JP2002196379A - 光増幅伝送システム - Google Patents
光増幅伝送システムInfo
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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- H04B10/2525—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres
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- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2916—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using Raman or Brillouin amplifiers
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/298—Two-way repeaters, i.e. repeaters amplifying separate upward and downward lines
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/003—Devices including multiple stages, e.g., multi-stage optical amplifiers or dispersion compensators
Abstract
(57)【要約】
【課題】伝送路中の第１ファイバで生じる分散の補償を
する第２のファイバ内で発生する相互位相変調を最小に
して、波形歪みによる信号劣化を防止する。 【解決手段】分散補償を行なうためのファイバで生じる
ラマン増幅利得を当該ファイバ内で生じる損失の量と同
じ量とする。
する第２のファイバ内で発生する相互位相変調を最小に
して、波形歪みによる信号劣化を防止する。 【解決手段】分散補償を行なうためのファイバで生じる
ラマン増幅利得を当該ファイバ内で生じる損失の量と同
じ量とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】従来，長距離の光伝送システムで
は光信号を電気信号に変換し、リタイミング（retimin
g）、リシェイプイング（reshaping）および リジェネ
レーティング（regenerating ）する光再生中継器を用
いて伝送を行っていた。
は光信号を電気信号に変換し、リタイミング（retimin
g）、リシェイプイング（reshaping）および リジェネ
レーティング（regenerating ）する光再生中継器を用
いて伝送を行っていた。
【０００２】しかし、現在では光増幅器の実用化が進
み、光増幅器を線形中継器として用いる光増幅中継伝送
方式が検討されている。
み、光増幅器を線形中継器として用いる光増幅中継伝送
方式が検討されている。
【０００３】光再生中継器を光増幅中継器に置き換える
ことにより、中継器内の部品点数を大幅に削減し、信頼
性を確保するとともに大幅なコストダウンが見込まれ
る。
ことにより、中継器内の部品点数を大幅に削減し、信頼
性を確保するとともに大幅なコストダウンが見込まれ
る。
【０００４】また、光伝送システムの大容量化を実現す
る方法のひとつとして、１つの伝送路に２つ以上の異な
る波長を持つ光信号を多重して伝送する波長多重(WDM)
光伝送方式が注目されている。
る方法のひとつとして、１つの伝送路に２つ以上の異な
る波長を持つ光信号を多重して伝送する波長多重(WDM)
光伝送方式が注目されている。
【０００５】WDM 光伝送方式と光増幅中継伝送方式を組
み合わせたWDM 光増幅中継伝送方式においては光増幅器
を用いて２つ以上の異なる波長を持つ光信号を一括して
増幅することが可能であり、簡素な構成（経済的）で、
大容量かつ長距離伝送が実現可能である。
み合わせたWDM 光増幅中継伝送方式においては光増幅器
を用いて２つ以上の異なる波長を持つ光信号を一括して
増幅することが可能であり、簡素な構成（経済的）で、
大容量かつ長距離伝送が実現可能である。
【０００６】
【従来の技術】波長多重光増幅中継伝送システムの構成
例を図1に示す。
例を図1に示す。
【０００７】例えば、図1のWDM伝送光システムは光送信
局(OS)1と、光受信局(OR)2と、それら送受信局間を接続
する光伝送路3と、該光伝送路3の途中に所要の間隔で配
置される複数の光増幅器からなる中継器4、とから構成
される。
局(OS)1と、光受信局(OR)2と、それら送受信局間を接続
する光伝送路3と、該光伝送路3の途中に所要の間隔で配
置される複数の光増幅器からなる中継器4、とから構成
される。
【０００８】光送信局1は波長の異なる複数の光信号を
それぞれ出力する複数の光送信器(E/O)1Aと、複数の光
信号を波長多重する合波器1Bと、該合波器1BからのWDM
信号光を所要のレベルに増幅して光伝送路3に出力する
ポストアンプ1Cを有する。
それぞれ出力する複数の光送信器(E/O)1Aと、複数の光
信号を波長多重する合波器1Bと、該合波器1BからのWDM
信号光を所要のレベルに増幅して光伝送路3に出力する
ポストアンプ1Cを有する。
【０００９】光受信局2は光伝送路を介して伝送された
各波長帯のWDM信号光を所要のレベルに増幅するプリア
ンプ2Cと、プリアンプ2Cからの出力光を波長に応じて複
数の光信号に分ける分波器2Bと、複数の光信号をそれぞ
れ受信処理する複数の光受信器(O/E)2Aを有する。
各波長帯のWDM信号光を所要のレベルに増幅するプリア
ンプ2Cと、プリアンプ2Cからの出力光を波長に応じて複
数の光信号に分ける分波器2Bと、複数の光信号をそれぞ
れ受信処理する複数の光受信器(O/E)2Aを有する。
【００１０】光伝送路3は光送信局1および光受信局2の
間をそれぞれ接続する複数の中継区間を有する。
間をそれぞれ接続する複数の中継区間を有する。
【００１１】光送信局1から送信された波長多重信号光
は光伝送路3を伝搬し、途中に所要の間隔で配置される
光増幅器からなる光中継器4にて光増幅され、再び光伝
送路3を伝搬し、それを繰り返して光受信局まで伝送さ
れる。
は光伝送路3を伝搬し、途中に所要の間隔で配置される
光増幅器からなる光中継器4にて光増幅され、再び光伝
送路3を伝搬し、それを繰り返して光受信局まで伝送さ
れる。
【００１２】この波長多重伝送システムにおいて用いられる
光増幅中継器にはエルビムドープファイバ増幅器(EDFA)
が一般的に用いられる。
光増幅中継器にはエルビムドープファイバ増幅器(EDFA)
が一般的に用いられる。
【００１３】しかし，最近、ラマン増幅を併用すること
が盛んに検討されている。
が盛んに検討されている。
【００１４】また，光中継器を用いない無中継伝送シス
テムがある。
テムがある。
【００１５】無中継伝送システムでは、リモートポンピ
ング（remote-pumping）遠隔増幅法によるEDFAおよび分
布型ラマン増幅が検討されている。
ング（remote-pumping）遠隔増幅法によるEDFAおよび分
布型ラマン増幅が検討されている。
【００１６】光ファイバを用いたラマン増幅においては
利得がファイバのモードフィールド径に反比例して得ら
れる。
利得がファイバのモードフィールド径に反比例して得ら
れる。
【００１７】従って、モードフィールド径が小さい光フ
ァイバはラマン増幅に適している。
ァイバはラマン増幅に適している。
【００１８】例えば、1.3 mm零分散ファイバ(Single mo
de fiber: SMF)の波長分散および分散スローフ゜(波長分散の
波長に対する1次微分)の逆符号の波長分散および分散スロ
ーフ゜を有する負分散ファイバ(Negative dispersion fibe
r: -D fiber)のモードフィールド径は約5 mmであり、NZ
-DSFのモードフィールド径約8 mmより小さいためにより
大きなラマン gainが得られる("Highly efficient dist
ributed ラマン amplification system in a zero-disp
ersion-flattened transmission line",H.Kawakami et
al., ThB5, OAA'99, 1999. 参照)。
de fiber: SMF)の波長分散および分散スローフ゜(波長分散の
波長に対する1次微分)の逆符号の波長分散および分散スロ
ーフ゜を有する負分散ファイバ(Negative dispersion fibe
