JP2003283019A - 光中継装置及び光伝送システム - Google Patents

光中継装置及び光伝送システム

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JP2003283019A
JP2003283019A JP2002077707A JP2002077707A JP2003283019A JP 2003283019 A JP2003283019 A JP 2003283019A JP 2002077707 A JP2002077707 A JP 2002077707A JP 2002077707 A JP2002077707 A JP 2002077707A JP 2003283019 A JP2003283019 A JP 2003283019A
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pumping light
light
amplification
pumping
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Satoshi Kenjo
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Abstract

(57)【要約】 【課題】1系統の励起光源を使用して、第1の光増幅と
第2の光増幅を同時に行うことができる構成が簡易な光
中継装置を提供する。 【解決手段】入力線路2と出力線路7の間に介挿され
る、光中継装置100は、合波器4と光増幅用ファイバ
5と合波器6とが順次に直列に接続されて構成される。
励起光源8が設けられ、この励起光源8から発せられる
励起光9が、分光器10によって第1励起光11と第2
励起光12に分光され、第1励起光11を合波器6によ
って光信号3に注入することによって第1の光増幅手段
が構成され、分光器10から出力される第2励起光12
を合波器4によって光信号3に注入することによって第
2の光増幅手段が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
用いられる光中継装置及び光伝送システムに係り、光信
号が伝搬される光増幅用ファイバに、励起光源から発せ
られる励起光を注入することによってラマン増幅する機
能を有する光中継装置及び光伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】光通信の伝達距離の長距離化と、光信号
の大容量化に伴って、光中継装置にラマン増幅機能を持
たせて伝送特性を改善することが広く行われている。こ
の光中継装置は、例えば特開2001−194691に
開示されているように、光ファイバを伝搬する光信号に
対して励起光を注入することによってラマン増幅を行っ
ている。
【0003】この具体的な構成は、ラマン増幅し得る波
長を有する第1励起光を発生する第1励起光源と、この
第1励起光とは異なる波長を有する第2励起光を発生す
る第2励起光源とを別個に設けている。
【0004】そして、光信号が伝搬される光増幅用ファ
イバに対して、第1励起光源で発生された第1励起光を
注入して第1の光増幅を行なうと同時的に、第2励起光
源で発生された第2励起光を注入して第2の光増幅を行
い、これらの第1および第2の光増幅によって所定のラ
マン増幅機能を得ることができる。
【0005】このようなラマン増幅を行なう場合には、
光増幅用ファイバを伝搬する光信号に注入される励起光
を、光信号と励起光の伝搬方向が逆となる後方励起で注
入する場合と、光信号と励起光の伝搬方向が同一となる
前方励起で注入する場合がある。
【0006】また、第1励起光と第2励起光のそれぞれ
の波長は、本来の光信号の有する多波長の間隔と数に対
応して設定されると共に、ラマン増幅するに最適な値に
設定されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の光中継装置は、
第1および第2の光増幅によって所定のラマン増幅機能
を得るに際して、第1の光増幅を行なうための第1励起
光と、第2の光増幅を行なうための第2励起光のそれぞ
れを別個に独立した第1励起光源と第2励起光源のそれ
ぞれで発生させている。
【0008】したがって、励起光源を2つ設けなければ
ならず、構成が複雑化してしまうという問題がありこの
解消が望まれている。
【0009】そこで、本発明の目的は、同じ励起光源を
