JP2002164845A - 波長多重光送受信装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通信システム - Google Patents
波長多重光送受信装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通信システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 雑音や非線形の影響を低減し、広い波長帯域
に亘って長距離伝送を可能とする波長多重光通信システ
ム並びに当該波長多重光通信システムで用いられる波長
多重光送受信装置及び波長多重光中継器を提供する。 【解決手段】 波長多重光送受信装置１０は、第１の波
長多重光を光ファイバＯＦ１へ送信するとともに、光フ
ァイバＯＦ１を伝送してきた第２の波長多重光を受信す
る。波長多重光送受信装置２０は、第２の波長多重光を
光ファイバＯＦ１へ送信し、且つ光ファイバＯＦ１を伝
送してきた第１の波長多重光を受信するとともに、光フ
ァイバＯＦ１に励起光を出力する。ここで、第１の波長
多重光の波長帯域は、第２の波長多重光の波長帯域より
も約１００ｎｍ短波長に設定されており、励起光の波長
は第１の波長多重光の波長帯域よりも約１００ｎｍ短波
長側に設定される。
に亘って長距離伝送を可能とする波長多重光通信システ
ム並びに当該波長多重光通信システムで用いられる波長
多重光送受信装置及び波長多重光中継器を提供する。 【解決手段】 波長多重光送受信装置１０は、第１の波
長多重光を光ファイバＯＦ１へ送信するとともに、光フ
ァイバＯＦ１を伝送してきた第２の波長多重光を受信す
る。波長多重光送受信装置２０は、第２の波長多重光を
光ファイバＯＦ１へ送信し、且つ光ファイバＯＦ１を伝
送してきた第１の波長多重光を受信するとともに、光フ
ァイバＯＦ１に励起光を出力する。ここで、第１の波長
多重光の波長帯域は、第２の波長多重光の波長帯域より
も約１００ｎｍ短波長に設定されており、励起光の波長
は第１の波長多重光の波長帯域よりも約１００ｎｍ短波
長側に設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光送受信
装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通信システム
に係り、特に１本の光伝送路で１００ｎｍ以上の波長帯
域を用いて双方向の大容量通信を行う波長多重光通信シ
ステム並びに当該波長多重光通信システムで用いられる
波長多重光送受信装置及び波長多重光中継器に関する。
装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通信システム
に係り、特に１本の光伝送路で１００ｎｍ以上の波長帯
域を用いて双方向の大容量通信を行う波長多重光通信シ
ステム並びに当該波長多重光通信システムで用いられる
波長多重光送受信装置及び波長多重光中継器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送路の代表である光ファイバを用い
た通信では、光ファイバの広帯域性を利用して複数チャ
ネルに異なる波長を割り当ててそれらを多重化する波長
多重により通信量の大容量化が図られる。かかる波長多
重光を長距離伝送するためには、光ファイバ中を伝播す
る波長多重光を増幅する必要があるが、エルビウム添加
光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）に代表される光増幅中継
器は、この波長多重光を一括して増幅することができる
ため、簡易で廉価に伝送距離を伸ばすことができる。
た通信では、光ファイバの広帯域性を利用して複数チャ
ネルに異なる波長を割り当ててそれらを多重化する波長
多重により通信量の大容量化が図られる。かかる波長多
重光を長距離伝送するためには、光ファイバ中を伝播す
る波長多重光を増幅する必要があるが、エルビウム添加
光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）に代表される光増幅中継
器は、この波長多重光を一括して増幅することができる
ため、簡易で廉価に伝送距離を伸ばすことができる。
【０００３】この理由から、波長多重技術を用いた大容
量長距離光ファイバ通信システムの研究開発が盛んに行
われている。近年では、例えば、ＥＤＦＡによって増幅
可能な２つの波長帯域である１．５５μｍ帯と１．５８
μｍ帯とを併用することにより一方向の信号伝送におい
て６４ｎｍの光帯域を使用して、１６０波長の２０Ｇｂ
／ｓ信号を多重した信号を、光増幅中継によって１５０
０ｋｍに亘って伝送したことが報告されている（T. Ito
et al., “3.2Tb/s-1,500km WDM transmission experi
ment using 64nm hybrid repeater amplifiers.” Opti
cal Fiber Communication Conference, Postdeadline P
apers, PD24）。
量長距離光ファイバ通信システムの研究開発が盛んに行
われている。近年では、例えば、ＥＤＦＡによって増幅
可能な２つの波長帯域である１．５５μｍ帯と１．５８
μｍ帯とを併用することにより一方向の信号伝送におい
て６４ｎｍの光帯域を使用して、１６０波長の２０Ｇｂ
／ｓ信号を多重した信号を、光増幅中継によって１５０
０ｋｍに亘って伝送したことが報告されている（T. Ito
et al., “3.2Tb/s-1,500km WDM transmission experi
ment using 64nm hybrid repeater amplifiers.” Opti
cal Fiber Communication Conference, Postdeadline P
apers, PD24）。
【０００４】通信量の更なる大容量化を目指すために
は、波長帯域の拡大が不可欠である。しかしながら、光
ファイバ増幅器として現在実用化されているＥＤＦＡで
は、増幅帯域が１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯
域、又は１５７０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に限
られる。一方、シリカ系の光ファイバが比較的低損失と
なる波長域は１４５０ｎｍ付近まである。このため、波
長多重光を長距離伝送するためには、１４５０ｎｍから
１５３０ｎｍまでの波長帯域をカバーする光増幅技術が
重要となっている。
は、波長帯域の拡大が不可欠である。しかしながら、光
ファイバ増幅器として現在実用化されているＥＤＦＡで
は、増幅帯域が１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯
域、又は１５７０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に限
られる。一方、シリカ系の光ファイバが比較的低損失と
なる波長域は１４５０ｎｍ付近まである。このため、波
長多重光を長距離伝送するためには、１４５０ｎｍから
１５３０ｎｍまでの波長帯域をカバーする光増幅技術が
重要となっている。
【０００５】近年、コアにツリウム元素を添加した光フ
ァイバを用いて１４５０ｎｍから１５３０ｎｍまでの間
にある波長帯域をカバーする増幅器が案出されている
（例えば、特開平４−６６３９０号公報）。かかる技術
は、コアに希土類元素であるツリウムを添加した光ファ
イバを利得媒質とし、これに波長１．０６μｍの励起光
と信号光とを合波して入射し、波長１４７０ｎｍ付近の
信号光を増幅するものである。更に、このツリウム添加
光ファイバ増幅器とＥＤＦＡとを併用して一方向の信号
伝送において、１４６４ｎｍ〜１４７８ｎｍ、１５３５
ｎｍ〜１５５８ｎｍ、及び１５７４ｎｍ〜１５９９ｎｍ
の３つの波長帯域を用いた大容量伝送も実現されている
（J.Kani et al., “Trinal-wavelength-band WDM tran
smission over dispersion-shifted fiber.” Electron
ics Letters, Vol.35, No.4, pp.321-322, 1999.）。
ァイバを用いて１４５０ｎｍから１５３０ｎｍまでの間
にある波長帯域をカバーする増幅器が案出されている
（例えば、特開平４−６６３９０号公報）。かかる技術
は、コアに希土類元素であるツリウムを添加した光ファ
イバを利得媒質とし、これに波長１．０６μｍの励起光
と信号光とを合波して入射し、波長１４７０ｎｍ付近の
信号光を増幅するものである。更に、このツリウム添加
光ファイバ増幅器とＥＤＦＡとを併用して一方向の信号
伝送において、１４６４ｎｍ〜１４７８ｎｍ、１５３５
ｎｍ〜１５５８ｎｍ、及び１５７４ｎｍ〜１５９９ｎｍ
の３つの波長帯域を用いた大容量伝送も実現されている
（J.Kani et al., “Trinal-wavelength-band WDM tran
smission over dispersion-shifted fiber.” Electron
ics Letters, Vol.35, No.4, pp.321-322, 1999.）。
【０００６】上記の技術を用いて双方向の信号伝送を行
うためには２本の光ファイバを用いて各々の光ファイバ
において、上述した２つ又は３つの波長帯域を用いるこ
とになる。このような技術によって、波長帯域１００ｎ
ｍ以上を用いた大容量の通信システムが可能となってい
る。更に、ツリウム添加光ファイバ増幅器の励起方法を
変更することによって、光ファイバがより低損失となる
１４８０ｎｍから１５１０ｎｍの波長帯域を増幅可能と
する技術が案出されている（T. kasamatsu, etal.,
“1.50-μm-band gain-shifted thulium-doped fibre a
mplifier with 1.05- and 1.56-μm dual-wavelength p
umping”, Optics Lettes, Vol 24, No.23, pp.1684-16
86, 1999.）。かかる技術によって、伝送距離が延長さ
れる等高性能な広帯域伝送システムの構築が期待でき
る。
うためには２本の光ファイバを用いて各々の光ファイバ
において、上述した２つ又は３つの波長帯域を用いるこ
とになる。このような技術によって、波長帯域１００ｎ
ｍ以上を用いた大容量の通信システムが可能となってい
る。更に、ツリウム添加光ファイバ増幅器の励起方法を
変更することによって、光ファイバがより低損失となる
１４８０ｎｍから１５１０ｎｍの波長帯域を増幅可能と
する技術が案出されている（T. kasamatsu, etal.,
“1.50-μm-band gain-shifted thulium-doped fibre a
mplifier with 1.05- and 1.56-μm dual-wavelength p
umping”, Optics Lettes, Vol 24, No.23, pp.1684-16
86, 1999.）。かかる技術によって、伝送距離が延長さ
れる等高性能な広帯域伝送システムの構築が期待でき
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、１００ｎｍ
以上の波長帯域（以下、この信号伝送のために用いられ
る波長帯域を伝送波長帯域という）を用いた波長多重伝
送（以下、ＷＤＭ伝送という）では、光ファイバ中のラ
マン散乱が問題となる。ラマン散乱は、ある波長の光が
光ファイバ中の光学フォノンによって異なる波長の光と
して散乱される現象である。このラマン散乱によって、
短波長の光は長波長の光へそのエネルギーの一部を与え
る。短波長の光から長波長の光へのエネルギー遷移量
は、相手光の強度に比例するため、長波長の光の強度が
高いほど短波長の光はより多くのエネルギーを長波長の
光へ与える。また、シリカ系の光ファイバの場合、波長
１．５μｍ付近においては約１００ｎｍ離れた波長へ最
も強くエネルギー遷移が生じることが知られている。
以上の波長帯域（以下、この信号伝送のために用いられ
る波長帯域を伝送波長帯域という）を用いた波長多重伝
送（以下、ＷＤＭ伝送という）では、光ファイバ中のラ
マン散乱が問題となる。ラマン散乱は、ある波長の光が
光ファイバ中の光学フォノンによって異なる波長の光と
して散乱される現象である。このラマン散乱によって、
短波長の光は長波長の光へそのエネルギーの一部を与え
る。短波長の光から長波長の光へのエネルギー遷移量
は、相手光の強度に比例するため、長波長の光の強度が
高いほど短波長の光はより多くのエネルギーを長波長の
光へ与える。また、シリカ系の光ファイバの場合、波長
１．５μｍ付近においては約１００ｎｍ離れた波長へ最
も強くエネルギー遷移が生じることが知られている。
【０００８】近年のＷＤＭ伝送のように、１００ｎｍ以
上の伝送波長帯域を用いるＷＤＭ伝送においては、ラマ
ン散乱によって伝送波長帯域内の短波長側の光は伝送波
長帯域の長波長側の光にエネルギーを奪われるため過剰
な減衰を受け、伝送波長帯域の長波長側の光は増幅され
る。以下、この現象をバンド間ラマン散乱という。バン
ド間ラマン散乱が強く引き起こされると、伝送波長帯域
の短波長側の光の強度が受信端又は中継器の入力におい
て著しく低下するため、受信端における符号誤りの増加
や中継器の出力における信号対雑音比の劣化等の問題が
生ずる。
上の伝送波長帯域を用いるＷＤＭ伝送においては、ラマ
ン散乱によって伝送波長帯域内の短波長側の光は伝送波
長帯域の長波長側の光にエネルギーを奪われるため過剰
な減衰を受け、伝送波長帯域の長波長側の光は増幅され
る。以下、この現象をバンド間ラマン散乱という。バン
ド間ラマン散乱が強く引き起こされると、伝送波長帯域
の短波長側の光の強度が受信端又は中継器の入力におい
て著しく低下するため、受信端における符号誤りの増加
や中継器の出力における信号対雑音比の劣化等の問題が
生ずる。
【０００９】このような、光ファイバ内での過剰な損失
による強度低下に対しては、分布ラマン増幅を適用して
