JP2003262745A - 分散補償用ファイバモジュール、分散補償モジュールおよび光通信システム - Google Patents

分散補償用ファイバモジュール、分散補償モジュールおよび光通信システム

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JP2003262745A
JP2003262745A JP2002062532A JP2002062532A JP2003262745A JP 2003262745 A JP2003262745 A JP 2003262745A JP 2002062532 A JP2002062532 A JP 2002062532A JP 2002062532 A JP2002062532 A JP 2002062532A JP 2003262745 A JP2003262745 A JP 2003262745A
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dispersion
dispersion compensating
optical fiber
fiber
raman amplification
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Tetsufumi Tsuzaki
哲文 津崎
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 励起効率が優れた分散補償モジュールおよび
分散補償用ファイバモジュールを提供する。 【解決手段】 分散補償用ファイバモジュール230A
は、入力端231Aから出力端232Aへ向かう信号光
伝搬経路に沿って順に、分散補償光ファイバ233およ
びラマン増幅用光ファイバ234が設けられたものであ
る。分散補償光ファイバ233とラマン増幅用光ファイ
バ234とは各々の端面が融着接続されている。この分
散補償用ファイバモジュール230Aでは、入力端23
1Aに入力した信号光は、分散補償光ファイバ233に
より分散補償され、その後にラマン増幅用光ファイバ2
34によりラマン増幅されて、出力端232Aより出力
される。この構成の場合には、逆方向励起の場合に、励
起光が先ずラマン増幅用光ファイバ234に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号光を伝送する
光伝送路の波長分散を補償するとともに該信号光をラマ
ン増幅する分散補償用ファイバモジュールおよび分散補
償モジュール、ならびに、光伝送路および分散補償モジ
ュール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、光伝送路に信号光を
伝送することで大容量の情報を高速に送受信することが
できるものである。一般に光伝送路として用いられるシ
ングルモード光ファイバは、波長1.3μm付近に零分
散波長を有しており、Cバンド(1530nm〜156
5nm)またはLバンド(1565nm〜1625n
m)の信号光波長帯域では正の比較的大きな波長分散を
有している。このような波長分散を有している光伝送路
を信号光が伝搬する間に信号光波形が劣化して、信号光
伝送品質が悪くなり、大容量通信が困難となる。それ
故、光通信システムにおいて大容量化を図るためには、
信号光伝搬経路における累積波長分散の絶対値が小さい
ことが重要である。
【0003】そこで、信号光波長帯域において光伝送路
の波長分散と符号が異なる波長分散を有する分散補償モ
ジュールが用いられる。この場合、光伝送路および分散
補償モジュールの全体の累積波長分散の絶対値は、光伝
送路のみの累積波長分散の絶対値より小さくなる。これ
により、信号光波形劣化が抑制され、信号光伝送品質が
改善される。また、この分散補償モジュールとしては、
種々の態様のものがあるが、分散補償光ファイバを含む
ものが知られている。分散補償光ファイバが用いられる
場合には、その分散補償光ファイバの長さが適切に設定
されることにより、光伝送路および分散補償光ファイバ
の全体の累積波長分散の絶対値は零に近づけられる。
【0004】また、光伝送路が信号光波長帯域で正の波
長分散を有するシングルモード光ファイバであるときに
は、信号光波長帯域で負の波長分散を有する分散補償光
ファイバが用いられる。この場合、分散補償光ファイバ
は、一般に実効断面積が小さいので、非線形光学現象が
生じ易い。このことから、この分散補償光ファイバは、
ラマン増幅用の励起光が供給されて信号光をラマン増幅
するラマン増幅用光ファイバとしても用いられ得る。す
なわち、分散補償光ファイバが固有的に有する損失がラ
マン増幅利得により補償されて、この分散補償光ファイ