使用して、複数の光増幅を同時に行なうことができ、構
成が簡素な光中継装置及び光伝送システムを提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明による光中継装置及び光伝送システムは、次
に記載するような特徴的な構成を採用している。
【0011】(1)励起光源から発せられる励起光を第
1励起光と第2励起光に分光する分光手段と、光信号が
伝搬される光増幅用ファイバに前記第1励起光を注入し
て光増幅を行なう第1の光増幅手段と、光増幅用ファイ
バに前記第2励起光を注入して光増幅を行なう第2の光
増幅手段と、を具備する光中継装置。
【0012】(2)前記第1及び第2の光増幅手段は、
それぞれ前記第1励起光及び第2励起光により前方励起
される上記(1)の光中継装置。
【0013】(3)前記第1の光増幅手段は前記第1励
起光により前方励起され、前記第2の光増幅手段は前記
第2励起光により後方励起される上記(1)の光中継装
置。
【0014】(4)前記第1の光増幅手段は前記第1励
起光により後方励起され、前記第2の光増幅手段は前記
第2励起光により前方励起される上記(1)の光中継装
置。
【0015】(5)前記第2の光増幅手段は、前記分光
手段によって得られる前記第2励起光を減衰する光減衰
器を含んで構成される上記(1)乃至(4)のいずれか
の光中継装置。
【0016】(6)前記分光手段は、前記第1励起光と
前記第2励起光の分岐比率を可変する可変分岐器を含ん
で構成される上記(1)乃至(4)のいずれかの光中継
装置。
【0017】(7)前記第1の光増幅手段は、前記分光
手段によって得られる前記第2励起光を減衰する光減衰
器を含んで構成されると共に、前記分光手段は、前記第
1励起光と前記第2励起光の分岐比率を可変する可変分
岐器を含んで構成される上記(1)乃至(4)のいずれ
かの光中継装置。
【0018】(8)前記第1の光増幅手段は、前記分光
手段によって得られる前記第1励起光を増幅する光増幅
器を含んで構成される上記(1)乃至(4)のいずれか
の光中継装置。
【0019】(9)前記分光手段は、前記第1励起光を
生成するための複数の励起光源を含んで構成される上記
(1)乃至(4)のいずれかの光中継装置。
【0020】(10)前記分光手段は、前記第2励起光
を生成するための複数の励起光源を含んで構成される上
記(1)乃至(4)のいずれかの光中継装置。
【0021】(11)前記分光手段は、複数の励起光源
の出力を合成した励起光成分を前記第1励起光と前記第
2励起光に分光するように構成される上記(1)乃至
(10)のいずれかの光中継装置。
【0022】(12)上記(1)乃至(11)のいずれ
かの光中継装置が、光信号伝送路の中継区間の少なくと
も一区間に設置されている光伝送システム。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。先ず、第1の実施の形
態について図1と図2を用いて説明する。
【0024】入力線路2と出力線路7の間に介挿され
る、本発明に係る光中継装置100においては、合波器
4と、光増幅用ファイバ5と、合波器6とが順次に直列
に接続されている。
【0025】また、レーザダイオード等で構成される励
起光源8が設けられ、この励起光源8から発せられる励
起光9が、分光器10によって第1励起光11と第2励
起光12に分光され、第1励起光11を合波器6によっ
て光信号3に注入することによって第1の光増幅手段が
構成され、分光器10から出力される第2励起光12を
合波器4によって光信号3に注入することによって第2
の光増幅手段が構成される。
【0026】制御回路1は、例えば、外部からの制御信
号により励起光源8から出力される励起強度を制御して
増幅特性を最適化する。外部からの制御信号は信号光に
含まれ、分岐器により分光され、受光器で電気信号に変
換される。以下に説明する各実施形態の説明では、この
制御回路1は、励起光源8から出力される励起強度だけ
でなく、他の任意の要素(増幅器等)の所望の制御を行
なう。
【0027】尚、図示していないが、光伝送路には、必
要により光信号を一方向にのみ伝送するための光アイソ
レータが設けられていることは勿論である。
【0028】この例は、光信号3が伝搬される光増幅用
ファイバ5の出口側に該光信号3の伝搬方向と逆の方向
に第1励起光11を注入する後方励起であり、光増幅用
ファイバ5の入口側に光信号3の伝搬方向と逆の方向に
第2励起光を注入する後方励起の場合である。
