JP2003198465A - ラマン増幅器および光伝送システム - Google Patents
ラマン増幅器および光伝送システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】信号光の波長帯域内に混在する励起光が原因と
なって生じる特性劣化を低減することのできるラマン増
幅器および光伝送システムを提供する。 【解決手段】本発明のラマン増幅器１０は、信号光の波
長帯域に重なる波長帯域を持つ励起光Ｐ1〜ＰMを発生す
る励起光源１１と、励起光Ｐ1〜ＰMを光伝送路１に後方
励起光として供給する合波部１２と、合波部１２をポー
トａからポートｂに透過した光に含まれる励起光のレー
リー散乱光を抑圧する光フィルタ１３とを備えて構成さ
れる。
なって生じる特性劣化を低減することのできるラマン増
幅器および光伝送システムを提供する。 【解決手段】本発明のラマン増幅器１０は、信号光の波
長帯域に重なる波長帯域を持つ励起光Ｐ1〜ＰMを発生す
る励起光源１１と、励起光Ｐ1〜ＰMを光伝送路１に後方
励起光として供給する合波部１２と、合波部１２をポー
トａからポートｂに透過した光に含まれる励起光のレー
リー散乱光を抑圧する光フィルタ１３とを備えて構成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路上の増幅
媒体に励起光を供給して信号光をラマン増幅するラマン
増幅器および光伝送システムに関し、特に、信号光の波
長帯域内に混在する励起光が原因となって生じる特性劣
化を低減させるための技術に関する。
媒体に励起光を供給して信号光をラマン増幅するラマン
増幅器および光伝送システムに関し、特に、信号光の波
長帯域内に混在する励起光が原因となって生じる特性劣
化を低減させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】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、タイミング再生(retiming)、波
形等化(reshaping)および識別再生(regenerating)を行
う光再生中継器を用いて伝送を行っていた。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。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
共に大幅なコストダウンが見込まれる。
号を電気信号に変換し、タイミング再生(retiming)、波
形等化(reshaping)および識別再生(regenerating)を行
う光再生中継器を用いて伝送を行っていた。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。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
共に大幅なコストダウンが見込まれる。
【０００３】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本の伝送路に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（ＷＤ
Ｍ）光伝送方式が注目されている。上記の光増幅中継伝
送方式とＷＤＭ光伝送方式とを組み合わせたＷＤＭ光増
幅中継伝送方式においては、光増幅器を用いてＷＤＭ信
号光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。
る方法のひとつとして、１本の伝送路に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（ＷＤ
Ｍ）光伝送方式が注目されている。上記の光増幅中継伝
送方式とＷＤＭ光伝送方式とを組み合わせたＷＤＭ光増
幅中継伝送方式においては、光増幅器を用いてＷＤＭ信
号光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。
【０００４】図２５は、一般的なＷＤＭ光増幅中継伝送
システムの構成例を示す図である。図２５のシステム
は、例えば、光送信局１０１と、光受信局１０２と、そ
れら送受信局間を接続する光伝送路１０３と、この光伝
送路１０３の途中に所要の間隔で配置される複数の光中
継器１０４とから構成される。光送信局１０１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）１０１Ａと、複数の光信号を波長多重する
合波器１０１Ｂと、合波器１０１ＢからのＷＤＭ信号光
を所要のレベルに増幅して光伝送路１０３に出力するポ
ストアンプ１０１Ｃとを有する。光受信局１０２は、光
伝送路１０３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１０２Ｃと、プ
リアンプ１０２Ｃ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１０２Ｂ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）１０２Ａとを
有する。光伝送路１０３は、光送信局１０１および光受
信局１０２の間をそれぞれ接続する複数の中継区間を有
する。光送信局１０１から送信されたＷＤＭ信号光は、
光伝送路１０３を伝搬し、中継区間ごとに配置される光
中継器１０４にて光増幅され、再び光伝送路１０３を伝
搬し、それを繰り返して光受信局１０２まで伝送され
る。
システムの構成例を示す図である。図２５のシステム
は、例えば、光送信局１０１と、光受信局１０２と、そ
れら送受信局間を接続する光伝送路１０３と、この光伝
送路１０３の途中に所要の間隔で配置される複数の光中
継器１０４とから構成される。光送信局１０１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）１０１Ａと、複数の光信号を波長多重する
合波器１０１Ｂと、合波器１０１ＢからのＷＤＭ信号光
を所要のレベルに増幅して光伝送路１０３に出力するポ
ストアンプ１０１Ｃとを有する。光受信局１０２は、光
伝送路１０３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１０２Ｃと、プ
リアンプ１０２Ｃ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１０２Ｂ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）１０２Ａとを
有する。光伝送路１０３は、光送信局１０１および光受
信局１０２の間をそれぞれ接続する複数の中継区間を有
する。光送信局１０１から送信されたＷＤＭ信号光は、
光伝送路１０３を伝搬し、中継区間ごとに配置される光
中継器１０４にて光増幅され、再び光伝送路１０３を伝
搬し、それを繰り返して光受信局１０２まで伝送され
る。
【０００５】上記のようなＷＤＭ光増幅中継伝送システ
ムの光中継器１０４には、例えば、エルビウムドープ光
ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が一般に用いられる。この
ＥＤＦＡの利得波長帯域は１．５５μｍ帯（Ｃバンド）
であり、その利得帯域を長波長側へシフトしたＧＳ−Ｅ
ＤＦＡ（Gain shifted-EDFA）の利得波長帯域は１．５
８μｍ帯（Ｌバンド）である。ＥＤＦＡおよびＧＳ−Ｅ
ＤＦＡの各利得波長帯域幅は３０ｎｍ以上あり、Ｃバン
ドおよびＬバンドに対応した合分波器を利用して２つの
信号光波長帯域を併用することにより、６０ｎｍ以上の
波長帯域幅を持つＷＤＭ信号光の増幅中継伝送を実現す
ることが可能である。
ムの光中継器１０４には、例えば、エルビウムドープ光
ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が一般に用いられる。この
ＥＤＦＡの利得波長帯域は１．５５μｍ帯（Ｃバンド）
であり、その利得帯域を長波長側へシフトしたＧＳ−Ｅ
ＤＦＡ（Gain shifted-EDFA）の利得波長帯域は１．５
８μｍ帯（Ｌバンド）である。ＥＤＦＡおよびＧＳ−Ｅ
ＤＦＡの各利得波長帯域幅は３０ｎｍ以上あり、Ｃバン
ドおよびＬバンドに対応した合分波器を利用して２つの
信号光波長帯域を併用することにより、６０ｎｍ以上の
波長帯域幅を持つＷＤＭ信号光の増幅中継伝送を実現す
ることが可能である。
【０００６】また、近年、上記のような光伝送システム
などへのラマン増幅の適用が盛んに検討されている。ラ
マン増幅は、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）が添加された
シリカ（ＳｉＯ2）系光ファイバを増幅媒体とする場
合、励起光の周波数よりも１３．２ＴＨｚ低い周波数に
利得ピークを持つ特性を有する。このため、励起光の波
長よりも長波長側にラマン利得が生じ、例えば１．４５
μｍの励起光波長に対してそのラマン利得のピーク波長
は約１００ｎｍ長波長側にシフトした１．５５μｍとな
る。したがって、ラマン増幅は、複数の励起光波長を選
択して励起光パワーを調整することにより、利得波長帯
域および帯域幅を自由に設定することができる。つま
り、ラマン増幅において、要求される信号光波長に対し
て増幅機能を実現するためには、ラマン利得のシフト周
波数を考慮して励起光の波長を設定できることが重要で
ある。また、異なる発振中心波長を持つ複数の励起光を
用いることによって、ラマン増幅の利得波長特性を平坦
化することも可能である。
などへのラマン増幅の適用が盛んに検討されている。ラ
マン増幅は、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）が添加された
シリカ（ＳｉＯ2）系光ファイバを増幅媒体とする場
合、励起光の周波数よりも１３．２ＴＨｚ低い周波数に
利得ピークを持つ特性を有する。このため、励起光の波
長よりも長波長側にラマン利得が生じ、例えば１．４５
μｍの励起光波長に対してそのラマン利得のピーク波長
は約１００ｎｍ長波長側にシフトした１．５５μｍとな
る。したがって、ラマン増幅は、複数の励起光波長を選
択して励起光パワーを調整することにより、利得波長帯
域および帯域幅を自由に設定することができる。つま
り、ラマン増幅において、要求される信号光波長に対し
て増幅機能を実現するためには、ラマン利得のシフト周
波数を考慮して励起光の波長を設定できることが重要で
ある。また、異なる発振中心波長を持つ複数の励起光を
用いることによって、ラマン増幅の利得波長特性を平坦
化することも可能である。
【０００７】具体的には、例えば、「Y. Emori, et a
l., "100nm bandwidth flat gain Raman amplifiers pu
mped and gain-equalized by 12- wavelength-channel
WDM high power laser diodes", OFC'99, PD19, 199
9.」等に示さたラマン増幅器においては、励起光パワー
およびその発振波長を調整することにより、その利得波
長帯域幅として１００ｎｍ程度を確保している。このよ
うな従来のラマン増幅器は、図２６の一例に示すよう
に、増幅媒体としての光ファイバ２０１に対して、励起
光源２０２からの励起光が信号光の伝搬方向とは逆方向
に伝搬するように供給される構成が一般的である。この
構成例では、励起光を光ファイバ２０１に与える合波器
２０３として、ポート毎に透過する波長が異なる波長合
成器（ＷＤＭカプラ）が適用されている。上記のような
従来のラマン増幅器では、図２７に示すように、波長の
異なる複数の励起光Ｐ1〜ＰKと、波長の異なる複数の信
号光Ｓ1〜ＳLとがラマン利得のシフト周波数に応じてそ
れぞれ配置され、励起光の波長帯域λP1〜λPKと信号光
の波長帯域λS1〜λSLとが異なる領域に分けられた波長
配置となっている。
l., "100nm bandwidth flat gain Raman amplifiers pu
mped and gain-equalized by 12- wavelength-channel
WDM high power laser diodes", OFC'99, PD19, 199
9.」等に示さたラマン増幅器においては、励起光パワー
およびその発振波長を調整することにより、その利得波
長帯域幅として１００ｎｍ程度を確保している。このよ
うな従来のラマン増幅器は、図２６の一例に示すよう
に、増幅媒体としての光ファイバ２０１に対して、励起
光源２０２からの励起光が信号光の伝搬方向とは逆方向
に伝搬するように供給される構成が一般的である。この
構成例では、励起光を光ファイバ２０１に与える合波器
２０３として、ポート毎に透過する波長が異なる波長合
成器（ＷＤＭカプラ）が適用されている。上記のような
従来のラマン増幅器では、図２７に示すように、波長の
異なる複数の励起光Ｐ1〜ＰKと、波長の異なる複数の信
号光Ｓ1〜ＳLとがラマン利得のシフト周波数に応じてそ
れぞれ配置され、励起光の波長帯域λP1〜λPKと信号光
の波長帯域λS1〜λSLとが異なる領域に分けられた波長
配置となっている。
【０００８】また、例えば、矢野他による「３バンドＷ
ＤＭ伝送におけるＳＲＳロスと補償法の検討」（2000年
電子情報通信学会ソサエティ大会, B-10-167）等におい
ては、ラマン増幅器とＥＤＦＡを組み合わせたハイブリ
ッド増幅器が提案されている。このハイブリッド増幅器
では、図２８に示すように、ラマン増幅用の励起光を増
幅媒体に与える合波器として光サーキュレータ２０４を
適用した構成が記載されている。
ＤＭ伝送におけるＳＲＳロスと補償法の検討」（2000年