損失を補償することが有効であることが知られている。
分布ラマン増幅は、ラマン散乱効果を利用して一方向に
伝播する光を増幅するものである。具体的には光ファイ
バの入力端から光を入力するとともに、光ファイバの出
力端から増幅する光の波長よりおよそ１００ｎｍ短い波
長の励起光を入力して、励起光と増幅する光とを互いに
逆方向に伝播させることにより光ファイバの入力端から
入力した光の増幅を行うものである。前述したＷＤＭ伝
送の場合、伝送波長帯域の短波長側の波長域からおよそ
１００ｎｍ短い波長の光を発する励起光源を光ファイバ
の出力端に配置すれば、伝送波長帯域の短波長域の光が
受けた損失を補償することができ、ファイバの出力端で
の光強度の低下を防ぐことができる。
による強度低下に対しては、分布ラマン増幅を適用して
損失を補償することが有効であることが知られている。
分布ラマン増幅は、ラマン散乱効果を利用して一方向に
伝播する光を増幅するものである。具体的には光ファイ
バの入力端から光を入力するとともに、光ファイバの出
力端から増幅する光の波長よりおよそ１００ｎｍ短い波
長の励起光を入力して、励起光と増幅する光とを互いに
逆方向に伝播させることにより光ファイバの入力端から
入力した光の増幅を行うものである。前述したＷＤＭ伝
送の場合、伝送波長帯域の短波長側の波長域からおよそ
１００ｎｍ短い波長の光を発する励起光源を光ファイバ
の出力端に配置すれば、伝送波長帯域の短波長域の光が
受けた損失を補償することができ、ファイバの出力端で
の光強度の低下を防ぐことができる。
【００１０】しかしながら、バンド間ラマン散乱による
短波長光の減衰に伴う劣化は、分布ラマン増幅だけでは
十分に補うことができない。前述したように、ラマン散
乱は相手光の強度に比例するため、伝送波長域の短波長
側の光の減衰は長波長側の光の強度が高い光ファイバの
入力端で強く起こる。一方、分布ラマン増幅は、励起光
の強度が十分に高い光ファイバの出力端付近で強く起こ
る。ここで、光ファイバの入力端から入力された伝送波
長帯域の短波長側の光は、バンド間ラマン散乱に起因す
る光ファイバの入射端付近での減衰及び光ファイバ内を
伝播する際に生ずる損失による減衰により既に大きな減
衰を受けているため、光ファイバの出力端における光強
度が極めて低いものとなる。前述したように、分布ラマ
ン増幅は、光ファイバの出力端付近で強く起こるが、光
強度が極めて低い光を分布ラマン増幅で増幅すると、増
幅過程で発生する雑音光によって信号対雑音比が大きく
劣化し、この結果が伝送特性の劣化が生じる。このよう
に、従来は信号対雑音比の劣化による伝送品質の低下が
生ずるという問題があった。
短波長光の減衰に伴う劣化は、分布ラマン増幅だけでは
十分に補うことができない。前述したように、ラマン散
乱は相手光の強度に比例するため、伝送波長域の短波長
側の光の減衰は長波長側の光の強度が高い光ファイバの
入力端で強く起こる。一方、分布ラマン増幅は、励起光
の強度が十分に高い光ファイバの出力端付近で強く起こ
る。ここで、光ファイバの入力端から入力された伝送波
長帯域の短波長側の光は、バンド間ラマン散乱に起因す
る光ファイバの入射端付近での減衰及び光ファイバ内を
伝播する際に生ずる損失による減衰により既に大きな減
衰を受けているため、光ファイバの出力端における光強
度が極めて低いものとなる。前述したように、分布ラマ
ン増幅は、光ファイバの出力端付近で強く起こるが、光
強度が極めて低い光を分布ラマン増幅で増幅すると、増
幅過程で発生する雑音光によって信号対雑音比が大きく
劣化し、この結果が伝送特性の劣化が生じる。このよう
に、従来は信号対雑音比の劣化による伝送品質の低下が
生ずるという問題があった。
【００１１】更に、バンド間ラマン散乱によって伝送波
長帯域内の長波長側の光は増幅されるが、この増幅は短
波長側の光の強度が高い光ファイバの入力端付近で生じ
る。この結果、光ファイバ内における伝送波長帯域内の
長波長側の光の平均強度がファイバ全体に亘って高くな
る。長波長側の光の光強度が増加すると、光ファイバ中
の非線形光学効果（例えば、自己位相変調等の３次の非
線形成分に起因する非線形光学効果）も増大するため、
伝送後の波形の歪みが増加するという問題もあった。
長帯域内の長波長側の光は増幅されるが、この増幅は短
波長側の光の強度が高い光ファイバの入力端付近で生じ
る。この結果、光ファイバ内における伝送波長帯域内の
長波長側の光の平均強度がファイバ全体に亘って高くな
る。長波長側の光の光強度が増加すると、光ファイバ中
の非線形光学効果（例えば、自己位相変調等の３次の非
線形成分に起因する非線形光学効果）も増大するため、
伝送後の波形の歪みが増加するという問題もあった。
【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、雑音や非線形の影響を低減し、広い波長帯域に亘
って長距離伝送を可能とする波長多重光通信システム並
びに当該波長多重光通信システムで用いられる波長多重
光送受信装置及び波長多重光中継器を提供することを目
的とする。
あり、雑音や非線形の影響を低減し、広い波長帯域に亘
って長距離伝送を可能とする波長多重光通信システム並
びに当該波長多重光通信システムで用いられる波長多重
光送受信装置及び波長多重光中継器を提供することを目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点による波長多重光通信システム
は、光伝送路中を第１の波長多重光と第２の波長多重光
とを互いに逆向きに伝送させて双方向に多重通信を行う
波長多重光通信システムであって、前記第１の波長多重
光の波長帯域は、前記第２の波長多重光の波長帯域より
も短波長側の波長帯域に設定され、前記第１の波長多重
光の波長帯域よりも短波長の励起光を、前記第２の波長
多重光と同じ向きに伝播させることを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による波長多重光通信システ
ムは、第１の観点による波長多重光通信システムにおい
て、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯
域との間隔は、前記光伝送路のラマン散乱特性に応じて
設定されることを特徴としている。また、本発明の第３
の観点による波長多重光通信システムは、第１の観点又
は第２の観点による波長多重光通信システムにおいて、
前記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光を含む
波長帯域は１００ｎｍ以上であることを特徴としてい
る。また、本発明の第４の観点による波長多重光通信シ
ステムは、第１の観点から第３の観点の何れかの観点に
よる波長多重光通信システムにおいて、前記光伝送路の
一端に設けられ、前記第１の波長多重光を前記光伝送路
の一端から送信するとともに、前記光伝送路を介して伝
送されてくる前記第２の波長多重光を受信する第１の波
長多重光送受信装置と、前記光伝送路の他端に設けら
れ、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記光伝送
路の他端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記
光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光
を受信する第２の波長多重光送受信装置とを具備するこ
とを特徴としている。また、本発明の第５の観点による
波長多重光通信システムは、第４の観点による波長多重
光通信システムにおいて、前記第１の波長多重光及び前
記第２の波長多重光をそれぞれ増幅するとともに、前記
励起光とほぼ同一波長の励起光を前記光伝送路を伝播す
る前記励起光と同一方向に前記光伝送路へ出力する波長
多重光中継器を前記光伝送路中に設けたことを特徴とし
ている。また、本発明の第６の観点による波長多重光通
信システムは、第４の観点又は第５の観点による波長多
重光通信システムにおいて、前記光伝送路が、第１の光
伝送路及び第２の光伝送路からなり、前記第１の波長多
重光送受信装置が、前記第１の波長多重光を前記第１の
光伝送路の一端から送信するとともに、前記第１の光伝
送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受
信し、且つ前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記
第２の光伝送路の一端からそれぞれ送信及び入力すると
ともに、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前
記第１の波長多重光を受信し、前記第２の波長多重光送
受信装置が、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前
記第１の光伝送路の他端からそれぞれ送信及び入力する
とともに、前記第１の光伝送路を介して伝送されてくる
前記第１の波長多重光を受信し、且つ前記第１の波長多
重光を前記第２の光伝送路の他端から送信するととも
に、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前記第
２の波長多重光を受信することを特徴としている。ま
た、本発明の第７の観点による波長多重光通信システム
は、第１の観点から第３の観点の何れかの観点による波
長多重光通信システムにおいて、前記第１の波長多重光
の波長帯域と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に
波長帯域が設定された第３の波長多重光を、前記第２の
波長多重光と同じ向きに伝送させることを特徴としてい
る。また、本発明の第８の観点による波長多重光通信シ
ステムは、第７の観点による波長多重光通信システムに
おいて、前記第３の波長多重光の波長帯域の短波長側
に、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯
域との間隔と同程度の間隔をもって設定された励起光を
前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させることを特
徴としている。また、本発明の第９の観点による波長多
重光通信システムは、第４の観点又は第５の観点による
波長多重光通信システムにおいて、前記第２の波長多重
光送受信装置は、更に前記第１の波長多重光の波長帯域
と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に波長帯域が
設定された第３の波長多重光を前記光伝送路の他端から
送信し、前記第１の波長多重光送受信装置は、更に前記
光伝送路を介して伝送されてくる前記第３の波長多重光
を受信することを特徴としている。また、本発明の第１
０の観点による波長多重光通信システムは、第１の観点
から第６の観点の何れかの観点による波長多重光通信シ
ステムにおいて、前記第１の波長多重光は、波長１５８
０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に含まれ、前記第２
の波長多重光は、波長１４８０ｎｍから１５２０ｎｍの
波長帯域に含まれることを特徴としている。また、本発
明の第１１の観点による波長多重光通信システムは、第
７の観点から第９の観点の何れかの観点による波長多重
光通信システムにおいて、前記第３の波長多重光は、波
長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯域に含まれる
ことを特徴としている。本発明の波長多重光送受信装置
は、光伝送路を介して伝送されてくる第１の波長多重光
を受信し、且つ前記第１の波長多重光の波長帯域よりも
長波長側に波長帯域が設定された第２の波長多重光を前
記光伝送路に送信するとともに前記第１の波長多重光の
波長帯域よりも短波長の励起光を前記光伝送路に入力す
ることを特徴としている。また、本発明の波長多重光送
受信装置は、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光
の波長帯域との間隔が、前記光伝送路のラマン散乱特性
に応じて設定されることを特徴としている。更に、本発
明の波長多重光送受信装置は、前記第１の波長多重光及
び前記第２の波長多重光を含む波長帯域は１００ｎｍ以
上であることを特徴としている。本発明の波長多重光中
継器は、伝送路中を互いに逆向きに伝送する第１の波長
多重光及び当該第１の波長多重光の波長帯域よりも長波
長側に波長帯域が設定された第２の波長多重光をそれぞ
れ増幅するとともに、前記第１の波長多重光の波長帯域
よりも短波長の励起光を前記第２の波長多重光の出力方
向と同一方向に出力することを特徴としている。また、
本発明の波長多重光送受信装置は、前記励起光の波長と
前記第１の波長多重光の波長帯域との間隔が、前記光伝
送路のラマン散乱特性に応じて設定されることを特徴と
している。更に、本発明の波長多重光送受信装置は、前
記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光を含む波
長帯域は１００ｎｍ以上であることを特徴としている。
に、本発明の第１の観点による波長多重光通信システム
は、光伝送路中を第１の波長多重光と第２の波長多重光
とを互いに逆向きに伝送させて双方向に多重通信を行う
波長多重光通信システムであって、前記第１の波長多重
光の波長帯域は、前記第２の波長多重光の波長帯域より
も短波長側の波長帯域に設定され、前記第１の波長多重
光の波長帯域よりも短波長の励起光を、前記第２の波長
多重光と同じ向きに伝播させることを特徴としている。
また、本発明の第２の観点による波長多重光通信システ
ムは、第１の観点による波長多重光通信システムにおい
て、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯
域との間隔は、前記光伝送路のラマン散乱特性に応じて
設定されることを特徴としている。また、本発明の第３
の観点による波長多重光通信システムは、第１の観点又
は第２の観点による波長多重光通信システムにおいて、