【0029】入力線路2を伝搬される光信号3に対して
光増幅用ファイバ5の部位で第1励起光11を注入する
ことによって従来の光中継装置と同様に光増幅に寄与す
るラマン増幅が行われ、これと同時的に光増幅用ファイ
バ5を伝搬する光信号3に第2励起光12が注入される
ことによって副次的な光増幅が行われる。
【0030】したがって、光中継装置1における総合の
ラマン利得は、第1励起光11によって形成される第1
の光増幅によるラマン利得が例えば図2に示す特性Aで
あった場合には、これに第2励起光12による第2の光
増幅によるラマン利得の特性Bが付加された特性C(A
+B)とされ、トータルで大きな信号増幅効果が得られ
る。
【0031】以下に説明する各実施形態でも同様である
が、本発明によれば、次のような効果も得られる。
【0032】先ず、本発明によれば、励起光による光増
幅特性の利得改善効果が得られる。すなわち、上記増幅
機能においては、励起光強度を増大させるにしたがって
増幅利得が増大するので、利得を上げたいときには励起
光強度を増大させれば良いが、増幅素子独自の限界、制
約があるため、利得はあるレベルで飽和してしまう。例
えば、図3の点線で示すように、従来の増幅器(例え
ば、EDF等の光ファイバ増幅器)では、特定の励起光
強度がE1(mW)までは利得が比例して増大するが、
励起光強度がE1を越えると、それ以上に増大させても
利得はG1で飽和してそれ以上には増えない。したがっ
て、励起光を出力する光源(レーザダイオード等)に、
より強度の大きな励起光を出力する余裕があっても、そ
の余裕分を十分に活用できなかった。
【0033】一方、本発明では、第1励起光による第1
の光増幅(例えば、光ファイバ増幅器)に更に第2励起
光による第2の光増幅(例えば、ラマン増幅器)を用い
ているため、図3の実線で示すように、励起光強度E1
以上の強度E2に至るまで利得は増大し続けることにな
る。したがって、ラマン増幅による利得が追加され、ラ
マン増幅の飽和利得G2まで(励起光強度E2まで)は
励起光が有効活用され、より大きな利得が得られる。
【0034】また、本発明によれば、光増幅特性の利得
傾斜の改善効果が得られる。図4には、この効果を説明
するための波長と利得の関係を示す特性図が示されてい
る。従来のアンプとしての光ファイバ増幅の利得特性が
(A)で示すように波長が長くなるにしたがって利得が
低下する特性の場合、ラマン増幅の利得特性を、(B)
に示すように、逆に波長が長くなるにしたがって高くな
るように調整すれば、結局、両特性の傾斜が打ち消しあ
ってトータルでは略一定の利得特性(A+B)が得られ
る。このトータルな特性は、増幅特性を任意に調整すれ
ば、所望の特性とすることができる。
【0035】更に、本発明によれば、光増幅特性の帯域
拡大効果が得られる。波長と利得の関係を示す図5を参
照して、この効果を説明する。図5は図4と同様な図で
あるが、トータル特性には傾斜がある。
【0036】システム設計上許容される利得差をΔGと
すると、従来アンプとしての光ファイバ増幅を用いた場
合の特性(A)の波長帯域はAとなる。一方、本発明に
おけるラマン増幅による特性(B)を考慮すると、トー
タル特性(C)の傾斜が緩やかとなり、結局、許容利得
差をΔG´とすると、従来の光ファイバ増幅を用いた場
合の波長帯域はAに波長帯域Bが付加されてトータルの
波長帯域はC(=A+B)となり著しい帯域拡大効果が
得られる。
【0037】以上の各種効果は以下に説明するすべての
実施形態においても同様に得られる。
【0038】次に、本発明の第2の実施の形態による光
中継装置101について図6を用いて説明する。本実施
形態は、図1に示す光中継装置100の構成の一部を変
更した光中継器101である。すなわち、分光器10か
ら出力される第2励起光12を合波器4に注入するに際
して、第2励起光12の線路中に光減衰器13を介挿す
ることによって第2の光増幅手段を構成したものであ
る。
【0039】したがって、分光器10から出力される第
2励起光12の出力を光減衰器13によって調節するこ
とによって得られる減衰光14を合波器4によって光信
号3に注入することにより、第2励起光12による第2
の光増幅によるラマン利得を最適な値に設定することが
できる。
【0040】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源8から出力される励起強度及び光減衰器13の
減衰レベルを制御して増幅特性を最適化する。