バは、実効的な損失が零とされ、或いは、実効的な利得
を有するようになる。
【0005】このような分散補償およびラマン増幅の双
方の機能を有する分散補償モジュールは、例えば特開平
11−174504号公報に開示されている。この公報
に開示された分散補償モジュールは、信号光波長におけ
る波長分散が−50ps/nm/km以下である分散補
償光ファイバに励起光を供給して、この分散補償光ファ
イバにおいて分散補償するとともに信号光をラマン増幅
するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された分散補償モジュールは、ラマン増幅の際
の励起効率が低く、所要の利得を得るには大きな励起光
パワーが必要となる。
【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、励起効率が優れた分散補償モジュー
ル、この分散補償モジュールにおいて信号光伝搬経路と
して好適に用いられる分散補償用ファイバモジュール、
および、この分散補償モジュールと光伝送路とを含む光
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】本発明に係る分散補償用
ファイバモジュールは、信号光を伝送する光伝送路の波
長分散を補償するとともに該信号光をラマン増幅する分
散補償用ファイバモジュールであって、(1) 波長165
0nmを含む信号光波長帯域において光伝送路の波長分
散と符号が異なる波長分散を有する分散補償光ファイバ
と、(2) この分散補償光ファイバと光学的に接続され、
励起光波長を1550nmとした際の波長1650nm
の信号光に対するFOMラマンが8[1/dB/W]以
上であるラマン増幅用光ファイバとを備えることを特徴
とする。
【0009】また、本発明に係る分散補償モジュール
は、入力端に入力した信号光を分散補償するとともにラ
マン増幅して出力端より出力する分散補償モジュールで
あって、(1) 信号光を伝送する光伝送路の波長分散を補
償する分散補償光ファイバと、その信号光をラマン増幅
するラマン増幅用光ファイバとを含む上記の本発明に係
る分散補償用ファイバモジュールと、(2) ラマン増幅用
光ファイバに対してラマン増幅用の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。
【0010】また、本発明に係る光通信システムは、信
号光を伝送する光伝送路と、この光伝送路の波長分散を
補償するとともに該信号光をラマン増幅する上記の本発
明に係る分散補償モジュールとを備えることを特徴とす
る。
【0011】本発明では、分散補償用ファイバモジュー
ルに含まれるラマン増幅用光ファイバに対して励起光供
給手段によりラマン増幅用の励起光が供給され、このラ
マン増幅用光ファイバにおいて信号光はラマン増幅され
る。また、分散補償用ファイバモジュールに含まれる分
散補償光ファイバにおいて信号光は分散補償される。こ
のように構成されることにより、ラマン増幅の際の励起
効率が優れたものとなる。
【0012】また、ラマン増幅用光ファイバの励起光波
長での実効断面積が15μm2以下であるのが好適であ
り、ラマン増幅用光ファイバのラマン利得係数が0.0
05[1/Wm]以上であるのが好適であり、ラマン増
幅用光ファイバの非線形定数が20[1/W/km]以
上であるのが好適である。これらの場合には、信号光の
ラマン増幅が効率よく行われる。
【0013】また、ラマン増幅用光ファイバの信号光波
長帯域内の中心波長での波長分散が−30ps/nm/
km〜−15ps/nm/kmであるのが好適であり、
ラマン増幅用光ファイバの信号光波長帯域内の中心波長
での分散スロープが−0.3ps/nm2/km〜+
0.1ps/nm2/kmであるのが好適である。これ
らの場合には、分散補償用ファイバモジュール230の
分散値を調整し易い。
【0014】また、ラマン増幅用ファイバがコイル状に
巻かれ、その外周に分散補償光ファイバがコイル状に巻
かれているのが好適である。この場合には、分散補償用
ファイバモジュールがコンパクトになる。また、一般
に、高非線形性であるラマン増幅用光ファイバは、分散
補償光ファイバと比べて、曲げ損失が発生し難いことか
ら、小径に巻くことが可能である。
【0015】また、励起光供給手段は、ラマン増幅用光
ファイバに対して信号光の伝搬方向と反対の方向に伝搬
するラマン増幅用の励起光を供給するのが好適であり、
この場合には、励起光の強度雑音の影響が小さくラマン
増幅特性が優れる。励起光供給手段は、ラマン増幅用光
ファイバに対して信号光の伝搬方向と同一の方向に伝搬
するラマン増幅用の励起光を供給するのも好適であり、
この場合には、雑音指数が抑制される。励起光供給手段