前記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光を含む
波長帯域は１００ｎｍ以上であることを特徴としてい
る。また、本発明の第４の観点による波長多重光通信シ
ステムは、第１の観点から第３の観点の何れかの観点に
よる波長多重光通信システムにおいて、前記光伝送路の
一端に設けられ、前記第１の波長多重光を前記光伝送路
の一端から送信するとともに、前記光伝送路を介して伝
送されてくる前記第２の波長多重光を受信する第１の波
長多重光送受信装置と、前記光伝送路の他端に設けら
れ、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記光伝送
路の他端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記
光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光
を受信する第２の波長多重光送受信装置とを具備するこ
とを特徴としている。また、本発明の第５の観点による
波長多重光通信システムは、第４の観点による波長多重
光通信システムにおいて、前記第１の波長多重光及び前
記第２の波長多重光をそれぞれ増幅するとともに、前記
励起光とほぼ同一波長の励起光を前記光伝送路を伝播す
る前記励起光と同一方向に前記光伝送路へ出力する波長
多重光中継器を前記光伝送路中に設けたことを特徴とし
ている。また、本発明の第６の観点による波長多重光通
信システムは、第４の観点又は第５の観点による波長多
重光通信システムにおいて、前記光伝送路が、第１の光
伝送路及び第２の光伝送路からなり、前記第１の波長多
重光送受信装置が、前記第１の波長多重光を前記第１の
光伝送路の一端から送信するとともに、前記第１の光伝
送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受
信し、且つ前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記
第２の光伝送路の一端からそれぞれ送信及び入力すると
ともに、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前
記第１の波長多重光を受信し、前記第２の波長多重光送
受信装置が、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前
記第１の光伝送路の他端からそれぞれ送信及び入力する
とともに、前記第１の光伝送路を介して伝送されてくる
前記第１の波長多重光を受信し、且つ前記第１の波長多
重光を前記第２の光伝送路の他端から送信するととも
に、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前記第
２の波長多重光を受信することを特徴としている。ま
た、本発明の第７の観点による波長多重光通信システム
は、第１の観点から第３の観点の何れかの観点による波
長多重光通信システムにおいて、前記第１の波長多重光
の波長帯域と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に
波長帯域が設定された第３の波長多重光を、前記第２の
波長多重光と同じ向きに伝送させることを特徴としてい
る。また、本発明の第８の観点による波長多重光通信シ
ステムは、第７の観点による波長多重光通信システムに
おいて、前記第３の波長多重光の波長帯域の短波長側
に、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯
域との間隔と同程度の間隔をもって設定された励起光を
前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させることを特
徴としている。また、本発明の第９の観点による波長多
重光通信システムは、第４の観点又は第５の観点による
波長多重光通信システムにおいて、前記第２の波長多重
光送受信装置は、更に前記第１の波長多重光の波長帯域
と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に波長帯域が
設定された第３の波長多重光を前記光伝送路の他端から
送信し、前記第１の波長多重光送受信装置は、更に前記
光伝送路を介して伝送されてくる前記第３の波長多重光
を受信することを特徴としている。また、本発明の第１
０の観点による波長多重光通信システムは、第１の観点
から第６の観点の何れかの観点による波長多重光通信シ
ステムにおいて、前記第１の波長多重光は、波長１５８
０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に含まれ、前記第２
の波長多重光は、波長１４８０ｎｍから１５２０ｎｍの
波長帯域に含まれることを特徴としている。また、本発
明の第１１の観点による波長多重光通信システムは、第
７の観点から第９の観点の何れかの観点による波長多重
光通信システムにおいて、前記第３の波長多重光は、波
長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯域に含まれる
ことを特徴としている。本発明の波長多重光送受信装置
は、光伝送路を介して伝送されてくる第１の波長多重光
を受信し、且つ前記第１の波長多重光の波長帯域よりも
長波長側に波長帯域が設定された第２の波長多重光を前
記光伝送路に送信するとともに前記第１の波長多重光の
波長帯域よりも短波長の励起光を前記光伝送路に入力す
ることを特徴としている。また、本発明の波長多重光送
受信装置は、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光
の波長帯域との間隔が、前記光伝送路のラマン散乱特性
に応じて設定されることを特徴としている。更に、本発
明の波長多重光送受信装置は、前記第１の波長多重光及
び前記第２の波長多重光を含む波長帯域は１００ｎｍ以
上であることを特徴としている。本発明の波長多重光中
継器は、伝送路中を互いに逆向きに伝送する第１の波長
多重光及び当該第１の波長多重光の波長帯域よりも長波
長側に波長帯域が設定された第２の波長多重光をそれぞ
れ増幅するとともに、前記第１の波長多重光の波長帯域
よりも短波長の励起光を前記第２の波長多重光の出力方
向と同一方向に出力することを特徴としている。また、
本発明の波長多重光送受信装置は、前記励起光の波長と
前記第１の波長多重光の波長帯域との間隔が、前記光伝
送路のラマン散乱特性に応じて設定されることを特徴と
している。更に、本発明の波長多重光送受信装置は、前
記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光を含む波
長帯域は１００ｎｍ以上であることを特徴としている。
【００１４】次に、以上の構成を有する本発明の波長多
重光送受信装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通
信システムの原理について説明する。図１は、本発明に
おいて光伝送路１に対する波長多重光の伝送方向及び励
起光の伝播方向を示す図である。図１において、１は光
伝送路としての光ファイバであり、長さが８０ｋｍであ
るとする。第１の波長多重光としての第１の光Ｌ１は光
ファイバ１の一端１ａから光ファイバ１内に入力して他
端１ｂから出力され、第２の波長多重光としての第２の
光Ｌ２及び励起光ＥＬは光ファイバ１の他端１ｂから光
ファイバ１内に入力して光ファイバ１の一端１ａから出
力される場合を考える。ここで、図２は、第１の光Ｌ
１、第２の光Ｌ２、及び励起光の波長を示す図である。
いま、光ファイバ１がシリカ系の材料で構成されてお
り、第１の光Ｌ１の波長は第２の光Ｌ２によるバンド間
ラマン散乱の影響を最も受けやすくなるよう第２の光Ｌ
２の波長より１００ｎｍ短い値に設定され、更に励起光
ＥＬの波長は、第１の光Ｌ１の波長より１００ｎｍ短い
値に設定されているとする。尚、励起光の波長と第１の
波長多重光の波長帯域との間隔は、光ファイバ１のラマ
ン散乱特性に応じて設定される。光ファイバ１内を第１
の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が伝播すると、第１の光Ｌ１
及び第２の光Ｌ２は、バンド間ラマン散乱、分布ラマン
増幅、及び光ファイバ１の減衰を受ける。図３は、光フ
ァイバ１内を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の
光強度の変化を示す図である。尚、図３に示したグラフ
の縦軸は、光ファイバ１の一端１ａにおける第１の光Ｌ
１の光強度を「１」とし、更に光ファイバ１の他端１ｂ
における第２の光Ｌ２の光強度を「１」としたときの相
対的な光強度である。図３において、符号ｉ１を付した
曲線が光ファイバ１内における第１の光Ｌ１の光強度の
変化を示し、符号ｉ２を付した曲線が光ファイバ１内に
おける第２の光Ｌ２の光強度の変化を示している。尚、
図３中破線で示した直線ＤＬ１，ＤＬ２は、第１の光Ｌ
１及び第２の光Ｌ２が、バンド間ラマン散乱及び分布ラ
マン増幅の影響を受けずに光ファイバ１の減衰をのみを
受けたときの光強度変化をそれぞれ示している。図３に
示したように、第２の光Ｌ２の光強度ｉ２は、光ファイ
バ１の一端１ａ付近において、バンド間ラマン散乱によ
る増幅を受ける。これは、増幅を励起する第１の光Ｌ１
の強度が光ファイバ１の一端１ａ付近で大きいためであ
る。第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを互いに逆方向に伝
播させているため、第２の光Ｌ２はその光強度が十分小
さくなったところ（光ファイバ１の一端１ａ付近）で増
幅されるため、第２の光Ｌ２が増幅されたとしても光フ
ァイバ１内の平均光強度はほとんど増加しない。このた
め、バンド間ラマン増幅に伴う非線形効果の増大は極め
て小さい。一方、第１の光Ｌ１の光強度ｉ１は、バンド
間ラマン散乱によって、第２の光Ｌ２の強度が高い光フ
ァイバ１の他端１ｂ付近において大きな損失を受ける。
しかしながら、この損失が発生する光ファイバ１の他端
１ｂでは、同時に励起光ＥＬによる分布ラマン増幅も受
けるため、バンド間ラマン散乱による損失が補償され、
光ファイバ１内での光強度が低下しないまま光ファイバ
１の他端１ｂに到達する。この結果、分布ラマン増幅時
に発生する雑音に対して信号パワーを高く保てるため、
信号対雑音比の劣化の影響が小さくなる。以上、本発明
の原理について説明したが、次に本発明と従来の技術と
を比較する。図１に示した通り、本発明は、１本の光フ
ァイバ１の中を第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ１とを互いに
逆方向に伝播させることにより双方向の通信を行うもの
であるが、従来は、図４に示したように、第１の光Ｌ１
及び第２の光Ｌ２を同一方向に伝播させ、これらの伝播
方向と反対方向に励起光ＥＬを伝播させている。図４
は、従来技術において光伝送路１に対する波長多重光の
伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。尚、図
４に示した第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、及び励起光Ｅ
Ｌ各々の波長は図１に示した第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ
２、及び励起光ＥＬ各々の波長と同一であるとする。図
４に示した従来例では、１本の光ファイバ１を用いて第
１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を同一方向に伝播させてい
るが、図示せぬもう１本の光ファイバを用いて双方向の
通信を行う。図５は、従来技術において光ファイバ１内
を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変
化を示す図である。図５において、符号ｉ１１を付した
曲線が光ファイバ１内における第１の光Ｌ１の光強度の
変化を示し、符号ｉ１２を付した曲線が光ファイバ１内
における第２の光Ｌ２の光強度の変化を示している。
尚、符号ＤＬ３は第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が、バ
ンド間ラマン散乱及び分布ラマン増幅の影響を受けずに
光ファイバ１の減衰をのみを受けたときの光強度変化を
示している。図５と図３とを比較すると、図５に示した
従来技術では第２の光Ｌ２の光強度ｉ１２は光ファイバ
１全体に亘って高くなっており、第１の光Ｌ１の光ファ
イバ１の他端１ｂ付近における最小の光強度はより低く
なっている。この結果、図５に示した従来技術では、第
１の光Ｌ１に対して分布ラマン増幅の雑音の影響が強
く、また第２の光Ｌ２に対して非線形効果の影響を強く
受ける。以上の比較から明らかなように、本発明を適用
することによって、光ファイバ内での非線形光学効果や
ラマン増幅雑音による劣化を抑えることが可能となる。
以上説明した本発明は、波長多重された光の双方向伝送
技術と分布ラマン増幅技術とを組み合わせることにより
なされた発明である。光の双方向伝送に関しては、光フ
ァイバを空間的に有効利用するための技術として古くか
ら示されており、特に周波数が異なる波長を２つの伝送
方向に割り当てる類の発明は、例えば特願平１０−２７
８３１４号公報に開示された技術のように種々案出され
ている。本発明は、かかる技術と分布ラマン増幅とを単
に組み合わせるだけでなく、有効に適応することで、伝
送における問題点の解決を図っている。バンド間ラマン
散乱による短波長光の出力端における減衰量は、同一方
向伝送と双方向伝送で同じとなる。このため、光減衰に
伴う伝送信号品質の劣化は２つの伝送方式で変わらな
い。これに対し分布ラマン増幅を適応した場合に、双方
向伝送ではファイバ内での光レベルの低下が防げ、信号
対雑音比の劣化が防げることになる。このように、双方
向伝送技術の適用だけでは、前述の問題は解決できな
い。また、複数波長帯を用いた双方向伝送によって非線
