JP2005010212A - 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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005010212A JP2005010212A JP2003171021A JP2003171021A JP2005010212A JP 2005010212 A JP2005010212 A JP 2005010212A JP 2003171021 A JP2003171021 A JP 2003171021A JP 2003171021 A JP2003171021 A JP 2003171021A JP 2005010212 A JP2005010212 A JP 2005010212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- raman
- optical
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2916—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using Raman or Brillouin amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
- H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
Abstract
【課題】小型化可能であって利得帯域の広帯域化を図ることができるラマン増幅器を提供する。
【解決手段】光源１２から出力された狭帯域のパルス光は、光増幅器１３により増幅されて、ＳＣ用光ファイバ１４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ１４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ１４において広帯域のスーパーコンティニューム光が発生する。この広帯域光は、スペクトルが光フィルタ１５により調整されて、ラマン増幅用の励起光として、光サーキュレータ１６を経てラマン増幅用光ファイバ１１に供給される。入力端１ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ１１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ１１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、光サーキュレータ１６を経て、出力端１ｂから出力される。
【選択図】 図１
【解決手段】光源１２から出力された狭帯域のパルス光は、光増幅器１３により増幅されて、ＳＣ用光ファイバ１４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ１４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ１４において広帯域のスーパーコンティニューム光が発生する。この広帯域光は、スペクトルが光フィルタ１５により調整されて、ラマン増幅用の励起光として、光サーキュレータ１６を経てラマン増幅用光ファイバ１１に供給される。入力端１ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ１１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ１１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、光サーキュレータ１６を経て、出力端１ｂから出力される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号光をラマン増幅することができるラマン増幅器、および、このようなラマン増幅器を備える光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ラマン増幅器は、光ファイバにおける誘導ラマン散乱現象を利用して、ラマン増幅用の励起光を光ファイバに供給することで、この光ファイバにおいて信号光をラマン増幅するものである。希土類元素添加光ファイバ増幅器と比較して、ラマン増幅器は、利得帯域が広いという利点を有しているものの、更なる利得帯域の広帯域化が要求されている。
【０００３】
ラマン増幅器における利得帯域の広帯域化を図るための技術として、互いに異なる複数の波長の光を合波したものをラマン増幅用の励起光として用いる技術（例えば非特許文献１を参照）や、Ｅｒ添加光ファイバに励起光を供給して発生させたＡＳＥ光をラマン増幅用の励起光として用いる技術（例えば非特許文献２を参照）が知られている。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｙ． Ｅｍｏｒｉ， ａｔ ａｌ．， ”１００ｎｍ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｆｌａｔ−ｇａｉｎ Ｒａｍａｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ ｐｕｍｐｅｄ ａｎｄ ｇａｉｎ−ｅｑｕａｌｉｓｅｄ ｂｙ １２−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｃｈａｎｎｅｌ ＷＤＭ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ｕｎｉｔ”， Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ．３５， Ｎｏ．１６ （１９９９）