r: -D fiber)のモードフィールド径は約5 mmであり、NZ
-DSFのモードフィールド径約8 mmより小さいためにより
大きなラマン gainが得られる("Highly efficient dist
ributed ラマン amplification system in a zero-disp
ersion-flattened transmission line",H.Kawakami et
al., ThB5, OAA'99, 1999. 参照)。
【００１９】
【発明が解決しようとする問題点】大容量長距離伝送シ
ステムの実現では1波あたりの光信号対雑音比(Optical
signal to noise ratio: OSNR)不足および非線形効果に
よる伝送波形歪みが問題である。
ステムの実現では1波あたりの光信号対雑音比(Optical
signal to noise ratio: OSNR)不足および非線形効果に
よる伝送波形歪みが問題である。
【００２０】分布利得型ラマン増幅器を適用すると1波
あたりのOSNRを改善できる。
あたりのOSNRを改善できる。
【００２１】一方、非線形効果による伝送波形歪みが問
題である。
題である。
【００２２】したがって、ラマン増幅に用いる光ファイ
バが持つ非線形効果を十分に配慮することが重要であ
る。
バが持つ非線形効果を十分に配慮することが重要であ
る。
【００２３】ラマン増幅器を適用すると広帯域に波長多
重信号光を光増幅できる。
重信号光を光増幅できる。
【００２４】一方，そのラマン増幅器に用いる光ファイ
バが持つ波長分散を十分に配慮することが重要である。
バが持つ波長分散を十分に配慮することが重要である。
【００２５】さらに，ラマン増幅器の小型化が重要であ
る。
る。
【００２６】特に、光送信端局および光受信端局にラマ
ン増幅器を適用する場合、それに用いる光ファイバの長
さを短くし、その光ファイバモジュールを小型化する必
要がある。
ン増幅器を適用する場合、それに用いる光ファイバの長
さを短くし、その光ファイバモジュールを小型化する必
要がある。
【００２７】
【問題点を解決するための手段】第1の手段:光増幅伝送
システムは信号光を伝送させる伝送路を信号光波長に対
して正分散を持つ第1ファイバと、信号光波長に対して
負分散を持ち、第１のファイバに対してモードフィール
ド径が小さい第2ファイバと、第２ファイバよりもさら
にモードフィールド径が小さい第3ファイバとで構成す
る。
システムは信号光を伝送させる伝送路を信号光波長に対
して正分散を持つ第1ファイバと、信号光波長に対して
負分散を持ち、第１のファイバに対してモードフィール
ド径が小さい第2ファイバと、第２ファイバよりもさら
にモードフィールド径が小さい第3ファイバとで構成す
る。
【００２８】そして、信号光伝搬方向は第１第２第３の
ファイバの順に伝搬させ、第3ファイバの信号光出力側
より励起光を入力して、伝送路でラマン増幅を行なう。
ファイバの順に伝搬させ、第3ファイバの信号光出力側
より励起光を入力して、伝送路でラマン増幅を行なう。
【００２９】本構成によりこれにより、信号光が持つ信
号光パワー対雑音光パワー比を改善するともに、そのフ
ァイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和できる 第2の手段:第1の手段に於いて、光増幅伝送システムは
第2ファイバは第２ファイバでの伝送損失と第２ファイ
バ内で発生するラマン増幅利得を等しくする。
号光パワー対雑音光パワー比を改善するともに、そのフ
ァイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和できる 第2の手段:第1の手段に於いて、光増幅伝送システムは
第2ファイバは第２ファイバでの伝送損失と第２ファイ
バ内で発生するラマン増幅利得を等しくする。
【００３０】第2ファイバに於いて信号光パワーが長手
方向にほとんど減衰せず、相互位相変調による伝送波形
歪みを低減できる。 第3の手段:光増幅伝送システムは信号光を伝送させる伝
送路を信号光波長に対して正分散を持つ第1ファイバ
と、信号光波長に対して負分散を持ち第１のファイバに
対してモードフィールド径が小さい第2ファイバで構成
する。
方向にほとんど減衰せず、相互位相変調による伝送波形
歪みを低減できる。 第3の手段:光増幅伝送システムは信号光を伝送させる伝
送路を信号光波長に対して正分散を持つ第1ファイバ
と、信号光波長に対して負分散を持ち第１のファイバに
対してモードフィールド径が小さい第2ファイバで構成
する。
【００３１】そして、信号光伝搬方向は第１第２のファ
イバの順に伝搬させ、第2ファイバの信号光出力側より
励起光を入力して伝送路でラマン増幅を行ない該第2フ
ァイバでの伝送損失と該第２ファイバ内で発生するラマ
ン増幅利得を等しくする。
イバの順に伝搬させ、第2ファイバの信号光出力側より
励起光を入力して伝送路でラマン増幅を行ない該第2フ
ァイバでの伝送損失と該第２ファイバ内で発生するラマ
ン増幅利得を等しくする。
【００３２】第2ファイバに於いて信号光パワーが長手
方向にほとんど減衰せず、相互位相変調による伝送波形
歪みを低減できる。 第4の手段:光増幅伝送システムはラマン増幅により信号
光を光増幅にするラマン増幅媒体と、該ラマン増幅媒体
を増幅するための励起光と、その信号光とその励起光を
合波する合波器を有する。
方向にほとんど減衰せず、相互位相変調による伝送波形
歪みを低減できる。 第4の手段:光増幅伝送システムはラマン増幅により信号
光を光増幅にするラマン増幅媒体と、該ラマン増幅媒体
を増幅するための励起光と、その信号光とその励起光を
合波する合波器を有する。
【００３３】そしてラマン増幅媒体は信号光波長に対し
てファイバ長さあたりの波長分散は零以外で分散スロー
プが零にする。ラマン増幅媒体の非線形効果および波長
分散による伝送波形歪みを緩和できる 第5の手段:光増幅伝送システムは信号光波長に対してフ
ァイバ長さあたりの波長分散が正で励起光により信号光
をラマン増幅する第1光増幅器と、信号光波長に対して
ファイバ長さあたりの波長分散が負で励起光により該信
号光をラマン増幅する第2光増幅器とを設ける。
てファイバ長さあたりの波長分散は零以外で分散スロー
プが零にする。ラマン増幅媒体の非線形効果および波長
分散による伝送波形歪みを緩和できる 第5の手段:光増幅伝送システムは信号光波長に対してフ
ァイバ長さあたりの波長分散が正で励起光により信号光
をラマン増幅する第1光増幅器と、信号光波長に対して
ファイバ長さあたりの波長分散が負で励起光により該信
号光をラマン増幅する第2光増幅器とを設ける。
【００３４】この構成により波長分散の累積量を低減で
きる。
きる。
【００３５】
【実施例】非線形実効断面積を比較的小さくし、光パワ
ー密度が高めた集中利得型のラマン増幅器により大きな
ラマン利得を得る。
ー密度が高めた集中利得型のラマン増幅器により大きな
ラマン利得を得る。
【００３６】通常の光ファイバの非線形実効断面積は50
〜80 mm2に対して集中利得型のラマン増幅器の非線形実
効断面積の値は，例えば10 mm2である。
〜80 mm2に対して集中利得型のラマン増幅器の非線形実
効断面積の値は，例えば10 mm2である。
【００３７】四光波混合などの非線形効果による波形歪
みを回避するために、単位長さあたりの波長分散の絶対
値は零でない値が望ましい。
みを回避するために、単位長さあたりの波長分散の絶対
値は零でない値が望ましい。
【００３８】その値は、例えば1〜10 ps/nm/kmであり、
信号光波長間隔に依存する。
信号光波長間隔に依存する。
【００３９】ここで，長さあたりの波長分散が大きいと
累積波長分散(ps/nm)が大きくなることが問題になる。
累積波長分散(ps/nm)が大きくなることが問題になる。
【００４０】信号光波長帯域幅を広く確保するためには
分散スロープは零が望ましい。
分散スロープは零が望ましい。
【００４１】なお、1次ラマン利得ピーク光周波数は励
起光周波数よりも13.2 THz小さく、1.55 mm帯ではおお
よそ100 nmの波長シフトが発生するため有効な波長帯域
は100nm以下である。
起光周波数よりも13.2 THz小さく、1.55 mm帯ではおお
よそ100 nmの波長シフトが発生するため有効な波長帯域
は100nm以下である。
【００４２】光端局装置にもラマン増幅器を適用するこ
とが有効である。
とが有効である。
【００４３】そのラマン増幅を発生させる光ファイバの
累積波長分散(ps/nm)の絶対値は小さい方が望ましい。
累積波長分散(ps/nm)の絶対値は小さい方が望ましい。
【００４４】また、伝送路の波長分散を補償することが
