JP2002202224A - ラマン利得係数測定方法 - Google Patents
ラマン利得係数測定方法Info
- Publication number
- JP2002202224A JP2002202224A JP2001000623A JP2001000623A JP2002202224A JP 2002202224 A JP2002202224 A JP 2002202224A JP 2001000623 A JP2001000623 A JP 2001000623A JP 2001000623 A JP2001000623 A JP 2001000623A JP 2002202224 A JP2002202224 A JP 2002202224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- measured
- raman gain
- light
- raman
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被測定光ファイバのラマン利得係数を精度よ
く測定することができるラマン利得係数測定方法を提供
する。 【解決手段】 このラマン利得係数測定方法は、被測定
光ファイバ２の雑音指数をＮＦnetとし、光スペクトラ
ムアナライザ５０の測定周波数をνとし、測定分解能を
Δνとし、プランク定数をｈとしたときに、被測定光フ
ァイバ２へ入射する試験光の光密度Ｐinについて Ｐin
＞100・ＮＦnet・ｈ・ν・Δν なる条件を満たすように
し、且つ、被測定光ファイバ２のラマン利得のピーク値
をＧpeakとし、ラマン利得が等しくなる２波長（ただ
し、波長間隔が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であって最大
波長間隔のもの）の間における被測定光ファイバ２のラ
マン利得の偏差をΔＧとしたときに、ΔＧ／Ｇpeak＜
１．７％ なる条件を満たすようにして、被測定光ファ
イバ２のラマン利得係数を測定する。
く測定することができるラマン利得係数測定方法を提供
する。 【解決手段】 このラマン利得係数測定方法は、被測定
光ファイバ２の雑音指数をＮＦnetとし、光スペクトラ
ムアナライザ５０の測定周波数をνとし、測定分解能を
Δνとし、プランク定数をｈとしたときに、被測定光フ
ァイバ２へ入射する試験光の光密度Ｐinについて Ｐin
＞100・ＮＦnet・ｈ・ν・Δν なる条件を満たすように
し、且つ、被測定光ファイバ２のラマン利得のピーク値
をＧpeakとし、ラマン利得が等しくなる２波長（ただ
し、波長間隔が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であって最大
波長間隔のもの）の間における被測定光ファイバ２のラ
マン利得の偏差をΔＧとしたときに、ΔＧ／Ｇpeak＜
１．７％ なる条件を満たすようにして、被測定光ファ
イバ２のラマン利得係数を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定光ファイバ
のラマン利得係数を測定する方法に関するものである。
のラマン利得係数を測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムは、光ファイバ伝送路に
信号光を伝搬させるものであり、高速・大容量の情報を
送受信することができる。信号光は光ファイバ伝送路を
伝搬する際に損失を被るが、光通信システムでは、中継
器等において光増幅器により信号光を光増幅すること
で、長距離伝送を可能としている。信号光を光増幅する
光増幅器として、Ｅｒ元素が光導波領域に添加された光
ファイバを光増幅媒体として用いたＥｒ元素添加光ファ
イバ増幅器が既に実用化されている他、光ファイバにお
けるラマン散乱現象を利用したラマン増幅器も検討され
ている。ラマン増幅器は、モジュール化されて中継器等
に設けることができるだけでなく、中継区間に敷設され
た光ファイバ伝送路をラマン増幅用光ファイバとして用
いることができることから、この光ファイバ伝送路の実
効的損失を小さくすることができる。
信号光を伝搬させるものであり、高速・大容量の情報を
送受信することができる。信号光は光ファイバ伝送路を
伝搬する際に損失を被るが、光通信システムでは、中継
器等において光増幅器により信号光を光増幅すること
で、長距離伝送を可能としている。信号光を光増幅する
光増幅器として、Ｅｒ元素が光導波領域に添加された光
ファイバを光増幅媒体として用いたＥｒ元素添加光ファ
イバ増幅器が既に実用化されている他、光ファイバにお
けるラマン散乱現象を利用したラマン増幅器も検討され
ている。ラマン増幅器は、モジュール化されて中継器等
に設けることができるだけでなく、中継区間に敷設され
た光ファイバ伝送路をラマン増幅用光ファイバとして用
いることができることから、この光ファイバ伝送路の実
効的損失を小さくすることができる。
【０００３】このようなラマン増幅器を実現する上で
は、ラマン増幅用光ファイバのラマン利得係数を測定す
ることが重要である。例えば、特開平７−４３２４８号
公報には、光増幅器の利得および雑音指数を測定する方
法が開示されている。この公報に開示された測定方法で
は、利得が存在する波長帯域において白色と見做し得る
試験光を被測定光ファイバに入射させて、被測定光ファ
イバにおける利得および雑音指数を測定しようとしてい
る。また、白色光源として、ハロゲンランプや、信号光
を入力しないで自然放出光を放射している状態のＥｒ元
素添加光ファイバ増幅器が用いられている。
は、ラマン増幅用光ファイバのラマン利得係数を測定す
ることが重要である。例えば、特開平７−４３２４８号
公報には、光増幅器の利得および雑音指数を測定する方
法が開示されている。この公報に開示された測定方法で
は、利得が存在する波長帯域において白色と見做し得る
試験光を被測定光ファイバに入射させて、被測定光ファ
イバにおける利得および雑音指数を測定しようとしてい
る。また、白色光源として、ハロゲンランプや、信号光
を入力しないで自然放出光を放射している状態のＥｒ元
素添加光ファイバ増幅器が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報を含め従来の技術では以下のような問題点があること
を本願発明者は見出した。すなわち、被測定光ファイバ
へ入射する試験光の光密度によっては、被測定光ファイ
バのラマン利得係数を精度よく測定することができない
場合がある。つまり、被測定光ファイバへ入射する試験
光の光密度が小さすぎる場合には、被測定光ファイバで
発生した自然放出光が雑音となることから、被測定光フ
ァイバのラマン利得係数を精度よく測定することができ
ない。一方、被測定光ファイバへ入射する試験光の光密
度が大きすぎる場合には、被測定光ファイバで増幅され
た試験光が新たな励起光となり、この新たな励起光に因
りラマン利得スペクトルが影響を受けることから、やは
り、被測定光ファイバのラマン利得係数を精度よく測定
することができない。
報を含め従来の技術では以下のような問題点があること
を本願発明者は見出した。すなわち、被測定光ファイバ
へ入射する試験光の光密度によっては、被測定光ファイ
バのラマン利得係数を精度よく測定することができない
場合がある。つまり、被測定光ファイバへ入射する試験
光の光密度が小さすぎる場合には、被測定光ファイバで
発生した自然放出光が雑音となることから、被測定光フ
ァイバのラマン利得係数を精度よく測定することができ
ない。一方、被測定光ファイバへ入射する試験光の光密
度が大きすぎる場合には、被測定光ファイバで増幅され
た試験光が新たな励起光となり、この新たな励起光に因
りラマン利得スペクトルが影響を受けることから、やは
り、被測定光ファイバのラマン利得係数を精度よく測定
することができない。
【０００５】本発明は、上記の本願発明者の知見に基づ
いて上記問題点を解消する為になされたものであり、被
測定光ファイバのラマン利得係数を精度よく測定するこ
とができるラマン利得係数測定方法を提供することを目
的とする。
いて上記問題点を解消する為になされたものであり、被
測定光ファイバのラマン利得係数を精度よく測定するこ
とができるラマン利得係数測定方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るラマン利得
係数測定方法は、ラマン増幅されるべき試験光を被測定
光ファイバへ入射させて被測定光ファイバのラマン利得
係数を測定する方法であって、(a) 被測定光ファイバの
雑音指数をＮＦnetとし、測定周波数をνとし、測定分
