源５３で第３のラマン増幅器が構成されている。
また、ラマン増幅用光ファイバ３４、光合波器４４およ
び励起光源５４で第４のラマン増幅器が構成されてい
る。これらのうち、第２および第４のラマン増幅器それ
ぞれは、図１に示したものと同様の構成である。第１お
よび第３のラマン増幅器それぞれは、図１に示したもの
と比べると、ラマン増幅用光ファイバに励起光を導入す
る方向が異なるが、本発明に係るものである。
【００４０】ラマン増幅用光ファイバ３１〜３４それぞ
れは、長さが例えば数ｋｍ〜数十ｋｍであって、光伝送
システム２において信号光を伝送する光伝送路でもあ
り、励起光が供給されることにより信号光をラマン増幅
する光増幅媒体でもある。このラマン増幅用光ファイバ
３１〜３４それぞれは、信号光波長帯域において単一モ
ードであり、シリカガラスをベースとするものである。
また、このラマン増幅用光ファイバ３１〜３４それぞれ
は、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制する上
では、信号光波長（１．５５μｍ）付近に零分散波長を
有する分散シフト光ファイバであるのが好適である。
れは、長さが例えば数ｋｍ〜数十ｋｍであって、光伝送
システム２において信号光を伝送する光伝送路でもあ
り、励起光が供給されることにより信号光をラマン増幅
する光増幅媒体でもある。このラマン増幅用光ファイバ
３１〜３４それぞれは、信号光波長帯域において単一モ
ードであり、シリカガラスをベースとするものである。
また、このラマン増幅用光ファイバ３１〜３４それぞれ
は、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制する上
では、信号光波長（１．５５μｍ）付近に零分散波長を
有する分散シフト光ファイバであるのが好適である。
【００４１】励起光源５１〜５４それぞれは、励起光を
出力するものであり、例えば半導体レーザ光源が好適に
用いられる。光合波器４１は、励起光源５１から出力さ
れた励起光をラマン増幅用光ファイバ３１へ導入すると
ともに、光送信器１０から送出された信号光をラマン増
幅用光ファイバ３１へ向けて通過させる。光合波器４２
は、励起光源５２から出力された励起光をラマン増幅用
光ファイバ３２へ導入するとともに、ラマン増幅用光フ
ァイバ３２でラマン増幅された信号光を下流側へ通過さ
せる。光合波器４３は、励起光源５３から出力された励
起光をラマン増幅用光ファイバ３３へ導入するととも
に、光合波器４２より到達した信号光をラマン増幅用光
ファイバ３３へ向けて通過させる。光合波器４４は、励
起光源５４から出力された励起光をラマン増幅用光ファ
イバ３４へ導入するとともに、ラマン増幅用光ファイバ
３４でラマン増幅された信号光を光受信器２０へ向けて
通過させる。なお、信号光の波長が１．５５μｍ付近で
あれば、ラマン増幅の為の励起光の波長は、信号光の波
長より０．１μｍ程度短い１．４５μｍ付近である。
出力するものであり、例えば半導体レーザ光源が好適に
用いられる。光合波器４１は、励起光源５１から出力さ
れた励起光をラマン増幅用光ファイバ３１へ導入すると
ともに、光送信器１０から送出された信号光をラマン増
幅用光ファイバ３１へ向けて通過させる。光合波器４２
は、励起光源５２から出力された励起光をラマン増幅用
光ファイバ３２へ導入するとともに、ラマン増幅用光フ
ァイバ３２でラマン増幅された信号光を下流側へ通過さ
せる。光合波器４３は、励起光源５３から出力された励
起光をラマン増幅用光ファイバ３３へ導入するととも
に、光合波器４２より到達した信号光をラマン増幅用光
ファイバ３３へ向けて通過させる。光合波器４４は、励
起光源５４から出力された励起光をラマン増幅用光ファ
イバ３４へ導入するとともに、ラマン増幅用光ファイバ
３４でラマン増幅された信号光を光受信器２０へ向けて
通過させる。なお、信号光の波長が１．５５μｍ付近で
あれば、ラマン増幅の為の励起光の波長は、信号光の波
長より０．１μｍ程度短い１．４５μｍ付近である。
【００４２】この光伝送システム２では、励起光源５１
から出力された励起光は、光合波器４１を介してラマン
増幅用光ファイバ３１に供給される。励起光源５２から
出力された励起光は、光合波器４２を介してラマン増幅
用光ファイバ３２に供給される。励起光源５３から出力
された励起光は、光合波器４３を介してラマン増幅用光
ファイバ３３に供給される。また、励起光源５４から出
力された励起光は、光合波器４４を介してラマン増幅用
光ファイバ３４に供給される。光送信器１０より送出さ
れた信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３１〜３４を順
に伝搬する。この信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３
１〜３４を伝搬する際に伝送損失を被る一方で、ラマン
増幅用光ファイバ３１〜３４によりラマン増幅される。
そして、このラマン増幅された信号光は、光受信器２０
に到達して、光受信器２０により受信される。この光伝
送システム２では、光送信器１０と光受信器２０との間
の光伝送路の実効的損失の低減を図ることができ、ま
た、光伝送路の各所における信号光のパワーが大きくな
りすぎることに因る非線形光学現象の発生を抑制するこ
とができる。
から出力された励起光は、光合波器４１を介してラマン
増幅用光ファイバ３１に供給される。励起光源５２から
出力された励起光は、光合波器４２を介してラマン増幅
用光ファイバ３２に供給される。励起光源５３から出力