望ましい。
望ましい。
【００４５】あるいは、ラマン増幅器に用いる光ファイハ゛
として符号が異なる波長分散を持つ光ファイハ゛を直列に併
用することにより、累積波長分散の絶対値を低減するこ
ともできる。
として符号が異なる波長分散を持つ光ファイハ゛を直列に併
用することにより、累積波長分散の絶対値を低減するこ
ともできる。
【００４６】例えば，第3-1ファイバは正分散を持ち，
第3-2ファイバは負分散を持つ。
第3-2ファイバは負分散を持つ。
【００４７】2つの光増幅器を直接接続する構成もあ
り，光部品を両者の間に挿入し，その光部品の損失を補
償する構成もある。
り，光部品を両者の間に挿入し，その光部品の損失を補
償する構成もある。
【００４８】特に光端局装置にへの適用が有効である。
【００４９】1波あたりのOSNRの改善および非線形効果
による伝送波形歪みの緩和を同時に実現し，大容量長距
離波長多重伝送システムの構築を可能にする。
による伝送波形歪みの緩和を同時に実現し，大容量長距
離波長多重伝送システムの構築を可能にする。
【００５０】第１の実施構成を図２,図13に示す。
【００５１】第1の実施構成として，第1ファイバ3a，第
2ファイバ3bおよび第3ファイバ3cを用い、光増幅中継器
にはラマン増幅を用いる伝送システムの1中継区間を図
2,図13に示す。
2ファイバ3bおよび第3ファイバ3cを用い、光増幅中継器
にはラマン増幅を用いる伝送システムの1中継区間を図
2,図13に示す。
【００５２】この光増幅中継器は、図2に示すようにラ
マン増幅のみで構成する場合と、図13に示すようにその
他の光増幅器、例えばラマン増幅とEDFA４ｃを併用する
場合がある。
マン増幅のみで構成する場合と、図13に示すようにその
他の光増幅器、例えばラマン増幅とEDFA４ｃを併用する
場合がある。
【００５３】ＥＤＦＡ４ｃと併用する場合は波長合成器
４ａの後段にＥＤＦＡ４ｃを設ける。
４ａの後段にＥＤＦＡ４ｃを設ける。
【００５４】第1ファイバ3a，第2ファイバ3bおよび第3
ファイバ3cの主なファイハ゛特性を表1に示す。
ファイバ3cの主なファイハ゛特性を表1に示す。
【００５５】図2,図13における第3ファイバ3cは図のよ
うに、中継器4内に設けても良いし、中継器の外に伝送
路のゲーブル内に設けても良い。
うに、中継器4内に設けても良いし、中継器の外に伝送
路のゲーブル内に設けても良い。
【００５６】
【表１】
【００５７】端局もしくは前段の光増幅中継器から出射
された，異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光
は，その信号光波長に対して正の波長分散および分散スロ
ーフ゜を有し，そのモードフィールド径が比較的に大きい
第1ファイバ3aを伝送し，次に，その信号光波長に対し
て負の波長分散および分散スローフ゜を有し、そのモードフ
ィールド径が比較的に小さい第2ファイバ3bを伝送し，
そして，これら3種類のファイハ゛のうち，その長さが最も短
く、そのモードフィールド径が最も小さい第3ファイバ3
cを伝送した後，その信号光とその励起光を合波する波
長合成器4aを通り，次段の伝送路ファイハ゛，例えば，次段
の第1ファイハ゛3aに入射される。
された，異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光
は，その信号光波長に対して正の波長分散および分散スロ
ーフ゜を有し，そのモードフィールド径が比較的に大きい
第1ファイバ3aを伝送し，次に，その信号光波長に対し
て負の波長分散および分散スローフ゜を有し、そのモードフ
ィールド径が比較的に小さい第2ファイバ3bを伝送し，
そして，これら3種類のファイハ゛のうち，その長さが最も短
く、そのモードフィールド径が最も小さい第3ファイバ3
cを伝送した後，その信号光とその励起光を合波する波
長合成器4aを通り，次段の伝送路ファイハ゛，例えば，次段
の第1ファイハ゛3aに入射される。
【００５８】励起光源4bから出射されたラマン増幅に適
用される励起光は，その信号光とその励起光を合波する
波長合成器4aを経て，第3ファイバ3cに入射され、その
後，その第3ファイバ3cを伝搬し，次に，第2ファイバ3b
を伝搬した後，第1ファイハ゛3aに入射される。
用される励起光は，その信号光とその励起光を合波する
波長合成器4aを経て，第3ファイバ3cに入射され、その
後，その第3ファイバ3cを伝搬し，次に，第2ファイバ3b
を伝搬した後，第1ファイハ゛3aに入射される。
【００５９】ここで，励起光源4bは1波でもよいし，多
波長を合波した光でもよい。
波長を合波した光でもよい。
【００６０】第２ファイバ3b単独又は第３ファイバとの
組合わせにより第１ファイバの分散値を補正すると供
に、第２ファイバ内で生じる損失を第２ファイバ内で生
じるラマン増幅による利得で補償する。
組合わせにより第１ファイバの分散値を補正すると供
に、第２ファイバ内で生じる損失を第２ファイバ内で生
じるラマン増幅による利得で補償する。
【００６１】さらに第３ファイバで生じるラマン増幅の
利得により伝送路全体としての損失を補償するよう増幅
する。
利得により伝送路全体としての損失を補償するよう増幅
する。
【００６２】このように構成することで、第１ファイバ
の分散値を補償する第２ファイバ内で生じる非線形効果
による相互位相変調による歪みを小さくする事ができ
る。
の分散値を補償する第２ファイバ内で生じる非線形効果
による相互位相変調による歪みを小さくする事ができ
る。
【００６３】非線型実効断面積が小さく長さの短い第３
のファイバにより伝送路全体の損失が補償されるように
することで、信号光が持つOSNRを改善するとともに，そ
のファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和でき
る。
のファイバにより伝送路全体の損失が補償されるように
することで、信号光が持つOSNRを改善するとともに，そ
のファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和でき
る。
【００６４】ここで、第３ファイバは非線型実効断面積
が小さく非線形効果が大きく生じるが、実質的に長さが
短いので波長多重した信号光間のすれ違いが生じ難いた
め、問題にならない。
が小さく非線形効果が大きく生じるが、実質的に長さが
短いので波長多重した信号光間のすれ違いが生じ難いた
め、問題にならない。
【００６５】信号光は第1ファイバ3aにおいてが損失を
受け,第2ファイバ3bにおいて第１ファイバで受ける損失
とラマン増幅利得を一致させ、信号光ハ゜ワーの変化が小さ
くなり，第3ファイバ3cにおいては信号光がラマン増幅
利得を受ける。ここで，この第2ファイバ3bの伝送損失
と分布型ラマン増幅利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワー
と長さの関係を図3に示す。
受け,第2ファイバ3bにおいて第１ファイバで受ける損失
とラマン増幅利得を一致させ、信号光ハ゜ワーの変化が小さ
くなり，第3ファイバ3cにおいては信号光がラマン増幅
利得を受ける。ここで，この第2ファイバ3bの伝送損失
と分布型ラマン増幅利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワー
と長さの関係を図3に示す。
【００６６】この第2ファイバ3bの伝送損失と分布型ラ
マン増幅利得を一致させると，信号光パワーが長手方向
にほとんど減衰しない。
マン増幅利得を一致させると，信号光パワーが長手方向
にほとんど減衰しない。
【００６７】したがって，ファイハ゛が持つ波長分散により
ある信号光がその他の波長の信号光と近づいたり離れた
りする場合に信号光ハ゜ワーの変化量が小さくなるため，近
づく場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量と離
れる場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量の差
が小さくなる。
ある信号光がその他の波長の信号光と近づいたり離れた
りする場合に信号光ハ゜ワーの変化量が小さくなるため，近
づく場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量と離
れる場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量の差
が小さくなる。
【００６８】そして，近づく際に生じる相互位相変調に
よる周波数シフト量と離れる際に生じる相互位相変調によ
る周波数シフト量の符号は逆符号であり互いに打ち消しあ