は、ラマン増幅用光ファイバに対して信号光の伝搬方向
と反対の方向に伝搬するラマン増幅用の励起光を供給す
るとともに、ラマン増幅用光ファイバに対して信号光の
伝搬方向と同一の方向に伝搬するラマン増幅用の励起光
を供給するのも好適である。
【0016】また、ラマン増幅用光ファイバが分散補償
光ファイバと出力端との間に設けられているのが好適で
あり、この場合には、所要励起パワーが小さく、励起効
率が優れている。ラマン増幅用光ファイバが入力端と分
散補償光ファイバとの間に設けられているのも好適であ
り、この場合には、雑音指数が優れている。分散補償光
ファイバが第1分散補償光ファイバと第2分散補償光フ
ァイバとを含み、ラマン増幅用光ファイバが第1分散補
償光ファイバと第2分散補償光ファイバとの間に設けら
れているのも好適である。
【0017】また、信号光の伝搬方向のみに光を通過さ
せる光アイソレータが入力端側に設けられているのが好
適であり、この場合には、入力端より上流側への励起光
の伝搬が防止される。信号光の伝搬方向のみに光を通過
させる光アイソレータが出力端側に設けられているのが
好適であり、この場合には、出力端より下流側からの雑
音光の伝搬が防止される。
【0018】
【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。
【0019】図1は、本実施形態に係る光通信システム
1の構成図である。この図に示される光通信システム1
は、光送信器10、光中継器20および光受信器30を
備えており、光送信器10と光中継器20との間に光伝
送路40が敷設され、光中継器20と光受信器30との
間に光伝送路50が敷設されたものである。また、光中
継器20内には、本実施形態に係る分散補償モジュール
21および光増幅器22が設けられている。
【0020】光送信器10は、多波長の信号光を多重化
して、この多重化した信号光を光伝送路40へ送出す
る。光中継器20内の分散補償モジュール21は、光伝
送路40を伝搬してきて到達した信号光を入力し、この
信号光に対して分散補償するとともにラマン増幅して出
力する。光増幅器22は、希土類元素(例えばEr元
素)が添加された光ファイバを光増幅媒体として含むも
のであり、該希土類元素を励起する励起光を光増幅媒体
に供給することで、分散補償モジュール21より出力さ
れた信号光を光増幅媒体において光増幅して、その光増
幅した信号光を光伝送路50へ送出する。そして、光受
信器30は、光伝送路50を伝搬してきて到達した多波
長の信号光を入力し、この多波長の信号光を波長毎に分
波して、その分波した各波長の信号光を受光する。光伝
送路40,50は、波長1.3μm付近に零分散波長を
有する標準的な石英系のシングルモード光ファイバから
なる。
【0021】次に、本実施形態に係る光通信システム1
に含まれる分散補償モジュール21の構成について、図
2〜図4を用いて説明する。
【0022】図2は、本実施形態に係る分散補償モジュ
ール21Aの構成図である。この図に示される分散補償
モジュール21Aは、図1中の分散補償モジュール21
として用いられるものである。この分散補償モジュール
21Aは、入力端201Aから出力端202Aへ向かう
信号光伝搬経路に沿って順に、光アイソレータ211、
分散補償用ファイバモジュール230、光結合器222
および光アイソレータ212を備え、また、光結合器2
22に接続された励起光源242を備える。励起光源2
42および光結合器222は、分散補償用ファイバモジ
ュール230に対して逆方向に励起光を供給する励起光
供給手段を構成している。
【0023】光アイソレータ211,212は、入力端
201Aから出力端202Aへ向かう信号光伝搬方向へ
は光を通過させるが、逆方向には光を通過させない。励
起光源242は、ラマン増幅用の励起光を出力するもの
であり、例えば半導体レーザ光源が好適に用いられる。
光結合器222は、励起光源242から出力された励起
光を分散補償用ファイバモジュール230へ向けて出力
するとともに、分散補償用ファイバモジュール230よ
り出力された信号光を光アイソレータ212へ向けて出
力する。
【0024】分散補償用ファイバモジュール230は、
波長1650nmを含む信号光波長帯域において光伝送
路の波長分散と符号が異なる波長分散を有する分散補償
光ファイバと、この分散補償光ファイバと光学的に接続
されていて励起光波長を1550nmとした際の波長1
650nmの信号光に対するFOMラマンが8[1/d
B/W]以上であるラマン増幅用光ファイバとを含むも
のである。この分散補償用ファイバモジュール230
は、励起光源242から出力された励起光が供給される
ことにより信号光をラマン増幅し、また、信号光に対し