【0041】次に、本発明の第3の実施の形態による光
中継装置102について図7を用いて説明する。本実施
形態は、図1に示す光中継装置1の構成の一部を変更し
た光中継器102で、励起光源8から発せられる励起光
9を2つの励起光に分光するに際して、その分岐比を可
変し得るような可変分岐器15を含んで分光手段を構成
したものである。
【0042】この可変分岐器15は、励起光源8から出
力される励起光9を第1励起光11と第2励起光16に
分光する際に、その分岐比を可変できるようにしたもの
で、可変分岐器15から出力される第2励起光16の出
力を最適な値に調整した状態で合波器4に注入すること
によって、第2励起光16による第2の光増幅によるラ
マン利得を最適な値に保つことができる。これに連動し
て、第1励起光11の分岐比も可変分岐器15によって
最適な値にされているので第1励起光11による第1の
光増幅によるラマン利得も最適な値に保つことができ
る。
【0043】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源8から出力される励起強度及び可変分岐器15
を制御して増幅特性を最適化する。
【0044】次に、本発明の第4の実施の形態による光
中継装置103について図8を用いて説明する。本実施
形態は、図2に示す第2の実施の形態による機能と、図
6に示す第3の実施の形態による機能とを兼ね備えるよ
うに組み合わせて図8に示すような光中継装置103と
して構成したもので、励起光源8から発せられる励起光
9を可変分岐器17により第1励起光11と分岐光18
の2つに分岐し、この分岐光18の経路の後段に光減衰
器19を介挿することによって第2の光増幅手段を構成
したものである。
【0045】また、光中継装置103は、励起光源8か
ら発せられる励起光9を2つの励起光に分光するに際し
て、その分岐比を可変し得るような可変分岐器17を含
んで分光手段を構成したものである。
【0046】したがって、可変分岐器17から出力され
る分岐光18の出力を光減衰器19によって調節するこ
とによって得られる第2励起光20を合波器4によって
光信号3に注入することにより、第2励起光20による
第2の光増幅によるラマン利得を最適な値に設定するこ
とができる。
【0047】また、可変分岐器17は、励起光源8から
出力される励起光9を第1励起光11と分岐光18の2
つに分光する際に、その分岐比を可変できるので、可変
分岐器17から出力される分岐光18の出力を最適な分
岐比に調整した状態で合波器4に注入されるので、第2
励起光20による第2の光増幅によるラマン利得を最適
な値に保つことができる。これに連動して、第1励起光
11の分岐比も可変分岐器17によって最適な値にされ
ているので第1励起光11による第1の光増幅によるラ
マン利得も最適な値に保つことができる。
【0048】入力線路2を伝搬される光信号3に対して
光増幅用ファイバ5の部位で第1励起光11が注入され
ることによって従来の光中継装置と同様に光増幅に寄与
するラマン増幅が行われ、これと同時的に光増幅用ファ
イバ5を伝搬する光信号3に第2励起光20が注入され
ることによって副次的な光増幅が行われる。
【0049】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源8から出力される励起強度、可変分岐器17及
び光減衰器19の減衰レベルを制御して増幅特性を最適
化する。
【0050】次に、本発明の第5の実施の形態による光
中継装置104について図9を用いて説明する。本実施
形態は、図1に示す光中継装置101の構成の一部を変
更して光中継装置104を構成したもので、すなわち、
分光器10から出力される第2励起光12を合波器4に
注入するに際して、第2励起光12の線路中に光増幅器
21を介挿することによって第2の光増幅手段を構成し
たものである。
【0051】したがって、分光器10から出力される第
2励起光12の出力を光増幅器21によって調節するこ
とによって得られる増幅光22を合波器4によって光信
号3に注入することにより、第2励起光12に基づく第
2の光増幅によるラマン利得を最適な値に設定すること
ができる。
【0052】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源8から出力される励起強度及び光増幅器21を
制御して増幅特性を最適化する。
【0053】次に、本発明の第6の実施の形態による光