【非特許文献２】
Ｔ． Ｔｓｕｚａｋｉ， ｅｔ ａｌ．， ”Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｉｂｅｒ Ｒａｍａｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇａｉｎ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｏｖｅｒ １．６５μｍ−ｂａｎｄ”， ＯＦＣ２００１， ＭＡ３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献１に記載された技術では、利得帯域の広帯域化のためには、多くの光源を用いる必要があり、装置が大型化する問題点がある。また、非特許文献２に記載された技術では、ラマン増幅用の励起光の帯域幅が３５ｎｍ程度であり、利得帯域の広帯域化を図るには充分でない。
【０００６】
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、小型化可能であって利得帯域の広帯域化を図ることができるラマン増幅器、および、このラマン増幅器を備え多波長信号光を長距離伝送することができる光伝送システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るラマン増幅器は、（１） ラマン増幅用光ファイバと、（２） パルス光を出力する光源と、（３） この光源から出力されたパルス光を入力し、このパルス光の入力に応じて、このパルス光より広帯域の光を生成して出力する広帯域光生成手段と、（４） この広帯域光生成手段から出力された光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバに供給する励起光供給手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このラマン増幅器では、光源から出力されたパルス光は広帯域光生成手段に入力し、この広帯域光生成手段において入力パルス光より広帯域の光が生成されて出力される。広帯域光生成手段から出力された広帯域光は、励起光供給手段により、ラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバに供給される。ラマン増幅用の励起光が供給されたラマン増幅用光ファイバでは信号光がラマン増幅される。
【０００９】
広帯域光生成手段から出力される光は例えばスーパーコンティニューム光であり、また、広帯域光生成手段から出力される光の帯域幅は４０ｎｍ以上であるのが好適である。広帯域光生成手段は、例えば光ファイバであり、特に非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上の光ファイバであるのが好適である。光源から出力されるパルス光のパルス幅は５ｐｓ以下であるのが好適である。
【００１０】
本発明に係るラマン増幅器は、広帯域光生成手段から出力される光のスペクトルを調整する光フィルタを更に備えるのが好適である。この場合、ラマン増幅用光ファイバにおける信号光増幅の利得スペクトルを調整することができ、利得スペクトルを平坦にすることができる。
【００１１】
本発明に係る光伝送システムは、上記の本発明に係るラマン増幅器を備え、多波長の信号光を伝送するとともに、これら多波長の信号光をラマン増幅器によりラマン増幅することを特徴とする。また、ラマン増幅器に含まれるラマン増幅用光ファイバにおいて、信号光の伝搬方向と逆の方向に励起光が伝搬するのが好適であり、この場合には、ラマン増幅用の励起光がパルス光であってパワーが時間的に変動するものであっても、ラマン増幅用の励起光の時間的な平均パワーが一定であれば、ラマン増幅の利得の時間的な変動を小さく抑制することができる。
【００１２】
【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。
【００１３】
（第１実施形態）
先ず、本発明に係るラマン増幅器の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るラマン増幅器１の構成図である。この図に示されるラマン増幅器１は、入力端１ａに入力した信号光をラマン増幅して出力端１ｂから出力するものであり、ラマン増幅用光ファイバ１１、光源１２、光増幅器１３、ＳＣ用光ファイバ１４、光フィルタ１５および光サーキュレータ１６を備える。
【００１４】
ラマン増幅用光ファイバ１１は、高非線形性の光ファイバであり、光サーキュレータ１６から出力されたラマン増幅用の励起光が供給され、入力端１ａに入力した信号光を伝搬させて、その伝搬の際に信号光をラマン増幅する。光源１２はパルス光を出力する。光増幅器１３は、光源１２から出力されたパルス光を増幅して出力する。