て分散補償する。なお、ラマン増幅用光ファイバが石英
ガラスからなるものである場合、励起光波長は信号光波
長より100nm短い波長とされる。
【0025】この分散補償モジュール21Aでは、励起
光源242から出力されたラマン増幅用の励起光は、光
結合器222を経て分散補償用ファイバモジュール23
0に、信号光伝搬方向とは反対の方向に伝搬するよう供
給される。一方、入力端201Aに入力した信号光は、
分散補償用ファイバモジュール230において分散補償
されるとともにラマン増幅され、その後に光結合器22
2および光アイソレータ212を経て出力端202Aよ
り出力される。このような逆方向励起の場合には、励起
光の強度雑音の影響が小さくラマン増幅特性が優れる点
で好適である。
【0026】図3は、他の実施形態に係る分散補償モジ
ュール21Bの構成図である。この図に示される分散補
償モジュール21Bも、図1中の分散補償モジュール2
1として用いられるものである。この分散補償モジュー
ル21Bは、入力端201Bから出力端202Bへ向か
う信号光伝搬経路に沿って順に、光アイソレータ21
1、光結合器221、分散補償用ファイバモジュール2
30および光アイソレータ212を備え、また、光結合
器221に接続された励起光源241を備える。励起光
源241および光結合器221は、分散補償用ファイバ
モジュール230に対して順方向に励起光を供給する励
起光供給手段を構成している。
【0027】励起光源241は、ラマン増幅用の励起光
を出力するものであり、例えば半導体レーザ光源が好適
に用いられる。光結合器221は、励起光源241から
出力された励起光を分散補償用ファイバモジュール23
0へ向けて出力するとともに、光アイソレータ211よ
り出力された信号光をも分散補償用ファイバモジュール
230へ向けて出力する。分散補償用ファイバモジュー
ル230は、励起光源241から出力された励起光が供
給されることにより信号光をラマン増幅し、また、信号
光に対して分散補償する。
【0028】この分散補償モジュール21Bでは、励起
光源241から出力されたラマン増幅用の励起光は、光
結合器221を経て分散補償用ファイバモジュール23
0に、信号光伝搬方向と同一の方向に伝搬するよう供給
される。一方、入力端201Bに入力した信号光は、光
アイソレータ211および光結合器221を経て分散補
償用ファイバモジュール230に入力し、この分散補償
用ファイバモジュール230において分散補償されると
ともにラマン増幅され、その後に光アイソレータ212
を経て出力端202Bより出力される。このような順方
向励起の場合には、雑音指数が抑制される点で好適であ
る。
【0029】図4は、更に他の実施形態に係る分散補償
モジュール21Cの構成図である。この図に示される分
散補償モジュール21Cも、図1中の分散補償モジュー
ル21として用いられるものである。この分散補償モジ
ュール21Cは、入力端201Cから出力端202Cへ
向かう信号光伝搬経路に沿って順に、光アイソレータ2
11、光結合器221、分散補償用ファイバモジュール
230、光結合器222および光アイソレータ212を
備え、また、光結合器221に接続された励起光源24
1を備え、光結合器222に接続された励起光源242
を備える。この図に示された構成では、分散補償用ファ
イバモジュール230に対して順方向および逆方向の双
方より励起光が供給される。
【0030】この分散補償モジュール21Cでは、励起
光源241から出力されたラマン増幅用の励起光は、光
結合器221を経て分散補償用ファイバモジュール23
0に、信号光伝搬方向と同一の方向に伝搬するよう供給
される。また、励起光源242から出力されたラマン増
幅用の励起光は、光結合器222を経て分散補償用ファ
イバモジュール230に、信号光伝搬方向とは反対の方
向に伝搬するよう供給される。入力端201Cに入力し
た信号光は、光アイソレータ211および光結合器22
1を経て分散補償用ファイバモジュール230に入力
し、この分散補償用ファイバモジュール230において
分散補償されるとともにラマン増幅され、その後に光結
合器222および光アイソレータ212を経て出力端2
02Cより出力される。このような双方向励起の場合に
は、励起光の強度雑音の影響が小さく、雑音指数が抑制
される点で好適である。
【0031】なお、図2〜図4それぞれに示された構成
において、入力端側に光アイソレータ211が設けられ
ていることにより、入力端より上流側への励起光の伝搬
が防止される。また、出力端側に光アイソレータ212
が設けられていることにより、出力端より下流側からの
雑音光の伝搬が防止される。光結合器221,222
は、誘電体多層膜フィルタを含むものであってもよい
