JP2002221742A - ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システム - Google Patents
ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システムInfo
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- JP2002221742A JP2002221742A JP2001019096A JP2001019096A JP2002221742A JP 2002221742 A JP2002221742 A JP 2002221742A JP 2001019096 A JP2001019096 A JP 2001019096A JP 2001019096 A JP2001019096 A JP 2001019096A JP 2002221742 A JP2002221742 A JP 2002221742A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の光ファイバを収容する光増幅中継器に
おいて、ラマン増幅の利得帯域の広帯域化と平坦化を図
る上で励起光源の数を最小限に抑えることができるラマ
ン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システムを実現
する。 【解決手段】 光伝送路中の複数Ｍ本の光ファイバを収
容し、各光ファイバの信号光をラマン増幅するラマン増
幅中継器において、異なる波長の励起光を出力する複数
Ｎ個のラマン励起光源と、Ｎ個のラマン励起光源から出
力される異なる波長の励起光を合波し、その合波励起光
をＭ分配するＮ入力Ｍ出力の合波・分配器と、合波・分
配器でＭ分配された合波励起光をそれぞれＭ本の光ファ
イバに入力するＭ個の合波器とを備える。
おいて、ラマン増幅の利得帯域の広帯域化と平坦化を図
る上で励起光源の数を最小限に抑えることができるラマ
ン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システムを実現
する。 【解決手段】 光伝送路中の複数Ｍ本の光ファイバを収
容し、各光ファイバの信号光をラマン増幅するラマン増
幅中継器において、異なる波長の励起光を出力する複数
Ｎ個のラマン励起光源と、Ｎ個のラマン励起光源から出
力される異なる波長の励起光を合波し、その合波励起光
をＭ分配するＮ入力Ｍ出力の合波・分配器と、合波・分
配器でＭ分配された合波励起光をそれぞれＭ本の光ファ
イバに入力するＭ個の合波器とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラマン増幅により
信号光を増幅するラマン増幅中継器、およびそれを用い
たラマン増幅中継伝送システムに関する。
信号光を増幅するラマン増幅中継器、およびそれを用い
たラマン増幅中継伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光増幅中継器は、収容する光ファ
イバ数に応じた複数のエルビウムドープファイバ光増幅
器（ＥＤＦＡ）で構成されている。各ＥＤＦＡは、1.48
μｍまたは0.98μｍの励起光源を含むので、励起光源の
数を削減する目的で各ＥＤＦＡの励起光源を共有化する
構成も考えられている。
イバ数に応じた複数のエルビウムドープファイバ光増幅
器（ＥＤＦＡ）で構成されている。各ＥＤＦＡは、1.48
μｍまたは0.98μｍの励起光源を含むので、励起光源の
数を削減する目的で各ＥＤＦＡの励起光源を共有化する
構成も考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、伝送光帯域
は、波長多重伝送の容量増大によりＥＤＦＡの利得帯域
の限界まで近づいており、新たな増幅方式が求められて
いる。特に、長距離伝送システム（例えば長距離海底伝
送システム）では、多数の光増幅器が直列接続により利
得特性が強調されるため、利得帯域の広帯域化は重要な
課題になっている。
は、波長多重伝送の容量増大によりＥＤＦＡの利得帯域
の限界まで近づいており、新たな増幅方式が求められて
いる。特に、長距離伝送システム（例えば長距離海底伝
送システム）では、多数の光増幅器が直列接続により利
得特性が強調されるため、利得帯域の広帯域化は重要な
課題になっている。
【０００４】この課題に対処する増幅方式として、ＥＤ
ＦＡよりも広帯域な利得帯域をもつラマン増幅方式が注
目されている。ただし、ラマン増幅の利得帯域は励起光
源の波長帯域に依存するため、広帯域な光増幅を可能に
するには異なる波長の複数の励起光源を用いる必要があ
る。
ＦＡよりも広帯域な利得帯域をもつラマン増幅方式が注
目されている。ただし、ラマン増幅の利得帯域は励起光