電子情報通信学会ソサエティ大会, B-10-167）等におい
ては、ラマン増幅器とＥＤＦＡを組み合わせたハイブリ
ッド増幅器が提案されている。このハイブリッド増幅器
では、図２８に示すように、ラマン増幅用の励起光を増
幅媒体に与える合波器として光サーキュレータ２０４を
適用した構成が記載されている。
【０００９】さらに、大容量長距離伝送システムを実現
するためには信号光の波長帯域幅の一層の拡大が重要で
ある。この信号光の広帯域化を実現するため、本出願人
は、ラマン増幅を適用したシステムについて、例えば図
２９に示すように、励起光の波長帯域λP1〜λPMの一部
が信号光の波長帯域λS1〜λSNに重なり、同じ波長領域
内に励起光と信号光が混在する配置が有効であることを
提案している（例えば特願２００１−０３００５３号等
参照）。このような場合にも、励起光を増幅媒体に与え
る合波器として、前述したような波長帯域に制限のない
光サーキュレータなどを適用することが有効である。
するためには信号光の波長帯域幅の一層の拡大が重要で
ある。この信号光の広帯域化を実現するため、本出願人
は、ラマン増幅を適用したシステムについて、例えば図
２９に示すように、励起光の波長帯域λP1〜λPMの一部
が信号光の波長帯域λS1〜λSNに重なり、同じ波長領域
内に励起光と信号光が混在する配置が有効であることを
提案している（例えば特願２００１−０３００５３号等
参照）。このような場合にも、励起光を増幅媒体に与え
る合波器として、前述したような波長帯域に制限のない
光サーキュレータなどを適用することが有効である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のラマン増幅を適用した光伝送技術について
は、信号光の広帯域化に伴う次のような問題点が考えら
れる。すなわち、信号光の波長帯域幅が拡大されると、
それに応じてラマン増幅用の励起光の波長帯域幅も広が
り、上述の図２９に例示したように同じ波長領域内に信
号光と励起光が混在するようになる。この場合、図２８
に示したような光サーキュレータ２０４などの合波器を
用いた後方励起型の構成では、励起光のレーリー散乱が
原因となって線形クロストークや非線形クロストーク等
が発生する可能性がある。
ような従来のラマン増幅を適用した光伝送技術について
は、信号光の広帯域化に伴う次のような問題点が考えら
れる。すなわち、信号光の波長帯域幅が拡大されると、
それに応じてラマン増幅用の励起光の波長帯域幅も広が
り、上述の図２９に例示したように同じ波長領域内に信
号光と励起光が混在するようになる。この場合、図２８
に示したような光サーキュレータ２０４などの合波器を
用いた後方励起型の構成では、励起光のレーリー散乱が
原因となって線形クロストークや非線形クロストーク等
が発生する可能性がある。
【００１１】具体的には、励起光源から合波器を介して
増幅媒体に供給された後方励起光が増幅媒体内を伝搬す
る際に、その励起光と同一の波長のレーリー散乱光が発
生して信号光と同じ方向に伝搬する。この励起光のレー
リー散乱光は、その波長が信号光の波長帯域外にある場
合には増幅媒体の伝送損失により減衰されるが、信号光
の波長帯域内にある場合には、ラマン利得を受けるため
伝送損失は補償され、そのパワーを保った状態で増幅媒
体内を伝搬する。例えば、信号光の波長帯域内に混在す
る波長を持つ励起光のパワーが２０ｄＢｍ（１００ｍ
Ｗ）であるとき、レーリー散乱により合波器へと戻って
くる光のパワーは約−１０ｄＢｍ（０．１ｍＷ）になる
場合があり、ある程度のパワーを保持したレーリー散乱
光が信号光と伴に合波器を通過することになる。
増幅媒体に供給された後方励起光が増幅媒体内を伝搬す
る際に、その励起光と同一の波長のレーリー散乱光が発
生して信号光と同じ方向に伝搬する。この励起光のレー
リー散乱光は、その波長が信号光の波長帯域外にある場
合には増幅媒体の伝送損失により減衰されるが、信号光
の波長帯域内にある場合には、ラマン利得を受けるため
伝送損失は補償され、そのパワーを保った状態で増幅媒
体内を伝搬する。例えば、信号光の波長帯域内に混在す
る波長を持つ励起光のパワーが２０ｄＢｍ（１００ｍ
Ｗ）であるとき、レーリー散乱により合波器へと戻って
くる光のパワーは約−１０ｄＢｍ（０．１ｍＷ）になる
場合があり、ある程度のパワーを保持したレーリー散乱
光が信号光と伴に合波器を通過することになる。
【００１２】このようなレーリー散乱光は、例えば光伝
送路を増幅媒体として分布型ラマン増幅を行う光増幅中
継伝送システムの場合、各中継区間で発生することにな
るため、伝送距離が増加するにつれてレーリー散乱光が
累積されて大きなパワーを持つようになる。例えば、上
記の場合について、１中継区間を５０ｋｍとして１００
中継した後に累積されるレーリー散乱光のパワーは１０
ｄＢｍ（１０ｍＷ）程度になる。したがって、このよう
なレーリー散乱光に隣接する波長の信号光は、線形クロ
ストークによって光ＳＮ比が劣化してしまうことが考え
られる。
送路を増幅媒体として分布型ラマン増幅を行う光増幅中
継伝送システムの場合、各中継区間で発生することにな
るため、伝送距離が増加するにつれてレーリー散乱光が
累積されて大きなパワーを持つようになる。例えば、上
記の場合について、１中継区間を５０ｋｍとして１００
中継した後に累積されるレーリー散乱光のパワーは１０
ｄＢｍ（１０ｍＷ）程度になる。したがって、このよう
なレーリー散乱光に隣接する波長の信号光は、線形クロ
ストークによって光ＳＮ比が劣化してしまうことが考え
られる。
【００１３】また、上述したように信号光の波長帯域内
に混在する励起光のレーリー散乱光は累積してパワーが
増大するため、例えば図３０に示すように、このレーリ
ー散乱光と信号光との間で４光波混合が発生する可能性
もある。通常、光中継器の出力における１チャネルあた
りの信号光パワーは−１０ｄＢｍ程度であり、これより
も累積した励起光のレーリー散乱光パワーは遥かに大き
くなり得るため、非線形光学効果の１つである４光波混
合が発生することが考えられる。新たに発生した４光波
混合光と既存の信号光とのビート雑音が光受信器のベー
スバンド帯域内に入るような場合には、パワークロスト
ークよりも遥かに大きな伝送特性の劣化を引き起こして
しまうことになる。
に混在する励起光のレーリー散乱光は累積してパワーが
増大するため、例えば図３０に示すように、このレーリ
ー散乱光と信号光との間で４光波混合が発生する可能性
もある。通常、光中継器の出力における１チャネルあた
りの信号光パワーは−１０ｄＢｍ程度であり、これより
も累積した励起光のレーリー散乱光パワーは遥かに大き
くなり得るため、非線形光学効果の１つである４光波混
合が発生することが考えられる。新たに発生した４光波
混合光と既存の信号光とのビート雑音が光受信器のベー
スバンド帯域内に入るような場合には、パワークロスト
ークよりも遥かに大きな伝送特性の劣化を引き起こして
しまうことになる。
【００１４】ラマン増幅における不要光を抑圧する技術
に関しては、例えば特開平２−１５３３２７号公報や特
開２０００−１５１５０７号公報等において、信号光を
ラマン増幅する際に発生する自然ラマン散乱光を除去す
る内容が記載されている。しかし、自然ラマン散乱光の
波長は励起光の波長からシフトしたものであり、上記の
技術を適用したとしても励起光のレーリー散乱光を抑圧
することはできないため前述した問題点を解決すること
は難しい。また、例えば特開２００１−１８５７８７号
公報等には、信号光のレーリー散乱光を遮断する内容が
提案されているが、これも信号光の波長が励起光とは異
なるため、励起光のレーリー散乱光を抑圧することは困
難である。さらに、例えば特開昭６０−２６３５３８号
公報等においては、ラマン増幅器の出力部に励起光を除
去するフィルタを設けた構成が開示されている。しか
し、この公知技術においては励起光の波長が信号光の波
長帯域外にあるため、信号光の波長帯域内に混在する励
起光のレーリー散乱光までを抑圧することはできず、前
述した問題点の解消を図ることは難しい。
に関しては、例えば特開平２−１５３３２７号公報や特
開２０００−１５１５０７号公報等において、信号光を
ラマン増幅する際に発生する自然ラマン散乱光を除去す
る内容が記載されている。しかし、自然ラマン散乱光の
波長は励起光の波長からシフトしたものであり、上記の
技術を適用したとしても励起光のレーリー散乱光を抑圧
することはできないため前述した問題点を解決すること
は難しい。また、例えば特開２００１−１８５７８７号
公報等には、信号光のレーリー散乱光を遮断する内容が
提案されているが、これも信号光の波長が励起光とは異
なるため、励起光のレーリー散乱光を抑圧することは困
難である。さらに、例えば特開昭６０−２６３５３８号
公報等においては、ラマン増幅器の出力部に励起光を除
去するフィルタを設けた構成が開示されている。しか
し、この公知技術においては励起光の波長が信号光の波
長帯域外にあるため、信号光の波長帯域内に混在する励
起光のレーリー散乱光までを抑圧することはできず、前
述した問題点の解消を図ることは難しい。
【００１５】また、ラマン増幅のための励起光が原因と
なる他の問題点として、例えば図３１に示すように、ラ
マン増幅された信号光の一部を分波器２０５で分波して
出力モニタ部２０６でモニタするような場合、上述した
ような励起光のレーリー散乱光が信号光に加わって雑音
となり、信号光出力モニタの誤差要因となってしまうこ
とが考えられる。特に、励起光と信号光が混合した波長
配置になっている場合には、前述したように励起光のレ
ーリー散乱光が減衰されずにラマン増幅されるため、出
力モニタ部２０６に入射するレーリー散乱光のパワーが
大きくなってしまう。上記の問題点は、励起光の波長帯
域と信号光の波長帯域とが異なる領域に分けられている
場合にも同様であって、信号光の波長帯域外にある励起
光のレーリー散乱光は増幅媒体の伝送損失により減衰さ
れるものの、高い精度の出力モニタを行う必要があると
きなどには誤差要因になり得る。
なる他の問題点として、例えば図３１に示すように、ラ
マン増幅された信号光の一部を分波器２０５で分波して
出力モニタ部２０６でモニタするような場合、上述した
ような励起光のレーリー散乱光が信号光に加わって雑音
となり、信号光出力モニタの誤差要因となってしまうこ
とが考えられる。特に、励起光と信号光が混合した波長
配置になっている場合には、前述したように励起光のレ
ーリー散乱光が減衰されずにラマン増幅されるため、出
力モニタ部２０６に入射するレーリー散乱光のパワーが
大きくなってしまう。上記の問題点は、励起光の波長帯
域と信号光の波長帯域とが異なる領域に分けられている
場合にも同様であって、信号光の波長帯域外にある励起
光のレーリー散乱光は増幅媒体の伝送損失により減衰さ
れるものの、高い精度の出力モニタを行う必要があると
きなどには誤差要因になり得る。
【００１６】さらに、監視制御（Supervisory）信号を
伝達するために励起光に変調をかけた場合には、変調さ
れた信号光と変調された励起光のレーリー散乱光とが出
力モニタ部２０６に入射することになり、２つの変調信
号から監視制御信号を復調処理することになるため、制
御誤差の要因となってしまうという問題点もある。加え
て、レーリー散乱光は光ファイバの長手方向に対し、色
々な地点で生じるので、それが強度変調成分となって制
御誤差を増大させてしまうことも考えられる。具体的に
は、光ファイバ中での光速が２×１０8ｍ／ｓであり、
励起光に対する光ファイバの実効長が１０ｋｍ〜２０ｋ
ｍであるとすると、上記の強度変調成分としては１０ｋ
Ｈｚ〜４０ｋＨｚ程度の周波数成分が生じ、それが出力
モニタの雑音となって制御誤差の要因となる。
伝達するために励起光に変調をかけた場合には、変調さ
れた信号光と変調された励起光のレーリー散乱光とが出
力モニタ部２０６に入射することになり、２つの変調信
号から監視制御信号を復調処理することになるため、制
御誤差の要因となってしまうという問題点もある。加え
て、レーリー散乱光は光ファイバの長手方向に対し、色
々な地点で生じるので、それが強度変調成分となって制
御誤差を増大させてしまうことも考えられる。具体的に
は、光ファイバ中での光速が２×１０8ｍ／ｓであり、
励起光に対する光ファイバの実効長が１０ｋｍ〜２０ｋ
ｍであるとすると、上記の強度変調成分としては１０ｋ
Ｈｚ〜４０ｋＨｚ程度の周波数成分が生じ、それが出力
モニタの雑音となって制御誤差の要因となる。
【００１７】また、ラマン増幅のための励起光が原因と
なる別の問題点としては、例えば図３２に示すように、
光伝送路の状態が光時間領域反射計（ＯＴＤＲ；optica
l time domain reflectometer）を利用して測定可能に
なるようにしたシステム構成の場合、一方の光伝送路２
０１（２０１’）を伝搬する励起光がＯＴＤＲのための
光路２０７を通って他方の光伝送路２０１’（２０１）
を伝搬してしまうことによる不都合が考えられる。すな
わち、インサービス時には、ＯＴＤＲ用の光路２０７を
通った後方励起光が対向側の光伝送路上で前方励起光と
なってラマン増幅の利得波長特性を変化させてしまう。
また、ＯＴＤＲ測定を行う際にも光路２０７を通った励
起光が測定の雑音となってしまう。なお、上記のＯＴＤ
Ｒを用いた測定は、光伝送路に光パルスを入射して光伝
送路からの反射光を観測し、光伝送路の切断点を計測す
る方法であって、光伝送路が切断されていない場合、測
定光のレーリー散乱光だけが反射して戻ってくるが、切
断されている場合にはフレネル反射光が戻ってくること
を利用したものである。
なる別の問題点としては、例えば図３２に示すように、
光伝送路の状態が光時間領域反射計（ＯＴＤＲ；optica
l time domain reflectometer）を利用して測定可能に