解能をΔνとし、プランク定数をｈとしたときに、被測
定光ファイバへ入射する試験光の光密度Ｐinについて
Ｐin＞100・ＮＦnet・ｈ・ν・Δν なる条件を満たすよう
にし、(b) 被測定光ファイバのラマン利得のピーク値を
Ｇpeakとし、ラマン利得が等しくなる２波長（ただし、
波長間隔が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であって最大波長
間隔のもの）の間における被測定光ファイバのラマン利
得の偏差をΔＧとしたときに、ΔＧ／Ｇpeak＜１．７％
なる条件を満たすようにして、被測定光ファイバのラ
マン利得係数を測定することを特徴とする。
係数測定方法は、ラマン増幅されるべき試験光を被測定
光ファイバへ入射させて被測定光ファイバのラマン利得
係数を測定する方法であって、(a) 被測定光ファイバの
雑音指数をＮＦnetとし、測定周波数をνとし、測定分
解能をΔνとし、プランク定数をｈとしたときに、被測
定光ファイバへ入射する試験光の光密度Ｐinについて
Ｐin＞100・ＮＦnet・ｈ・ν・Δν なる条件を満たすよう
にし、(b) 被測定光ファイバのラマン利得のピーク値を
Ｇpeakとし、ラマン利得が等しくなる２波長（ただし、
波長間隔が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であって最大波長
間隔のもの）の間における被測定光ファイバのラマン利
得の偏差をΔＧとしたときに、ΔＧ／Ｇpeak＜１．７％
なる条件を満たすようにして、被測定光ファイバのラ
マン利得係数を測定することを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、上記(a)の条件を満たす
ことにより、被測定光ファイバで発生した自然放出光が
雑音となることはなく、また、上記(b)の条件を満たす
ことにより、被測定光ファイバでラマン増幅された試験
光が新たな励起光となることに基づくラマン利得スペク
トルの影響を小さくすることができるので、被測定光フ
ァイバのラマン利得係数を精度よく測定することができ
る。
ことにより、被測定光ファイバで発生した自然放出光が
雑音となることはなく、また、上記(b)の条件を満たす
ことにより、被測定光ファイバでラマン増幅された試験
光が新たな励起光となることに基づくラマン利得スペク
トルの影響を小さくすることができるので、被測定光フ
ァイバのラマン利得係数を精度よく測定することができ
る。
【０００８】上記(a)の条件については、光密度Ｐinに
ついて Ｐin＞−２５ｄＢｍ／ｎｍなる関係式を満たす
のが好適であり、また、上記(b)の条件については、光
密度Ｐinについて Ｐin＜−１２．５ｄＢｍ／ｎｍ なる
関係式を満たすのが好適である。なお、光密度とは、単
位波長幅当たりの光パワーを意味しており、例えばｄＢ
ｍ／ｎｍなる単位で表記されるものである。
ついて Ｐin＞−２５ｄＢｍ／ｎｍなる関係式を満たす
のが好適であり、また、上記(b)の条件については、光
密度Ｐinについて Ｐin＜−１２．５ｄＢｍ／ｎｍ なる
関係式を満たすのが好適である。なお、光密度とは、単
位波長幅当たりの光パワーを意味しており、例えばｄＢ
ｍ／ｎｍなる単位で表記されるものである。
【０００９】
【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。
【００１０】図１は、本実施形態に係るラマン利得係数
測定方法が好適に適用されるラマン利得係数測定システ
ム１の構成図である。このラマン利得係数測定システム
１は、被測定光ファイバ２のラマン利得係数を測定する
ためのものであって、白色光源１１、偏波スクランブラ
１２、光サーキュレータ２０，３０、レーザダイオード
４１，４２、ブラッグ型回折格子４３，４４、偏波合成
器４５および光スペクトラムアナライザ５０を備えてい
る。
測定方法が好適に適用されるラマン利得係数測定システ
ム１の構成図である。このラマン利得係数測定システム
１は、被測定光ファイバ２のラマン利得係数を測定する
ためのものであって、白色光源１１、偏波スクランブラ
１２、光サーキュレータ２０，３０、レーザダイオード
４１，４２、ブラッグ型回折格子４３，４４、偏波合成
器４５および光スペクトラムアナライザ５０を備えてい
る。
【００１１】白色光源１１は、被測定光ファイバ２がラ
マン利得を有する波長帯域において白色と見做し得る試
験光を出力するものであって、例えば、ハロゲンラン
プ、白色レーザダイオード、自然放出光を放射している
状態のＥｒ元素添加光ファイバ増幅器などが用いられ
る。また、Ｅｒ元素添加光ファイバ増幅器としてＣバン
ド用のものやＬバンド用のものが用いられ得る。さら
に、これらを組み合わせたものを白色光源１１としても
よく、この場合には、所望の波長帯域で強度スペクトル
が平坦な白色光を試験光として出力することができる。
偏波スクランブラ１２は、白色光源１１から出力された
試験光を無偏波状態として、この試験光を光サーキュレ
ータ２０の第１ポート２１へ出力する。
マン利得を有する波長帯域において白色と見做し得る試
験光を出力するものであって、例えば、ハロゲンラン
プ、白色レーザダイオード、自然放出光を放射している
状態のＥｒ元素添加光ファイバ増幅器などが用いられ
る。また、Ｅｒ元素添加光ファイバ増幅器としてＣバン
ド用のものやＬバンド用のものが用いられ得る。さら
に、これらを組み合わせたものを白色光源１１としても
よく、この場合には、所望の波長帯域で強度スペクトル
が平坦な白色光を試験光として出力することができる。
偏波スクランブラ１２は、白色光源１１から出力された
試験光を無偏波状態として、この試験光を光サーキュレ
ータ２０の第１ポート２１へ出力する。
【００１２】光サーキュレータ２０は、第１ポート２
１、第２ポート２２および第３ポート２３を有してお
り、第１ポート２１に入力した光を第２ポート２２から
出力し、第２ポート２２に入力した光を第３ポート２３
から出力する。同様に、光サーキュレータ３０は、第１
ポート３１、第２ポート３２および第３ポート３３を有
しており、第１ポート３１に入力した光を第２ポート３
２から出力し、第２ポート３２に入力した光を第３ポー
ト３３から出力する。
１、第２ポート２２および第３ポート２３を有してお
り、第１ポート２１に入力した光を第２ポート２２から
出力し、第２ポート２２に入力した光を第３ポート２３
から出力する。同様に、光サーキュレータ３０は、第１
ポート３１、第２ポート３２および第３ポート３３を有
しており、第１ポート３１に入力した光を第２ポート３
２から出力し、第２ポート３２に入力した光を第３ポー
ト３３から出力する。
【００１３】レーザダイオード４１および４２、ブラッ
グ型回折格子４３および４４、ならびに偏波合成器４５
は、被測定光ファイバ２へ供給すべき励起光を出力する
ものである。レーザダイオード４１およびブラッグ型回
折格子４３は、レーザダイオード４１における自然放出
光スペクトルおよびブラッグ型回折格子４３におけるブ
ラッグ反射波長により定まる波長の直線偏光のレーザ光
を出力する。同様に、レーザダイオード４２およびブラ
ッグ型回折格子４４は、レーザダイオード４２における
自然放出光スペクトルおよびブラッグ型回折格子４４に
おけるブラッグ反射波長により定まる波長の直線偏光の
レーザ光を出力する。偏波合成器４５は、ブラッグ型回
折格子４３および４４それぞれから出力された直線偏光
のレーザ光を偏波合成して、この偏波合成したものを励
起光として光サーキュレータ３０の第１ポート３１へ出
力する。
グ型回折格子４３および４４、ならびに偏波合成器４５
は、被測定光ファイバ２へ供給すべき励起光を出力する
ものである。レーザダイオード４１およびブラッグ型回
折格子４３は、レーザダイオード４１における自然放出
光スペクトルおよびブラッグ型回折格子４３におけるブ
ラッグ反射波長により定まる波長の直線偏光のレーザ光
を出力する。同様に、レーザダイオード４２およびブラ
ッグ型回折格子４４は、レーザダイオード４２における
自然放出光スペクトルおよびブラッグ型回折格子４４に
おけるブラッグ反射波長により定まる波長の直線偏光の
レーザ光を出力する。偏波合成器４５は、ブラッグ型回
折格子４３および４４それぞれから出力された直線偏光
のレーザ光を偏波合成して、この偏波合成したものを励
起光として光サーキュレータ３０の第１ポート３１へ出
力する。
【００１４】光スペクトラムアナライザ５０は、光サー
キュレータ３０の第３ポート３３より出力された光を入
力し、この入力した光の強度スペクトルを測定する。
キュレータ３０の第３ポート３３より出力された光を入
力し、この入力した光の強度スペクトルを測定する。