源の波長帯域に依存するため、広帯域な光増幅を可能に
するには異なる波長の複数の励起光源を用いる必要があ
る。
【０００５】また、光増幅中継波長多重伝送において伝
送帯域を有効活用するには、平坦な利得波長特性が必要
になるが、ラマン増幅において平坦な利得波長特性を実
現するためには、多数の励起光源が必要となる。
送帯域を有効活用するには、平坦な利得波長特性が必要
になるが、ラマン増幅において平坦な利得波長特性を実
現するためには、多数の励起光源が必要となる。
【０００６】このように、ラマン増幅方式は、利得帯域
の広帯域化と平坦化のために波長の異なる複数の励起光
源が必要となる。さらに、光伝送路を構成する光ファイ
バごとに波長の異なる複数の励起光源を用いると、光フ
ァイバ数に比例した多数の励起光源が必要となり、消費
電力条件に厳しい海底伝送システムなどへの適用が困難
になっている。そのため、ラマン増幅方式を長距離伝送
システム、特に長距離海底伝送システムに適用するに
は、その広帯域増幅特性を保持した上で励起光源の数の
削減が大きな課題になっている。
の広帯域化と平坦化のために波長の異なる複数の励起光
源が必要となる。さらに、光伝送路を構成する光ファイ
バごとに波長の異なる複数の励起光源を用いると、光フ
ァイバ数に比例した多数の励起光源が必要となり、消費
電力条件に厳しい海底伝送システムなどへの適用が困難
になっている。そのため、ラマン増幅方式を長距離伝送
システム、特に長距離海底伝送システムに適用するに
は、その広帯域増幅特性を保持した上で励起光源の数の
削減が大きな課題になっている。
【０００７】本発明は、複数の光ファイバを収容する光
増幅中継器において、ラマン増幅の利得帯域の広帯域化
と平坦化を図る上で励起光源の数を最小限に抑えること
ができるラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送シ
ステムを提供することを目的とする。
増幅中継器において、ラマン増幅の利得帯域の広帯域化
と平坦化を図る上で励起光源の数を最小限に抑えること
ができるラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送シ
ステムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のラマン増幅中継
器は、光伝送路中の複数Ｍ本の光ファイバを収容し、各
光ファイバの信号光をラマン増幅するラマン増幅中継器
において、異なる波長の励起光を出力する複数Ｎ個のラ
マン励起光源と、Ｎ個のラマン励起光源から出力される
異なる波長の励起光を合波し、その合波励起光をＭ分配
するＮ入力Ｍ出力の合波・分配器と、合波・分配器でＭ
分配された合波励起光をそれぞれＭ本の光ファイバに入
力するＭ個の合波器とを備える。
器は、光伝送路中の複数Ｍ本の光ファイバを収容し、各
光ファイバの信号光をラマン増幅するラマン増幅中継器
において、異なる波長の励起光を出力する複数Ｎ個のラ
マン励起光源と、Ｎ個のラマン励起光源から出力される
異なる波長の励起光を合波し、その合波励起光をＭ分配
するＮ入力Ｍ出力の合波・分配器と、合波・分配器でＭ
分配された合波励起光をそれぞれＭ本の光ファイバに入
力するＭ個の合波器とを備える。
【０００９】このＮ入力Ｍ出力の合波・分配器を用いる
ことにより、異なる波長の励起光を出力するＮ個のラマ
ン励起光源を１組備えるだけで、Ｍ本の光ファイバに合
波励起光を分配入力することができ、各光ファイバごと
に広帯域で平坦な利得特性を実現することができる。さ
らに、光ファイバ１本当たりのラマン励起光源数をＮか
らＮ／Ｍに減らすことができ、低消費電力かつ経済的な
ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システムを
構築することができる。
ことにより、異なる波長の励起光を出力するＮ個のラマ
ン励起光源を１組備えるだけで、Ｍ本の光ファイバに合
波励起光を分配入力することができ、各光ファイバごと
に広帯域で平坦な利得特性を実現することができる。さ
らに、光ファイバ１本当たりのラマン励起光源数をＮか
らＮ／Ｍに減らすことができ、低消費電力かつ経済的な
ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システムを
構築することができる。
【００１０】また、合波・分配器は、各波長の入力励起
光のトータルパワーを均等にＭ分配する。これにより、
各光ファイバに均等なパワーの合波励起光を入力するこ
とができる。
光のトータルパワーを均等にＭ分配する。これにより、
各光ファイバに均等なパワーの合波励起光を入力するこ
とができる。
【００１１】また、合波・分配器は、各波長の入力励起
光の中から所定の波長の励起光を選択して合波し、Ｍ分
配する構成としてもよい。また、Ｍ本の光ファイバを信
