JP2003143081A - 光増幅装置 - Google Patents
光増幅装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的高い励起効率で高い利得が得られ、ま
た、光伝送路の分散補償を柔軟に行えるラマンアンプを
得ること。 【解決手段】 信号光が入力されるラマン増幅媒質であ
る第１分散補償光ファイバ１１１、および前記第１分散
補償光ファイバ１１１に入力させる励起光を発生する励
起光源１１４を備える第１ラマン増幅部１０１と、前記
第１ラマン増幅部１０１の出力光を受けるラマン増幅媒
質である光ファイバであって、前記第１分散補償光ファ
イバ１１１の非線形光学効果に比べて伝送特性に支障を
与えない信号光パワーレベルの上限が高い非線形光学効
果を有する所定光ファイバ１２１、および前記所定光フ
ァイバ１２１に入力させる励起光を発生する励起光源１
２３を備える第２ラマン増幅部１０２とを備えている。
た、光伝送路の分散補償を柔軟に行えるラマンアンプを
得ること。 【解決手段】 信号光が入力されるラマン増幅媒質であ
る第１分散補償光ファイバ１１１、および前記第１分散
補償光ファイバ１１１に入力させる励起光を発生する励
起光源１１４を備える第１ラマン増幅部１０１と、前記
第１ラマン増幅部１０１の出力光を受けるラマン増幅媒
質である光ファイバであって、前記第１分散補償光ファ
イバ１１１の非線形光学効果に比べて伝送特性に支障を
与えない信号光パワーレベルの上限が高い非線形光学効
果を有する所定光ファイバ１２１、および前記所定光フ
ァイバ１２１に入力させる励起光を発生する励起光源１
２３を備える第２ラマン増幅部１０２とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ラマン増幅媒質
である光ファイバを用いた光増幅装置に係り、特に波長
分割多重（Wavelength Division Multiplexing；以下、
「ＷＤＭ」という）信号光の光増幅中継伝送システムに
使用される光増幅装置に関するものである。
である光ファイバを用いた光増幅装置に係り、特に波長
分割多重（Wavelength Division Multiplexing；以下、
「ＷＤＭ」という）信号光の光増幅中継伝送システムに
使用される光増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラマン増幅媒質である光ファイバを用い
た光増幅装置としては、従来、例えば特開平１１−１７
４５０４号公報（無損失モジュール、光ファイバ通信シ
ステム）に開示されたものが知られている。以下、図５
を参照して従来の光増幅装置の概要を説明する。
た光増幅装置としては、従来、例えば特開平１１−１７
４５０４号公報（無損失モジュール、光ファイバ通信シ
ステム）に開示されたものが知られている。以下、図５
を参照して従来の光増幅装置の概要を説明する。
【０００３】図５において、右向き矢印の方向に進行す
るＷＤＭ信号光（波長λ１〜λｎ）が入力する光増幅装
置５００は、波長分散補償光ファイバ(Dispersion Comp
ensation Fiber；以下、「ＤＣＦ」という)５０１と、
ＤＣＦ５０１の入力端に接続される光アイソレータ５０
２と、一方の入力端がＤＣＦ５０１の出力端に接続され
る光カプラ５０３と、光カプラ５０３の他方の入力端に
接続される励起光源５０４と、光カプラ５０３の出力端
に接続される光アイソレータ５０２とで構成されてい
る。励起光源５０４は、波長λｐの励起光を発生する。
るＷＤＭ信号光（波長λ１〜λｎ）が入力する光増幅装
置５００は、波長分散補償光ファイバ(Dispersion Comp
ensation Fiber；以下、「ＤＣＦ」という)５０１と、
ＤＣＦ５０１の入力端に接続される光アイソレータ５０
２と、一方の入力端がＤＣＦ５０１の出力端に接続され
る光カプラ５０３と、光カプラ５０３の他方の入力端に
接続される励起光源５０４と、光カプラ５０３の出力端
に接続される光アイソレータ５０２とで構成されてい
る。励起光源５０４は、波長λｐの励起光を発生する。
【０００４】次に、動作について説明する。外部から入
力される波長λ1〜λn（例えば、１．５４〜１．５６μ
ｍ）のＷＤＭ信号光は、光アイソレータ５０２を通過し
てＤＣＦ５０１の入力端に入力され、ＤＣＦ５０１内を
出力端に向かって進行する。一方、励起光源５０４から
射出された波長λp（例えば、１．４５μｍ）の励起光
は、光カプラ５０３からＤＣＦ５０１の出力端に入力
し、ＤＣＦ５０１内をＷＤＭ信号光と逆方向に進む。
力される波長λ1〜λn（例えば、１．５４〜１．５６μ
ｍ）のＷＤＭ信号光は、光アイソレータ５０２を通過し
てＤＣＦ５０１の入力端に入力され、ＤＣＦ５０１内を
出力端に向かって進行する。一方、励起光源５０４から
射出された波長λp（例えば、１．４５μｍ）の励起光
は、光カプラ５０３からＤＣＦ５０１の出力端に入力
し、ＤＣＦ５０１内をＷＤＭ信号光と逆方向に進む。
【０００５】その結果、ＤＣＦ５０１内において誘導ラ
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＤＣＦ５０１内で増幅され、光カプラ５０３の出力
端から光アイソレータ５０５を通過して外部に出力され
る。なお、光アイソレータ５０２，５０５は、増幅信号
光の逆進を阻止して増幅動作を安定化させる機能を有し
ている。
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＤＣＦ５０１内で増幅され、光カプラ５０３の出力
端から光アイソレータ５０５を通過して外部に出力され
る。なお、光アイソレータ５０２，５０５は、増幅信号
光の逆進を阻止して増幅動作を安定化させる機能を有し
ている。
【０００６】ところで、ＤＣＦは、１．５μｍ帯で負の
波長分散値をもつように設計されたシングルモード光フ
ァイバであり、伝送路として敷設されている光ファイバ
の正の波長分散を相殺するために使用される。ＤＣＦを
利用した分散補償により波長分散に起因する伝送光パル
ス波形劣化が低減され、高速伝送が可能となる。ＤＣＦ
は、コア径が細いので光パワー密度が高くなる。したが
って、図５に示すように、ＤＣＦ５０１をラマン増幅媒
質に用いると、励起効率が高いので、励起光パワーが比
較的低くて済むという利点がある。
波長分散値をもつように設計されたシングルモード光フ
ァイバであり、伝送路として敷設されている光ファイバ
の正の波長分散を相殺するために使用される。ＤＣＦを
利用した分散補償により波長分散に起因する伝送光パル
ス波形劣化が低減され、高速伝送が可能となる。ＤＣＦ
は、コア径が細いので光パワー密度が高くなる。したが
って、図５に示すように、ＤＣＦ５０１をラマン増幅媒
質に用いると、励起効率が高いので、励起光パワーが比
較的低くて済むという利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光増幅
装置では、ラマン増幅媒質に用いるＤＣＦの光パワー密
度が高いので、相互位相変調や４光波混合といった非線
形光学効果に起因してＷＤＭ伝送特性の劣化する信号光
パワーレベルの制限が低くなり、高い利得が得難いとい
う問題点があった。
装置では、ラマン増幅媒質に用いるＤＣＦの光パワー密
度が高いので、相互位相変調や４光波混合といった非線
形光学効果に起因してＷＤＭ伝送特性の劣化する信号光
パワーレベルの制限が低くなり、高い利得が得難いとい
う問題点があった。
【０００８】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
ラマン増幅媒質にＤＣＦを利用する場合に、比較的高い
励起効率が可能で、かつ非線形光レベル制限を高くして
高利得が得られ、さらに光伝送路の分散補償が柔軟に行
えるラマンアンプである光増幅装置を得ることを目的と
する。
ラマン増幅媒質にＤＣＦを利用する場合に、比較的高い
励起効率が可能で、かつ非線形光レベル制限を高くして
高利得が得られ、さらに光伝送路の分散補償が柔軟に行
えるラマンアンプである光増幅装置を得ることを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明にかかる光増幅装置は、信号光が入力され