形効果が低減できることは、次の文献で示されている。
J.Kani et al., “Bi-directional transmission to su
ppress inter-wavelength-band nonlinear interaction
s in ultra-wide band WDM transmission systems.” T
hird Optoelectronics and Communication Conference
Technical Digest, 16A1-5, pp.412- 413, 1998. この文献では、分散シフト光ファイバ上を１５３３〜１
５４５ｎｍのＷＤＭ信号と１５８０〜１５９５ｎｍのＷ
ＤＭ信号を伝送させる場合に、２つのＷＤＭ信号を双方
向に伝送させることによって、光ファイバ中の非線形効
果である非縮退四光波混合が抑えられることが示されて
いる。この文献の効果は、伝送路が分散シフトファイバ
であることから主に非縮退四光波混合によるものである
が、現在ＷＤＭ伝送に広く用いられるのは局所的な分散
がゼロとならない分散マネジメント伝送路であり、非縮
退四光波混合は十分に抑えられる。従って、分布ラマン
増幅が用いられなければラマン散乱による劣化を防ぐこ
とが難しいことが考えられ、このことからこの公知技術
と本発明とは異なるものであるといえる。
重光送受信装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通
信システムの原理について説明する。図１は、本発明に
おいて光伝送路１に対する波長多重光の伝送方向及び励
起光の伝播方向を示す図である。図１において、１は光
伝送路としての光ファイバであり、長さが８０ｋｍであ
るとする。第１の波長多重光としての第１の光Ｌ１は光
ファイバ１の一端１ａから光ファイバ１内に入力して他
端１ｂから出力され、第２の波長多重光としての第２の
光Ｌ２及び励起光ＥＬは光ファイバ１の他端１ｂから光
ファイバ１内に入力して光ファイバ１の一端１ａから出
力される場合を考える。ここで、図２は、第１の光Ｌ
１、第２の光Ｌ２、及び励起光の波長を示す図である。
いま、光ファイバ１がシリカ系の材料で構成されてお
り、第１の光Ｌ１の波長は第２の光Ｌ２によるバンド間
ラマン散乱の影響を最も受けやすくなるよう第２の光Ｌ
２の波長より１００ｎｍ短い値に設定され、更に励起光
ＥＬの波長は、第１の光Ｌ１の波長より１００ｎｍ短い
値に設定されているとする。尚、励起光の波長と第１の
波長多重光の波長帯域との間隔は、光ファイバ１のラマ
ン散乱特性に応じて設定される。光ファイバ１内を第１
の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が伝播すると、第１の光Ｌ１
及び第２の光Ｌ２は、バンド間ラマン散乱、分布ラマン
増幅、及び光ファイバ１の減衰を受ける。図３は、光フ
ァイバ１内を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の
光強度の変化を示す図である。尚、図３に示したグラフ
の縦軸は、光ファイバ１の一端１ａにおける第１の光Ｌ
１の光強度を「１」とし、更に光ファイバ１の他端１ｂ
における第２の光Ｌ２の光強度を「１」としたときの相
対的な光強度である。図３において、符号ｉ１を付した
曲線が光ファイバ１内における第１の光Ｌ１の光強度の
変化を示し、符号ｉ２を付した曲線が光ファイバ１内に
おける第２の光Ｌ２の光強度の変化を示している。尚、
図３中破線で示した直線ＤＬ１，ＤＬ２は、第１の光Ｌ
１及び第２の光Ｌ２が、バンド間ラマン散乱及び分布ラ
マン増幅の影響を受けずに光ファイバ１の減衰をのみを
受けたときの光強度変化をそれぞれ示している。図３に
示したように、第２の光Ｌ２の光強度ｉ２は、光ファイ
バ１の一端１ａ付近において、バンド間ラマン散乱によ
る増幅を受ける。これは、増幅を励起する第１の光Ｌ１
の強度が光ファイバ１の一端１ａ付近で大きいためであ
る。第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを互いに逆方向に伝
播させているため、第２の光Ｌ２はその光強度が十分小
さくなったところ（光ファイバ１の一端１ａ付近）で増
幅されるため、第２の光Ｌ２が増幅されたとしても光フ
ァイバ１内の平均光強度はほとんど増加しない。このた
め、バンド間ラマン増幅に伴う非線形効果の増大は極め
て小さい。一方、第１の光Ｌ１の光強度ｉ１は、バンド
間ラマン散乱によって、第２の光Ｌ２の強度が高い光フ
ァイバ１の他端１ｂ付近において大きな損失を受ける。
しかしながら、この損失が発生する光ファイバ１の他端
１ｂでは、同時に励起光ＥＬによる分布ラマン増幅も受
けるため、バンド間ラマン散乱による損失が補償され、
光ファイバ１内での光強度が低下しないまま光ファイバ
１の他端１ｂに到達する。この結果、分布ラマン増幅時
に発生する雑音に対して信号パワーを高く保てるため、
信号対雑音比の劣化の影響が小さくなる。以上、本発明
の原理について説明したが、次に本発明と従来の技術と
を比較する。図１に示した通り、本発明は、１本の光フ
ァイバ１の中を第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ１とを互いに
逆方向に伝播させることにより双方向の通信を行うもの
であるが、従来は、図４に示したように、第１の光Ｌ１
及び第２の光Ｌ２を同一方向に伝播させ、これらの伝播
方向と反対方向に励起光ＥＬを伝播させている。図４
は、従来技術において光伝送路１に対する波長多重光の
伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。尚、図
４に示した第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、及び励起光Ｅ
Ｌ各々の波長は図１に示した第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ
２、及び励起光ＥＬ各々の波長と同一であるとする。図
４に示した従来例では、１本の光ファイバ１を用いて第
１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を同一方向に伝播させてい
るが、図示せぬもう１本の光ファイバを用いて双方向の
通信を行う。図５は、従来技術において光ファイバ１内
を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変
化を示す図である。図５において、符号ｉ１１を付した
曲線が光ファイバ１内における第１の光Ｌ１の光強度の
変化を示し、符号ｉ１２を付した曲線が光ファイバ１内
における第２の光Ｌ２の光強度の変化を示している。
尚、符号ＤＬ３は第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が、バ
ンド間ラマン散乱及び分布ラマン増幅の影響を受けずに
光ファイバ１の減衰をのみを受けたときの光強度変化を
示している。図５と図３とを比較すると、図５に示した
従来技術では第２の光Ｌ２の光強度ｉ１２は光ファイバ
１全体に亘って高くなっており、第１の光Ｌ１の光ファ
イバ１の他端１ｂ付近における最小の光強度はより低く
なっている。この結果、図５に示した従来技術では、第
１の光Ｌ１に対して分布ラマン増幅の雑音の影響が強
く、また第２の光Ｌ２に対して非線形効果の影響を強く
受ける。以上の比較から明らかなように、本発明を適用
することによって、光ファイバ内での非線形光学効果や
ラマン増幅雑音による劣化を抑えることが可能となる。
以上説明した本発明は、波長多重された光の双方向伝送
技術と分布ラマン増幅技術とを組み合わせることにより
なされた発明である。光の双方向伝送に関しては、光フ
ァイバを空間的に有効利用するための技術として古くか
ら示されており、特に周波数が異なる波長を２つの伝送
方向に割り当てる類の発明は、例えば特願平１０−２７
８３１４号公報に開示された技術のように種々案出され
ている。本発明は、かかる技術と分布ラマン増幅とを単
に組み合わせるだけでなく、有効に適応することで、伝
送における問題点の解決を図っている。バンド間ラマン
散乱による短波長光の出力端における減衰量は、同一方
向伝送と双方向伝送で同じとなる。このため、光減衰に
伴う伝送信号品質の劣化は２つの伝送方式で変わらな
い。これに対し分布ラマン増幅を適応した場合に、双方
向伝送ではファイバ内での光レベルの低下が防げ、信号
対雑音比の劣化が防げることになる。このように、双方
向伝送技術の適用だけでは、前述の問題は解決できな
い。また、複数波長帯を用いた双方向伝送によって非線
形効果が低減できることは、次の文献で示されている。
J.Kani et al., “Bi-directional transmission to su
ppress inter-wavelength-band nonlinear interaction
s in ultra-wide band WDM transmission systems.” T
hird Optoelectronics and Communication Conference
Technical Digest, 16A1-5, pp.412- 413, 1998. この文献では、分散シフト光ファイバ上を１５３３〜１
５４５ｎｍのＷＤＭ信号と１５８０〜１５９５ｎｍのＷ
ＤＭ信号を伝送させる場合に、２つのＷＤＭ信号を双方
向に伝送させることによって、光ファイバ中の非線形効
果である非縮退四光波混合が抑えられることが示されて
いる。この文献の効果は、伝送路が分散シフトファイバ
であることから主に非縮退四光波混合によるものである
が、現在ＷＤＭ伝送に広く用いられるのは局所的な分散
がゼロとならない分散マネジメント伝送路であり、非縮
退四光波混合は十分に抑えられる。従って、分布ラマン
増幅が用いられなければラマン散乱による劣化を防ぐこ
とが難しいことが考えられ、このことからこの公知技術
と本発明とは異なるものであるといえる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態による波長多重光送受信装置、波長多重光中継
器、及び波長多重光通信システムについて詳細に説明す
る。 〔第１実施形態〕図６は、本発明の第１実施形態による
波長多重光送受信装置及び波長多重光通信システムの構
成を示す図である。図６に示した本発明の第１実施形態
による波長多重光通信システムは、光伝送路としての光
ファイバＯＦ１の一端に波長多重光送受信装置１０を接
続するとともに光ファイバＯＦ１の他端に本発明の第１
実施形態による波長多重光送受信装置２０を接続して構
成される。波長多重光送受信装置１０は、ＷＤＭ光送信
器群１１、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating：アレ
ー導波路型回折格子）波長多重器１２、波長帯合分波光
カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤＭ光受信器
群１５を備える。
施形態による波長多重光送受信装置、波長多重光中継
器、及び波長多重光通信システムについて詳細に説明す
る。 〔第１実施形態〕図６は、本発明の第１実施形態による
波長多重光送受信装置及び波長多重光通信システムの構
成を示す図である。図６に示した本発明の第１実施形態
による波長多重光通信システムは、光伝送路としての光
ファイバＯＦ１の一端に波長多重光送受信装置１０を接
続するとともに光ファイバＯＦ１の他端に本発明の第１
実施形態による波長多重光送受信装置２０を接続して構
成される。波長多重光送受信装置１０は、ＷＤＭ光送信
器群１１、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating：アレ
ー導波路型回折格子）波長多重器１２、波長帯合分波光
カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤＭ光受信器
群１５を備える。
【００１６】ＷＤＭ光送信器群１１は、１０Ｇｂ／ｓの
送信速度を有する１６台の波長多重光送信器（以下、Ｗ
ＤＭ光送信器という）を備える。各波長多重光送信器か
ら出力される光信号の波長は、１４８７．８ｎｍ（２０
１．５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．０ＴＨ
ｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長となるように
設定される。ＡＷＧ波長多重器１２は、ＷＤＭ光送信器
群１１が備える１６台の波長多重光送信器から出力され
る光信号を多重して第１の波長多重光を出力する。ＡＷ
Ｇ波長多重器１２の出力端は波長帯合分波光カプラ１３
のポート１３ａに接続されている。波長帯合分波光カプ
ラ１３は、ポート１３ａから入力される１４８５ｎｍか
ら１５０５ｎｍの光をポート１３ｂから選択的に出力
し、ポート１３ｂから入力される１５８５ｎｍから１６
０５ｎｍの光をポート１３ｃから選択的に出力する。
送信速度を有する１６台の波長多重光送信器（以下、Ｗ
ＤＭ光送信器という）を備える。各波長多重光送信器か
ら出力される光信号の波長は、１４８７．８ｎｍ（２０
１．５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．０ＴＨ
ｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長となるように
設定される。ＡＷＧ波長多重器１２は、ＷＤＭ光送信器
群１１が備える１６台の波長多重光送信器から出力され
る光信号を多重して第１の波長多重光を出力する。ＡＷ
Ｇ波長多重器１２の出力端は波長帯合分波光カプラ１３
のポート１３ａに接続されている。波長帯合分波光カプ
ラ１３は、ポート１３ａから入力される１４８５ｎｍか
ら１５０５ｎｍの光をポート１３ｂから選択的に出力
し、ポート１３ｂから入力される１５８５ｎｍから１６
０５ｎｍの光をポート１３ｃから選択的に出力する。
【００１７】よって、波長帯合分波光カプラ１３はポー
ト１３ａから入力される第１の波長多重光をポート１３