し、光サーキュレータを含むものであってもよいし、光
サーキュレータおよび光ファイバグレーティングを含む
ものであってもよいし、ファイバカプラを含むものであ
ってもよい。
【0032】次に、本実施形態に係る分散補償モジュー
ル21(21A〜21C)に含まれる分散補償用ファイ
バモジュール230の構成について、図5〜図7を用い
て説明する。
【0033】図5は、本実施形態に係る分散補償用ファ
イバモジュール230Aの構成図である。この図に示さ
れる分散補償用ファイバモジュール230Aは、図2〜
図4中の分散補償用ファイバモジュール230として用
いられるものである。この分散補償用ファイバモジュー
ル230Aは、入力端231Aから出力端232Aへ向
かう信号光伝搬経路に沿って順に、分散補償光ファイバ
233およびラマン増幅用光ファイバ234が設けられ
たものである。分散補償光ファイバ233とラマン増幅
用光ファイバ234とは各々の端面が融着接続されてい
る。この分散補償用ファイバモジュール230Aでは、
入力端231Aに入力した信号光は、分散補償光ファイ
バ233により分散補償され、その後にラマン増幅用光
ファイバ234によりラマン増幅されて、出力端232
Aより出力される。この構成の場合には、逆方向励起の
場合に、励起光が先ずラマン増幅用光ファイバ234に
入力するので、ラマン増幅の利得が大きい点で好適であ
る。
【0034】図6は、他の実施形態に係る分散補償用フ
ァイバモジュール230Bの構成図である。この図に示
される分散補償用ファイバモジュール230Bも、図2
〜図4中の分散補償用ファイバモジュール230として
用いられるものである。この分散補償用ファイバモジュ
ール230Bは、入力端231Bから出力端232Bへ
向かう信号光伝搬経路に沿って順に、ラマン増幅用光フ
ァイバ234および分散補償光ファイバ233が設けら
れたものである。ラマン増幅用光ファイバ234と分散
補償光ファイバ233とは各々の端面が融着接続されて
いる。この分散補償用ファイバモジュール230Bで
は、入力端231Bに入力した信号光は、ラマン増幅用
光ファイバ234によりラマン増幅され、その後に分散
補償光ファイバ233により分散補償されて、出力端2
32Bより出力される。この構成の場合には、雑音指数
が抑制される点で好適である。
【0035】図7は、更に他の実施形態に係る分散補償
用ファイバモジュール230Cの構成図である。この図
に示される分散補償用ファイバモジュール230Cも、
図2〜図4中の分散補償用ファイバモジュール230と
して用いられるものである。この分散補償用ファイバモ
ジュール230Cは、入力端231Cから出力端232
Cへ向かう信号光伝搬経路に沿って順に、分散補償光フ
ァイバ233a、ラマン増幅用光ファイバ234および
分散補償光ファイバ233bが設けられたものである。
分散補償光ファイバ233aとラマン増幅用光ファイバ
234とは各々の端面が融着接続されている。また、ラ
マン増幅用光ファイバ234と分散補償光ファイバ23
3bとは各々の端面が融着接続されている。この分散補
償用ファイバモジュール230Cでは、入力端231C
に入力した信号光は、分散補償光ファイバ233aによ
り分散補償され、その後にラマン増幅用光ファイバ23
4によりラマン増幅され、更にその後に分散補償光ファ
イバ233bにより分散補償されて、出力端232Cよ
り出力される。この構成の場合には、ラマン増幅の利得
が大きく、雑音指数が抑制される点で好適である。
【0036】分散補償用ファイバモジュール230(2
30A〜230C)に含まれる分散補償光ファイバ23
3(233a,233b)は、信号光波長帯域において
光通信システム1(図1)の光伝送路40,50の波長
分散と符号が異なる波長分散を有するものであり、光伝
送路40の波長分散を補償する。分散補償光ファイバ2
33は、ラマン増幅用光ファイバ234の波長分散を補
償するのも好適である。また、分散補償光ファイバ23
3も信号光をラマン増幅するのもの好適である。
【0037】分散補償用ファイバモジュール230(2
30A〜230C)に含まれるラマン増幅用光ファイバ
234は、高非線形性の光ファイバであって、信号光を
ラマン増幅するものである。また、このラマン増幅用光
ファイバ234は、励起光波長を1550nmとした際
の波長1650nmの信号光に対するFOMラマンが8
[1/dB/W]以上である。ここで、FOMラマン
は、ラマン利得係数gR、実効断面積Aeffおよび励起光
波長での損失αpを用いて、gR/Aeff/αp なる式で
定義される。
【0038】ラマン増幅用光ファイバ234は、励起光
波長での実効断面積Aeffが15μm2以下であるのが好
適である。ラマン増幅用光ファイバ234は、ラマン利