るラマン増幅媒質である第１分散補償光ファイバ、およ
び前記第１分散補償光ファイバに入力させる励起光を発
生する励起光源とを備える第１ラマン増幅部と、前記第
１ラマン増幅部の出力光を受けるラマン増幅媒質である
光ファイバであって、前記第１分散補償光ファイバの非
線形光学効果に比べて伝送特性に支障を与えない信号光
パワーレベルの上限が高い非線形光学効果を有する所定
光ファイバと、前記所定光ファイバに入力させる励起光
を発生する励起光源とを備える第２ラマン増幅部とを備
えたことを特徴とする。
に、この発明にかかる光増幅装置は、信号光が入力され
るラマン増幅媒質である第１分散補償光ファイバ、およ
び前記第１分散補償光ファイバに入力させる励起光を発
生する励起光源とを備える第１ラマン増幅部と、前記第
１ラマン増幅部の出力光を受けるラマン増幅媒質である
光ファイバであって、前記第１分散補償光ファイバの非
線形光学効果に比べて伝送特性に支障を与えない信号光
パワーレベルの上限が高い非線形光学効果を有する所定
光ファイバと、前記所定光ファイバに入力させる励起光
を発生する励起光源とを備える第２ラマン増幅部とを備
えたことを特徴とする。
【００１０】この発明によれば、前段の第１ラマン増幅
部では、ラマン励起効率の高い第１分散補償光ファイバ
を用いたラマン増幅が行われ、後段の第２ラマン増幅部
では、非線形光学効果が弱く波長多重伝送特性の劣化す
る信号光パワーレベル制限の高い所定光ファイバを用い
たラマン増幅が行われる。なお、励起方式は、後方励起
と前方励起のいずれかである。
部では、ラマン励起効率の高い第１分散補償光ファイバ
を用いたラマン増幅が行われ、後段の第２ラマン増幅部
では、非線形光学効果が弱く波長多重伝送特性の劣化す
る信号光パワーレベル制限の高い所定光ファイバを用い
たラマン増幅が行われる。なお、励起方式は、後方励起
と前方励起のいずれかである。
【００１１】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第１ラマン増幅部と前記第２ラマン
増幅部との間に光アイソレータが介挿されていることを
特徴とする。
発明において、前記第１ラマン増幅部と前記第２ラマン
増幅部との間に光アイソレータが介挿されていることを
特徴とする。
【００１２】この発明によれば、光アイソレータによっ
て第２ラマン増幅部から第１ラマン増幅部に向かう雑音
光が阻止される。
て第２ラマン増幅部から第１ラマン増幅部に向かう雑音
光が阻止される。
【００１３】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第１ラマン増幅部では、非線形光学
効果が伝送特性に支障を与えない光パワーレベルの上限
まで信号光を増幅するように前記第１分散補償光ファイ
バに注入する励起光のレベルが調節されることを特徴と
する。
発明において、前記第１ラマン増幅部では、非線形光学
効果が伝送特性に支障を与えない光パワーレベルの上限
まで信号光を増幅するように前記第１分散補償光ファイ
バに注入する励起光のレベルが調節されることを特徴と
する。
【００１４】この発明によれば、ラマン励起効率の高い
前段の第１ラマン増幅部において、可能な限りの利得稼
ぎが行われる。
前段の第１ラマン増幅部において、可能な限りの利得稼
ぎが行われる。
【００１５】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第１分散補償光ファイバと前記所定
光ファイバは、互いの波長分散量の合計が光伝送路の波
長分散量を実質的に相殺するような波長分散量を持つよ
うに設定されていることを特徴とする。
発明において、前記第１分散補償光ファイバと前記所定
光ファイバは、互いの波長分散量の合計が光伝送路の波
長分散量を実質的に相殺するような波長分散量を持つよ
うに設定されていることを特徴とする。
【００１６】この発明によれば、第１分散補償光ファイ
バと前記所定光ファイバによって光伝送路の分散補償が
行われる。
バと前記所定光ファイバによって光伝送路の分散補償が
行われる。
【００１７】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第１分散補償光ファイバと前記所定
光ファイバは、互いの波長分散量をほぼ相殺するような
波長分散量を持つように設定され、前記第１ラマン増幅
部と前記第２ラマン増幅部との間に、光伝送路の波長分
散量を実質的に相殺するような波長分散量を有する第２
分散補償光ファイバを備えたことを特徴とする。
発明において、前記第１分散補償光ファイバと前記所定
光ファイバは、互いの波長分散量をほぼ相殺するような
波長分散量を持つように設定され、前記第１ラマン増幅
部と前記第２ラマン増幅部との間に、光伝送路の波長分
散量を実質的に相殺するような波長分散量を有する第２
分散補償光ファイバを備えたことを特徴とする。
【００１８】この発明によれば、第１分散補償光ファイ
バと前記所定光ファイバでは、波長分散量の合計が実質
的に零分散となるように設定され、第２分散補償光ファ
イバによって光伝送路の分散補償が行われる。
バと前記所定光ファイバでは、波長分散量の合計が実質
的に零分散となるように設定され、第２分散補償光ファ
イバによって光伝送路の分散補償が行われる。
【００１９】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第２分散補償光ファイバに入力させ
る励起光を発生する励起光源を備えたことを特徴とす
る。
発明において、前記第２分散補償光ファイバに入力させ
る励起光を発生する励起光源を備えたことを特徴とす
る。
【００２０】この発明によれば、ラマン励起効率の高い
第２分散補償光ファイバ内で信号光のラマン増幅が行わ
れ、第２分散補償光ファイバの挿入損失が補償される。
なお、励起方式は、後方励起と前方励起のいずれかであ
る。
第２分散補償光ファイバ内で信号光のラマン増幅が行わ
れ、第２分散補償光ファイバの挿入損失が補償される。
なお、励起方式は、後方励起と前方励起のいずれかであ
る。
【００２１】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記第２分散補償光ファイバを前記第１
ラマン増幅部と前記第２ラマン増幅部との間に着脱可能
に介在させる光コネクタを備えたことを特徴とする。
発明において、前記第２分散補償光ファイバを前記第１
ラマン増幅部と前記第２ラマン増幅部との間に着脱可能
に介在させる光コネクタを備えたことを特徴とする。
【００２２】この発明によれば、第２分散補償光ファイ
バは、第１ラマン増幅部と第２ラマン増幅部との間に着
脱可能に光コネクタ接続されている。
バは、第１ラマン増幅部と第２ラマン増幅部との間に着
脱可能に光コネクタ接続されている。
【００２３】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記所定光ファイバは、１．３μｍ帯零
分散シングルモード光ファイバ、または、１．５μｍ帯
零分散シングルモード光ファイバであることを特徴とす
る。
発明において、前記所定光ファイバは、１．３μｍ帯零
分散シングルモード光ファイバ、または、１．５μｍ帯
零分散シングルモード光ファイバであることを特徴とす
る。
【００２４】この発明によれば、所定光ファイバとして
は、１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ、ま
たは、１．５μｍ帯零分散シングルモード光ファイバが
用いられる。
は、１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ、ま
たは、１．５μｍ帯零分散シングルモード光ファイバが
用いられる。
【００２５】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記励起光は、無偏光であることを特徴
とする。
発明において、前記励起光は、無偏光であることを特徴
とする。
【００２６】この発明によれば、励起光には、無偏光の
光が用いられる。