ｂから出力し、また、波長帯合分波光カプラ１３は、ポ
ート１３ｂから入力した後述する第２の波長多重光をポ
ート１３ｃから選択的に出力する。ポート１３ｃには、
ＡＷＧ光分波器１４の入力端が接続されており、ポート
１３ｃから出力される第２の波長多重光を波長毎に分離
して出力する。ＡＷＧ光分波器１４の出力端には１６台
のＷＤＭ光受信器を備えるＷＤＭ光受信器群１５が接続
され、ＡＷＧ光分波器１４の出力端から出力される各々
の波長毎の光信号を受信する。
ト１３ａから入力される第１の波長多重光をポート１３
ｂから出力し、また、波長帯合分波光カプラ１３は、ポ
ート１３ｂから入力した後述する第２の波長多重光をポ
ート１３ｃから選択的に出力する。ポート１３ｃには、
ＡＷＧ光分波器１４の入力端が接続されており、ポート
１３ｃから出力される第２の波長多重光を波長毎に分離
して出力する。ＡＷＧ光分波器１４の出力端には１６台
のＷＤＭ光受信器を備えるＷＤＭ光受信器群１５が接続
され、ＡＷＧ光分波器１４の出力端から出力される各々
の波長毎の光信号を受信する。
【００１８】光ファイバＯＦ１は、シリカ系の材料で構
成される光ファイバである。光ファイバＯＦ１の他端に
接続された波長多重光送受信装置２０は、ＷＤＭ光送信
器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯合分波光カプ
ラ２３、半導体レーザ２４、合波器２５、ＡＷＧ光分波
器２６、及びＷＤＭ光受信器群２７を備える。ＷＤＭ光
送信器群２１は、１０Ｇｂ／ｓの送信速度を有する１６
台の波長多重光送信器を備える。各波長多重光送信器か
ら出力される光信号の波長は、１５８６．２ｎｍ（１８
９．０ＴＨｚ）から１５９８．９ｎｍ（１８７．５ＴＨ
ｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長となるように
設定される。ＡＷＧ波長多重器２２は、ＷＤＭ光送信器
群２１が備える１６台の波長多重光送信器から出力され
る光信号を多重して第２の波長多重光を出力する。この
ように、第２の波長多重光の波長帯域は、第１の波長多
重光の波長帯域よりも長波長側に設定される。
成される光ファイバである。光ファイバＯＦ１の他端に
接続された波長多重光送受信装置２０は、ＷＤＭ光送信
器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯合分波光カプ
ラ２３、半導体レーザ２４、合波器２５、ＡＷＧ光分波
器２６、及びＷＤＭ光受信器群２７を備える。ＷＤＭ光
送信器群２１は、１０Ｇｂ／ｓの送信速度を有する１６
台の波長多重光送信器を備える。各波長多重光送信器か
ら出力される光信号の波長は、１５８６．２ｎｍ（１８
９．０ＴＨｚ）から１５９８．９ｎｍ（１８７．５ＴＨ
ｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長となるように
設定される。ＡＷＧ波長多重器２２は、ＷＤＭ光送信器
群２１が備える１６台の波長多重光送信器から出力され
る光信号を多重して第２の波長多重光を出力する。この
ように、第２の波長多重光の波長帯域は、第１の波長多
重光の波長帯域よりも長波長側に設定される。
【００１９】ＡＷＧ波長多重器２２の出力端は波長帯合
分波光カプラ２３のポート２３ａに接続されている。波
長帯合分波光カプラ２３は、ポート２３ａから入力され
る１４８５ｎｍから１５０５ｎｍの光をポート２３ｂか
ら選択的に出力し、第２のポート２３ｂから入力される
１５８５ｎｍから１６０５ｎｍの光をポート２３ｃから
選択的に出力する。よって、波長帯合分波光カプラ２３
はポート２３ａから入力される第１の波長多重光をポー
ト２３ｂから出力する。また、波長帯合分波光カプラ２
３は、ポート２３ｂから入力した第１の波長多重光をポ
ート２３ｃから選択的に出力する。
分波光カプラ２３のポート２３ａに接続されている。波
長帯合分波光カプラ２３は、ポート２３ａから入力され
る１４８５ｎｍから１５０５ｎｍの光をポート２３ｂか
ら選択的に出力し、第２のポート２３ｂから入力される
１５８５ｎｍから１６０５ｎｍの光をポート２３ｃから
選択的に出力する。よって、波長帯合分波光カプラ２３
はポート２３ａから入力される第１の波長多重光をポー
ト２３ｂから出力する。また、波長帯合分波光カプラ２
３は、ポート２３ｂから入力した第１の波長多重光をポ
ート２３ｃから選択的に出力する。
【００２０】半導体レーザ２４は、波長１４００ｎｍ付
近のレーザ光を励起光として出力する高出力ファブリペ
ロー型の半導体レーザである。尚、第１の波長多重光、
第２の波長多重光、及び半導体レーザ１４から出力され
る励起光の光強度比は、例えば１：１：２に設定され
る。また、半導体レーザ１４から出力される励起光の波
長幅は数ｎｍ〜十数ｎｍ程度とある程度広い方が好まし
いが、波長幅が狭くても（例えば、数十から数百ｐｍ程
度）非線形光学効果やラマン増幅雑音による第１の波長
多重光及び第２の波長多重光の劣化を抑えることは可能
である。
近のレーザ光を励起光として出力する高出力ファブリペ
ロー型の半導体レーザである。尚、第１の波長多重光、
第２の波長多重光、及び半導体レーザ１４から出力され
る励起光の光強度比は、例えば１：１：２に設定され
る。また、半導体レーザ１４から出力される励起光の波
長幅は数ｎｍ〜十数ｎｍ程度とある程度広い方が好まし
いが、波長幅が狭くても（例えば、数十から数百ｐｍ程
度）非線形光学効果やラマン増幅雑音による第１の波長
多重光及び第２の波長多重光の劣化を抑えることは可能
である。
【００２１】波長帯合分波光カプラ２３のポート２３ｂ
には合波器２５が接続されている。合波器２５は、ポー
ト２３ｂから出力される第２の波長多重光と半導体レー
ザ２４から出力される励起光とを合波して出力する。合
波器２５の出力端は光ファイバＯＦ１の他端に接続さ
れ、合波した第２の波長多重光と励起光とを光ファイバ
ＯＦ１の他端から入力する。更に、波長帯合分波光カプ
ラ２３のポート２３ｃにはＡＷＧ光分波器２６の入力端
が接続されており、ポート２３ｃから出力される第１の
波長多重光を波長毎に分離して出力する。ＡＷＧ光分波
器２６の出力端には１６台のＷＤＭ光受信器を備えるＷ
ＤＭ光受信器群２７が接続され、ＡＷＧ光分波器２６の
出力端から出力される各々の波長毎の光信号を受信す
る。
には合波器２５が接続されている。合波器２５は、ポー
ト２３ｂから出力される第２の波長多重光と半導体レー
ザ２４から出力される励起光とを合波して出力する。合
波器２５の出力端は光ファイバＯＦ１の他端に接続さ
れ、合波した第２の波長多重光と励起光とを光ファイバ
ＯＦ１の他端から入力する。更に、波長帯合分波光カプ
ラ２３のポート２３ｃにはＡＷＧ光分波器２６の入力端
が接続されており、ポート２３ｃから出力される第１の
波長多重光を波長毎に分離して出力する。ＡＷＧ光分波
器２６の出力端には１６台のＷＤＭ光受信器を備えるＷ
ＤＭ光受信器群２７が接続され、ＡＷＧ光分波器２６の
出力端から出力される各々の波長毎の光信号を受信す
る。
【００２２】次に、上記構成の本発明の第１実施形態に
よる波長多重光送受信装置及び波長多重光通信システム
の動作について説明する。１４８７．８ｎｍ（２０１．
５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．０ＴＨｚ）
の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長に設定された光信
号がＷＤＭ光送信器群１１から出力されると、ＡＷＧ波
長多重器１２において波長多重され、第１の波長多重光
として出力される。この第１の波長多重光は、波長帯合
分波光カプラ１３のポート１３ａから入力してポート１
３ｂから出力し、光ファイバＯＦ１を介して伝送され
る。
よる波長多重光送受信装置及び波長多重光通信システム
の動作について説明する。１４８７．８ｎｍ（２０１．
５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．０ＴＨｚ）
の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長に設定された光信
号がＷＤＭ光送信器群１１から出力されると、ＡＷＧ波
長多重器１２において波長多重され、第１の波長多重光
として出力される。この第１の波長多重光は、波長帯合
分波光カプラ１３のポート１３ａから入力してポート１
３ｂから出力し、光ファイバＯＦ１を介して伝送され
る。
【００２３】第１の波長多重信号が光ファイバＯＦ１中
を伝送されると、光ファイバＯＦ１の減衰を受けるとと
もに、バンド間ラマン散乱によりエネルギーの一部を第
２の波長多重光に与えるため光強度が低下する。しかし
ながら、光ファイバＯＦ１の他端ｅ２の付近では、励起
光の光強度が高いため、分布ラマン増幅によって第１の
波長多重光が増幅される。よって、第１の波長信号光の
光強度が極端に低下することはなく光ファイバＯＦ１の
他端ｅ２まで伝送される。
を伝送されると、光ファイバＯＦ１の減衰を受けるとと
もに、バンド間ラマン散乱によりエネルギーの一部を第
２の波長多重光に与えるため光強度が低下する。しかし
ながら、光ファイバＯＦ１の他端ｅ２の付近では、励起
光の光強度が高いため、分布ラマン増幅によって第１の
波長多重光が増幅される。よって、第１の波長信号光の
光強度が極端に低下することはなく光ファイバＯＦ１の
他端ｅ２まで伝送される。
【００２４】波長多重光送受信装置２０に第１の波長多
重光が入力すると、合波器２５並びに波長帯合分波光カ
プラ２３のポート２３ｂ及びポート２３ｃを介してＡＷ
Ｇ光分波器２６に入力する。ＡＷＧ光分波器２６に入力
した第１の波長多重光は、第１の波長多重光を波長毎に
分離して出力し、ＡＷＧ光分波器２６から出力された各
波長毎の光信号はＷＤＭ光受信器群２７によって受信さ
れる。以上の動作によって波長多重光送受信装置１０か
ら波長多重光送受信装置２０へ第１の波長多重信号が送
信される。
重光が入力すると、合波器２５並びに波長帯合分波光カ
プラ２３のポート２３ｂ及びポート２３ｃを介してＡＷ
Ｇ光分波器２６に入力する。ＡＷＧ光分波器２６に入力
した第１の波長多重光は、第１の波長多重光を波長毎に
分離して出力し、ＡＷＧ光分波器２６から出力された各
波長毎の光信号はＷＤＭ光受信器群２７によって受信さ
れる。以上の動作によって波長多重光送受信装置１０か
ら波長多重光送受信装置２０へ第１の波長多重信号が送
信される。
【００２５】また、１５８６．２ｎｍ（１８９．０ＴＨ
ｚ）から１５９８．９ｎｍ（１８７．５ＴＨｚ）の間で
１００ＧＨｚ間隔の異なる波長に設定された光信号がＷ
ＤＭ光送信器群２１から出力されるとＡＷＧ波長多重器
２２において波長多重され、第２の波長多重光として出
力される。この第２の波長多重光は、波長帯合分波光カ
プラ１３のポート１３ａから入力してポート１３ｂから
出力し、合波器２５によって励起光と合波された後、光
ファイバＯＦ１へ送出される。
ｚ）から１５９８．９ｎｍ（１８７．５ＴＨｚ）の間で
１００ＧＨｚ間隔の異なる波長に設定された光信号がＷ
ＤＭ光送信器群２１から出力されるとＡＷＧ波長多重器
２２において波長多重され、第２の波長多重光として出
力される。この第２の波長多重光は、波長帯合分波光カ
プラ１３のポート１３ａから入力してポート１３ｂから
出力し、合波器２５によって励起光と合波された後、光
ファイバＯＦ１へ送出される。
【００２６】前述したように、第１の波長多重光は、そ
の光強度が小さくなる光ファイバＯＦ１の他端ｅ２付近
で分布ラマン増幅により増幅されるため、光ファイバＯ
Ｆ１の他端ｅ２の付近におけるバンド間ラマン増幅の影
響は少ない。バンド間ラマン増幅の影響が大となるのは
第１の波長多重光の光強度が高い光ファイバＯＦ１の一
端ｅ１付近であるので、かかる部位で第２の波長多重光
が増幅されたとしても光ファイバＯＦ１内の平均光強度
はほとんど増加せず、その結果バンド間ラマン増幅に伴
う非線形効果の増大は極めて小さい。
の光強度が小さくなる光ファイバＯＦ１の他端ｅ２付近
で分布ラマン増幅により増幅されるため、光ファイバＯ
Ｆ１の他端ｅ２の付近におけるバンド間ラマン増幅の影
響は少ない。バンド間ラマン増幅の影響が大となるのは
第１の波長多重光の光強度が高い光ファイバＯＦ１の一
端ｅ１付近であるので、かかる部位で第２の波長多重光
が増幅されたとしても光ファイバＯＦ１内の平均光強度
はほとんど増加せず、その結果バンド間ラマン増幅に伴
う非線形効果の増大は極めて小さい。
【００２７】波長多重光送受信装置１０に第２の波長多
重光が入力すると、波長帯合分波光カプラ１３のポート
１３ｂ及びポート１３ｃを介してＡＷＧ光分波器１４に
入力する。ＡＷＧ光分波器１４に入力した第２の波長多
重光は、第２の波長多重光を波長毎に分離して出力し、
ＡＷＧ光分波器１４から出力された各波長毎の光信号は
ＷＤＭ光受信器群１５によって受信される。以上の動作
によって波長多重光送受信装置２０から波長多重光送受
信装置１０へ第２の波長多重信号が送信される。
重光が入力すると、波長帯合分波光カプラ１３のポート
１３ｂ及びポート１３ｃを介してＡＷＧ光分波器１４に
入力する。ＡＷＧ光分波器１４に入力した第２の波長多
重光は、第２の波長多重光を波長毎に分離して出力し、
ＡＷＧ光分波器１４から出力された各波長毎の光信号は
ＷＤＭ光受信器群１５によって受信される。以上の動作
によって波長多重光送受信装置２０から波長多重光送受
信装置１０へ第２の波長多重信号が送信される。
【００２８】〔第２実施形態〕図７は、本発明の第２実
施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明
の第１実施形態による波長多重光中継器の構成を示す図
である。図７に示した本発明の第２実施形態による波長
多重光通信システムが図６に示した本発明の第１実施形
態による波長多重光通信システムと異なる点は光伝送路
としての光ファイバ中に本発明の第１実施形態による波
長多重光中継器３０を設けた点である。
施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明
の第１実施形態による波長多重光中継器の構成を示す図