【００１５】
ＳＣ（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕｕｍ）用光ファイバ１４は、広帯域光生成手段として作用し、光増幅器１３から出力されたパルス光を入力して伝搬させ、その伝搬の際に、入力パルス光より広帯域の光を生成して出力する。ＳＣ用光ファイバ１４として、例えば、分散フラット光ファイバ、高非線形性光ファイバ、分散減少光ファイバ（波長分散が長手方向に沿って次第に小さくなる光ファイバ）等が好適に用いられる。
【００１６】
光フィルタ１５は、ＳＣ用光ファイバ１４から出力された光を入力し、その光のスペクトルを調整して出力する。光サーキュレータ１６は、光フィルタ１５から出力された光を入力し、その光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ１１に後方から供給する。また、光サーキュレータ１６は、ラマン増幅用光ファイバ１１においてラマン増幅された信号光を入力し、その信号光を出力端１ｂへ出力する。
【００１７】
例えば、光源１２から出力されるパルス光の波長が１．５５μｍ付近であれば、光増幅器１３としてＥｒ添加光ファイバ増幅器が好適に用いられ、ＳＣ用光ファイバ１４から出力される広帯域光の帯域幅が１００ｎｍ程度である場合、ラマン増幅器１における利得帯域は１６００ｎｍ〜１７００ｎｍ程度となる。また、例えば、光源１２から出力されるパルス光の波長が１．３μｍ付近であれば、光増幅器１３として半導体光増幅器またはＰｒ添加光ファイバ増幅器が好適に用いられ、ＳＣ用光ファイバ１４から出力される広帯域光の帯域幅が８０ｎｍ程度である場合、ラマン増幅器１における利得帯域は１３５０ｎｍ〜１４５０ｎｍ程度となる。
【００１８】
このラマン増幅器１は、以下のように動作する。図２は、第１実施形態に係るラマン増幅器１の動作を説明する図であり、同図（ａ）は光源１２の出力スペクトルを示し、同図（ｂ）はＳＣ用光ファイバ１４の出力スペクトルを示し、同図（ｃ）は励起光スペクトル（実線）および利得スペクトル（破線）を示す。
【００１９】
光源１２から出力された狭帯域のパルス光（同図（ａ））は、光増幅器１３により増幅されて、ＳＣ用光ファイバ１４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ１４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ１４において広帯域のスーパーコンティニューム光（同図（ｂ））が発生する。この広帯域光は、スペクトルが光フィルタ１５により調整されて、ラマン増幅用の励起光（同図（ｃ）中の実線）として、光サーキュレータ１６を経てラマン増幅用光ファイバ１１に供給される。
【００２０】
入力端１ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ１１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ１１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、光サーキュレータ１６を経て、出力端１ｂから出力される。ＳＣ用光ファイバ１４から出力された広帯域光のスペクトルを光フィルタ１５により調整することにより、ラマン増幅用光ファイバ１１に供給されるラマン増幅用の励起光のスペクトルを調整することができ、これにより、ラマン増幅用光ファイバ１１における利得スペクトル（同図（ｃ）中の破線）を平坦にすることができる。
【００２１】
図３は、第１実施形態に係るラマン増幅器１における光フィルタ１５の作用を説明する図である。この図に示されるように、光フィルタ１５が設けられない場合と比較して、光フィルタ１５が設けられている場合の方が、利得スペクトルは平坦となる。
【００２２】
なお、ラマン増幅用の励起光は、パルス光であって、パワーが時間的に変動するが、時間的な平均パワーが一定であれば、信号光の伝搬方向と逆の方向に励起光が伝搬するので、ラマン増幅の利得の時間的な変動を小さく抑制することができる。
【００２３】
また、ラマン増幅用光ファイバ１１は、高非線形性の光ファイバではなく、通常の伝送用の光ファイバであってもよい。後者の場合、ラマン増幅器１は、分布ラマン増幅器として機能することができ、光伝送路の損失を実効的に低減することが可能となる。
【００２４】
このラマン増幅器１は、光源１２、光増幅器１３、ＳＣ用光ファイバ１４、光フィルタ１５および光サーキュレータ１６を１組だけ備えるのみでよいので、小型化可能である。また、このラマン増幅器１は、利得帯域の広帯域化を図ることができる
また、ＳＣ用光ファイバ１４から出力される光の帯域幅が４０ｎｍ以上であるのが好適であり、この場合には、１つの光源で広帯域の多波長の信号光を一括してラマン増幅することができる。
【００２５】
ＳＣ用光ファイバ１４の非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上であるのが好適であり、この場合には、非線形性が大きいので、ＳＣ用光ファイバ１４において非線形光学現象を発現させて広帯域光を発生させる上で好ましい。
【００２６】