得係数gRが0.005[1/Wm]以上であるのが好
適である。また、ラマン増幅用光ファイバ234は、非
線形定数が20[1/W/km]以上であるのが好適で
ある。これらの場合には、信号光のラマン増幅が効率よ
く行われる。
【0039】ラマン増幅用光ファイバ234は、波長1
650nmでの波長分散が−30ps/nm/km〜−
15ps/nm/kmであるのが好適である。また、ラ
マン増幅用光ファイバ234は、波長1650nmでの
分散スロープが−0.3ps/nm2/km〜+0.1
ps/nm2/kmであるのが好適である。これらの場
合には、分散補償用ファイバモジュール230の分散値
を調整し易い。
【0040】図8は、ラマン増幅用光ファイバ234の
屈折率プロファイルを示す図である。この図に屈折率プ
ロファイルが示されるラマン増幅用光ファイバ234
は、コア領域(外径2a、最大屈折率n1)と、これを
取り囲むクラッド領域(屈折率n2)とを有する。この
ラマン増幅用光ファイバ234は、石英ガラス(SiO
2)をホスト材料として、例えば、コア領域にGeO2
添加され、クラッド領域にF元素が添加されて実現され
得る。例えば、コア領域の外径2aが4.0μmであ
り、純石英ガラスの屈折率レベルを基準として、コア領
域の比屈折率差Δn 1は+2.9%であり、クラッド領
域の比屈折率差Δn2は−0.4%である。このとき、
波長1550nmでの波長分散は−15.0ps/nm
/kmであり、波長1550nmでの分散スロープは
0.01ps/nm2/kmであり、波長1550nm
での実効断面積は9.9μm2であり、非線形定数は2
2.3[1/W/km]であり、ラマン利得係数は0.
007[1/Wm]である。
【0041】図9は、本実施形態に係る分散補償用ファ
イバモジュール230の実装の様子を示す図である。こ
の図に示されるように、分散補償用ファイバモジュール
230に含まれる分散補償光ファイバ233およびラマ
ン増幅用ファイバ234がコイル状に巻かれているのが
好適であり、この場合には、分散補償用ファイバモジュ
ール230がコンパクトになる。特に、ラマン増幅用フ
ァイバ234がコイル状に巻かれ、その外周に分散補償
光ファイバ233がコイル状に巻かれているのが好適で
ある。何故なら、一般に、高非線形性のラマン増幅用光
ファイバ234は、分散補償光ファイバ233と比べ
て、曲げ損失が発生し難いことから、小径に巻くことが
可能であるからである。
【0042】次に、本実施形態に係る分散補償モジュー
ル21の実施例について説明する。この実施例では、波
長帯域1530nm〜1610nmに含まれる周波数間
隔50GHzの201波の信号光が、標準的なシングル
モード光ファイバからなる光伝送路40を伝搬して、中
継器20内の分散補償モジュール21に入力するものと
する。図10は、実施例の分散補償モジュールに含まれ
る分散補償光ファイバおよびラマン増幅用光ファイバそ
れぞれの諸元を纏めた図表である。
【0043】図11は、実施例および比較例それぞれの
分散補償モジュールの所要励起光パワーと光伝送路の長
さとの関係を示す図である。図12は、比較例に対する
実施例の分散補償モジュールの所要励起光パワーの改善
量と光伝送路の長さとの関係を示す図である。ここで
は、分散補償モジュールは図2に示される逆方向励起の
構成とし、分散補償用ファイバモジュールは図5に示さ
れる構成とした。実施例では、分散補償光ファイバの長
さは光伝送路の波長分散を補償するように設定され、ま
た、ラマン増幅用光ファイバの長さは3kmとされた。
比較例では、ラマン増幅用光ファイバが設けられず、分
散補償光ファイバのみとされた。また、実施例および比
較例の双方で、分散補償モジュールの正味の利得Gは0
dB,3dBおよび6dBそれぞれとされた。これらの
図から判るように、分散補償光ファイバのみを含む比較
例の分散補償モジュールと比較して、分散補償光ファイ
バに加えてラマン増幅用光ファイバをも含む実施例の分
散補償モジュールでは、所要励起光パワーが最大100
mW程度小さく、所要励起光パワー改善量が20%〜3
0%程度であった。
【0044】図13は、順方向励起および逆方向励起そ
れぞれの場合の雑音指数(NF: noise figure)特性を
示す図である。図14は、順方向励起および逆方向励起
それぞれの場合の相対強度雑音(RIN: relative int
ensity noise)特性を示す図である。ここでは、順方向
励起の場合には図3に示される構成とし、逆方向励起の
場合には図2に示される構成とした。また、分散補償用
ファイバモジュールは図5に示される構成とした。これ
らの図から判るように、順方向励起の場合の方が雑音指
数が優れ、逆方向励起の場合の方が励起光源の相対強度