である。図７に示した本発明の第２実施形態による波長
多重光通信システムが図６に示した本発明の第１実施形
態による波長多重光通信システムと異なる点は光伝送路
としての光ファイバ中に本発明の第１実施形態による波
長多重光中継器３０を設けた点である。
【００２９】波長多重光中継器３０は、光ファイバＯＦ
１中を伝送される第１の波長多重光及び第２の波長多重
光を増幅して長距離伝送を可能にするために設けられ
る。本実施形態においては、１本の光ファイバＯＦ１中
を第１の波長多重光及び第２の波長多重光を互いに逆方
向に伝送することにより双方向の通信を実現しているた
め、波長帯域が相違し且つ伝送方向が反対の第１の波長
多重光及び第２の波長多重光をともに増幅する必要があ
り、更に励起光を考慮しなければならない。図７に示し
た波長多重光中継器３０は、合波器３１、半導体レーザ
３２、波長帯合分波光カプラ３３、ツリウム添加光ファ
イバ増幅器３４、エルビウム添加光ファイバ増幅器３
５、及び波長帯合分波光カプラ３６を備える。
１中を伝送される第１の波長多重光及び第２の波長多重
光を増幅して長距離伝送を可能にするために設けられ
る。本実施形態においては、１本の光ファイバＯＦ１中
を第１の波長多重光及び第２の波長多重光を互いに逆方
向に伝送することにより双方向の通信を実現しているた
め、波長帯域が相違し且つ伝送方向が反対の第１の波長
多重光及び第２の波長多重光をともに増幅する必要があ
り、更に励起光を考慮しなければならない。図７に示し
た波長多重光中継器３０は、合波器３１、半導体レーザ
３２、波長帯合分波光カプラ３３、ツリウム添加光ファ
イバ増幅器３４、エルビウム添加光ファイバ増幅器３
５、及び波長帯合分波光カプラ３６を備える。
【００３０】合波器３１は増幅後の第２の波長多重光と
半導体レーザ３２から出力される励起光とを合波するた
めのものである。半導体レーザ３２は、前述した半導体
レーザ２４と同様に波長１４００ｎｍ付近のレーザ光を
励起光として出力する高出力ファブリペロー型の半導体
レーザである。波長帯合分波光カプラ３３は、合波器３
１を介した第１の波長多重光をツリウム添加光ファイバ
増幅器３４へ導くとともに、エルビウム添加光ファイバ
増幅器３５から出力された第２の波長多重光を合波３１
へ出力する。ツリウム添加光ファイバ増幅器３４は１４
５０ｎｍから１５３０ｎｍまでの波長帯域の光を増幅す
る。
半導体レーザ３２から出力される励起光とを合波するた
めのものである。半導体レーザ３２は、前述した半導体
レーザ２４と同様に波長１４００ｎｍ付近のレーザ光を
励起光として出力する高出力ファブリペロー型の半導体
レーザである。波長帯合分波光カプラ３３は、合波器３
１を介した第１の波長多重光をツリウム添加光ファイバ
増幅器３４へ導くとともに、エルビウム添加光ファイバ
増幅器３５から出力された第２の波長多重光を合波３１
へ出力する。ツリウム添加光ファイバ増幅器３４は１４
５０ｎｍから１５３０ｎｍまでの波長帯域の光を増幅す
る。
【００３１】よって、第１の波長多重光がツリウム添加
光ファイバ増幅器３４によって増幅される。エルビウム
添加光ファイバ増幅器３５は、１．５５μｍ帯及び１．
５８μｍ帯の光を増幅する。よって、第２の波長多重光
がエルビウム添加光ファイバ増幅器３５によって増幅さ
れる。波長帯合分波光カプラ３６は、光ファイバＯＦ１
を伝送してきた第２の波長多重光をエルビウム添加光フ
ァイバ増幅器３５へ導くとともに、ツリウム添加光ファ
イバ増幅器３４から出力された第１の波長多重光を光フ
ァイバＯＦ１へ出力する。
光ファイバ増幅器３４によって増幅される。エルビウム
添加光ファイバ増幅器３５は、１．５５μｍ帯及び１．
５８μｍ帯の光を増幅する。よって、第２の波長多重光
がエルビウム添加光ファイバ増幅器３５によって増幅さ
れる。波長帯合分波光カプラ３６は、光ファイバＯＦ１
を伝送してきた第２の波長多重光をエルビウム添加光フ
ァイバ増幅器３５へ導くとともに、ツリウム添加光ファ
イバ増幅器３４から出力された第１の波長多重光を光フ
ァイバＯＦ１へ出力する。
【００３２】上記構成における波長多重光中継器３０
は、波長多重光送受信装置１０から光ファイバＯＦ１を
介して波長多重光送受信装置２０へ伝送される第１の波
長多重光をツリウム添加光ファイバ増幅器３４で増幅す
るとともに、波長多重光送受信装置２０から光ファイバ
ＯＦ１を介して波長多重光送受信装置１０へ伝送される
第２の波長多重光をエルビウム添加光ファイバ増幅器３
５で増幅する。更に、波長多重光中継器３０は、波長多
重光送受信装置２０が備える半導体レーザ２４から出力
される励起光とほぼ同一波長の励起光を出力する半導体
レーザ３２からの励起光を増幅された第２の波長多重光
と合波して出力する。よって、第１の波長多重光及び第
２の波長多重光が増幅されるとともに、光ファイバＯＦ
１による励起光の減衰分が補われるので、バンド間ラマ
ン増幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うこ
とができる。
は、波長多重光送受信装置１０から光ファイバＯＦ１を
介して波長多重光送受信装置２０へ伝送される第１の波
長多重光をツリウム添加光ファイバ増幅器３４で増幅す
るとともに、波長多重光送受信装置２０から光ファイバ
ＯＦ１を介して波長多重光送受信装置１０へ伝送される
第２の波長多重光をエルビウム添加光ファイバ増幅器３
５で増幅する。更に、波長多重光中継器３０は、波長多
重光送受信装置２０が備える半導体レーザ２４から出力
される励起光とほぼ同一波長の励起光を出力する半導体
レーザ３２からの励起光を増幅された第２の波長多重光
と合波して出力する。よって、第１の波長多重光及び第
２の波長多重光が増幅されるとともに、光ファイバＯＦ
１による励起光の減衰分が補われるので、バンド間ラマ
ン増幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うこ
とができる。
【００３３】〔第３実施形態〕図８は、本発明の第３実
施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明
の第２実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示
す図である。図８に示した本発明の第３実施形態による
波長多重光通信システムは２本の光ファイバＯＦ１１，
ＯＦ１２を用いてチャネル数を増加させている。光ファ
イバＯＦ１１，ＯＦ１２の一端及び他端には本発明の第
２実施形態による波長多重光送受信装置４０及び波長多
重光送受信装置５０がそれぞれ接続されている。
施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明
の第２実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示
す図である。図８に示した本発明の第３実施形態による
波長多重光通信システムは２本の光ファイバＯＦ１１，
ＯＦ１２を用いてチャネル数を増加させている。光ファ
イバＯＦ１１，ＯＦ１２の一端及び他端には本発明の第
２実施形態による波長多重光送受信装置４０及び波長多
重光送受信装置５０がそれぞれ接続されている。
【００３４】本実施形態では、波長多重光送受信装置４
０から光ファイバＯＦ１１を介して第１の波長多重光を
波長多重光送受信装置５０へ伝送するとともに、波長多
重光送受信装置５０から光ファイバＯＦ１１を介して第
２の波長多重光を波長多重光送受信装置４０へ伝送す
る。また、波長多重光送受信装置４０から光ファイバＯ
Ｆ１２を介して第２の波長多重光を波長多重光送受信装
置５０へ伝送するとともに、波長多重光送受信装置５０
から光ファイバＯＦ１２を介して第１の波長多重光を波
長多重光送受信装置４０へ伝送する。つまり、光ファイ
バＯＦ１１と光ファイバＯＦ１２とでは、第１の波長多
重光の伝送方向が逆であり、第２の波長多重光について
も伝送方向が逆である。
０から光ファイバＯＦ１１を介して第１の波長多重光を
波長多重光送受信装置５０へ伝送するとともに、波長多
重光送受信装置５０から光ファイバＯＦ１１を介して第
２の波長多重光を波長多重光送受信装置４０へ伝送す
る。また、波長多重光送受信装置４０から光ファイバＯ
Ｆ１２を介して第２の波長多重光を波長多重光送受信装
置５０へ伝送するとともに、波長多重光送受信装置５０
から光ファイバＯＦ１２を介して第１の波長多重光を波
長多重光送受信装置４０へ伝送する。つまり、光ファイ
バＯＦ１１と光ファイバＯＦ１２とでは、第１の波長多
重光の伝送方向が逆であり、第２の波長多重光について
も伝送方向が逆である。
【００３５】波長多重光送受信装置４０は、ＷＤＭ光送
信器群４１ａ、ＡＷＧ波長多重器４２ａ、波長帯合分波
光カプラ４３ａ、ＡＷＧ光分波器４４ａ、及びＷＤＭ光
受信器群４５ａを備える。これらは、図６に示したＷＤ
Ｍ光送信器群１１、ＡＷＧ波長多重器１２、波長帯合分
波光カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤＭ光受
信器群１５とそれぞれ同様のものであり、第１の波長多
重光を光ファイバＯＦ１１に送信するとともに、光ファ
イバＯＦ１１を介して伝送されてくる第２の波長多重信
号を受信するための構成である。
信器群４１ａ、ＡＷＧ波長多重器４２ａ、波長帯合分波
光カプラ４３ａ、ＡＷＧ光分波器４４ａ、及びＷＤＭ光
受信器群４５ａを備える。これらは、図６に示したＷＤ
Ｍ光送信器群１１、ＡＷＧ波長多重器１２、波長帯合分
波光カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤＭ光受
信器群１５とそれぞれ同様のものであり、第１の波長多
重光を光ファイバＯＦ１１に送信するとともに、光ファ
イバＯＦ１１を介して伝送されてくる第２の波長多重信
号を受信するための構成である。
【００３６】また、波長多重光送受信装置４０は、ＷＤ
Ｍ光送信器群４１ｂ、ＡＷＧ波長多重器４２ｂ、波長帯
合分波光カプラ４３ｂ、半導体レーザ４４ｂ、及びＷＤ
Ｍ光受信器群４５ｂを備える。これらは、図６に示した
ＷＤＭ光送信器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯
合分波光カプラ２３、ＡＷＧ光分波器２６、及びＷＤＭ
光受信器群２７とそれぞれ同様のものであり、第２の波
長多重光を光ファイバＯＦ１２に送信するとともに、光
ファイバＯＦ１２を介して伝送されてくる第１の波長多
重信号を受信するための構成である。更に、合波器４６
及び半導体レーザ４７は、図６に示した合波器２５及び
半導体レーザ２４と同様のものであり、１４００ｎｍ付
近の励起光を第２の波長多重光と合波して光ファイバＯ
Ｆ１２へ出力するためのものである。
Ｍ光送信器群４１ｂ、ＡＷＧ波長多重器４２ｂ、波長帯
合分波光カプラ４３ｂ、半導体レーザ４４ｂ、及びＷＤ
Ｍ光受信器群４５ｂを備える。これらは、図６に示した
ＷＤＭ光送信器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯
合分波光カプラ２３、ＡＷＧ光分波器２６、及びＷＤＭ
光受信器群２７とそれぞれ同様のものであり、第２の波
長多重光を光ファイバＯＦ１２に送信するとともに、光
ファイバＯＦ１２を介して伝送されてくる第１の波長多
重信号を受信するための構成である。更に、合波器４６
及び半導体レーザ４７は、図６に示した合波器２５及び
半導体レーザ２４と同様のものであり、１４００ｎｍ付
近の励起光を第２の波長多重光と合波して光ファイバＯ
Ｆ１２へ出力するためのものである。
【００３７】波長多重光送受信装置５０は、ＷＤＭ光送
信器群５１ａ、ＡＷＧ波長多重器５２ａ、波長帯合分波
光カプラ５３ａ、ＡＷＧ光分波器５４ａ、及びＷＤＭ光
受信器群５５ａを備える。これらは、図６に示したＷＤ
Ｍ光送信器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯合分
波光カプラ２３、ＡＷＧ光分波器２６、及びＷＤＭ光受
信器群２７とそれぞれ同様のものであり、第２の波長多
重光を光ファイバＯＦ１１に送信するとともに、光ファ
イバＯＦ１１を介して伝送されてくる第１の波長多重信
号を受信するための構成である。
信器群５１ａ、ＡＷＧ波長多重器５２ａ、波長帯合分波
光カプラ５３ａ、ＡＷＧ光分波器５４ａ、及びＷＤＭ光
受信器群５５ａを備える。これらは、図６に示したＷＤ
Ｍ光送信器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯合分
波光カプラ２３、ＡＷＧ光分波器２６、及びＷＤＭ光受
信器群２７とそれぞれ同様のものであり、第２の波長多
重光を光ファイバＯＦ１１に送信するとともに、光ファ
イバＯＦ１１を介して伝送されてくる第１の波長多重信
号を受信するための構成である。
【００３８】更に、合波器５６及び半導体レーザ５７
は、図６に示した合波器２５及び半導体レーザ２４と同
様のものであり、１４００ｎｍ付近の励起光を第２の波
長多重光と合波して光ファイバＯＦ１１へ出力するため
のものである。また、波長多重光送受信装置５０は、Ｗ
ＤＭ光送信器群５１ｂ、ＡＷＧ波長多重器５２ｂ、波長
帯合分波光カプラ５３ｂ、半導体レーザ５４ｂ、及びＷ
ＤＭ光受信器群５５ｂを備える。これらは、図６に示し
たＷＤＭ光送信器群１１、ＡＷＧ波長多重器１２、波長
帯合分波光カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤ
Ｍ光受信器群１５とそれぞれ同様のものであり、第１の
波長多重光を光ファイバＯＦ１２に送信するとともに、
光ファイバＯＦ１２を介して伝送されてくる第２の波長
多重信号を受信するための構成である。
は、図６に示した合波器２５及び半導体レーザ２４と同
様のものであり、１４００ｎｍ付近の励起光を第２の波
長多重光と合波して光ファイバＯＦ１１へ出力するため
のものである。また、波長多重光送受信装置５０は、Ｗ
ＤＭ光送信器群５１ｂ、ＡＷＧ波長多重器５２ｂ、波長
帯合分波光カプラ５３ｂ、半導体レーザ５４ｂ、及びＷ
ＤＭ光受信器群５５ｂを備える。これらは、図６に示し
たＷＤＭ光送信器群１１、ＡＷＧ波長多重器１２、波長