光源１２から出力されるパルス光のパルス幅が５ｐｓ以下であるのが好適であり、この場合には、ピークパワーが大きいので、短尺のＳＣ用光ファイバ１４において効率よく広帯域光を発生させることができる。
【００２７】
このようなラマン増幅器１を含む光伝送システムでは、多波長の信号光を伝送するとともに、これら多波長の信号光をラマン増幅器１によりラマン増幅する。このラマン増幅器１における利得スペクトルは広帯域かつ平坦であることから、システムを制御する制御系を簡略化することができ、システム管理が容易となる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係るラマン増幅器の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係るラマン増幅器２の構成図である。この図に示されるラマン増幅器２は、入力端２ａに入力した信号光をラマン増幅して出力端２ｂから出力するものであり、ラマン増幅用光ファイバ２１、光源２２、ＳＣ用光ファイバ２４、およびＷＤＭ光カプラ２７を備える。
【００２９】
ラマン増幅用光ファイバ２１は、高非線形性の光ファイバであり、ＷＤＭ光カプラ２７から出力されたラマン増幅用の励起光が供給され、入力端２ａに入力した信号光を伝搬させて、その伝搬の際に信号光をラマン増幅する。光源２２はパルス光を出力する。ＳＣ用光ファイバ２４は、広帯域光生成手段として作用し、光源２２から出力されたパルス光を入力して伝搬させ、その伝搬の際に、入力パルス光より広帯域の光を生成して出力する。
【００３０】
ＷＤＭ光カプラ２７は、ＳＣ用光ファイバ２４から出力された広帯域光を入力し、その光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ２１に後方から供給する。また、ＷＤＭ光カプラ２７は、ラマン増幅用光ファイバ２１においてラマン増幅された信号光を入力し、その信号光を出力端２ｂへ出力する。
【００３１】
図５は、第２実施形態に係るラマン増幅器２におけるＷＤＭ光カプラ２７の作用を説明する図である。この図に示されるように、同図中の破線で示されるように、ＳＣ用光ファイバ２４から出力される光の波長帯域において、ＳＣ用光ファイバ２４から出力された光がＷＤＭ光カプラ２７を経てラマン増幅用光ファイバ２１へ出力される際のＷＤＭ光カプラ２７における透過率は、波長が長いほど小さい。つまり、本実施形態におけるＷＤＭ光カプラ２７は、第１実施形態における光フィルタ１７の作用をも奏する。また、同図中の実線で示されるように、ラマン増幅される信号光の波長帯域において、ラマン増幅用光ファイバ２１から出力された信号光がＷＤＭ光カプラ２７を経て出力端２ｂへ出力される際のＷＤＭ光カプラ２７における透過率は平坦である。
【００３２】
このラマン増幅器２は、以下のように動作する。光源２２から出力された狭帯域のパルス光は、ＳＣ用光ファイバ２４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ２４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ２４において広帯域のスーパーコンティニューム光が発生する。この広帯域光は、スペクトルがＷＤＭ光カプラ２７より調整されて、ラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ２１に供給される。
【００３３】
入力端２ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ２１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ２１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、ＷＤＭ光カプラ２７を経て、出力端２ｂから出力される。ＳＣ用光ファイバ２４から出力される広帯域光のスペクトルを調整するＷＤＭ光カプラ２７を備えることにより、ラマン増幅用光ファイバ２１に供給されるラマン増幅用の励起光のスペクトルを調整することができ、これにより、ラマン増幅用光ファイバ２１における利得スペクトルを平坦にすることができる。
【００３４】
ラマン増幅用光ファイバ２１は、高非線形性の光ファイバではなく、通常の伝送用の光ファイバであってもよい。後者の場合、ラマン増幅器２は、分布ラマン増幅器として機能することができ、光伝送路の損失を実効的に低減することが可能となる。
【００３５】
このラマン増幅器２は、光源２２、ＳＣ用光ファイバ２４およびＷＤＭ光カプラ２７を１組だけ備えるのみでよいので、小型化可能である。また、このラマン増幅器２は、利得帯域の広帯域化を図ることができる。また、本実施形態でも、ＳＣ用光ファイバ２４から出力される光の帯域幅が４０ｎｍ以上であるのが好適であり、ＳＣ用光ファイバ２４の非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上であるのが好適であり、光源２２から出力されるパルス光のパルス幅が５ｐｓ以下であるのが好適である。
【００３６】
（第３実施形態）
次に、本発明に係るラマン増幅器の第３実施形態について説明する。図６は、第３実施形態に係るラマン増幅器３の構成図である。この図に示されるラマン増幅器３は、入力端３ａに入力した信号光をラマン増幅して出力端３ｂから出力するものであり、ラマン増幅用光ファイバ３１、光源３２、光増幅器３３、ＳＣ用光ファイバ３４、光サーキュレータ３６および可変光アッテネータ３８を備える。