中継装置105を説明する。本実施形態は、図1に示さ
れる第1の実施の形態の光中継装置101の構成の一部
を変更し、図10に示す光中継装置105のように構成
したものである。
【0054】すなわち、光中継装置105は、光増幅用
ファイバ5に対して第1励起光11の注入を行なう状態
を前方励起としたもので、励起光源23から発せられる
励起光24が分光器10によって第1励起光11と第2
励起光12に分光され、この第1励起光11が光信号3
の伝搬方向と同一の方向に合波器6を用いて注入されて
前方励起の状態でラマン増幅が行われる。
【0055】一方、分光器10で分光された第2励起光
12は、図1に示すと同様に、光信号3の伝搬方向と同
一の方向に合波器4を用いて注入されて後方励起の状態
で副次的なラマン増幅が行われる。
【0056】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源23から出力される励起強度を制御して増幅特
性を最適化する。
【0057】次に、本発明の第7の実施の形態による光
中継装置106について図11を用いて説明する。本実
施形態は、図6に示す光中継装置101の構成の一部を
変更して図11に示す光中継装置106としたもので、
すなわち、分光器10から出力される第2励起光12を
合波器4に注入するに際して、第2励起光12の線路中
に光減衰器13を介挿することによって第2の光増幅手
段を構成すると共に、光中継装置106は、光増幅用フ
ァイバ5に対して第1励起光11の注入を行なう状態を
前方励起としたもので、励起光源25から発せられる励
起光26が分光器10によって第1励起光11と第2励
起光12に分光され、この第1励起光11が光信号3の
伝搬方向と同一の方向に合波器6を用いて注入されて前
方励起の状態でラマン増幅が行われる。
【0058】一方、分光器10で分光された第2励起光
12は、光減衰器13によって調節することによって得
られる減衰光14を合波器4によって光信号3の伝搬方
向と逆の方向に後方励起の状態で合波器6を用いて注入
されることにより、第2励起光12による第2の光増幅
によるラマン利得を最適な値に設定することができる。
【0059】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源25から出力される励起強度及び光減衰器13
の減衰レベルを制御して増幅特性を最適化する。
【0060】次に、本発明の第8の実施の形態による光
中継装置107について図12を用いて説明する。本実
施形態は、図7に示す光中継装置102の構成の一部を
変更して図9に示す光中継装置107としたもので、す
なわち、励起光源27から発せられる励起光28を2つ
の励起光に分光するに際して、その分岐比を可変し得る
ような可変分岐器15を含んで分光手段を構成すると共
に、この可変分岐器15によって最適値に可変分岐され
た第1励起光11を光信号3に注入に際して当該光信号
3の伝搬方向と同一の方向に前方励起の状態で注入して
ラマン増幅を行なうものである。
【0061】また、可変分岐器15から出力される分岐
光16を合波器4に注入するに際しては、光信号3の伝
搬方向と逆の方向に後方励起の状態で合波器4を用いて
注入された状態でラマン増幅が行われる。
【0062】この場合、可変分岐器15は、励起光源2
7から出力される励起光28を第1励起光11と第2励
起光16に分光する際に、その分岐比を可変できるよう
にしたもので、可変分岐器15から出力される第2励起
光16の出力を最適な値に調整した状態で合波器4に注
入することによって、第2励起光16による第2の光増
幅によるラマン利得を最適な値に保つことができる。こ
れに連動して、第1励起光11の分岐比も可変分岐器1
5によって最適な値にされているので第1励起光11に
よる第1の光増幅によるラマン利得も最適な値に保つこ
とができる。
【0063】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源27から出力される励起強度及び可変分岐器1
5を制御して増幅特性を最適化する。
【0064】次に、本発明の第9の実施の形態による光
中継装置108について図13を用いて説明する。本実
施形態は、図8に示す第4の実施の形態による光中継装
置103の構成の一部を変更して図13に示すような光
中継装置108としたもので、すなわち、励起光源29
から発せられる励起光30を可変分岐器17により、分
岐比が最適に設定されて得られた第1励起光11と分岐