帯合分波光カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤ
Ｍ光受信器群１５とそれぞれ同様のものであり、第１の
波長多重光を光ファイバＯＦ１２に送信するとともに、
光ファイバＯＦ１２を介して伝送されてくる第２の波長
多重信号を受信するための構成である。
【００３９】上述したように、光ファイバＯＦ１１中を
伝送する第２の波長多重光の伝送方向と光ファイバＯＦ
１２中を伝送する第２の波長多重光の伝送方向とは逆で
ある。よって、光ファイバＯＦ１１中に設けられる波長
多重光中継器３０ａ及び光ファイバＯＦ１２中に設けら
れる波長多重光中継器３０ｂは、伝送する第２の波長多
重光の向きと半導体レーザ３２から出力される励起光の
向きとが一致するように設定される。以上の構成によ
り、チャネル数を増加させつつバンド間ラマン増幅に伴
う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができ
る。
伝送する第２の波長多重光の伝送方向と光ファイバＯＦ
１２中を伝送する第２の波長多重光の伝送方向とは逆で
ある。よって、光ファイバＯＦ１１中に設けられる波長
多重光中継器３０ａ及び光ファイバＯＦ１２中に設けら
れる波長多重光中継器３０ｂは、伝送する第２の波長多
重光の向きと半導体レーザ３２から出力される励起光の
向きとが一致するように設定される。以上の構成によ
り、チャネル数を増加させつつバンド間ラマン増幅に伴
う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができ
る。
【００４０】〔第４実施形態〕図９は、本発明の第４実
施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明
の第３実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示
す図である。上述した第１〜第３実施形態では、波長多
重光送受信装置１０と波長多重光送受信装置２０との間
又は波長多重光送受信装置４０と波長多重光送受信装置
５０との間で、第１の波長多重光（１４８７．８ｎｍ
（２０１．５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．
０ＴＨｚ）：１．４９μｍ帯）と第２の光（１５８６．
２ｎｍ（１８９．０ＴＨｚ）から１５９８．９ｎｍ（１
８７．５ＴＨｚ）：１．５８μｍ帯）を用いて多重通信
を行っていたが、図９に示した本発明の第４実施形態に
よる波長多重光通信システムは、上記第１の波長多重光
及び第２の波長多重光に加えて、波長帯域が第１の波長
多重光の波長帯域と第２の光の波長帯域との間に設定さ
れた第３の光（１．５５μｍ帯）を用いて多重通信を行
っている。尚、図９においては、図６に示した本発明の
第１実施形態による波長多重光通信システムが備える部
材と同一部材には同一の符号を付している。
施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明
の第３実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示
す図である。上述した第１〜第３実施形態では、波長多
重光送受信装置１０と波長多重光送受信装置２０との間
又は波長多重光送受信装置４０と波長多重光送受信装置
５０との間で、第１の波長多重光（１４８７．８ｎｍ
（２０１．５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．
０ＴＨｚ）：１．４９μｍ帯）と第２の光（１５８６．
２ｎｍ（１８９．０ＴＨｚ）から１５９８．９ｎｍ（１
８７．５ＴＨｚ）：１．５８μｍ帯）を用いて多重通信
を行っていたが、図９に示した本発明の第４実施形態に
よる波長多重光通信システムは、上記第１の波長多重光
及び第２の波長多重光に加えて、波長帯域が第１の波長
多重光の波長帯域と第２の光の波長帯域との間に設定さ
れた第３の光（１．５５μｍ帯）を用いて多重通信を行
っている。尚、図９においては、図６に示した本発明の
第１実施形態による波長多重光通信システムが備える部
材と同一部材には同一の符号を付している。
【００４１】波長多重光送受信装置６０は、分波カプラ
６１、ＡＷＧ光分波器６２、及びＷＤＭ光受信器群６３
を更に備える。分波カプラ６１は、波長帯合分波光カプ
ラ１３のポート６１に接続され、ポート６１から出力さ
れる第２の光と第３の光とを分離する。分波カプラ６１
によって分離された第２の光はＡＷＧ光分波器１４へ出
力され、第３の光はＡＷＧ光分波器６２へ出力される。
ＡＷＧ光分波器６２の出力端には１６台のＷＤＭ光受信
器を備えるＷＤＭ光受信器群６３が接続され、ＷＤＭ光
受信器群６３はＡＷＧ光分波器６２の出力端から出力さ
れる各々の波長毎の光信号を受信する。
６１、ＡＷＧ光分波器６２、及びＷＤＭ光受信器群６３
を更に備える。分波カプラ６１は、波長帯合分波光カプ
ラ１３のポート６１に接続され、ポート６１から出力さ
れる第２の光と第３の光とを分離する。分波カプラ６１
によって分離された第２の光はＡＷＧ光分波器１４へ出
力され、第３の光はＡＷＧ光分波器６２へ出力される。
ＡＷＧ光分波器６２の出力端には１６台のＷＤＭ光受信
器を備えるＷＤＭ光受信器群６３が接続され、ＷＤＭ光
受信器群６３はＡＷＧ光分波器６２の出力端から出力さ
れる各々の波長毎の光信号を受信する。
【００４２】また、波長多重光送受信装置７０は、ＷＤ
Ｍ光送信器群７１、ＡＷＧ波長多重器７２、及び合波カ
プラ７３を備える。ＷＤＭ光送信器群７１は、１０Ｇｂ
／ｓの送信速度を有する１６台の波長多重光送信器を備
え、各波長多重光送信器から出力される光信号の波長
は、１５４０．６ｎｍ（１９４．６ＴＨｚ）から１５５
２．５ｎｍ（１９３．１ＴＨｚ）の間で１００ＧＨｚ間
隔の異なる波長となるように設定される。ＡＷＧ波長多
重器７２は、ＷＤＭ光送信器群７１が備える１６台の波
長多重光送信器から出力される光信号を多重して第３の
波長多重光を出力する。ＡＷＧ波長多重器７２の出力端
は合波カプラ７３に接続されている。合波カプラ７３
は、ＡＷＧ波長多重器２２から出力される第２の波長多
重光とＡＷＧ波長多重器７２から出力される第３の波長
多重光とを合波して波長帯合分波光カプラ２３のポート
２３ａに出力する。
Ｍ光送信器群７１、ＡＷＧ波長多重器７２、及び合波カ
プラ７３を備える。ＷＤＭ光送信器群７１は、１０Ｇｂ
／ｓの送信速度を有する１６台の波長多重光送信器を備
え、各波長多重光送信器から出力される光信号の波長
は、１５４０．６ｎｍ（１９４．６ＴＨｚ）から１５５
２．５ｎｍ（１９３．１ＴＨｚ）の間で１００ＧＨｚ間
隔の異なる波長となるように設定される。ＡＷＧ波長多
重器７２は、ＷＤＭ光送信器群７１が備える１６台の波
長多重光送信器から出力される光信号を多重して第３の
波長多重光を出力する。ＡＷＧ波長多重器７２の出力端
は合波カプラ７３に接続されている。合波カプラ７３
は、ＡＷＧ波長多重器２２から出力される第２の波長多
重光とＡＷＧ波長多重器７２から出力される第３の波長
多重光とを合波して波長帯合分波光カプラ２３のポート
２３ａに出力する。
【００４３】上記構成において、第１の波長多重光は第
１実施形態と同様に、波長多重光送受信装置６０から光
ファイバＯＦ１を介して波長多重光送受信装置７０へ送
信される。一方、第２の波長多重光及び第３の波長多重
光は、合波カプラ７３で合波され、更に合波器２５にお
いて励起光と合波されて光ファイバＯＦ１へ出力され
る。光ファイバＯＦ１を伝送してきた第２の波長多重光
及び第３の波長多重光は分波カプラ６１でそれぞれ分離
される。第２の波長多重光はＡＷＧ光分波器１４で各々
の波長毎に分離されてＷＤＭ光受信器群１５の各ＷＤＭ
光受信器で受信され、第３の波長多重光はＡＷＧ光分波
器６２で各々の波長毎に分離されてＷＤＭ光受信器群６
３の各ＷＤＭ光受信器で受信される。
１実施形態と同様に、波長多重光送受信装置６０から光
ファイバＯＦ１を介して波長多重光送受信装置７０へ送
信される。一方、第２の波長多重光及び第３の波長多重
光は、合波カプラ７３で合波され、更に合波器２５にお
いて励起光と合波されて光ファイバＯＦ１へ出力され
る。光ファイバＯＦ１を伝送してきた第２の波長多重光
及び第３の波長多重光は分波カプラ６１でそれぞれ分離
される。第２の波長多重光はＡＷＧ光分波器１４で各々
の波長毎に分離されてＷＤＭ光受信器群１５の各ＷＤＭ
光受信器で受信され、第３の波長多重光はＡＷＧ光分波
器６２で各々の波長毎に分離されてＷＤＭ光受信器群６
３の各ＷＤＭ光受信器で受信される。
【００４４】以上説明した本発明の第４実施形態による
波長多重光通信システムは、第２の波長多重光及び第３
の波長多重光の伝播方向と励起光の伝播方向とを同一方
向に設定される。第３の波長多重光は第１の波長多重光
と異なり、励起光との波長間隔が光ファイバＯＦ１のラ
マン散乱特性に応じて最適切に設定されていない。しか
しながら、バンド間ラマン増幅は励起光と第１の波長多
重光との波長間隔が１００ｎｍである場合にのみ生ずる
ものではなくある広がりをもって生ずるものであるた
め、励起光と第３の波長多重光との波長間隔が１００ｎ
ｍからずれていたとしても、バンド間ラマン増幅に伴う
非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができる。
また、上記実施形態においては、第１の波長多重光に対
して１００ｎｍだけ短波長の励起光を用いていたが、こ
の励起光とともに第３の波長多重光に対して１００ｎｍ
だけ短波長の１．４５μｍ付近の励起光を用いるように
してもよい。
波長多重光通信システムは、第２の波長多重光及び第３
の波長多重光の伝播方向と励起光の伝播方向とを同一方
向に設定される。第３の波長多重光は第１の波長多重光
と異なり、励起光との波長間隔が光ファイバＯＦ１のラ
マン散乱特性に応じて最適切に設定されていない。しか
しながら、バンド間ラマン増幅は励起光と第１の波長多
重光との波長間隔が１００ｎｍである場合にのみ生ずる
ものではなくある広がりをもって生ずるものであるた
め、励起光と第３の波長多重光との波長間隔が１００ｎ
ｍからずれていたとしても、バンド間ラマン増幅に伴う
非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができる。
また、上記実施形態においては、第１の波長多重光に対
して１００ｎｍだけ短波長の励起光を用いていたが、こ
の励起光とともに第３の波長多重光に対して１００ｎｍ
だけ短波長の１．４５μｍ付近の励起光を用いるように
してもよい。
【００４５】以上、本発明の第１実施形態から第４実施
形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限
されることはなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能
である。例えば、上述した本発明の第４実施形態におい
ては第１の波長多重光〜第３の波長多重光を一芯の光フ
ァイバを用いて無中継伝送する場合を例に挙げて説明し
たが、第１実施形態が第２実施形態に拡張されたのと同
様に、波長多重光中継器３０を用いて中継伝送すること
が可能であり、更に第２実施形態が第３実施形態に拡張
されたのと同様に、２本の光ファイバＯＦ１１，ＯＦ１
２を用いて双方向に第１の波長多重光〜第３の波長多重
光を用いてチャネル数を増加させつつバンド間ラマン増
幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことが
できる。
形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限
されることはなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能
である。例えば、上述した本発明の第４実施形態におい
ては第１の波長多重光〜第３の波長多重光を一芯の光フ
ァイバを用いて無中継伝送する場合を例に挙げて説明し
たが、第１実施形態が第２実施形態に拡張されたのと同
様に、波長多重光中継器３０を用いて中継伝送すること
が可能であり、更に第２実施形態が第３実施形態に拡張
されたのと同様に、２本の光ファイバＯＦ１１，ＯＦ１
２を用いて双方向に第１の波長多重光〜第３の波長多重
光を用いてチャネル数を増加させつつバンド間ラマン増
幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことが
できる。
【００４６】また、本発明は、伝送帯域として用いる波
長帯は２つの波長帯域に制限されるものではなく、３つ
以上の波長帯域を用いても良い。また、第４実施形態で
は、第３の波長多重光を、第２の波長多重光と合波させ
て伝播させる場合を例に挙げて説明したが、この組み合
わせに限らず、例えば、第３の波長多重光を第１の波長
多重光と合波させるようにしてもよい。
長帯は２つの波長帯域に制限されるものではなく、３つ
以上の波長帯域を用いても良い。また、第４実施形態で
は、第３の波長多重光を、第２の波長多重光と合波させ
て伝播させる場合を例に挙げて説明したが、この組み合
わせに限らず、例えば、第３の波長多重光を第１の波長
多重光と合波させるようにしてもよい。
【００４７】ところで、上述した第１実施形態から第４
実施形態において、波長帯合分波光カプラ１３，２３，
３３，３６，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂは、光フ
ァイバＯＦ１，ＯＦ１１，ＯＦ１２のＷＤＭカプラ又は
多層膜フィルタによるＷＤＭカプラの場合を例に挙げて
説明したが、波長帯合分波光カプラ１３，２３，３３，
３６，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂに代えて光サー
キュレータを用いても良い。
実施形態において、波長帯合分波光カプラ１３，２３，
３３，３６，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂは、光フ
ァイバＯＦ１，ＯＦ１１，ＯＦ１２のＷＤＭカプラ又は
多層膜フィルタによるＷＤＭカプラの場合を例に挙げて