号光波長に応じてグループ化し、合波・分配器は、各波
長の入力励起光の中からグループ化された各光ファイバ
の信号光波長の増幅に用いる励起光を選択して合波し、
各合波励起光をそれぞれ対応するグループの光ファイバ
に分配する構成としてもよい。
光の中から所定の波長の励起光を選択して合波し、Ｍ分
配する構成としてもよい。また、Ｍ本の光ファイバを信
号光波長に応じてグループ化し、合波・分配器は、各波
長の入力励起光の中からグループ化された各光ファイバ
の信号光波長の増幅に用いる励起光を選択して合波し、
各合波励起光をそれぞれ対応するグループの光ファイバ
に分配する構成としてもよい。
【００１２】また、合波・分配器は、異なる波長の励起
光を合波する際に、光ファイバの波長利得特性または波
長損失特性に応じて、利得が小さいまたは損失が大きい
波長をラマン増幅する励起光のパワー比率が大きくなる
ように合波する構成とする。これにより、光ファイバの
波長利得特性または波長損失特性による各波長の信号光
レベルにバラツキが生じた場合でも、それぞれの波長に
対する励起光パワーを調整することにより均一化するこ
とができる。
光を合波する際に、光ファイバの波長利得特性または波
長損失特性に応じて、利得が小さいまたは損失が大きい
波長をラマン増幅する励起光のパワー比率が大きくなる
ように合波する構成とする。これにより、光ファイバの
波長利得特性または波長損失特性による各波長の信号光
レベルにバラツキが生じた場合でも、それぞれの波長に
対する励起光パワーを調整することにより均一化するこ
とができる。
【００１３】本発明のラマン増幅中継伝送システムは、
Ｍ本の光ファイバから構成される光伝送路を介して対向
接続されるＭ組の送受信装置を備え、光伝送路の途中
に、上記のいずれかのラマン増幅中継器を少なくとも１
つ配置した構成とする。
Ｍ本の光ファイバから構成される光伝送路を介して対向
接続されるＭ組の送受信装置を備え、光伝送路の途中
に、上記のいずれかのラマン増幅中継器を少なくとも１
つ配置した構成とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】（基本構成）図１は、本発明のラ
マン増幅中継器の基本構成を示す。図において、ラマン
増幅中継器１は、光伝送路中の複数Ｍ本の光ファイバ２
−１〜２−Ｍを収容し、異なる波長の励起光を出力する
複数Ｎ個のラマン励起光源３−１〜３−Ｎと、各ラマン
励起光源３−１〜３−Ｎから出力される異なる波長の励
起光を合波し、その合波励起光をＭ分配するＮ入力Ｍ出
力の合波・分配器４と、合波・分配器４でＭ分配された
合波励起光をそれぞれＭ本の光ファイバ２−１〜２−Ｍ
に入力するＭ個の合波器５−１〜５−Ｍとにより構成さ
れる。
マン増幅中継器の基本構成を示す。図において、ラマン
増幅中継器１は、光伝送路中の複数Ｍ本の光ファイバ２
−１〜２−Ｍを収容し、異なる波長の励起光を出力する
複数Ｎ個のラマン励起光源３−１〜３−Ｎと、各ラマン
励起光源３−１〜３−Ｎから出力される異なる波長の励
起光を合波し、その合波励起光をＭ分配するＮ入力Ｍ出
力の合波・分配器４と、合波・分配器４でＭ分配された
合波励起光をそれぞれＭ本の光ファイバ２−１〜２−Ｍ
に入力するＭ個の合波器５−１〜５−Ｍとにより構成さ
れる。
【００１５】ここで、ラマン励起光源３−１〜３−Ｎの
出力励起光の波長がλ1 〜λN とすると、合波・分配器
４でＭ分配される各合波励起光はλ1 〜λN の全波長成
分を有する。各合波励起光のパワーは、均一あるいは所
定の差を設けてもよく、さらに波長ごとにパワー比率を
調整してもよい。詳しくは以下の各実施形態に示す。
出力励起光の波長がλ1 〜λN とすると、合波・分配器
４でＭ分配される各合波励起光はλ1 〜λN の全波長成
分を有する。各合波励起光のパワーは、均一あるいは所
定の差を設けてもよく、さらに波長ごとにパワー比率を
調整してもよい。詳しくは以下の各実施形態に示す。
【００１６】なお、光ファイバに入力される合波励起光
は、ここでは信号光の伝搬方向に対して逆方向に入力し
て信号光を増幅する構成を示すが、信号光と同方向に入
力してもよい。また、合波励起光を２Ｍ分配して双方向
から入力するようにしてもよい。
は、ここでは信号光の伝搬方向に対して逆方向に入力し
て信号光を増幅する構成を示すが、信号光と同方向に入
力してもよい。また、合波励起光を２Ｍ分配して双方向
から入力するようにしてもよい。
【００１７】（ラマン増幅中継器の第１の実施形態）図
２は、本発明のラマン増幅中継器の第１の実施形態を示
す。図１の基本構成に対応するものは同一符号を付す。
ここでは、ラマン増幅中継器１が４本の光ファイバ２−
１〜２−４を収容し、所定の波長間隔に設定された波長
λ1 〜λ4 のラマン励起光源３−１〜３−４を備えるも
のとする。
２は、本発明のラマン増幅中継器の第１の実施形態を示