【００３７】
ラマン増幅用光ファイバ３１は、高非線形性の光ファイバであり、光サーキュレータ３６から出力されたラマン増幅用の励起光が供給され、入力端３ａに入力した信号光を伝搬させて、その伝搬の際に信号光をラマン増幅する。光源３２はパルス光を出力する。光増幅器３３は、光源３２から出力されたパルス光を増幅して出力する。
【００３８】
ＳＣ用光ファイバ３４は、広帯域光生成手段として作用し、光増幅器３３から出力されたパルス光を入力して伝搬させ、その伝搬の際に、入力パルス光より広帯域の光を生成して出力する。可変光アッテネータ３８は、ＳＣ用光ファイバ３４から出力された光を入力し、その光に対して損失を付与して出力する。
【００３９】
光サーキュレータ３６は、可変光アッテネータ３８から出力された光を入力し、その光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ３１に後方から供給する。また、光サーキュレータ３６は、ラマン増幅用光ファイバ３１においてラマン増幅された信号光を入力し、その信号光を出力端３ｂへ出力する。
【００４０】
このラマン増幅器３は、以下のように動作する。光源３２から出力された狭帯域のパルス光は、光増幅器３３により増幅されて、ＳＣ用光ファイバ３４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ３４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ３４において広帯域のスーパーコンティニューム光が発生する。この広帯域光は、強度が可変光アッテネータ３８により調整されて、ラマン増幅用の励起光として、光サーキュレータ３６を経てラマン増幅用光ファイバ３１に供給される。
【００４１】
入力端３ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ３１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、光サーキュレータ３６を経て、出力端３ｂから出力される。ＳＣ用光ファイバ３４から出力された広帯域光の強度を可変光アッテネータ３８により調整することにより、ラマン増幅用光ファイバ３１に供給されるラマン増幅用の励起光の強度を調整することができ、これにより、ラマン増幅用光ファイバ３１における利得を調整することができる。
【００４２】
ラマン増幅用光ファイバ３１は、高非線形性の光ファイバではなく、通常の伝送用の光ファイバであってもよい。後者の場合、ラマン増幅器３は、分布ラマン増幅器として機能することができ、光伝送路の損失を実効的に低減することが可能となる。
【００４３】
このラマン増幅器３は、光源３２、光増幅器３３、ＳＣ用光ファイバ３４、光サーキュレータ３６および可変光アッテネータ３８を１組だけ備えるのみでよいので、小型化可能である。また、このラマン増幅器３は、利得帯域の広帯域化を図ることができる。また、本実施形態でも、ＳＣ用光ファイバ３４から出力される光の帯域幅が４０ｎｍ以上であるのが好適であり、ＳＣ用光ファイバ３４の非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上であるのが好適であり、光源３２から出力されるパルス光のパルス幅が５ｐｓ以下であるのが好適である。
【００４４】
図７は、第３実施形態に係るラマン増幅器３に含まれるラマン増幅用光ファイバ３１またはＳＣ用光ファイバ３４として好適に用いられる光ファイバ例の諸元を纏めた図表である。この図には、４種の光ファイバ（高非線形性光ファイバＨＮＬＦ１，ＨＮＬＦ２およびＨＮＬＦ３、ならびに、分散フラット減少光ファイバＤＦＤＦ）それぞれについて、長さ、伝送損失、波長分散、分散スロープ、実効断面積、非線形係数および偏波モード分散それぞれの値が示されている。これらのパラメータの値は波長１．５５μｍでの値である。
【００４５】
なお、実験において、パルス幅５ｐｓでピークパワー１Ｗのパルス光では、ＨＮＬＦ１〜３までは４０ｎｍ以上の拡がりを有するＳＣ光の生成が確認されたが、ＤＦＤＦでは、そこまでの帯域拡大は観測されなかった。光増幅器を用いてピークパワーを２Ｗ以上とした場合には、ＤＦＤＦでもＳＣ光生成を確認した。
【００４６】
図８は、第３実施形態に係るラマン増幅器３の利得スペクトルを示す図である。ここでは、ラマン増幅用光ファイバ３１として高非線形性光ファイバＨＮＬＦ１が用いられ、ＳＣ用光ファイバ３４として高非線形性光ファイバＨＮＬＦ２が用いられた。光源３２から出力されるパルス光の波長は１．５５μｍであり、そのパルス光のパルス幅は３ｐｓであった。また、光増幅器３３としてＥｒ添加光ファイバ増幅器が用いられた。この図には、ＳＣ用光ファイバ３４が有る場合の利得スペクトル（実線）が示されているだけでなく、ＳＣ用光ファイバ３４が無い場合の利得スペクトル（破線）も示されている。
【００４７】