【００１５】このラマン利得係数測定システム１では、
光サーキュレータ３０の第２ポート３２より被測定光フ
ァイバ２へ励起光が供給されるとともに、光サーキュレ
ータ２０の第２ポート２２より被測定光ファイバ２へ試
験光が入射する。被測定光ファイバ２に入射した試験光
は、被測定光ファイバ２を伝搬する際にラマン増幅され
る。このラマン増幅された試験光は、光アイソレータ３
０を経て光スペクトラムアナライザ５０に入力して、光
スペクトラムアナライザ５０により強度スペクトルが測
定される。また、被測定光ファイバ２へ励起光が供給さ
れていないときにも、被測定光ファイバ２を伝搬した試
験光は、光アイソレータ３０を経て光スペクトラムアナ
ライザ５０に入力して、光スペクトラムアナライザ５０
により強度スペクトルが測定される。そして、励起光が
供給されているときに測定された強度スペクトルから、
励起光が供給されていないときに測定された強度スペク
トルを減算することで、被測定光ファイバ２のラマン利
得スペクトルが求められる。
光サーキュレータ３０の第２ポート３２より被測定光フ
ァイバ２へ励起光が供給されるとともに、光サーキュレ
ータ２０の第２ポート２２より被測定光ファイバ２へ試
験光が入射する。被測定光ファイバ２に入射した試験光
は、被測定光ファイバ２を伝搬する際にラマン増幅され
る。このラマン増幅された試験光は、光アイソレータ３
０を経て光スペクトラムアナライザ５０に入力して、光
スペクトラムアナライザ５０により強度スペクトルが測
定される。また、被測定光ファイバ２へ励起光が供給さ
れていないときにも、被測定光ファイバ２を伝搬した試
験光は、光アイソレータ３０を経て光スペクトラムアナ
ライザ５０に入力して、光スペクトラムアナライザ５０
により強度スペクトルが測定される。そして、励起光が
供給されているときに測定された強度スペクトルから、
励起光が供給されていないときに測定された強度スペク
トルを減算することで、被測定光ファイバ２のラマン利
得スペクトルが求められる。
【００１６】次に、このようなラマン利得係数測定シス
テム１において被測定光ファイバ２へ入射する試験光の
光密度Ｐinの好適範囲について説明する。被測定光ファ
イバ２の正味のラマン利得をＧnetとし、正味の雑音指
数をＮＦnetとする。光スペクトラムアナライザ５０に
おける測定周波数をνとし、測定周波数分解能をΔνと
し、測定波長をλとし、測定波長分解能をΔλとする。
また、プランク定数をｈとし、真空中の光速をｃとす
る。このとき、被測定光ファイバ２で発生する自然放出
光の強度ＰASEは、
テム１において被測定光ファイバ２へ入射する試験光の
光密度Ｐinの好適範囲について説明する。被測定光ファ
イバ２の正味のラマン利得をＧnetとし、正味の雑音指
数をＮＦnetとする。光スペクトラムアナライザ５０に
おける測定周波数をνとし、測定周波数分解能をΔνと
し、測定波長をλとし、測定波長分解能をΔλとする。
また、プランク定数をｈとし、真空中の光速をｃとす
る。このとき、被測定光ファイバ２で発生する自然放出
光の強度ＰASEは、
【数１】 なる式で表される。また、被測定光ファイバ２でラマン
増幅されて出射される試験光の光密度Ｐoutは、
増幅されて出射される試験光の光密度Ｐoutは、
【数２】 なる式で表される。
【００１７】被測定光ファイバ２で発生する自然放出光
の強度ＰASEと比べて、被測定光ファイバ２でラマン増
幅されて出射される試験光の光密度Ｐoutが小さすぎる
場合には、被測定光ファイバ２で発生した自然放出光が
雑音となって、被測定光ファイバ２のラマン利得係数を
精度よく測定することができない。しかし、被測定光フ
ァイバ２で発生する自然放出光の強度ＰASEに対して、
被測定光ファイバ２でラマン増幅されて出射される試験
光の光密度Ｐoutが充分に大きく、
の強度ＰASEと比べて、被測定光ファイバ２でラマン増
幅されて出射される試験光の光密度Ｐoutが小さすぎる
場合には、被測定光ファイバ２で発生した自然放出光が
雑音となって、被測定光ファイバ２のラマン利得係数を
精度よく測定することができない。しかし、被測定光フ
ァイバ２で発生する自然放出光の強度ＰASEに対して、
被測定光ファイバ２でラマン増幅されて出射される試験
光の光密度Ｐoutが充分に大きく、
【数３】 なる関係式を満たせば、被測定光ファイバ２で発生した
自然放出光が雑音となることはなく、被測定光ファイバ
２のラマン利得係数を精度よく測定することができる。
自然放出光が雑音となることはなく、被測定光ファイバ
２のラマン利得係数を精度よく測定することができる。
【００１８】すなわち、上記(1)式〜(3)式より、被測定
光ファイバ２へ入射する試験光の光密度Ｐinは、
光ファイバ２へ入射する試験光の光密度Ｐinは、
【数４】 なる関係式を満たすのが好適である。例えば、被測定光
ファイバ２の正味の雑音指数ＮＦnetを３ｄＢとし、光
スペクトラムアナライザ５０における測定波長λを１．
５７μｍとし、測定波長分解能をΔλを１ｎｍとする
と、被測定光ファイバ２へ入射する試験光の光密度Ｐin
は、−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上となる。
ファイバ２の正味の雑音指数ＮＦnetを３ｄＢとし、光
スペクトラムアナライザ５０における測定波長λを１．
５７μｍとし、測定波長分解能をΔλを１ｎｍとする
と、被測定光ファイバ２へ入射する試験光の光密度Ｐin
は、−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上となる。
【００１９】一方、被測定光ファイバ２へ入射する試験
光の光密度Ｐinが大きすぎると、被測定光ファイバ２で
ラマン増幅された試験光が新たな励起光となり、この新
たな励起光に因りラマン利得スペクトルが影響を受ける
ことから、被測定光ファイバ２へ入射する試験光の光密
度Ｐinの上限も以下のようにして定める必要がある。以
下では、図２を参照しながら、被測定光ファイバ２へ入
射する試験光の光密度Ｐinの上限について説明する。図
２は、被測定光ファイバ２の利得スペクトルＧ 1(λ)、
および、被測定光ファイバ２へ入射した試験光の強度ス
ペクトルＰin(λ)などを示すグラフである。
光の光密度Ｐinが大きすぎると、被測定光ファイバ２で
ラマン増幅された試験光が新たな励起光となり、この新
たな励起光に因りラマン利得スペクトルが影響を受ける
ことから、被測定光ファイバ２へ入射する試験光の光密
度Ｐinの上限も以下のようにして定める必要がある。以
下では、図２を参照しながら、被測定光ファイバ２へ入
射する試験光の光密度Ｐinの上限について説明する。図
２は、被測定光ファイバ２の利得スペクトルＧ 1(λ)、
および、被測定光ファイバ２へ入射した試験光の強度ス
ペクトルＰin(λ)などを示すグラフである。
【００２０】被測定光ファイバ２のラマン利得係数をｇ
Rとし、被測定光ファイバ２の実効断面積をＡeffとし、
被測定光ファイバ２に供給される励起光の強度をＰ
pump1とし、励起光波長における被測定光ファイバ２の
吸収損失をαpump1とし、被測定光ファイバ２の長さを
Ｌとし、波長をλで表す。このとき、被測定光ファイバ
２のラマン利得スペクトルＧ1(λ)は、
Rとし、被測定光ファイバ２の実効断面積をＡeffとし、
被測定光ファイバ２に供給される励起光の強度をＰ
pump1とし、励起光波長における被測定光ファイバ２の
吸収損失をαpump1とし、被測定光ファイバ２の長さを
Ｌとし、波長をλで表す。このとき、被測定光ファイバ
２のラマン利得スペクトルＧ1(λ)は、
【数５】 なる式で表される。
【００２１】すなわち、被測定光ファイバ２へ入射した
試験光の強度スペクトルＰin(λ)と、被測定光ファイバ
２でラマン増幅された試験光の強度スペクトルＰ
out(λ)との間には、
試験光の強度スペクトルＰin(λ)と、被測定光ファイバ
２でラマン増幅された試験光の強度スペクトルＰ
out(λ)との間には、
【数６】 なる関係式が成り立つ。被測定光ファイバ２でラマン増
幅された波長範囲λ1〜λ2の試験光の全光パワーＰ
totalは、
幅された波長範囲λ1〜λ2の試験光の全光パワーＰ
totalは、
【数７】 なる式で表される。
【００２２】この被測定光ファイバ２でラマン増幅され
た全光パワーＰtotal（＝Ｐpump2）の試験光は波長λ
pump2の新たな励起光となる。そして、この新たな励起
光の波長λpump2における被測定光ファイバ２の吸収損
失をαpump2とすると、この新たな励起光に基づく被測
定光ファイバ２のラマン利得スペクトルＧ2(λ)は、
た全光パワーＰtotal（＝Ｐpump2）の試験光は波長λ