す。図１の基本構成に対応するものは同一符号を付す。
ここでは、ラマン増幅中継器１が４本の光ファイバ２−
１〜２−４を収容し、所定の波長間隔に設定された波長
λ1 〜λ4 のラマン励起光源３−１〜３−４を備えるも
のとする。
【００１８】合波・分配器４は、４個の３ｄＢカプラ４
１〜４４から構成される。ラマン励起光源３−１，３−
２から出力される波長λ1 ，λ2 の励起光は３ｄＢカプ
ラ４１で合波され、３ｄＢカプラ４３，４４に分配され
る。ラマン励起光源３−３，３−４から出力される波長
λ3 ，λ4 の励起光は３ｄＢカプラ４２で合波され、３
ｄＢカプラ４３，４４に分配される。３ｄＢカプラ４
３，４４では、波長λ1，λ2 の合波励起光と波長
λ3 ，λ4 の合波励起光を合波し、それぞれ２分配す
る。ここでは、３ｄＢカプラ４３から出力される波長λ
1 〜λ4 の合波励起光は、合波器５−１，５−３を介し
て光ファイバ２−１，２−３に入力され、３ｄＢカプラ
４４から出力される波長λ1 〜λ4 の合波励起光は、合
波器５−２，５−４を介して光ファイバ２−２，２−４
に入力されるが、３ｄＢカプラ４３，４４と光ファイバ
２−１〜２〜４の接続の組み合わせは任意である。
１〜４４から構成される。ラマン励起光源３−１，３−
２から出力される波長λ1 ，λ2 の励起光は３ｄＢカプ
ラ４１で合波され、３ｄＢカプラ４３，４４に分配され
る。ラマン励起光源３−３，３−４から出力される波長
λ3 ，λ4 の励起光は３ｄＢカプラ４２で合波され、３
ｄＢカプラ４３，４４に分配される。３ｄＢカプラ４
３，４４では、波長λ1，λ2 の合波励起光と波長
λ3 ，λ4 の合波励起光を合波し、それぞれ２分配す
る。ここでは、３ｄＢカプラ４３から出力される波長λ
1 〜λ4 の合波励起光は、合波器５−１，５−３を介し
て光ファイバ２−１，２−３に入力され、３ｄＢカプラ
４４から出力される波長λ1 〜λ4 の合波励起光は、合
波器５−２，５−４を介して光ファイバ２−２，２−４
に入力されるが、３ｄＢカプラ４３，４４と光ファイバ
２−１〜２〜４の接続の組み合わせは任意である。
【００１９】なお、合波・分配器４で４分配出力される
各合波励起光のパワーは、本実施形態では、合波・分配
器４に入力される各波長の励起光のトータルパワーを４
分配した均一なものとなる。
各合波励起光のパワーは、本実施形態では、合波・分配
器４に入力される各波長の励起光のトータルパワーを４
分配した均一なものとなる。
【００２０】図３は、合波・分配器４の他の構成例を示
す。図３(1) は、１つのＮ入力Ｍ出力カプラ（スターカ
プラ）４５を用いた構成であり、図３(2) は、Ｎ波長を
合波するＷＤＭカプラ４６と、その出力をＭ分配する１
入力Ｍ出力カプラ（スターカプラ）４７を用いた構成で
ある。図２に示す例は、Ｎ＝４、Ｍ＝４である。
す。図３(1) は、１つのＮ入力Ｍ出力カプラ（スターカ
プラ）４５を用いた構成であり、図３(2) は、Ｎ波長を
合波するＷＤＭカプラ４６と、その出力をＭ分配する１
入力Ｍ出力カプラ（スターカプラ）４７を用いた構成で
ある。図２に示す例は、Ｎ＝４、Ｍ＝４である。
【００２１】（ラマン増幅中継器の第２の実施形態）図
４は、本発明のラマン増幅中継器の第２の実施形態を示
す。図１の基本構成に対応するものは同一符号を付す。
ここでは、ラマン増幅中継器１が４本の光ファイバ２−
１〜２−４を収容し、所定の波長間隔に設定された波長
λ1 〜λ4 のラマン励起光源３−１〜３−４を備えるも
のとする。ただし、本実施形態は、光ファイバを伝送さ
れる信号光の波長に応じて増幅に最適な励起光波長を選
択するものであり、波長λ1 ，λ2 の励起光は光ファイ
バ２−１，２−３の増幅に用い、波長λ3 ，λ4 の励起
光は光ファイバ２−２，２−４の増幅に用いる構成にな
っている。
４は、本発明のラマン増幅中継器の第２の実施形態を示
す。図１の基本構成に対応するものは同一符号を付す。
ここでは、ラマン増幅中継器１が４本の光ファイバ２−
１〜２−４を収容し、所定の波長間隔に設定された波長
λ1 〜λ4 のラマン励起光源３−１〜３−４を備えるも
のとする。ただし、本実施形態は、光ファイバを伝送さ
れる信号光の波長に応じて増幅に最適な励起光波長を選
択するものであり、波長λ1 ，λ2 の励起光は光ファイ
バ２−１，２−３の増幅に用い、波長λ3 ，λ4 の励起
光は光ファイバ２−２，２−４の増幅に用いる構成にな
っている。
【００２２】合波・分配器４は、２個の３ｄＢカプラ４
１，４２から構成される。ラマン励起光源３−１，３−
２から出力される波長λ1 ，λ2 の励起光は３ｄＢカプ
ラ４１で合波され、２分配される。ラマン励起光源３−
３，３−４から出力される波長λ3 ，λ4 の励起光は３
ｄＢカプラ４２で合波され、２分配される。３ｄＢカプ
ラ４１から出力される波長λ1 ，λ2 の合波励起光は、