された励起光は、光合波器４３を介してラマン増幅用光
ファイバ３３に供給される。また、励起光源５４から出
力された励起光は、光合波器４４を介してラマン増幅用
光ファイバ３４に供給される。光送信器１０より送出さ
れた信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３１〜３４を順
に伝搬する。この信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３
１〜３４を伝搬する際に伝送損失を被る一方で、ラマン
増幅用光ファイバ３１〜３４によりラマン増幅される。
そして、このラマン増幅された信号光は、光受信器２０
に到達して、光受信器２０により受信される。この光伝
送システム２では、光送信器１０と光受信器２０との間
の光伝送路の実効的損失の低減を図ることができ、ま
た、光伝送路の各所における信号光のパワーが大きくな
りすぎることに因る非線形光学現象の発生を抑制するこ
とができる。
【００４３】ラマン増幅用光ファイバ３１〜３４それぞ
れは、伝搬する光の偏波間でカップリングを誘起する偏
波結合手段を有している。この偏波結合手段は、例え
ば、各ラマン増幅用光ファイバのガラス部分に加えられ
た捻れである。そして、伝搬光の偏波間のカップリング
により偏波状態をランダムにする上では、その捻れのピ
ッチの平均値が２回転／ｍ以上であるのが好適である。
この偏波結合手段の作用により、信号光および励起光そ
れぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファイバ３１〜３４
それぞれの長手方向にランダムとなって、ラマン増幅利
得（すなわち、光受信器２０に到達する信号光のパワ
ー）は、平準化され、時間的にも安定したものとなる。
また、この光伝送システム２は、上述したラマン増幅器
１の構成を採用しているので、光部品の点数が少なく、
システムコストが安価である。
れは、伝搬する光の偏波間でカップリングを誘起する偏
波結合手段を有している。この偏波結合手段は、例え
ば、各ラマン増幅用光ファイバのガラス部分に加えられ
た捻れである。そして、伝搬光の偏波間のカップリング
により偏波状態をランダムにする上では、その捻れのピ
ッチの平均値が２回転／ｍ以上であるのが好適である。
この偏波結合手段の作用により、信号光および励起光そ
れぞれの偏波状態がラマン増幅用光ファイバ３１〜３４
それぞれの長手方向にランダムとなって、ラマン増幅利
得（すなわち、光受信器２０に到達する信号光のパワ
ー）は、平準化され、時間的にも安定したものとなる。
また、この光伝送システム２は、上述したラマン増幅器
１の構成を採用しているので、光部品の点数が少なく、
システムコストが安価である。
【００４４】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。例えば、図６に示し
た光伝送システム２において、光送信器１０と光受信器
２０との間の中継区間の光伝送路の一部に本発明に係る
ラマン増幅用光ファイバが用いられてもよい。
ではなく種々の変形が可能である。例えば、図６に示し
た光伝送システム２において、光送信器１０と光受信器
２０との間の中継区間の光伝送路の一部に本発明に係る
ラマン増幅用光ファイバが用いられてもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、励起光供給手段により励起光がラマン増幅用光
ファイバに供給され、ラマン増幅用光ファイバに入力し
た信号光は、ラマン増幅用光ファイバを伝搬する際に伝
送損失を被る一方で、ラマン増幅用光ファイバによりラ
マン増幅されて、ラマン増幅用光ファイバより出力され
る。ラマン増幅用光ファイバでは、伝搬する光の偏波間
でカップリングを誘起する偏波結合手段の作用により、
信号光および励起光それぞれの偏波状態がラマン増幅用
光ファイバの長手方向にランダムとなる。これにより、
ラマン増幅器のラマン増幅利得は、平準化され、時間的
にも安定したものとなる。また、光部品の点数が少な
く、システムコストが安価である。
よれば、励起光供給手段により励起光がラマン増幅用光
ファイバに供給され、ラマン増幅用光ファイバに入力し
た信号光は、ラマン増幅用光ファイバを伝搬する際に伝
送損失を被る一方で、ラマン増幅用光ファイバによりラ
マン増幅されて、ラマン増幅用光ファイバより出力され
る。ラマン増幅用光ファイバでは、伝搬する光の偏波間
でカップリングを誘起する偏波結合手段の作用により、
信号光および励起光それぞれの偏波状態がラマン増幅用
光ファイバの長手方向にランダムとなる。これにより、
ラマン増幅器のラマン増幅利得は、平準化され、時間的
にも安定したものとなる。また、光部品の点数が少な
く、システムコストが安価である。
【００４６】このラマン増幅用光ファイバは、偏波結合
手段がガラス部分に加えられた捻れである場合には、こ
の捻れにより、伝搬する光の偏波間でカップリングが誘
起されて、信号光および励起光それぞれの偏波状態がラ
マン増幅用光ファイバの長手方向にランダムとなる。ま
た、捻れのピッチの平均値が２回転／ｍ以上であれば、
伝搬する光の偏波間で充分なカップリングを誘起する上
で好適である。
手段がガラス部分に加えられた捻れである場合には、こ
の捻れにより、伝搬する光の偏波間でカップリングが誘
起されて、信号光および励起光それぞれの偏波状態がラ
マン増幅用光ファイバの長手方向にランダムとなる。ま
た、捻れのピッチの平均値が２回転／ｍ以上であれば、
伝搬する光の偏波間で充分なカップリングを誘起する上