光18の内の分岐光18を合波器4側に注入するに際し
て、その線路中に光減衰器19が介挿されることによっ
て第2の光増幅手段が構成される。
【0065】また、この光中継装置108は、光増幅用
ファイバ5に対して第1励起光11の注入を行なう状態
を前方励起としたもので、励起光源29から発せられる
励起光30が可変分岐器17によって第1励起光11と
分岐光18に分光され、この第1励起光11が光信号3
の伝搬方向と同一の方向に合波器6を用いて注入されて
前方励起の状態でラマン増幅が行われる。
【0066】一方、可変分岐器17で分光された分岐光
18は、光減衰器19によって調節することによって得
られる第2励起光20を合波器4によって光信号3の伝
搬方向と逆の方向に後方励起の状態で注入されることに
より、第2励起光12による第2の光増幅によるラマン
利得を最適な値に設定することができる。
【0067】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源29から出力される励起強度、可変分岐器17
及び光減衰器19の減衰レベルを制御して増幅特性を最
適化する。
【0068】次に、本発明の第10の実施の形態による
光中継装置109について図14を用いて説明する。本
実施形態は、図6に示す光中継装置104の構成の一部
を変更して図11に示すような光中継装置109を構成
したもので、すなわち、励起光源31から発せられる励
起光32を分光器10で分光して出力される第2励起光
12を合波器4に注入するに際して、第2励起光12の
線路中に光増幅器21を介挿することによって第2の光
増幅手段を構成したものである。
【0069】また、この光中継装置109は、光増幅用
ファイバ5に対して第1励起光11の注入を行なう状態
を前方励起とし、光増幅器21による増幅光22を合波
器4に入力する際には、光信号3の伝搬方向と逆の方向
に後方励起の状態で注入が行われるように構成されてい
る。
【0070】したがって、励起光源31から発せられる
励起光32が分光器10によって第1励起光11と第2
励起光12に分光され、この第1励起光11が光信号3
の伝搬方向と同一の方向に合波器6を用いて注入されて
前方励起の状態でラマン増幅が行われる。
【0071】一方、分光器10で分光された第2励起光
12は、光増幅器21によって最適な増幅率に調節され
て得られた増幅光22を合波器4によって光信号3の伝
搬方向と逆の方向に後方励起の状態で注入されることに
より、第2励起光12による第2の光増幅によるラマン
利得を最適な値に設定することができる。
【0072】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源61から出力される励起強度を制御して増幅特
性を最適化する。
【0073】次に、本発明の第11の実施の形態による
光中継装置110について図15を用いて説明する。第
1の入力線路41と第1の出力線路46の間に、図1に
示すと同様な合波器43と、光増幅用ファイバ44と、
合波器45を順次に接続して第1の光伝送系を構成し、
同時に、第2の入力線路51と第2の出力線路56の間
にも、図1に示すと同様な合波器53と、光増幅用ファ
イバ54と、合波器55を順次に接続して第2の光伝送
系を構成し、これらに光中継装置110を介挿して構成
されている。
【0074】このような第1および第2の光伝送系のそ
れぞれに対してラマン増幅するための分光手段が設けら
れている。
【0075】この分光手段は、励起光源61から発せら
れた励起光62が分光器63で第1励起光64と第2励
起光65に分光され、その第1励起光64を分光器66
で第1光67と第2光68に分岐し、第1光67を合波
器45により第1の光信号42に後方励起の状態で注入
し、第2光68を合波器55を用いて第2の光信号52
に後方励起の状態で注入する第1の光増幅手段が構成さ
れる。
【0076】また、分光器63で分岐された第2励起光
65は、分光器69で第1光70と第2光71に分岐さ
れ、第1光70を合波器43により第1の光信号42に
後方励起の状態で注入し、第2光71を合波器53によ
り第2の光信号52に後方励起の状態で注入する第2の
光増幅手段が構成される。
【0077】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源61から出力される励起強度を制御して増幅特
性を最適化する。
【0078】したがって、1つの励起光源61からの励