pump2の新たな励起光となる。そして、この新たな励起
光の波長λpump2における被測定光ファイバ２の吸収損
失をαpump2とすると、この新たな励起光に基づく被測
定光ファイバ２のラマン利得スペクトルＧ2(λ)は、
【数８】 なる式で表される。
【００２３】光スペクトラムアナライザ５０により測定
される利得スペクトルは、被測定光ファイバ２の本来の
ラマン利得スペクトルＧ1(λ)に、被測定光ファイバ２
でラマン増幅された試験光が新たな励起光となることに
基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)が重畳されたもの
となる。したがって、被測定光ファイバ２へ入射する試
験光の光密度Ｐinが大きすぎる場合には、被測定光ファ
イバ２でラマン増幅された試験光が新たな励起光となる
ことに基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)の影響が無
視し得なくなり、見かけ上のラマン利得スペクトル（Ｇ
1(λ)＋Ｇ2(λ)）が傾斜して、やはり、被測定光ファイ
バ２のラマン利得係数を精度よく測定することができな
い。なお、この傾斜をＳＲＳチルトと呼ぶ。
される利得スペクトルは、被測定光ファイバ２の本来の
ラマン利得スペクトルＧ1(λ)に、被測定光ファイバ２
でラマン増幅された試験光が新たな励起光となることに
基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)が重畳されたもの
となる。したがって、被測定光ファイバ２へ入射する試
験光の光密度Ｐinが大きすぎる場合には、被測定光ファ
イバ２でラマン増幅された試験光が新たな励起光となる
ことに基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)の影響が無
視し得なくなり、見かけ上のラマン利得スペクトル（Ｇ
1(λ)＋Ｇ2(λ)）が傾斜して、やはり、被測定光ファイ
バ２のラマン利得係数を精度よく測定することができな
い。なお、この傾斜をＳＲＳチルトと呼ぶ。
【００２４】そこで、被測定光ファイバ２でラマン増幅
される試験光の波長範囲λ1〜λ2内で、ラマン利得が等
しくなる２つの波長λAと波長λBとの間（ただし、波長
間隔λB−λAが２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であって最大
波長間隔のもの）での利得偏差を所定値ｘ以下とするこ
とで、すなわち、
される試験光の波長範囲λ1〜λ2内で、ラマン利得が等
しくなる２つの波長λAと波長λBとの間（ただし、波長
間隔λB−λAが２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であって最大
波長間隔のもの）での利得偏差を所定値ｘ以下とするこ
とで、すなわち、
【数９】 なる関係式が成り立つようにすることで、被測定光ファ
イバ２でラマン増幅された試験光が新たな励起光となる
ことに基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)の影響を無
視し得るようにする。ここで、λpeakは、被測定光ファ
イバ２の本来のラマン利得スペクトルＧ1(λ)における
ピーク波長であり、Ｇ1(λpeak)は、そのピーク値であ
る。また、Ｇ1(λB)＋Ｇ2(λB)は波長λBでの見かけ上
のラマン利得であり、Ｇ1(λA)＋Ｇ2(λA)は波長λAで
の見かけ上のラマン利得であり、ΔＧは両者の差を表し
ている。
イバ２でラマン増幅された試験光が新たな励起光となる
ことに基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)の影響を無
視し得るようにする。ここで、λpeakは、被測定光ファ
イバ２の本来のラマン利得スペクトルＧ1(λ)における
ピーク波長であり、Ｇ1(λpeak)は、そのピーク値であ
る。また、Ｇ1(λB)＋Ｇ2(λB)は波長λBでの見かけ上
のラマン利得であり、Ｇ1(λA)＋Ｇ2(λA)は波長λAで
の見かけ上のラマン利得であり、ΔＧは両者の差を表し
ている。
【００２５】波長λAでの本来のラマン利得Ｇ1(λA)
と、波長λBでの本来のラマン利得Ｇ1(λB)とは、互い
に等しく、
と、波長λBでの本来のラマン利得Ｇ1(λB)とは、互い
に等しく、
【数１０】 なる関係式が成り立つので、上記(9)式は、
【数１１】 なる式で表される。
【００２６】ここで、ラマン利得とラマン利得係数ｇR
との間には、
との間には、
【数１２】 なる関係があるので、上記(11)式は、
【数１３】 なる式で表される。
【００２７】また、陸上に光ファイバ伝送路が敷設され
た光通信システムを想定した場合、３０ｄＢ程度のラマ
ン利得に対して、±１ｄＢ程度の利得偏差まで許容され
る。さらに、光スペクトラムアナライザ５０によるスペ
クトル測定の際の誤差が、その１／２まで許容されると
する。このことから、利得偏差の上限値ｘは、
た光通信システムを想定した場合、３０ｄＢ程度のラマ
ン利得に対して、±１ｄＢ程度の利得偏差まで許容され
る。さらに、光スペクトラムアナライザ５０によるスペ
クトル測定の際の誤差が、その１／２まで許容されると
する。このことから、利得偏差の上限値ｘは、
【数１４】 式で表され、１．７％以下となる。このように、ΔＧ／
Ｇ1(λpeak) の値を１．７％以下という条件を満たすよ
うにすれば、被測定光ファイバ２へ入射する試験光の光
密度Ｐinが大きすぎることはなく、被測定光ファイバ２
でラマン増幅された試験光が新たな励起光となることに
基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)の影響を小さくす
ることができるので、被測定光ファイバ２のラマン利得
係数を精度よく測定することができる。
Ｇ1(λpeak) の値を１．７％以下という条件を満たすよ
うにすれば、被測定光ファイバ２へ入射する試験光の光
密度Ｐinが大きすぎることはなく、被測定光ファイバ２
でラマン増幅された試験光が新たな励起光となることに
基づくラマン利得スペクトルＧ2(λ)の影響を小さくす
ることができるので、被測定光ファイバ２のラマン利得
係数を精度よく測定することができる。
【００２８】なお、被測定光ファイバ２でラマン増幅さ
れた試験光の全光パワーＰpump2は、被測定光ファイバ
２に供給される励起光の強度Ｐpump1を変数とする関数
として記述され得る。しかし、ｇR／ＡeffおよびＬeff
それぞれの値は被測定光ファイバ２の種類によって異な
るので、被測定光ファイバ２の種類に応じて励起光強度
および試験光強度それぞれは適切に設定される必要があ
る。そこで、以下に説明する実施例では、被測定光ファ
イバ２として４種類のものを取り上げて、各々の場合に
おける試験光の光密度の好適範囲について説明する。各
実施例では、ラマン散乱現象以外の非線形光学現象の発
生を回避する為に、ラマン利得が３ｄＢ程度となるよう
に励起光強度を設定した。
れた試験光の全光パワーＰpump2は、被測定光ファイバ
２に供給される励起光の強度Ｐpump1を変数とする関数
として記述され得る。しかし、ｇR／ＡeffおよびＬeff
それぞれの値は被測定光ファイバ２の種類によって異な
るので、被測定光ファイバ２の種類に応じて励起光強度
および試験光強度それぞれは適切に設定される必要があ
る。そこで、以下に説明する実施例では、被測定光ファ
イバ２として４種類のものを取り上げて、各々の場合に
おける試験光の光密度の好適範囲について説明する。各
実施例では、ラマン散乱現象以外の非線形光学現象の発
生を回避する為に、ラマン利得が３ｄＢ程度となるよう
に励起光強度を設定した。
【００２９】第１実施例では、被測定光ファイバ２とし
て最も標準的なシングルモード光ファイバを用いた。シ
ングルモード光ファイバは、コア領域とクラッド領域と
を含む単純なステップインデックス型の屈折率プロファ
イルを有し、コア領域にＧｅ元素が添加された石英系の
光ファイバであって、波長１．３μｍ付近にゼロ分散波
長を有し、波長１．５５μｍで波長分散が＋１７ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ程度である。シングルモード光ファイバの長
さＬを２０ｋｍとし、シングルモード光ファイバに供給
される励起光の強度Ｐpump1を２２ｄＢｍとした。
て最も標準的なシングルモード光ファイバを用いた。シ
ングルモード光ファイバは、コア領域とクラッド領域と
を含む単純なステップインデックス型の屈折率プロファ
イルを有し、コア領域にＧｅ元素が添加された石英系の
光ファイバであって、波長１．３μｍ付近にゼロ分散波