で好適である。
【００４７】また、本発明に係る光伝送システムによれ
ば、中継区間の光伝送路を伝搬する信号光は、ラマン増
幅用光ファイバを伝搬する際に伝送損失を被る一方で、
ラマン増幅用光ファイバによりラマン増幅されて、ラマ
ン増幅用光ファイバより出力される。したがって、光伝
送路の実効的損失の低減を図ることができ、また、光伝
送路の各所における信号光のパワーが大きくなりすぎる
ことに因る非線形光学現象の発生を抑制することができ
る。また、ラマン増幅用光ファイバでは、伝搬する光の
偏波間でカップリングを誘起する偏波結合手段の作用に
より、信号光および励起光それぞれの偏波状態がラマン
増幅用光ファイバの長手方向にランダムとなるので、ラ
マン増幅利得（すなわち、受信端に到達する信号光のパ
ワー）は、平準化され、時間的にも安定したものとな
る。さらに、光部品の点数が少なく、システムコストが
安価である。
ば、中継区間の光伝送路を伝搬する信号光は、ラマン増
幅用光ファイバを伝搬する際に伝送損失を被る一方で、
ラマン増幅用光ファイバによりラマン増幅されて、ラマ
ン増幅用光ファイバより出力される。したがって、光伝
送路の実効的損失の低減を図ることができ、また、光伝
送路の各所における信号光のパワーが大きくなりすぎる
ことに因る非線形光学現象の発生を抑制することができ
る。また、ラマン増幅用光ファイバでは、伝搬する光の
偏波間でカップリングを誘起する偏波結合手段の作用に
より、信号光および励起光それぞれの偏波状態がラマン
増幅用光ファイバの長手方向にランダムとなるので、ラ
マン増幅利得（すなわち、受信端に到達する信号光のパ
ワー）は、平準化され、時間的にも安定したものとな
る。さらに、光部品の点数が少なく、システムコストが
安価である。
【図１】本実施形態に係るラマン増幅器の概略構成図で
ある。
ある。
【図２】本実施形態に係るラマン増幅用光ファイバの説
明図である。
明図である。
【図３】本実施形態に係るラマン増幅用光ファイバを好
適に製造することができる光ファイバ製造工程の説明図
である。
適に製造することができる光ファイバ製造工程の説明図
である。
【図４】図３の揺動ガイドローラおよび第１の固定ガイ
ドローラを上から見た図である。
ドローラを上から見た図である。
【図５】図３の光ファイバ応動抑制用の１対のガイドロ
ーラを横から、揺動ガイドローラを上から見た図であ
る。Ｘ−Ｘの線より上部が横から見た図であり、Ｘ−Ｘ
の線より下部が上から見た図である。
ーラを横から、揺動ガイドローラを上から見た図であ
る。Ｘ−Ｘの線より上部が横から見た図であり、Ｘ−Ｘ
の線より下部が上から見た図である。
【図６】本実施形態に係る光伝送システムの概略構成図
である。
である。
１…ラマン増幅器、２…光伝送システム、１０…光送信
器、２０…光受信器、３１〜３４…ラマン増幅用光ファ
イバ、４１〜４４…光合波器、５１〜５４…励起光源。
器、２０…光受信器、３１〜３４…ラマン増幅用光ファ
イバ、４１〜４４…光合波器、５１〜５４…励起光源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/16 (72)発明者 奥野 俊明 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H050 AA08 AC47 AC84 2K002 AA02 AB30 CA15 DA10 FA15 GA10 HA23 5F072 AB07 AK06 JJ05 JJ20 KK30 PP07 RR01 YY17 5K002 AA06 BA02 BA04 CA13 FA01
Claims (5)
- 【請求項１】 励起光が供給されることにより信号光を
ラマン増幅し得るラマン増幅用光ファイバであって、伝
搬する光の偏波間でカップリングを誘起する偏波結合手
段を有することを特徴とするラマン増幅用光ファイバ。 - 【請求項２】 前記偏波結合手段がガラス部分に加えら
れた捻れであることを特徴とする請求項１記載のラマン
増幅用光ファイバ。 - 【請求項３】 前記捻れのピッチの平均値が２回転／ｍ
以上であることを特徴とする請求項２記載のラマン増幅
用光ファイバ。 - 【請求項４】 信号光を伝送するとともに、励起光が供
給されることにより前記信号光をラマン増幅する請求項
１記載のラマン増幅用光ファイバと、 前記ラマン増幅用光ファイバに前記励起光を供給する励
起光供給手段とを備えることを特徴とするラマン増幅
器。 - 【請求項５】 請求項４記載のラマン増幅器が中継区間
に設けられ、前記ラマン増幅器のラマン増幅用光ファイ
バが前記中継区間の光伝送路の少なくとも一部として用
いられることを特徴とする光伝送システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019043A JP2001209081A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | ラマン増幅用光ファイバ、ラマン増幅器および光伝送システム |