この図に示されるように、ＳＣ用光ファイバ３４が設けられていることにより、ラマン増幅器３における利得スペクトルは広帯域となっている。なお、ＳＣ用光ファイバ３４として高非線形性光ファイバＨＮＬＦ３または分散フラット減少光ファイバＤＦＤＦが用いられた場合にも、図８に示されたものと同様に、利得帯域が広帯域化された。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明に係るラマン増幅器は、小型化可能であって、利得帯域の広帯域化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るラマン増幅器１の構成図である。
【図２】第１実施形態に係るラマン増幅器１の動作を説明する図である。
【図３】第１実施形態に係るラマン増幅器１における光フィルタ１５の作用を説明する図である。
【図４】第２実施形態に係るラマン増幅器２の構成図である。
【図５】第２実施形態に係るラマン増幅器２におけるＷＤＭ光カプラ２７の作用を説明する図である。
【図６】第３実施形態に係るラマン増幅器３の構成図である。
【図７】第３実施形態に係るラマン増幅器３に含まれるラマン増幅用光ファイバ３１またはＳＣ用光ファイバ３４として好適に用いられる光ファイバ例の諸元を纏めた図表である。
【図８】第３実施形態に係るラマン増幅器３の利得スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
１〜３…ラマン増幅器、１１…ラマン増幅用光ファイバ、１２…光源、１３…光増幅器、１４…ＳＣ用光ファイバ、１５…光フィルタ、１６…光サーキュレータ、２１…ラマン増幅用光ファイバ、２２…光源、２４…ＳＣ用光ファイバ、２７…ＷＤＭ光カプラ、３１…ラマン増幅用光ファイバ、３２…光源、３３…光増幅器、３４…ＳＣ用光ファイバ、３６…光サーキュレータ、３８…可変光アッテネータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号光をラマン増幅することができるラマン増幅器、および、このようなラマン増幅器を備える光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ラマン増幅器は、光ファイバにおける誘導ラマン散乱現象を利用して、ラマン増幅用の励起光を光ファイバに供給することで、この光ファイバにおいて信号光をラマン増幅するものである。希土類元素添加光ファイバ増幅器と比較して、ラマン増幅器は、利得帯域が広いという利点を有しているものの、更なる利得帯域の広帯域化が要求されている。
【０００３】
ラマン増幅器における利得帯域の広帯域化を図るための技術として、互いに異なる複数の波長の光を合波したものをラマン増幅用の励起光として用いる技術（例えば非特許文献１を参照）や、Ｅｒ添加光ファイバに励起光を供給して発生させたＡＳＥ光をラマン増幅用の励起光として用いる技術（例えば非特許文献２を参照）が知られている。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｙ． Ｅｍｏｒｉ， ａｔ ａｌ．， ”１００ｎｍ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｆｌａｔ−ｇａｉｎ Ｒａｍａｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ ｐｕｍｐｅｄ ａｎｄ ｇａｉｎ−ｅｑｕａｌｉｓｅｄ ｂｙ １２−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−ｃｈａｎｎｅｌ ＷＤＭ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ｕｎｉｔ”， Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ．３５， Ｎｏ．１６ （１９９９）
【非特許文献２】
Ｔ． Ｔｓｕｚａｋｉ， ｅｔ ａｌ．， ”Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｉｂｅｒ Ｒａｍａｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇａｉｎ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｏｖｅｒ １．６５μｍ−ｂａｎｄ”， ＯＦＣ２００１， ＭＡ３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献１に記載された技術では、利得帯域の広帯域化のためには、多くの光源を用いる必要があり、装置が大型化する問題点がある。また、非特許文献２に記載された技術では、ラマン増幅用の励起光の帯域幅が３５ｎｍ程度であり、利得帯域の広帯域化を図るには充分でない。
【０００６】
