JP2001223420A - ラマン増幅器、光伝送システムおよび光ファイバ - Google Patents
ラマン増幅器、光伝送システムおよび光ファイバInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラマン増幅利得が大きいラマン増幅器等を提
供する。 【解決手段】 光伝送システム１は、送信器１０と受信
器２０との間に順にラマン増幅用光ファイバ３１および
光合波器４１が設けられており、また、光合波器４１と
接続されたラマン増幅用励起光源５１を備えている。ラ
マン増幅用励起光源５１から出力されるラマン増幅用の
励起光の波長を、シリカガラス系の光ファイバであるラ
マン増幅用光ファイバ３１において伝送損失が最小とな
るＣバンドまたはＬバンドとする。送信器１０から受信
器２０へ向けて送信する信号光の波長を、この励起光に
よりラマン増幅することが可能な波長帯域である波長
１．６５μｍ帯とする。
供する。 【解決手段】 光伝送システム１は、送信器１０と受信
器２０との間に順にラマン増幅用光ファイバ３１および
光合波器４１が設けられており、また、光合波器４１と
接続されたラマン増幅用励起光源５１を備えている。ラ
マン増幅用励起光源５１から出力されるラマン増幅用の
励起光の波長を、シリカガラス系の光ファイバであるラ
マン増幅用光ファイバ３１において伝送損失が最小とな
るＣバンドまたはＬバンドとする。送信器１０から受信
器２０へ向けて送信する信号光の波長を、この励起光に
よりラマン増幅することが可能な波長帯域である波長
１．６５μｍ帯とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号光を伝送する
とともにラマン増幅するラマン増幅器、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、および、こ
のラマン増幅器のラマン増幅用光ファイバとして用いら
れる光ファイバに関するものである。
とともにラマン増幅するラマン増幅器、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、および、こ
のラマン増幅器のラマン増幅用光ファイバとして用いら
れる光ファイバ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】このラマン増幅器については、例えば、文
献１「J.-P. Blondel, et al., "Error-Free 32x10 Gbi
t/s Unrepeatered Transmission Over 450 km", ECOC'9
9, PD2-6 (1999)」、文献２「T. N. Nilesen, et al.,
1.6 Tb/s (40x40 Gb/s) Transmission Over 4x100 km N
onzero-Dispersion Fiber Using Hybrid Raman/Erbium-
Doped Inline Amplifiers", ECOC'99, PD2-2 (199
9)」、および、特開平１０−２９４５１０号公報などに
記載されている。
献１「J.-P. Blondel, et al., "Error-Free 32x10 Gbi
t/s Unrepeatered Transmission Over 450 km", ECOC'9
9, PD2-6 (1999)」、文献２「T. N. Nilesen, et al.,
1.6 Tb/s (40x40 Gb/s) Transmission Over 4x100 km N
onzero-Dispersion Fiber Using Hybrid Raman/Erbium-
Doped Inline Amplifiers", ECOC'99, PD2-2 (199
9)」、および、特開平１０−２９４５１０号公報などに
記載されている。
【０００５】文献１に記載されたラマン増幅器は、光伝
送路である純石英コア光ファイバに波長１．４８μｍの
励起光を導入して、この純石英コア光ファイバを伝搬す
る波長１．５５μｍ帯の信号光をラマン増幅するもので
ある。文献２に記載されたラマン増幅器は、光伝送路で
ある分散シフト光ファイバに波長１．４５μｍの励起光
を導入して、この分散シフト光ファイバを伝搬する波長
１．５５μｍ帯の信号光をラマン増幅するものである。
また、特開平１０−２９４５１０号公報に記載されたラ
マン増幅器は、伝送路用光ファイバに波長１．５１μｍ
の励起光を導入して、この伝送路用光ファイバを伝搬す
る波長１．５５μｍ帯の信号光をラマン増幅するもので
ある。さらに、上記文献２および上記公報には、ラマン
増幅器を用いるとともに、Ｅｒ元素が光導波領域に添加
された光ファイバを光増幅媒体とする光ファイバ増幅器
（ＥＤＦＡ: Erbium-Doped Fiber Amplifier）をも用い
た光伝送システムが記載されている。
送路である純石英コア光ファイバに波長１．４８μｍの
励起光を導入して、この純石英コア光ファイバを伝搬す
る波長１．５５μｍ帯の信号光をラマン増幅するもので
ある。文献２に記載されたラマン増幅器は、光伝送路で
ある分散シフト光ファイバに波長１．４５μｍの励起光
を導入して、この分散シフト光ファイバを伝搬する波長
１．５５μｍ帯の信号光をラマン増幅するものである。
また、特開平１０−２９４５１０号公報に記載されたラ
マン増幅器は、伝送路用光ファイバに波長１．５１μｍ
の励起光を導入して、この伝送路用光ファイバを伝搬す
る波長１．５５μｍ帯の信号光をラマン増幅するもので
ある。さらに、上記文献２および上記公報には、ラマン
増幅器を用いるとともに、Ｅｒ元素が光導波領域に添加
された光ファイバを光増幅媒体とする光ファイバ増幅器
（ＥＤＦＡ: Erbium-Doped Fiber Amplifier）をも用い
た光伝送システムが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ラマン増幅器において
は、ラマン増幅用光ファイバをできるだけ長くするとと
もに、このラマン増幅用光ファイバにおける信号光のラ
マン増幅利得を大きくすることが重要である。その為に
は、光伝送路でもあるラマン増幅用光ファイバに導入す
る励起光のパワーを大きくし、或いは、励起光波長での
ラマン増幅用光ファイバの伝送損失を小さくすることが
必要である。しかし、従来の技術では、ラマン増幅用光
ファイバがシリカガラス系のものであって、伝送損失が
最小となる波長が１．５５μｍ付近であるから、信号光
波長（１．５５μｍ帯）での損失より励起光波長（１．
４５μｍ〜１．５１μｍ）での損失の方が大きい。励起
光源として一般に用いられる半導体レーザ光源から出力
されるレーザ光（励起光）のパワーに限界があり、ま
た、上記励起光波長の光を光増幅し得る光増幅器が未だ
実用化されていないので、ラマン増幅用光ファイバに導
入する励起光のパワーを大きくするにも限界がある。し
たがって、ラマン増幅器におけるラマン増幅利得を大き
くするにも限界がある。
は、ラマン増幅用光ファイバをできるだけ長くするとと
もに、このラマン増幅用光ファイバにおける信号光のラ
マン増幅利得を大きくすることが重要である。その為に
は、光伝送路でもあるラマン増幅用光ファイバに導入す
る励起光のパワーを大きくし、或いは、励起光波長での
ラマン増幅用光ファイバの伝送損失を小さくすることが
必要である。しかし、従来の技術では、ラマン増幅用光
ファイバがシリカガラス系のものであって、伝送損失が
最小となる波長が１．５５μｍ付近であるから、信号光
波長（１．５５μｍ帯）での損失より励起光波長（１．
４５μｍ〜１．５１μｍ）での損失の方が大きい。励起
光源として一般に用いられる半導体レーザ光源から出力
されるレーザ光（励起光）のパワーに限界があり、ま
た、上記励起光波長の光を光増幅し得る光増幅器が未だ
実用化されていないので、ラマン増幅用光ファイバに導
入する励起光のパワーを大きくするにも限界がある。し
たがって、ラマン増幅器におけるラマン増幅利得を大き
くするにも限界がある。
【０００７】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、ラマン増幅利得が大きいラマン増幅
器、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、および、このラマン増幅器のラマン増幅用光フ
ァイバとして用いられる光ファイバを提供することを目
的とする。
れたものであり、ラマン増幅利得が大きいラマン増幅
器、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、および、このラマン増幅器のラマン増幅用光フ