なるようにしたシステム構成の場合、一方の光伝送路２
０１（２０１’）を伝搬する励起光がＯＴＤＲのための
光路２０７を通って他方の光伝送路２０１’（２０１）
を伝搬してしまうことによる不都合が考えられる。すな
わち、インサービス時には、ＯＴＤＲ用の光路２０７を
通った後方励起光が対向側の光伝送路上で前方励起光と
なってラマン増幅の利得波長特性を変化させてしまう。
また、ＯＴＤＲ測定を行う際にも光路２０７を通った励
起光が測定の雑音となってしまう。なお、上記のＯＴＤ
Ｒを用いた測定は、光伝送路に光パルスを入射して光伝
送路からの反射光を観測し、光伝送路の切断点を計測す
る方法であって、光伝送路が切断されていない場合、測
定光のレーリー散乱光だけが反射して戻ってくるが、切
断されている場合にはフレネル反射光が戻ってくること
を利用したものである。
【００１８】上述してきた従来技術の問題点は、後方励
起型のラマン増幅を行う場合を想定したものであるが、
信号光の伝搬方向と同じ方向に励起光が伝搬される前方
励起型のラマン増幅を行う場合にも、後方励起光のレー
リー散乱光に代えて増幅媒体を伝搬した前方励起光の漏
れ光を想定することで、後方励起型の場合と同様の各問
題点を考えることができる。
起型のラマン増幅を行う場合を想定したものであるが、
信号光の伝搬方向と同じ方向に励起光が伝搬される前方
励起型のラマン増幅を行う場合にも、後方励起光のレー
リー散乱光に代えて増幅媒体を伝搬した前方励起光の漏
れ光を想定することで、後方励起型の場合と同様の各問
題点を考えることができる。
【００１９】本発明は上述したような問題点に着目して
なされたもので、信号光の波長帯域内に混在する励起光
が原因となって生じる特性劣化を低減することのできる
ラマン増幅器および光伝送システムを提供することを目
的とする。
なされたもので、信号光の波長帯域内に混在する励起光
が原因となって生じる特性劣化を低減することのできる
ラマン増幅器および光伝送システムを提供することを目
的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のラマン増幅器は、信号光が伝搬する光伝送
路上の増幅媒体に励起光を供給し、その増幅媒体を伝搬
する信号光をラマン増幅するラマン増幅器であって、記
励起光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領域を有
するとき、増幅媒体を伝搬した光に含まれる、信号光の
波長帯域に重なる領域内の励起光と同一波長の光成分を
抑圧可能な励起光波長抑圧部を備えて構成されるもので
ある。
め、本発明のラマン増幅器は、信号光が伝搬する光伝送
路上の増幅媒体に励起光を供給し、その増幅媒体を伝搬
する信号光をラマン増幅するラマン増幅器であって、記
励起光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領域を有
するとき、増幅媒体を伝搬した光に含まれる、信号光の
波長帯域に重なる領域内の励起光と同一波長の光成分を
抑圧可能な励起光波長抑圧部を備えて構成されるもので
ある。
【００２１】かかる構成のラマン増幅器では、信号光の
波長帯域に重なる波長帯域を持った励起光が光伝送路上
の増幅媒体に与えられることにより、光伝送路を伝搬す
る信号光がラマン増幅されて励起光波長抑圧部に送られ
る。この励起光波長抑圧部では、増幅媒体を伝搬した光
に含まれる励起光と同一波長の光成分が抑圧されるた
め、信号光の波長帯域内に混在する励起光に起因する不
要光を殆ど含まないラマン増幅された信号光が出力され
るようになる。これにより、前述したような信号光の特
性劣化を低減することができるため、信号光の広帯域化
を実現することが可能になる。
波長帯域に重なる波長帯域を持った励起光が光伝送路上
の増幅媒体に与えられることにより、光伝送路を伝搬す
る信号光がラマン増幅されて励起光波長抑圧部に送られ
る。この励起光波長抑圧部では、増幅媒体を伝搬した光
に含まれる励起光と同一波長の光成分が抑圧されるた
め、信号光の波長帯域内に混在する励起光に起因する不
要光を殆ど含まないラマン増幅された信号光が出力され
るようになる。これにより、前述したような信号光の特
性劣化を低減することができるため、信号光の広帯域化
を実現することが可能になる。
【００２２】上記ラマン増幅器の１つの態様としては、
励起光を発生する励起光発生部と、その励起光発生部か
らの励起光を信号光の伝搬方向とは逆方向に伝搬する後
方励起光として増幅媒体に供給する合波部と、を備え、
励起光波長抑圧部が、増幅媒体を伝搬した光に含まれる
後方励起光のレーリー散乱光を抑圧するようにしてもよ
い。さらに、上記合波部の具体的な構成としては、増幅
媒体の信号光出力端に接続する第１ポートと、励起光波
長抑圧部の入力端に接続する第２ポートと、励起光発生
部の出力端に接続する第３ポートとを有し、第１ポート
から第２ポートに向かう光および第３ポートから第１ポ
ートに向かう光を伝達可能な方向性を持つものが好まし
い。
励起光を発生する励起光発生部と、その励起光発生部か
らの励起光を信号光の伝搬方向とは逆方向に伝搬する後
方励起光として増幅媒体に供給する合波部と、を備え、
励起光波長抑圧部が、増幅媒体を伝搬した光に含まれる
後方励起光のレーリー散乱光を抑圧するようにしてもよ
い。さらに、上記合波部の具体的な構成としては、増幅
媒体の信号光出力端に接続する第１ポートと、励起光波
長抑圧部の入力端に接続する第２ポートと、励起光発生
部の出力端に接続する第３ポートとを有し、第１ポート
から第２ポートに向かう光および第３ポートから第１ポ
ートに向かう光を伝達可能な方向性を持つものが好まし
い。
【００２３】また、上記ラマン増幅器の他の態様として
は、励起光を発生する励起光発生部と、その励起光発生
部からの励起光を信号光の伝搬方向と同じ方向に伝搬す
る前方励起光として増幅媒体に供給する合波部と、を備
え、励起光波長抑圧部が、増幅媒体を伝搬した光に含ま
れる前方励起光の漏れ光を抑圧するようにしてもよい。
は、励起光を発生する励起光発生部と、その励起光発生
部からの励起光を信号光の伝搬方向と同じ方向に伝搬す
る前方励起光として増幅媒体に供給する合波部と、を備
え、励起光波長抑圧部が、増幅媒体を伝搬した光に含ま
れる前方励起光の漏れ光を抑圧するようにしてもよい。
【００２４】本発明の光伝送システムは、信号光が伝搬
する光伝送路上の増幅媒体にラマン増幅器からの励起光
を供給して信号光をラマン増幅しながら伝送する光伝送
システムであって、励起光の波長帯域が信号光の波長帯
域に重なる領域を有するとき、増幅媒体を伝搬した光に
含まれる、信号光の波長帯域に重なる領域内の励起光と
同一波長の光成分を抑圧可能な励起光波長抑圧部を備え
て構成されるものである。上記の励起光波長抑圧部は、
ラマン増幅器や利得補償装置、光受信装置、ＯＴＤＲ用
光路などに設けることが可能である。
する光伝送路上の増幅媒体にラマン増幅器からの励起光
を供給して信号光をラマン増幅しながら伝送する光伝送
システムであって、励起光の波長帯域が信号光の波長帯
域に重なる領域を有するとき、増幅媒体を伝搬した光に
含まれる、信号光の波長帯域に重なる領域内の励起光と
同一波長の光成分を抑圧可能な励起光波長抑圧部を備え
て構成されるものである。上記の励起光波長抑圧部は、
ラマン増幅器や利得補償装置、光受信装置、ＯＴＤＲ用
光路などに設けることが可能である。
【００２５】かかる構成の光伝送システムによれば、光
伝送路を伝搬してラマン増幅された信号光と伴に伝搬さ
れる励起光と同一波長の光成分が励起光波長抑圧部によ
って抑圧されるため、信号光の波長帯域内に混在する励
起光に起因した不要光の累積が回避されるようになる。
これにより、広帯域の信号光を良好な特性で伝送するこ
とができる。
伝送路を伝搬してラマン増幅された信号光と伴に伝搬さ
れる励起光と同一波長の光成分が励起光波長抑圧部によ
って抑圧されるため、信号光の波長帯域内に混在する励
起光に起因した不要光の累積が回避されるようになる。
これにより、広帯域の信号光を良好な特性で伝送するこ
とができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明にかかるラマン増
幅器の基本構成を示すブロック図である。図１におい
て、本ラマン増幅器１０は、例えば、光伝送路１を伝搬
するＷＤＭ信号光に対応した励起光を発生する励起光発
生部としての励起光源１１と、励起光源１１から出力さ
れる励起光を光伝送路１に供給する合波部としての合波
器１２と、合波器１２を透過した光に含まれる励起光と
同一波長の光成分を抑圧する励起光波長抑圧部としての
光フィルタ１３とを備えて構成される。
に基づいて説明する。図１は、本発明にかかるラマン増
幅器の基本構成を示すブロック図である。図１におい
て、本ラマン増幅器１０は、例えば、光伝送路１を伝搬
するＷＤＭ信号光に対応した励起光を発生する励起光発
生部としての励起光源１１と、励起光源１１から出力さ
れる励起光を光伝送路１に供給する合波部としての合波
器１２と、合波器１２を透過した光に含まれる励起光と
同一波長の光成分を抑圧する励起光波長抑圧部としての
光フィルタ１３とを備えて構成される。
【００２７】励起光源１１は、例えば図２に示すよう
に、波長の異なる複数の励起光Ｐ1〜ＰMを発生し、その
波長帯域λP1〜λPMの長波長側の一部の領域が、波長の
異なる複数の信号光Ｓ1〜ＳNを含んだＷＤＭ信号光の波
長帯域λS1〜λSNに重なるように設定されている。ここ
では、ＷＤＭ信号光の波長帯域外にある励起光をＰ1〜
Ｐmで表記し、ＷＤＭ信号光の波長帯域内にある励起光
をＰm+1〜ＰMで表記することにする。なお、各励起光Ｐ
m+1〜ＰMの波長は、各信号光Ｓ1〜ＳNの波長と重複しな
いように設定されているものとする。各励起光Ｐ1〜ＰM
によるラマン増幅の利得波長帯域は、ＷＤＭ信号光の波
長帯域全体を含んでいて、各励起光Ｐ1〜ＰMの波長配置
またはパワーをそれぞれ適切に設定することによって略
平坦な利得波長特性が実現される。
に、波長の異なる複数の励起光Ｐ1〜ＰMを発生し、その
波長帯域λP1〜λPMの長波長側の一部の領域が、波長の
異なる複数の信号光Ｓ1〜ＳNを含んだＷＤＭ信号光の波
長帯域λS1〜λSNに重なるように設定されている。ここ
では、ＷＤＭ信号光の波長帯域外にある励起光をＰ1〜
Ｐmで表記し、ＷＤＭ信号光の波長帯域内にある励起光
をＰm+1〜ＰMで表記することにする。なお、各励起光Ｐ
m+1〜ＰMの波長は、各信号光Ｓ1〜ＳNの波長と重複しな
いように設定されているものとする。各励起光Ｐ1〜ＰM
によるラマン増幅の利得波長帯域は、ＷＤＭ信号光の波
長帯域全体を含んでいて、各励起光Ｐ1〜ＰMの波長配置
またはパワーをそれぞれ適切に設定することによって略
平坦な利得波長特性が実現される。
【００２８】合波器１２は、例えば、光伝送路１の信号
光出力端に接続するポートａと、光フィルタ１３の入力
端に接続するポートｂと、励起光源１１の出力端に接続
するポートｃとを有し、ポートａからポートｂに向かう
光およびポートｃからポートａに向かう光をそれぞれ波
長帯域に制限なく透過し、それらとは逆方向に向かう光
をそれぞれ遮断する。なお、ポートｂおよびポートｃの
間については、いずれの方向にも光を伝達しない特性と
することが望ましい。
光出力端に接続するポートａと、光フィルタ１３の入力
端に接続するポートｂと、励起光源１１の出力端に接続
するポートｃとを有し、ポートａからポートｂに向かう
光およびポートｃからポートａに向かう光をそれぞれ波
長帯域に制限なく透過し、それらとは逆方向に向かう光
をそれぞれ遮断する。なお、ポートｂおよびポートｃの
間については、いずれの方向にも光を伝達しない特性と
することが望ましい。
【００２９】光フィルタ１３は、励起光Ｐ1〜ＰMの各波
長λP1〜λPMと同一波長の光成分に対する透過率が、他
の波長に対する透過率に比べて十分に低くなるようなフ
ィルタ特性を持つ公知のデバイスである。この光フィル
タ１３には合波器１２のポートｂからの出力光が入力さ
れ、その透過光はラマン増幅器１０の出力光として後段
の光伝送路等に送られる。
長λP1〜λPMと同一波長の光成分に対する透過率が、他
の波長に対する透過率に比べて十分に低くなるようなフ
ィルタ特性を持つ公知のデバイスである。この光フィル
タ１３には合波器１２のポートｂからの出力光が入力さ
れ、その透過光はラマン増幅器１０の出力光として後段
の光伝送路等に送られる。
【００３０】上記のような構成のラマン増幅器１０で
は、励起光源１１からの励起光Ｐ1〜ＰMが、ＷＤＭ信号
光の伝搬方向とは逆方向に伝搬するように合波器１２を
介して光伝送路１に供給される。これにより、光伝送路
１を伝搬するＷＤＭ信号光は、光伝送路１全体を増幅媒
体として分布ラマン増幅される。また、励起光Ｐ1〜ＰM
が光伝送路１内を伝搬する際に、各励起光と同一波長λ
P1〜λPMのレーリー散乱光Ｒ1〜ＲMが発生して光伝送路
１内をＷＤＭ信号光と同じ方向に伝搬する。このレーリ
ー散乱光Ｒ1〜ＲMは、波長が信号光の波長帯域外にある
レーリー散乱光Ｒ1〜Ｒmについては光伝送路１の伝送損
失により減衰されるが、信号光の波長帯域内にあるレー
リー散乱光Ｒm+1〜ＲMについては励起光Ｐ1〜ＰMによる
ラマン利得を受けて光伝送路１の伝送損失が補償され、
所要のパワーを保って合波器１２まで到達する。したが
って、合波器１２のポートａには、ラマン増幅された信
号光Ｓ1〜ＳNおよびレーリー散乱光Ｒm+1〜ＲMが主に入
射されることになり、それらの光がポートｂに伝達され
て光フィルタ１３に出力される。
は、励起光源１１からの励起光Ｐ1〜ＰMが、ＷＤＭ信号
光の伝搬方向とは逆方向に伝搬するように合波器１２を
介して光伝送路１に供給される。これにより、光伝送路