光が用いられる。
【００２７】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記各励起光源は、前記信号光が波長分
割多重信号光である場合に、対応する増幅部の相互間で
波長分割多重信号光に対する利得の波長依存性を減少さ
せるような波長関係を持つ励起光を発生することを特徴
とする。
発明において、前記各励起光源は、前記信号光が波長分
割多重信号光である場合に、対応する増幅部の相互間で
波長分割多重信号光に対する利得の波長依存性を減少さ
せるような波長関係を持つ励起光を発生することを特徴
とする。
【００２８】この発明によれば、各励起光は、利得スペ
クトルを調整することによって、対応する増幅部の相互
間で波長分割多重信号光に対する利得の波長依存性を減
少させるような波長関係を持つように設定される。
クトルを調整することによって、対応する増幅部の相互
間で波長分割多重信号光に対する利得の波長依存性を減
少させるような波長関係を持つように設定される。
【００２９】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記各励起光源は、それぞれ波長が異な
る複数の励起光を発生することを特徴とする。
発明において、前記各励起光源は、それぞれ波長が異な
る複数の励起光を発生することを特徴とする。
【００３０】この発明によれば、各励起光は、それぞれ
波長が異なる複数の励起光で構成される。
波長が異なる複数の励起光で構成される。
【００３１】つぎの発明にかかる光増幅装置は、信号光
が入力されるラマン増幅媒質である光ファイバであって
フォトニック結晶構造を含む第１分散補償光ファイバ、
および前記第１分散補償光ファイバに入力させる励起光
を発生する励起光源を備える第１ラマン増幅部と、前記
第１ラマン増幅部の出力光を受けるラマン増幅媒質であ
る光ファイバであってフォトニック結晶構造を含み前記
第１分散補償光ファイバの非線形光学効果に比べて伝送
特性に支障を与えない信号光パワーレベルの上限が高い
非線形光学効果を有する所定光ファイバ、および前記所
定光ファイバに入力させる励起光を発生する励起光源を
備える第２ラマン増幅部とを備えたことを特徴とする。
が入力されるラマン増幅媒質である光ファイバであって
フォトニック結晶構造を含む第１分散補償光ファイバ、
および前記第１分散補償光ファイバに入力させる励起光
を発生する励起光源を備える第１ラマン増幅部と、前記
第１ラマン増幅部の出力光を受けるラマン増幅媒質であ
る光ファイバであってフォトニック結晶構造を含み前記
第１分散補償光ファイバの非線形光学効果に比べて伝送
特性に支障を与えない信号光パワーレベルの上限が高い
非線形光学効果を有する所定光ファイバ、および前記所
定光ファイバに入力させる励起光を発生する励起光源を
備える第２ラマン増幅部とを備えたことを特徴とする。
【００３２】この発明によれば、ラマン増幅媒質である
光ファイバには、フォトニック結晶構造が適用される。
光ファイバには、フォトニック結晶構造が適用される。
【００３３】つぎの発明にかかる光増幅装置は、上記の
発明において、前記フォトニック結晶構造を含むラマン
増幅媒質である光ファイバは、光伝送路の波長分散量を
実質的に相殺するような構造分散が与えられることを特
徴とする。
発明において、前記フォトニック結晶構造を含むラマン
増幅媒質である光ファイバは、光伝送路の波長分散量を
実質的に相殺するような構造分散が与えられることを特
徴とする。
【００３４】この発明によれば、フォトニック結晶構造
により、光導波性能、引いてはラマン増幅性能と独立し
たパラメータとして、いわゆる構造分散が光ファイバに
与えられる。
により、光導波性能、引いてはラマン増幅性能と独立し
たパラメータとして、いわゆる構造分散が光ファイバに
与えられる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる光増幅装置の好適な実施の形態を詳細に説
明する。
発明にかかる光増幅装置の好適な実施の形態を詳細に説
明する。
【００３６】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、この光増幅装置１００は、右向き矢
印の方向に進行するＷＤＭ信号光（波長λ１〜λｎ）を
増幅するように、前段に配置される第１ラマン増幅部１
０１と後段に配置される第２ラマン増幅部１０２とが縦
続接続して構成されている。
形態１である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、この光増幅装置１００は、右向き矢
印の方向に進行するＷＤＭ信号光（波長λ１〜λｎ）を
増幅するように、前段に配置される第１ラマン増幅部１
０１と後段に配置される第２ラマン増幅部１０２とが縦
続接続して構成されている。
【００３７】第１ラマン増幅部１０１は、ＤＣＦ１１１
と、ＤＣＦ１１１の入力端に接続される光アイソレータ
１１２と、一方の入力端がＤＣＦ１１１の出力端に接続
される光カプラ１１３と、光カプラ１１３の他方の入力
端に接続される励起光源１１４とで構成されている。励
起光源１１４は、波長λｐの励起光を発生する。
と、ＤＣＦ１１１の入力端に接続される光アイソレータ
１１２と、一方の入力端がＤＣＦ１１１の出力端に接続
される光カプラ１１３と、光カプラ１１３の他方の入力
端に接続される励起光源１１４とで構成されている。励
起光源１１４は、波長λｐの励起光を発生する。
【００３８】第２ラマン増幅部１０２は、入力端が光カ
プラ１１３の出力端に接続される１．３μｍ帯零分散シ
ングルモード光ファイバ（以下、「ＳＭＦ」という）１
２１と、一方の入力端がＳＭＦ１２１の出力端に接続さ
れ光カプラ１２２と、光カプラ１２２の他方の入力端に
接続される励起光源１２３と、光カプラ１２２の出力端
に接続される光アイソレータ１２４とで構成されてい
る。励起光源１２３は、波長λｐの励起光を発生する。
プラ１１３の出力端に接続される１．３μｍ帯零分散シ
ングルモード光ファイバ（以下、「ＳＭＦ」という）１
２１と、一方の入力端がＳＭＦ１２１の出力端に接続さ
れ光カプラ１２２と、光カプラ１２２の他方の入力端に
接続される励起光源１２３と、光カプラ１２２の出力端
に接続される光アイソレータ１２４とで構成されてい
る。励起光源１２３は、波長λｐの励起光を発生する。
【００３９】次に、以上のように構成される光増幅装置
１００の動作について説明する。図１において、外部か
ら入力される波長λ１〜λｎ（例えば、１．５４〜１．
５６μｍ）のＷＤＭ信号光は、第１ラマン増幅部１０１
の光アイソレータ１１２を通過してＤＣＦ１１１の入力
端に入力され、ＤＣＦ１１１内を出力端に向かって進行
する。一方、励起光源１１４から射出された波長λｐ
（例えば、１．４５μｍ）の励起光は、光カプラ１１３
からＤＣＦ１１１の出力端に入力し、ＤＣＦ１１１内を
ＷＤＭ信号光と逆方向に進む。
１００の動作について説明する。図１において、外部か
ら入力される波長λ１〜λｎ（例えば、１．５４〜１．
５６μｍ）のＷＤＭ信号光は、第１ラマン増幅部１０１
の光アイソレータ１１２を通過してＤＣＦ１１１の入力
端に入力され、ＤＣＦ１１１内を出力端に向かって進行
する。一方、励起光源１１４から射出された波長λｐ
（例えば、１．４５μｍ）の励起光は、光カプラ１１３
からＤＣＦ１１１の出力端に入力し、ＤＣＦ１１１内を
ＷＤＭ信号光と逆方向に進む。
【００４０】その結果、ＤＣＦ１１１内において誘導ラ
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＤＣＦ１１１内で増幅され、光カプラ１１３の出力
端から第２ラマン増幅部１０２に対して出力される。こ
のとき、光アイソレータ１１２によってＷＤＭ信号光の
逆進が阻止され、ＤＣＦ１１１内では安定した増幅動作
が行われる。
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＤＣＦ１１１内で増幅され、光カプラ１１３の出力
端から第２ラマン増幅部１０２に対して出力される。こ
のとき、光アイソレータ１１２によってＷＤＭ信号光の