長を有し、波長１．５５μｍで波長分散が＋１７ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ程度である。シングルモード光ファイバの長
さＬを２０ｋｍとし、シングルモード光ファイバに供給
される励起光の強度Ｐpump1を２２ｄＢｍとした。
【００３０】図３は、第１実施例におけるラマン利得ス
ペクトルを示すグラフである。図４は、第１実施例にお
ける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ1(λpeak)
との関係を示すグラフである。図３では、入力試験光の
光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄＢｍ／ｎ
ｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−５ｄＢｍ／ｎｍそれぞ
れの値である場合についてラマン利得スペクトルが示さ
れている。図４から判るように、入力試験光の光密度Ｐ
inが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発生した自然放
出光が雑音となって、ピーク利得が過大評価されて、ラ
マン利得係数を精度よく測定することができない。ま
た、入力試験光の光密度Ｐinが−１２．５ｄＢｍ／ｎｍ
以上であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、ラマン利得
スペクトルが歪んで、やはり、ラマン利得係数を精度よ
く測定することができない。これに対して、入力試験光
の光密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−１２．５ｄ
Ｂｍ／ｎｍ以下であれば、シングルモード光ファイバの
ラマン利得係数を精度よく測定することができる。
ペクトルを示すグラフである。図４は、第１実施例にお
ける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ1(λpeak)
との関係を示すグラフである。図３では、入力試験光の
光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄＢｍ／ｎ
ｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−５ｄＢｍ／ｎｍそれぞ
れの値である場合についてラマン利得スペクトルが示さ
れている。図４から判るように、入力試験光の光密度Ｐ
inが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発生した自然放
出光が雑音となって、ピーク利得が過大評価されて、ラ
マン利得係数を精度よく測定することができない。ま
た、入力試験光の光密度Ｐinが−１２．５ｄＢｍ／ｎｍ
以上であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、ラマン利得
スペクトルが歪んで、やはり、ラマン利得係数を精度よ
く測定することができない。これに対して、入力試験光
の光密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−１２．５ｄ
Ｂｍ／ｎｍ以下であれば、シングルモード光ファイバの
ラマン利得係数を精度よく測定することができる。
【００３１】第２実施例では、被測定光ファイバ２とし
て純石英コア光ファイバを用いた。純石英コア光ファイ
バは、コア領域とクラッド領域とを含む単純なステップ
インデックス型の屈折率プロファイルを有し、コア領域
が純石英ガラスでありクラッド領域にＦ元素が添加され
た石英系の光ファイバであって、波長１．３μｍ付近に
ゼロ分散波長を有し、波長１．５５μｍで波長分散が＋
２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度である。純石英コア光ファイ
バは、シングルモード光ファイバと比較してラマン利得
係数ｇRが小さい。純石英コア光ファイバの長さＬを３
５ｋｍとし、純石英コア光ファイバに供給される励起光
の強度Ｐpump1を２２ｄＢｍとした。
て純石英コア光ファイバを用いた。純石英コア光ファイ
バは、コア領域とクラッド領域とを含む単純なステップ
インデックス型の屈折率プロファイルを有し、コア領域
が純石英ガラスでありクラッド領域にＦ元素が添加され
た石英系の光ファイバであって、波長１．３μｍ付近に
ゼロ分散波長を有し、波長１．５５μｍで波長分散が＋
２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度である。純石英コア光ファイ
バは、シングルモード光ファイバと比較してラマン利得
係数ｇRが小さい。純石英コア光ファイバの長さＬを３
５ｋｍとし、純石英コア光ファイバに供給される励起光
の強度Ｐpump1を２２ｄＢｍとした。
【００３２】図５は、第２実施例におけるラマン利得ス
ペクトルを示すグラフである。図６は、第２実施例にお
ける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ1(λpeak)
との関係を示すグラフである。図５では、入力試験光の
光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄＢｍ／ｎ
ｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−５ｄＢｍ／ｎｍそれぞ
れの値である場合についてラマン利得スペクトルが示さ
れている。図６から判るように、入力試験光の光密度Ｐ
inが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発生した自然放
出光が雑音となって、ピーク利得が過大評価されて、ラ
マン利得係数を精度よく測定することができない。ま
た、入力試験光の光密度Ｐinが−１５ｄＢｍ／ｎｍ以上
であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、ラマン利得スペ
クトルが歪んで、やはり、ラマン利得係数を精度よく測
定することができない。これに対して、入力試験光の光
密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−１５ｄＢｍ／ｎ
ｍ以下であれば、純石英コア光ファイバのラマン利得係
数を精度よく測定することができる。
ペクトルを示すグラフである。図６は、第２実施例にお
ける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ1(λpeak)
との関係を示すグラフである。図５では、入力試験光の
光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄＢｍ／ｎ
ｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−５ｄＢｍ／ｎｍそれぞ
れの値である場合についてラマン利得スペクトルが示さ
れている。図６から判るように、入力試験光の光密度Ｐ
inが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発生した自然放
出光が雑音となって、ピーク利得が過大評価されて、ラ
マン利得係数を精度よく測定することができない。ま
た、入力試験光の光密度Ｐinが−１５ｄＢｍ／ｎｍ以上
であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、ラマン利得スペ
クトルが歪んで、やはり、ラマン利得係数を精度よく測
定することができない。これに対して、入力試験光の光
密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−１５ｄＢｍ／ｎ
ｍ以下であれば、純石英コア光ファイバのラマン利得係
数を精度よく測定することができる。
【００３３】第３実施例では、被測定光ファイバ２とし
て分散補償光ファイバを用いた。分散補償光ファイバ
は、波長１．５５μｍで波長分散が負であり、その波長
分散の絶対値が数十ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであって、シング
ルモード光ファイバと比較してラマン利得係数ｇRが大
きいものである。分散補償光ファイバの長さＬを２０ｋ
ｍとし、分散補償光ファイバに供給される励起光の強度
Ｐpump1を１６ｄＢｍとした。
て分散補償光ファイバを用いた。分散補償光ファイバ
は、波長１．５５μｍで波長分散が負であり、その波長