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、小型化可能であって利得帯域の広帯域化を図ることができるラマン増幅器、および、このラマン増幅器を備え多波長信号光を長距離伝送することができる光伝送システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るラマン増幅器は、（１） ラマン増幅用光ファイバと、（２） パルス光を出力する光源と、（３） この光源から出力されたパルス光を入力し、このパルス光の入力に応じて、このパルス光より広帯域の光を生成して出力する広帯域光生成手段と、（４） この広帯域光生成手段から出力された光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバに供給する励起光供給手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このラマン増幅器では、光源から出力されたパルス光は広帯域光生成手段に入力し、この広帯域光生成手段において入力パルス光より広帯域の光が生成されて出力される。広帯域光生成手段から出力された広帯域光は、励起光供給手段により、ラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバに供給される。ラマン増幅用の励起光が供給されたラマン増幅用光ファイバでは信号光がラマン増幅される。
【０００９】
広帯域光生成手段から出力される光は例えばスーパーコンティニューム光であり、また、広帯域光生成手段から出力される光の帯域幅は４０ｎｍ以上であるのが好適である。広帯域光生成手段は、例えば光ファイバであり、特に非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上の光ファイバであるのが好適である。光源から出力されるパルス光のパルス幅は５ｐｓ以下であるのが好適である。
【００１０】
本発明に係るラマン増幅器は、広帯域光生成手段から出力される光のスペクトルを調整する光フィルタを更に備えるのが好適である。この場合、ラマン増幅用光ファイバにおける信号光増幅の利得スペクトルを調整することができ、利得スペクトルを平坦にすることができる。
【００１１】
本発明に係る光伝送システムは、上記の本発明に係るラマン増幅器を備え、多波長の信号光を伝送するとともに、これら多波長の信号光をラマン増幅器によりラマン増幅することを特徴とする。また、ラマン増幅器に含まれるラマン増幅用光ファイバにおいて、信号光の伝搬方向と逆の方向に励起光が伝搬するのが好適であり、この場合には、ラマン増幅用の励起光がパルス光であってパワーが時間的に変動するものであっても、ラマン増幅用の励起光の時間的な平均パワーが一定であれば、ラマン増幅の利得の時間的な変動を小さく抑制することができる。
【００１２】
【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。
【００１３】
（第１実施形態）
先ず、本発明に係るラマン増幅器の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るラマン増幅器１の構成図である。この図に示されるラマン増幅器１は、入力端１ａに入力した信号光をラマン増幅して出力端１ｂから出力するものであり、ラマン増幅用光ファイバ１１、光源１２、光増幅器１３、ＳＣ用光ファイバ１４、光フィルタ１５および光サーキュレータ１６を備える。
【００１４】
ラマン増幅用光ファイバ１１は、高非線形性の光ファイバであり、光サーキュレータ１６から出力されたラマン増幅用の励起光が供給され、入力端１ａに入力した信号光を伝搬させて、その伝搬の際に信号光をラマン増幅する。光源１２はパルス光を出力する。光増幅器１３は、光源１２から出力されたパルス光を増幅して出力する。
【００１５】
ＳＣ（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕｕｍ）用光ファイバ１４は、広帯域光生成手段として作用し、光増幅器１３から出力されたパルス光を入力して伝搬させ、その伝搬の際に、入力パルス光より広帯域の光を生成して出力する。ＳＣ用光ファイバ１４として、例えば、分散フラット光ファイバ、高非線形性光ファイバ、分散減少光ファイバ（波長分散が長手方向に沿って次第に小さくなる光ファイバ）等が好適に用いられる。
【００１６】
光フィルタ１５は、ＳＣ用光ファイバ１４から出力された光を入力し、その光のスペクトルを調整して出力する。光サーキュレータ１６は、光フィルタ１５から出力された光を入力し、その光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ１１に後方から供給する。また、光サーキュレータ１６は、ラマン増幅用光ファイバ１１においてラマン増幅された信号光を入力し、その信号光を出力端１ｂへ出力する。
【００１７】
例えば、光源１２から出力されるパルス光の波長が１．５５μｍ付近であれば、光増幅器１３としてＥｒ添加光ファイバ増幅器が好適に用いられ、ＳＣ用光ファイバ１４から出力される広帯域光の帯域幅が１００ｎｍ程度である場合、ラマン増幅器１における利得帯域は１６００ｎｍ〜１７００ｎｍ程度となる。また、例えば、光源１２から出力されるパルス光の波長が１．３μｍ付近であれば、光増幅器１３として半導体光増幅器またはＰｒ添加光ファイバ増幅器が好適に用いられ、ＳＣ用光ファイバ１４から出力される広帯域光の帯域幅が８０ｎｍ程度である場合、ラマン増幅器１における利得帯域は１３５０ｎｍ〜１４５０ｎｍ程度となる。
【００１８】
このラマン増幅器１は、以下のように動作する。図２は、第１実施形態に係るラマン増幅器１の動作を説明する図であり、同図（ａ）は光源１２の出力スペクトルを示し、同図（ｂ）はＳＣ用光ファイバ１４の出力スペクトルを示し、同図（ｃ）は励起光スペクトル（実線）および利得スペクトル（破線）を示す。
【００１９】