逆進が阻止され、ＤＣＦ１１１内では安定した増幅動作
が行われる。
【００４１】ここで、ＤＣＦ１１１は、コア径が細いの
で、ＤＣＦ１１１内の光パワー密度は高い。したがっ
て、ラマン励起効率が高く、励起光パワーは比較的低く
て済む。反面、非線形光学効果に起因してＷＤＭ伝送特
性の劣化する信号光パワーレベル制限も低くなり、増幅
されたＷＤＭ信号光レベルが制限される。
で、ＤＣＦ１１１内の光パワー密度は高い。したがっ
て、ラマン励起効率が高く、励起光パワーは比較的低く
て済む。反面、非線形光学効果に起因してＷＤＭ伝送特
性の劣化する信号光パワーレベル制限も低くなり、増幅
されたＷＤＭ信号光レベルが制限される。
【００４２】次に、第１ラマン増幅部１０１にて増幅さ
れたＷＤＭ信号光は、第２ラマン増幅部１０２のＳＭＦ
１２１の入力端に入力される。一方、励起光源１２３か
ら射出された波長λｐ（例えば、１．４５μｍ）の励起
光は、光カプラ１２２からＳＭＦ１２１の出力端に入力
し、ＳＭＦ１２１内をＷＤＭ信号光と逆方向に進む。
れたＷＤＭ信号光は、第２ラマン増幅部１０２のＳＭＦ
１２１の入力端に入力される。一方、励起光源１２３か
ら射出された波長λｐ（例えば、１．４５μｍ）の励起
光は、光カプラ１２２からＳＭＦ１２１の出力端に入力
し、ＳＭＦ１２１内をＷＤＭ信号光と逆方向に進む。
【００４３】その結果、ＳＭＦ１２１内において誘導ラ
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＳＭＦ１２１内で増幅され、光カプラ１２２，光ア
イソレータ１２４を通過して外部に出力される。このと
き、光アイソレータ１２４によってＷＤＭ信号光の逆進
が阻止され、ＳＭＦ１２１内では安定した増幅動作が行
われる。
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＳＭＦ１２１内で増幅され、光カプラ１２２，光ア
イソレータ１２４を通過して外部に出力される。このと
き、光アイソレータ１２４によってＷＤＭ信号光の逆進
が阻止され、ＳＭＦ１２１内では安定した増幅動作が行
われる。
【００４４】ここで、ＳＭＦ１２１は、ＤＣＦ１１１と
比べてコア径が太く光パワー密度が低い。このため、ラ
マン励起効率は低いものの、非線形光学効果が弱いの
で、非線形光学効果に起因してＷＤＭ伝送特性の劣化す
る信号光パワーレベル制限が高くなり、より高いレベル
にまでＷＤＭ信号光を増幅することができる。
比べてコア径が太く光パワー密度が低い。このため、ラ
マン励起効率は低いものの、非線形光学効果が弱いの
で、非線形光学効果に起因してＷＤＭ伝送特性の劣化す
る信号光パワーレベル制限が高くなり、より高いレベル
にまでＷＤＭ信号光を増幅することができる。
【００４５】以上のように、実施の形態１によれば、前
段増幅部においてラマン励起効率の高いＤＣＦを用いて
ラマン増幅し、後段増幅部において非線形光学効果が弱
くＷＤＭ伝送特性の劣化する信号光パワーレベル制限の
高いＳＭＦを用いてラマン増幅するようにしたので、Ｓ
ＭＦのみで増幅した場合よりも高い励起効率が得られ、
ＤＣＦのみで増幅した場合よりも非線形光レベル制限を
高くすることが可能となり、高利得が得られるようにな
る。
段増幅部においてラマン励起効率の高いＤＣＦを用いて
ラマン増幅し、後段増幅部において非線形光学効果が弱
くＷＤＭ伝送特性の劣化する信号光パワーレベル制限の
高いＳＭＦを用いてラマン増幅するようにしたので、Ｓ
ＭＦのみで増幅した場合よりも高い励起効率が得られ、
ＤＣＦのみで増幅した場合よりも非線形光レベル制限を
高くすることが可能となり、高利得が得られるようにな
る。
【００４６】そして、ＤＣＦ１１１で非線形光学効果が
伝送特性に支障を与えない光パワーレベル限界ぎりぎり
までＷＤＭ信号光を増幅するように励起光レベルを調整
して、ラマン励起効率の高い前段増幅部においてできる
だけ利得を稼ぎ、ラマン励起効率の低いＳＭＦ１２１を
用いている後段増幅部の利得が低くて済むように動作条
件を設定することにより、全体を通した励起効率を高め
ることができる。
伝送特性に支障を与えない光パワーレベル限界ぎりぎり
までＷＤＭ信号光を増幅するように励起光レベルを調整
して、ラマン励起効率の高い前段増幅部においてできる
だけ利得を稼ぎ、ラマン励起効率の低いＳＭＦ１２１を
用いている後段増幅部の利得が低くて済むように動作条
件を設定することにより、全体を通した励起効率を高め
ることができる。
【００４７】また、ＤＣＦ１１１は、元来光伝送路とし
て敷設されている光ファイバの分散補償に使用するため
に１．５μｍ帯で負の波長分散値をもつように設計され
た光ファイバである。したがって、ＤＣＦ１１１の波長
分散量とＳＭＦ１２１の波長分散量との合計が、光伝送
路の波長分散量を実質的に相殺するように設定すること
ができる。このような各波長分散値の設定を行うことに
より、波長分散に起因する伝送光パルス波形劣化が低減
され、高速伝送が可能となる。
て敷設されている光ファイバの分散補償に使用するため
に１．５μｍ帯で負の波長分散値をもつように設計され
た光ファイバである。したがって、ＤＣＦ１１１の波長
分散量とＳＭＦ１２１の波長分散量との合計が、光伝送
路の波長分散量を実質的に相殺するように設定すること
ができる。このような各波長分散値の設定を行うことに
より、波長分散に起因する伝送光パルス波形劣化が低減
され、高速伝送が可能となる。
【００４８】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態２では、低雑音特性の得られる光増
幅装置の構成例が示されている。
形態２である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態２では、低雑音特性の得られる光増
幅装置の構成例が示されている。
【００４９】すなわち、図２に示すように、光増幅装置
２００では、図１に示した構成において、第１ラマン増
幅部１０１と第２ラマン増幅部１０２との間に、光アイ
ソレータ２０１が設けられている。その他は、図１に示
した構成と同様である。ここでは、実施の形態２に関わ
る部分を中心に説明する。
２００では、図１に示した構成において、第１ラマン増
幅部１０１と第２ラマン増幅部１０２との間に、光アイ
ソレータ２０１が設けられている。その他は、図１に示
した構成と同様である。ここでは、実施の形態２に関わ
る部分を中心に説明する。
【００５０】次に、以上のように構成される光増幅装置
２００の動作について説明する。図２において、光アイ
ソレータ２０１によって、雑音光の逆進が阻止されるの
で、雑音光の増幅が低減され、低雑音特性が得られる。
２００の動作について説明する。図２において、光アイ
ソレータ２０１によって、雑音光の逆進が阻止されるの
で、雑音光の増幅が低減され、低雑音特性が得られる。
【００５１】そして、実施の形態１と同様に、ＤＣＦ１
１１で非線形光学効果が伝送特性に支障を与えない光パ
ワーレベル限界ぎりぎりまで信号光を増幅するように励
起光レベルを調整して、ラマン励起効率の高い前段増幅
部においてできるだけ利得を稼ぎ、ラマン励起効率の低
いＳＭＦ１２１を用いている後段増幅部の利得が低くて
済むように動作条件を設定することにより、全体を通し
た励起効率を高めることができる。
１１で非線形光学効果が伝送特性に支障を与えない光パ
ワーレベル限界ぎりぎりまで信号光を増幅するように励
起光レベルを調整して、ラマン励起効率の高い前段増幅
部においてできるだけ利得を稼ぎ、ラマン励起効率の低
いＳＭＦ１２１を用いている後段増幅部の利得が低くて
済むように動作条件を設定することにより、全体を通し
た励起効率を高めることができる。
【００５２】また、ＤＣＦ１１１は、元来光伝送路とし
て敷設されている光ファイバの分散補償に使用するため
に１．５μｍ帯で負の波長分散値をもつように設計され
た光ファイバである。したがって、実施形態１と同様
に、ＤＣＦ１１１の波長分散量とＳＭＦ１２１の波長分
散量との合計が、光伝送路の波長分散量を実質的に相殺
するように設定することができる。このような各波長分
散値の設定を行うことにより、波長分散に起因する伝送
光パルス波形劣化が低減され、高速伝送が可能となる。