合波器５−１，５−３を介して光ファイバ２−１，２−
３に入力される。３ｄＢカプラ４２から出力される波長
λ3 ，λ4 の合波励起光は、合波器５−２，５−４を介
して光ファイバ２−２，２−４に入力される。
１，４２から構成される。ラマン励起光源３−１，３−
２から出力される波長λ1 ，λ2 の励起光は３ｄＢカプ
ラ４１で合波され、２分配される。ラマン励起光源３−
３，３−４から出力される波長λ3 ，λ4 の励起光は３
ｄＢカプラ４２で合波され、２分配される。３ｄＢカプ
ラ４１から出力される波長λ1 ，λ2 の合波励起光は、
合波器５−１，５−３を介して光ファイバ２−１，２−
３に入力される。３ｄＢカプラ４２から出力される波長
λ3 ，λ4 の合波励起光は、合波器５−２，５−４を介
して光ファイバ２−２，２−４に入力される。
【００２３】なお、ここでは４本の光ファイバを２つの
グループに分け、それぞれ２波長の励起光を合波して２
分配するために３ｄＢカプラを２つ用いた構成になって
いるが、一般的に図３(1) に示すようなＮ入力Ｍ出力カ
プラ４５などをグループ数分用いることにより、合波す
る励起光の数や分配する数に対応させることができる。
グループに分け、それぞれ２波長の励起光を合波して２
分配するために３ｄＢカプラを２つ用いた構成になって
いるが、一般的に図３(1) に示すようなＮ入力Ｍ出力カ
プラ４５などをグループ数分用いることにより、合波す
る励起光の数や分配する数に対応させることができる。
【００２４】また、図５に示すようにアレイ導波路回折
格子型合分波器（ＡＷＧ）４８を用い、例えば２つの出
力ポート♯１，♯２に異なる波長帯域の合波励起光を出
力させ、１入力（Ｍ／２）出力カプラ４９−１，４９−
２でそれぞれＭ／２分配する構成としてもよい。
格子型合分波器（ＡＷＧ）４８を用い、例えば２つの出
力ポート♯１，♯２に異なる波長帯域の合波励起光を出
力させ、１入力（Ｍ／２）出力カプラ４９−１，４９−
２でそれぞれＭ／２分配する構成としてもよい。
【００２５】ここに示すＡＷＧ４８は、奇数番の入力ポ
ートから入力される波長λ1 ，λ3，λ5 ，λ7 の励起
光を出力ポート♯１に合波して出力し、偶数番の入力ポ
ートから入力される波長λ2 ，λ4 ，λ6 ，λ8 の励起
光を出力ポート♯２に合波して出力する構成である。ラ
マン励起光源３−１〜３−４として、波長λ1 ，λ3，
λ6 ，λ8 の励起光を出力するものを用い、ＡＷＧ４８
のそれぞれ対応する入力ポートに接続する。これによ
り、出力ポート♯１に波長λ1 ，λ3 の合波励起光を出
力させ、出力ポート♯２に波長λ6 ，λ8 の合波励起光
を出力させることができる。１入力（Ｍ／２）出力カプ
ラ４９−１は波長λ1 ，λ3 の合波励起光をＭ／２分配
し、１入力（Ｍ／２）出力カプラ４９−２は波長λ6 ，
λ8 の合波励起光をＭ／２分配する。
ートから入力される波長λ1 ，λ3，λ5 ，λ7 の励起
光を出力ポート♯１に合波して出力し、偶数番の入力ポ
ートから入力される波長λ2 ，λ4 ，λ6 ，λ8 の励起
光を出力ポート♯２に合波して出力する構成である。ラ
マン励起光源３−１〜３−４として、波長λ1 ，λ3，
λ6 ，λ8 の励起光を出力するものを用い、ＡＷＧ４８
のそれぞれ対応する入力ポートに接続する。これによ
り、出力ポート♯１に波長λ1 ，λ3 の合波励起光を出
力させ、出力ポート♯２に波長λ6 ，λ8 の合波励起光
を出力させることができる。１入力（Ｍ／２）出力カプ
ラ４９−１は波長λ1 ，λ3 の合波励起光をＭ／２分配
し、１入力（Ｍ／２）出力カプラ４９−２は波長λ6 ，
λ8 の合波励起光をＭ／２分配する。
【００２６】また、合波・分配器４は、すべての波長の
入力励起光を合波するのではなく、例えば光スイッチな
どを用いて、任意の波長の励起光を選択して合波し、各
光ファイバに分配するようにしてもよい。
入力励起光を合波するのではなく、例えば光スイッチな
どを用いて、任意の波長の励起光を選択して合波し、各
光ファイバに分配するようにしてもよい。
【００２７】（ラマン増幅中継器の第３の実施形態）図
６は、本発明のラマン増幅中継器の第３の実施形態を示
す。図１の基本構成に対応するものは同一符号を付す。
ここでは、ラマン増幅中継器１が４本の光ファイバ２−
１〜２−４を収容し、所定の波長間隔に設定された波長
λ1 〜λ4 のラマン励起光源３−１〜３−４を備え、そ
の出力パワーを制御する励起光パワー制御部６を備え
る。合波・分配器４の構成は、図２に示す第１の実施形
態と同様のものを示す。
６は、本発明のラマン増幅中継器の第３の実施形態を示
す。図１の基本構成に対応するものは同一符号を付す。
ここでは、ラマン増幅中継器１が４本の光ファイバ２−
１〜２−４を収容し、所定の波長間隔に設定された波長
λ1 〜λ4 のラマン励起光源３−１〜３−４を備え、そ