ァイバとして用いられる光ファイバを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】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
れることにより前記信号光をラマン増幅するラマン増幅
用光ファイバと、(2)波長がＥｒ元素添加光ファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）の増幅波長帯域内にある光を励起光と
して供給する励起光供給手段と、を備えることを特徴と
する。このラマン増幅器によれば、励起光供給手段によ
りラマン増幅用の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。本発明では、ラマン増幅用の励起光の波長を、ラマ
ン増幅用光ファイバ（シリカガラス系の光ファイバ）に
おいて伝送損失が最小となる波長、すなわち、ＥＤＦＡ
の増幅波長帯域内にある波長とする。具体的にはラマン
増幅用の励起光の波長をＣバンド（１５３０ｎｍ〜１５
６５ｎｍ）またはＬバンド（１５７０ｎｍ〜１６０５ｎ
ｍ）とする。そして、信号光の波長を、この励起光によ
りラマン増幅することが可能な波長帯域である波長１．
６５μｍ帯とする。このようにすることで、ラマン増幅
用の励起光がラマン増幅用光ファイバを低損失で伝搬す
ることができるので、ラマン増幅器におけるラマン増幅
利得を大きくすることができる。
器は、(1) 信号光を伝送するとともに、励起光が供給さ
れることにより前記信号光をラマン増幅するラマン増幅
用光ファイバと、(2)波長がＥｒ元素添加光ファイバ増
幅器（ＥＤＦＡ）の増幅波長帯域内にある光を励起光と
して供給する励起光供給手段と、を備えることを特徴と
する。このラマン増幅器によれば、励起光供給手段によ
りラマン増幅用の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。本発明では、ラマン増幅用の励起光の波長を、ラマ
ン増幅用光ファイバ（シリカガラス系の光ファイバ）に
おいて伝送損失が最小となる波長、すなわち、ＥＤＦＡ
の増幅波長帯域内にある波長とする。具体的にはラマン
増幅用の励起光の波長をＣバンド（１５３０ｎｍ〜１５
６５ｎｍ）またはＬバンド（１５７０ｎｍ〜１６０５ｎ
ｍ）とする。そして、信号光の波長を、この励起光によ
りラマン増幅することが可能な波長帯域である波長１．
６５μｍ帯とする。このようにすることで、ラマン増幅
用の励起光がラマン増幅用光ファイバを低損失で伝搬す
ることができるので、ラマン増幅器におけるラマン増幅
利得を大きくすることができる。
【０００９】また、本発明に係るラマン増幅器では、励
起光供給手段は、ＥＤＦＡを有し、このＥＤＦＡにより
励起光を光増幅し、この光増幅した励起光をラマン増幅
用光ファイバに供給することを特徴とする。この場合に
は、ラマン増幅用の励起光はＥＤＦＡにより光増幅され
た後にラマン増幅用光ファイバに供給されるので、ラマ
ン増幅用光ファイバには高パワーのラマン増幅用の励起
光が伝搬する。したがって、ラマン増幅利得を更に大き
くすることができる。
起光供給手段は、ＥＤＦＡを有し、このＥＤＦＡにより
励起光を光増幅し、この光増幅した励起光をラマン増幅
用光ファイバに供給することを特徴とする。この場合に
は、ラマン増幅用の励起光はＥＤＦＡにより光増幅され
た後にラマン増幅用光ファイバに供給されるので、ラマ
ン増幅用光ファイバには高パワーのラマン増幅用の励起
光が伝搬する。したがって、ラマン増幅利得を更に大き
くすることができる。
【００１０】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、中継区間の光伝送路
の少なくとも一部にラマン増幅器のラマン増幅用光ファ
イバが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、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
制した上で、受信端に到達する信号光のパワーを充分な
ものとすることができ、伝送特性が優れたものとなる。
特に、この光伝送システムは、上記の本発明に係るラマ
ン増幅器が中継区間に設けられているので、ラマン増幅
器における信号光のラマン増幅利得が大きく、長距離の
光伝送を行うことができる。
マン増幅器が中継区間に設けられ、中継区間の光伝送路
の少なくとも一部にラマン増幅器のラマン増幅用光ファ
イバが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、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
制した上で、受信端に到達する信号光のパワーを充分な
ものとすることができ、伝送特性が優れたものとなる。
特に、この光伝送システムは、上記の本発明に係るラマ
ン増幅器が中継区間に設けられているので、ラマン増幅
器における信号光のラマン増幅利得が大きく、長距離の
光伝送を行うことができる。
【００１１】また、本発明に係る光伝送システムでは、
信号光波長における波長分散および波長分散スロープの
何れかがラマン増幅用光ファイバと異なる符号である分
散補償光ファイバが中継区間の光伝送路上に設けられて
いることを特徴とする。この場合には、光伝送路の累積
波長分散を広い信号光波長帯域で小さくすることがで
き、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を広帯域で抑
制することができるので、高速・長距離の波長多重伝送
を行うのに好適である。
信号光波長における波長分散および波長分散スロープの
何れかがラマン増幅用光ファイバと異なる符号である分
散補償光ファイバが中継区間の光伝送路上に設けられて
いることを特徴とする。この場合には、光伝送路の累積
波長分散を広い信号光波長帯域で小さくすることがで
き、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を広帯域で抑
制することができるので、高速・長距離の波長多重伝送
を行うのに好適である。
【００１２】本発明に係る光ファイバは、波長１．６５
μｍにおける波長分散の絶対値が０．１〜１０ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍの範囲にあることを特徴とする。この光ファイ
バを上記のラマン増幅用光ファイバとして用いること
で、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制するこ
とができ、また、波長多重伝送の際の非線形光学現象に
因るチャンネル間の相互作用を抑制することができるの
で、伝送特性は優れたものとなる。
μｍにおける波長分散の絶対値が０．１〜１０ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍの範囲にあることを特徴とする。この光ファイ
バを上記のラマン増幅用光ファイバとして用いること
で、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制するこ
とができ、また、波長多重伝送の際の非線形光学現象に
因るチャンネル間の相互作用を抑制することができるの
で、伝送特性は優れたものとなる。
【００１３】本発明に係る光ファイバは、波長１．５５
μｍにおける実効断面積が波長１．６５μｍにおける実
効断面積の８５％以下であることを特徴とする。この光
ファイバを上記のラマン増幅用光ファイバとして用いる
ことで、励起光波長においてはラマン増幅用光ファイバ
の非線形性が大きいことからラマン増幅利得が大きくな
り、信号光波長においてはラマン増幅用光ファイバの非
線形性が小さいことから非線形光学現象に因る信号光の
伝送特性劣化を抑制することができる。
μｍにおける実効断面積が波長１．６５μｍにおける実
効断面積の８５％以下であることを特徴とする。この光
ファイバを上記のラマン増幅用光ファイバとして用いる
ことで、励起光波長においてはラマン増幅用光ファイバ
の非線形性が大きいことからラマン増幅利得が大きくな
り、信号光波長においてはラマン増幅用光ファイバの非
線形性が小さいことから非線形光学現象に因る信号光の
伝送特性劣化を抑制することができる。
【００１４】また、本発明に係るラマン増幅器は、上記
の光ファイバをラマン増幅用光ファイバとして用いるこ
とを特徴とする。この場合には、ラマン増幅利得が大き
くなり、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制す
ることができ、また、波長多重伝送の際の非線形光学現
象に因るチャンネル間の相互作用を抑制することができ
るので、伝送特性は優れたものとなる。
の光ファイバをラマン増幅用光ファイバとして用いるこ
とを特徴とする。この場合には、ラマン増幅利得が大き