分散の絶対値が数十ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであって、シング
ルモード光ファイバと比較してラマン利得係数ｇRが大
きいものである。分散補償光ファイバの長さＬを２０ｋ
ｍとし、分散補償光ファイバに供給される励起光の強度
Ｐpump1を１６ｄＢｍとした。
【００３４】図７は、第３実施例におけるラマン利得ス
ペクトルを示すグラフである。図８は、第３実施例にお
ける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ1(λpeak)
との関係を示すグラフである。図７では、入力試験光の
光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄＢｍ／ｎ
ｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−１５ｄＢｍ／ｎｍそれ
ぞれの値である場合についてラマン利得スペクトルが示
されている。図８から判るように、入力試験光の光密度
Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発生した自然
放出光が雑音となって、ピーク利得が過大評価されて、
ラマン利得係数を精度よく測定することができない。ま
た、入力試験光の光密度Ｐinが−１８ｄＢｍ／ｎｍ以上
であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、ラマン利得スペ
クトルが歪んで、やはり、ラマン利得係数を精度よく測
定することができない。これに対して、入力試験光の光
密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−１８ｄＢｍ／ｎ
ｍ以下であれば、分散補償光ファイバのラマン利得係数
を精度よく測定することができる。
ペクトルを示すグラフである。図８は、第３実施例にお
ける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ1(λpeak)
との関係を示すグラフである。図７では、入力試験光の
光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄＢｍ／ｎ
ｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−１５ｄＢｍ／ｎｍそれ
ぞれの値である場合についてラマン利得スペクトルが示
されている。図８から判るように、入力試験光の光密度
Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発生した自然
放出光が雑音となって、ピーク利得が過大評価されて、
ラマン利得係数を精度よく測定することができない。ま
た、入力試験光の光密度Ｐinが−１８ｄＢｍ／ｎｍ以上
であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、ラマン利得スペ
クトルが歪んで、やはり、ラマン利得係数を精度よく測
定することができない。これに対して、入力試験光の光
密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−１８ｄＢｍ／ｎ
ｍ以下であれば、分散補償光ファイバのラマン利得係数
を精度よく測定することができる。
【００３５】第４実施例では、被測定光ファイバ２とし
て高非線形性光ファイバを用いた。高非線形性光ファイ
バは、非線形性が大きく、分散補償光ファイバと比較し
てもラマン利得係数ｇRが大きいものである。高非線形
性光ファイバの長さＬを５．０８ｋｍとし、高非線形性
光ファイバに供給される励起光の強度Ｐpump1を１６ｄ
Ｂｍとした。
て高非線形性光ファイバを用いた。高非線形性光ファイ
バは、非線形性が大きく、分散補償光ファイバと比較し
てもラマン利得係数ｇRが大きいものである。高非線形
性光ファイバの長さＬを５．０８ｋｍとし、高非線形性
光ファイバに供給される励起光の強度Ｐpump1を１６ｄ
Ｂｍとした。
【００３６】図９は、第４実施例におけるラマン利得ス
ペクトルを示すグラフである。図１０は、第４実施例に
おける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ
1(λpeak)との関係を示すグラフである。図９では、入
力試験光の光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄ
Ｂｍ／ｎｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−１０ｄＢｍ／
ｎｍそれぞれの値である場合についてラマン利得スペク
トルが示されている。図１０から判るように、入力試験
光の光密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発
生した自然放出光が雑音となって、ピーク利得が過大評
価されて、ラマン利得係数を精度よく測定することがで
きない。また、入力試験光の光密度Ｐinが−２４．５ｄ
Ｂｍ／ｎｍ以上であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、
ラマン利得スペクトルが歪んで、やはり、ラマン利得係
数を精度よく測定することができない。これに対して、
入力試験光の光密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−
２４．５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、高非線形性光ファ
イバのラマン利得係数を精度よく測定することができ
る。
ペクトルを示すグラフである。図１０は、第４実施例に
おける入力試験光の光密度Ｐinとピーク利得Ｇ
1(λpeak)との関係を示すグラフである。図９では、入
力試験光の光密度Ｐinが−４０ｄＢｍ／ｎｍ，−３５ｄ
Ｂｍ／ｎｍ，−３０ｄＢｍ／ｎｍおよび−１０ｄＢｍ／
ｎｍそれぞれの値である場合についてラマン利得スペク
トルが示されている。図１０から判るように、入力試験
光の光密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、発
生した自然放出光が雑音となって、ピーク利得が過大評
価されて、ラマン利得係数を精度よく測定することがで
きない。また、入力試験光の光密度Ｐinが−２４．５ｄ
Ｂｍ／ｎｍ以上であれば、ＳＲＳチルトの影響に因り、
ラマン利得スペクトルが歪んで、やはり、ラマン利得係
数を精度よく測定することができない。これに対して、
入力試験光の光密度Ｐinが−２５ｄＢｍ／ｎｍ以上で−
２４．５ｄＢｍ／ｎｍ以下であれば、高非線形性光ファ
イバのラマン利得係数を精度よく測定することができ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係るラマン利得係数測定方法は、ラマン増幅されるべき
試験光を被測定光ファイバへ入射させて被測定光ファイ
バのラマン利得係数を測定する方法であって、(a) 被測
定光ファイバの雑音指数をＮＦ netとし、測定周波数を
νとし、測定分解能をΔνとし、プランク定数をｈとし
たときに、被測定光ファイバへ入射する試験光の光密度
Ｐinについて Ｐin＞100・ＮＦnet・ｈ・ν・Δν なる条件
を満たすようにし、(b) 被測定光ファイバのラマン利得
のピーク値をＧpeakとし、ラマン利得が等しくなる２波
長（ただし、波長間隔が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であ
って最大波長間隔のもの）の間における被測定光ファイ
バのラマン利得の偏差をΔＧとしたときに、ΔＧ／Ｇ
peak＜１．７％ なる条件を満たすようにして、被測定
光ファイバのラマン利得係数を測定する。このように、
上記(a)の条件を満たすことにより、被測定光ファイバ
で発生した自然放出光が雑音となることはなく、また、
上記(b)の条件を満たすことにより、被測定光ファイバ
でラマン増幅された試験光が新たな励起光となることに
基づくラマン利得スペクトルの影響を小さくすることが
できるので、被測定光ファイバのラマン利得係数を精度
よく測定することができる。
係るラマン利得係数測定方法は、ラマン増幅されるべき
試験光を被測定光ファイバへ入射させて被測定光ファイ
バのラマン利得係数を測定する方法であって、(a) 被測
定光ファイバの雑音指数をＮＦ netとし、測定周波数を
νとし、測定分解能をΔνとし、プランク定数をｈとし
たときに、被測定光ファイバへ入射する試験光の光密度