１を伝搬するＷＤＭ信号光は、光伝送路１全体を増幅媒
体として分布ラマン増幅される。また、励起光Ｐ1〜ＰM
が光伝送路１内を伝搬する際に、各励起光と同一波長λ
P1〜λPMのレーリー散乱光Ｒ1〜ＲMが発生して光伝送路
１内をＷＤＭ信号光と同じ方向に伝搬する。このレーリ
ー散乱光Ｒ1〜ＲMは、波長が信号光の波長帯域外にある
レーリー散乱光Ｒ1〜Ｒmについては光伝送路１の伝送損
失により減衰されるが、信号光の波長帯域内にあるレー
リー散乱光Ｒm+1〜ＲMについては励起光Ｐ1〜ＰMによる
ラマン利得を受けて光伝送路１の伝送損失が補償され、
所要のパワーを保って合波器１２まで到達する。したが
って、合波器１２のポートａには、ラマン増幅された信
号光Ｓ1〜ＳNおよびレーリー散乱光Ｒm+1〜ＲMが主に入
射されることになり、それらの光がポートｂに伝達され
て光フィルタ１３に出力される。
【００３１】光フィルタ１３では、合波器１２からの出
力光に含まれる信号光Ｓ1〜ＳNは高い透過率で後段の光
伝送路等に出力されるが、レーリー散乱光Ｒm+1〜ＲMに
ついては反射もしくは減衰等されることにより抑圧され
る。また、ここでは、光フィルタ１３の透過率が、信号
光の波長帯域外の励起光Ｐ1〜Ｐmと同一波長についても
低く設定されているため、合波器１２からの出力光に信
号光の波長帯域外の微弱なパワーのレーリー散乱光Ｒ1
〜ＲMが含まれていたとしても、そのレーリー散乱光Ｒ1
〜ＲMも光フィルタ１３で抑圧されることになる。な
お、信号光の波長帯域外のレーリー散乱光Ｒ1〜ＲMの影
響が実質的にない場合には、信号光の波長帯域内の励起
光Ｐm〜ＰMと同一波長についてのみ光フィルタ１３の透
過率が低くなるような設定を採用してもよい。
力光に含まれる信号光Ｓ1〜ＳNは高い透過率で後段の光
伝送路等に出力されるが、レーリー散乱光Ｒm+1〜ＲMに
ついては反射もしくは減衰等されることにより抑圧され
る。また、ここでは、光フィルタ１３の透過率が、信号
光の波長帯域外の励起光Ｐ1〜Ｐmと同一波長についても
低く設定されているため、合波器１２からの出力光に信
号光の波長帯域外の微弱なパワーのレーリー散乱光Ｒ1
〜ＲMが含まれていたとしても、そのレーリー散乱光Ｒ1
〜ＲMも光フィルタ１３で抑圧されることになる。な
お、信号光の波長帯域外のレーリー散乱光Ｒ1〜ＲMの影
響が実質的にない場合には、信号光の波長帯域内の励起
光Ｐm〜ＰMと同一波長についてのみ光フィルタ１３の透
過率が低くなるような設定を採用してもよい。
【００３２】このように本ラマン増幅器１０によれば、
励起光Ｐ1〜Ｐmと同一波長の光成分を抑圧する光フィル
タ１３を合波器１２の後段に設けたことによって、励起
光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なって励起光と信
号光が同じ領域内に混在するような波長配置が適用され
る場合でも、励起光のレーリー散乱光Ｒ1〜ＲMを殆ど含
まないラマン増幅されたＷＤＭ信号光を出力することが
できる。これにより、励起光のレーリー散乱光が原因で
発生する線形クロストークや非線形クロストークなどに
よる特性劣化を低減することができるため、ＷＤＭ信号
光の広帯域化を実現した大容量の光伝送システムを構築
することが可能になる。
励起光Ｐ1〜Ｐmと同一波長の光成分を抑圧する光フィル
タ１３を合波器１２の後段に設けたことによって、励起
光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なって励起光と信
号光が同じ領域内に混在するような波長配置が適用され
る場合でも、励起光のレーリー散乱光Ｒ1〜ＲMを殆ど含
まないラマン増幅されたＷＤＭ信号光を出力することが
できる。これにより、励起光のレーリー散乱光が原因で
発生する線形クロストークや非線形クロストークなどに
よる特性劣化を低減することができるため、ＷＤＭ信号
光の広帯域化を実現した大容量の光伝送システムを構築
することが可能になる。
【００３３】次に、上記のような基本構成を適用したラ
マン増幅器の具体的な実施形態について説明する。図３
は、第１実施形態のラマン増幅器の構成を示すブロック
図である。なお、図１の基本構成と同じ部分には同一の
符号が付してあり、以降、他の実施形態においても同様
とする。
マン増幅器の具体的な実施形態について説明する。図３
は、第１実施形態のラマン増幅器の構成を示すブロック
図である。なお、図１の基本構成と同じ部分には同一の
符号が付してあり、以降、他の実施形態においても同様
とする。
【００３４】図３のラマン増幅器１０Ａは、上記図１の
基本構成について、合波器１２の具体例として光サーキ
ュレータ１２Ａを使用すると共に、光フィルタ１３の具
体例としてファイバブラッググレーティング１３Ａを使
用したものである。なお、図３の構成例には、増幅媒体
としての光伝送路１を介して２つのラマン増幅器１０Ａ
を縦続接続した状態が示してある。
基本構成について、合波器１２の具体例として光サーキ
ュレータ１２Ａを使用すると共に、光フィルタ１３の具
体例としてファイバブラッググレーティング１３Ａを使
用したものである。なお、図３の構成例には、増幅媒体
としての光伝送路１を介して２つのラマン増幅器１０Ａ
を縦続接続した状態が示してある。
【００３５】光サーキュレータ１２Ａは、例えば３つの
ポートａ〜ｃを有し、光伝送路１に接続するポートａか
らファイバブラッググレーティング１３Ａに接続するポ
ートｂに向かう光と、励起光源１１の出力端に接続する
ポートｃからポートａに向かう光とをそれぞれ透過し、
それ以外の方向への光の伝達を遮断する。ファイバブラ
ッググレーティング１３Ａは、光サーキュレータ１２Ａ
のポートｂに接続する光伝送路１上のポートｂ近傍に、
各励起光Ｐ1〜ＰMと同一波長の光成分が反射されるよう
に設計したグレーティングを形成したものである。この
ファイバブラッググレーティング１３Ａは、例えば図４
に示すようにある１つの励起光Ｐ#に着目した場合に、
その波長λP#と同一の波長を中心にして透過率が急峻に
変化する反射帯を有し、このような反射帯が、図示しな
いが各励起光波長λ P1〜λPMに対応してそれぞれ存在す
るようなフィルタ特性を持つ。
ポートａ〜ｃを有し、光伝送路１に接続するポートａか
らファイバブラッググレーティング１３Ａに接続するポ
ートｂに向かう光と、励起光源１１の出力端に接続する
ポートｃからポートａに向かう光とをそれぞれ透過し、
それ以外の方向への光の伝達を遮断する。ファイバブラ
ッググレーティング１３Ａは、光サーキュレータ１２Ａ
のポートｂに接続する光伝送路１上のポートｂ近傍に、
各励起光Ｐ1〜ＰMと同一波長の光成分が反射されるよう
に設計したグレーティングを形成したものである。この
ファイバブラッググレーティング１３Ａは、例えば図４
に示すようにある１つの励起光Ｐ#に着目した場合に、
その波長λP#と同一の波長を中心にして透過率が急峻に
変化する反射帯を有し、このような反射帯が、図示しな
いが各励起光波長λ P1〜λPMに対応してそれぞれ存在す
るようなフィルタ特性を持つ。
【００３６】上記のような構成のラマン増幅器１０Ａで
は、後方励起光Ｐ1〜ＰMが光サーキュレータ１２Ａを介
して光伝送路１に供給され、その光伝送路１を伝搬して
ラマン増幅されたＷＤＭ信号光および励起光のレーリー
散乱光Ｒm〜ＲM（微弱なレーリー散乱光Ｒ1〜Ｒmを含
む）が光サーキュレータ１２Ａを通過してファイバブラ
ッググレーティング１３Ａに入射する。ファイバブラッ
ググレーティング１３Ａでは、ＷＤＭ信号光はそのまま
透過され、レーリー散乱光は反射される。この反射され
たレーリー散乱光は、光サーキュレータ１２Ａのポート
ｂに戻されるが、ポートｂからポートｃには伝達されな
いため、励起光源１１の動作に影響を及ぼすようなこと
はない。また、上記のファイバブラッググレーティング
１３Ａでは、後段の光伝送路１を伝搬する後方励起光の
漏れ光も反射されることになる。これにより、反射され
た漏れ光が前方励起光として再利用されるようになる。
は、後方励起光Ｐ1〜ＰMが光サーキュレータ１２Ａを介
して光伝送路１に供給され、その光伝送路１を伝搬して
ラマン増幅されたＷＤＭ信号光および励起光のレーリー
散乱光Ｒm〜ＲM（微弱なレーリー散乱光Ｒ1〜Ｒmを含
む）が光サーキュレータ１２Ａを通過してファイバブラ
ッググレーティング１３Ａに入射する。ファイバブラッ
ググレーティング１３Ａでは、ＷＤＭ信号光はそのまま
透過され、レーリー散乱光は反射される。この反射され
たレーリー散乱光は、光サーキュレータ１２Ａのポート
ｂに戻されるが、ポートｂからポートｃには伝達されな
いため、励起光源１１の動作に影響を及ぼすようなこと
はない。また、上記のファイバブラッググレーティング
１３Ａでは、後段の光伝送路１を伝搬する後方励起光の
漏れ光も反射されることになる。これにより、反射され
た漏れ光が前方励起光として再利用されるようになる。
【００３７】このように第１実施形態のラマン増幅器１
０Ａによれば、光サーキュレータ１２Ａおよびファイバ
ブラッググレーティング１３Ａを利用した具体的な構成
によって、励起光のレーリー散乱光を抑圧してクロスト
ーク等による特性劣化を低減することができると共に、
励起光がいわゆるダブルパスで用いられるため、小さな
励起光パワーで所望の利得が得られるようになって消費
電力の低減を図ることが可能になる。
０Ａによれば、光サーキュレータ１２Ａおよびファイバ
ブラッググレーティング１３Ａを利用した具体的な構成
によって、励起光のレーリー散乱光を抑圧してクロスト
ーク等による特性劣化を低減することができると共に、
励起光がいわゆるダブルパスで用いられるため、小さな
励起光パワーで所望の利得が得られるようになって消費
電力の低減を図ることが可能になる。
【００３８】なお、上記のラマン増幅器１０Ａでは、光
サーキュレータ１２Ａがポートｂからポートｃに光を伝
達しない特性を持つものとしたが、この方向にも光を伝
達するような光サーキュレータを用いることも可能であ
る。この場合には、例えば図５に示すように、励起光源
１１の出力端と光サーキュレータ１２Ａのポートｃとの
間に光アイソレータ１４を挿入して、ファイバブラッグ
グレーティング１３Ａで反射されたレーリー散乱光が励
起光源１１に入射されないようにするのがよい。
サーキュレータ１２Ａがポートｂからポートｃに光を伝
達しない特性を持つものとしたが、この方向にも光を伝
達するような光サーキュレータを用いることも可能であ
る。この場合には、例えば図５に示すように、励起光源
１１の出力端と光サーキュレータ１２Ａのポートｃとの
間に光アイソレータ１４を挿入して、ファイバブラッグ
グレーティング１３Ａで反射されたレーリー散乱光が励
起光源１１に入射されないようにするのがよい。
【００３９】次に、本発明にかかるラマン増幅器の第２
実施形態について説明する。図６は、第２実施形態のラ
マン増幅器の構成を示すブロック図である。図６のラマ
ン増幅器１０Ｂは、上記第１実施形態のラマン増幅器１
０Ａについて、光伝送路１として正分散ファイバ１Ａと
負分散ファイバ１Ｂを順に接続した混成伝送路を用いる
ようにしたものである。光伝送路１の前半部分に配置さ
れる正分散ファイバ１Ａは、信号光に対して正の波長分
散および正の分散スロープを持つ光ファイバであり、具
体的には、１．３μｍ零分散シングルモードファイバ
（ＳＭＦ）や分散シフトファイバ（ＤＳＦ）等とするこ
とが可能である。一方、光伝送路１の後半部分に配置さ
れる負分散ファイバ１Ｂは、正分散ファイバ１Ａの波長
分散および分散スロープが補償可能となるように設計さ
れた負の波長分散および負の分散スロープを持つ光ファ
イバである。この負分散ファイバ１Ｂは、正分散ファイ
バ１Ａに比べて非線形実効断面積が小さくラマン利得を
得やすい増幅媒体となる。したがって、光サーキュレー
タ１２Ａを介して供給される後方励起光によるラマン利
得の大部分は後半の負分散ファイバ１Ｂにおいて与えら
れる。
実施形態について説明する。図６は、第２実施形態のラ
マン増幅器の構成を示すブロック図である。図６のラマ
ン増幅器１０Ｂは、上記第１実施形態のラマン増幅器１
０Ａについて、光伝送路１として正分散ファイバ１Ａと
負分散ファイバ１Ｂを順に接続した混成伝送路を用いる
ようにしたものである。光伝送路１の前半部分に配置さ
れる正分散ファイバ１Ａは、信号光に対して正の波長分
散および正の分散スロープを持つ光ファイバであり、具
体的には、１．３μｍ零分散シングルモードファイバ
（ＳＭＦ）や分散シフトファイバ（ＤＳＦ）等とするこ
とが可能である。一方、光伝送路１の後半部分に配置さ
れる負分散ファイバ１Ｂは、正分散ファイバ１Ａの波長
分散および分散スロープが補償可能となるように設計さ
れた負の波長分散および負の分散スロープを持つ光ファ
イバである。この負分散ファイバ１Ｂは、正分散ファイ
バ１Ａに比べて非線形実効断面積が小さくラマン利得を
得やすい増幅媒体となる。したがって、光サーキュレー
タ１２Ａを介して供給される後方励起光によるラマン利
得の大部分は後半の負分散ファイバ１Ｂにおいて与えら
れる。
【００４０】上記のような混成伝送路を用いる場合、フ
ァイバブラッググレーティング１３Ａは、前半の正分散
ファイバ１Ａ上に配置することが可能であり、ここでは
例えば負分散ファイバ１Ｂとの接続点近傍に設けるよう
にしている。このような構成のラマン増幅器１０Ｂで
は、正分散ファイバ１Ａおよび負分散ファイバ１Ｂを順
に伝搬してラマン増幅されたＷＤＭ信号光および励起光
のレーリー散乱光が、前述の第１実施形態の場合と同様
にして、光サーキュレータ１２Ａを透過し正分散ファイ
バ１Ａを通ってファイバブラッググレーティング１３Ａ
に入射され、励起光のレーリー散乱光のみが反射されて
抑圧される。また、ファイバブラッググレーティング１