うため，累積する相互位相変調による周波数シフト量は小
さくなり，伝送波形歪みを低減できる。
よる周波数シフト量と離れる際に生じる相互位相変調によ
る周波数シフト量の符号は逆符号であり互いに打ち消しあ
うため，累積する相互位相変調による周波数シフト量は小
さくなり，伝送波形歪みを低減できる。
【００６９】第3ファイハ゛3cはコア径が小さいので，短い長
さでも高い利得がとれる。
さでも高い利得がとれる。
【００７０】また，修理について配慮すると，第3光ファイ
ハ゛はコア径が小さく修理が難しいので，光中継器内に配
置することが望ましい。
ハ゛はコア径が小さく修理が難しいので，光中継器内に配
置することが望ましい。
【００７１】更に，その第3ファイバ3cにおいてその信
号光波長に対して負分散を持ち，その第1ファイバ3aが
持つ正分散量を補償する方が第2ファイハ゛3bにおいて必要と
なる分散補償量を緩和できるため，第2ファイハ゛3bの設計上
望ましい。
号光波長に対して負分散を持ち，その第1ファイバ3aが
持つ正分散量を補償する方が第2ファイハ゛3bにおいて必要と
なる分散補償量を緩和できるため，第2ファイハ゛3bの設計上
望ましい。
【００７２】それから，その第1ファイバ3aにおいてそ
の信号光波長に対して正の分散スロープを持ち，その第
2ファイバ3bにおいてその信号光波長に対して負の分散
スロープを持ち，その第3ファイバ3cにおいてその信号
光波長に対して負の分散スロープを持つことにより，そ
の伝送路が持つ分散スロープの絶対値を低減することが
できる。
の信号光波長に対して正の分散スロープを持ち，その第
2ファイバ3bにおいてその信号光波長に対して負の分散
スロープを持ち，その第3ファイバ3cにおいてその信号
光波長に対して負の分散スロープを持つことにより，そ
の伝送路が持つ分散スロープの絶対値を低減することが
できる。
【００７３】第2の実施例として，第1ファイバ3aおよび
第2ファイバ3bを用い，光増幅中継器にはラマン増幅を
用いる伝送システムの1中継区間を図4に示す。
第2ファイバ3bを用い，光増幅中継器にはラマン増幅を
用いる伝送システムの1中継区間を図4に示す。
【００７４】この光増幅中継器は，ラマン増幅のみで構
成する場合と，その他の光増幅器，例えばラマン増幅と
EDFA４ｃを併用する場合がある。
成する場合と，その他の光増幅器，例えばラマン増幅と
EDFA４ｃを併用する場合がある。
【００７５】端局もしくは前段の光増幅中継器から出射
された，異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光
は，その信号光波長に対して正の波長分散および分散スロ
ーフ゜を有し，そのモードフィールド径が比較的に大きい
第1ファイバ3aを伝送し，次に，その信号光波長に対し
て負の波長分散および分散スローフ゜を有し，そのモードフ
ィールド径が比較的に小さい第2ファイバ3bを伝送して
所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，その信号光とその
励起光を合波する波長合成器4aを通る。
された，異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光
は，その信号光波長に対して正の波長分散および分散スロ
ーフ゜を有し，そのモードフィールド径が比較的に大きい
第1ファイバ3aを伝送し，次に，その信号光波長に対し
て負の波長分散および分散スローフ゜を有し，そのモードフ
ィールド径が比較的に小さい第2ファイバ3bを伝送して
所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，その信号光とその
励起光を合波する波長合成器4aを通る。
【００７６】第２光ファイバ３ｂは第１ファイバの分散
を補償するための分散値を有するファイバである。
を補償するための分散値を有するファイバである。
【００７７】その後，その波長合成器4aの後に接続され
た第1ファイバ3aの伝送損失を補う利得を持つ光増幅器
に入射される。
た第1ファイバ3aの伝送損失を補う利得を持つ光増幅器
に入射される。
【００７８】その光増幅器は例えばエルビウムドープフ
ァイバ増幅器４ｃである。
ァイバ増幅器４ｃである。
【００７９】次段の伝送路ファイハ゛，例えば，次段の第1ファ
イハ゛3aに入射される。
イハ゛3aに入射される。
【００８０】励起光源4bから出射されたラマン増幅に適
用される励起光は，その信号光とその励起光を合波する
波長合成器4aを経て，第2ファイバ3bに入射され，その
第2ファイバ3bを伝搬した後，第1ファイハ゛3aに入射され
る。
用される励起光は，その信号光とその励起光を合波する
波長合成器4aを経て，第2ファイバ3bに入射され，その
第2ファイバ3bを伝搬した後，第1ファイハ゛3aに入射され
る。
【００８１】ここで，励起光源4bは1波でもよいし，多
波長を合波した光でもよい。
波長を合波した光でもよい。
【００８２】その光ファイハ゛中を信号光の伝搬方向と逆方
向に励起光が伝搬することを特徴とするラマン増幅器を
用いることにより，信号光が持つOSNRを改善するととも
に，そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
向に励起光が伝搬することを特徴とするラマン増幅器を
用いることにより，信号光が持つOSNRを改善するととも
に，そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
【００８３】ここで，この第2ファイバ3bの伝送損失と
分布型ラマン増幅利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワーと
長さの関係を図12に示す。
分布型ラマン増幅利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワーと
長さの関係を図12に示す。
【００８４】この第2ファイバ3bの伝送損失と分布型ラ
マン増幅利得を一致させると，信号光パワーが長手方向
にほとんど減衰しない。
マン増幅利得を一致させると，信号光パワーが長手方向
にほとんど減衰しない。
【００８５】したがって，ファイハ゛が持つ波長分散により
ある信号光がその他の波長の信号光と近づいたり離れた
りする場合に信号光ハ゜ワーの変化量が小さくなるため，近
づく場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量と離
れる場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量の差
が小さくなる。
ある信号光がその他の波長の信号光と近づいたり離れた
りする場合に信号光ハ゜ワーの変化量が小さくなるため，近
づく場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量と離
れる場合に生じる相互位相変調による周波数シフト量の差
が小さくなる。
【００８６】そして，近づく際に生じる相互位相変調に
よる周波数シフト量と離れる際に生じる相互位相変調によ
る周波数シフト量の符号は逆符号であり互いに打ち消しあ
うため，累積する相互位相変調による周波数シフト量は小
さくなり，伝送波形歪みを低減できる。
よる周波数シフト量と離れる際に生じる相互位相変調によ
る周波数シフト量の符号は逆符号であり互いに打ち消しあ
うため，累積する相互位相変調による周波数シフト量は小
さくなり，伝送波形歪みを低減できる。
【００８７】ＥＤＦＡ４ｃにより伝送路全体における損
失に対応する利得を与えることで、信号光の損失を防
ぐ。
失に対応する利得を与えることで、信号光の損失を防
ぐ。
【００８８】該２ファイバの作用は第１の実施例と同じ
である。
である。
【００８９】第4の実施例として，集中型ラマン増幅器
を光端局装置に用いた構成例を図5に示す。ここでは，
特に光送信端局の例について示す。
を光端局装置に用いた構成例を図5に示す。ここでは，
特に光送信端局の例について示す。
【００９０】波長の異なる複数の光信号をそれぞれ出力
する複数の光送信器(E/O)1Aから出射された信号光は，
そのモードフィールド径が比較的に小さい第3-1ファイ
バ3dを伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次
に，その信号光とその励起光を合波する波長合成器4a1
を通った後，光アイソレータ5aを経て可変減衰器5bで信
号光ハ゜ワーの調整をされた後複数の光信号を波長多重する
合波器1Bに入射される。
する複数の光送信器(E/O)1Aから出射された信号光は，
そのモードフィールド径が比較的に小さい第3-1ファイ