て敷設されている光ファイバの分散補償に使用するため
に１．５μｍ帯で負の波長分散値をもつように設計され
た光ファイバである。したがって、実施形態１と同様
に、ＤＣＦ１１１の波長分散量とＳＭＦ１２１の波長分
散量との合計が、光伝送路の波長分散量を実質的に相殺
するように設定することができる。このような各波長分
散値の設定を行うことにより、波長分散に起因する伝送
光パルス波形劣化が低減され、高速伝送が可能となる。
【００５３】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態３では、光伝送路の分散補償を柔軟
に行うことができる光増幅装置の構成例が示されてい
る。
形態３である光増幅装置の構成を示すブロック図であ
る。この実施の形態３では、光伝送路の分散補償を柔軟
に行うことができる光増幅装置の構成例が示されてい
る。
【００５４】すなわち、図３に示すように、光増幅装置
３００では、図２に示した構成において、光アイソレー
タ２０１と第２ラマン増幅部１０２との間に、ＤＣＦ３
０１と光アイソレータ３０２とが追加されている。その
他は、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施
の形態３に関わる部分を中心に説明する。
３００では、図２に示した構成において、光アイソレー
タ２０１と第２ラマン増幅部１０２との間に、ＤＣＦ３
０１と光アイソレータ３０２とが追加されている。その
他は、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施
の形態３に関わる部分を中心に説明する。
【００５５】次に、以上のように構成される光増幅装置
３００の動作について説明する。図３において、ＤＣＦ
１１１の波長分散量とＳＭＦ１２１の波長分散量は、互
いにほぼ相殺するように設定されている。そして、ＤＣ
Ｆ３０１の波長分散量は、光伝送路の波長分散量を実質
的に相殺するように設定されている。つまり、光伝送路
の波長分散量に応じてＤＣＦ３０１の波長分散量のみを
変更することができるようにしている。その結果、より
柔軟に分散補償を行うことができるようになる。
３００の動作について説明する。図３において、ＤＣＦ
１１１の波長分散量とＳＭＦ１２１の波長分散量は、互
いにほぼ相殺するように設定されている。そして、ＤＣ
Ｆ３０１の波長分散量は、光伝送路の波長分散量を実質
的に相殺するように設定されている。つまり、光伝送路
の波長分散量に応じてＤＣＦ３０１の波長分散量のみを
変更することができるようにしている。その結果、より
柔軟に分散補償を行うことができるようになる。
【００５６】実施形態４．図４は、この発明の実施の形
態４である光増幅装置の構成を示すブロック図である。
この実施の形態４では、実施の形態３にて追加されたＤ
ＣＦの挿入損失を補うことができる光増幅装置の構成例
が示されている。
態４である光増幅装置の構成を示すブロック図である。
この実施の形態４では、実施の形態３にて追加されたＤ
ＣＦの挿入損失を補うことができる光増幅装置の構成例
が示されている。
【００５７】すなわち、図４に示すように、光増幅装置
４００では、図３に示した構成において、ＤＣＦ３０１
の出力端と光アイソレータ３０２との間に、光カプラ４
０１と励起光源４０２とが追加されている。励起光源４
０２は、励起光源１１４，１２３と同様に、波長λｐの
励起光を発生する。その他は、図３に示した構成と同様
である。ここでは、実施の形態４に関わる部分を中心に
説明する。
４００では、図３に示した構成において、ＤＣＦ３０１
の出力端と光アイソレータ３０２との間に、光カプラ４
０１と励起光源４０２とが追加されている。励起光源４
０２は、励起光源１１４，１２３と同様に、波長λｐの
励起光を発生する。その他は、図３に示した構成と同様
である。ここでは、実施の形態４に関わる部分を中心に
説明する。
【００５８】次に、以上のように構成される光増幅装置
４００の動作について説明する。図４において、第１ラ
マン増幅部１０１にて増幅されたＷＤＭ信号光は、アイ
ソレータ２０１を通過してＤＣＦ３０１の入力端に入力
され、ＤＣＦ３０１内を出力端に向かって進行する。一
方、励起光源４０２から射出された波長λｐ（例えば、
１．４５μｍ）の励起光は、光カプラ４０１からＤＣＦ
３０１の出力端に入力し、ＤＣＦ３０１内をＷＤＭ信号
光と逆方向に進む。
４００の動作について説明する。図４において、第１ラ
マン増幅部１０１にて増幅されたＷＤＭ信号光は、アイ
ソレータ２０１を通過してＤＣＦ３０１の入力端に入力
され、ＤＣＦ３０１内を出力端に向かって進行する。一
方、励起光源４０２から射出された波長λｐ（例えば、
１．４５μｍ）の励起光は、光カプラ４０１からＤＣＦ
３０１の出力端に入力し、ＤＣＦ３０１内をＷＤＭ信号
光と逆方向に進む。
【００５９】その結果、ＤＣＦ３０１内において誘導ラ
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＤＣＦ３０１内で増幅され、光カプラ４０１の出力
端から第２ラマン増幅部１０２に対して出力される。こ
のとき、光アイソレータ３０２によってＷＤＭ信号光の
逆進が阻止され、ＤＣＦ３０１内では安定した増幅動作
が行われる。
マン散乱現象による増幅作用がもたらされ、ＷＤＭ信号
光がＤＣＦ３０１内で増幅され、光カプラ４０１の出力
端から第２ラマン増幅部１０２に対して出力される。こ
のとき、光アイソレータ３０２によってＷＤＭ信号光の
逆進が阻止され、ＤＣＦ３０１内では安定した増幅動作
が行われる。
【００６０】このように、実施の形態４によれば、ラマ
ン励起効率の高いＤＣＦ３０１内でＷＤＭ信号光をラマ
ン増幅し、ＤＣＦ３０１が有する波長分散量に応じた挿
入損失が無損失となるようにしたので、ラマン励起効率
の低いＳＭＦ１２１では、より低い励起光パワーで所定
の増幅信号光出力を得ることが可能となる。
ン励起効率の高いＤＣＦ３０１内でＷＤＭ信号光をラマ
ン増幅し、ＤＣＦ３０１が有する波長分散量に応じた挿
入損失が無損失となるようにしたので、ラマン励起効率
の低いＳＭＦ１２１では、より低い励起光パワーで所定
の増幅信号光出力を得ることが可能となる。
【００６１】すなわち、実施の形態３の構成では、ＤＣ
Ｆ３０１が有する波長分散量に応じた挿入損失を補償し
て所定の増幅信号光出力を得るためには、ラマン励起効
率の低いＳＭＦ１２１におけるラマン増幅利得を増やす
必要があるが、この実施の形態４では、それを回避する
ことができる。
Ｆ３０１が有する波長分散量に応じた挿入損失を補償し
て所定の増幅信号光出力を得るためには、ラマン励起効
率の低いＳＭＦ１２１におけるラマン増幅利得を増やす
必要があるが、この実施の形態４では、それを回避する
ことができる。
【００６２】実施の形態５．この発明は、以上説明した
実施の形態１〜４に限定されるものではなく、各種の変
形態様が可能である。この実施の形態５では、各種の変
形態様が示される。
実施の形態１〜４に限定されるものではなく、各種の変
形態様が可能である。この実施の形態５では、各種の変
形態様が示される。
【００６３】（１）実施の形態３，４において、ＤＣＦ
３０１は、光コネクタ接続とし、容易に着脱できるよう
にすることができる。その結果、光伝送路に応じた波長
分散量をもつＤＣＦに交換することができ、より柔軟に
分散補償を行うことができる。
３０１は、光コネクタ接続とし、容易に着脱できるよう
にすることができる。その結果、光伝送路に応じた波長
分散量をもつＤＣＦに交換することができ、より柔軟に
分散補償を行うことができる。
【００６４】（２）実施形態１〜４では、第２ラマン増
幅部１０２におけるラマン増幅媒体として、１．３μｍ
帯零分散シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）１２１を
用いた例を示したが、その他、例えば１．５μｍ帯零分
散シングルモード光ファイバ、例えば分散シフト光ファ
イバ（ＤＳＦ）やノンゼロ分散シフト光ファイバ（ＮＺ
−ＤＳＦ）も同様に使用することができる。
幅部１０２におけるラマン増幅媒体として、１．３μｍ