説明したが、波長帯合分波光カプラ１３，２３，３３，
３６，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂに代えて光サー
キュレータを用いても良い。
【００４８】また、光ファイバＯＦ１，ＯＦ１１，ＯＦ
１２は、単一の光ファイバだけでなく、複数の異なる分
散値を持つ光ファイバの組合わせでもよい。また、第１
及び第２の波長帯多重光を増幅するデバイスは、ツリウ
ム添加光ファイバ増幅器３４やエルビウム添加光ファイ
バ増幅器３５に限られず、例えばその他の希土類添加光
増幅器や集中定数型ラマン増幅器、半導体光増幅器等で
あってもよい。また、第１の波長多重光と第２の波長多
重光との波長間隔、及び第１の波長多重光と第３波長多
重光との間隔は１００ｎｍに限定されるものではなく、
それより広くても狭くてもよい。もちろん、波長多重数
は各波長帯域で「１６」に限定されるものではなく、ま
た波長間隔も１００ＧＨｚに限定されるものではない。
１２は、単一の光ファイバだけでなく、複数の異なる分
散値を持つ光ファイバの組合わせでもよい。また、第１
及び第２の波長帯多重光を増幅するデバイスは、ツリウ
ム添加光ファイバ増幅器３４やエルビウム添加光ファイ
バ増幅器３５に限られず、例えばその他の希土類添加光
増幅器や集中定数型ラマン増幅器、半導体光増幅器等で
あってもよい。また、第１の波長多重光と第２の波長多
重光との波長間隔、及び第１の波長多重光と第３波長多
重光との間隔は１００ｎｍに限定されるものではなく、
それより広くても狭くてもよい。もちろん、波長多重数
は各波長帯域で「１６」に限定されるものではなく、ま
た波長間隔も１００ＧＨｚに限定されるものではない。
【００４９】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、バンド間ラマン散乱を引き起こす長波長側の第２の
波長多重光を光伝送路の他端から伝送させることにより
光伝送路の他端付近においてバンド間ラマン散乱を引き
起こさせているため、短波長側に設定された第１の波長
多重光が分布ラマン増幅時に受ける信号対雑音比が高く
保たれ、その結果として伝送後の符号誤り率を低く抑え
ることができるという効果がある。また、長波長側の第
２の波長多重光と短波長側の第１の波長多重光とを逆向
きに伝送させることにより、光強度が低くなる光伝送路
の一端付近でバンド間ラマン散乱により第２の波長多重
光が増幅されるため、光伝送路内における第２の波長多
重光の平均強度を低く抑えることができる。これによっ
て、光伝送路内における非線形効果による歪が抑えら
れ、伝送後の符号誤り率を低く抑えることができるとい
う効果がある。
ば、バンド間ラマン散乱を引き起こす長波長側の第２の
波長多重光を光伝送路の他端から伝送させることにより
光伝送路の他端付近においてバンド間ラマン散乱を引き
起こさせているため、短波長側に設定された第１の波長
多重光が分布ラマン増幅時に受ける信号対雑音比が高く
保たれ、その結果として伝送後の符号誤り率を低く抑え
ることができるという効果がある。また、長波長側の第
２の波長多重光と短波長側の第１の波長多重光とを逆向
きに伝送させることにより、光強度が低くなる光伝送路
の一端付近でバンド間ラマン散乱により第２の波長多重
光が増幅されるため、光伝送路内における第２の波長多
重光の平均強度を低く抑えることができる。これによっ
て、光伝送路内における非線形効果による歪が抑えら
れ、伝送後の符号誤り率を低く抑えることができるとい
う効果がある。
【図１】 本発明において光伝送路１に対する波長多重
光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。
光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。
【図２】 第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、及び励起光の
波長を示す図である。
波長を示す図である。
【図３】 光ファイバ１内を伝播する第１の光Ｌ１及び
第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図である。
第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図である。
【図４】 従来技術において光伝送路１に対する波長多
重光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。
重光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。
【図５】 従来技術において光ファイバ１内を伝播する
第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図
である。
第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図
である。
【図６】 本発明の第１実施形態による波長多重光送受
信装置及び波長多重光通信システムの構成を示す図であ
る。
信装置及び波長多重光通信システムの構成を示す図であ
る。
【図７】 本発明の第２実施形態による波長多重光通信
システムの構成及び本発明の第１実施形態による波長多
重光中継器の構成を示す図である。
システムの構成及び本発明の第１実施形態による波長多
重光中継器の構成を示す図である。
【図８】 本発明の第３実施形態による波長多重光通信
システムの構成及び本発明の第２実施形態による波長多
重光送受信装置の構成を示す図である。
システムの構成及び本発明の第２実施形態による波長多
重光送受信装置の構成を示す図である。
【図９】 本発明の第４実施形態による波長多重光通信
システムの構成及び本発明の第３実施形態による波長多
重光送受信装置の構成を示す図である。
システムの構成及び本発明の第３実施形態による波長多
重光送受信装置の構成を示す図である。
ＯＦ１，ＯＦ１１，ＯＦ１２ 光ファイバ（光伝送
路） １０，４０，６０ 波長多重光送受信装置（第１の波
長多重光送受信装置） ２０，５０，７０ 波長多重光送受信装置（第２の波
長多重光送受信装置） ３０，３０ａ，３０ｂ 波長多重光中継器
路） １０，４０，６０ 波長多重光送受信装置（第１の波
長多重光送受信装置） ２０，５０，７０ 波長多重光送受信装置（第２の波
長多重光送受信装置） ３０，３０ａ，３０ｂ 波長多重光中継器
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/24 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｖ Ｈ０４Ｊ 14/00 Ｅ 14/02
Claims (17)
- 【請求項１】 光伝送路中を第１の波長多重光と第２の
波長多重光とを互いに逆向きに伝送させて双方向に多重
通信を行う波長多重光通信システムであって、 前記第１の波長多重光の波長帯域は、前記第２の波長多
重光の波長帯域よりも短波長側の波長帯域に設定され、 前記第１の波長多重光の波長帯域よりも短波長の励起光
を、前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させること
を特徴とする波長多重光通信システム。 - 【請求項２】 前記励起光の波長と前記第１の波長多重
光の波長帯域との間隔は、前記光伝送路のラマン散乱特
性に応じて設定されることを特徴とする請求項１記載の
波長多重光通信システム。 - 【請求項３】 前記第１の波長多重光及び前記第２の波
長多重光を含む波長帯域は１００ｎｍ以上であることを
特徴とする請求項１又は請求項２記載の波長多重光通信
システム。 - 【請求項４】 前記光伝送路の一端に設けられ、前記第
１の波長多重光を前記光伝送路の一端から送信するとと
もに、前記光伝送路を介して伝送されてくる前記第２の
波長多重光を受信する第１の波長多重光送受信装置と、 前記光伝送路の他端に設けられ、前記第２の波長多重光
及び前記励起光を前記光伝送路の他端からそれぞれ送信
及び入力するとともに、前記光伝送路を介して伝送され
てくる前記第１の波長多重光を受信する第２の波長多重
光送受信装置とを具備することを特徴とする請求項１か
ら請求項３の何れか一項に記載の波長多重光通信システ
ム。 - 【請求項５】 前記第１の波長多重光及び前記第２の波
長多重光をそれぞれ増幅するとともに、前記励起光とほ
ぼ同一波長の励起光を前記光伝送路を伝播する前記励起
光と同一方向に前記光伝送路へ出力する波長多重光中継
器を前記光伝送路中に設けたことを特徴とする請求項４
記載の波長多重光通信システム。 - 【請求項６】 前記光伝送路は、第１の光伝送路及び第
２の光伝送路からなり、 前記第１の波長多重光送受信装置は、前記第１の波長多
重光を前記第１の光伝送路の一端から送信するととも
に、前記第１の光伝送路を介して伝送されてくる前記第
２の波長多重光を受信し、且つ前記第２の波長多重光及
び前記励起光を前記第２の光伝送路の一端からそれぞれ
送信及び入力するとともに、前記第２の光伝送路を介し
て伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信し、 前記第２の波長多重光送受信装置は、前記第２の波長多
重光及び前記励起光を前記第１の光伝送路の他端からそ
れぞれ送信及び入力するとともに、前記第１の光伝送路
を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信
し、且つ前記第１の波長多重光を前記第２の光伝送路の
他端から送信するとともに、前記第２の光伝送路を介し
て伝送されてくる前記第２の波長多重光を受信すること
を特徴とする請求項４又は請求項５記載の波長多重光通
信システム。 - 【請求項７】 前記第１の波長多重光の波長帯域と前記
第２の波長多重光の波長帯域との間に波長帯域が設定さ
れた第３の波長多重光を、前記第２の波長多重光と同じ
向きに伝送させることを特徴とする請求項１から請求項
３の何れか一項に記載の波長多重光通信システム。 - 【請求項８】 前記第３の波長多重光の波長帯域の短波
長側に、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波
長帯域との間隔と同程度の間隔をもって設定された励起
光を前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させること
を特徴とする請求項７記載の波長多重光通信システム。 - 【請求項９】 前記第２の波長多重光送受信装置は、更
に前記第１の波長多重光の波長帯域と前記第２の波長多
重光の波長帯域との間に波長帯域が設定された第３の波
長多重光を前記光伝送路の他端から送信し、 前記第１の波長多重光送受信装置は、更に前記光伝送路
を介して伝送されてくる前記第３の波長多重光を受信す
ることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の波長多
重光通信システム。 - 【請求項１０】 前記第１の波長多重光は、波長１５８
０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に含まれ、 前記第２の波長多重光は、波長１４８０ｎｍから１５２
０ｎｍの波長帯域に含まれることを特徴とする請求項１
から請求項６の何れか一項に記載の波長多重光通信シス
テム。 - 【請求項１１】 前記第３の波長多重光は、波長１５３
０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯域に含まれることを特
徴とする請求項７から請求項９の何れか一項に記載の波
長多重光通信システム。 - 【請求項１２】 光伝送路を介して伝送されてくる第１
の波長多重光を受信し、且つ前記第１の波長多重光の波
長帯域よりも長波長側に波長帯域が設定された第２の波
長多重光を前記光伝送路に送信するとともに前記第１の
波長多重光の波長帯域よりも短波長の励起光を前記光伝
送路に入力することを特徴とする波長多重光送受信装
置。 - 【請求項１３】 前記励起光の波長と前記第１の波長多
重光の波長帯域との間隔は、前記光伝送路のラマン散乱
特性に応じて設定されることを特徴とする請求項１２記
載の波長多重光送受信装置。 - 【請求項１４】 前記第１の波長多重光及び前記第２の
波長多重光を含む波長帯域は１００ｎｍ以上であること
を特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の波長多重
光送受信装置。 - 【請求項１５】 伝送路中を互いに逆向きに伝送する第
１の波長多重光及び当該第１の波長多重光の波長帯域よ
りも長波長側に波長帯域が設定された第２の波長多重光
をそれぞれ増幅するとともに、前記第１の波長多重光の
波長帯域よりも短波長の励起光を前記第２の波長多重光
の出力方向と同一方向に出力することを特徴とする波長
多重光中継器。 - 【請求項１６】 前記励起光の波長と前記第１の波長多
重光の波長帯域との間隔は、前記光伝送路のラマン散乱
特性に応じて設定されることを特徴とする請求項１５記
載の波長多重光中継器。 - 【請求項１７】 前記第１の波長多重光及び前記第２の
波長多重光を含む波長帯域は１００ｎｍ以上であること
を特徴とする請求項１５又は請求項１６記載の波長多重
光中継器。
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|---|---|---|---|
| JP2000359559A JP5093939B2 (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | 波長多重光通信システム |
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- 2001-11-26 US US09/991,689 patent/US7043112B2/en not_active Expired - Lifetime
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