起光62を用いて、第1および第2の光伝送系のそれぞ
れに対してラマン増幅することができ、当該の分光手段
を2系統に共用して用いることができるので構成の共用
化を図ることができる。
【0079】次に、本発明の第12の実施の形態による
光中継装置111について図16を用いて説明する。こ
の形態は、分光手段の構成を複数の励起光源から発せら
れる複数の励起光を合成して分光することによって第1
励起光と第2励起光を作り出すようにしたものである。
【0080】すなわち、入力線路2と出力線路7の間に
介挿される光中継装置111には、第1励起光源81と
第2励起光源82が設けられ、その出力が合成器85で
合成され合成光87として分光器88に入力され、第1
励起光90が作り出される。
【0081】一方、第3励起光源83と第4励起光源8
4が設けられ、その出力が合成器86で合成され合成光
89として分光器88に入力され、分岐光88が作り出
される。この分岐光88は、光減衰器92によって減衰
されることによって第2励起光93が作り出される。
【0082】したがって、第1励起光源81と第2励起
光源82のそれぞれの出力を合成してなる第1励起光9
0が、合波器6を用いて光信号3に後方励起の状態で注
入されることによって第1の光増幅手段によるラマン増
幅が行われる。
【0083】これと同時的に第3励起光源83と第4励
起光源84のそれぞれの出力を合成した後に最適値に減
衰されてなる第2励起光93が、合波器4を用いて光信
号3に後方励起の状態で注入されることによって第2の
光増幅手段による副次的なラマン増幅が行われる。
【0084】制御回路1は、外部からの制御信号により
励起光源81〜84から出力される励起強度及び光減衰
器92の減衰レベルを制御して増幅特性を最適化する。
【0085】以上のような光中継装置が伝送路に沿って
所定間隔で配設されて上記の如き特徴、優位性をもった
光伝送システムが構成される。この光中継装置の配設は
任意であり、いずれかの中継区間に配設することができ
る。
【0086】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よる光中継装置は、第1および第2の光増幅によって所
定のラマン増幅機能を得るに際して、1系統の励起光源
から発せられる励起光を分光器でもって第1の光増幅を
行なうための第1励起光と、第2の光増幅を行なうため
の第2励起光のそれぞれを作り出しているために、構成
の簡略化が図れるだけでなく、当該第1励起光と第2励
起光を調整することにより最適な特性が得られる。
【0087】したがって、本発明によれば、1系統の励
起光源を使用して、第1の光増幅と第2の光増幅を同時
的に行なうことができる光中継装置及び光伝送システム
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による光中継装置の
構成を示すブロック図である。
【図2】本発明による光中継装置のラマン増幅特性を示
す特性図である。
【図3】本発明における励起光による光増幅特性の利得
改善効果を説明するための特性図である。
【図4】本発明における光増幅特性の利得傾斜の改善効
果を説明するための図である。
【図5】本発明における光増幅特性の帯域拡大効果を説
明するための特性図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態による光中継装置の
構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態による光中継装置の
構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態による光中継装置の
構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態による光中継装置の
構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の第6の実施の形態による光中継装置
の構成を示すブロック図である。
【図11】本発明の第7の実施の形態による光中継装置
の構成を示すブロック図である。
【図12】本発明の第8の実施の形態による光中継装置
の構成を示すブロック図である。
【図13】本発明の第9の実施の形態による光中継装置
の構成を示すブロック図である。
【図14】本発明の第10の実施の形態による光中継装