Ｐinについて Ｐin＞100・ＮＦnet・ｈ・ν・Δν なる条件
を満たすようにし、(b) 被測定光ファイバのラマン利得
のピーク値をＧpeakとし、ラマン利得が等しくなる２波
長（ただし、波長間隔が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であ
って最大波長間隔のもの）の間における被測定光ファイ
バのラマン利得の偏差をΔＧとしたときに、ΔＧ／Ｇ
peak＜１．７％ なる条件を満たすようにして、被測定
光ファイバのラマン利得係数を測定する。このように、
上記(a)の条件を満たすことにより、被測定光ファイバ
で発生した自然放出光が雑音となることはなく、また、
上記(b)の条件を満たすことにより、被測定光ファイバ
でラマン増幅された試験光が新たな励起光となることに
基づくラマン利得スペクトルの影響を小さくすることが
できるので、被測定光ファイバのラマン利得係数を精度
よく測定することができる。
【図１】本実施形態に係るラマン利得係数測定方法が好
適に適用されるラマン利得係数測定システムの構成図で
ある。
適に適用されるラマン利得係数測定システムの構成図で
ある。
【図２】被測定光ファイバの利得スペクトルＧ1(λ)、
および、被測定光ファイバへ入射した試験光の強度スペ
クトルＰin(λ)などを示すグラフである。
および、被測定光ファイバへ入射した試験光の強度スペ
クトルＰin(λ)などを示すグラフである。
【図３】第１実施例におけるラマン利得スペクトルを示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】第１実施例における入力試験光の光密度Ｐinと
ピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフである。
ピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフである。
【図５】第２実施例におけるラマン利得スペクトルを示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】第２実施例における入力試験光の光密度Ｐinと
ピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフである。
ピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフである。
【図７】第３実施例におけるラマン利得スペクトルを示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】第３実施例における入力試験光の光密度Ｐinと
ピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフである。
ピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフである。
【図９】第４実施例におけるラマン利得スペクトルを示
すグラフである。
すグラフである。
【図１０】第４実施例における入力試験光の光密度Ｐin
とピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフであ
る。
とピーク利得Ｇ1(λpeak)との関係を示すグラフであ
る。
１…ラマン利得係数測定システム、２…被測定光ファイ
バ、１１…白色光源、１２…偏波スクランブラ、２０，
３０…光サーキュレータ、４１，４２…レーザダイオー
ド、４３，４４…ブラッグ型回折格子、４５…偏波合成
器、５０…光スペクトラムアナライザ。
バ、１１…白色光源、１２…偏波スクランブラ、２０，
３０…光サーキュレータ、４１，４２…レーザダイオー
ド、４３，４４…ブラッグ型回折格子、４５…偏波合成
器、５０…光スペクトラムアナライザ。
Claims (3)
- 【請求項１】 ラマン増幅されるべき試験光を被測定光
ファイバへ入射させて前記被測定光ファイバのラマン利
得係数を測定する方法であって、 前記被測定光ファイバの雑音指数をＮＦnetとし、測定
周波数をνとし、測定分解能をΔνとし、プランク定数
をｈとしたときに、前記被測定光ファイバへ入射する前
記試験光の光密度Ｐinについて Ｐin＞100・ＮＦnet・ｈ・
ν・Δν なる条件を満たすようにし、 前記被測定光ファイバのラマン利得のピーク値をＧpeak
とし、ラマン利得が等しくなる２波長（ただし、波長間
隔が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であって最大波長間隔の
もの）の間における前記被測定光ファイバのラマン利得
の偏差をΔＧとしたときに、ΔＧ／Ｇpeak＜１．７％
なる条件を満たすようにして、 前記被測定光ファイバのラマン利得係数を測定すること
を特徴とするラマン利得係数測定方法。 - 【請求項２】 前記光密度Ｐinについて Ｐin＞−２５
ｄＢｍ／ｎｍ なる関係式を満たすことを特徴とする請
求項１記載のラマン利得係数測定方法。 - 【請求項３】 前記光密度Ｐinについて Ｐin＜−１
２．５ｄＢｍ／ｎｍ なる関係式を満たすことを特徴と
する請求項１記載のラマン利得係数測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000623A JP4576716B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | ラマン利得係数測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000623A JP4576716B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | ラマン利得係数測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202224A true JP2002202224A (ja) | 2002-07-19 |
| JP4576716B2 JP4576716B2 (ja) | 2010-11-10 |
Family
ID=18869376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001000623A Expired - Fee Related JP4576716B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | ラマン利得係数測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4576716B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6738132B2 (en) | 2001-04-02 | 2004-05-18 | Nec Corporation | Method and apparatus for measuring Raman gain, method and apparatus for controlling Raman gain, and Raman amplifier |
| US7050220B2 (en) | 2003-04-17 | 2006-05-23 | Kddi Corporation | Raman gain measuring method and apparatus |
| US7061665B2 (en) | 2001-10-31 | 2006-06-13 | Nec Corporation | Optical fiber transmission system, raman gain slope measuring device and raman gain slope measuring method |
| CN112924392A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-08 | 国家纳米科学中心 | 一种微区测量纳米材料光学增益系数的测量方法及测量系统装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04278433A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Fujitsu Ltd | 光増幅器の特性評価方法及び装置 |
| JPH0743248A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-02-14 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光増幅器の雑音指数測定方法 |