雑音の影響が小さい。
【0045】図15は、分散補償モジュールの所要励起
光パワーと正味の利得との関係を示す図である。図16
は、分散補償モジュールの雑音指数(NF)と正味の利
得との関係を示す図である。ここでは、分散補償用ファ
イバモジュールは図5〜図7それぞれに示される構成と
し、図2に示される逆方向励起の構成とした。これらの
図から判るように、分散補償光ファイバの後段にラマン
増幅用光ファイバが設けられる場合(図5)には、所要
励起パワーが小さく、励起効率が優れている。一方、ラ
マン増幅用光ファイバの後段に分散補償光ファイバが設
けられる場合(図6)には、雑音指数が優れている。ラ
マン増幅用光ファイバが第1分散補償光ファイバと第2
分散補償光ファイバとの間に設けられている場合(図
7)には、図5および図6それぞれの場合の中間的な特
性を有している。
【0046】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、分散補償用ファイバモジュールに含まれるラマ
ン増幅用光ファイバに対して励起光供給手段によりラマ
ン増幅用の励起光が供給され、このラマン増幅用光ファ
イバにおいて信号光はラマン増幅される。また、分散補
償用ファイバモジュールに含まれる分散補償光ファイバ
において信号光は分散補償される。このように構成され
ることにより、ラマン増幅の際の励起効率が優れたもの
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る光通信システム1の構成図で
ある。
【図2】本実施形態に係る分散補償モジュール21Aの
構成図である。
【図3】他の実施形態に係る分散補償モジュール21B
の構成図である。
【図4】更に他の実施形態に係る分散補償モジュール2
1Cの構成図である。
【図5】本実施形態に係る分散補償用ファイバモジュー
ル230Aの構成図である。
【図6】他の実施形態に係る分散補償用ファイバモジュ
ール230Bの構成図である。
【図7】更に他の実施形態に係る分散補償用ファイバモ
ジュール230Cの構成図である。
【図8】ラマン増幅用光ファイバ234の屈折率プロフ
ァイルを示す図である。
【図9】本実施形態に係る分散補償用ファイバモジュー
ル230の実装の様子を示す図である。
【図10】実施例の分散補償モジュールに含まれる分散
補償光ファイバおよびラマン増幅用光ファイバそれぞれ
の諸元を纏めた図表である。
【図11】実施例および比較例それぞれの分散補償モジ
ュールの所要励起光パワーと光伝送路の長さとの関係を
示す図である。
【図12】比較例に対する実施例の分散補償モジュール
の所要励起光パワーの改善量と光伝送路の長さとの関係
を示す図である。
【図13】順方向励起および逆方向励起それぞれの場合
の雑音指数特性を示す図である。
【図14】順方向励起および逆方向励起それぞれの場合
の相対強度雑音特性を示す図である。
【図15】分散補償モジュールの所要励起光パワーと正
味の利得との関係を示す図である。
【図16】分散補償モジュールの雑音指数と正味の利得
との関係を示す図である。
【符号の説明】 1…光通信システム、10…光送信器、20…光中継
器、21…分散補償モジュール、22…光増幅器、30
…光受信器、40,50…光伝送路、211,212…
光アイソレータ、221,222…光結合器、230…
分散補償用ファイバモジュール、233…分散補償光フ
ァイバ、234…ラマン増幅用光ファイバ、241,2
42…励起光源。
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/02 H04B 9/00 M 10/16 J 10/17 10/18 Fターム(参考) 2H050 AD01 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10 EA08 EA10 HA24 5F072 AB07 AB09 AK06 JJ02 JJ20 KK30 QQ07 RR01 YY17 5K002 AA01 AA03 AA06 BA13 BA33 CA01 DA02 FA01 FA02

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号光を伝送する光伝送路の波長分散を
    補償するとともに該信号光をラマン増幅する分散補償用
    ファイバモジュールであって、 信号光波長帯域において前記光伝送路の波長分散と符号
    が異なる波長分散を有する分散補償光ファイバと、 この分散補償光ファイバと光学的に接続され、励起光波
    長を1550nmとした際の波長1650nmの信号光
    に対するFOMラマンが8[1/dB/W]以上である