３Ａでは、後段のラマン増幅器１０Ｂから供給され負分
散ファイバ１Ｂを伝搬する後方励起光の漏れ光も反射さ
れ、励起光がダブルパスで利用される。
ァイバブラッググレーティング１３Ａは、前半の正分散
ファイバ１Ａ上に配置することが可能であり、ここでは
例えば負分散ファイバ１Ｂとの接続点近傍に設けるよう
にしている。このような構成のラマン増幅器１０Ｂで
は、正分散ファイバ１Ａおよび負分散ファイバ１Ｂを順
に伝搬してラマン増幅されたＷＤＭ信号光および励起光
のレーリー散乱光が、前述の第１実施形態の場合と同様
にして、光サーキュレータ１２Ａを透過し正分散ファイ
バ１Ａを通ってファイバブラッググレーティング１３Ａ
に入射され、励起光のレーリー散乱光のみが反射されて
抑圧される。また、ファイバブラッググレーティング１
３Ａでは、後段のラマン増幅器１０Ｂから供給され負分
散ファイバ１Ｂを伝搬する後方励起光の漏れ光も反射さ
れ、励起光がダブルパスで利用される。
【００４１】なお、ファイバブラッググレーティング１
３Ａによって反射され、負分散ファイバ１Ｂを再度伝搬
した励起光の漏れ光は、光サーキュレータ１２Ａを通過
して正分散ファイバ１Ａに入射することになるが、この
段階での漏れ光のパワーは十分に小さくなっている上、
正分散ファイバ１Ａ自体の非線形実効断面積が大きくラ
マン利得を得難いため、その影響は特に大きな問題とは
ならない。
３Ａによって反射され、負分散ファイバ１Ｂを再度伝搬
した励起光の漏れ光は、光サーキュレータ１２Ａを通過
して正分散ファイバ１Ａに入射することになるが、この
段階での漏れ光のパワーは十分に小さくなっている上、
正分散ファイバ１Ａ自体の非線形実効断面積が大きくラ
マン利得を得難いため、その影響は特に大きな問題とは
ならない。
【００４２】このように第２実施形態のラマン増幅器１
０Ｂによれば、正分散ファイバ１Ａおよび負分散ファイ
バ１Ｂからなる混成伝送路に対応した構成においても、
前述の第１実施形態の場合と同様の効果を得ることが可
能である。なお、上述した第１および第２実施形態の各
ラマン増幅器１０Ａ，１０Ｂでは、励起光をダブルパス
で利用する場合を示したが、ファイバブラッググレーテ
ィング１３Ａで反射された後方励起光の漏れ光と、反射
される前の後方励起光とが相互作用等して悪影響を及ぼ
す可能性がある場合には、例えば図７のラマン増幅器１
０Ａ”などに示すように、ファイバブラッググレーティ
ング１３Ａの直後（信号光の出力端近傍）に光アイソレ
ータ１５を挿入して、励起光をシングルパスで用いるよ
うにしてもよい。
０Ｂによれば、正分散ファイバ１Ａおよび負分散ファイ
バ１Ｂからなる混成伝送路に対応した構成においても、
前述の第１実施形態の場合と同様の効果を得ることが可
能である。なお、上述した第１および第２実施形態の各
ラマン増幅器１０Ａ，１０Ｂでは、励起光をダブルパス
で利用する場合を示したが、ファイバブラッググレーテ
ィング１３Ａで反射された後方励起光の漏れ光と、反射
される前の後方励起光とが相互作用等して悪影響を及ぼ
す可能性がある場合には、例えば図７のラマン増幅器１
０Ａ”などに示すように、ファイバブラッググレーティ
ング１３Ａの直後（信号光の出力端近傍）に光アイソレ
ータ１５を挿入して、励起光をシングルパスで用いるよ
うにしてもよい。
【００４３】次に、本発明にかかるラマン増幅器の第３
実施形態について説明する。図８は、第３実施形態のラ
マン増幅器の構成を示すブロック図である。図８のラマ
ン増幅器１０Ｃは、例えば、ラマン増幅されたＷＤＭ信
号光の状態をモニタする機能を備えた構成について本発
明を適用した一例である。具体的には、励起光Ｐ1〜ＰM
を光伝送路１に供給する光サーキュレータ１２Ａのポー
トｂから出力される光の一部が分波器１６によってモニ
タ光として分波され、そのモニタ光が出力モニタ部１７
に送られてラマン増幅されたＷＤＭ信号光の出力状態が
モニタされる構成について、励起光Ｐ1〜ＰMと同一波長
の光成分を抑圧するファイバブラッググレーティング１
３Ａが、光サーキュレータ１２Ａのポートｂと分波器１
６の間に設けられる。
実施形態について説明する。図８は、第３実施形態のラ
マン増幅器の構成を示すブロック図である。図８のラマ
ン増幅器１０Ｃは、例えば、ラマン増幅されたＷＤＭ信
号光の状態をモニタする機能を備えた構成について本発
明を適用した一例である。具体的には、励起光Ｐ1〜ＰM
を光伝送路１に供給する光サーキュレータ１２Ａのポー
トｂから出力される光の一部が分波器１６によってモニ
タ光として分波され、そのモニタ光が出力モニタ部１７
に送られてラマン増幅されたＷＤＭ信号光の出力状態が
モニタされる構成について、励起光Ｐ1〜ＰMと同一波長
の光成分を抑圧するファイバブラッググレーティング１
３Ａが、光サーキュレータ１２Ａのポートｂと分波器１
６の間に設けられる。
【００４４】出力モニタ部１７は、例えば、分波器１６
で分岐されたモニタ光を受光してパワーを検出すること
により、ラマン増幅されたＷＤＭ信号光のトータルパワ
ーをモニタする。また、励起光に変調をかけてＷＤＭ信
号光を強度変調し監視制御信号の伝達が行われる場合に
は、モニタ光から変調成分を抽出して監視制御信号の復
調処理を行うようにしてもよい。この出力モニタ部１７
におけるモニタ結果は、ここでは特に図示しないが、例
えば励起光源１１の駆動状態の制御等に利用することが
可能である。
で分岐されたモニタ光を受光してパワーを検出すること
により、ラマン増幅されたＷＤＭ信号光のトータルパワ
ーをモニタする。また、励起光に変調をかけてＷＤＭ信
号光を強度変調し監視制御信号の伝達が行われる場合に
は、モニタ光から変調成分を抽出して監視制御信号の復
調処理を行うようにしてもよい。この出力モニタ部１７
におけるモニタ結果は、ここでは特に図示しないが、例
えば励起光源１１の駆動状態の制御等に利用することが
可能である。
【００４５】このような構成のラマン増幅器１０Ｃで
は、光サーキュレータ１２Ａのポートｂから出力される
光に含まれる励起光のレーリー散乱光がファイバブラッ
ググレーティング１３Ａによって反射され、ラマン増幅
されたＷＤＭ信号光が分波器１６に到達するようにな
る。これにより、励起光のレーリー散乱光による雑音を
殆ど含まないモニタ光が出力モニタ部１７に送られるよ
うになるため、ラマン増幅されたＷＤＭ信号光の状態を
高い精度でモニタすることができるようになる。
は、光サーキュレータ１２Ａのポートｂから出力される
光に含まれる励起光のレーリー散乱光がファイバブラッ
ググレーティング１３Ａによって反射され、ラマン増幅
されたＷＤＭ信号光が分波器１６に到達するようにな
る。これにより、励起光のレーリー散乱光による雑音を
殆ど含まないモニタ光が出力モニタ部１７に送られるよ
うになるため、ラマン増幅されたＷＤＭ信号光の状態を
高い精度でモニタすることができるようになる。
【００４６】なお、上記の第３実施形態では、光サーキ
ュレータ１２Ａと分波器１６の間にファイバブラッググ
レーティング１３Ａが配置される場合を示したが、励起
光のレーリー散乱光による雑音を低減して出力モニタの
精度向上を図るという点にのみ着目すれば、例えば図９
のラマン増幅器１０Ｃ’に示すように、分波器１６と出
力モニタ部１７の間にファイバブラッググレーティング
１３Ａを配置することも可能である。また、前述の図７
に示した場合と同様に、ダブルパスにおける励起光の相
互作用等が悪影響を及ぼす可能性があるときには、例え
ば図１０のラマン増幅器１０Ｃ”などに示すように、フ
ァイバブラッググレーティング１３Ａの直後に光アイソ
レータ１５を挿入して、励起光をシングルパスで用いる
ようにしてもよい。
ュレータ１２Ａと分波器１６の間にファイバブラッググ
レーティング１３Ａが配置される場合を示したが、励起
光のレーリー散乱光による雑音を低減して出力モニタの
精度向上を図るという点にのみ着目すれば、例えば図９
のラマン増幅器１０Ｃ’に示すように、分波器１６と出
力モニタ部１７の間にファイバブラッググレーティング
１３Ａを配置することも可能である。また、前述の図７
に示した場合と同様に、ダブルパスにおける励起光の相
互作用等が悪影響を及ぼす可能性があるときには、例え
ば図１０のラマン増幅器１０Ｃ”などに示すように、フ
ァイバブラッググレーティング１３Ａの直後に光アイソ
レータ１５を挿入して、励起光をシングルパスで用いる
ようにしてもよい。
【００４７】さらに、後方励起型の構成について説明し
たが、例えば図１１のラマン増幅器１０Ｄに示すよう
に、励起光源１８および合波器（ＷＤＭカプラ）１９を
設け、光伝送路１に対して後方励起光Ｐ1〜ＰMに加えて
前方励起光Ｐ1’〜ＰM’を供給するようにした双方向励
起型の構成についても、光サーキュレータ１２Ａと分波
器１６の間にファイバブラッググレーティング１３Ａを
設けるようにしてもよい。このような構成の場合には、
ファイバブラッググレーティング１３Ａによって、後方
励起光のレーリー散乱光だけでなく前方励起光の漏れ光
も抑圧されるようになり、ラマン増幅されたＷＤＭ信号
光の正確なモニタが可能になる。加えて、双方向励起型
の構成についても、上記の図９および図１０に示した場
合と同様の構成を適用することが可能であり、各々の場
合の構成例を図１２のラマン増幅器１０Ｄ’および図１
３のラマン増幅器１０Ｄ”として示しておく。もちろ
ん、ここでは図示しないが前方励起型の構成に関して
も、前方励起光の漏れ光を抑圧するという点で本発明は
有効である。
たが、例えば図１１のラマン増幅器１０Ｄに示すよう
に、励起光源１８および合波器（ＷＤＭカプラ）１９を
設け、光伝送路１に対して後方励起光Ｐ1〜ＰMに加えて
前方励起光Ｐ1’〜ＰM’を供給するようにした双方向励
起型の構成についても、光サーキュレータ１２Ａと分波
器１６の間にファイバブラッググレーティング１３Ａを
設けるようにしてもよい。このような構成の場合には、
ファイバブラッググレーティング１３Ａによって、後方
励起光のレーリー散乱光だけでなく前方励起光の漏れ光
も抑圧されるようになり、ラマン増幅されたＷＤＭ信号
光の正確なモニタが可能になる。加えて、双方向励起型
の構成についても、上記の図９および図１０に示した場
合と同様の構成を適用することが可能であり、各々の場
合の構成例を図１２のラマン増幅器１０Ｄ’および図１
３のラマン増幅器１０Ｄ”として示しておく。もちろ
ん、ここでは図示しないが前方励起型の構成に関して
も、前方励起光の漏れ光を抑圧するという点で本発明は
有効である。
【００４８】また、上述した第１〜第３実施形態のラマ
ン増幅器では、励起光と同一波長の光成分を抑圧する光
フィルタ１３の一例としてファイバブラッググレーティ
ング１３Ａを使用する場合を説明したが、本発明はこれ
に限られるものではなく、励起光の各波長に対応したフ
ィルタ特性を持つ、例えば、ノッチフィルタ、エタロン
フィルタ、マッハツェンダー型フィルタ、チャープドフ
ァイバグレーティングなどの周知の光フィルタを用いる
ことが可能である。具体的に、波長間隔の等しい励起光
が用いられる場合には、図１４（Ａ）に示すように、励
起光の波長間隔に応じて透過率が周期的に変化する光フ
ィルタを使用するのが効率的である。この場合、信号光
の減衰を防ぎ、光フィルタによる帯域制限を回避するた
め、透過帯域における透過率の変化ができるだけ平坦な
光フィルタを用いるのが望ましい。一方、励起光の波長
間隔が等しくない場合には、図１４（Ｂ）に示すように
所要の波長で反射率または減衰率が急峻に変化する単峰
性の光フィルタを組み合わせて用いることが可能であ
る。
ン増幅器では、励起光と同一波長の光成分を抑圧する光
フィルタ１３の一例としてファイバブラッググレーティ
ング１３Ａを使用する場合を説明したが、本発明はこれ
に限られるものではなく、励起光の各波長に対応したフ
ィルタ特性を持つ、例えば、ノッチフィルタ、エタロン
フィルタ、マッハツェンダー型フィルタ、チャープドフ
ァイバグレーティングなどの周知の光フィルタを用いる
ことが可能である。具体的に、波長間隔の等しい励起光
が用いられる場合には、図１４（Ａ）に示すように、励
起光の波長間隔に応じて透過率が周期的に変化する光フ
ィルタを使用するのが効率的である。この場合、信号光
の減衰を防ぎ、光フィルタによる帯域制限を回避するた
め、透過帯域における透過率の変化ができるだけ平坦な
光フィルタを用いるのが望ましい。一方、励起光の波長
間隔が等しくない場合には、図１４（Ｂ）に示すように
所要の波長で反射率または減衰率が急峻に変化する単峰
性の光フィルタを組み合わせて用いることが可能であ
る。
【００４９】次に、本発明にかかる光伝送システムの実
施形態について説明する。図１５は、本発明にかかる光
伝送システムの第１実施形態の構成を示す図である。図
１５の光伝送システム１００Ａは、例えば、上述の図２
５に示した一般的なシステム構成について、各光中継器
１０４として、上述したような本発明によるラマン増幅
器１０を適用したものである。また、ここでは、光送信
局１０１内のポストアンプ１０１Ｃおよび光受信局１０
２内のプリアンプ１０２Ｃについても本発明のラマン増
幅器１０を適用している。ただし、ポストアンプ１０１
Ｃについては、光伝送路１０３を増幅媒体とする分布型
ラマン増幅器ではなく、その内部に増幅媒体を備えた集
中型ラマン増幅器が用いられるものとする。
施形態について説明する。図１５は、本発明にかかる光
伝送システムの第１実施形態の構成を示す図である。図
１５の光伝送システム１００Ａは、例えば、上述の図２
５に示した一般的なシステム構成について、各光中継器
１０４として、上述したような本発明によるラマン増幅
器１０を適用したものである。また、ここでは、光送信
局１０１内のポストアンプ１０１Ｃおよび光受信局１０
２内のプリアンプ１０２Ｃについても本発明のラマン増
幅器１０を適用している。ただし、ポストアンプ１０１
