JP2002023206A - ラマン増幅器およびラマン増幅伝送システム - Google Patents
ラマン増幅器およびラマン増幅伝送システムInfo
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- H01S3/06—Construction or shape of active medium
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- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長帯域を効率的に利用することができるラ
マン増幅器およびラマン増幅伝送システムを提供する。 【解決手段】 ラマン増幅用の光ファイバの零分散波長
とラマン増幅用励起光の波長とが互いに略一致してい
る。ラマン増幅用励起光の波長は、光ファイバの波長分
散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範
囲に存在するのが好適である。信号光波長帯域は、ラマ
ン増幅用励起光波長１４５０ｎｍより１００ｎｍ程度長
い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。光ファイバの零
分散波長付近は、四光波混合に因る信号光の波形劣化が
生じることから信号光波長帯域としては利用することが
できないが、このようにラマン増幅用励起光波長として
利用することで、波長帯域を効率的に利用することがで
きる。
マン増幅器およびラマン増幅伝送システムを提供する。 【解決手段】 ラマン増幅用の光ファイバの零分散波長
とラマン増幅用励起光の波長とが互いに略一致してい
る。ラマン増幅用励起光の波長は、光ファイバの波長分
散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範
囲に存在するのが好適である。信号光波長帯域は、ラマ
ン増幅用励起光波長１４５０ｎｍより１００ｎｍ程度長
い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。光ファイバの零
分散波長付近は、四光波混合に因る信号光の波形劣化が
生じることから信号光波長帯域としては利用することが
できないが、このようにラマン増幅用励起光波長として
利用することで、波長帯域を効率的に利用することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイル状に巻かれ
た光ファイバにおいて信号光をラマン増幅する集中定数
型のラマン増幅器、および、光伝送路として敷設された
光ファイバにおいて信号光をラマン増幅する分布定数型
のラマン増幅伝送システムに関するものである。
た光ファイバにおいて信号光をラマン増幅する集中定数
型のラマン増幅器、および、光伝送路として敷設された
光ファイバにおいて信号光をラマン増幅する分布定数型
のラマン増幅伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバに高パワーの光（ラマン増幅
用励起光）を入射させると、光ファイバのガラス構造の
振動等に因る散乱が生じて、入射光の波長より長波長側
または短波長側に波長シフトした散乱成分が発生する。
長波長側の散乱成分はストークス光と呼ばれ、短波長側
の散乱成分は反ストークス光と呼ばれる。ストークス光
は、反ストークス光と比べてパワーが強く、ストークス
光の発生と同時に同一波長の信号光を光ファイバに入射
させると、誘導ラマン散乱が発生して、この信号光は光
ファイバを伝搬する際にラマン増幅される。このことを
利用して、集中定数型のラマン増幅器や分布定数型のラ
マン増幅伝送システムが実現される。
用励起光）を入射させると、光ファイバのガラス構造の
振動等に因る散乱が生じて、入射光の波長より長波長側
または短波長側に波長シフトした散乱成分が発生する。
長波長側の散乱成分はストークス光と呼ばれ、短波長側
の散乱成分は反ストークス光と呼ばれる。ストークス光
は、反ストークス光と比べてパワーが強く、ストークス
光の発生と同時に同一波長の信号光を光ファイバに入射
させると、誘導ラマン散乱が発生して、この信号光は光
ファイバを伝搬する際にラマン増幅される。このことを
利用して、集中定数型のラマン増幅器や分布定数型のラ
マン増幅伝送システムが実現される。
【０００３】このラマン増幅器やラマン増幅伝送システ
ムにおけるラマン増幅のゲインスペクトルは、光ファイ
バが石英ガラスを主成分とするものである場合、ラマン
増幅用励起光の波長より約１４ＴＨｚだけ長波長側にピ
ークを有する。したがって、光ファイバに添加された希
土類元素のエネルギ準位間遷移を利用して信号光を光増
幅する希土類元素添加光ファイバ増幅器と比較すると、
ラマン増幅器やラマン増幅伝送システムは、ラマン増幅
用励起光の波長を適切に選択することにより任意の波長
の信号光をラマン増幅することができるという特徴を有
する。
ムにおけるラマン増幅のゲインスペクトルは、光ファイ
バが石英ガラスを主成分とするものである場合、ラマン
増幅用励起光の波長より約１４ＴＨｚだけ長波長側にピ
ークを有する。したがって、光ファイバに添加された希
土類元素のエネルギ準位間遷移を利用して信号光を光増
幅する希土類元素添加光ファイバ増幅器と比較すると、
ラマン増幅器やラマン増幅伝送システムは、ラマン増幅
用励起光の波長を適切に選択することにより任意の波長
の信号光をラマン増幅することができるという特徴を有
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラマン
増幅用励起光および信号光それぞれの波長については種
々の制約がある。第１に、信号光を効率よくラマン増幅
するために、ラマン増幅用励起光の波長は信号光の波長
より１４ＴＨｚ（１００ｎｍ）程度短いことが必要であ
る。第２に、非線形光学現象の１種である四光波混合に
因る信号光の波形劣化を回避するために、信号光の波長
は光ファイバの零波長分散の近傍に存在しないことが必
要である。第３に、受信端においてＳ／Ｎ比よく信号光
を受信するために、また、非線形光学現象の１種である
相互位相変調や四光波混合に因る信号光の波形劣化を回
避するために、ラマン増幅用励起光の波長は信号光の波
長に重ならないことが必要である。このことから、従来
のラマン増幅器およびラマン増幅伝送システムでは、波
長帯域を効率的に利用することができない場合があっ
た。
増幅用励起光および信号光それぞれの波長については種
々の制約がある。第１に、信号光を効率よくラマン増幅
するために、ラマン増幅用励起光の波長は信号光の波長
より１４ＴＨｚ（１００ｎｍ）程度短いことが必要であ
る。第２に、非線形光学現象の１種である四光波混合に
因る信号光の波形劣化を回避するために、信号光の波長
は光ファイバの零波長分散の近傍に存在しないことが必
要である。第３に、受信端においてＳ／Ｎ比よく信号光
を受信するために、また、非線形光学現象の１種である
相互位相変調や四光波混合に因る信号光の波形劣化を回
避するために、ラマン増幅用励起光の波長は信号光の波
長に重ならないことが必要である。このことから、従来
のラマン増幅器およびラマン増幅伝送システムでは、波
長帯域を効率的に利用することができない場合があっ
た。
【０００５】例えば、一般に光伝送システムでは、石英
ガラスを主成分とする光ファイバの伝送損失が波長１．
５５μｍ付近で最小となることから、信号光の波長帯域
として１．５５μｍ帯が用いられる場合が多い。また、
波長１．５０μｍ付近において波長分散が零であり波長
１．５５μｍにおいて波長分散が数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程
度であるノンゼロ分散シフト光ファイバが用いられる場
合が多い。このような場合には、ラマン増幅用励起光と
して波長１．４５μｍ付近のものが用いられる。しか
し、伝送容量の更なる拡大を図るべく、ラマン増幅用励
起光の波長として１．４５μｍ付近に加えて１．４０μ
ｍ付近をも用い、信号光の波長帯域として１．５５μｍ
帯に加えて１．５０μｍ帯をも利用しようとすると、ノ
ンゼロ分散シフト光ファイバが波長１．５０μｍ付近に
おいて波長分散が零であるから、波長１．５０μｍ帯の
信号光は、ラマン増幅することができるものの、四光波
混合に因る信号光の波形劣化が生じ易い。
ガラスを主成分とする光ファイバの伝送損失が波長１．
５５μｍ付近で最小となることから、信号光の波長帯域
として１．５５μｍ帯が用いられる場合が多い。また、
波長１．５０μｍ付近において波長分散が零であり波長
１．５５μｍにおいて波長分散が数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程
度であるノンゼロ分散シフト光ファイバが用いられる場
合が多い。このような場合には、ラマン増幅用励起光と
して波長１．４５μｍ付近のものが用いられる。しか