帯零分散シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）１２１を
用いた例を示したが、その他、例えば１．５μｍ帯零分
散シングルモード光ファイバ、例えば分散シフト光ファ
イバ（ＤＳＦ）やノンゼロ分散シフト光ファイバ（ＮＺ
−ＤＳＦ）も同様に使用することができる。
【００６５】（３）励起光源１１４，１２３，４０２の
発生する励起光は、無偏光であっても良い。これによれ
ば、利得の偏光依存性を少なくすることができる。
発生する励起光は、無偏光であっても良い。これによれ
ば、利得の偏光依存性を少なくすることができる。
【００６６】（４）励起光源１１４，１２３，４０２の
発生する励起光は、対応する増幅部の相互間でＷＤＭ信
号光に対する利得の波長依存性を減少させるような波長
関係を持つ励起光を発生するように利得スペクトルを調
整し設定しても良い。これによれば、ＷＤＭ信号光に対
する利得偏差を減少させることができる。その結果、多
段光中継時のＷＤＭ信号光レベル偏差の累積が少なくな
るので、光中継段数を増やすことができ、ＷＤＭ伝送の
長距離化が可能となる。
発生する励起光は、対応する増幅部の相互間でＷＤＭ信
号光に対する利得の波長依存性を減少させるような波長
関係を持つ励起光を発生するように利得スペクトルを調
整し設定しても良い。これによれば、ＷＤＭ信号光に対
する利得偏差を減少させることができる。その結果、多
段光中継時のＷＤＭ信号光レベル偏差の累積が少なくな
るので、光中継段数を増やすことができ、ＷＤＭ伝送の
長距離化が可能となる。
【００６７】（５）また、励起光源１１４，１２３，４
０２は、（４）の場合において、波長の異なる複数の励
起光を発生するようにしても良い。これによれば、ＷＤ
Ｍ信号光に対する各増幅部における利得の波長依存性を
より良く相殺するように利得スペクトルを調整すること
ができ、利得偏差をさらに低減することが可能となる。
０２は、（４）の場合において、波長の異なる複数の励
起光を発生するようにしても良い。これによれば、ＷＤ
Ｍ信号光に対する各増幅部における利得の波長依存性を
より良く相殺するように利得スペクトルを調整すること
ができ、利得偏差をさらに低減することが可能となる。
【００６８】（６）実施の形態１〜４では、各ラマン増
幅媒質である光ファイバの励起は、出力端から励起光を
注入する後方励起による場合を示したが、入力端から励
起光を注入する前方励起方式も同様に採用できる。
幅媒質である光ファイバの励起は、出力端から励起光を
注入する後方励起による場合を示したが、入力端から励
起光を注入する前方励起方式も同様に採用できる。
【００６９】（７）ところで、光波長と同程度の寸法で
屈折率が周期的に分布するような格子構造をもつ誘電媒
体を「フォトニック結晶(photonic crystal)」と呼び、
従来にない光学性能や光制御が実現できる新しい技術と
して注目されている。このようなフォトニック結晶構造
を光ファイバに適用することにより、誘導ラマン散乱現
象による光増幅性能を様々に制御することができる。例
えば、酸化ゲルマニウムガラス等のラマン利得係数の高
い材料を光ファイバの材料として用い、かつフォトニッ
ク結晶構造を利用した光導波により光パワー密度を下げ
て非線形性を弱めれば、高励起効率で高利得のラマン増
幅器が実現できる。フォトニック結晶構造により雑音光
となる自然放出光の発光を抑制すれば、低雑音のラマン
増幅器が実現できる。
屈折率が周期的に分布するような格子構造をもつ誘電媒
体を「フォトニック結晶(photonic crystal)」と呼び、
従来にない光学性能や光制御が実現できる新しい技術と
して注目されている。このようなフォトニック結晶構造
を光ファイバに適用することにより、誘導ラマン散乱現
象による光増幅性能を様々に制御することができる。例
えば、酸化ゲルマニウムガラス等のラマン利得係数の高
い材料を光ファイバの材料として用い、かつフォトニッ
ク結晶構造を利用した光導波により光パワー密度を下げ
て非線形性を弱めれば、高励起効率で高利得のラマン増
幅器が実現できる。フォトニック結晶構造により雑音光
となる自然放出光の発光を抑制すれば、低雑音のラマン
増幅器が実現できる。
【００７０】（８）また、フォトニック結晶構造によ
り、光導波性能、引いてはラマン増幅性能と独立したパ
ラメータとして、いわゆる構造分散を光ファイバに与え
ることができる。フォトニック結晶構造の設計により構
造分散の制御の自由度が増すので、例えば分散補償の精
度が上がるといったように、光伝送路の分散補償におけ
る柔軟性を高めることができる。
り、光導波性能、引いてはラマン増幅性能と独立したパ
ラメータとして、いわゆる構造分散を光ファイバに与え
ることができる。フォトニック結晶構造の設計により構
造分散の制御の自由度が増すので、例えば分散補償の精
度が上がるといったように、光伝送路の分散補償におけ
る柔軟性を高めることができる。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、前段の第１ラマン増幅部では、ラマン励起効率の高
い第１分散補償光ファイバを用いたラマン増幅が行わ
れ、後段の第２ラマン増幅部では、非線形光学効果が弱
く波長多重伝送特性の劣化する信号光パワーレベル制限
の高い所定光ファイバを用いたラマン増幅が行われる。
なお、励起方式は、後方励起と前方励起のいずれかであ
る。したがって、非線形光学効果が弱い所定光ファイバ
のみで増幅した場合よりも高い励起率が得られ、しかも
第１分散補償光ファイバのみで増幅した場合よりも高い
非線形レベルの制限が得られるので、高い利得が得られ
るようになる。
ば、前段の第１ラマン増幅部では、ラマン励起効率の高
い第１分散補償光ファイバを用いたラマン増幅が行わ
れ、後段の第２ラマン増幅部では、非線形光学効果が弱
く波長多重伝送特性の劣化する信号光パワーレベル制限
の高い所定光ファイバを用いたラマン増幅が行われる。
なお、励起方式は、後方励起と前方励起のいずれかであ
る。したがって、非線形光学効果が弱い所定光ファイバ
のみで増幅した場合よりも高い励起率が得られ、しかも
第１分散補償光ファイバのみで増幅した場合よりも高い
非線形レベルの制限が得られるので、高い利得が得られ
るようになる。
【００７２】つぎの発明によれば、光アイソレータによ
って第２ラマン増幅部から第１ラマン増幅部に向かう雑
音光が阻止される。したがって、雑音光の増幅が低減で
きるので、低雑音特性が得られるようになる。
って第２ラマン増幅部から第１ラマン増幅部に向かう雑
音光が阻止される。したがって、雑音光の増幅が低減で
きるので、低雑音特性が得られるようになる。
【００７３】つぎの発明によれば、ラマン励起効率の高
い前段の第１ラマン増幅部において、可能な限りの利得
稼ぎが行われる。その結果、励起効率の低い後段の第２
ラマン増幅部では、利得が低くて済む設定を行うことが
でき、全体を通した励起効率を高めることができるよう
になる。
い前段の第１ラマン増幅部において、可能な限りの利得
稼ぎが行われる。その結果、励起効率の低い後段の第２
ラマン増幅部では、利得が低くて済む設定を行うことが
でき、全体を通した励起効率を高めることができるよう
になる。
【００７４】つぎの発明によれば、第１分散補償光ファ
イバと前記所定光ファイバによって光伝送路の分散補償
が行われる。その結果、波長分散に起因する伝送光パル
ス波形が低減されるので、高速伝送が行えるようにな
る。
イバと前記所定光ファイバによって光伝送路の分散補償
が行われる。その結果、波長分散に起因する伝送光パル
ス波形が低減されるので、高速伝送が行えるようにな
る。
【００７５】つぎの発明によれば、第１分散補償光ファ
イバと前記所定光ファイバでは、波長分散量の合計を実
質的に零分散となるように設定され、第２分散補償光フ
ァイバによって光伝送路の分散補償が行われる。したが
って、第２分散補償光ファイバの波長分散量のみを変更
することにより、柔軟に光伝送路の分散補償を行うこと
ができるようになる。
イバと前記所定光ファイバでは、波長分散量の合計を実
質的に零分散となるように設定され、第２分散補償光フ
ァイバによって光伝送路の分散補償が行われる。したが