Ｃについては、光伝送路１０３を増幅媒体とする分布型
ラマン増幅器ではなく、その内部に増幅媒体を備えた集
中型ラマン増幅器が用いられるものとする。
【００５０】このような構成の光伝送システム１００Ａ
では、図１６の概念図に示すように、各中継区間のラマ
ン増幅器１０において後方励起光のレーリー散乱光（ま
たは前方励起光の漏れ光）が抑圧されるため、一般的な
システムのように、信号光の波長帯域内に混在する励起
光のレーリー散乱光がラマン増幅されながら中継伝送さ
れて累積し、その光パワーが信号光に比べて遥かに大き
くなってしまうような事態が回避される。これにより、
励起光のレーリー散乱光等が原因となって生じるクロス
トークや４光波混合、ラマン利得の特性変化などによる
影響を低減することができ、広帯域のＷＤＭ信号光を良
好な特性で中継伝送することが可能になる。
では、図１６の概念図に示すように、各中継区間のラマ
ン増幅器１０において後方励起光のレーリー散乱光（ま
たは前方励起光の漏れ光）が抑圧されるため、一般的な
システムのように、信号光の波長帯域内に混在する励起
光のレーリー散乱光がラマン増幅されながら中継伝送さ
れて累積し、その光パワーが信号光に比べて遥かに大き
くなってしまうような事態が回避される。これにより、
励起光のレーリー散乱光等が原因となって生じるクロス
トークや４光波混合、ラマン利得の特性変化などによる
影響を低減することができ、広帯域のＷＤＭ信号光を良
好な特性で中継伝送することが可能になる。
【００５１】なお、上記の光伝送システム１００Ａで
は、すべての中継区間に対して本発明によるラマン増幅
器１０を適用するようにしたが、例えば図１７のシステ
ム１００Ａ’に示すように、所要数の中継区間おきにラ
マン増幅器１０を適用して、励起光のレーリー散乱光等
の抑圧を行うようにしてもよい。また、例えば本発明の
ラマン増幅器１０とＥＤＦＡ等の公知の光増幅器とを組
み合わせたものを光中継器に適用して、励起光のレーリ
ー散乱光等の抑圧を行うことも可能である。
は、すべての中継区間に対して本発明によるラマン増幅
器１０を適用するようにしたが、例えば図１７のシステ
ム１００Ａ’に示すように、所要数の中継区間おきにラ
マン増幅器１０を適用して、励起光のレーリー散乱光等
の抑圧を行うようにしてもよい。また、例えば本発明の
ラマン増幅器１０とＥＤＦＡ等の公知の光増幅器とを組
み合わせたものを光中継器に適用して、励起光のレーリ
ー散乱光等の抑圧を行うことも可能である。
【００５２】次に、本発明にかかる光伝送システムの第
２実施形態について説明する。図１８は、第２実施形態
の光伝送システムの全体構成を示す図である。図１８に
おいて、本光伝送システム１００Ｂは、例えば、上述の
図２５に示した一般的なシステム構成において、中継伝
送されるＷＤＭ信号光の利得等化を行う中継区間（以
下、利得等化区間とする）が設定されている場合に、そ
の利得等化区間に励起光と同一波長の光成分を抑圧する
機能を備えた利得補償装置としての利得等化部２０を設
けたものである。
２実施形態について説明する。図１８は、第２実施形態
の光伝送システムの全体構成を示す図である。図１８に
おいて、本光伝送システム１００Ｂは、例えば、上述の
図２５に示した一般的なシステム構成において、中継伝
送されるＷＤＭ信号光の利得等化を行う中継区間（以
下、利得等化区間とする）が設定されている場合に、そ
の利得等化区間に励起光と同一波長の光成分を抑圧する
機能を備えた利得補償装置としての利得等化部２０を設
けたものである。
【００５３】利得等化部２０は、例えば図１９に示すよ
うに、ＷＤＭ信号光を複数の波長帯ごとに分波する分波
器２１と、各波長帯の信号光の利得等化を行う複数の利
得等化器（ＧＥＱ）２２と、利得等化された各波長帯の
信号光を合波する合波器２３とを有する。分波器２１
は、入力ポートに送られてきたＷＤＭ信号光を、図２０
の上段に示すような分波特性に従って、ＷＤＭ信号光の
波長帯域内に混在する励起光の各波長λPm〜λPMを少な
くとも境界として複数の波長帯にそれぞれ分波し、各波
長帯の信号光を各々に対応した出力ポートを介して各利
得等化器２２に出力する。各利得等化器２２は、入力さ
れる信号光に含まれる各波長光が所望のレベルとなるよ
うにする公知の利得補償デバイスである。合波器２３
は、分波器２１に対応した合波特性を持ち、各利得等化
器２２から出力される各々の波長帯の信号光を合波した
ＷＤＭ信号光を光伝送路１に出力する。
うに、ＷＤＭ信号光を複数の波長帯ごとに分波する分波
器２１と、各波長帯の信号光の利得等化を行う複数の利
得等化器（ＧＥＱ）２２と、利得等化された各波長帯の
信号光を合波する合波器２３とを有する。分波器２１
は、入力ポートに送られてきたＷＤＭ信号光を、図２０
の上段に示すような分波特性に従って、ＷＤＭ信号光の
波長帯域内に混在する励起光の各波長λPm〜λPMを少な
くとも境界として複数の波長帯にそれぞれ分波し、各波
長帯の信号光を各々に対応した出力ポートを介して各利
得等化器２２に出力する。各利得等化器２２は、入力さ
れる信号光に含まれる各波長光が所望のレベルとなるよ
うにする公知の利得補償デバイスである。合波器２３
は、分波器２１に対応した合波特性を持ち、各利得等化
器２２から出力される各々の波長帯の信号光を合波した
ＷＤＭ信号光を光伝送路１に出力する。
【００５４】上記のような構成の利得等化部２０では、
前段までの各中継区間を伝搬してラマン増幅されたＷＤ
Ｍ信号光および励起光のレーリー散乱光等が分波器２１
に入力されると、その分波特性によって、各波長帯の境
界に中心波長が一致する励起光のレーリー散乱光が減衰
されて抑圧される。さらに、各利得透過器２２で利得等
化された後に合波器２３で合波される際にも、分波器２
１を通過した時と同様にして励起光のレーリー散乱光が
抑圧される。これにより、利得等化部２０からの出力光
に含まれる励起光のレーリー散乱光は大幅に減衰される
ようになるため、クロストークや４光波混合、ラマン利
得の特性変化などによる影響を低減することができ、広
帯域のＷＤＭ信号光を良好な特性で中継伝送することが
可能になる。
前段までの各中継区間を伝搬してラマン増幅されたＷＤ
Ｍ信号光および励起光のレーリー散乱光等が分波器２１
に入力されると、その分波特性によって、各波長帯の境
界に中心波長が一致する励起光のレーリー散乱光が減衰
されて抑圧される。さらに、各利得透過器２２で利得等
化された後に合波器２３で合波される際にも、分波器２
１を通過した時と同様にして励起光のレーリー散乱光が
抑圧される。これにより、利得等化部２０からの出力光
に含まれる励起光のレーリー散乱光は大幅に減衰される
ようになるため、クロストークや４光波混合、ラマン利
得の特性変化などによる影響を低減することができ、広
帯域のＷＤＭ信号光を良好な特性で中継伝送することが
可能になる。
【００５５】次に、本発明にかかる光伝送システムの第
３実施形態について説明する。図２１は、第３実施形態
の光伝送システムの全体構成を示す図である。図２１に
おいて、本光伝送システム１００Ｃは、上記第２実施形
態の光伝送システム１００Ｂについて、利得等化部２０
に代えて、励起光抑圧部としての光フィルタ２５と利得
等化器２６とを設けたものである。上記以外の他の部分
の構成は第２実施形態の場合と同様である。
３実施形態について説明する。図２１は、第３実施形態
の光伝送システムの全体構成を示す図である。図２１に
おいて、本光伝送システム１００Ｃは、上記第２実施形
態の光伝送システム１００Ｂについて、利得等化部２０
に代えて、励起光抑圧部としての光フィルタ２５と利得
等化器２６とを設けたものである。上記以外の他の部分
の構成は第２実施形態の場合と同様である。
【００５６】光フィルタ２５は、上述の図１に示した本
発明によるラマン増幅器の基本構成における光フィルタ
１３と同様のものであり、励起光と同一波長の光成分を
抑圧するフィルタ特性を備えたものである。利得等化器
２６は、光フィルタ２５を通過したＷＤＭ信号光に含ま
れる各波長光が所望のレベルとなるようにする公知の利
得補償デバイスである。
発明によるラマン増幅器の基本構成における光フィルタ
１３と同様のものであり、励起光と同一波長の光成分を
抑圧するフィルタ特性を備えたものである。利得等化器
２６は、光フィルタ２５を通過したＷＤＭ信号光に含ま
れる各波長光が所望のレベルとなるようにする公知の利
得補償デバイスである。
【００５７】このような光伝送システム１００Ｃでは、
利得等化区間の前段までの各中継区間を伝搬してラマン
増幅されたＷＤＭ信号光および励起光のレーリー散乱光
等が、利得等化区間の光フィルタ２５に入力されること
によって、励起光のレーリー散乱光が抑圧され、前段の
中継区間までに累積されたレーリー散乱光を殆ど含まな
いＷＤＭ信号光が利得等化器２６に送られて利得等化が
行われるようになる。これにより、本光伝送システム１
００Ｃにおいても、第２実施形態の光伝送システム１０
０Ｂの場合と同様の効果を得ることが可能になる。
利得等化区間の前段までの各中継区間を伝搬してラマン
増幅されたＷＤＭ信号光および励起光のレーリー散乱光
等が、利得等化区間の光フィルタ２５に入力されること
によって、励起光のレーリー散乱光が抑圧され、前段の
中継区間までに累積されたレーリー散乱光を殆ど含まな
いＷＤＭ信号光が利得等化器２６に送られて利得等化が
行われるようになる。これにより、本光伝送システム１
００Ｃにおいても、第２実施形態の光伝送システム１０
０Ｂの場合と同様の効果を得ることが可能になる。
【００５８】なお、上記光伝送システム１００Ｃでは、
利得等化区間について励起光抑圧部としての光フィルタ
２５を設けるようにしたが、例えば図２２に示すよう
に、光受信局１０２のプリアンプ１０２Ｃの前段に励起
光抑圧部としての光フィルタ２７を設け、光受信局１０
２において、累積された励起光のレーリー散乱光等を抑
圧するようにしてもよい。
利得等化区間について励起光抑圧部としての光フィルタ
２５を設けるようにしたが、例えば図２２に示すよう
に、光受信局１０２のプリアンプ１０２Ｃの前段に励起
光抑圧部としての光フィルタ２７を設け、光受信局１０
２において、累積された励起光のレーリー散乱光等を抑
圧するようにしてもよい。
【００５９】次に、本発明にかかる光伝送システムの第
４実施形態について説明する。図２３は、第４実施形態
の光伝送システムの全体構成を示す図である。図２３の
光伝送システム１００Ｄは、上述の図３２に示したよう
な光伝送路の状態を光時間領域反射計（ＯＴＤＲ）を利
用して測定可能にしたシステム構成について本発明を適
用し、励起光がＯＴＤＲ用の光路を通って対向する光伝
送路を伝搬してしまうことによる不都合を解消したもの
である。具体的には、光伝送システム１００Ｄは、例え
ば、信号光の伝搬方向が相反する一対の上り回線および
下り回線を１つのシステム単位として各中継区間の光中
継器を上下回線で共用し、各々の光中継器内の励起光源
２０２で発生するラマン増幅用の励起光を、上り回線側
の光サーキュレータ２０４および下り回線側の光サーキ
ュレータ２０４’をそれぞれ介して、上りの光伝送路２
０１および下りの光伝送路２０１’に後方励起光として
それぞれ供給する。また、光伝送システム１００Ｄは、
各光中継器に対応して、各光伝送路２０１，２０１’の
間を互いに接続するＯＴＤＲ測定のための光路２０７を
それぞれ有する。各ＯＴＤＲ用の光路２０７は、両端部
分が各光伝送路２０１，２０１’上における光サーキュ
レータ２０４のポートｂ（信号光が出力されるポート）
付近に接続されていて、一方の回線側の光伝送路に信号
光と同方向に送信されたＯＴＤＲ測定用の光パルスの反
射光を、他方の回線側の光伝送路に送ることが可能であ
る。このようなＯＴＤＲ用の光路２０７上には、励起光
波長抑圧部としての光フィルタ３０がそれぞれ挿入され
ている。この光フィルタ３０は、上述の図１に示した本
発明によるラマン増幅器の基本構成における光フィルタ
１３と同様のものであり、励起光と同一波長の光成分を
抑圧するフィルタ特性を備えたものである。
４実施形態について説明する。図２３は、第４実施形態
の光伝送システムの全体構成を示す図である。図２３の
光伝送システム１００Ｄは、上述の図３２に示したよう
な光伝送路の状態を光時間領域反射計（ＯＴＤＲ）を利
用して測定可能にしたシステム構成について本発明を適
用し、励起光がＯＴＤＲ用の光路を通って対向する光伝
送路を伝搬してしまうことによる不都合を解消したもの
である。具体的には、光伝送システム１００Ｄは、例え
ば、信号光の伝搬方向が相反する一対の上り回線および
下り回線を１つのシステム単位として各中継区間の光中
継器を上下回線で共用し、各々の光中継器内の励起光源
２０２で発生するラマン増幅用の励起光を、上り回線側
の光サーキュレータ２０４および下り回線側の光サーキ
ュレータ２０４’をそれぞれ介して、上りの光伝送路２
０１および下りの光伝送路２０１’に後方励起光として
それぞれ供給する。また、光伝送システム１００Ｄは、
各光中継器に対応して、各光伝送路２０１，２０１’の
間を互いに接続するＯＴＤＲ測定のための光路２０７を
それぞれ有する。各ＯＴＤＲ用の光路２０７は、両端部
分が各光伝送路２０１，２０１’上における光サーキュ
レータ２０４のポートｂ（信号光が出力されるポート）
付近に接続されていて、一方の回線側の光伝送路に信号
光と同方向に送信されたＯＴＤＲ測定用の光パルスの反
射光を、他方の回線側の光伝送路に送ることが可能であ
る。このようなＯＴＤＲ用の光路２０７上には、励起光
波長抑圧部としての光フィルタ３０がそれぞれ挿入され
ている。この光フィルタ３０は、上述の図１に示した本
発明によるラマン増幅器の基本構成における光フィルタ
１３と同様のものであり、励起光と同一波長の光成分を
