JP2004153602A

JP2004153602A - 光伝送システム

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Publication number: JP2004153602A
Application number: JP2002317087A
Authority: JP
Inventors: Akitomo Tanaka; 聡寛田中
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: EP1416653A2; EP1416653A3; JP4110925B2

Abstract

【課題】ラマン増幅器の長所を生かしつつ、経時劣化に対しても安定な品質を得る。
【解決手段】光伝送システム１０は、ラマン増幅中継スパン１１，１２，…１ＮとＥＤＦＡ中継スパン２１とを備え、Ｎ個のラマン増幅中継スパン１１〜１Ｎの後段に１個のＥＤＦＡ中継スパン２１が配置されている。ラマン増幅器１１５は増幅利得が一定となる入力信号レベルで動作し、ＥＤＦＡ２１７は出力信号レベルが一定となる入力信号レベルで動作する。そのため、Ｎ個のラマン増幅中継スパン１１〜１Ｎを通った信号レベルが設定値から大きくずれても、後段のＥＤＦＡ中継スパン２１が出力信号レベルを設定値に戻すことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光中継スパンが直列に接続された光伝送システムに関する。以下、「光ファイバラマン増幅器」及び「希土類添加光ファイバ増幅器」を、単に「ラマン増幅器」及び「光ファイバ増幅器」と呼ぶことにする。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットに代表されるデータ通信需要の急激な増加に伴い、超長距離かつ超大容量の光ネットワークの実現に向けた研究開発が活発に行われている。このような光ネットワークを実現する上では、光伝送路の構成要素である光増幅器の低雑音化、光ファイバの低損失化、光ファイバ内の非線形光学効果抑圧などが重要な課題となっている。
【０００３】
これらの課題を解決して次世代の４０Ｇｂ／ｓ超高速光伝送方式を実現する手段として、ラマン増幅器が注目されている。このラマン増幅器は、伝送路である光ファイバに励起光を送出し、光ファイバ自体を伝送路兼増幅器として使用するものであり、信号対雑音比を劣化させることなく光ファイバ内の信号光ピークパワーを低く抑えることができるとともに、非線形光学効果による伝送劣化を抑制できるという特徴を持っている。
【０００４】
また、１個のラマン増幅器に対して１個の光ファイバ増幅器を組み合わせた構成は、例えば次の特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−８４４４０号公報（図７、図５等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
実際の光伝送路は、経時的な変化（光ファイバの損失増加や光増幅器の故障など）に対しても、伝送品質が劣化することなく維持されることが望ましい。しかしながら、ラマン増幅器は、信号光利得の飽和入力レベルが非常に高いことにより、通常の光通信システムの入力レベルではほとんど非飽和動作をしているため、経時劣化等の影響を受け易いという問題を有している。つまり、入力信号レベルが低ければ出力信号レベルも低くなり、入力信号レベルが高ければ出力信号レベルも高くなるので、入力信号レベルの変動がそのまま出力信号レベルに反映されてしまう。
【０００７】
また、特許文献１に記載の技術は、ラマン増幅器と光ファイバ増幅器とを組み合わせることにより広帯域の増幅を可能とするものであり、パワー変動に対する補償を目的とするものではない。
【０００８】
【発明の目的】