バ3dを伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次
に，その信号光とその励起光を合波する波長合成器4a1
を通った後，光アイソレータ5aを経て可変減衰器5bで信
号光ハ゜ワーの調整をされた後複数の光信号を波長多重する
合波器1Bに入射される。
【００９１】該合波器1BからのWDM信号光は，そのモー
ドフィールド径が比較的に小さい第3-2ファイバ3eを伝
送して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，波長合成器
4a2を通り所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，光アイ
ソレータ5aを経て可変減衰器5bで信号光ハ゜ワーの調整をさ
れ，分散補償器5cを伝搬する。
ドフィールド径が比較的に小さい第3-2ファイバ3eを伝
送して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，波長合成器
4a2を通り所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，光アイ
ソレータ5aを経て可変減衰器5bで信号光ハ゜ワーの調整をさ
れ，分散補償器5cを伝搬する。
【００９２】さらに，その後，その分散補償器5cを出射
した信号光は，次の段に配置してあるそのモードフィー
ルド径が比較的に小さい第3-1ファイバ3dを伝搬して所
要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次に，その信号光と
その励起光を合波する波長合成器4a1を通った後，光ア
イソレータ5aを経て可変減衰器5bで信号光ハ゜ワーの調整を
され，分散補償器5cを伝搬する。
した信号光は，次の段に配置してあるそのモードフィー
ルド径が比較的に小さい第3-1ファイバ3dを伝搬して所
要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次に，その信号光と
その励起光を合波する波長合成器4a1を通った後，光ア
イソレータ5aを経て可変減衰器5bで信号光ハ゜ワーの調整を
され，分散補償器5cを伝搬する。
【００９３】それから，その分散補償器5cを出射した信
号光は，次の段に配置してあるそのモードフィールド径
が比較的に小さい第3-2ファイバ3eを伝搬して所要の信
号光ハ゜ワーまで増幅された後，次に，その信号光とその励
起光を合波する波長合成器4a2を通った後，光アイソレ
ータ5aを経て伝送路に入射される。
号光は，次の段に配置してあるそのモードフィールド径
が比較的に小さい第3-2ファイバ3eを伝搬して所要の信
号光ハ゜ワーまで増幅された後，次に，その信号光とその励
起光を合波する波長合成器4a2を通った後，光アイソレ
ータ5aを経て伝送路に入射される。
【００９４】ここで，第3-1ファイバ3dの単位長さあた
りの波長分散をそれらの信号光波長に対して正とし，第
3-2ファイバ3eの単位長さあたりの波長分散をそれらの
信号光波長に対して負とすることにより，その波長分散
の累積量を低減でき，波長分散による伝送波形歪みを緩
和できる。ここで，第3-1ファイハ゛3dと第3-2ファイハ゛3eの単位
長さあたりの波長分散の符号はこの限りではなく，正負
が逆になってもよい。
りの波長分散をそれらの信号光波長に対して正とし，第
3-2ファイバ3eの単位長さあたりの波長分散をそれらの
信号光波長に対して負とすることにより，その波長分散
の累積量を低減でき，波長分散による伝送波形歪みを緩
和できる。ここで，第3-1ファイハ゛3dと第3-2ファイハ゛3eの単位
長さあたりの波長分散の符号はこの限りではなく，正負
が逆になってもよい。
【００９５】第4の実施例として，集中型ラマン増幅器
の構成例を図6に示す。
の構成例を図6に示す。
【００９６】前段の光増幅器もしくはファイハ゛から出射さ
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，そ
のモードフィールド径が比較的に小さい第3-1ファイバ3
dを伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次
に，その信号光とその励起光を合波する波長合成器4a1
を経て，そのモードフィールド径が比較的に小さい第3-
2ファイバ3eを伝送して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅され
た後，波長合成器4a2を通り，次段の光増幅器もしくはフ
ァイハ゛に入射される。
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，そ
のモードフィールド径が比較的に小さい第3-1ファイバ3
dを伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次
に，その信号光とその励起光を合波する波長合成器4a1
を経て，そのモードフィールド径が比較的に小さい第3-
2ファイバ3eを伝送して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅され
た後，波長合成器4a2を通り，次段の光増幅器もしくはフ
ァイハ゛に入射される。
【００９７】励起光源4b1から出射されたラマン増幅に
適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波す
る波長合成器4a1を経て，第3-1ファイバ3dに入射され，
また，その他の励起光源4b2から出射されたラマン増幅
に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波
する波長合成器4a2を経て，第3-2ファイバ3cに入射され
る。ここで，励起光源4b1および4b2は1波でもよいし，
多波長を合波した光でもよい。
適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波す
る波長合成器4a1を経て，第3-1ファイバ3dに入射され，
また，その他の励起光源4b2から出射されたラマン増幅
に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波
する波長合成器4a2を経て，第3-2ファイバ3cに入射され
る。ここで，励起光源4b1および4b2は1波でもよいし，
多波長を合波した光でもよい。
【００９８】その光ファイハ゛中を信号光の伝搬方向と逆方
向に励起光が伝搬することを特徴とするラマン増幅器を
用いることにより，信号光が持つOSNRを改善するととも
に，そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
向に励起光が伝搬することを特徴とするラマン増幅器を
用いることにより，信号光が持つOSNRを改善するととも
に，そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
【００９９】図6において，波長合成器4a1と励起光源4b
1はこの構成から除去しても構わない。
1はこの構成から除去しても構わない。
【０１００】その第3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ
3eは伝送路を兼ねるものではなく，その光増幅器に内在
し，それらの信号光波長に対して単位長さあたりの波長
分散は零ではないことを特徴とし，そのファイバ非線形
効果による伝送波形歪みを緩和できる。
3eは伝送路を兼ねるものではなく，その光増幅器に内在
し，それらの信号光波長に対して単位長さあたりの波長
分散は零ではないことを特徴とし，そのファイバ非線形
効果による伝送波形歪みを緩和できる。
【０１０１】また，それらの信号光波長に対してその第
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eの分散スロープを
ほぼ零にすることにより，その波長分散による伝送波形
歪みを緩和できる。
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eの分散スロープを
ほぼ零にすることにより，その波長分散による伝送波形
歪みを緩和できる。
【０１０２】特に，この分散スローフ゜が零のファイハ゛は分散フラ
ットファイハ゛と呼ばれている。
ットファイハ゛と呼ばれている。
【０１０３】そのファイハ゛を構成する屈折率分布の一例
は，"W型屈折率分布を持つ分散フラットファイハ゛"、赤坂他，19
98年電子情報通信学会総合大会に示されている。