くなり、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制す
ることができ、また、波長多重伝送の際の非線形光学現
象に因るチャンネル間の相互作用を抑制することができ
るので、伝送特性は優れたものとなる。
【００１５】
【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。尚、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。尚、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。
【００１６】（第１の実施形態）先ず、本発明の第１の
実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に
係るラマン増幅器および光伝送システムの概略構成図で
ある。本実施形態に係る光伝送システム１は、送信器
（または中継器）１０と受信器（または中継器）２０と
の間に順にラマン増幅用光ファイバ３１および光合波器
４１が設けられており、また、光合波器４１と接続され
たラマン増幅用励起光源５１を備えている。
実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に
係るラマン増幅器および光伝送システムの概略構成図で
ある。本実施形態に係る光伝送システム１は、送信器
（または中継器）１０と受信器（または中継器）２０と
の間に順にラマン増幅用光ファイバ３１および光合波器
４１が設けられており、また、光合波器４１と接続され
たラマン増幅用励起光源５１を備えている。
【００１７】ラマン増幅用光ファイバ３１は、長さが例
えば数ｋｍ〜数十ｋｍであって、光伝送システム１にお
いて信号光を伝送する光伝送路でもあり、ラマン増幅用
の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３
１は、信号光波長帯域において単一モードであり、シリ
カガラス系のものである。
えば数ｋｍ〜数十ｋｍであって、光伝送システム１にお
いて信号光を伝送する光伝送路でもあり、ラマン増幅用
の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３
１は、信号光波長帯域において単一モードであり、シリ
カガラス系のものである。
【００１８】ラマン増幅用励起光源５１は、ラマン増幅
用の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、ラマン増幅
用励起光源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、ラマン増幅用光ファ
イバ３１でラマン増幅された信号光を受信器２０へ向け
て通過させる。なお、ラマン増幅用の励起光の波長は、
信号光の波長より０．１μｍ程度短い。
用の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、ラマン増幅
用励起光源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、ラマン増幅用光ファ
イバ３１でラマン増幅された信号光を受信器２０へ向け
て通過させる。なお、ラマン増幅用の励起光の波長は、
信号光の波長より０．１μｍ程度短い。
【００１９】ラマン増幅用光ファイバ３１、光合波器４
１およびラマン増幅用励起光源５１は、ラマン増幅器を
構成している。このラマン増幅器が送信器１０と受信器
２０との間の中継区間に設けられており、この中継区間
の光伝送路の少なくとも一部にラマン増幅用光ファイバ
３１が用いられている。
１およびラマン増幅用励起光源５１は、ラマン増幅器を
構成している。このラマン増幅器が送信器１０と受信器
２０との間の中継区間に設けられており、この中継区間
の光伝送路の少なくとも一部にラマン増幅用光ファイバ
３１が用いられている。
【００２０】この光伝送システム１では、ラマン増幅用
励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起光は、
光合波器４１を経てラマン増幅用光ファイバ３１に供給
される。送信器１０から送出された信号光は、ラマン増
幅用光ファイバ３１に入射して、ラマン増幅用光ファイ
バ３１を伝搬する際に伝送損失を被る一方でラマン増幅
される。そして、このラマン増幅用光ファイバ３１によ
りラマン増幅された信号光は、光合波器４１を経て受信
器２０に到達し、受信器２０により受信される。
励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起光は、
光合波器４１を経てラマン増幅用光ファイバ３１に供給
される。送信器１０から送出された信号光は、ラマン増
幅用光ファイバ３１に入射して、ラマン増幅用光ファイ
バ３１を伝搬する際に伝送損失を被る一方でラマン増幅
される。そして、このラマン増幅用光ファイバ３１によ
りラマン増幅された信号光は、光合波器４１を経て受信
器２０に到達し、受信器２０により受信される。
【００２１】本実施形態では、ラマン増幅用励起光源５
１から出力されるラマン増幅用の励起光の波長を、ラマ
ン増幅用光ファイバにおいて伝送損失が最小となる波
長、すなわち、ＥＤＦＡの増幅波長帯域内にある波長と
する。具体的にはラマン増幅用の励起光の波長をＣバン
ド（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）またはＬバンド（１
５７０ｎｍ〜１６０５ｎｍ）とする。そして、送信器１
０から受信器２０へ向けて送信する信号光の波長を、こ
の励起光によりラマン増幅することが可能な波長帯域で
ある波長１．６５μｍ帯とする。
１から出力されるラマン増幅用の励起光の波長を、ラマ
ン増幅用光ファイバにおいて伝送損失が最小となる波
長、すなわち、ＥＤＦＡの増幅波長帯域内にある波長と
する。具体的にはラマン増幅用の励起光の波長をＣバン
ド（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）またはＬバンド（１
５７０ｎｍ〜１６０５ｎｍ）とする。そして、送信器１
０から受信器２０へ向けて送信する信号光の波長を、こ
の励起光によりラマン増幅することが可能な波長帯域で
ある波長１．６５μｍ帯とする。
【００２２】このようにすることで、ＣバンドまたはＬ
バンドの励起光がラマン増幅用光ファイバ３１を低損失
で伝搬することができるので、ラマン増幅器（ラマン増
幅用光ファイバ３１、光合波器４１およびラマン増幅用
励起光源５１を含んで構成される）におけるラマン増幅
利得を大きくすることができる。なお、波長１．６５μ
ｍ帯の信号光については、波長１．５５μｍ帯とした場
合と比較すればラマン増幅用光ファイバ３１での伝送損
失が大きいが、ラマン増幅利得が大きいので、実効的損
失（＝伝送損失−ラマン増幅利得）を小さくすることが
できる。したがって、この光伝送システム１では、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した上で、受信
局２０に到達する信号光のパワーを充分なものとするこ
とができ、伝送特性が優れたものとなる。
バンドの励起光がラマン増幅用光ファイバ３１を低損失
で伝搬することができるので、ラマン増幅器（ラマン増
幅用光ファイバ３１、光合波器４１およびラマン増幅用
励起光源５１を含んで構成される）におけるラマン増幅
利得を大きくすることができる。なお、波長１．６５μ
ｍ帯の信号光については、波長１．５５μｍ帯とした場
合と比較すればラマン増幅用光ファイバ３１での伝送損
失が大きいが、ラマン増幅利得が大きいので、実効的損
失（＝伝送損失−ラマン増幅利得）を小さくすることが
できる。したがって、この光伝送システム１では、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した上で、受信
局２０に到達する信号光のパワーを充分なものとするこ
とができ、伝送特性が優れたものとなる。
【００２３】また、ラマン増幅用光ファイバ３１は、波
長１．６５μｍにおける波長分散の絶対値が０．１〜１
０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあるのが好適である。この
ように、波長１．６５μｍにおける波長分散の絶対値を
１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とすることで、累積波長分散
に因る信号光の波形劣化を抑制することができる。ま
た、波長１．６５μｍにおける波長分散の絶対値を０．
１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上とすることで、波長多重伝送の