そこで、本発明の目的は、ラマン増幅器の長所を生かしつつ、経時劣化に対しても安定な品質を得ることのできる、光伝送システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光伝送システムは、複数の光中継スパンが直列に接続されたものであって、光中継スパンとしてラマン増幅器を用いた第一の光中継スパンと光ファイバ増幅器を用いた第二の光中継スパンとを備え、複数個の第一の光中継スパンの後段に１個の第二の光中継スパンが配置されている。例えば、ｎを２以上の整数とすると一方の端局と他方の端局との間にｎ個の光中継スパンがあり、ｎ−１個の第一の光中継スパンの後段に１個の第二の光中継スパンが配置されている場合も、本発明に含まれる。
【００１０】
前述した通り、ラマン増幅器は、増幅利得が一定となる入力信号レベルで動作するため、入力信号レベルが低ければ出力信号レベルも低くなり、入力信号レベルが高ければ出力信号レベルも高くなる。つまり、ラマン増幅器の出力信号は、入力信号レベルの変動がそのまま反映されたものとなる。したがって、複数個の第一の光中継スパンを通った信号レベルは、各ラマン増幅器における誤差が累積されたり、途中で発生したレベル変動が残ったりするため、設定値から大きくずれた値になるおそれがある。そこで、複数個の第一の光中継スパンの後段に、１個の第二の光中継スパンを配置する。第二の光中継スパンの光ファイバ増幅器は、出力信号レベルが一定となる入力信号レベルで動作するので、入力信号レベルが低くても高くても出力信号レベルが一定すなわち設定値に戻る。
【００１１】
請求項２記載の光伝送システムは、複数の光中継スパンが直列に接続されたものであって、光中継スパンとして光ファイバラマン増幅器を用いた第一の光中継スパンと希土類添加光ファイバ増幅器を用いた第二の光中継スパンとを備え、Ｎを２以上の整数とするとＮ個の第一の光中継スパンの後段に１個の第二の光中継スパンが配置されている。例えば、これらのＮ個の第一の光中継スパンと１個の第二の光中継スパンとの繰り返しによって、一方の端局と他方の端局との間の光中継スパンが構成される場合も、本発明に含まれる。
【００１２】
Ｎ個の第一の光中継スパンを通った信号レベルは、各ラマン増幅器における誤差が累積されたり、途中で発生したレベル変動が残ったりするため、設定値から大きくずれた値になるおそれがある。そこで、Ｎ個の第一の光中継スパンの後段に、１個の第二の光中継スパンを配置する。第二の光中継スパンの光ファイバ増幅器は、出力信号レベルが一定となる入力信号レベルで動作するので、入力信号レベルが低くても高くても出力信号レベルが一定すなわち設定値に戻る。
【００１３】
請求項３乃至５記載の光伝送システムは、請求項２記載の光伝送システムにおいて、好ましくはＮが３以上、より好ましくはＮが４以上、最も好ましくはＮが５以上である、というものである。Ｎを小さくすればするほど、ラマン増幅器を用いた第一の光中継スパンの数が少なくなるため、波形歪み等が顕在化する。したがって、Ｎを当該値以上とすることが好ましい。
【００１４】
請求項６記載の光伝送システムは、請求項１乃至３のいずれかに記載の光伝送システムにおいて、ラマン増幅器は増幅利得が一定となる入力信号レベルで動作し、光ファイバ増幅器は出力信号レベルが一定となる入力信号レベルで動作する、というものである。ラマン増幅器及び光ファイバ増幅器の特性を、より具体的に表現したものである。
【００１５】
請求項７記載の光伝送システムは、請求項１乃至６のいずれかに記載の光伝送システムにおいて、第一の光中継スパンは、後方励起型のラマン増幅器、前方励起型のラマン増幅器、又は、後方励起型及び前方励起型のラマン増幅器を備えた、というものである。第一の光中継スパンを構成することに、これらのどのラマン増幅器を用いてもよい。
【００１６】
請求項８記載の光伝送システムは、請求項１乃至６のいずれかに記載の光伝送システムにおいて、第二の光中継スパンは第一の光中継スパンで発生したＡＳＥ雑音を除去する帯域を有する、というものである。第一の光中継スパンのラマン増幅器において利得のフラットネスを確保するために複数の励起波長を使用すると、信号帯域外にも利得が生ずることによりＡＳＥ雑音が発生しやすい。そこで、第一の光中継スパンで発生したＡＳＥ雑音を除去する帯域を、例えばフィルタ等を用いて第二の光中継スパンに付与する。これにより、第一の光中継スパンで発生したＡＳＥ雑音は、後段の第二の光中継スパンで除去される。
【００１７】
請求項９記載の光伝送システムは、請求項１乃至７のいずれかに記載の光伝送システムにおいて、光ファイバ増幅器がエルビウム添加光ファイバ増幅器である、というものである。エルビウム（Ｅｒ）は光ファイバの最低損失である波長１．５５μｍ帯に対応する遷移を有するので、エルビウム添加光ファイバ増幅器は特に低損失の光を増幅できる。
【００１８】
換言すると、本発明は、光増幅器を用いた光直接増幅伝送路に関し、分布ラマン増幅器を用いた複数の中継スパンに対して一定の割合で光ファイバ増幅器を用いた中継スパンを組み合わせることを特徴とする光伝送システムである。その比率は例えば５以上対１である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る光伝送システムの一実施形態を示し、図１［１］は全体を示すブロック図、図１［２］は光ファイバラマン増幅器を用いた光中継スパンを示す構成図、図１［３］は光ファイバ増幅器を用いた光中継スパンを示す構成図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００２０】
以下、光ファイバラマン増幅器を用いた光中継スパンを「ラマン増幅中継スパン」と、希土類としてエルビウムを添加したエルビウム添加光ファイバ増幅器を用いた光中継スパンを「ＥＤＦＡ（ｅｒｂｉｕｍｄｏｐｅｄｆｉｂｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒ）中継スパン」と、それぞれ呼ぶことにする。本実施形態の光伝送システム１０は、ラマン増幅中継スパン１１，１２，…１ＮとＥＤＦＡ中継スパン２１とを備え、Ｎを２以上の整数とするとＮ個のラマン増幅中継スパン１１〜１Ｎの後段に１個のＥＤＦＡ中継スパン２１が配置されている。
【００２１】
光伝送システム１０では、Ｎ個のラマン増幅中継スパン１１〜１Ｎと１個のＥＤＦＡ中継スパン２１とからなる基本ブロック単位３０の繰り返しによって、光伝送路全長が構成される。ただし、基本ブロック単位３０の繰り返しにおいて、Ｎは必ずしも一定値である必要はない。また、ラマン増幅器中継スパン１１，…とＥＤＦＡ中継スパン２１との構成比は、好ましくは３以上対１、より好ましくは４以上対１、最も好ましくは５以上対１である。つまり、Ｎは、好ましく３以上、より好ましくは４以上、最も好ましくは５以上である。Ｎが小さくなるほどラマン増幅器中継スパン１１，…が少なくなるため、波形歪み等が顕在化するためである。
【００２２】
ラマン増幅中継スパン１１〜１Ｎはどれも同じ構成であるので、ラマン増幅中継スパン１１について説明する。ラマン増幅中継スパン１１は、光ファイバ１１１とラマン増幅器１１５とを備えている。ラマン増幅器１１５は、ＷＤＭ（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ１１２、励起光源１１３、光アイソレータ１１４等から構成される。光ファイバ１１１には、正の波長分散及び分散スロープを持つ正分散ファイバと負の波長分散及び分散スロープを持つ負分散ファイバとを組みあわせた複合ファイバである。この複合ファイバの伝送ロスは、１スパンあたり１０ｄＢとした。この複合ファイバの代わりに、通常のシングルモードファイバや分散シフトファイバも用いることもできる。励起光源１１３には、利得のフラットネスを確保するため４波長（１４２４ｎｍ，１４３７ｎｍ，１４４９ｎｍ，１４６５ｎｍ）の半導体レーザを束ねて使用した。励起光源１１３からの励起光１１６は、信号光３１と逆の方向に照射される。ＷＤＭカプラ１１２には融着形ＷＤＭカプラを使用した。また、光アイソレータ１１４には反射減衰量４０ｄＢ以上のものを使用した。なお、励起光１１６のパワーは、常に一定になるようにフィードバック制御されている。ラマン増幅器１１５の一般的な動作は周知であるので説明を略す。
【００２３】
ＥＤＦＡ中継スパン２１は、光ファイバ２１１とＥＤＦＡ２１７とを備えている。ＥＤＦＡ２１７は、光アイソレータ２１２，２１６、励起光源２１３、ＷＤＭカプラ２１４、増幅用光ファイバ２１５等から構成される。光ファイバ２１１には光ファイバ１１１と同じものを使用した。励起光源２１３からの励起光２１８は、信号光３１と同じ方向に照射される。増幅用光ファイバ２１５にはＥｒ（エルビウム）がドープされている。なお、励起光２１８のパワーは、常に一定になるようにフィードバック制御されている。この励起光パワー一定制御の代わりに、出力パワー一定制御を用いることもできる。ＥＤＦＡ２１７の一般的な動作は周知であるので説明を略す。
【００２４】
図２は、図１の光伝送システムにおけるラマン増幅器とＥＤＦＡ（励起光パワー一定制御）との動作の比較を示すグラフである。図２［１］は入力信号レベルに対する各増幅器の利得を示し、図２［２］は入力信号レベルに対する各増幅器の出力信号レベルを示す。図２において、ラマン増幅器の動作を実線で、ＥＤＦＡの動作を破線で、それぞれ示す。以下、図１及び図２に基づき説明する。
【００２５】
図２［１］では、横軸が入力信号レベル、縦軸が増幅利得を表す。横軸の入力信号レベルにおいて、ラマン増幅器１１５の場合は、ファイバ入力信号レベルから光伝送路のロスを引いた値である。縦軸の増幅利得において、ラマン増幅器１１５の場合は、ネット利得から光伝送路のロスを引いた値である。ラマン増幅器１１５では、光伝送路でロスと利得が同時に生じるため、このような定義が必要となる。
【００２６】
図２［２］では、横軸が同じく入力信号レベル、縦軸が各増幅器の出力信号レベルを表す。光伝送路のロスを１０ｄＢとし、入力信号レベルが−１０ｄＢｍのときに増幅利得が１０ｄＢ（増幅器出力０ｄＢｍ）で動作している状態を表す。この動作条件下ではラマン増幅器１１５はほぼ利得一定アンプとして、また励起光パワー一定制御のＥＤＦＡ２１７は出力信号レベル一定アンプとして動作している。
【００２７】
ここで、入力信号レベルが５ｄＢ低下した場合を考える。励起光パワー一定制御をしたＥＤＦＡ２１７では、入力信号レベルの低下に伴い増幅利得が増加するので（図２［１］）、結果として出力信号レベルは一定となる（図２［２］）。一方、ラマン増幅器１１５では、増幅利得が変わらず１０ｄＢのままであるので（図２［１］）、出力信号レベルが−５ｄＢｍに低下する（図２［２］）。これは、光伝送路中でロス増加などのレベル変動が起こった場合、ＥＤＦＡ中継スパン２１では元の設定伝送レベルに補償されるのに対し、ラマン増幅中継スパン１１〜１Ｎでは変動後のレベルが保持されることを示している。
【００２８】
図３は、ラマン増幅中継スパンとＥＤＦＡ中継スパンとの構成比が４：１の場合における、伝送距離に対するパワー変化を示すグラフである。以下、この図１乃至図３に基づき説明する。
【００２９】
スパン入力信号レベルを０ｄＢｍ、１スパンの伝送路によるロスを１０ｄＢとする。図３［１］は正常な状態での動作を示している。ラマン増幅器１１５は、信号光３１と逆方向に励起光１１６を出力して、光伝送路である光ファイバ１１１で光増幅を行なう。そのため、ラマン増幅中継スパン１１〜１４，１５における信号レベルは、距離に応じて徐々に減衰し、極小値をもって徐々に回復し、ラマン増幅器１１５の直前で元に戻る。一方、ＥＤＦＡ２１７は、ＥＤＦＡ２１７内の増幅用光ファイバ２１５に励起光１１６を出力して、ＥＤＦＡ２１７内で光増幅を行なう。そのため、ＥＤＦＡ中継スパン２１における信号レベルは、距離に応じて徐々に減衰し、ＥＤＦＡ２１７の直後で急峻に元に戻る。
【００３０】
図３［２］はＸ点でロス増加が起こった場合の動作を示す。Ｘ点からＥＤＦＡ中継スパン２１の出力端までは、信号レベルが低下した状態で伝送される。しかし、ＥＤＦＡ中継スパン２１を経ることによって所定の信号レベル（０ｄＢｍ）に復帰される。
【００３１】
また、ラマン増幅中継スパン１１，…のネット利得がわずかに０ｄＢを上回ったり下回ったりしている場合にも、ＥＤＦＡ中継スパン２１によってズレをリセットすることができる。例えば、ラマン増幅中継スパン１１，…のネット利得が０．１ｄＢとなる場合を考える（図３［３］）。伝送信号パワーは、４スパンのラマン増幅中継スパン１１，…を伝送した後に０．４ｄＢだけ設定値（０ｄＢｍ）を上回る。しかし、この後段にＥＤＦＡ中継スパン２１を配置することにより、出力信号レベルを設定値に戻すことができる。以上のことは、ラマン増幅中継スパン１１，…のネット利得が０ｄＢをわずかに下回っている場合（図３［４］）も同様である。
【００３２】
図４及び図５は、図１の光伝送システムについてのシミュレーションに関する。図４［１］はシミュレーションに用いる光伝送システムを示す構成図、図４［２］はシミュレーションに用いる諸条件を示す図表、図５はシミュレーション結果を示すグラフである。以下、これらの図面に基づき説明する。
【００３３】
図４［１］に示すように、基本ブロック単位は、Ｎ個のラマン増幅スパンの後段に、１個のＥＤＦＡ中継スパンが配置されたものである。この基本ブロック単位がＭ個繰り返されて、シミュレーションに用いる光伝送システムが構成されている。図４［１］に示す光伝送システムに対して、図４［２］に示す諸条件を用いて、シミュレーションを実施した。
【００３４】
ここで、図４に示された主な略語について説明する。ＬＮ（ＬｉＮｂＯ３：ニオブ酸リチウム導波路型変調器）、ＰＢＳ（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ：偏光ビームスプリッタ）、ＤＣＦ（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｆｅｒ：分散補償光ファイバ）、ＯＳＮＲ（ｏｐｔｉｃａｌｓｐｅｃｔｒｕｍｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ：信号と雑音の光強度比を表す値）、ＢＰＦ（ｂａｎｄｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ：バンドパスフィルタ）、ＬＰＦ（ｌｏｗｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ：ローパスフィルタ）、ＳＭＦ（ｓｉｎｇｌｅｍｏｄｅｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｆｅｒ：単一モード光ファイバ）。
【００３５】
光信号の劣化には、光増幅器で付加される雑音による劣化と、伝送中に生じる非線形光学効果による劣化とがある。前者は比較的簡単に計算できるが、後者を定量化するためには実際に実験又はシミュレーションをする必要がある。そこで、光増幅器で生じる雑音の合計量を一定（ＯＳＮＲ一定）とした条件でシミュレーションを行い、後者の劣化を定量化したものが図５に示すシミュレーション結果である。
【００３６】
図５の横軸は、１個のＥＤＦＡ中継スパンに対するラマン増幅スパンの個数Ｎである。なお、Ｎ＝０とは全てがＥＤＦＡ中継スパンからなる場合である。図５の縦軸は、アイ開口ペナルティである。識別時刻におけるマークとスペースとの開き具合を、アイ開口という。アイ開口が大きいほど、雑音に対する余裕が大きい。波形歪みが存在すると、アイ開口が狭くなり、また必要なＢＥＲ（ｂｉｔｅｒｒｏｒｒａｔｅ：符合誤り率）を得るための受信光パワーが増大する。アイ開口ペナルティとは、送信時のアイ開口から受信側でのアイ開口をデシベル値で差し引いたものである。つまり、アイ開口ペナルティが大きいほど、波形歪みも大きい。
【００３７】
したがって、図５のグラフから明らかなように、Ｎは、好ましく３以上、より好ましくは４以上、最も好ましくは５以上である。
【００３８】
図６はラマン増幅中継スパンの例を示す構成図であり、図６［１］は第一例、図６［２］は第二例、図６［３］は第三例である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１［２］と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【００３９】
図６［１］のラマン増幅中継スパン１１ａは、図１［２］のラマン増幅中継スパン１１と同じ構成であり、励起光１１６を信号光３１と逆の方向に照射する後方励起型である。図６［２］のラマン増幅中継スパン１１ｂは、励起光１１６を信号光３１と同じ方向に照射する前方励起型である。図６［３］のラマン増幅中継スパン１１ｃは、励起光１１６を信号光３１と逆の方向に照射する後方励起型と、励起光１１６を信号光３１と同じ方向に照射する前方励起型と、の両方を備えたものである。以上の［１］〜［３］のどのラマン増幅中継スパンを用いてもよい。
【００４０】
図７は、図１の光伝送システムにおいて、信号帯域外のＡＳＥ（ａｍｐｌｉｆｉｅｄｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｅｍｉｓｓｉｏｎ）雑音を抑制する動作を示す説明図である。以下、図１及び図７に基づき説明する。
【００４１】
ラマン増幅中継スパン１１〜１Ｎにおいて利得のフラットネスを確保するために複数の励起波長を使用すると、信号帯域外にも利得が生ずることによりＡＳＥ雑音が発生しやすい。そこで、使用するＥＤＦＡ２１７の帯域をフィルタ等（図示せず）を用いて設定することにより、信号帯域外のＡＳＥ雑音を抑制することができる。
【００４２】
図７［１］は、ラマン増幅中継スパン１１，…とＥＤＦＡ中継スパン２１との構成比がＮ：１からなる基本ブロック３０を示す。図７［１］のａ点における信号は、基本ブロック３０へ入力するものであり、図７［２］に示すスペクトルである。図７［１］のｂ点における信号は、Ｎ個のラマン増幅中継スパン１１，…を経ることによって、図７［３］に示すように信号帯域外にＡＳＥ雑音４１，４２が発生する。図７［１］のｃ点における信号は、図７［４］に示すような帯域４３を持つＥＤＦＡ２１７をＥＤＦＡ中継スパン２１に使用することにより、図７［３］に示すＡＳＥ雑音４１，４２が除去される。
【００４３】
なお、本発明は、言うまでもなく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ＥＤＦＡの代わりにＴＤＦＡ（ｔｈｕｌｉｕｍｄｏｐｅｄｆｉｂｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等を用いてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る光伝送システムによれば、ラマン増幅器を用いた第一の光中継スパンと光ファイバ増幅器を用いた第二の光中継スパンとを備え、複数個の第一の光中継スパンの後段に１個の第二の光中継スパンが配置されることにより、複数個の第一の光中継スパンを通った信号レベルが設定値から大きくずれても、後段の第二の光中継スパンが出力信号レベルを設定値に戻すことができる。したがって、信号対雑音比を劣化させることなく光ファイバ内の信号光ピークパワーを低く抑えることができるとともに非線形光学効果による伝送劣化を抑制できるというラマン増幅器の長所を生かしつつ、経時劣化に対しても安定な品質を得ることができる。
【００４５】
また、複数個の第一の光中継スパンの後段に配置される第二の光中継スパンに、ＡＳＥ雑音を除去する帯域を付与することにより、第一の光中継スパンで信号帯域外に蓄積されたＡＳＥ雑音を効果的に除去できる。
【００４６】
換言すると、本発明によれば、ラマン増幅器を用いた光中継スパンにおいて故障や外乱などにより信号レベルが変化しても、元の設定値の信号レベルに戻すことができる。その理由は、ラマン増幅器の後段に配置された光ファイバ増幅器が出力一定動作をしているため、光伝送路中での伝送パワーの増減を設定値にリセットすることができるからである。また、本発明によれば、ラマン増幅器を用いた光中継スパンで信号帯域外に蓄積したＡＳＥ雑音を、光ファイバ増幅器の増幅帯域を制限することによって除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光伝送システムの一実施形態を示し、図１［１］は全体を示すブロック図、図１［２］は光ファイバラマン増幅器を用いた光中継スパンを示す構成図、図１［３］は光ファイバ増幅器を用いた光中継スパンを示す構成図である。
【図２】図１の光伝送システムにおけるラマン増幅器とＥＤＦＡ（励起光パワー一定制御）との動作の比較を示すグラフであり、図２［１］は入力信号レベルに対する各増幅器の利得を示し、図２［２］は入力信号レベルに対する各増幅器の出力信号レベルを示す。
【図３】図１の光伝送システムにおける伝送距離に対するパワー変化を示すグラフであり、図３［１］は正常な動作を示し、図３［２］はＸ点でロス増加が起こった場合の動作を示し、図３［３］はラマン増幅中継スパンのネット利得がわずかに０ｄＢを上回った場合の動作を示し、図３［４］はラマン増幅中継スパンのネット利得がわずかに０ｄＢを下回った場合の動作を示す。
【図４】図１の光伝送システムについてのシミュレーションに関し、図４［１］はシミュレーションに用いる光伝送システムを示す構成図、図４［２］はシミュレーションに用いる諸条件を示す図表である。
【図５】図４のシミュレーションの結果を示すグラフである。
【図６】図１におけるラマン増幅中継スパンの例を示す構成図であり、図６［１］は第一例、図６［２］は第二例、図６［３］は第三例である。
【図７】図７は、図１の光伝送システムにおいて信号帯域外のＡＳＥ雑音を抑制する動作を示す説明図であり、図７［１］は光伝送システムの構成を示すブロック図、図７［２］は図７［１］のａ点における信号のスペクトル図、図７［３］は図７［１］のｂ点における信号のスペクトル図、図７［４］は図７［１］のｃ点における信号のスペクトル図である。
【符号の説明】
１０光伝送システム
１１，１２，…，１Ｎラマン増幅中継スパン（第一の光中継スパン）
１１５ラマン増幅器
２１ＥＤＦＡ中継スパン（第二の光中継スパン）
２１７ＥＤＦＡ

Claims

複数の光中継スパンが直列に接続された光伝送システムにおいて、
前記光中継スパンとして光ファイバラマン増幅器を用いた第一の光中継スパンと希土類添加光ファイバ増幅器を用いた第二の光中継スパンとを備え、複数個の前記第一の光中継スパンの後段に１個の前記第二の光中継スパンが配置された、
ことを特徴とする光伝送システム。
複数の光中継スパンが直列に接続された光伝送システムにおいて、
前記光中継スパンとして光ファイバラマン増幅器を用いた第一の光中継スパンと希土類添加光ファイバ増幅器を用いた第二の光中継スパンとを備え、Ｎを２以上の整数とするとＮ個の前記第一の光中継スパンの後段に１個の前記第二の光中継スパンが配置された、
ことを特徴とする光伝送システム。
前記Ｎが３以上である、
請求項２記載の光伝送システム。
前記Ｎが４以上である、
請求項２記載の光伝送システム。
前記Ｎが５以上である、
請求項２記載の光伝送システム。
前記光ファイバラマン増幅器は増幅利得が一定となる入力信号レベルで動作し、前記希土類添加光ファイバ増幅器は出力信号レベルが一定となる入力信号レベルで動作する、
請求項１乃至５のいずれかに記載の光伝送システム。
前記第一の光中継スパンは、後方励起型の前記光ファイバラマン増幅器、前方励起型の前記光ファイバラマン増幅器、又は、後方励起型及び前方励起型の前記光ファイバラマン増幅器を備えた、
請求項１乃至６のいずれかに記載の光伝送システム。
前記第二の光中継スパンは、前記第一の光中継スパンで発生したＡＳＥ雑音を除去する帯域を有する、
請求項１乃至７のいずれかに記載の光伝送システム。
前記希土類添加光ファイバ増幅器はエルビウム添加光ファイバ増幅器である、
請求項１乃至８のいずれかに記載の光伝送システム。