は，"W型屈折率分布を持つ分散フラットファイハ゛"、赤坂他，19
98年電子情報通信学会総合大会に示されている。
【０１０４】更に，それらの信号光波長に対してその第
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eのモードフィール
ド径は，伝送路に用いる光ファイバのモードフィールド
径よりも比較的に小さく，その第3-1ファイバ3dおよび
第3-2ファイバ3eの長さは，伝送路の中継間隔よりも十
分に小さいことを特徴とし，その波長分散量の絶対値を
小さくすることにより，そのファイバ非線形効果および
波長分散による伝送波形歪みを緩和できる。
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eのモードフィール
ド径は，伝送路に用いる光ファイバのモードフィールド
径よりも比較的に小さく，その第3-1ファイバ3dおよび
第3-2ファイバ3eの長さは，伝送路の中継間隔よりも十
分に小さいことを特徴とし，その波長分散量の絶対値を
小さくすることにより，そのファイバ非線形効果および
波長分散による伝送波形歪みを緩和できる。
【０１０５】それから，第3-1ファイバ3dの単位長さあ
たりの波長分散をそれらの信号光波長に対して正とし，
第3-2ファイバ3eの単位長さあたりの波長分散をそれら
の信号光波長に対して負とすることにより，その波長分
散の累積量を低減できる。
たりの波長分散をそれらの信号光波長に対して正とし，
第3-2ファイバ3eの単位長さあたりの波長分散をそれら
の信号光波長に対して負とすることにより，その波長分
散の累積量を低減できる。
【０１０６】ここで，第3-1ファイハ゛3dと第3-2ファイハ゛3eの単
位長さあたりの波長分散の符号はこの限りではなく，正
負が逆になってもよい。
位長さあたりの波長分散の符号はこの限りではなく，正
負が逆になってもよい。
【０１０７】第5の実施例として，集中型ラマン増幅器
の構成例を図7に示す。
の構成例を図7に示す。
【０１０８】前段の光増幅器もしくはファイハ゛から出射さ
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，そ
のモードフィールド径が比較的に小さい第3-1ファイバ3
dを伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次
に，その信号光とその励起光を合波する波長合成器4a1
を通って出射される。
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，そ
のモードフィールド径が比較的に小さい第3-1ファイバ3
dを伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅された後，次
に，その信号光とその励起光を合波する波長合成器4a1
を通って出射される。
【０１０９】その出射された信号光は光部品5，例え
ば，光フィルタを通り，その後，そのモードフィールド
径が比較的に小さい第3-2ファイバ3eを伝送して所要の
信号光ハ゜ワーまで増幅された後，波長合成器4a2を通り，
次段の光増幅器もしくはファイハ゛に入射される。
ば，光フィルタを通り，その後，そのモードフィールド
径が比較的に小さい第3-2ファイバ3eを伝送して所要の
信号光ハ゜ワーまで増幅された後，波長合成器4a2を通り，
次段の光増幅器もしくはファイハ゛に入射される。
【０１１０】励起光源4b1から出射されたラマン増幅に
適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波す
る波長合成器4a1を経て，第3-1ファイバ3dに入射され，
また，その他の励起光源4b2から出射されたラマン増幅
に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波
する波長合成器4a2を経て，第3-2ファイバ3cに入射され
る。
適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波す
る波長合成器4a1を経て，第3-1ファイバ3dに入射され，
また，その他の励起光源4b2から出射されたラマン増幅
に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合波
する波長合成器4a2を経て，第3-2ファイバ3cに入射され
る。
【０１１１】ここで，励起光源4b1および4b2は1波でも
よいし，多波長を合波した光でもよい。
よいし，多波長を合波した光でもよい。
【０１１２】その光ファイハ゛中を信号光の伝搬方向と逆方
向に励起光が伝搬することを特徴とするラマン増幅器を
用いることにより，信号光が持つOSNRを改善するととも
に，そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
向に励起光が伝搬することを特徴とするラマン増幅器を
用いることにより，信号光が持つOSNRを改善するととも
に，そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
【０１１３】その第3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ
3eは伝送路を兼ねるものではなく，その光増幅器に内在
し，それらの信号光波長に対して単位長さあたりの波長
分散は零ではないことを特徴とし，そのファイバ非線形
効果による伝送波形歪みを緩和できる。
3eは伝送路を兼ねるものではなく，その光増幅器に内在
し，それらの信号光波長に対して単位長さあたりの波長
分散は零ではないことを特徴とし，そのファイバ非線形
効果による伝送波形歪みを緩和できる。
【０１１４】また，それらの信号光波長に対してその第
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eの分散スロープを
ほぼ零にすることにより，その波長分散による伝送波形
歪みを緩和できる。
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eの分散スロープを
ほぼ零にすることにより，その波長分散による伝送波形
歪みを緩和できる。
【０１１５】更に，それらの信号光波長に対してその第
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eのモードフィール
ド径は，伝送路に用いる光ファイバのモードフィールド
径よりも比較的に小さく，その第3-1ファイバ3dおよび
第3-2ファイバ3eの長さは，伝送路の中継間隔よりも十
分に小さいことを特徴とし，その波長分散量の絶対値を
小さくすることにより，そのファイバ非線形効果および
波長分散による伝送波形歪みを緩和できる。
3-1ファイバ3dおよび第3-2ファイバ3eのモードフィール
ド径は，伝送路に用いる光ファイバのモードフィールド
径よりも比較的に小さく，その第3-1ファイバ3dおよび
第3-2ファイバ3eの長さは，伝送路の中継間隔よりも十
分に小さいことを特徴とし，その波長分散量の絶対値を
小さくすることにより，そのファイバ非線形効果および
波長分散による伝送波形歪みを緩和できる。
【０１１６】それから，第3-1ファイバ3dの単位長さあ
たりの波長分散をそれらの信号光波長に対して正とし，
第3-2ファイバ3eの単位長さあたりの波長分散をそれら
の信号光波長に対して負とすることにより，その波長分
散の累積量を低減できる。ここで，第3-1ファイハ゛3dと第3-
2ファイハ゛3eの単位長さあたりの波長分散の符号はこの限り
ではなく，正負が逆になってもよい。
たりの波長分散をそれらの信号光波長に対して正とし，
第3-2ファイバ3eの単位長さあたりの波長分散をそれら
の信号光波長に対して負とすることにより，その波長分
散の累積量を低減できる。ここで，第3-1ファイハ゛3dと第3-
2ファイハ゛3eの単位長さあたりの波長分散の符号はこの限り
ではなく，正負が逆になってもよい。
【０１１７】第6の実施例として監視制御信号の実施例
を図8に示す。従来のEDFAの場合，励起光に変調を掛け
てEDFA利得を変化させることにより応答信号を光変調す
ることができた。
を図8に示す。従来のEDFAの場合，励起光に変調を掛け
てEDFA利得を変化させることにより応答信号を光変調す
ることができた。
【０１１８】ここでは，励起光に変調をかけて，伝送路
である光ファイバにおけるラマン効果を用いて応答信号
を光変調することができる。
である光ファイバにおけるラマン効果を用いて応答信号
を光変調することができる。
【０１１９】前段の光増幅器もしくはファイハ゛から出射さ