って、第２分散補償光ファイバの波長分散量のみを変更
することにより、柔軟に光伝送路の分散補償を行うこと
ができるようになる。
【００７６】つぎの発明によれば、ラマン励起効率の高
い第２分散補償光ファイバ内で信号光のラマン増幅が行
われ、第２分散補償光ファイバの挿入損失が補償され
る。したがって、ラマン励起効率の低い第２ラマン増幅
部では、より低い励起光パワーで所定レベルの増幅信号
光が出力できるようになる。
い第２分散補償光ファイバ内で信号光のラマン増幅が行
われ、第２分散補償光ファイバの挿入損失が補償され
る。したがって、ラマン励起効率の低い第２ラマン増幅
部では、より低い励起光パワーで所定レベルの増幅信号
光が出力できるようになる。
【００７７】つぎの発明によれば、第２分散補償光ファ
イバは、第１ラマン増幅部と第２ラマン増幅部との間に
着脱可能に光コネクタ接続されている。したがって、第
２分散補償光ファイバは、光伝送路に応じた波長分散量
を持つものに交換できるので、一層柔軟に光伝送路の分
散補償を行うことができるようになる。
イバは、第１ラマン増幅部と第２ラマン増幅部との間に
着脱可能に光コネクタ接続されている。したがって、第
２分散補償光ファイバは、光伝送路に応じた波長分散量
を持つものに交換できるので、一層柔軟に光伝送路の分
散補償を行うことができるようになる。
【００７８】つぎの発明によれば、所定光ファイバとし
て、１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ、ま
たは、１．５μｍ帯零分散シングルモード光ファイバを
用いることができる。
て、１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ、ま
たは、１．５μｍ帯零分散シングルモード光ファイバを
用いることができる。
【００７９】つぎの発明によれば、励起光には、無偏光
光が用いられる。その結果、利得の偏波依存性を少なく
することができるようになる。
光が用いられる。その結果、利得の偏波依存性を少なく
することができるようになる。
【００８０】つぎの発明によれば、各励起光は、利得ス
ペクトルを調整することによって、対応する増幅部の相
互間で波長分割多重信号光に対する利得の波長依存性を
減少させるような波長関係を持つように設定される。そ
の結果、波長分割多重信号光に対する利得偏差が減少す
るので、多段光中継時の波長分割多重信号光レベル偏差
の累積が少なくなる。したがって、光中継段数を増加す
ることができ、波長分割多重信号光伝送の長距離化が可
能となる。
ペクトルを調整することによって、対応する増幅部の相
互間で波長分割多重信号光に対する利得の波長依存性を
減少させるような波長関係を持つように設定される。そ
の結果、波長分割多重信号光に対する利得偏差が減少す
るので、多段光中継時の波長分割多重信号光レベル偏差
の累積が少なくなる。したがって、光中継段数を増加す
ることができ、波長分割多重信号光伝送の長距離化が可
能となる。
【００８１】つぎの発明によれば、各励起光は、それぞ
れ波長が異なる複数の励起光で構成される。その結果、
波長分割多重信号光に対する利得偏差を一層減少させる
ことができるようになる。
れ波長が異なる複数の励起光で構成される。その結果、
波長分割多重信号光に対する利得偏差を一層減少させる
ことができるようになる。
【００８２】つぎの発明によれば、ラマン増幅媒質であ
る光ファイバには、フォトニック結晶構造が適用され
る。その結果、誘導ラマン散乱現象による光増幅性能を
様々に制御することができるようになる。
る光ファイバには、フォトニック結晶構造が適用され
る。その結果、誘導ラマン散乱現象による光増幅性能を
様々に制御することができるようになる。
【００８３】つぎの発明によれば、フォトニック結晶構
造により、光導波性能、引いてはラマン増幅性能と独立
したパラメータとして、いわゆる構造分散が光ファイバ
に与えられる。その結果、フォトニック結晶構造によっ
て、構造分散の制御の自由度が増すので、分散補償の精
度を上げることができ、光伝送路の分散補償における柔
軟性を高めることができるようになる。
造により、光導波性能、引いてはラマン増幅性能と独立
したパラメータとして、いわゆる構造分散が光ファイバ
に与えられる。その結果、フォトニック結晶構造によっ
て、構造分散の制御の自由度が増すので、分散補償の精
度を上げることができ、光伝送路の分散補償における柔
軟性を高めることができるようになる。
【図１】 この発明の実施の形態１である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態２である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態３である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態４である光増幅装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図５】 従来の光増幅装置の構成例を示す図である。
１００，２００，３００，４００ 光増幅装置、１０１
ラマン第１増幅部、１０２ ラマン第２増幅部、１１
１，３０１ 分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）、１１２，
１２４，２０１，３０２ 光アイソレータ、１１３，１
２２，４０１光カプラ、１１４，１２３，４０２ 励起
光源、１２１ １．３μｍ帯零分散シングルモード光フ
ァイバ（ＳＭＦ）。
ラマン第１増幅部、１０２ ラマン第２増幅部、１１
１，３０１ 分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）、１１２，
１２４，２０１，３０２ 光アイソレータ、１１３，１
２２，４０１光カプラ、１１４，１２３，４０２ 励起
光源、１２１ １．３μｍ帯零分散シングルモード光フ
ァイバ（ＳＭＦ）。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｈ０１Ｓ 3/30 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｊ
Ｈ０４Ｂ 10/17
Ｆターム(参考） 2H050 AC01 AC09 AC81 AD00
2K002 AA02 AB30 AB40 BA01 CA15
DA10 EB15 HA23
5F072 AB07 AK06 HH02 JJ20 QQ07
YY17
5K002 AA06 AA07 BA02 CA01 CA02
CA13 DA02 FA01 FA02
Claims (13)
- 【請求項１】 信号光が入力されるラマン増幅媒質であ
る第１分散補償光ファイバ、および前記第１分散補償光
ファイバに入力させる励起光を発生する励起光源を備え
る第１ラマン増幅部と、 前記第１ラマン増幅部の出力光を受けるラマン増幅媒質
である光ファイバであって、前記第１分散補償光ファイ
バの非線形光学効果に比べて伝送特性に支障を与えない
信号光パワーレベルの上限が高い非線形光学効果を有す
る所定光ファイバ、および前記所定光ファイバに入力さ
せる励起光を発生する励起光源を備える第２ラマン増幅
部と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項２】 前記第１ラマン増幅部と前記第２ラマン
増幅部との間に光アイソレータが介挿されていることを
特徴とする請求項１に記載の光増幅装置。 - 【請求項３】 前記第１ラマン増幅部では、非線形光学
効果が伝送特性に支障を与えない光パワーレベルの上限
まで信号光を増幅するように前記第１分散補償光ファイ
バに注入する励起光のレベルが調節されることを特徴と
する請求項１または２に記載の光増幅装置。 - 【請求項４】 前記第１分散補償光ファイバと前記所定
光ファイバは、互いの波長分散量の合計が光伝送路の波
長分散量を実質的に相殺するような波長分散量を持つよ
うに設定されていることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか一つに記載の光増幅装置。 - 【請求項５】 前記第１分散補償光ファイバと前記所定