の出力パワーを制御する励起光パワー制御部６を備え
る。合波・分配器４の構成は、図２に示す第１の実施形
態と同様のものを示す。
【００２８】本実施形態は、光ファイバ２−１〜２−４
に波長利得特性または波長損失特性があり、ラマン増幅
中継器１の入力信号光にレベル差が生じた場合に、レベ
ルが低い（利得が小さいまたは損失が大きい）信号光波
長をラマン増幅する励起光パワーを大きくし、レベルが
高い（利得が大きいまたは損失が小さい）信号光波長を
ラマン増幅する励起光パワーを小さくする。ここでは、
波長λs2の入力信号光レベルが最大であるので、その増
幅に用いる波長λ2 の励起光パワーが最小になるように
調整する。このように、励起光パワー制御部６では、各
信号光波長の増幅に対応した励起光パワーを調整するこ
とにより、ラマン増幅中継器１の出力信号光パワーを均
一化することができる。
に波長利得特性または波長損失特性があり、ラマン増幅
中継器１の入力信号光にレベル差が生じた場合に、レベ
ルが低い（利得が小さいまたは損失が大きい）信号光波
長をラマン増幅する励起光パワーを大きくし、レベルが
高い（利得が大きいまたは損失が小さい）信号光波長を
ラマン増幅する励起光パワーを小さくする。ここでは、
波長λs2の入力信号光レベルが最大であるので、その増
幅に用いる波長λ2 の励起光パワーが最小になるように
調整する。このように、励起光パワー制御部６では、各
信号光波長の増幅に対応した励起光パワーを調整するこ
とにより、ラマン増幅中継器１の出力信号光パワーを均
一化することができる。
【００２９】なお、励起光パワーの調整は、ラマン励起
光源３の出力を制御する構成の他に、例えば３ｄＢカプ
ラに代えてマッハツェンダ型合分波器を用いたり、図３
に示すＷＤＭカプラ４６の波長対応の結合比を調整する
ことにより対応できる。また、ラマン増幅中継器１の入
力信号光をモニタし、各信号光波長のレベルに応じて対
応する励起光パワーを調整する自動制御型の構成をとっ
てもよい。
光源３の出力を制御する構成の他に、例えば３ｄＢカプ
ラに代えてマッハツェンダ型合分波器を用いたり、図３
に示すＷＤＭカプラ４６の波長対応の結合比を調整する
ことにより対応できる。また、ラマン増幅中継器１の入
力信号光をモニタし、各信号光波長のレベルに応じて対
応する励起光パワーを調整する自動制御型の構成をとっ
てもよい。
【００３０】以上示した各実施形態の構成において、冗
長構成として同一波長のラマン励起光源を含んでいても
よい。この場合には、ラマン励起光源数と波長数は一致
しない。
長構成として同一波長のラマン励起光源を含んでいても
よい。この場合には、ラマン励起光源数と波長数は一致
しない。
【００３１】（ラマン増幅中継伝送システムの実施形
態）図７は、本発明のラマン増幅中継伝送システムの実
施形態を示す。ここでは、Ｍ＝４、Ｎ＝４とする。図に
おいて、ラマン増幅中継伝送システムは、４本の光ファ
イバ２−１〜２−４から構成される光伝送路を介して対
向接続される送信装置７−１〜７−４と受信装置８−１
〜８−４を備え、光伝送路の途中に上記の各実施形態で
示したラマン増幅中継器１を配置する。図１のラマン増
幅中継器１の基本構成に対応するものは同一符号を付
す。
態）図７は、本発明のラマン増幅中継伝送システムの実
施形態を示す。ここでは、Ｍ＝４、Ｎ＝４とする。図に
おいて、ラマン増幅中継伝送システムは、４本の光ファ
イバ２−１〜２−４から構成される光伝送路を介して対
向接続される送信装置７−１〜７−４と受信装置８−１
〜８−４を備え、光伝送路の途中に上記の各実施形態で
示したラマン増幅中継器１を配置する。図１のラマン増
幅中継器１の基本構成に対応するものは同一符号を付
す。
【００３２】各送信装置７−１〜７−４から送信された
信号光は、異なる波長λ1 〜λ4 の励起光を合波した合
波励起光により、各中継区間において光ファイバ損失を
補償するようにラマン増幅され、各受信装置８−１〜８
−４に受信される。
信号光は、異なる波長λ1 〜λ4 の励起光を合波した合
波励起光により、各中継区間において光ファイバ損失を
補償するようにラマン増幅され、各受信装置８−１〜８
−４に受信される。
【００３３】なお、従来のＥＤＦＡを用いた光増幅中継
器とラマン増幅中継器を組み合わせて用いたり、各光増
幅中継器において増幅帯域を補うためにラマン増幅を行
う機能を付加する場合にも、本発明のラマン増幅中継器
を適用することができる。
器とラマン増幅中継器を組み合わせて用いたり、各光増
幅中継器において増幅帯域を補うためにラマン増幅を行
う機能を付加する場合にも、本発明のラマン増幅中継器
を適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のラマン増
幅中継器は、複数の波長の励起光を合波した合波励起光
を用いてラマン増幅を行うことにより、広帯域で平坦な