抑圧するフィルタ特性を備えたものである。
【００６０】上記のような構成の光伝送システム１００
Ｄでは、上下回線の各光伝送路２０１，２０１’にそれ
ぞれ供給された後方励起光の漏れ光がＯＴＤＲ用の光路
２０７に入射することになるが、その光路２０７を伝搬
する漏れ光は光フィルタ３０によって抑圧される。した
がって、インサービス時には、一方の光伝送路を伝搬す
る後方励起光の漏れ光が、ＯＴＤＲ用の光路２０７を通
って他方の光伝送路に供給されて前方励起光として作用
するようなことが回避されるため、各回線における信号
光のラマン増幅を安定して行うことができる。また、Ｏ
ＴＤＲ測定を行う際にも、測定用の光パルス（励起光と
は異なる波長に設定されている）の反射光のみが光路２
０７を通って対向する光伝送路に伝えられるようにな
り、後方励起光の漏れ光が雑音としてＯＴＤＲ測定に影
響を及ぼすようなことが低減されるため、ＯＴＤＲ測定
を高い精度で行うことが可能になる。このような効果
は、励起光の波長帯域が信号光の波長帯域とは異なる場
合、信号光の波長帯域と重なる場合のいずれの場合にも
得られるものである。
Ｄでは、上下回線の各光伝送路２０１，２０１’にそれ
ぞれ供給された後方励起光の漏れ光がＯＴＤＲ用の光路
２０７に入射することになるが、その光路２０７を伝搬
する漏れ光は光フィルタ３０によって抑圧される。した
がって、インサービス時には、一方の光伝送路を伝搬す
る後方励起光の漏れ光が、ＯＴＤＲ用の光路２０７を通
って他方の光伝送路に供給されて前方励起光として作用
するようなことが回避されるため、各回線における信号
光のラマン増幅を安定して行うことができる。また、Ｏ
ＴＤＲ測定を行う際にも、測定用の光パルス（励起光と
は異なる波長に設定されている）の反射光のみが光路２
０７を通って対向する光伝送路に伝えられるようにな
り、後方励起光の漏れ光が雑音としてＯＴＤＲ測定に影
響を及ぼすようなことが低減されるため、ＯＴＤＲ測定
を高い精度で行うことが可能になる。このような効果
は、励起光の波長帯域が信号光の波長帯域とは異なる場
合、信号光の波長帯域と重なる場合のいずれの場合にも
得られるものである。
【００６１】なお、上記の光伝送システム１００Ｄで
は、励起光波長抑圧部としての光フィルタ３０がＯＴＤ
Ｒ用の光路２０７上に挿入される構成例を示したが、例
えば図２４の光伝送システム１００Ｄ’に示すように、
光伝送路上における光路２０７との接続部近傍に光フィ
ルタ３０を配置し、励起光の漏れ光がＯＴＤＲ用の光路
２０７に入力される前に抑圧されるような構成とするこ
とも可能である。また、ここでは後方励起型の構成例を
説明したが、前方励起型または双方向励起型の場合につ
いても上記の構成は有効である。この場合には、前方励
起光のレーリー散乱光がＯＴＤＲ用光路２０７上の光フ
ィルタ３０によって抑圧されることになる。
は、励起光波長抑圧部としての光フィルタ３０がＯＴＤ
Ｒ用の光路２０７上に挿入される構成例を示したが、例
えば図２４の光伝送システム１００Ｄ’に示すように、
光伝送路上における光路２０７との接続部近傍に光フィ
ルタ３０を配置し、励起光の漏れ光がＯＴＤＲ用の光路
２０７に入力される前に抑圧されるような構成とするこ
とも可能である。また、ここでは後方励起型の構成例を
説明したが、前方励起型または双方向励起型の場合につ
いても上記の構成は有効である。この場合には、前方励
起光のレーリー散乱光がＯＴＤＲ用光路２０７上の光フ
ィルタ３０によって抑圧されることになる。
【００６２】以上、本明細書で開示した主な発明につい
て以下にまとめる。
て以下にまとめる。
【００６３】（付記１） 信号光が伝搬する光伝送路上
の増幅媒体に励起光を供給し、該増幅媒体を伝搬する信
号光をラマン増幅するラマン増幅器であって、励起光の
波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領域を有すると
き、前記増幅媒体を伝搬した光に含まれる、前記信号光
の波長帯域に重なる領域内の励起光と同一波長の光成分
を抑圧可能な励起光波長抑圧部を備えて構成されたこと
を特徴とするラマン増幅器。
の増幅媒体に励起光を供給し、該増幅媒体を伝搬する信
号光をラマン増幅するラマン増幅器であって、励起光の
波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領域を有すると
き、前記増幅媒体を伝搬した光に含まれる、前記信号光
の波長帯域に重なる領域内の励起光と同一波長の光成分
を抑圧可能な励起光波長抑圧部を備えて構成されたこと
を特徴とするラマン増幅器。
【００６４】（付記２） 付記１に記載のラマン増幅器
であって、励起光を発生する励起光発生部と、該励起光
発生部からの励起光を信号光の伝搬方向とは逆方向に伝
搬する後方励起光として前記増幅媒体に供給する合波部
と、を備え、前記励起光波長抑圧部が、前記増幅媒体を
伝搬した光に含まれる後方励起光のレーリー散乱光を抑
圧することを特徴とするラマン増幅器。
であって、励起光を発生する励起光発生部と、該励起光
発生部からの励起光を信号光の伝搬方向とは逆方向に伝
搬する後方励起光として前記増幅媒体に供給する合波部
と、を備え、前記励起光波長抑圧部が、前記増幅媒体を
伝搬した光に含まれる後方励起光のレーリー散乱光を抑
圧することを特徴とするラマン増幅器。
【００６５】（付記３） 付記２に記載のラマン増幅器
であって、前記合波部は、前記増幅媒体の信号光出力端
に接続する第１ポートと、前記励起光波長抑圧部の入力
端に接続する第２ポートと、前記励起光発生部の出力端
に接続する第３ポートと、を有し、前記第１ポートから
前記第２ポートに向かう光および前記第３ポートから前
記第１ポートに向かう光を伝達可能な方向性を持つこと
を特徴とするラマン増幅器。
であって、前記合波部は、前記増幅媒体の信号光出力端
に接続する第１ポートと、前記励起光波長抑圧部の入力
端に接続する第２ポートと、前記励起光発生部の出力端
に接続する第３ポートと、を有し、前記第１ポートから
前記第２ポートに向かう光および前記第３ポートから前
記第１ポートに向かう光を伝達可能な方向性を持つこと
を特徴とするラマン増幅器。
【００６６】（付記４） 付記３に記載のラマン増幅器
であって、前記合波部が、光サーキュレータであること
を特徴とするラマン増幅器。
であって、前記合波部が、光サーキュレータであること
を特徴とするラマン増幅器。
【００６７】（付記５） 付記２に記載のラマン増幅器
であって、前記増幅媒体を伝搬した光の一部を分波する
分波部と、該分波部で分波された光を基にラマン増幅さ
れた信号光をモニタする出力モニタ部と、を備えると
き、前記励起光波長抑圧部は、前記合波部と前記出力モ
ニタ部との間の光路上に配置されることを特徴とするラ
マン増幅器。
であって、前記増幅媒体を伝搬した光の一部を分波する
分波部と、該分波部で分波された光を基にラマン増幅さ
れた信号光をモニタする出力モニタ部と、を備えると
き、前記励起光波長抑圧部は、前記合波部と前記出力モ
ニタ部との間の光路上に配置されることを特徴とするラ
マン増幅器。
【００６８】（付記６） 付記１に記載のラマン増幅器
であって、励起光を発生する励起光発生部と、該励起光
発生部からの励起光を信号光の伝搬方向と同じ方向に伝
搬する前方励起光として前記増幅媒体に供給する合波部
と、を備え、前記励起光波長抑圧部が、前記増幅媒体を
伝搬した光に含まれる前方励起光の漏れ光を抑圧するこ
とを特徴とするラマン増幅器。
であって、励起光を発生する励起光発生部と、該励起光
発生部からの励起光を信号光の伝搬方向と同じ方向に伝
搬する前方励起光として前記増幅媒体に供給する合波部
と、を備え、前記励起光波長抑圧部が、前記増幅媒体を
伝搬した光に含まれる前方励起光の漏れ光を抑圧するこ
とを特徴とするラマン増幅器。
【００６９】（付記７） 付記６に記載のラマン増幅器
であって、前記増幅媒体を伝搬した光の一部を分波する
分波部と、該分波部で分波された光を基にラマン増幅さ
れた信号光をモニタする出力モニタ部と、を備えると
き、前記励起光波長抑圧部は、前記増幅媒体の信号光出
力端と前記出力モニタ部との間の光路上に配置されるこ
とを特徴とするラマン増幅器。
であって、前記増幅媒体を伝搬した光の一部を分波する
分波部と、該分波部で分波された光を基にラマン増幅さ
れた信号光をモニタする出力モニタ部と、を備えると
き、前記励起光波長抑圧部は、前記増幅媒体の信号光出
力端と前記出力モニタ部との間の光路上に配置されるこ
とを特徴とするラマン増幅器。
【００７０】（付記８） 付記１に記載のラマン増幅器
であって、前記光伝送路が、信号光の波長帯域に対して
正の波長分散を持つ第１ファイバと、信号光の波長帯域
に対して負の波長分散を持つ第２ファイバと、を含んだ
混成伝送路であり、信号光が第１ファイバおよび第２フ
ァイバを順に伝搬するように与えられるとき、前記励起
光波長抑圧部は、前記第１ファイバ上に配置されること
を特徴とするラマン増幅器。
であって、前記光伝送路が、信号光の波長帯域に対して
正の波長分散を持つ第１ファイバと、信号光の波長帯域
に対して負の波長分散を持つ第２ファイバと、を含んだ
混成伝送路であり、信号光が第１ファイバおよび第２フ
ァイバを順に伝搬するように与えられるとき、前記励起
光波長抑圧部は、前記第１ファイバ上に配置されること
を特徴とするラマン増幅器。
【００７１】（付記９） 付記１に記載のラマン増幅器
であって、前記励起光波長抑圧部は、信号光の波長帯域
外にある励起光と同一波長の光成分も抑圧することを特
徴とするラマン増幅器。
であって、前記励起光波長抑圧部は、信号光の波長帯域
外にある励起光と同一波長の光成分も抑圧することを特
徴とするラマン増幅器。
【００７２】（付記１０） 付記１に記載のラマン増幅
器であって、前記励起光波長抑圧部は、励起光の波長に
対応して透過率が急峻に変化する光フィルタであること
を特徴とするラマン増幅器。
器であって、前記励起光波長抑圧部は、励起光の波長に
対応して透過率が急峻に変化する光フィルタであること
を特徴とするラマン増幅器。
【００７３】（付記１１） 信号光が伝搬する光伝送路
上の増幅媒体にラマン増幅器からの励起光を供給して信
号光をラマン増幅しながら伝送する光伝送システムであ
って、励起光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領
域を有するとき、前記増幅媒体を伝搬した光に含まれ
る、前記信号光の波長帯域に重なる領域内の励起光と同
一波長の光成分を抑圧可能な励起光波長抑圧部を備えた
ことを特徴とする光伝送システム。
上の増幅媒体にラマン増幅器からの励起光を供給して信
号光をラマン増幅しながら伝送する光伝送システムであ
って、励起光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領
域を有するとき、前記増幅媒体を伝搬した光に含まれ
る、前記信号光の波長帯域に重なる領域内の励起光と同
一波長の光成分を抑圧可能な励起光波長抑圧部を備えた
ことを特徴とする光伝送システム。
【００７４】（付記１２） 付記１１に記載の光伝送シ
ステムであって、前記励起光波長抑圧部が、前記ラマン
増幅器内に設けられたことを特徴とする光伝送システ
ム。
ステムであって、前記励起光波長抑圧部が、前記ラマン
増幅器内に設けられたことを特徴とする光伝送システ
ム。
【００７５】（付記１３） 付記１１に記載の光伝送シ
ステムであって、光伝送路を伝搬する信号光の利得波長
特性を補償する利得補償装置を含み、前記励起光波長抑
圧部が、前記利得補償装置内に設けられたことを特徴と
する光伝送システム。
ステムであって、光伝送路を伝搬する信号光の利得波長
特性を補償する利得補償装置を含み、前記励起光波長抑
圧部が、前記利得補償装置内に設けられたことを特徴と
する光伝送システム。
【００７６】（付記１４） 付記１３に記載の光伝送シ
ステムであって、前記利得補償装置は、前記信号光の波
長帯域に重なる領域内の励起光の波長を少なくとも境界
として、信号光を複数の波長帯に分波する分波部と、該
分波部で分波された各波長帯の信号光ごとに利得補償を
行う複数の利得補償部と、該各利得補償部で利得補償さ
れた各波長帯の信号光を合波する合波部と、を有し、前
記分波部および前記合波部が前記励起光波長抑圧部とし
て機能することを特徴とする光伝送システム。
ステムであって、前記利得補償装置は、前記信号光の波
長帯域に重なる領域内の励起光の波長を少なくとも境界
として、信号光を複数の波長帯に分波する分波部と、該
分波部で分波された各波長帯の信号光ごとに利得補償を
行う複数の利得補償部と、該各利得補償部で利得補償さ
れた各波長帯の信号光を合波する合波部と、を有し、前
記分波部および前記合波部が前記励起光波長抑圧部とし
て機能することを特徴とする光伝送システム。
【００７７】（付記１５） 付記１１に記載の光伝送シ
ステムであって、光伝送路を伝搬した信号光を受信処理
する光受信装置を含み、前記励起光波長抑圧部が、前記
光受信装置内に設けられたことを特徴とする光伝送シス
テム。
ステムであって、光伝送路を伝搬した信号光を受信処理
する光受信装置を含み、前記励起光波長抑圧部が、前記
光受信装置内に設けられたことを特徴とする光伝送シス
テム。
【００７８】（付記１６） 付記１１に記載の光伝送シ
ステムであって、信号光が互いに異なる方向に伝搬する
一対の光伝送路と、該各光伝送路の状態が光時間領域反
射計（ＯＴＤＲ）を利用して測定可能になるように、各
々の光伝送路の間を互いに接続したＯＴＤＲ用光路と、
を有し、前記励起光波長抑圧部が、前記ＯＴＤＲ用光路
上に配置されたことを特徴とする光伝送システム。
ステムであって、信号光が互いに異なる方向に伝搬する
一対の光伝送路と、該各光伝送路の状態が光時間領域反