際の非線形光学現象に因るチャンネル間の相互作用を抑
制することができる。したがって、伝送特性は更に優れ
たものとなる。
長１．６５μｍにおける波長分散の絶対値が０．１〜１
０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあるのが好適である。この
ように、波長１．６５μｍにおける波長分散の絶対値を
１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とすることで、累積波長分散
に因る信号光の波形劣化を抑制することができる。ま
た、波長１．６５μｍにおける波長分散の絶対値を０．
１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上とすることで、波長多重伝送の
際の非線形光学現象に因るチャンネル間の相互作用を抑
制することができる。したがって、伝送特性は更に優れ
たものとなる。
【００２４】また、ラマン増幅用光ファイバ３１は、波
長１．５５μｍにおける実効断面積が波長１．６５μｍ
における実効断面積の８５％以下であるのが好適であ
る。このようにすることで、励起光波長においてはラマ
ン増幅用光ファイバ３１の非線形性が大きいことからラ
マン増幅利得が大きくなり、信号光波長においてはラマ
ン増幅用光ファイバ３１の非線形性が小さいことから非
線形光学現象に因る信号光の伝送特性劣化を抑制するこ
とができる。
長１．５５μｍにおける実効断面積が波長１．６５μｍ
における実効断面積の８５％以下であるのが好適であ
る。このようにすることで、励起光波長においてはラマ
ン増幅用光ファイバ３１の非線形性が大きいことからラ
マン増幅利得が大きくなり、信号光波長においてはラマ
ン増幅用光ファイバ３１の非線形性が小さいことから非
線形光学現象に因る信号光の伝送特性劣化を抑制するこ
とができる。
【００２５】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態に
係るラマン増幅器および光伝送システムの概略構成図で
ある。本実施形態に係る光伝送システム２は、第１の実
施形態に係る光伝送システム１に加えてＥＤＦＡ６１を
備えるものである。また、本実施形態では、ラマン増幅
用光ファイバ３１、光合波器４１、ラマン増幅用励起光
源５１およびＥＤＦＡ６１がラマン増幅器を構成してい
る。
実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態に
係るラマン増幅器および光伝送システムの概略構成図で
ある。本実施形態に係る光伝送システム２は、第１の実
施形態に係る光伝送システム１に加えてＥＤＦＡ６１を
備えるものである。また、本実施形態では、ラマン増幅
用光ファイバ３１、光合波器４１、ラマン増幅用励起光
源５１およびＥＤＦＡ６１がラマン増幅器を構成してい
る。
【００２６】ＥＤＦＡ６１は、Ｅｒ元素が光導波領域に
添加された光増幅用光ファイバ６１２を光増幅媒体とす
る光ファイバ増幅器であり、ラマン増幅用励起光源５１
から出力されたラマン増幅用のＣバンドまたはＬバンド
の励起光を光増幅し、この光増幅した励起光を光合波器
４１へ向けて出力する。ＥＤＦＡ６１は、入力端から出
力端へ順に光アイソレータ６１１、光増幅用光ファイバ
６１２、光合波器６１３および光アイソレータ６１３を
備え、また、光合波器６１３と接続された励起光源６１
５を備えている。
添加された光増幅用光ファイバ６１２を光増幅媒体とす
る光ファイバ増幅器であり、ラマン増幅用励起光源５１
から出力されたラマン増幅用のＣバンドまたはＬバンド
の励起光を光増幅し、この光増幅した励起光を光合波器
４１へ向けて出力する。ＥＤＦＡ６１は、入力端から出
力端へ順に光アイソレータ６１１、光増幅用光ファイバ
６１２、光合波器６１３および光アイソレータ６１３を
備え、また、光合波器６１３と接続された励起光源６１
５を備えている。
【００２７】光増幅用光ファイバ６１２は、Ｅｒ元素が
光導波領域に添加されたシリカガラス系の光ファイバで
あり、励起光源６１５から出力された励起光（波長１．
４８μｍまたは０．９８μｍ）が供給されることによ
り、ラマン増幅用励起光源５１から出力されたラマン増
幅用の励起光（ＣバンドまたはＬバンド）を光増幅す
る。光アイソレータ６１１，６１２それぞれは、ラマン
増幅用励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起
光を順方向に通過させるが、逆方向に進む光を遮断す
る。励起光源６１５は、光増幅用光ファイバ６１２に添
加されたＥｒ元素を励起する為の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６１３は、励起光源６１５から出力された励起
光を光増幅用光ファイバ６１２へ導入するとともに、光
増幅用光ファイバ６１２で光増幅されたラマン増幅用の
励起光を光アイソレータ６１４へ向けて通過させる。
光導波領域に添加されたシリカガラス系の光ファイバで
あり、励起光源６１５から出力された励起光（波長１．
４８μｍまたは０．９８μｍ）が供給されることによ
り、ラマン増幅用励起光源５１から出力されたラマン増
幅用の励起光（ＣバンドまたはＬバンド）を光増幅す
る。光アイソレータ６１１，６１２それぞれは、ラマン
増幅用励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起
光を順方向に通過させるが、逆方向に進む光を遮断す
る。励起光源６１５は、光増幅用光ファイバ６１２に添
加されたＥｒ元素を励起する為の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６１３は、励起光源６１５から出力された励起
光を光増幅用光ファイバ６１２へ導入するとともに、光
増幅用光ファイバ６１２で光増幅されたラマン増幅用の
励起光を光アイソレータ６１４へ向けて通過させる。
【００２８】この光伝送システム２では、ラマン増幅用
励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起光は、
ＥＤＦＡ６１により光増幅され、光合波器４１を経てラ
マン増幅用光ファイバ３１に供給される。送信器１０か
ら送出された信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３１に
入射して、ラマン増幅用光ファイバ３１を伝搬する際に
伝送損失を被る一方でラマン増幅される。そして、この
ラマン増幅用光ファイバ３１によりラマン増幅された信
号光は、光合波器４１を経て受信器２０に到達し、受信
器２０により受信される。
励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起光は、
ＥＤＦＡ６１により光増幅され、光合波器４１を経てラ
マン増幅用光ファイバ３１に供給される。送信器１０か
ら送出された信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３１に
入射して、ラマン増幅用光ファイバ３１を伝搬する際に
伝送損失を被る一方でラマン増幅される。そして、この
ラマン増幅用光ファイバ３１によりラマン増幅された信
号光は、光合波器４１を経て受信器２０に到達し、受信
器２０により受信される。
【００２９】本実施形態に係る光伝送システム２は、第
１の実施形態に係る光伝送システム１が奏する効果に加
えて、以下のような効果をも奏する。すなわち、本実施
形態では、ラマン増幅用励起光源５１から出力されたラ
マン増幅用の励起光はＥＤＦＡ６１により光増幅された
後にラマン増幅用光ファイバ３１に供給されるので、ラ
マン増幅用光ファイバ３１には高パワーのラマン増幅用
の励起光が伝搬する。したがって、第１の実施形態の場
合と比べて、本実施形態では、ラマン増幅利得を更に大
きくすることができる。
１の実施形態に係る光伝送システム１が奏する効果に加
えて、以下のような効果をも奏する。すなわち、本実施
形態では、ラマン増幅用励起光源５１から出力されたラ
マン増幅用の励起光はＥＤＦＡ６１により光増幅された
後にラマン増幅用光ファイバ３１に供給されるので、ラ
マン増幅用光ファイバ３１には高パワーのラマン増幅用
の励起光が伝搬する。したがって、第１の実施形態の場
合と比べて、本実施形態では、ラマン増幅利得を更に大
きくすることができる。
【００３０】次に、本実施形態に係る光伝送システム２
の具体的な実施例について説明する。本実施例では、送
信器１０から送出される信号光の波長は１６６０ｎｍで
ある。ラマン増幅用励起光源５１から出力されるラマン
増幅用の励起光の波長は１５５０ｎｍであり、この励起
光はＥＤＦＡ６１によりパワー５Ｗまで光増幅される。
ラマン増幅用光ファイバ３１は、信号光波長１６６０ｎ
ｍにおいて、波長分散が２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであ
り、分散スロープが０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであ
り、伝送損失が０．２２ｄＢ／ｋｍであり、実効断面積
が５７μｍ2である。また、ラマン増幅用光ファイバ３
１は、ラマン増幅用励起光波長１５５０ｎｍにおいて、
伝送損失が０．２０ｄＢ／ｋｍであり、実効断面積が４
４μｍ2である。
の具体的な実施例について説明する。本実施例では、送
信器１０から送出される信号光の波長は１６６０ｎｍで
ある。ラマン増幅用励起光源５１から出力されるラマン
増幅用の励起光の波長は１５５０ｎｍであり、この励起
光はＥＤＦＡ６１によりパワー５Ｗまで光増幅される。
ラマン増幅用光ファイバ３１は、信号光波長１６６０ｎ
ｍにおいて、波長分散が２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであ
り、分散スロープが０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであ
り、伝送損失が０．２２ｄＢ／ｋｍであり、実効断面積
が５７μｍ2である。また、ラマン増幅用光ファイバ３
１は、ラマン増幅用励起光波長１５５０ｎｍにおいて、
伝送損失が０．２０ｄＢ／ｋｍであり、実効断面積が４
４μｍ2である。
【００３１】このように、ＥＤＦＡ６１によりパワー５
Ｗまで光増幅されたラマン増幅用の励起光がラマン増幅
用光ファイバ３１に供給され、しかも、ラマン増幅用励
起光波長１５５０ｎｍにおけるラマン増幅用光ファイバ
３１の伝送損失が小さいので、ラマン増幅利得が従来以
上に大きくなる。また、ラマン増幅用光ファイバ３１の
実効断面積は、信号光波長１６６０ｎｍにおいては大き
く、ラマン増幅用励起光波長１５５０ｎｍにおいては小
さい（信号光波長１６６０ｎｍの場合の８５％以下であ
る）ので、非線形光学現象に因る信号光の伝送特性劣化
を抑制しつつ、ラマン増幅利得を大きくすることができ
る。さらに、信号光波長１６６０ｎｍにおいてラマン増
幅用光ファイバ３１の波長分散の絶対値が小さいので、
累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制することが
できる。
Ｗまで光増幅されたラマン増幅用の励起光がラマン増幅
用光ファイバ３１に供給され、しかも、ラマン増幅用励
起光波長１５５０ｎｍにおけるラマン増幅用光ファイバ
３１の伝送損失が小さいので、ラマン増幅利得が従来以
上に大きくなる。また、ラマン増幅用光ファイバ３１の
実効断面積は、信号光波長１６６０ｎｍにおいては大き
く、ラマン増幅用励起光波長１５５０ｎｍにおいては小
さい（信号光波長１６６０ｎｍの場合の８５％以下であ
る）ので、非線形光学現象に因る信号光の伝送特性劣化
を抑制しつつ、ラマン増幅利得を大きくすることができ
る。さらに、信号光波長１６６０ｎｍにおいてラマン増
幅用光ファイバ３１の波長分散の絶対値が小さいので、
累積波長分散に因る信号光の波形劣化を抑制することが
できる。
【００３２】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について説明する。図３は、第３の実施形態に
係るラマン増幅器および光伝送システムの概略構成図で
ある。本実施形態に係る光伝送システム３は、送信器
（または中継器）１０と受信器（または中継器）２０と
の間に順に、ラマン増幅用光ファイバ３１、分散補償光
ファイバ７１、光合波器４１、ラマン増幅用光ファイバ
３２、分散補償光ファイバ７２および光合波器４２が設
けられている。また、光合波器４１にラマン増幅用励起
光源５１が接続され、光合波器４２にラマン増幅用励起
光源５２が接続されている。
実施形態について説明する。図３は、第３の実施形態に
係るラマン増幅器および光伝送システムの概略構成図で
ある。本実施形態に係る光伝送システム３は、送信器
（または中継器）１０と受信器（または中継器）２０と
の間に順に、ラマン増幅用光ファイバ３１、分散補償光
ファイバ７１、光合波器４１、ラマン増幅用光ファイバ
３２、分散補償光ファイバ７２および光合波器４２が設
けられている。また、光合波器４１にラマン増幅用励起
光源５１が接続され、光合波器４２にラマン増幅用励起
光源５２が接続されている。
【００３３】ラマン増幅用光ファイバ３１，３２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３において信号光を伝送する光伝送路でもあ
り、ラマン増幅用の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。これらラマン
増幅用光ファイバ３１，３２それぞれは、信号光波長帯
域において単一モードであり、シリカガラス系のもので
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３において信号光を伝送する光伝送路でもあ
り、ラマン増幅用の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。これらラマン
増幅用光ファイバ３１，３２それぞれは、信号光波長帯
域において単一モードであり、シリカガラス系のもので
ある。
【００３４】分散補償光ファイバ７１，７２それぞれ
は、信号光波長における波長分散および分散スロープの
何れかがラマン増幅用光ファイバ３１，３２と異なる符
号を有しており、ラマン増幅用光ファイバ３１，３２の
波長分散または分散スロープを補償する。分散補償光フ
ァイバ７１，７２それぞれは、コイル状に巻かれてモジ
ュール化されていてもよいし、ラマン増幅用光ファイバ
３１，３２とともに敷設されていてもよい。分散補償光
ファイバ７１とラマン増幅用光ファイバ３１とは、光コ
ネクタにより接続されていてもよいが、接続損失を小さ
くする上では融着接続されているのが好適である。同様
に、分散補償光ファイバ７２とラマン増幅用光ファイバ
３２とは、光コネクタにより接続されていてもよいが、
接続損失を小さくする上では融着接続されているのが好
適である。なお、これら分散補償光ファイバ７１，７２
でも信号光はラマン増幅され得る。
は、信号光波長における波長分散および分散スロープの
何れかがラマン増幅用光ファイバ３１，３２と異なる符
号を有しており、ラマン増幅用光ファイバ３１，３２の
波長分散または分散スロープを補償する。分散補償光フ
ァイバ７１，７２それぞれは、コイル状に巻かれてモジ
ュール化されていてもよいし、ラマン増幅用光ファイバ
３１，３２とともに敷設されていてもよい。分散補償光
ファイバ７１とラマン増幅用光ファイバ３１とは、光コ
ネクタにより接続されていてもよいが、接続損失を小さ
くする上では融着接続されているのが好適である。同様
に、分散補償光ファイバ７２とラマン増幅用光ファイバ
３２とは、光コネクタにより接続されていてもよいが、
接続損失を小さくする上では融着接続されているのが好
適である。なお、これら分散補償光ファイバ７１，７２
でも信号光はラマン増幅され得る。
【００３５】ラマン増幅用励起光源５１，５２それぞれ
は、ラマン増幅用の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、ラマン増幅用励起光源５１から出力されＥＤＦＡ６
１により光増幅された励起光を分散補償光ファイバ７１
およびラマン増幅用光ファイバ３１へ導入するととも
に、これらでラマン増幅された信号光を下流へ通過させ
る。同様に、光合波器４２は、ラマン増幅用励起光源５
２から出力されＥＤＦＡ６２により光増幅された励起光
を分散補償光ファイバ７２およびラマン増幅用光ファイ
バ３２へ導入するとともに、これらでラマン増幅された
信号光を受信器２０へ向けて通過させる。
は、ラマン増幅用の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、ラマン増幅用励起光源５１から出力されＥＤＦＡ６
１により光増幅された励起光を分散補償光ファイバ７１
およびラマン増幅用光ファイバ３１へ導入するととも
に、これらでラマン増幅された信号光を下流へ通過させ
る。同様に、光合波器４２は、ラマン増幅用励起光源５
２から出力されＥＤＦＡ６２により光増幅された励起光
を分散補償光ファイバ７２およびラマン増幅用光ファイ
バ３２へ導入するとともに、これらでラマン増幅された
信号光を受信器２０へ向けて通過させる。
【００３６】ＥＤＦＡ６１，６２それぞれは、Ｅｒ元素
が光導波領域に添加された光増幅用光ファイバを光増幅
媒体とする光ファイバ増幅器である。ＥＤＦＡ６１は、
ラマン増幅用励起光源５１から出力されたラマン増幅用
のＣバンドまたはＬバンドの励起光を光増幅し、この光
増幅した励起光を光合波器４１へ向けて出力する。同様
に、ＥＤＦＡ６２は、ラマン増幅用励起光源５２から出
力されたラマン増幅用のＣバンドまたはＬバンドの励起
光を光増幅し、この光増幅した励起光を光合波器４２へ
向けて出力する。ＥＤＦＡ６１，６２それぞれの構成
は、図２中に示したものと同様である。
が光導波領域に添加された光増幅用光ファイバを光増幅
媒体とする光ファイバ増幅器である。ＥＤＦＡ６１は、
ラマン増幅用励起光源５１から出力されたラマン増幅用
のＣバンドまたはＬバンドの励起光を光増幅し、この光
増幅した励起光を光合波器４１へ向けて出力する。同様
に、ＥＤＦＡ６２は、ラマン増幅用励起光源５２から出
力されたラマン増幅用のＣバンドまたはＬバンドの励起
光を光増幅し、この光増幅した励起光を光合波器４２へ
向けて出力する。ＥＤＦＡ６１，６２それぞれの構成
は、図２中に示したものと同様である。
【００３７】この光伝送システム３では、ラマン増幅用
励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起光は、
ＥＤＦＡ６１により光増幅され、光合波器４１を経て分
散補償光ファイバ７１およびラマン増幅用光ファイバ３
１に供給される。同様に、ラマン増幅用励起光源５２か
ら出力されたラマン増幅用の励起光は、ＥＤＦＡ６２に
より光増幅され、光合波器４２を経て分散補償光ファイ
バ７２およびラマン増幅用光ファイバ３２に供給され
る。送信器１０から送出された信号光は、ラマン増幅用
光ファイバ３１、分散補償光ファイバ７１、光合波器４
１、ラマン増幅用光ファイバ３２、分散補償光ファイバ
７２および光合波器４２を順に経て、受信器２０に到達
して受信される。この信号光は、ラマン増幅用光ファイ
バ３１，３２それぞれを伝搬する際に伝送損失を被る一
方でラマン増幅される。また、信号光は、分散補償光フ
ァイバ７１，７２それぞれを伝搬する際にも伝送損失を
被る一方でラマン増幅され得る。
励起光源５１から出力されたラマン増幅用の励起光は、
ＥＤＦＡ６１により光増幅され、光合波器４１を経て分
散補償光ファイバ７１およびラマン増幅用光ファイバ３
１に供給される。同様に、ラマン増幅用励起光源５２か
ら出力されたラマン増幅用の励起光は、ＥＤＦＡ６２に
より光増幅され、光合波器４２を経て分散補償光ファイ
バ７２およびラマン増幅用光ファイバ３２に供給され
る。送信器１０から送出された信号光は、ラマン増幅用
光ファイバ３１、分散補償光ファイバ７１、光合波器４
１、ラマン増幅用光ファイバ３２、分散補償光ファイバ
７２および光合波器４２を順に経て、受信器２０に到達
して受信される。この信号光は、ラマン増幅用光ファイ
バ３１，３２それぞれを伝搬する際に伝送損失を被る一
方でラマン増幅される。また、信号光は、分散補償光フ
ァイバ７１，７２それぞれを伝搬する際にも伝送損失を
被る一方でラマン増幅され得る。
【００３８】本実施形態に係る光伝送システム２は、第
１の実施形態に係る光伝送システム１が奏する効果に加
えて、以下のような効果をも奏する。すなわち、本実施
形態では、信号光波長における波長分散および波長分散
スロープの何れかがラマン増幅用光ファイバ３１，３２
と異なる符号である分散補償光ファイバ７１，７２が光
伝送路上に設けられているので、送信器１０から受信器
２０までの光伝送路の累積波長分散を広い信号光波長帯
域で小さくすることができる。したがって、累積波長分
散に因る信号光の波形劣化を広帯域で抑制することがで
きるので、高速・長距離の波長多重伝送を行うのに好適
である。
１の実施形態に係る光伝送システム１が奏する効果に加
えて、以下のような効果をも奏する。すなわち、本実施
形態では、信号光波長における波長分散および波長分散
スロープの何れかがラマン増幅用光ファイバ３１，３２
と異なる符号である分散補償光ファイバ７１，７２が光
伝送路上に設けられているので、送信器１０から受信器
２０までの光伝送路の累積波長分散を広い信号光波長帯
域で小さくすることができる。したがって、累積波長分
散に因る信号光の波形劣化を広帯域で抑制することがで
きるので、高速・長距離の波長多重伝送を行うのに好適
である。
【００３９】次に、本実施形態に係る光伝送システム３
の具体的な実施例について説明する。本実施例では、送
信器１０から送出される信号光の波長は１６４８ｎｍ、
１６４９ｎｍ、１６５０ｎｍおよび１６５１ｎｍであ
り、これら４波の信号光が波長多重されて送信器１０よ
り送出され、受信器２０では各波長の信号光が分波され
て受信される。ラマン増幅用励起光源５１から出力され
るラマン増幅用の励起光の波長は１５４５ｎｍであり、
この励起光はＥＤＦＡ６１によりパワー５Ｗまで光増幅
される。同様に、ラマン増幅用励起光源５２から出力さ
れるラマン増幅用の励起光の波長も１５４５ｎｍであ
り、この励起光はＥＤＦＡ６２によりパワー５Ｗまで光
増幅される。
の具体的な実施例について説明する。本実施例では、送
信器１０から送出される信号光の波長は１６４８ｎｍ、
１６４９ｎｍ、１６５０ｎｍおよび１６５１ｎｍであ
り、これら４波の信号光が波長多重されて送信器１０よ
り送出され、受信器２０では各波長の信号光が分波され
て受信される。ラマン増幅用励起光源５１から出力され
るラマン増幅用の励起光の波長は１５４５ｎｍであり、
この励起光はＥＤＦＡ６１によりパワー５Ｗまで光増幅
される。同様に、ラマン増幅用励起光源５２から出力さ
れるラマン増幅用の励起光の波長も１５４５ｎｍであ
り、この励起光はＥＤＦＡ６２によりパワー５Ｗまで光
増幅される。
【００４０】ラマン増幅用光ファイバ３１，３２それぞ
れは、信号光波長１６５０ｎｍにおいて、波長分散が
８．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープが０．０
６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、伝送損失が０．２１ｄＢ
／ｋｍである。また、ラマン増幅用光ファイバ３１，３
２それぞれは、ラマン増幅用励起光波長１５４５ｎｍに
おいて伝送損失が０．２０ｄＢ／ｋｍである。一方、分
散補償光ファイバ７１，７２それぞれは、信号光波長１
６５０ｎｍにおいて、波長分散が−４１．８ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍであり、分散スロープが−０．３１ｐｓ／ｎｍ2
／ｋｍであり、伝送損失が０．３５ｄＢ／ｋｍである。
また、分散補償光ファイバ７１，７２それぞれは、ラマ
ン増幅用励起光波長１５４５ｎｍにおいて伝送損失が
０．３３ｄＢ／ｋｍである。
れは、信号光波長１６５０ｎｍにおいて、波長分散が
８．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープが０．０
６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、伝送損失が０．２１ｄＢ
／ｋｍである。また、ラマン増幅用光ファイバ３１，３
２それぞれは、ラマン増幅用励起光波長１５４５ｎｍに
おいて伝送損失が０．２０ｄＢ／ｋｍである。一方、分
散補償光ファイバ７１，７２それぞれは、信号光波長１
６５０ｎｍにおいて、波長分散が−４１．８ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍであり、分散スロープが−０．３１ｐｓ／ｎｍ2
／ｋｍであり、伝送損失が０．３５ｄＢ／ｋｍである。
また、分散補償光ファイバ７１，７２それぞれは、ラマ
ン増幅用励起光波長１５４５ｎｍにおいて伝送損失が
０．３３ｄＢ／ｋｍである。
【００４１】このように、ＥＤＦＡ６１，６２によりパ
ワー５Ｗまで光増幅されたラマン増幅用の励起光がラマ
ン増幅用光ファイバ３１，３２および分散補償光ファイ
バ７１，７２に供給され、しかも、ラマン増幅用励起光
波長１５４５ｎｍにおけるラマン増幅用光ファイバ３
１，３２の伝送損失が小さいので、ラマン増幅利得が従
来以上に大きくなる。また、信号光波長において、ラマ
ン増幅用光ファイバ３１，３２の波長分散は分散補償光
ファイバ７１，７２の波長分散と逆符号であり、ラマン
増幅用光ファイバ３１，３２の分散スロープは分散補償
光ファイバ７１，７２の分散スロープと逆符号であるの
で、ラマン増幅用光ファイバ３１，３２の波長分散およ
び分散スロープは分散補償光ファイバ７１，７２により
補償され、送信器１０から受信器２０までの光伝送路の
累積波長分散を広い信号光波長帯域で小さくすることが
でき、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を広帯域で
抑制することができるので、高速・長距離の波長多重伝
送を行うのに好適である。
ワー５Ｗまで光増幅されたラマン増幅用の励起光がラマ
ン増幅用光ファイバ３１，３２および分散補償光ファイ
バ７１，７２に供給され、しかも、ラマン増幅用励起光
波長１５４５ｎｍにおけるラマン増幅用光ファイバ３
１，３２の伝送損失が小さいので、ラマン増幅利得が従
来以上に大きくなる。また、信号光波長において、ラマ
ン増幅用光ファイバ３１，３２の波長分散は分散補償光
ファイバ７１，７２の波長分散と逆符号であり、ラマン
増幅用光ファイバ３１，３２の分散スロープは分散補償
光ファイバ７１，７２の分散スロープと逆符号であるの
で、ラマン増幅用光ファイバ３１，３２の波長分散およ
び分散スロープは分散補償光ファイバ７１，７２により
補償され、送信器１０から受信器２０までの光伝送路の
累積波長分散を広い信号光波長帯域で小さくすることが
でき、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を広帯域で
抑制することができるので、高速・長距離の波長多重伝
送を行うのに好適である。
【００４２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係るラマン増幅器は、ラマン増幅用の励起光の波長を、
ラマン増幅用光ファイバにおいて伝送損失が最小となる
波長、すなわち、ＥＤＦＡの増幅波長帯域内にある波長
とする。具体的にはラマン増幅用の励起光の波長をＣバ
ンド（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）またはＬバンド
（１５７０ｎｍ〜１６０５ｎｍ）とする。そして、信号
光の波長を、この励起光によりラマン増幅することが可
能な波長帯域である波長１．６５μｍ帯とする。このよ
うにすることで、ラマン増幅用の励起光がラマン増幅用
光ファイバを低損失で伝搬することができるので、ラマ
ン増幅器におけるラマン増幅利得を大きくすることがで
きる。また、ＥＤＦＡにより光増幅した励起光をラマン
増幅用光ファイバに供給する場合には、ラマン増幅用光
ファイバには高パワーのラマン増幅用の励起光が伝搬す
るので、ラマン増幅利得を更に大きくすることができ
る。
係るラマン増幅器は、ラマン増幅用の励起光の波長を、
ラマン増幅用光ファイバにおいて伝送損失が最小となる
波長、すなわち、ＥＤＦＡの増幅波長帯域内にある波長
とする。具体的にはラマン増幅用の励起光の波長をＣバ
ンド（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）またはＬバンド
（１５７０ｎｍ〜１６０５ｎｍ）とする。そして、信号
光の波長を、この励起光によりラマン増幅することが可
能な波長帯域である波長１．６５μｍ帯とする。このよ
うにすることで、ラマン増幅用の励起光がラマン増幅用
光ファイバを低損失で伝搬することができるので、ラマ
ン増幅器におけるラマン増幅利得を大きくすることがで
きる。また、ＥＤＦＡにより光増幅した励起光をラマン
増幅用光ファイバに供給する場合には、ラマン増幅用光
ファイバには高パワーのラマン増幅用の励起光が伝搬す
るので、ラマン増幅利得を更に大きくすることができ
る。
【００４３】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、中継区間の光伝送路
の少なくとも一部にラマン増幅器のラマン増幅用光ファ
イバが用いられるものである。この光伝送システムによ
れば、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した
上で、受信端に到達する信号光のパワーを充分なものと
することができ、伝送特性が優れたものとなる。特に、
この光伝送システムは、上記の本発明に係るラマン増幅
器が中継区間に設けられているので、ラマン増幅器にお
ける信号光のラマン増幅利得が大きく、長距離の光伝送
を行うことができる。また、信号光波長における波長分
散および波長分散スロープの何れかがラマン増幅用光フ
ァイバと異なる符号である分散補償光ファイバが中継区
間の光伝送路上に設けられている場合には、光伝送路の
累積波長分散を広い信号光波長帯域で小さくすることが
でき、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を広帯域で
抑制することができるので、高速・長距離の波長多重伝
送を行うのに好適である。
マン増幅器が中継区間に設けられ、中継区間の光伝送路
の少なくとも一部にラマン増幅器のラマン増幅用光ファ
イバが用いられるものである。この光伝送システムによ
れば、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した
上で、受信端に到達する信号光のパワーを充分なものと
することができ、伝送特性が優れたものとなる。特に、
この光伝送システムは、上記の本発明に係るラマン増幅
器が中継区間に設けられているので、ラマン増幅器にお
ける信号光のラマン増幅利得が大きく、長距離の光伝送
を行うことができる。また、信号光波長における波長分
散および波長分散スロープの何れかがラマン増幅用光フ
ァイバと異なる符号である分散補償光ファイバが中継区
間の光伝送路上に設けられている場合には、光伝送路の
累積波長分散を広い信号光波長帯域で小さくすることが
でき、累積波長分散に因る信号光の波形劣化を広帯域で
抑制することができるので、高速・長距離の波長多重伝
送を行うのに好適である。
【００４４】本発明に係る光ファイバは、波長１．６５
μｍにおける波長分散の絶対値が０．１〜１０ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍの範囲にある。この光ファイバを上記のラマン
増幅用光ファイバとして用いることで、累積波長分散に
因る信号光の波形劣化を抑制することができ、また、波
長多重伝送の際の非線形光学現象に因るチャンネル間の
相互作用を抑制することができるので、伝送特性は優れ
たものとなる。また、本発明に係る光ファイバは、波長
１．５５μｍにおける実効断面積が波長１．６５μｍに
おける実効断面積の８５％以下である。この光ファイバ
を上記のラマン増幅用光ファイバとして用いることで、
励起光波長においてはラマン増幅用光ファイバの非線形
性が大きいことからラマン増幅利得が大きくなり、信号
光波長においてはラマン増幅用光ファイバの非線形性が
小さいことから非線形光学現象に因る信号光の伝送特性
劣化を抑制することができる。
μｍにおける波長分散の絶対値が０．１〜１０ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍの範囲にある。この光ファイバを上記のラマン
増幅用光ファイバとして用いることで、累積波長分散に
因る信号光の波形劣化を抑制することができ、また、波
長多重伝送の際の非線形光学現象に因るチャンネル間の
相互作用を抑制することができるので、伝送特性は優れ
たものとなる。また、本発明に係る光ファイバは、波長
１．５５μｍにおける実効断面積が波長１．６５μｍに
おける実効断面積の８５％以下である。この光ファイバ
を上記のラマン増幅用光ファイバとして用いることで、
励起光波長においてはラマン増幅用光ファイバの非線形
性が大きいことからラマン増幅利得が大きくなり、信号
光波長においてはラマン増幅用光ファイバの非線形性が
小さいことから非線形光学現象に因る信号光の伝送特性
劣化を抑制することができる。
【００４５】また、本発明に係るラマン増幅器は、上記
の光ファイバをラマン増幅用光ファイバとして用いる。
この場合には、ラマン増幅利得が大きくなり、累積波長
分散に因る信号光の波形劣化を抑制することができ、ま
た、波長多重伝送の際の非線形光学現象に因るチャンネ
ル間の相互作用を抑制することができるので、伝送特性
は優れたものとなる。
の光ファイバをラマン増幅用光ファイバとして用いる。
この場合には、ラマン増幅利得が大きくなり、累積波長
分散に因る信号光の波形劣化を抑制することができ、ま
た、波長多重伝送の際の非線形光学現象に因るチャンネ
ル間の相互作用を抑制することができるので、伝送特性
は優れたものとなる。
【図１】第１の実施形態に係るラマン増幅器および光伝
送システムの概略構成図である。
送システムの概略構成図である。
【図２】第２の実施形態に係るラマン増幅器および光伝
送システムの概略構成図である。
送システムの概略構成図である。
【図３】第３の実施形態に係るラマン増幅器および光伝
送システムの概略構成図である。
送システムの概略構成図である。
１〜３…光伝送システム、１０…送信器、２０…受信
器、３１，３２…ラマン増幅用光ファイバ、４１，４２
…光合波器、５１，５２…ラマン増幅用励起光源、６
１，６２…Ｅｒ元素添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦ
Ａ）、７１，７２…分散補償光ファイバ。
器、３１，３２…ラマン増幅用光ファイバ、４１，４２
…光合波器、５１，５２…ラマン増幅用励起光源、６