利得特性を実現するとともに、光ファイバ１本当たりの
励起光源数を大幅に低減することができる。これによ
り、ラマン増幅中継器の消費電力を低減することができ
るとともに、それを用いたラマン増幅中継伝送システム
のコスト低減と、波長多重伝送容量の増大を実現するこ
とができる。
幅中継器は、複数の波長の励起光を合波した合波励起光
を用いてラマン増幅を行うことにより、広帯域で平坦な
利得特性を実現するとともに、光ファイバ１本当たりの
励起光源数を大幅に低減することができる。これによ
り、ラマン増幅中継器の消費電力を低減することができ
るとともに、それを用いたラマン増幅中継伝送システム
のコスト低減と、波長多重伝送容量の増大を実現するこ
とができる。
【図１】本発明のラマン増幅中継器の基本構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】本発明のラマン増幅中継器の第１の実施形態を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図３】合波・分配器４の他の構成例を示す図。
【図４】本発明のラマン増幅中継器の第２の実施形態を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図５】第２の実施形態に適用される合波・分配器４の
他の構成例を示す図。
他の構成例を示す図。
【図６】本発明のラマン増幅中継器の第３の実施形態を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図７】本発明のラマン増幅中継伝送システムの実施形
態を示すブロック図。
態を示すブロック図。
１ ラマン増幅中継器 ２ 光ファイバ ３ ラマン励起光源 ４ 合波・分配器 ５ 合波器 ６ 励起光パワー制御部 ７ 送信装置 ８ 受信装置 ４１〜４４ ３ｄＢカプラ ４５ Ｎ入力Ｍ出力カプラ（スターカプラ） ４６ ＷＤＭカプラ ４７ １入力Ｍ出力カプラ（スターカプラ） ４８ アレイ導波路回折格子型合分波器（ＡＷＧ） ４９ １入力（Ｍ／２）出力カプラ
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） Ｈ０４Ｊ 14/02 Ｈ０４Ｂ 10/24 (72)発明者 今井 崇雅 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB30 BA01 DA10 EA30 GA10 HA23 5F072 KK30 PP10 QQ07 YY17 5K002 AA06 BA04 BA05 CA10 CA13 DA02 FA01
Claims (6)
- 【請求項１】 光伝送路中の複数Ｍ本の光ファイバを収
容し、各光ファイバの信号光をラマン増幅するラマン増
幅中継器において、 異なる波長の励起光を出力する複数Ｎ個のラマン励起光
源と、 前記Ｎ個のラマン励起光源から出力される異なる波長の
励起光を合波し、その合波励起光をＭ分配するＮ入力Ｍ
出力の合波・分配器と、 前記合波・分配器でＭ分配された合波励起光をそれぞれ
前記Ｍ本の光ファイバに入力するＭ個の合波器とを備え
たことを特徴とするラマン増幅中継器。 - 【請求項２】 請求項１に記載のラマン増幅中継器にお
いて、 前記合波・分配器は、各波長の入力励起光のトータルパ
ワーを均等にＭ分配する構成であることを特徴とするラ
マン増幅中継器。 - 【請求項３】 請求項１に記載のラマン増幅中継器にお
いて、 前記合波・分配器は、各波長の入力励起光の中から所定
の波長の励起光を選択して合波し、Ｍ分配する構成であ
ることを特徴とするラマン増幅中継器。 - 【請求項４】 請求項１に記載のラマン増幅中継器にお
いて、 前記Ｍ本の光ファイバを信号光波長に応じてグループ化
し、 前記合波・分配器は、各波長の入力励起光の中からグル
ープ化された各光ファイバの信号光波長の増幅に用いる
励起光を選択して合波し、各合波励起光をそれぞれ対応
するグループの光ファイバに分配する構成であることを
特徴とするラマン増幅中継器。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のラマン
増幅中継器において、 前記合波・分配器は、異なる波長の励起光を合波する際
に、前記光ファイバの波長利得特性または波長損失特性
に応じて、利得が小さいまたは損失が大きい波長をラマ
ン増幅する励起光のパワー比率が大きくなるように合波
する構成であることを特徴とするラマン増幅中継器。 - 【請求項６】 Ｍ本の光ファイバから構成される光伝送
路を介して対向接続されるＭ組の送受信装置を備え、 前記光伝送路の途中に、請求項１〜５のいずれかに記載
のラマン増幅中継器を少なくとも１つ配置したことを特