射計（ＯＴＤＲ）を利用して測定可能になるように、各
々の光伝送路の間を互いに接続したＯＴＤＲ用光路と、
を有し、前記励起光波長抑圧部が、前記ＯＴＤＲ用光路
上に配置されたことを特徴とする光伝送システム。
【００７９】（付記１７） 付記１１に記載の光伝送シ
ステムであって、信号光が互いに異なる方向に伝搬する
一対の光伝送路と、該各光伝送路の状態が光時間領域反
射計（ＯＴＤＲ）を利用して測定可能になるように、各
々の光伝送路の間を互いに接続したＯＴＤＲ用光路と、
を有し、前記励起光波長抑圧部が、前記各光伝送路上に
おける前記ＯＴＤＲ用光路との接続部近傍にそれぞれ配
置されたことを特徴とする光伝送システム。
ステムであって、信号光が互いに異なる方向に伝搬する
一対の光伝送路と、該各光伝送路の状態が光時間領域反
射計（ＯＴＤＲ）を利用して測定可能になるように、各
々の光伝送路の間を互いに接続したＯＴＤＲ用光路と、
を有し、前記励起光波長抑圧部が、前記各光伝送路上に
おける前記ＯＴＤＲ用光路との接続部近傍にそれぞれ配
置されたことを特徴とする光伝送システム。
【００８０】（付記１８） 付記１１に記載の光伝送シ
ステムであって、前記励起光波長抑圧部は、信号光の波
長帯域外にある励起光と同一波長の光成分も抑圧するこ
とを特徴とする光伝送システム。
ステムであって、前記励起光波長抑圧部は、信号光の波
長帯域外にある励起光と同一波長の光成分も抑圧するこ
とを特徴とする光伝送システム。
【００８１】（付記１９） 付記１１に記載の光伝送シ
ステムであって、前記励起光波長抑圧部は、励起光の波
長に対応して透過率が急峻に変化する光フィルタである
ことを特徴とする光伝送システム。
ステムであって、前記励起光波長抑圧部は、励起光の波
長に対応して透過率が急峻に変化する光フィルタである
ことを特徴とする光伝送システム。
【００８２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のラマン増
幅器および光伝送システムによれば、励起光の波長帯域
が信号光の波長帯域に重なるような波長配置を適用して
信号光の広帯域化を図るような場合でも、信号光の波長
帯域内に混在する励起光と同一波長の光成分を抑圧可能
な励起光波長抑圧部を設けたことによって、後方励起光
のレーリー散乱光や前方励起光の漏れ光を殆ど含んでい
ないラマン増幅された信号光を伝送することが可能にな
る。これにより、励起光に起因して生じるクロストーク
や４光波混合光などによる特性劣化を低減することがで
き、信号光の広帯域化を実現した大容量の光伝送システ
ムを構築することが可能になる。
幅器および光伝送システムによれば、励起光の波長帯域
が信号光の波長帯域に重なるような波長配置を適用して
信号光の広帯域化を図るような場合でも、信号光の波長
帯域内に混在する励起光と同一波長の光成分を抑圧可能
な励起光波長抑圧部を設けたことによって、後方励起光
のレーリー散乱光や前方励起光の漏れ光を殆ど含んでい
ないラマン増幅された信号光を伝送することが可能にな
る。これにより、励起光に起因して生じるクロストーク
や４光波混合光などによる特性劣化を低減することがで
き、信号光の広帯域化を実現した大容量の光伝送システ
ムを構築することが可能になる。
【図１】本発明にかかるラマン増幅器の基本構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１の基本構成における励起光および信号光の
波長配置の一例を示す図である。
波長配置の一例を示す図である。
【図３】本発明にかかるラマン増幅器の第１実施形態の
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】第１実施形態のラマン増幅器におけるファイバ
ブラッググレーティングのフィルタ特性を説明するため
の図である。
ブラッググレーティングのフィルタ特性を説明するため
の図である。
【図５】第１実施形態のラマン増幅器に関連した他の構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図６】本発明にかかるラマン増幅器の第２実施形態の
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７】第２実施形態のラマン増幅器に関連した他の構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図８】本発明にかかるラマン増幅器の第３実施形態の
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９】第３実施形態のラマン増幅器に関連した他の構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図１０】第３実施形態のラマン増幅器に関連した別の
構成例を示すブロック図である。
構成例を示すブロック図である。
【図１１】第３実施形態のラマン増幅器に関連して双方
向励起型の構成に対応させた場合の一例を示すブロック
図である。
向励起型の構成に対応させた場合の一例を示すブロック
図である。
【図１２】図１１の構成例に関する変形例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１３】図１１の構成例に関する他の変形例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１４】本発明のラマン増幅器に用いられる光フィル
タの特性例を示す図である。
タの特性例を示す図である。
【図１５】本発明にかかる光伝送システムの第１実施形
態の構成を示す図である。
態の構成を示す図である。
【図１６】第１実施形態の光伝送システムにおける動作
を説明するための概念図である。
を説明するための概念図である。
【図１７】第１実施形態の光伝送システムに関連した他
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【図１８】本発明にかかる光伝送システムの第２実施形
態の構成を示す図である。
態の構成を示す図である。
【図１９】第１実施形態の光伝送システムにおける利得
等化部の構成例を示す図である。
等化部の構成例を示す図である。
【図２０】図１９の分波器の特性を説明するための図で
ある。
ある。
【図２１】本発明にかかる光伝送システムの第３実施形
態の構成を示す図である。
態の構成を示す図である。
【図２２】第３実施形態の光伝送システムに関連した他
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【図２３】本発明にかかる光伝送システムの第４実施形
態の構成を示す図である。
態の構成を示す図である。
【図２４】第４実施形態の光伝送システムに関連した他
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【図２５】一般的なＷＤＭ光増幅中継伝送システムの構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図２６】従来のラマン増幅器の構成例を示す図であ
る。
る。
【図２７】従来のラマン増幅器における励起光および信
号光の波長配置例を示す図である。
号光の波長配置例を示す図である。
【図２８】従来のラマン増幅器のおいて励起光の合波器
として光サーキュレータを用いた一例を示す図である。
として光サーキュレータを用いた一例を示す図である。
【図２９】従来のラマン増幅器のおいて信号光の広帯域
化を図った励起光の波長配置例を示す図である。
化を図った励起光の波長配置例を示す図である。
【図３０】従来のラマン増幅器における４光波混合の問
題点を説明するための図である。
題点を説明するための図である。
【図３１】出力モニタ部を備えた従来のラマン増幅器に
おける問題点を説明するための図である。
おける問題点を説明するための図である。
【図３２】ＯＴＤＲ測定のための光路を備えた従来の光
伝送システムにおける問題点を説明するための図であ
る。
伝送システムにおける問題点を説明するための図であ
る。
１ 光伝送路
１０ ラマン増幅器
１１，１８ 励起光源
１２，１９，２３ 合波器
１２Ａ 光サーキュレータ
１３，２５，２７，３０ 光フィルタ
１３Ａ ファイバブラッググレーティング
１４，１５ 光アイソレータ
１６，２１ 分波器
１７ 出力モニタ部
２０ 利得等化部
２２，２６ 利得等化器
２０７ ＯＴＤＲ用光路
Ｐ1〜ＰM 励起光
Ｒ1〜ＲM レーリー散乱光
Ｓ1〜ＳN 信号光
─────────────────────────────────────────────────────
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 Ｅ
10/18
Ｈ０４Ｊ 14/00
14/02
(72)発明者 内藤 崇男
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10
HA23
5F072 AB07 AK06 PP07 QQ07 YY17
5K002 AA06 CA02 CA03 CA08 CA13
DA02
Claims (5)
- 【請求項１】信号光が伝搬する光伝送路上の増幅媒体に
励起光を供給し、該増幅媒体を伝搬する信号光をラマン
増幅するラマン増幅器であって、 励起光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領域を有
するとき、 前記増幅媒体を伝搬した光に含まれる、前記信号光の波
長帯域に重なる領域内の励起光と同一波長の光成分を抑
圧可能な励起光波長抑圧部を備えて構成されたことを特
徴とするラマン増幅器。 - 【請求項２】請求項１に記載のラマン増幅器であって、 励起光を発生する励起光発生部と、 該励起光発生部からの励起光を信号光の伝搬方向とは逆
方向に伝搬する後方励起光として前記増幅媒体に供給す
る合波部と、を備え、 前記励起光波長抑圧部が、前記増幅媒体を伝搬した光に
含まれる後方励起光のレーリー散乱光を抑圧することを
特徴とするラマン増幅器。 - 【請求項３】請求項２に記載のラマン増幅器であって、 前記合波部は、前記増幅媒体の信号光出力端に接続する
第１ポートと、前記励起光波長抑圧部の入力端に接続す
る第２ポートと、前記励起光発生部の出力端に接続する
第３ポートと、を有し、前記第１ポートから前記第２ポ
ートに向かう光および前記第３ポートから前記第１ポー
トに向かう光を伝達可能な方向性を持つことを特徴とす
るラマン増幅器。 - 【請求項４】請求項１に記載のラマン増幅器であって、 励起光を発生する励起光発生部と、 該励起光発生部からの励起光を信号光の伝搬方向と同じ
方向に伝搬する前方励起光として前記増幅媒体に供給す
る合波部と、を備え、 前記励起光波長抑圧部が、前記増幅媒体を伝搬した光に
含まれる前方励起光の漏れ光を抑圧することを特徴とす
るラマン増幅器。 - 【請求項５】信号光が伝搬する光伝送路上の増幅媒体に
ラマン増幅器からの励起光を供給して信号光をラマン増
幅しながら伝送する光伝送システムであって、 励起光の波長帯域が信号光の波長帯域に重なる領域を有
するとき、 前記増幅媒体を伝搬した光に含まれる、前記信号光の波
長帯域に重なる領域内の励起光と同一波長の光成分を抑
圧可能な励起光波長抑圧部を備えて構成されたことを特
徴とする光伝送システム。
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|---|---|---|---|
| JP2001390366A JP3808766B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | ラマン増幅器および光伝送システム |
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| GB0206685A GB2383466B (en) | 2001-12-21 | 2002-03-21 | Raman amplifier and optical transmission system |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| FR2853092A1 (fr) * | 2003-03-31 | 2004-10-01 | France Telecom | Dispositif optique, notamment de suppression du bruit dit de double retro-diffusion rayleigh, et installation comportant un tel dispositif |
| KR100487190B1 (ko) * | 2003-04-22 | 2005-05-04 | 삼성전자주식회사 | 라만 광증폭기 |
| US7499065B2 (en) * | 2004-06-11 | 2009-03-03 | Texas Instruments Incorporated | Asymmetrical switching delay compensation in display systems |
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|---|---|---|---|---|
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- 2002-03-20 US US10/101,265 patent/US6671083B2/en not_active Expired - Fee Related
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