し、伝送容量の更なる拡大を図るべく、ラマン増幅用励
起光の波長として１．４５μｍ付近に加えて１．４０μ
ｍ付近をも用い、信号光の波長帯域として１．５５μｍ
帯に加えて１．５０μｍ帯をも利用しようとすると、ノ
ンゼロ分散シフト光ファイバが波長１．５０μｍ付近に
おいて波長分散が零であるから、波長１．５０μｍ帯の
信号光は、ラマン増幅することができるものの、四光波
混合に因る信号光の波形劣化が生じ易い。
【０００６】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、波長帯域を効率的に利用することがで
きるラマン増幅器およびラマン増幅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、波長帯域を効率的に利用することがで
きるラマン増幅器およびラマン増幅伝送システムを提供
することを目的とする。
【０００７】
【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、コイル状に巻かれた光ファイバにラマン増幅用励
起光を供給して、この光ファイバを伝搬する信号光をラ
マン増幅する集中定数型のラマン増幅器であって、ラマ
ン増幅用励起光の波長と光ファイバの零分散波長とが互
いに略一致することを特徴とする。また、本発明に係る
ラマン増幅伝送システムは、光伝送路として敷設された
光ファイバにラマン増幅用励起光を供給して、この光フ
ァイバを伝搬する信号光をラマン増幅する分布定数型の
ラマン増幅伝送システムであって、ラマン増幅用励起光
の波長と光ファイバの零分散波長とが互いに略一致する
ことを特徴とする。特に、光ファイバの波長分散の絶対
値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲にラマ
ン増幅用励起光の波長が存在するのが好適である。この
ラマン増幅器またはラマン増幅伝送システムによれば、
光ファイバの零分散波長付近は、四光波混合に因る信号
光の波形劣化が生じることから信号光波長帯域としては
利用することができないが、このようにラマン増幅用励
起光波長として利用することで、波長帯域を効率的に利
用することができる。
器は、コイル状に巻かれた光ファイバにラマン増幅用励
起光を供給して、この光ファイバを伝搬する信号光をラ
マン増幅する集中定数型のラマン増幅器であって、ラマ
ン増幅用励起光の波長と光ファイバの零分散波長とが互
いに略一致することを特徴とする。また、本発明に係る
ラマン増幅伝送システムは、光伝送路として敷設された
光ファイバにラマン増幅用励起光を供給して、この光フ
ァイバを伝搬する信号光をラマン増幅する分布定数型の
ラマン増幅伝送システムであって、ラマン増幅用励起光
の波長と光ファイバの零分散波長とが互いに略一致する
ことを特徴とする。特に、光ファイバの波長分散の絶対
値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲にラマ
ン増幅用励起光の波長が存在するのが好適である。この
ラマン増幅器またはラマン増幅伝送システムによれば、
光ファイバの零分散波長付近は、四光波混合に因る信号
光の波形劣化が生じることから信号光波長帯域としては
利用することができないが、このようにラマン増幅用励
起光波長として利用することで、波長帯域を効率的に利
用することができる。
【０００８】また、本発明に係るラマン増幅器またはラ
マン増幅伝送システムは、ラマン増幅用励起光が複数の
波長成分を含むことを特徴とする。この場合にも、波長
帯域を効率的に利用することができる。また、ラマン増
幅用励起光の複数の波長成分それぞれのパワーを適切に
設定することで、信号光波長帯域を広くすることがで
き、また、ゲインスペクトルを広い帯域で平坦にするこ
とができる。
マン増幅伝送システムは、ラマン増幅用励起光が複数の
波長成分を含むことを特徴とする。この場合にも、波長
帯域を効率的に利用することができる。また、ラマン増
幅用励起光の複数の波長成分それぞれのパワーを適切に
設定することで、信号光波長帯域を広くすることがで
き、また、ゲインスペクトルを広い帯域で平坦にするこ
とができる。
【０００９】また、本発明に係るラマン増幅器またはラ
マン増幅伝送システムは、光ファイバが複数の零分散波
長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン
増幅用励起光を光ファイバに供給することを特徴とす
る。この場合には、波長帯域を更に効率的に利用するこ
とができる。また、広い波長帯域で光ファイバの波長分
散の絶対値が小さく、信号光波長帯域における光ファイ
バの波長分散の絶対値が０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍ程度とすることができるので、分散補償
の為のコストが比較的小さい。
マン増幅伝送システムは、光ファイバが複数の零分散波
長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン
増幅用励起光を光ファイバに供給することを特徴とす
る。この場合には、波長帯域を更に効率的に利用するこ
とができる。また、広い波長帯域で光ファイバの波長分
散の絶対値が小さく、信号光波長帯域における光ファイ
バの波長分散の絶対値が０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍ程度とすることができるので、分散補償
の為のコストが比較的小さい。
【００１０】また、本発明に係るラマン増幅器では、光
ファイバは、実効断面積が２０μｍ 2以下であり、信号
光の波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、
信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋ
ｍ1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であることを特徴
とする。この場合には、この光ファイバは、長さが５ｋ
ｍ以下であることにより、コイル状に巻かれて収納され
る上で好適であり、実効断面積が２０μｍ2以下である
ことにより、ラマン増幅用励起光のパワー密度を高める
ことができるので、長さ５ｋｍ以下であっても充分な光
増幅のゲインを得ることができる。また、この光ファイ
バは、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ
／ｋｍ1/2以下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上の
ビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
ファイバは、実効断面積が２０μｍ 2以下であり、信号
光の波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、
信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋ
ｍ1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であることを特徴
とする。この場合には、この光ファイバは、長さが５ｋ
ｍ以下であることにより、コイル状に巻かれて収納され
る上で好適であり、実効断面積が２０μｍ2以下である
ことにより、ラマン増幅用励起光のパワー密度を高める
ことができるので、長さ５ｋｍ以下であっても充分な光
増幅のゲインを得ることができる。また、この光ファイ
バは、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ
／ｋｍ1/2以下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上の
ビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
【００１１】また、本発明に係るラマン増幅伝送システ
ムでは、光ファイバは、実効断面積が４５μｍ2以上で
あり、信号光の波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋ
ｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分散が
０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上
であることを特徴とする。この場合には、この光ファイ
バは、中継区間に敷設されるものであって長尺であり、
実効断面積が４５μｍ 2以上であることにより、単位長
さ当たりの光増幅のゲインが小さいものの、全体として
は充分な光増幅のゲインを得ることができる。この光フ
ァイバは、実効断面積が４５μｍ2以上であることによ
り、自己位相変調等の非線形光学現象の発生が抑制され