| JP2001237777A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-08-31 | Kddi Corp | 光伝送路 |
| JP2001356074A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Fujitsu Ltd | 光ファイバ伝送路の特性を評価するための方法、装置及びシステム |
-
2001
- 2001-01-05 JP JP2001000623A patent/JP4576716B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04278433A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Fujitsu Ltd | 光増幅器の特性評価方法及び装置 |
| JPH0743248A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-02-14 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光増幅器の雑音指数測定方法 |
| JP2001237777A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-08-31 | Kddi Corp | 光伝送路 |
| JP2001356074A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Fujitsu Ltd | 光ファイバ伝送路の特性を評価するための方法、装置及びシステム |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6738132B2 (en) | 2001-04-02 | 2004-05-18 | Nec Corporation | Method and apparatus for measuring Raman gain, method and apparatus for controlling Raman gain, and Raman amplifier |
| US6934016B2 (en) | 2001-04-02 | 2005-08-23 | Nec Corporation | Method and apparatus for measuring Raman gain, method and apparatus for controlling Raman gain, and Raman amplifier |
| US7061665B2 (en) | 2001-10-31 | 2006-06-13 | Nec Corporation | Optical fiber transmission system, raman gain slope measuring device and raman gain slope measuring method |
| US7050220B2 (en) | 2003-04-17 | 2006-05-23 | Kddi Corporation | Raman gain measuring method and apparatus |
| CN112924392A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-08 | 国家纳米科学中心 | 一种微区测量纳米材料光学增益系数的测量方法及测量系统装置 |
| CN112924392B (zh) * | 2021-02-05 | 2023-07-14 | 国家纳米科学中心 | 一种微区测量纳米材料光学增益系数的测量方法及测量系统装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4576716B2 (ja) | 2010-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2971561B2 (ja) | エルビウム ドープ ファイバー増幅器 | |
| US8068275B2 (en) | Method for measuring nonlinear optical properties | |
| US6693740B2 (en) | Dispersion managed discrete Raman amplifiers | |
| US7440167B2 (en) | Optical fiber for Raman amplification, optical fiber coil, Raman amplifier, and optical communication system | |
| JP4514382B2 (ja) | 非線形サニャック増幅器による利得平坦化 | |
| CA2092146C (en) | Optical amplifier with automatic self adjusting gain spectrum | |
| JPH09222623A (ja) | 光ファイバラマン増幅器を有する装置 | |
| US20060109875A1 (en) | Depolarized laser diode module and depolarized laser diode light source | |
| JP2005513562A (ja) | 微細構造ファイバを使用するラマン増幅 | |
| US7126748B2 (en) | Optical fiber, optical fiber module, and Raman amplifier | |
| JPH0864895A (ja) | 多段ファイバ増幅器 | |
| US7697197B2 (en) | Devices and method for Raman amplification and dispersion compensation | |
| JP4576716B2 (ja) | ラマン利得係数測定方法 | |
| JP2004110028A (ja) | 光ファイバ、光ファイバ分散傾斜補償モジュール及び光ファイバ分散傾斜補償モジュールを用いた光ファイバ伝送システム | |
| US6744947B2 (en) | High power, low noise, fluorescent device and methods related thereto | |
| US6738180B2 (en) | Optical transmission system | |
| JP2007085754A (ja) | 光パルス試験器及び光ファイバ長手方向特性試験方法 | |
| KR100904292B1 (ko) | 이득 평탄화를 이용한 이단 에르븀 기반 증폭기 | |
| US7057801B2 (en) | Optical amplifier, transmission system and method for optimization | |
| EP1396951A2 (en) | Raman amplifier | |
| Wang et al. | High gain O-band bismuth-doped fiber amplifier based on signal and pump dual-pass structure | |
| JP3392284B2 (ja) | 光増幅器の評価方法 | |
| JPH03206426A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| Cordina et al. | Changes in Raman gain coefficient with pump wavelength in modern transmission fibres | |
| JP3291917B2 (ja) | 非線形定数測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100512 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100630 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100727 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100809 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |