JP2003177439A

JP2003177439A - 光ファイバ線路および光通信システム

Info

Publication number: JP2003177439A
Application number: JP2001376196A
Authority: JP
Inventors: Shinya Takaoka; 真也高岡; Moriaki Negishi; 司明根岸
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ラマン増幅効率を損なうことなく曲げ損失の
増加を抑制することができる光ファイバ線路を提供す
る。【解決手段】光通信システム１は、局舎１１０と局舎
１２０との間に光ファイバ線路１３０が敷設されたもの
である。光ファイバ線路１３０を構成する光ファイバ１
３１，１３２のうち、光ファイバ１３１は、ラマン増幅
用の励起光が供給される位置（局舎１１０と光ファイバ
線路１３０との接続点）から励起光伝搬経路上の所定位
置までの第１区間に敷設されている。一方、光ファイバ
１３２は、第１区間以外の第２区間に敷設されている。
第１区間の光ファイバ１３１のケーブルカットオフ波長
は、励起光波長λ_Pより短い。また、第２区間の光ファ
イバ１３２のケーブルカットオフ波長は、励起光波長λ
_Pより長く信号光波長λ_Sより短い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラマン増幅用の励
起光が供給されることにより信号光をラマン増幅する光
ファイバ線路、および、この光ファイバ線路を含む光通
信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムは、光ファイバ線路に信
号光を伝搬させることで、大容量の情報を高速に長距離
伝送することができる。この光通信システムにおいて更
なる長距離化を図るために、光ファイバ線路において信
号光を光増幅するラマン増幅器が注目されている。この
ラマン増幅器は、信号光波長より短い波長の高パワーの
励起光を光ファイバ線路に供給し、この光ファイバ線路
において３次非線形光学現象である誘導ラマン散乱現象
を利用して信号光を光増幅するものである。光ファイバ
線路が石英系の光ファイバにより構成される場合であっ
て、信号光波長が１．５５μｍ帯であるとき、この信号
光波長より約１００ｎｍ短い波長１．４５μｍ付近の励
起光が用いられる。

【０００３】また、光通信システムに用いられる光ファ
イバ線路は、信号光波長において単一モードであること
が必要であるから、信号光波長より短いカットオフ波長
を有するシングルモード光ファイバが用いられる。この
光ファイバでは、カットオフ波長より長い波長の光は単
一モードで伝搬するが、カットオフ波長より短い波長の
光は多モードで伝搬する。

【０００４】さらに、光通信システムに用いられる光フ
ァイバ線路では曲げ損失が問題となる。例えば、光ファ
イバ同士の接続部が収納される光ファイバ収納クロージ
ャ内では、光ファイバの余長部がコイル状に巻かれて収
納されている余長収納部だけでなく、その他にも光ファ
イバが曲げを受ける個所がある。特に接続部が多い加入
者系の光ファイバ線路では、曲げに因る信号光パワーの
減衰は大きな問題である。曲げ損失は、光ファイバの曲
げ部分で伝搬光が外部に漏れることに因り生じるが、一
般に、カットオフ波長が長いほど曲げ損失は小さい。し
たがって、曲げ損失を小さくするためには、カットオフ
波長は、信号光波長より短い範囲で可能な限り長い方が
好ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、光フ
ァイバ線路の曲げ損失を低減するには、カットオフ波長
は、信号光波長より短い範囲で可能な限り長い方が好ま
しい。この場合には、光ファイバ線路のカットオフ波長
は励起光波長より長くなり、その結果、信号光は単一モ
ードで光ファイバ線路を伝搬するものの、励起光は多モ
ードで光ファイバ線路を伝搬することになる。

【０００６】しかし、励起光が多モードで光ファイバ線
路を伝搬する場合、励起光のうち基底モード光は、信号
光をラマン増幅する際の増幅効率が高いが、高次モード
光は増幅効率が低い。その結果、励起光の全てが基底モ
ードで伝搬する場合と比較して、励起光が多モードで伝
搬する場合には増幅効率が低くなる。

【０００７】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、ラマン増幅効率を損なうことなく曲げ
損失の増加を抑制することができる光ファイバ線路およ
び光通信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】本発明に係る光ファイバ
線路は、信号光を伝送するとともに、ラマン増幅用の励
起光が供給されることにより信号光をラマン増幅する光
ファイバ線路であって、(1) 励起光が供給される位置か
ら、励起光が伝搬して行く経路上の所定位置までの第１
区間は、励起光の波長より短いカットオフ波長を有し、
(2) 第１区間以外の部分に含まれる第２区間は、励起光
の波長より長く信号光の波長より短いカットオフ波長を
有することを特徴とする。本発明に係る光通信システム
は、(1)信号光を伝送するとともに、ラマン増幅用の励
起光が供給されることにより信号光をラマン増幅する上
記の本発明に係る光ファイバ線路と、(2) 光ファイバ線
路に励起光を供給する励起光供給手段とを備えることを
特徴とする。

【０００９】本発明によれば、光ファイバ線路の第１区
間は、ラマン増幅用の励起光が供給される位置から励起
光伝搬経路上の所定位置までの区間であって、励起光の
パワーが充分に大きい。そして、この第１区間では、カ
ットオフ波長が励起光の波長より短いことから、励起光
が単一モードで伝搬して、信号光のラマン増幅の効率が
優れる。一方、光ファイバ線路の第２区間は、第１区間
以外の部分に含まれ、励起光が供給される位置から遠い
ことから減衰に因り励起光のパワーが小さくなってい
て、励起光が単一モードで伝搬したとしても、信号光の
ラマン増幅の効率が悪い。そして、この第２区間では、
カットオフ波長が励起光の波長より長く信号光の波長よ
り短いことから、曲げ損失が小さい。

【００１０】また、本発明に係る光ファイバ線路では、
第１区間および第２区間それぞれのカットオフ波長が当
該位置における実効的なカットオフ波長であるのが好適
である。また、複数の光ファイバが接続されて第１区間
が構成されており、これら複数の光ファイバそれぞれの
カットオフ波長が当該位置における実効的なカットオフ
波長であるのが好適である。これらの場合には、励起光
が供給される位置から遠いほど、ケーブルカットオフ波
長（または２ｍカットオフ波長）が長い光ファイバを用
いることができるので、曲げ損失を小さくすることがで
きる。

【００１１】

【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。

【００１２】（第１実施形態）先ず、本発明に係る光フ
ァイバ線路および光通信システムの第１実施形態につい
て説明する。図１は、第１実施形態に係る光通信システ
ム１の説明図である。この図には、光通信システム１の
構成が示されているだけでなく、光ファイバ線路１３０
の各位置におけるカットオフ波長の値についても示され
ている。

【００１３】この図に示される光通信システム１は、局
舎１１０と局舎１２０との間に光ファイバ線路１３０が
敷設されたものである。局舎１１０は局舎１２０に対し
て信号光の伝搬に関して上流側にある。局舎１１０内に
は、光増幅器１１１、励起光源１１２および光カプラ１
１３が設けられている。局舎１２０内には、光増幅器１
２１、励起光源１２２および光カプラ１２３が設けられ
ている。光ファイバ線路１３０は、第１区間の光ファイ
バ１３１と第２区間の光ファイバ１３２とが誘着接続さ
れて構成されている。

【００１４】光増幅器１１１および１２１それぞれは、
希土類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モジュール型の光増幅器である。信
号光波長λ_Sが１．５５μｍ帯であれば、光増幅器１１
１および１２１それぞれは、Ｅｒ元素が添加された光フ
ァイバ（ＥＤＦ: Erbium Doped Fiber）を光増幅媒体と
して用いて、波長０．９８μｍ帯または波長１．４８μ
ｍ帯の励起光をＥＤＦに供給することにより、ＥＤＦに
おいて信号光を光増幅することができる。

【００１５】励起光源１１２および１２２それぞれは、
光ファイバ線路１３０等において信号光をラマン増幅す
るための励起光を出力する。信号光波長λ_Sが１．５５
μｍ帯であれば、励起光源１１２および１２２それぞれ
から出力される励起光の波長λ_Pは１．４５μｍ付近で
ある。光カプラ１１３は、光増幅器１１１から出力され
た信号光を入力するとともに、励起光源１１２から出力
された励起光をも入力して、これら信号光と励起光とを
合波して光ファイバ線路１３０へ送出する。光カプラ１
２３は、光増幅器１２１から出力された信号光を入力す
るとともに、励起光源１２２から出力された励起光をも
入力して、これら信号光と励起光とを合波して、局舎１
２０の下流にある光ファイバ線路へ送出する。すなわ
ち、励起光源１１２および光カプラ１１３は、光ファイ
バ線路１３０に対して信号光伝搬方向と同一方向に伝搬
する励起光を供給する励起光供給手段として作用する。
同様に、励起光源１２２および光カプラ１２３は、局舎
１２０の下流にある光ファイバ線路に対して信号光伝搬
方向と同一方向に伝搬する励起光を供給する励起光供給
手段として作用する。

【００１６】光ファイバ線路１３０を構成する光ファイ
バ１３１，１３２のうち、光ファイバ１３１は、ラマン
増幅用の励起光が供給される位置（局舎１１０と光ファ
イバ線路１３０との接続点）から励起光伝搬経路上の所
定位置までの第１区間に敷設されている。一方、光ファ
イバ１３２は、第１区間以外の第２区間に敷設されてい
る。そして、第１区間の光ファイバ１３１のケーブルカ
ットオフ波長は、励起光波長λ_Pより短い。また、第２
区間の光ファイバ１３２のケーブルカットオフ波長は、
励起光波長λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短い。

【００１７】この光通信システム１は以下のように動作
する。局舎１１０内の励起光源１１２より出力されたラ
マン増幅用の励起光は、光カプラ１１３を経て光ファイ
バ線路１３０へ送出され、初めに第１区間の光ファイバ
１３１を伝搬し、続いて第２区間の光ファイバ１３２を
伝搬する。また、局舎１１０内の光増幅器１１１により
光増幅されて出力された信号光は、光カプラ１１３を経
て光ファイバ線路１３０へ送出され、初めに第１区間の
光ファイバ１３１を伝搬し、続いて第２区間の光ファイ
バ１３２を伝搬して、局舎１２０に到達する。すなわ
ち、信号光および励起光の双方とも、局舎１１０側から
局舎１２０側へ向かって光ファイバ線路１３０を伝搬す
る。

【００１８】第１区間の光ファイバ１３１を伝搬する間
の励起光のパワーは充分に大きい。また、この第１区間
の光ファイバ１３１のカットオフ波長は励起光波長λ_P
より短いことから、この光ファイバ１３１を励起光は単
一モードで伝搬する。したがって、この第１区間では、
信号光のラマン増幅の効率が優れる。

【００１９】一方、励起光が第１区間の光ファイバ１３
１を伝搬する間に減衰するから、その後に第２区間の光
ファイバ１３２を伝搬する間の励起光のパワーは小さ
い。このことから、第２区間の光ファイバ１３２では、
励起光が単一モードで伝搬したとしても、信号光のラマ
ン増幅の効率は悪い。そして、この第２区間の光ファイ
バ１３２のカットオフ波長は励起光波長λ_Pより長く信
号光波長λ_Sより短いことから、この光ファイバ１３２
の曲げ損失は小さい。

【００２０】なお、局舎１１０と局舎１２０との間の光
ファイバ線路１３０の長さは例えば５０ｋｍ〜１００ｋ
ｍである。また、ラマン増幅機能を奏する第１区間の光
ファイバ１３１の長さは例えば５ｋｍ〜４０ｋｍであ
る。

【００２１】このように、本実施形態に係る光通信シス
テム１および光ファイバ線路１３０は、ラマン増幅用の
励起光が供給される位置に近い第１区間の光ファイバ１
３１のカットオフ波長が励起光波長λ_Pより短く、第２
区間の光ファイバ１３２のカットオフ波長が励起光波長
λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短いことから、ラマン増
幅効率を損なうことなく曲げ損失の増加を抑制すること
ができる。

【００２２】（第２実施形態）次に、本発明に係る光フ
ァイバ線路および光通信システムの第２実施形態につい
て説明する。図２は、第２実施形態に係る光通信システ
ム２の説明図である。この図には、光通信システム２の
構成が示されているだけでなく、光ファイバ線路２３０
の各位置におけるカットオフ波長の値についても示され
ている。

【００２３】この図に示される光通信システム２は、局
舎２１０と局舎２２０との間に光ファイバ線路２３０が
敷設されたものである。局舎２１０は局舎２２０に対し
て信号光の伝搬に関して上流側にある。局舎２１０内に
は、光増幅器２１１、励起光源２１２および光カプラ２
１３が設けられている。局舎２２０内には、光増幅器２
２１、励起光源２２２および光カプラ２２３が設けられ
ている。光ファイバ線路２３０は、第１区間の光ファイ
バ２３１と第２区間の光ファイバ２３２とが誘着接続さ
れて構成されている。

【００２４】光増幅器２１１および２２１それぞれは、
希土類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モジュール型の光増幅器である。信
号光波長λ_Sが１．５５μｍ帯であれば、光増幅器２１
１および２２１それぞれは、ＥＤＦを光増幅媒体として
用いて、波長０．９８μｍ帯または波長１．４８μｍ帯
の励起光をＥＤＦに供給することにより、ＥＤＦにおい
て信号光を光増幅することができる。

【００２５】励起光源２１２および２２２それぞれは、
光ファイバ線路２３０等において信号光をラマン増幅す
るための励起光を出力する。信号光波長λ_Sが１．５５
μｍ帯であれば、励起光源２１２および２２２それぞれ
から出力される励起光の波長λ_Pは１．４５μｍ付近で
ある。光カプラ２１３は、局舎２１０の上流側にある光
ファイバ線路より入力した信号光を光増幅器２１１へ通
過させるとともに、励起光源２１２から出力された励起
光を入力して、局舎２１０の上流側にある光ファイバ線
路に励起光を送出する。光カプラ２２３は、光ファイバ
線路２３０より入力した信号光を光増幅器２２１へ通過
させるとともに、励起光源２２２から出力された励起光
を光ファイバ線路２３０へ送出する。すなわち、励起光
源２１２および光カプラ２１３は、局舎２１０の上流側
にある光ファイバ線路に対して信号光伝搬方向と逆の方
向に伝搬する励起光を供給する励起光供給手段として作
用する。同様に、励起光源２２２および光カプラ２２３
は、光ファイバ線路２３０に対して信号光伝搬方向と逆
の方向に伝搬する励起光を供給する励起光供給手段とし
て作用する。

【００２６】光ファイバ線路２３０を構成する光ファイ
バ２３１，２３２のうち、光ファイバ２３１は、ラマン
増幅用の励起光が供給される位置（局舎２２０と光ファ
イバ線路２３０との接続点）から励起光伝搬経路上の所
定位置までの第１区間に敷設されている。一方、光ファ
イバ２３２は、第１区間以外の第２区間に敷設されてい
る。そして、第１区間の光ファイバ２３１のケーブルカ
ットオフ波長は、励起光波長λ_Pより短い。また、第２
区間の光ファイバ２３２のケーブルカットオフ波長は、
励起光波長λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短い。

【００２７】この光通信システム１は以下のように動作
する。局舎２２０内の励起光源２２２より出力されたラ
マン増幅用の励起光は、光カプラ２２３を経て光ファイ
バ線路２３０へ送出され、初めに第１区間の光ファイバ
２３１を伝搬し、続いて第２区間の光ファイバ２３２を
伝搬する。また、局舎２１０内の光増幅器２１１により
光増幅されて出力された信号光は、光ファイバ線路２３
０へ送出され、初めに第２区間の光ファイバ２３２を伝
搬し、続いて第１区間の光ファイバ２３１を伝搬して、
局舎２２０に到達する。すなわち、信号光は局舎２１０
側から局舎２２０側へ向かって光ファイバ線路２３０を
伝搬するが、励起光は逆方向に伝搬する。

【００２８】第１区間の光ファイバ２３１を伝搬する間
の励起光のパワーは充分に大きい。また、この第１区間
の光ファイバ２３１のカットオフ波長は励起光波長λ_P
より短いことから、この光ファイバ２３１を励起光は単
一モードで伝搬する。したがって、この第１区間では、
信号光のラマン増幅の効率が優れる。

【００２９】一方、励起光が第１区間の光ファイバ２３
１を伝搬する間に減衰するから、その後に第２区間の光
ファイバ２３２を伝搬する間の励起光のパワーは小さ
い。このことから、第２区間の光ファイバ２３２では、
励起光が単一モードで伝搬したとしても、信号光のラマ
ン増幅の効率は悪い。そして、この第２区間の光ファイ
バ２３２のカットオフ波長は励起光波長λ_Pより長く信
号光波長λ_Sより短いことから、この光ファイバ２３２
の曲げ損失は小さい。

【００３０】このように、本実施形態に係る光通信シス
テム２および光ファイバ線路２３０は、ラマン増幅用の
励起光が供給される位置に近い第１区間の光ファイバ２
３１のカットオフ波長が励起光波長λ_Pより短く、第２
区間の光ファイバ２３２のカットオフ波長が励起光波長
λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短いことから、ラマン増
幅効率を損なうことなく曲げ損失の増加を抑制すること
ができる。

【００３１】（第３実施形態）次に、本発明に係る光フ
ァイバ線路および光通信システムの第３実施形態につい
て説明する。図３は、第３実施形態に係る光通信システ
ム３の説明図である。この図には、光通信システム３の
構成が示されているだけでなく、光ファイバ線路３３０
の各位置における実効的なカットオフ波長の値について
も示されている。

【００３２】この図に示される光通信システム３は、局
舎３１０と局舎３２０との間に光ファイバ線路３３０が
敷設されたものである。局舎３１０は局舎３２０に対し
て信号光の伝搬に関して上流側にある。局舎３１０内に
は、光増幅器３１１、励起光源３１２および光カプラ３
１３が設けられている。光ファイバ線路３３０は、第１
区間の光ファイバ３３１₁〜３３１₃と第２区間の光ファ
イバ３３２とが誘着接続されて構成されている。

【００３３】光増幅器３１１は、希土類元素が光導波領
域に添加された光ファイバを光増幅媒体として用いたモ
ジュール型の光増幅器である。信号光波長λ_Sが１．５
５μｍ帯であれば、光増幅器３１１は、ＥＤＦを光増幅
媒体として用いて、波長０．９８μｍ帯または波長１．
４８μｍ帯の励起光をＥＤＦに供給することにより、Ｅ
ＤＦにおいて信号光を光増幅することができる。

【００３４】励起光源３１２は、光ファイバ線路３３０
において信号光をラマン増幅するための励起光を出力す
る。信号光波長λ_Sが１．５５μｍ帯であれば、励起光
源３１２から出力される励起光の波長λ_Pは１．４５μ
ｍ付近である。光カプラ３１３は、光増幅器３１１から
出力された信号光を入力するとともに、励起光源３１２
から出力された励起光をも入力して、これら信号光と励
起光とを合波して光ファイバ線路３３０へ送出する。す
なわち、励起光源３１２および光カプラ３１３は、光フ
ァイバ線路３３０に対して信号光伝搬方向と同一方向に
伝搬する励起光を供給する励起光供給手段として作用す
る。

【００３５】光ファイバ線路３３０を構成する光ファイ
バ３３１₁〜３３１₃および３３２のうち、光ファイバ３
３１₁〜３３１₃それぞれは、ラマン増幅用の励起光が供
給される位置（局舎３１０と光ファイバ線路３３０との
接続点）から励起光伝搬経路上の所定位置までの第１区
間に順に敷設されている。一方、光ファイバ３３２は、
第１区間以外の第２区間に敷設されている。そして、第
１区間の光ファイバ３３１₁〜３３１₃それぞれのカット
オフ波長は、励起光波長λ_Pより短い。また、第２区間
の光ファイバ３３２のカットオフ波長は、励起光波長λ
_Pより長く信号光波長λ_Sより短い。

【００３６】光ファイバ３３１₁〜３３１₃および３３２
それぞれの上記カットオフ波長は、ケーブルカットオフ
波長（または２ｍカットオフ波長）であってもよいが、
各々が敷設されている位置における実効的なカットオフ
波長であるのが好適である。すなわち、光ファイバのカ
ットオフ波長は距離依存性を有しており、距離が長いほ
どカットオフ波長は短波長側にシフトする。したがっ
て、各光ファイバが敷設されている位置における実効的
なカットオフ波長は、その光ファイバのケーブルカット
オフ波長（または２ｍカットオフ波長）より短くなる。

【００３７】そこで、本実施形態では、光ファイバ３３
１₁〜３３１₃それぞれが敷設されている位置において実
効的なカットオフ波長が励起光波長λ_Pより短くなるよ
うにして、光ファイバ３３１₁としてケーブルカットオ
フ波長λ_cc1が長いものを用い、光ファイバ３３１₂とし
てケーブルカットオフ波長λ_cc2が長いものを用い、ま
た、光ファイバ３３１₃としてケーブルカットオフ波長
λ_cc3が長いものを用いる。このとき、光ファイバ３３
１₁〜３３１₃それぞれのケーブルカットオフ波長λ _cc1
〜λ_cc3は、励起光波長λ_Pより長く、また、信号光波長
λ_Sより長くてもよい。

【００３８】また、光ファイバ３３２が敷設されている
位置において実効的なカットオフ波長が励起光波長λ_P
より長く信号光波長λ_Sより短くなるようにして、光フ
ァイバ３３２としてケーブルカットオフ波長λ_ccNが長
いものを用いる。光ファイバ３３２のケーブルカットオ
フ波長λ_ccNは信号光波長λ_Sより長い。

【００３９】この光通信システム３は以下のように動作
する。局舎３１０内の励起光源３１２より出力されたラ
マン増幅用の励起光は、光カプラ３１３を経て光ファイ
バ線路３３０へ送出され、初めに第１区間の光ファイバ
３３１₁〜３３１₃を順次に伝搬し、続いて第２区間の光
ファイバ３３２を伝搬する。また、局舎３１０内の光増
幅器３１１により光増幅されて出力された信号光は、光
カプラ３１３を経て光ファイバ線路３３０へ送出され、
初めに第１区間の光ファイバ３３１₁〜３３１₃を順次に
伝搬し、続いて第２区間の光ファイバ３３２を伝搬し
て、局舎３２０に到達する。すなわち、信号光および励
起光の双方とも、局舎３１０側から局舎３２０側へ向か
って光ファイバ線路３３０を伝搬する。

【００４０】第１区間の光ファイバ３３１₁〜３３１₃そ
れぞれを伝搬する間の励起光のパワーは充分に大きい。
また、この第１区間の光ファイバ３３１₁〜３３１₃それ
ぞれの実効的なカットオフ波長は励起光波長λ_Pより短
いことから、これらの光ファイバ３３１₁〜３３１₃それ
ぞれを励起光は単一モードで伝搬する。したがって、こ
の第１区間では、信号光のラマン増幅の効率が優れる。

【００４１】一方、励起光が第１区間の光ファイバ３３
１₁〜３３１₃を伝搬する間に減衰するから、その後に第
２区間の光ファイバ３３２を伝搬する間の励起光のパワ
ーは小さい。このことから、第２区間の光ファイバ３３
２では、励起光が単一モードで伝搬したとしても、信号
光のラマン増幅の効率は悪い。そして、この第２区間の
光ファイバ３３２の実効的なカットオフ波長は励起光波
長λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短いことから、この光
ファイバ３３２の曲げ損失は小さい。

【００４２】このように、本実施形態に係る光通信シス
テム３および光ファイバ線路３３０は、ラマン増幅用の
励起光が供給される位置に近い第１区間の光ファイバ３
３１ ₁〜３３１₃それぞれの実効的なカットオフ波長が励
起光波長λ_Pより短く、第２区間の光ファイバ３３２の
実効的なカットオフ波長が励起光波長λ_Pより長く信号
光波長λ_Sより短いことから、ラマン増幅効率を損なう
ことなく曲げ損失の増加を抑制することができる。

【００４３】特に本実施形態では、光ファイバ３３１₁
〜３３１₃それぞれが敷設されている位置において実効
的なカットオフ波長が励起光波長λ_Pより短くなるよう
にして、光ファイバ３３１₁〜３３１₃としてケーブルカ
ットオフ波長が長いものを用いている。また、光ファイ
バ３３２が敷設されている位置において実効的なカット
オフ波長が励起光波長λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短
くなるようにして、光ファイバ３３２としてケーブルカ
ットオフ波長が長いものを用いている。このように、第
１実施形態の場合と比較して、本実施形態では、光ファ
イバ３３１₁〜３３１₃および３３２それぞれのケーブル
カットオフ波長を長くすることができる。このことか
ら、曲げ損失を小さくすることができる。

【００４４】（第４実施形態）次に、本発明に係る光フ
ァイバ線路および光通信システムの第４実施形態につい
て説明する。図４は、第４実施形態に係る光通信システ
ム４の説明図である。この図には、光通信システム４の
構成が示されているだけでなく、光ファイバ線路４３０
の各位置における実効的なカットオフ波長の値について
も示されている。

【００４５】この図に示される光通信システム４は、局
舎４１０と局舎４２０との間に光ファイバ線路４３０が
敷設されたものである。局舎４１０は局舎４２０に対し
て信号光の伝搬に関して上流側にある。局舎４２０内に
は、光増幅器４２１、励起光源４２２および光カプラ４
２３が設けられている。光ファイバ線路４３０は、第１
区間の光ファイバ４３１₁〜４３１₃と第２区間の光ファ
イバ４３２とが誘着接続されて構成されている。

【００４６】光増幅器４２１は、希土類元素が光導波領
域に添加された光ファイバを光増幅媒体として用いたモ
ジュール型の光増幅器である。信号光波長λ_Sが１．５
５μｍ帯であれば、光増幅器４２１は、ＥＤＦを光増幅
媒体として用いて、波長０．９８μｍ帯または波長１．
４８μｍ帯の励起光をＥＤＦに供給することにより、Ｅ
ＤＦにおいて信号光を光増幅することができる。

【００４７】励起光源４２２は、光ファイバ線路４３０
において信号光をラマン増幅するための励起光を出力す
る。信号光波長λ_Sが１．５５μｍ帯であれば、励起光
源４２２から出力される励起光の波長λ_Pは１．４５μ
ｍ付近である。光カプラ４２３は、光ファイバ伝送路４
３０より入力した信号光を光増幅器４２１へ通過させる
とともに、励起光源４２２から出力された励起光を光フ
ァイバ線路４３０へ送出する。すなわち、励起光源４２
２および光カプラ４２３は、光ファイバ線路４３０に対
して信号光伝搬方向と逆の方向に伝搬する励起光を供給
する励起光供給手段として作用する。

【００４８】光ファイバ線路４３０を構成する光ファイ
バ４３１₁〜４３１₃および４３２のうち、光ファイバ４
３１₁〜４３１₃それぞれは、ラマン増幅用の励起光が供
給される位置（局舎４２０と光ファイバ線路４３０との
接続点）から励起光伝搬経路上の所定位置までの第１区
間に順に敷設されている。一方、光ファイバ４３２は、
第１区間以外の第２区間に敷設されている。そして、第
１区間の光ファイバ４３１₁〜４３１₃それぞれのカット
オフ波長は、励起光波長λ_Pより短い。また、第２区間
の光ファイバ４３２のカットオフ波長は、励起光波長λ
_Pより長く信号光波長λ_Sより短い。

【００４９】光ファイバ４３１₁〜４３１₃および４３２
それぞれの上記カットオフ波長は、ケーブルカットオフ
波長（または２ｍカットオフ波長）であってもよいが、
各々が敷設されている位置における実効的なカットオフ
波長であるのが好適である。すなわち、光ファイバのカ
ットオフ波長は距離依存性を有しており、距離が長いほ
どカットオフ波長は短波長側にシフトする。したがっ
て、各光ファイバが敷設されている位置における実効的
なカットオフ波長は、その光ファイバのケーブルカット
オフ波長（または２ｍカットオフ波長）より短くなる。

【００５０】そこで、本実施形態では、光ファイバ４３
１₁〜４３１₃それぞれが敷設されている位置において実
効的なカットオフ波長が励起光波長λ_Pより短くなるよ
うにして、光ファイバ４３１₁としてケーブルカットオ
フ波長λ_cc1が長いものを用い、光ファイバ４３１₂とし
てケーブルカットオフ波長λ_cc2が長いものを用い、ま
た、光ファイバ４３１₃としてケーブルカットオフ波長
λ_cc3が長いものを用いる。このとき、光ファイバ４３
１₁〜４３１₃それぞれのケーブルカットオフ波長λ _cc1
〜λ_cc3は、励起光波長λ_Pより長く、また、信号光波長
λ_Sより長くてもよい。

【００５１】また、光ファイバ４３２が敷設されている
位置において実効的なカットオフ波長が励起光波長λ_P
より長く信号光波長λ_Sより短くなるようにして、光フ
ァイバ４３２としてケーブルカットオフ波長λ_ccNが長
いものを用いる。光ファイバ４３２のケーブルカットオ
フ波長λ_ccNは信号光波長λ_Sより長い。

【００５２】この光通信システム４は以下のように動作
する。局舎４２０内の励起光源４２２より出力されたラ
マン増幅用の励起光は、光カプラ４２３を経て光ファイ
バ線路４３０へ送出され、初めに第１区間の光ファイバ
４３１₁〜４３１₃を順次に伝搬し、続いて第２区間の光
ファイバ４３２を伝搬する。また、局舎４１０より出力
された信号光は、光ファイバ線路３３０へ送出され、初
めに第２区間の光ファイバ４３２を伝搬して、続いて第
１区間の光ファイバ４３１₃，４３１₂および４３１₁を
順次に伝搬し、局舎４２０に到達する。すなわち、信号
光は局舎４１０側から局舎４２０側へ向かって光ファイ
バ線路４３０を伝搬するが、励起光は逆方向に伝搬す
る。

【００５３】第１区間の光ファイバ４３１₁〜４３１₃そ
れぞれを伝搬する間の励起光のパワーは充分に大きい。
また、この第１区間の光ファイバ４３１₁〜４３１₃それ
ぞれの実効的なカットオフ波長は励起光波長λ_Pより短
いことから、これらの光ファイバ４３１₁〜４３１₃それ
ぞれを励起光は単一モードで伝搬する。したがって、こ
の第１区間では、信号光のラマン増幅の効率が優れる。

【００５４】一方、励起光が第１区間の光ファイバ４３
１₁〜４３１₃を伝搬する間に減衰するから、その後に第
２区間の光ファイバ４３２を伝搬する間の励起光のパワ
ーは小さい。このことから、第２区間の光ファイバ４３
２では、励起光が単一モードで伝搬したとしても、信号
光のラマン増幅の効率は悪い。そして、この第２区間の
光ファイバ４３２の実効的なカットオフ波長は励起光波
長λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短いことから、この光
ファイバ４３２の曲げ損失は小さい。

【００５５】このように、本実施形態に係る光通信シス
テム４および光ファイバ線路４３０は、ラマン増幅用の
励起光が供給される位置に近い第１区間の光ファイバ４
３１ ₁〜４３１₃それぞれの実効的なカットオフ波長が励
起光波長λ_Pより短く、第２区間の光ファイバ４３２の
実効的なカットオフ波長が励起光波長λ_Pより長く信号
光波長λ_Sより短いことから、ラマン増幅効率を損なう
ことなく曲げ損失の増加を抑制することができる。

【００５６】特に本実施形態では、光ファイバ４３１₁
〜４３１₃それぞれが敷設されている位置において実効
的なカットオフ波長が励起光波長λ_Pより短くなるよう
にして、光ファイバ４３１₁〜４３１₃としてケーブルカ
ットオフ波長が長いものを用いている。また、光ファイ
バ４３２が敷設されている位置において実効的なカット
オフ波長が励起光波長λ_Pより長く信号光波長λ_Sより短
くなるようにして、光ファイバ４３２としてケーブルカ
ットオフ波長が長いものを用いている。このように、第
３実施形態の場合と比較して、本実施形態では、光ファ
イバ４３１₁〜４３１₃および４３２それぞれのケーブル
カットオフ波長を長くすることができる。このことか
ら、曲げ損失を小さくすることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、光ファイバ線路の第１区間は、ラマン増幅用の
励起光が供給される位置から励起光伝搬経路上の所定位
置までの区間であって、励起光のパワーが充分に大き
い。そして、この第１区間では、カットオフ波長が励起
光の波長より短いことから、励起光が単一モードで伝搬
して、信号光のラマン増幅の効率が優れる。一方、光フ
ァイバ線路の第２区間は、第１区間以外の部分に含ま
れ、励起光が供給される位置から遠いことから減衰に因
り励起光のパワーが小さくなっていて、励起光が単一モ
ードで伝搬したとしても、信号光のラマン増幅の効率が
悪い。そして、この第２区間では、カットオフ波長が励
起光の波長より長く信号光の波長より短いことから、曲
げ損失が小さい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る光通信システム１の説明図
である。

【図２】第２実施形態に係る光通信システム２の説明図
である。

【図３】第３実施形態に係る光通信システム３の説明図
である。

【図４】第４実施形態に係る光通信システム４の説明図
である。

【符号の説明】

１〜４…光通信システム、１１０…上流側局舎、１１１
…光増幅器、１１２…励起光源、１１３…光カプラ、１
２０…下流側局舎、１２１…光増幅器、１２２…励起光
源、１２３…光カプラ、１３０…光ファイバ線路、１３
１…第１区間の光ファイバ、１３２…第２区間の光ファ
イバ、２１０…上流側局舎、２１１…光増幅器、２１２
…励起光源、２１３…光カプラ、２２０…下流側局舎、
２２１…光増幅器、２２２…励起光源、２２３…光カプ
ラ、２３０…光ファイバ線路、２３１…第１区間の光フ
ァイバ、２３２…第２区間の光ファイバ、３１０…上流
側局舎、３１１…光増幅器、３１２…励起光源、３１３
…光カプラ、３２０…下流側局舎、３３０…光ファイバ
線路、３３１…第１区間の光ファイバ、３３２…第２区
間の光ファイバ、４１０…上流側局舎、４２０…下流側
局舎、４２１…光増幅器、４２２…励起光源、４２３…
光カプラ、４３０…光ファイバ線路、４３１…第１区間
の光ファイバ、４３２…第２区間の光ファイバ。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号光を伝送するとともに、ラマン増幅
用の励起光が供給されることにより前記信号光をラマン
増幅する光ファイバ線路であって、前記励起光が供給される位置から、前記励起光が伝搬し
て行く経路上の所定位置までの第１区間は、前記励起光
の波長より短いカットオフ波長を有し、前記第１区間以外の部分に含まれる第２区間は、前記励
起光の波長より長く前記信号光の波長より短いカットオ
フ波長を有することを特徴とする光ファイバ線路。
【請求項２】前記第１区間および前記第２区間それぞ
れの前記カットオフ波長が当該位置における実効的なカ
ットオフ波長であることを特徴とする請求項１記載の光
ファイバ線路。
【請求項３】複数の光ファイバが接続されて前記第１
区間が構成されており、前記複数の光ファイバそれぞれ
の前記カットオフ波長が当該位置における実効的なカッ
トオフ波長であることを特徴とする請求項１記載の光フ
ァイバ線路。
【請求項４】信号光を伝送するとともに、ラマン増幅
用の励起光が供給されることにより前記信号光をラマン
増幅する請求項１記載の光ファイバ線路と、前記光ファイバ線路に前記励起光を供給する励起光供給
手段とを備えることを特徴とする光通信システム。