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，伝
送路ファイバ3を伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅さ
れた後，次に，その信号光とその励起光を合波する波長
合成器4aを通り，受光素子4cにモニタ信号を供給する光
カプラ4dを通り次段の伝送路ファイバ3に伝搬される。
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，伝
送路ファイバ3を伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅さ
れた後，次に，その信号光とその励起光を合波する波長
合成器4aを通り，受光素子4cにモニタ信号を供給する光
カプラ4dを通り次段の伝送路ファイバ3に伝搬される。
【０１２０】また，励起光源4bから出射されたラマン増
幅に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合
波する波長合成器4aを経て，伝送路ファイバ3に入射さ
れる。
幅に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合
波する波長合成器4aを経て，伝送路ファイバ3に入射さ
れる。
【０１２１】ここで，励起光源4bは1波でもよいし，多
波長を合波した光でもよい。
波長を合波した光でもよい。
【０１２２】さらに，モニタ信号は光カプラ4dで分波さ
れた後，受光素子4cで受光され，電気信号に変換され
る。
れた後，受光素子4cで受光され，電気信号に変換され
る。
【０１２３】その変換された電気信号は制御回路4eで処
理される。
理される。
【０１２４】その後，制御回路4eは制御信号を励起光源
4bに供給する。
4bに供給する。
【０１２５】ここで，信号光，モニタ信号および励起光
の流れは上り回線および下り回線で同様である。
の流れは上り回線および下り回線で同様である。
【０１２６】以上のような構成にしたがうことにより，
制御回路により上り回線および下り回線に応答信号を送
ることができる。
制御回路により上り回線および下り回線に応答信号を送
ることができる。
【０１２７】第7の実施例として，光ループバックの実
施例を図9に示す。
施例を図9に示す。
【０１２８】まず，上り回線の場合について説明する。
【０１２９】前段の光増幅器もしくはファイハ゛から出射さ
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，伝
送路ファイバ3を伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅さ
れた後，次に，その信号光とその励起光を合波する波長
合成器4aを通り，光ループバック経路6aにモニタ信号を
供給する光カプラ6cを通り次段の伝送路ファイバ3に伝
搬され，そして，次の光増幅中継器に入射される。
れた異なる2つ以上の波長を持つ波長多重信号光は，伝
送路ファイバ3を伝搬して所要の信号光ハ゜ワーまで増幅さ
れた後，次に，その信号光とその励起光を合波する波長
合成器4aを通り，光ループバック経路6aにモニタ信号を
供給する光カプラ6cを通り次段の伝送路ファイバ3に伝
搬され，そして，次の光増幅中継器に入射される。
【０１３０】また，励起光源4bから出射されたラマン増
幅に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合
波する波長合成器4aを経て，伝送路ファイバ3に入射さ
れる。
幅に適用される励起光は，その信号光とその励起光を合
波する波長合成器4aを経て，伝送路ファイバ3に入射さ
れる。
【０１３１】ここで，励起光源4bは1波でもよいし，多
波長を合波した光でもよい。
波長を合波した光でもよい。
【０１３２】さらに，モニタ信号は光カプラ6cで分波さ
れた後，光ループバック経路6aを通り，下り回線の光カ
プラ6cを経て，伝送路ファイバ3に入射され，モニタ信
号を送信した端局に戻される。
れた後，光ループバック経路6aを通り，下り回線の光カ
プラ6cを経て，伝送路ファイバ3に入射され，モニタ信
号を送信した端局に戻される。
【０１３３】そして，端局側ではそのモニタ信号を観測
して中継器の状態を把握することができる。
して中継器の状態を把握することができる。
【０１３４】下り回線の場合は光ループバック経路6aは
用いずに，光ループバック経路6bを適用することになる
が，それ以外は同様の構成となる。
用いずに，光ループバック経路6bを適用することになる
が，それ以外は同様の構成となる。
【０１３５】第7の実施例に関係した，その他の光ルー
プバックの実施例を図10および図11に示す。
プバックの実施例を図10および図11に示す。
【０１３６】信号光，励起光およびモニタ光の流れやそ
の特徴は図9で説明した内容と同様である。 (付記1) 信号光を伝送させる伝送路は、該信号光波長に
対して正分散を持つ第1ファイバと、該信号光波長に対
して負分散を持ち、該第１のファイバに対してモードフ
ィールド径が小さい第2ファイバと、該第２ファイバよ
りもさらにモードフィールド径が小さい第3ファイバと
で構成し、該信号光伝搬方向は該第１第２第３のファイ
バの順に伝搬させ、該第3ファイバの該信号光出力側よ
り励起光を入力して、該伝送路でラマン増幅を行なうこ
とを特徴とする光増幅伝送システム。 (付記2) 付記1において、該第2ファイバは該第２ファイ
バでの伝送損失と該第２ファイバ内で発生するラマン増
幅利得を等しくすることを特徴とする光増幅伝送システ
ム。 (付記3)付記1において、該第３ファイバは該伝送路全体
の損失を補償するための増幅を行なう事を特徴とする光
増幅伝送システム。 (付記4)付記1において、該第2ファイバおよび該第3ファ
イバの合計において該第1のファイバの分散値をほぼゼ
ロに補正する分散量を有することを特徴とする光増幅伝
送システム。 (付記5)付記1において、該第３ファイバは光中継器内に
設けることを特徴とする光増幅伝送システム。 (付記6)信号光を伝送させる伝送路は、該信号光波長に
対して正分散を持つ第1ファイバと、該信号光波長に対
して負分散を持ち該第１のファイバに対してモードフィ
ールド径が小さい第2ファイバで構成し、該信号光伝搬
方向は該第１第２のファイバの順に伝搬させ、該第2フ
ァイバの該信号光出力側より励起光を入力して該伝送路
でラマン増幅を行ない該第2ファイバでの伝送損失と該
第２ファイバ内で発生するラマン増幅利得を等しくする
ことを特徴とする光増幅伝送システム。 (付記7)付記6において、該第2のファイバの出力を光増
幅器で所定値まで光増幅することを特徴とする光増幅伝
送システム。 (付記8)ラマン増幅により信号光を光増幅にするラマン
増幅媒体と、該ラマン増幅媒体を増幅するための励起光
と、その信号光とその励起光を合波する合波器を有し、
該ラマン増幅媒体は信号光波長に対してファイバ長さあ
たりの波長分散は零以外で分散スロープが零であること
を特徴とする光増幅伝送システム。 (付記9)信号光波長に対してファイバ長さあたりの波長
分散が正で励起光により該信号光をラマン増幅する第1
光増幅器と、該信号光波長に対してファイバ長さあたり
の波長分散が負で励起光により該信号光をラマン増幅す
る第2光増幅器とを有する光増幅伝送システム。
の特徴は図9で説明した内容と同様である。 (付記1) 信号光を伝送させる伝送路は、該信号光波長に
対して正分散を持つ第1ファイバと、該信号光波長に対
して負分散を持ち、該第１のファイバに対してモードフ
ィールド径が小さい第2ファイバと、該第２ファイバよ
りもさらにモードフィールド径が小さい第3ファイバと
で構成し、該信号光伝搬方向は該第１第２第３のファイ
バの順に伝搬させ、該第3ファイバの該信号光出力側よ
り励起光を入力して、該伝送路でラマン増幅を行なうこ
とを特徴とする光増幅伝送システム。 (付記2) 付記1において、該第2ファイバは該第２ファイ
バでの伝送損失と該第２ファイバ内で発生するラマン増
幅利得を等しくすることを特徴とする光増幅伝送システ
ム。 (付記3)付記1において、該第３ファイバは該伝送路全体
の損失を補償するための増幅を行なう事を特徴とする光
増幅伝送システム。 (付記4)付記1において、該第2ファイバおよび該第3ファ
イバの合計において該第1のファイバの分散値をほぼゼ
ロに補正する分散量を有することを特徴とする光増幅伝
送システム。 (付記5)付記1において、該第３ファイバは光中継器内に
設けることを特徴とする光増幅伝送システム。 (付記6)信号光を伝送させる伝送路は、該信号光波長に