光ファイバは、互いの波長分散量をほぼ相殺するような
波長分散量を持つように設定され、 前記第１ラマン増幅部と前記第２ラマン増幅部との間
に、光伝送路の波長分散量を実質的に相殺するような波
長分散量を有する第２分散補償光ファイバ、 を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つ
に記載の光増幅装置。 - 【請求項６】 前記第２分散補償光ファイバに入力させ
る励起光を発生する励起光源、 を備えたことを特徴とする請求項５に記載の光増幅装
置。 - 【請求項７】 前記第２分散補償光ファイバを前記第１
ラマン増幅部と前記第２ラマン増幅部との間に着脱可能
に介在させる光コネクタ、 を備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の光
増幅装置。 - 【請求項８】 前記所定光ファイバは、１．３μｍ帯零
分散シングルモード光ファイバ、または、１．５μｍ帯
零分散シングルモード光ファイバであることを特徴とす
る請求項１〜７のいずれか一つに記載の光増幅装置。 - 【請求項９】 前記励起光は、無偏光であることを特徴
とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の光増幅装
置。 - 【請求項１０】 前記各励起光源は、前記信号光が波長
分割多重信号光である場合に、対応する増幅部の相互間
で波長分割多重信号光に対する利得の波長依存性を減少
させるような波長関係を持つ励起光を発生することを特
徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の光増幅装
置。 - 【請求項１１】 前記各励起光源は、それぞれ波長が異
なる複数の励起光を発生することを特徴とする請求項１
０に記載の光増幅装置。 - 【請求項１２】 信号光が入力されるラマン増幅媒質で
ある光ファイバであってフォトニック結晶構造を含む第
１分散補償光ファイバ、および前記第１分散補償光ファ
イバに入力させる励起光を発生する励起光源を備える第
１ラマン増幅部と、 前記第１ラマン増幅部の出力光を受けるラマン増幅媒質
である光ファイバであってフォトニック結晶構造を含み
前記第１分散補償光ファイバの非線形光学効果に比べて
伝送特性に支障を与えない信号光パワーレベルの上限が
高い非線形光学効果を有する所定光ファイバ、および前
記所定光ファイバに入力させる励起光を発生する励起光
源を備える第２ラマン増幅部と、 を備えたことを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項１３】 前記フォトニック結晶構造を含むラマ
ン増幅媒質である光ファイバは、光伝送路の波長分散量
を実質的に相殺するような構造分散が与えられることを
特徴とする請求項１２に記載の光増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001342489A JP3961266B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 光増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001342489A JP3961266B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 光増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143081A true JP2003143081A (ja) | 2003-05-16 |
| JP3961266B2 JP3961266B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=19156337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001342489A Expired - Lifetime JP3961266B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 光増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3961266B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100594039B1 (ko) | 2003-12-22 | 2006-06-30 | 삼성전자주식회사 | 광대역 광원 |
| WO2009001852A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Fujikura Ltd. | 反射光耐性の優れたファイバレーザ |
| US8004753B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-08-23 | Fujikura Ltd. | Optical amplifier, fiber laser, and method of eliminating reflected light |
| JP5124490B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2013-01-23 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ |
-
2001
- 2001-11-07 JP JP2001342489A patent/JP3961266B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100594039B1 (ko) | 2003-12-22 | 2006-06-30 | 삼성전자주식회사 | 광대역 광원 |
| JP5124490B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2013-01-23 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ |
| US8548013B2 (en) | 2007-02-09 | 2013-10-01 | Fujikara Ltd. | Fiber laser |
| WO2009001852A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Fujikura Ltd. | 反射光耐性の優れたファイバレーザ |
| JPWO2009001852A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2010-08-26 | 株式会社フジクラ | 反射光耐性の優れたファイバレーザ |
| US8295314B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-10-23 | Fujikura Ltd. | Fiber laser having superior resistance to reflection light |
| JP5198292B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2013-05-15 | 株式会社フジクラ | 反射光耐性の優れたファイバレーザ |
| US8004753B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-08-23 | Fujikura Ltd. | Optical amplifier, fiber laser, and method of eliminating reflected light |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3961266B2 (ja) | 2007-08-22 |
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