| US09/768,354 US20010010585A1 (en) | 2000-01-27 | 2001-01-25 | Raman amplifier and optical transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019043A JP2001209081A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | ラマン増幅用光ファイバ、ラマン増幅器および光伝送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001209081A true JP2001209081A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18545812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019043A Pending JP2001209081A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | ラマン増幅用光ファイバ、ラマン増幅器および光伝送システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010010585A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001209081A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003066261A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光伝送路および光通信システム |
| CN102801091A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-11-28 | 北京化工大学 | 随机光纤激光器 |
| JP6639746B1 (ja) * | 2019-01-08 | 2020-02-05 | 三菱電機株式会社 | レーザ増幅器 |
| CN113285335A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-20 | 深圳市铭创光电有限公司 | 一种混合增益半开腔结构2um光纤随机激光器 |
| WO2021251074A1 (ja) * | 2020-06-11 | 2021-12-16 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ及び光ファイバの製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7202996B2 (en) * | 2001-08-16 | 2007-04-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Optical amplifier |
| CN104600549B (zh) * | 2015-02-09 | 2017-06-23 | 电子科技大学 | 一种模式可控的相干反馈光纤随机激光器 |
| US11177885B2 (en) * | 2017-04-10 | 2021-11-16 | Nec Corporation | Repeater and repeating method |
| CN112671458A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 富士通株式会社 | 拉曼放大系统的传输损伤分解模型的建立方法、装置和系统 |
| US11121797B1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-09-14 | Fujitsu Limited | Optical system for compensating for signal loss |
-
2000
- 2000-01-27 JP JP2000019043A patent/JP2001209081A/ja active Pending
-
2001
- 2001-01-25 US US09/768,354 patent/US20010010585A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003066261A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光伝送路および光通信システム |
| CN102801091A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-11-28 | 北京化工大学 | 随机光纤激光器 |
| JP6639746B1 (ja) * | 2019-01-08 | 2020-02-05 | 三菱電機株式会社 | レーザ増幅器 |
| WO2020144743A1 (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-16 | 三菱電機株式会社 | レーザ増幅器 |
| WO2021251074A1 (ja) * | 2020-06-11 | 2021-12-16 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ及び光ファイバの製造方法 |
| CN113285335A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-20 | 深圳市铭创光电有限公司 | 一种混合增益半开腔结构2um光纤随机激光器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010010585A1 (en) | 2001-08-02 |
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