    ラマン増幅用光ファイバとを備えることを特徴とする分
    散補償用ファイバモジュール。
  2. 【請求項2】 前記ラマン増幅用光ファイバの励起光波
    長での実効断面積が15μm2以下であることを特徴と
    する請求項1記載の分散補償用ファイバモジュール。
  3. 【請求項3】 前記ラマン増幅用光ファイバのラマン利
    得係数が0.005[1/Wm]以上であることを特徴
    とする請求項1記載の分散補償用ファイバモジュール。
  4. 【請求項4】 前記ラマン増幅用光ファイバの非線形定
    数が20[1/W/km]以上であることを特徴とする
    請求項1記載の分散補償用ファイバモジュール。
  5. 【請求項5】 前記ラマン増幅用光ファイバの前記信号
    光波長帯域内の中心波長での波長分散が−30ps/n
    m/km〜−15ps/nm/kmであることを特徴と
    する請求項1記載の分散補償用ファイバモジュール。
  6. 【請求項6】 前記ラマン増幅用光ファイバの前記信号
    光波長帯域内の中心波長での分散スロープが−0.3p
    s/nm2/km〜+0.1ps/nm2/kmであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の分散補償用ファイバモジ
    ュール。
  7. 【請求項7】 前記ラマン増幅用ファイバがコイル状に
    巻かれ、その外周に前記分散補償光ファイバがコイル状
    に巻かれていることを特徴とする請求項1記載の分散補
    償用ファイバモジュール。
  8. 【請求項8】 入力端に入力した信号光を分散補償する
    とともにラマン増幅して出力端より出力する分散補償モ
    ジュールであって、 信号光を伝送する光伝送路の波長分散を補償する分散補
    償光ファイバと、その信号光をラマン増幅するラマン増
    幅用光ファイバとを含む請求項1記載の分散補償用ファ
    イバモジュールと、 前記ラマン増幅用光ファイバに対してラマン増幅用の励
    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
    する分散補償モジュール。
  9. 【請求項9】 前記励起光供給手段は、前記ラマン増幅
    用光ファイバに対して前記信号光の伝搬方向と反対の方
    向に伝搬するラマン増幅用の励起光を供給することを特
    徴とする請求項8記載の分散補償モジュール。
  10. 【請求項10】 前記励起光供給手段は、前記ラマン増
    幅用光ファイバに対して前記信号光の伝搬方向と同一の
    方向に伝搬するラマン増幅用の励起光を供給することを
    特徴とする請求項8記載の分散補償モジュール。
  11. 【請求項11】 前記励起光供給手段は、前記ラマン増
    幅用光ファイバに対して前記信号光の伝搬方向と反対の
    方向に伝搬するラマン増幅用の励起光を供給するととも
    に、前記ラマン増幅用光ファイバに対して前記信号光の
    伝搬方向と同一の方向に伝搬するラマン増幅用の励起光
    を供給することを特徴とする請求項8記載の分散補償モ
    ジュール。
  12. 【請求項12】 前記ラマン増幅用光ファイバが前記分
    散補償光ファイバと前記出力端との間に設けられている
    ことを特徴とする請求項8記載の分散補償モジュール。
  13. 【請求項13】 前記ラマン増幅用光ファイバが前記入
    力端と前記分散補償光ファイバとの間に設けられている
    ことを特徴とする請求項8記載の分散補償モジュール。
  14. 【請求項14】 前記分散補償光ファイバが第1分散補
    償光ファイバと第2分散補償光ファイバとを含み、前記
    ラマン増幅用光ファイバが前記第1分散補償光ファイバ
    と前記第2分散補償光ファイバとの間に設けられている
    ことを特徴とする請求項8記載の分散補償モジュール。
  15. 【請求項15】 信号光の伝搬方向のみに光を通過させ
    る光アイソレータが前記入力端側に設けられていること
    を特徴とする請求項8記載の分散補償モジュール。
  16. 【請求項16】 信号光の伝搬方向のみに光を通過させ
    る光アイソレータが前記出力端側に設けられていること
    を特徴とする請求項8記載の分散補償モジュール。
  17. 【請求項17】 信号光を伝送する光伝送路と、 この光伝送路の波長分散を補償するとともに該信号光を
    ラマン増幅する請求項8記載の分散補償モジュールとを
    備えることを特徴とする光通信システム。
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