置の構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第11の実施の形態による光中継装
置の構成を示すブロック図である。
【図16】本発明の第12の実施の形態による光中継装
置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
100〜111 光中継装置 1 制御回路 2 入力線路 3 光信号 4、6 合波器 5 光増幅用ファイバ 7 出力線路 8、23、25、27、29、31、61、81〜84
励起光源 9 励起光 10 分光器 15、17 可変分岐器 11 第1励起光 12 第2励起光 13、19、93 光減衰器 21 光増幅器 85、86 合成器

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】励起光源から発せられる励起光を第1励起
    光と第2励起光に分光する分光手段と、 光信号が伝搬される光増幅用ファイバに前記第1励起光
    を注入して光増幅を行なう第1の光増幅手段と、 光増幅用ファイバに前記第2励起光を注入して光増幅を
    行なう第2の光増幅手段と、を具備することを特徴とす
    る光中継装置。
  2. 【請求項2】前記第1及び第2の光増幅手段は、それぞ
    れ前記第1励起光及び第2励起光により前方励起される
    ことを特徴とする請求項1に記載の光中継装置。
  3. 【請求項3】前記第1の光増幅手段は前記第1励起光に
    より前方励起され、前記第2の光増幅手段は前記第2励
    起光により後方励起されることを特徴とする請求項1に
    記載の光中継装置。
  4. 【請求項4】前記第1の光増幅手段は前記第1励起光に
    より後方励起され、前記第2の光増幅手段は前記第2励
    起光により前方励起されることを特徴とする請求項1に
    記載の光中継装置。
  5. 【請求項5】前記第2の光増幅手段は、前記分光手段に
    よって得られる前記第2励起光を減衰する光減衰器を含
    んで構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項4
    のいずれかに記載の光中継装置。
  6. 【請求項6】前記分光手段は、前記第1励起光と前記第
    2励起光の分岐比率を可変する可変分岐器を含んで構成
    されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれ
    かに記載の光中継装置。
  7. 【請求項7】前記第1の光増幅手段は、前記分光手段に
    よって得られる前記第2励起光を減衰する光減衰器を含
    んで構成すると共に、 前記分光手段は、前記第1励起光と前記第2励起光の分
    岐比率を可変する可変分岐器を含んで構成されることを
    特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光中継装
    置。
  8. 【請求項8】前記第1の光増幅手段は、前記分光手段に
    よって得られる前記第1励起光を増幅する光増幅器を含
    んで構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項4
    のいずれかに記載の光中継装置。
  9. 【請求項9】前記分光手段は、前記第1励起光を生成す
    るための複数の励起光源を含んで構成されることを特徴
    とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光中継装置。
  10. 【請求項10】前記分光手段は、前記第2励起光を生成
    するための複数の励起光源を含んで構成されることを特
    徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光中継装
    置。
  11. 【請求項11】前記分光手段は、複数の励起光源の出力
    を合成した励起光成分を前記第1励起光と前記第2励起
    光に分光するように構成されることを特徴とする請求項
    1乃至10のいずれかに記載の光中継装置。
  12. 【請求項12】請求項1乃至11のいずれかに記載の光
    中継装置が、光信号伝送路の中継区間の少なくとも一区
    間に設置されていることを特徴とする光伝送システム。
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