対して正分散を持つ第1ファイバと、該信号光波長に対
して負分散を持ち該第１のファイバに対してモードフィ
ールド径が小さい第2ファイバで構成し、該信号光伝搬
方向は該第１第２のファイバの順に伝搬させ、該第2フ
ァイバの該信号光出力側より励起光を入力して該伝送路
でラマン増幅を行ない該第2ファイバでの伝送損失と該
第２ファイバ内で発生するラマン増幅利得を等しくする
ことを特徴とする光増幅伝送システム。 (付記7)付記6において、該第2のファイバの出力を光増
幅器で所定値まで光増幅することを特徴とする光増幅伝
送システム。 (付記8)ラマン増幅により信号光を光増幅にするラマン
増幅媒体と、該ラマン増幅媒体を増幅するための励起光
と、その信号光とその励起光を合波する合波器を有し、
該ラマン増幅媒体は信号光波長に対してファイバ長さあ
たりの波長分散は零以外で分散スロープが零であること
を特徴とする光増幅伝送システム。 (付記9)信号光波長に対してファイバ長さあたりの波長
分散が正で励起光により該信号光をラマン増幅する第1
光増幅器と、該信号光波長に対してファイバ長さあたり
の波長分散が負で励起光により該信号光をラマン増幅す
る第2光増幅器とを有する光増幅伝送システム。
【０１３７】
【発明の効果】本発明のように構成することで、信号光
が持つ信号光パワー対雑音光パワー比を改善するとも
に、そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
が持つ信号光パワー対雑音光パワー比を改善するとも
に、そのファイバ非線形効果による伝送波形歪みを緩和
できる。
【０１３８】さらに、複数の信号光から与えられる相互
位相変調による伝送波形歪みを低減できる。
位相変調による伝送波形歪みを低減できる。
【図1】 波長多重伝送システムの構成例
【図2】 伝送システムの構成例1
【図3】 第2ファイバ3bの伝送損失と分布型ラマン増幅
利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワーと長さの関係
利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワーと長さの関係
【図4】 伝送システムの構成例2
【図5】 光端局装置の構成例
【図6】 光増幅器の構成例
【図7】 光増幅器の構成例
【図8】 監視制御信号の実施例
【図9】 光ループバックの実施例
【図10】 光ループバックの実施例
【図11】 光ループバックの実施例
【図12】 第2ファイバ3bの伝送損失と分布型ラマン増幅
利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワーと長さの関係
利得を一致させた場合の信号光ハ゜ワーと長さの関係
【図13】伝送システムの構成例2
1は光送信局 1Aは光送信器 1Bは合波器 1Cはポストアンプ 2は光受信局 2Aは光受信器 2Bは分波器 2Cはプリアンプ 3は光ファイハ゛ 3aは正分散ファイハ゛ 3bは負分散ファイハ゛ 3c, 3dおよび3eは集中型ラマン増幅用ファイハ゛ 4a, 4a1および4a2は信号光と励起光を合波する波長合成
器 4b, 4b1および4b2はラマン増幅用励起光源 4cはモニタ信号用受光素子 4dはモニタ信号分波用光カプラ 4eは励起光源の制御回路 5は光学部品，例えば，光フィルタ 5aは光アイソレータ 5bは可変減衰器 5cは分散補償器 6aおよび6bは光ループバック経路 6cは光ループバック経路にモニタ信号を分波する光カプ
ラ
器 4b, 4b1および4b2はラマン増幅用励起光源 4cはモニタ信号用受光素子 4dはモニタ信号分波用光カプラ 4eは励起光源の制御回路 5は光学部品，例えば，光フィルタ 5aは光アイソレータ 5bは可変減衰器 5cは分散補償器 6aおよび6bは光ループバック経路 6cは光ループバック経路にモニタ信号を分波する光カプ
ラ
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/17 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｊ 10/16 Ｍ 10/02 10/18 Ｆターム(参考） 2H050 AC81 AD01 2K002 AA02 AB30 BA01 DA10 GA10 HA23 5F072 JJ01 JJ08 JJ09 JJ11 JJ20 KK14 MM03 QQ07 RR01 YY17 5K002 AA06 BA02 BA13 CA01 CA02 CA13 DA02 FA01
Claims (5)
- 【請求項１】 信号光を伝送させる伝送路は、該信号光
波長に対して正分散を持つ第1ファイバと、該信号光波
長に対して負分散を持ち、該第１のファイバに対してモ
ードフィールド径が小さい第2ファイバと、該第２ファ
イバよりもさらにモードフィールド径が小さい第3ファ
イバとで構成し、 該信号光伝搬方向は該第１第２第３のファイバの順に伝
搬させ、 該第3ファイバの該信号光出力側より励起光を入力し
て、該伝送路でラマン増幅を行なうことを特徴とする光
増幅伝送システム。 - 【請求項２】 請求項1において、 該第2ファイバは該第２ファイバでの伝送損失と該第２
ファイバ内で発生するラマン増幅利得を等しくすること
を特徴とする光増幅伝送システム。 - 【請求項3】信号光を伝送させる伝送路は、該信号光波
長に対して正分散を持つ第1ファイバと、該信号光波長
に対して負分散を持ち該第１のファイバに対してモード
フィールド径が小さい第2ファイバで構成し、 該信号光伝搬方向は該第１第２のファイバの順に伝搬さ
せ、 該第2ファイバの該信号光出力側より励起光を入力して
該伝送路でラマン増幅を行ない該第2ファイバでの伝送
損失と該第２ファイバ内で発生するラマン増幅利得を等
しくすることを特徴とする光増幅伝送システム。 - 【請求項4】ラマン増幅により信号光を光増幅にするラ
マン増幅媒体と、 該ラマン増幅媒体を増幅するための励起光と、 その信号光とその励起光を合波する合波器を有し、 該ラマン増幅媒体は信号光波長に対してファイバ長さあ
たりの波長分散は零以外で分散スロープが零であること
を特徴とする光増幅伝送システム。 - 【請求項5】信号光波長に対してファイバ長さあたりの
波長分散が正で励起光により該信号光をラマン増幅する
第1光増幅器と、 該信号光波長に対してファイバ長さあたりの波長分散が
負で励起光により該信号光をラマン増幅する第2光増幅
器とを有する光増幅伝送システム。
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|---|---|---|---|
| JP2000391497A JP4487420B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 光増幅伝送システム |
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|---|---|---|---|
| JP2000391497A JP4487420B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 光増幅伝送システム |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| FR (1) | FR2818837B1 (ja) |
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| US5587830A (en) * | 1993-05-28 | 1996-12-24 | Lucent Technologies Inc. | High capacity optical fiber network |
| CA2195614C (en) | 1996-02-16 | 2005-06-28 | George F. Wildeman | Symmetric, dispersion-manager fiber optic cable and system |
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2001
- 2001-10-05 US US09/970,982 patent/US7034991B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-21 FR FR0116695A patent/FR2818837B1/fr not_active Expired - Fee Related
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