徴とするラマン増幅中継伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019096A JP3911128B2 (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019096A JP3911128B2 (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002221742A true JP2002221742A (ja) | 2002-08-09 |
| JP3911128B2 JP3911128B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=18885033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001019096A Expired - Lifetime JP3911128B2 (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3911128B2 (ja) |
Cited By (9)
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| JP2019530381A (ja) * | 2016-09-06 | 2019-10-17 | サブコム，エルエルシー | 空間分割多重化光通信システム及びそのための増幅器 |
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| JPWO2021065308A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 |
-
2001
- 2001-01-26 JP JP2001019096A patent/JP3911128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
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| JP7210455B2 (ja) | 2016-09-06 | 2023-01-23 | サブコム，エルエルシー | 空間分割多重化光通信システム及びそのための増幅器 |
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| US11990726B2 (en) | 2018-03-13 | 2024-05-21 | Nec Corporation | Optical repeater, manufacturing method of optical repeater, and relay method of optical signal |
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| CN111886759A (zh) * | 2018-03-13 | 2020-11-03 | 日本电气株式会社 | 光学中继器、光学中继器的制造方法和光学信号的中继方法 |
| JP7127694B2 (ja) | 2018-10-18 | 2022-08-30 | 日本電気株式会社 | 光中継器及び光信号の中継方法 |
| CN112868144A (zh) * | 2018-10-18 | 2021-05-28 | 日本电气株式会社 | 光学中继器和光学信号中继方法 |
| JPWO2020080144A1 (ja) * | 2018-10-18 | 2021-09-24 | 日本電気株式会社 | 光中継器及び光信号の中継方法 |
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| US11405110B2 (en) | 2018-10-18 | 2022-08-02 | Nec Corporation | Optical repeater and optical signal relay method |
| WO2020080144A1 (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 日本電気株式会社 | 光中継器及び光信号の中継方法 |
| WO2021065308A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | 日本電気株式会社 | 光中継器及び光通信システム |
| JPWO2021065308A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | ||
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|---|---|
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