る。この光ファイバは、信号光波長における伝送損失が
０．３ｄＢ／ｋｍ以下であることにより、中継区間に敷
設され長尺であっても、全体の伝送損失が小さい。ま
た、この光ファイバは、信号光波長における偏波モード
分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であることにより、１
０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送
損失が優れる。
ムでは、光ファイバは、実効断面積が４５μｍ2以上で
あり、信号光の波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋ
ｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分散が
０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上
であることを特徴とする。この場合には、この光ファイ
バは、中継区間に敷設されるものであって長尺であり、
実効断面積が４５μｍ 2以上であることにより、単位長
さ当たりの光増幅のゲインが小さいものの、全体として
は充分な光増幅のゲインを得ることができる。この光フ
ァイバは、実効断面積が４５μｍ2以上であることによ
り、自己位相変調等の非線形光学現象の発生が抑制され
る。この光ファイバは、信号光波長における伝送損失が
０．３ｄＢ／ｋｍ以下であることにより、中継区間に敷
設され長尺であっても、全体の伝送損失が小さい。ま
た、この光ファイバは、信号光波長における偏波モード
分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であることにより、１
０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送
損失が優れる。
【００１２】また、本発明に係るラマン増幅器またはラ
マン増幅伝送システムでは、光ファイバは、ラマン増幅
用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０
１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下
であることを特徴とする。この場合には、信号光波長帯
域における光ファイバの波長分散の絶対値が好適な範囲
となり、四光波混合に因る信号光の波形劣化が抑制さ
れ、且つ、分散補償が容易であって低コストである。
マン増幅伝送システムでは、光ファイバは、ラマン増幅
用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０
１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下
であることを特徴とする。この場合には、信号光波長帯
域における光ファイバの波長分散の絶対値が好適な範囲
となり、四光波混合に因る信号光の波形劣化が抑制さ
れ、且つ、分散補償が容易であって低コストである。
【００１３】
【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。
【００１４】先ず、本実施形態に係るラマン増幅器１お
よびラマン増幅伝送システム２それぞれの構成について
説明する。
よびラマン増幅伝送システム２それぞれの構成について
説明する。
【００１５】図１は、本実施形態に係るラマン増幅器１
の構成図である。このラマン増幅器１は、コイル状に巻
かれたラマン増幅用の光ファイバ１１、光カプラ１２お
よび励起光源１３を備えている。励起光源１３から出力
されたラマン増幅用励起光は、光カプラ１２を経て光フ
ァイバ１１に供給される。入射端１ａに入射した信号光
は光ファイバ１１を伝搬するとともにラマン増幅され、
このラマン増幅された信号光は光カプラ１２を経て出射
端１ｂより出射される。すなわち、このラマン増幅器１
は、コイル状に巻かれた光ファイバ１１にラマン増幅用
励起光を供給して、この光ファイバ１１を伝搬する信号
光をラマン増幅する集中定数型のラマン増幅器である。
の構成図である。このラマン増幅器１は、コイル状に巻
かれたラマン増幅用の光ファイバ１１、光カプラ１２お
よび励起光源１３を備えている。励起光源１３から出力
されたラマン増幅用励起光は、光カプラ１２を経て光フ
ァイバ１１に供給される。入射端１ａに入射した信号光
は光ファイバ１１を伝搬するとともにラマン増幅され、
このラマン増幅された信号光は光カプラ１２を経て出射
端１ｂより出射される。すなわち、このラマン増幅器１
は、コイル状に巻かれた光ファイバ１１にラマン増幅用
励起光を供給して、この光ファイバ１１を伝搬する信号
光をラマン増幅する集中定数型のラマン増幅器である。
【００１６】図２は、本実施形態に係るラマン増幅伝送
システム２の構成図である。このラマン増幅伝送システ
ム２は、中継器（または送信器）３と中継器（または受
信器）４との間の中継区間に信号光伝送用の光ファイバ
２１が敷設されたものである。また、中継器４内には光
カプラ２２および励起光源２３が設けられている。励起
光源２３から出力されたラマン増幅用励起光は、光カプ
ラ２２を経て光ファイバ２１に供給される。中継器３か
ら送出された信号光は、光ファイバ２１を伝搬する際に
光ファイバ２１の固有の伝送損失を被るとともに、この
光ファイバ２１においてラマン増幅されることで、伝送
損失が補償されて充分なパワーで中継器４に到達する。
そして、中継器４に到達した信号光は、この中継器４内
の光カプラ２２を経て受信され或いは後段へ送出され
る。すなわち、このラマン増幅伝送システム２は、中継
器３と中継器４との間の中継区間に光伝送路として敷設
された光ファイバ２１にラマン増幅用励起光を供給し
て、この光ファイバ２１を伝搬する信号光をラマン増幅
する分布定数型のラマン増幅伝送システムである。
システム２の構成図である。このラマン増幅伝送システ
ム２は、中継器（または送信器）３と中継器（または受
信器）４との間の中継区間に信号光伝送用の光ファイバ
２１が敷設されたものである。また、中継器４内には光
カプラ２２および励起光源２３が設けられている。励起
光源２３から出力されたラマン増幅用励起光は、光カプ
ラ２２を経て光ファイバ２１に供給される。中継器３か
ら送出された信号光は、光ファイバ２１を伝搬する際に
光ファイバ２１の固有の伝送損失を被るとともに、この
光ファイバ２１においてラマン増幅されることで、伝送
損失が補償されて充分なパワーで中継器４に到達する。
そして、中継器４に到達した信号光は、この中継器４内
の光カプラ２２を経て受信され或いは後段へ送出され
る。すなわち、このラマン増幅伝送システム２は、中継
器３と中継器４との間の中継区間に光伝送路として敷設
された光ファイバ２１にラマン増幅用励起光を供給し
て、この光ファイバ２１を伝搬する信号光をラマン増幅
する分布定数型のラマン増幅伝送システムである。
【００１７】次に、本実施形態に係るラマン増幅器１お
よびラマン増幅伝送システム２それぞれにおける光ファ
イバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマ
ン増幅用励起光波長の間の関係について、図３〜図８を
用いて説明する。図３〜図８それぞれは、横軸に波長を
とり、光ファイバ１１，２１の波長分散特性を曲線で示
し、信号光波長帯域を両矢印で示し、ラマン増幅用励起
光波長を上向き矢印で示している。
よびラマン増幅伝送システム２それぞれにおける光ファ
イバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマ
ン増幅用励起光波長の間の関係について、図３〜図８を
用いて説明する。図３〜図８それぞれは、横軸に波長を
とり、光ファイバ１１，２１の波長分散特性を曲線で示
し、信号光波長帯域を両矢印で示し、ラマン増幅用励起
光波長を上向き矢印で示している。
【００１８】図３に示すように、本実施形態において
は、光ファイバ１１，２１の波長分散が零となる波長
（零分散波長）とラマン増幅用励起光波長とが互いに略
一致している。ラマン増幅用励起光の波長は、光ファイ
バ１１，２１の波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ以下である波長範囲に存在するのが好適である。こ
の図では、ラマン増幅用励起光の波長を１４５０ｎｍと
している。また、信号光波長帯域は、ラマン増幅用励起
光波長より１００ｎｍ程度長い波長１５５０ｎｍを含む
帯域である。光ファイバ１１，２１の零分散波長付近
は、四光波混合に因る信号光の波形劣化が生じることか
ら信号光波長帯域としては利用することができないが、
このようにラマン増幅用励起光波長として利用する。こ
のようにすることで、波長帯域を効率的に利用すること
ができる。
は、光ファイバ１１，２１の波長分散が零となる波長
（零分散波長）とラマン増幅用励起光波長とが互いに略
一致している。ラマン増幅用励起光の波長は、光ファイ
バ１１，２１の波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ以下である波長範囲に存在するのが好適である。こ
の図では、ラマン増幅用励起光の波長を１４５０ｎｍと
している。また、信号光波長帯域は、ラマン増幅用励起
光波長より１００ｎｍ程度長い波長１５５０ｎｍを含む
帯域である。光ファイバ１１，２１の零分散波長付近
は、四光波混合に因る信号光の波形劣化が生じることか
ら信号光波長帯域としては利用することができないが、
このようにラマン増幅用励起光波長として利用する。こ
のようにすることで、波長帯域を効率的に利用すること
ができる。
【００１９】また、図４に示すように、ラマン増幅用励
起光が複数の波長成分を含むのも好適である。ラマン増
幅用励起光の複数の波長成分のうち何れかの波長成分は
光ファイバ１１，２１の零分散波長と略一致する。ま
た、ラマン増幅用励起光の各波長成分は、光ファイバ１
１，２１の波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
以下である波長範囲に存在するのが好適である。この図
では、ラマン増幅用励起光の各波長成分を１４５０ｎｍ
およびその近傍としている。また、信号光波長帯域は、
ラマン増幅用励起光波長より１００ｎｍ程度長い波長１
５５０ｎｍを含む帯域である。この場合にも、波長帯域
を効率的に利用することができる。また、ラマン増幅用
励起光の複数の波長成分それぞれのパワーを適切に設定
することで、図３に示したものと比較して、信号光波長
帯域を広くすることができ、また、ゲインスペクトルを
広い帯域で平坦にすることができる。なお、このような
複数の波長成分を含むラマン増幅用励起光を供給するに
は、例えば、出力波長が互いに異なる複数の半導体レー
ザ光源を用い、これら複数の半導体レーザ光源それぞれ
から出力された光を合波して、この合波したものをラマ
ン増幅用励起光として光ファイバ１１，２１に供給す
る。
起光が複数の波長成分を含むのも好適である。ラマン増
幅用励起光の複数の波長成分のうち何れかの波長成分は
光ファイバ１１，２１の零分散波長と略一致する。ま
た、ラマン増幅用励起光の各波長成分は、光ファイバ１
１，２１の波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
以下である波長範囲に存在するのが好適である。この図
では、ラマン増幅用励起光の各波長成分を１４５０ｎｍ
およびその近傍としている。また、信号光波長帯域は、
ラマン増幅用励起光波長より１００ｎｍ程度長い波長１
５５０ｎｍを含む帯域である。この場合にも、波長帯域
を効率的に利用することができる。また、ラマン増幅用
励起光の複数の波長成分それぞれのパワーを適切に設定
することで、図３に示したものと比較して、信号光波長
帯域を広くすることができ、また、ゲインスペクトルを
広い帯域で平坦にすることができる。なお、このような
複数の波長成分を含むラマン増幅用励起光を供給するに
は、例えば、出力波長が互いに異なる複数の半導体レー
ザ光源を用い、これら複数の半導体レーザ光源それぞれ
から出力された光を合波して、この合波したものをラマ
ン増幅用励起光として光ファイバ１１，２１に供給す
る。
【００２０】また、図５および図６それぞれに示すよう
に、光ファイバ１１，２１が複数の零分散波長を有し、
各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用励起
光を光ファイバ１１，２１に供給するのも好適である。
に、光ファイバ１１，２１が複数の零分散波長を有し、
各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用励起
光を光ファイバ１１，２１に供給するのも好適である。
【００２１】図５に示す例では、光ファイバ１１，２１
が２つの零分散波長（１４５０ｎｍおよび１６１０ｎ
ｍ）を有しており、各々の零分散波長と略一致する波長
λ1およびλ2のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，
２１に供給する。信号光波長帯域Λ1は、ラマン増幅用
励起光波長λ1（＝１４５０ｎｍ）より１００ｎｍ程度
長い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。また、信号光
波長帯域Λ2は、ラマン増幅用励起光波長λ2（＝１６１
０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１７１０ｎｍを含
む帯域である。
が２つの零分散波長（１４５０ｎｍおよび１６１０ｎ
ｍ）を有しており、各々の零分散波長と略一致する波長
λ1およびλ2のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，
２１に供給する。信号光波長帯域Λ1は、ラマン増幅用
励起光波長λ1（＝１４５０ｎｍ）より１００ｎｍ程度
長い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。また、信号光
波長帯域Λ2は、ラマン増幅用励起光波長λ2（＝１６１
０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１７１０ｎｍを含
む帯域である。
【００２２】図６に示す例では、光ファイバ１１，２１
が３つの零分散波長（１３３５ｎｍ，１４６５ｎｍおよ
び１６００ｎｍ）を有しており、各々の零分散波長と略
一致する波長λ1，λ2およびλ3のラマン増幅用励起光
を光ファイバ１１，２１に供給する。信号光波長帯域Λ
1は、ラマン増幅用励起光波長λ1（＝１３３５ｎｍ）よ
り１００ｎｍ程度長い波長１４３５ｎｍを含む帯域であ
る。信号光波長帯域Λ 2は、ラマン増幅用励起光波長λ2
（＝１４６５ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１５６
５ｎｍを含む帯域である。また、信号光波長帯域Λ
3は、ラマン増幅用励起光波長λ3（＝１６００ｎｍ）よ
り１００ｎｍ程度長い波長１７００ｎｍを含む帯域であ
る。
が３つの零分散波長（１３３５ｎｍ，１４６５ｎｍおよ
び１６００ｎｍ）を有しており、各々の零分散波長と略
一致する波長λ1，λ2およびλ3のラマン増幅用励起光
を光ファイバ１１，２１に供給する。信号光波長帯域Λ
1は、ラマン増幅用励起光波長λ1（＝１３３５ｎｍ）よ
り１００ｎｍ程度長い波長１４３５ｎｍを含む帯域であ
る。信号光波長帯域Λ 2は、ラマン増幅用励起光波長λ2
（＝１４６５ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１５６
５ｎｍを含む帯域である。また、信号光波長帯域Λ
3は、ラマン増幅用励起光波長λ3（＝１６００ｎｍ）よ
り１００ｎｍ程度長い波長１７００ｎｍを含む帯域であ
る。
【００２３】これら図５および図６それぞれに示した場
合にも、波長帯域を効率的に利用することができる。ま
た、図３および図４それぞれに示した場合には、信号光
波長帯域における光ファイバ１１，２１の波長分散が５
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であるの
で、端局での分散補償量が大きい。これに対して、図５
および図６それぞれに示した場合には、広い波長帯域で
光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値が小さく、信
号光波長帯域における光ファイバ１１，２１の波長分散
の絶対値が０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ程度とすることができるので、端局での分散補償量が
比較的小さく、この点でも好適である。さらに、図５お
よび図６それぞれに示した場合には、信号光波長帯域に
おいて光ファイバ１１，２１が＋０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ程度の異常分散であることが要求されるソリトン伝送
を行う上で有効である。
合にも、波長帯域を効率的に利用することができる。ま
た、図３および図４それぞれに示した場合には、信号光
波長帯域における光ファイバ１１，２１の波長分散が５
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であるの
で、端局での分散補償量が大きい。これに対して、図５
および図６それぞれに示した場合には、広い波長帯域で
光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値が小さく、信
号光波長帯域における光ファイバ１１，２１の波長分散
の絶対値が０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ程度とすることができるので、端局での分散補償量が
比較的小さく、この点でも好適である。さらに、図５お
よび図６それぞれに示した場合には、信号光波長帯域に
おいて光ファイバ１１，２１が＋０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ程度の異常分散であることが要求されるソリトン伝送
を行う上で有効である。
【００２４】光ファイバ１１，２１が複数の零分散波長
を有する場合には以下の点に注意を要する。すなわち、
図７に示すように、或る零分散波長と他の零分散波長と
の間の波長間隔が１００ｎｍ程度である場合には、一方
の短波長側の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅
用励起光を光ファイバ１１，２１に供給すれば、このラ
マン増幅用励起光により光増幅され得る信号光波長帯域
は他方の長波長側の零分散波長を含むことになり、四光
波混合や相互位相変調に因る信号光の波形劣化が生じ易
い。したがって、或る零分散波長と他の零分散波長との
間の波長間隔が１００ｎｍ程度であることは避けるべき
である。
を有する場合には以下の点に注意を要する。すなわち、
図７に示すように、或る零分散波長と他の零分散波長と
の間の波長間隔が１００ｎｍ程度である場合には、一方
の短波長側の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅
用励起光を光ファイバ１１，２１に供給すれば、このラ
マン増幅用励起光により光増幅され得る信号光波長帯域
は他方の長波長側の零分散波長を含むことになり、四光
波混合や相互位相変調に因る信号光の波形劣化が生じ易
い。したがって、或る零分散波長と他の零分散波長との
間の波長間隔が１００ｎｍ程度であることは避けるべき
である。
【００２５】これに対して、図８に示すように、或る零
分散波長と他の零分散波長との間の波長間隔が５０ｎｍ
〜８０ｎｍ程度である場合には、上記の問題は生じな
い。この図に示す例では、光ファイバ１１，２１が２つ
の零分散波長（１４５０ｎｍおよび１５１０ｎｍ）を有
しており、各々の零分散波長と略一致する波長λ1およ
びλ2のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，２１に
供給する。信号光波長帯域Λ1は、ラマン増幅用励起光
波長λ1（＝１４５０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波
長１５５０ｎｍを含む帯域である。また、信号光波長帯
域Λ2は、ラマン増幅用励起光波長λ2（＝１５１０ｎ
ｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１６１０ｎｍを含む帯
域である。これら信号光波長帯域Λ1およびΛ2それぞれ
は、光ファイバ１１，２１の零分散波長を含まない。し
たがって、四光波混合や相互位相変調に因る信号光の波
形劣化が抑制される。
分散波長と他の零分散波長との間の波長間隔が５０ｎｍ
〜８０ｎｍ程度である場合には、上記の問題は生じな
い。この図に示す例では、光ファイバ１１，２１が２つ
の零分散波長（１４５０ｎｍおよび１５１０ｎｍ）を有
しており、各々の零分散波長と略一致する波長λ1およ
びλ2のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，２１に
供給する。信号光波長帯域Λ1は、ラマン増幅用励起光
波長λ1（＝１４５０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波
長１５５０ｎｍを含む帯域である。また、信号光波長帯
域Λ2は、ラマン増幅用励起光波長λ2（＝１５１０ｎ
ｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１６１０ｎｍを含む帯
域である。これら信号光波長帯域Λ1およびΛ2それぞれ
は、光ファイバ１１，２１の零分散波長を含まない。し
たがって、四光波混合や相互位相変調に因る信号光の波
形劣化が抑制される。
【００２６】むしろ、図８に示す場合には以下のような
利点がある。すなわち、波長λ1のラマン増幅用励起光
に因るラマン散乱の帯域内に波長λ2のラマン増幅用励
起光が存在することとなり、これにより、波長λ2のラ
マン増幅用励起光がラマン増幅される。その結果、信号
光波長帯域Λ2における光増幅のゲインが大きくなる。
利点がある。すなわち、波長λ1のラマン増幅用励起光
に因るラマン散乱の帯域内に波長λ2のラマン増幅用励
起光が存在することとなり、これにより、波長λ2のラ
マン増幅用励起光がラマン増幅される。その結果、信号
光波長帯域Λ2における光増幅のゲインが大きくなる。
【００２７】次に、本実施形態に係るラマン増幅器１お
よびラマン増幅伝送システム２それぞれにおける光ファ
イバ１１，２１の好適な構造について説明する。光ファ
イバ１１，２１の屈折率プロファイルは任意であるが、
諸特性は以下のとおりであるのが好適である。
よびラマン増幅伝送システム２それぞれにおける光ファ
イバ１１，２１の好適な構造について説明する。光ファ
イバ１１，２１の屈折率プロファイルは任意であるが、
諸特性は以下のとおりであるのが好適である。
【００２８】集中定数型のラマン増幅器１に用いられる
光ファイバ１１は、コイル状に巻かれて収納されるもの
であるから、実効断面積が２０μｍ2以下であり、信号
光波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、信
号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ
1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であるのが好適であ
る。このように、光ファイバ１１は、長さが５ｋｍ以下
であることにより、コイル状に巻かれて収納される上で
好適である。この光ファイバ１１は、実効断面積が２０
μｍ2以下であることにより、ラマン増幅用励起光のパ
ワー密度を高めることができるので、長さ５ｋｍ以下で
あっても充分な光増幅のゲインを得ることができる。ま
た、この光ファイバ１１は、信号光波長における偏波モ
ード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であることによ
り、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光
の伝送損失が優れる。
光ファイバ１１は、コイル状に巻かれて収納されるもの
であるから、実効断面積が２０μｍ2以下であり、信号
光波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、信
号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ
1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であるのが好適であ
る。このように、光ファイバ１１は、長さが５ｋｍ以下
であることにより、コイル状に巻かれて収納される上で
好適である。この光ファイバ１１は、実効断面積が２０
μｍ2以下であることにより、ラマン増幅用励起光のパ
ワー密度を高めることができるので、長さ５ｋｍ以下で
あっても充分な光増幅のゲインを得ることができる。ま
た、この光ファイバ１１は、信号光波長における偏波モ
ード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であることによ
り、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光
の伝送損失が優れる。
【００２９】一方、分布定数型のラマン増幅伝送システ
ム２に用いられる光ファイバ２１は、中継区間に信号光
伝送用として敷設されるものであるから、実効断面積が
４５μｍ2以上であり、信号光波長における伝送損失が
０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光波長における偏波
モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であり、長さが
１０ｋｍ以上であるのが好適である。このように、光フ
ァイバ２１は、中継区間に敷設されるものであって長尺
であり、実効断面積が４５μｍ2以上であることによ
り、単位長さ当たりの光増幅のゲインが小さいものの、
全体としては充分な光増幅のゲインを得ることができ
る。この光ファイバ２１は、実効断面積が４５μｍ2以
上であることにより、自己位相変調等の非線形光学現象
の発生が抑制される。この光ファイバ２１は、信号光波
長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であること
により、中継区間に敷設され長尺であっても、全体の伝
送損失が小さい。また、この光ファイバ２１は、信号光
波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以
下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレート
であっても信号光の伝送損失が優れる。
ム２に用いられる光ファイバ２１は、中継区間に信号光
伝送用として敷設されるものであるから、実効断面積が
４５μｍ2以上であり、信号光波長における伝送損失が
０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光波長における偏波
モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であり、長さが
１０ｋｍ以上であるのが好適である。このように、光フ
ァイバ２１は、中継区間に敷設されるものであって長尺
であり、実効断面積が４５μｍ2以上であることによ
り、単位長さ当たりの光増幅のゲインが小さいものの、
全体としては充分な光増幅のゲインを得ることができ
る。この光ファイバ２１は、実効断面積が４５μｍ2以
上であることにより、自己位相変調等の非線形光学現象
の発生が抑制される。この光ファイバ２１は、信号光波
長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であること
により、中継区間に敷設され長尺であっても、全体の伝
送損失が小さい。また、この光ファイバ２１は、信号光
波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以
下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレート
であっても信号光の伝送損失が優れる。
【００３０】また、光ファイバ１１，２１は、ラマン増
幅用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．
０１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以
下であるのが好適である。このようにすることで、ラマ
ン増幅用励起光波長より１００ｎｍ程度長い波長を含む
信号光波長帯域において、光ファイバ１１，２１の波長
分散の絶対値は０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ以下となる。そして、信号光波長帯域におけ
る光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値がこの範囲
であることにより、四光波混合に因る信号光の波形劣化
が抑制される。
幅用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．
０１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以
下であるのが好適である。このようにすることで、ラマ
ン増幅用励起光波長より１００ｎｍ程度長い波長を含む
信号光波長帯域において、光ファイバ１１，２１の波長
分散の絶対値は０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ以下となる。そして、信号光波長帯域におけ
る光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値がこの範囲
であることにより、四光波混合に因る信号光の波形劣化
が抑制される。
【００３１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、ラマン増幅用励起光の波長と光ファイバの零分
散波長とが互いに略一致し、好適には、光ファイバの波
長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波
長範囲にラマン増幅用励起光の波長が存在する。したが
って、光ファイバの零分散波長付近は、四光波混合に因
る信号光の波形劣化が生じることから信号光波長帯域と
しては利用することができないが、このようにラマン増
幅用励起光波長として利用することで、波長帯域を効率
的に利用することができる。
よれば、ラマン増幅用励起光の波長と光ファイバの零分
散波長とが互いに略一致し、好適には、光ファイバの波
長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波
長範囲にラマン増幅用励起光の波長が存在する。したが
って、光ファイバの零分散波長付近は、四光波混合に因
る信号光の波形劣化が生じることから信号光波長帯域と
しては利用することができないが、このようにラマン増
幅用励起光波長として利用することで、波長帯域を効率
的に利用することができる。
【００３２】また、ラマン増幅用励起光が複数の波長成
分を含む場合にも、波長帯域を効率的に利用することが
できる。また、ラマン増幅用励起光の複数の波長成分そ
れぞれのパワーを適切に設定することで、信号光波長帯
域を広くすることができ、また、ゲインスペクトルを広
い帯域で平坦にすることができる。
分を含む場合にも、波長帯域を効率的に利用することが
できる。また、ラマン増幅用励起光の複数の波長成分そ
れぞれのパワーを適切に設定することで、信号光波長帯
域を広くすることができ、また、ゲインスペクトルを広
い帯域で平坦にすることができる。
【００３３】また、光ファイバが複数の零分散波長を有
し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用
励起光を光ファイバに供給するのが好適である。この場
合には、波長帯域を更に効率的に利用することができ
る。また、広い波長帯域で光ファイバの波長分散の絶対
値が小さく、信号光波長帯域における光ファイバの波長
分散の絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ程度とすることができるので、分散補償の為の
コストが比較的小さい。
し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用
励起光を光ファイバに供給するのが好適である。この場
合には、波長帯域を更に効率的に利用することができ
る。また、広い波長帯域で光ファイバの波長分散の絶対
値が小さく、信号光波長帯域における光ファイバの波長
分散の絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ程度とすることができるので、分散補償の為の
コストが比較的小さい。
【００３４】また、本発明に係るラマン増幅器では、コ
イル状に巻かれる光ファイバは、実効断面積が２０μｍ
2以下であり、信号光の波長における伝送損失が１ｄＢ
／ｋｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分
散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であり、長さが５ｋｍ以
下であるのが好適である。この場合には、この光ファイ
バは、コイル状に巻かれて収納される上で好適であり、
ラマン増幅用励起光のパワー密度を高めることができる
ので、比較的短尺であっても充分な光増幅のゲインを得
ることができる。また、この光ファイバは、１０Ｇｂ／
ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優
れる。
イル状に巻かれる光ファイバは、実効断面積が２０μｍ
2以下であり、信号光の波長における伝送損失が１ｄＢ
／ｋｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分
散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であり、長さが５ｋｍ以
下であるのが好適である。この場合には、この光ファイ
バは、コイル状に巻かれて収納される上で好適であり、
ラマン増幅用励起光のパワー密度を高めることができる
ので、比較的短尺であっても充分な光増幅のゲインを得
ることができる。また、この光ファイバは、１０Ｇｂ／
ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優
れる。
【００３５】また、本発明に係るラマン増幅伝送システ
ムでは、中継区間に光伝送路として敷設される光ファイ
バは、実効断面積が４５μｍ2以上であり、信号光の波
長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、信
号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ
1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上であるのが好適で
ある。この場合には、この光ファイバは、中継区間に敷
設されるものであって長尺であり、単位長さ当たりの光
増幅のゲインが小さいものの、全体としては充分な光増
幅のゲインを得ることができる。この光ファイバは、自
己位相変調等の非線形光学現象の発生が抑制される。こ
の光ファイバは、中継区間に敷設され長尺であっても、
全体の伝送損失が小さい。また、この光ファイバは、１
０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送
損失が優れる。
ムでは、中継区間に光伝送路として敷設される光ファイ
バは、実効断面積が４５μｍ2以上であり、信号光の波
長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、信
号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ
1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上であるのが好適で
ある。この場合には、この光ファイバは、中継区間に敷
設されるものであって長尺であり、単位長さ当たりの光
増幅のゲインが小さいものの、全体としては充分な光増
幅のゲインを得ることができる。この光ファイバは、自
己位相変調等の非線形光学現象の発生が抑制される。こ
の光ファイバは、中継区間に敷設され長尺であっても、
全体の伝送損失が小さい。また、この光ファイバは、１
０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送
損失が優れる。
【００３６】また、光ファイバは、ラマン増幅用励起光
の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐｓ／
ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であるの
が好適であり、この場合には、信号光波長帯域における
光ファイバの波長分散の絶対値が好適な範囲となり、四
光波混合に因る信号光の波形劣化が抑制され、且つ、分
散補償が容易であって低コストである。
の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐｓ／
ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であるの
が好適であり、この場合には、信号光波長帯域における
光ファイバの波長分散の絶対値が好適な範囲となり、四
光波混合に因る信号光の波形劣化が抑制され、且つ、分
散補償が容易であって低コストである。
【図１】本実施形態に係るラマン増幅器１の構成図であ
る。
る。
【図２】本実施形態に係るラマン増幅伝送システム２の
構成図である。
構成図である。
【図３】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第１の好適例について説明する図である。
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第１の好適例について説明する図である。
【図４】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第２の好適例について説明する図である。
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第２の好適例について説明する図である。
【図５】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第３の好適例について説明する図である。
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第３の好適例について説明する図である。
【図６】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第４の好適例について説明する図である。
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第４の好適例について説明する図である。
【図７】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の参考例について説明する図である。
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の参考例について説明する図である。
【図８】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第５の好適例について説明する図である。
長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長
の間の関係の第５の好適例について説明する図である。
１…ラマン増幅器、２…ラマン増幅伝送システム、３，
４…中継器、１１…ラマン増幅用光ファイバ、１２…光
カプラ、１３…励起光源、２１…信号光伝送用光ファイ
バ、２２…光カプラ、２３…励起光源。
４…中継器、１１…ラマン増幅用光ファイバ、１２…光
カプラ、１３…励起光源、２１…信号光伝送用光ファイ
バ、２２…光カプラ、２３…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 Ｆターム(参考） 2H050 AC13 AC36 AD01 AD16 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10 GA10 HA23 5K002 AA06 BA04 CA01 CA13 FA01 FA02
Claims (12)
- 【請求項１】 コイル状に巻かれた光ファイバにラマン
増幅用励起光を供給して、この光ファイバを伝搬する信
号光をラマン増幅する集中定数型のラマン増幅器であっ
て、前記ラマン増幅用励起光の波長と前記光ファイバの
零分散波長とが互いに略一致することを特徴とするラマ
ン増幅器。 - 【請求項２】 前記光ファイバの波長分散の絶対値が
０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲に前記ラマ
ン増幅用励起光の波長が存在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】 前記ラマン増幅用励起光が複数の波長成
分を含むことを特徴とする請求項１記載のラマン増幅
器。 - 【請求項４】 前記光ファイバが複数の零分散波長を有
し、各々の零分散波長と略一致する波長の前記ラマン増
幅用励起光を前記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５】 前記光ファイバは、実効断面積が２０μ
ｍ2以下であり、前記信号光の波長における伝送損失が
１ｄＢ／ｋｍ以下であり、前記信号光の波長における偏
波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であり、長さ
が５ｋｍ以下であ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６】 前記光ファイバは、前記ラマン増幅用励
起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐ
ｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であ
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７】 光伝送路として敷設された光ファイバに
ラマン増幅用励起光を供給して、この光ファイバを伝搬
する信号光をラマン増幅する分布定数型のラマン増幅伝
送システムであって、前記ラマン増幅用励起光の波長と
前記光ファイバの零分散波長とが互いに略一致すること
を特徴とするラマン増幅伝送システム。 - 【請求項８】 前記光ファイバの波長分散の絶対値が
０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲に前記ラマ
ン増幅用励起光の波長が存在することを特徴とする請求
項７記載のラマン増幅伝送システム。 - 【請求項９】 前記ラマン増幅用励起光が複数の波長成
分を含むことを特徴とする請求項７記載のラマン増幅伝
送システム。 - 【請求項１０】 前記光ファイバが複数の零分散波長を
有し、各々の零分散波長と略一致する波長の前記ラマン
増幅用励起光を前記光ファイバに供給することを特徴と
する請求項７記載のラマン増幅伝送システム。 - 【請求項１１】 前記光ファイバは、実効断面積が４５
μｍ2以上であり、前記信号光の波長における伝送損失
が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、前記信号光の波長にお
ける偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以下であ
り、長さが１０ｋｍ以上であることを特徴とする請求項
７記載のラマン増幅伝送システム。 - 【請求項１２】 前記光ファイバは、前記ラマン増幅用
励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０１
ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下で
あることを特徴とする請求項７記載のラマン増幅伝送シ
ステム。
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6369938B1 (en) * | 1996-05-28 | 2002-04-09 | Fujitsu Limited | Multi-wavelength light amplifier |
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| US6697558B2 (en) * | 2000-03-03 | 2004-02-24 | Fitel U.S.A. Corp | Raman amplified optical system with reduction of four-wave mixing effects |
| DE10111491A1 (de) * | 2001-03-09 | 2002-09-19 | Siemens Ag | Pumpquelle mit jeweils mehreren Pumplasern zur Raman-Verstärkung eines WDM-Signals mit minimierter Vierwellenmischung |
| JP2002277911A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラマン増幅用光ファイバ、光ファイバコイル、ラマン増幅器および光通信システム |
| JP2002323710A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラマン増幅器および光通信システム |
| AU2002367993A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-19 | Pirelli & C. S.P.A. | Cascaded raman pump for raman amplification in optical systems |
| US7016583B2 (en) * | 2003-01-31 | 2006-03-21 | Corning Incorporated | Dispersion management with phase conjugation |
| DE60300859T2 (de) * | 2003-04-17 | 2006-05-11 | Alcatel | Ramanverstärker |
| US7919325B2 (en) | 2004-05-24 | 2011-04-05 | Authentix, Inc. | Method and apparatus for monitoring liquid for the presence of an additive |
| FR2950164B1 (fr) * | 2009-09-17 | 2011-12-02 | Centre Nat Rech Scient | Systeme de controle de polarisation tout-optique a faisceau de pompe contra-propagatif |
| WO2018039206A1 (en) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | Commscope Technologies Llc | O-band optical communication system with dispersion compensation |
| US10263386B1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-04-16 | Ciena Corporation | Four-wave mixing reduction due to raman pumps in optical communication systems |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0186299B1 (en) * | 1984-12-13 | 1990-04-18 | Stc Plc | Optical amplifier |
| EP2503655A3 (en) | 1995-03-20 | 2013-02-27 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| JP3859256B2 (ja) | 1995-03-20 | 2006-12-20 | 富士通株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
| JP3494661B2 (ja) * | 1996-08-22 | 2004-02-09 | 富士通株式会社 | 光位相共役を用いた光ファイバ通信システム並びに該システムに適用可能な装置及びその製造方法 |
| US5887093A (en) | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Lucent Technologies Incorporated | Optical fiber dispersion compensation |
| US6101024A (en) * | 1998-03-24 | 2000-08-08 | Xtera Communications, Inc. | Nonlinear fiber amplifiers used for a 1430-1530nm low-loss window in optical fibers |
| AU769968B2 (en) * | 1998-09-18 | 2004-02-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dispersion compensating fiber |
| EP1122562A4 (en) * | 1998-09-18 | 2005-08-31 | Sumitomo Electric Industries | DISPERSION COMPENSATING FIBER |
| AU745736B2 (en) * | 1998-12-03 | 2002-03-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dispersion equalization optical fiber and optical transmission line including the same |
| EP1161009A1 (en) * | 1999-03-09 | 2001-12-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical communication system |
| WO2000060775A1 (fr) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Systeme de communication optique mrl (multiplexage par repartition en longueur d'onde) |
| US6618191B2 (en) * | 2001-04-30 | 2003-09-09 | Corning Incorporated | Enabler of large raman gain on small effective area fibers |
-
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2002
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7054060B2 (en) | 2002-06-14 | 2006-05-30 | Fujitsu Limited | Raman amplification system utilizing bi-directional pumping |
| JP2017529748A (ja) * | 2014-08-06 | 2017-10-05 | モックス ネットワークス, リミテッド ライアビリティー カンパニーMox Networks, LLC | 分布型ラマン増幅器システム |
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