１，６２…Ｅｒ元素添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦ
Ａ）、７１，７２…分散補償光ファイバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 茂 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 AB03Z AB18X AD16 5F072 AB09 AK06 JJ04 JJ20 KK11 KK30 PP07 QQ07 RR01 SS01 YY17
Claims (7)
- 【請求項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前記信号光をラマン増幅するラマン
増幅用光ファイバと、 波長がＥｒ元素添加光ファイバ増幅器の増幅波長帯域内
にある光を前記励起光として前記ラマン増幅用光ファイ
バに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２】 前記励起光供給手段は、Ｅｒ元素添加光
ファイバ増幅器を有し、このＥｒ元素添加光ファイバ増
幅器により前記励起光を光増幅し、この光増幅した前記
励起光を前記ラマン増幅用光ファイバに供給することを
特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。 - 【請求項３】 請求項１記載のラマン増幅器が中継区間
に設けられ、前記中継区間の光伝送路の少なくとも一部
に前記ラマン増幅器のラマン増幅用光ファイバが用いら
れることを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項４】 信号光波長における波長分散および波長
分散スロープの何れかが前記ラマン増幅用光ファイバと
異なる符号である分散補償光ファイバが前記中継区間の
光伝送路上に設けられていることを特徴とする請求項３
記載の光伝送システム。 - 【請求項５】 波長１．６５μｍにおける波長分散の絶
対値が０．１〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあること
を特徴とする光ファイバ。 - 【請求項６】 波長１．５５μｍにおける実効断面積が
波長１．６５μｍにおける実効断面積の８５％以下であ
ることを特徴とする光ファイバ。 - 【請求項７】 請求項５または６に記載の光ファイバを
前記ラマン増幅用光ファイバとして用いることを特徴と
する請求項１記載のラマン増幅器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000033733A JP2001223420A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | ラマン増幅器、光伝送システムおよび光ファイバ |
| US09/752,526 US6782151B2 (en) | 2000-02-10 | 2001-01-03 | Raman amplifier, optical transmission system and optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000033733A JP2001223420A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | ラマン増幅器、光伝送システムおよび光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001223420A true JP2001223420A (ja) | 2001-08-17 |
Family
ID=18558167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000033733A Pending JP2001223420A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | ラマン増幅器、光伝送システムおよび光ファイバ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6782151B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001223420A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012204665A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Toyota Central R&D Labs Inc | 光ファイバ増幅器、光検出装置、及び距離測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6600592B2 (en) | 1998-03-24 | 2003-07-29 | Xtera Communications, Inc. | S+ band nonlinear polarization amplifiers |
| US6618192B2 (en) | 1998-06-16 | 2003-09-09 | Xtera Communications, Inc. | High efficiency raman amplifier |
| US6574037B2 (en) | 1998-06-16 | 2003-06-03 | Xtera Communications, Inc. | All band amplifier |
| JP2002062552A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラマン増幅器および光通信システム |
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| US6532101B2 (en) * | 2001-03-16 | 2003-03-11 | Xtera Communications, Inc. | System and method for wide band Raman amplification |
| US20020131131A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Nagel Jonathan A. | Optical communication system using L-band wavelengths |
| US6587259B2 (en) | 2001-07-27 | 2003-07-01 | Xtera Communications, Inc. | System and method for controlling noise figure |
| US6594071B1 (en) | 2001-10-02 | 2003-07-15 | Xtera Communications, Inc. | Method and apparatus for amplifier control |
| US6819479B1 (en) | 2001-12-20 | 2004-11-16 | Xtera Communications, Inc. | Optical amplification using launched signal powers selected as a function of a noise figure |
| US6819478B1 (en) | 2002-03-15 | 2004-11-16 | Xtera Communications, Inc. | Fiber optic transmission system with low cost transmitter compensation |
| US6778321B1 (en) | 2002-03-15 | 2004-08-17 | Xtera Communications, Inc. | Fiber optic transmission system for a metropolitan area network |
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| ATE434846T1 (de) * | 2005-07-07 | 2009-07-15 | Nokia Siemens Networks Gmbh | Mehrstufiger faserverstärker und verfahren zur anpassung einer pumpleistung eines mehrstufigen faserverstärkers |
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