光源１２から出力された狭帯域のパルス光（同図（ａ））は、光増幅器１３により増幅されて、ＳＣ用光ファイバ１４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ１４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ１４において広帯域のスーパーコンティニューム光（同図（ｂ））が発生する。この広帯域光は、スペクトルが光フィルタ１５により調整されて、ラマン増幅用の励起光（同図（ｃ）中の実線）として、光サーキュレータ１６を経てラマン増幅用光ファイバ１１に供給される。
【００２０】
入力端１ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ１１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ１１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、光サーキュレータ１６を経て、出力端１ｂから出力される。ＳＣ用光ファイバ１４から出力された広帯域光のスペクトルを光フィルタ１５により調整することにより、ラマン増幅用光ファイバ１１に供給されるラマン増幅用の励起光のスペクトルを調整することができ、これにより、ラマン増幅用光ファイバ１１における利得スペクトル（同図（ｃ）中の破線）を平坦にすることができる。
【００２１】
図３は、第１実施形態に係るラマン増幅器１における光フィルタ１５の作用を説明する図である。この図に示されるように、光フィルタ１５が設けられない場合と比較して、光フィルタ１５が設けられている場合の方が、利得スペクトルは平坦となる。
【００２２】
なお、ラマン増幅用の励起光は、パルス光であって、パワーが時間的に変動するが、時間的な平均パワーが一定であれば、信号光の伝搬方向と逆の方向に励起光が伝搬するので、ラマン増幅の利得の時間的な変動を小さく抑制することができる。
【００２３】
また、ラマン増幅用光ファイバ１１は、高非線形性の光ファイバではなく、通常の伝送用の光ファイバであってもよい。後者の場合、ラマン増幅器１は、分布ラマン増幅器として機能することができ、光伝送路の損失を実効的に低減することが可能となる。
【００２４】
このラマン増幅器１は、光源１２、光増幅器１３、ＳＣ用光ファイバ１４、光フィルタ１５および光サーキュレータ１６を１組だけ備えるのみでよいので、小型化可能である。また、このラマン増幅器１は、利得帯域の広帯域化を図ることができる
また、ＳＣ用光ファイバ１４から出力される光の帯域幅が４０ｎｍ以上であるのが好適であり、この場合には、１つの光源で広帯域の多波長の信号光を一括してラマン増幅することができる。
【００２５】
ＳＣ用光ファイバ１４の非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上であるのが好適であり、この場合には、非線形性が大きいので、ＳＣ用光ファイバ１４において非線形光学現象を発現させて広帯域光を発生させる上で好ましい。
【００２６】
光源１２から出力されるパルス光のパルス幅が５ｐｓ以下であるのが好適であり、この場合には、ピークパワーが大きいので、短尺のＳＣ用光ファイバ１４において効率よく広帯域光を発生させることができる。
【００２７】
このようなラマン増幅器１を含む光伝送システムでは、多波長の信号光を伝送するとともに、これら多波長の信号光をラマン増幅器１によりラマン増幅する。このラマン増幅器１における利得スペクトルは広帯域かつ平坦であることから、システムを制御する制御系を簡略化することができ、システム管理が容易となる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係るラマン増幅器の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係るラマン増幅器２の構成図である。この図に示されるラマン増幅器２は、入力端２ａに入力した信号光をラマン増幅して出力端２ｂから出力するものであり、ラマン増幅用光ファイバ２１、光源２２、ＳＣ用光ファイバ２４、およびＷＤＭ光カプラ２７を備える。
【００２９】
ラマン増幅用光ファイバ２１は、高非線形性の光ファイバであり、ＷＤＭ光カプラ２７から出力されたラマン増幅用の励起光が供給され、入力端２ａに入力した信号光を伝搬させて、その伝搬の際に信号光をラマン増幅する。光源２２はパルス光を出力する。ＳＣ用光ファイバ２４は、広帯域光生成手段として作用し、光源２２から出力されたパルス光を入力して伝搬させ、その伝搬の際に、入力パルス光より広帯域の光を生成して出力する。
【００３０】
ＷＤＭ光カプラ２７は、ＳＣ用光ファイバ２４から出力された広帯域光を入力し、その光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ２１に後方から供給する。また、ＷＤＭ光カプラ２７は、ラマン増幅用光ファイバ２１においてラマン増幅された信号光を入力し、その信号光を出力端２ｂへ出力する。
【００３１】
図５は、第２実施形態に係るラマン増幅器２におけるＷＤＭ光カプラ２７の作用を説明する図である。この図に示されるように、同図中の破線で示されるように、ＳＣ用光ファイバ２４から出力される光の波長帯域において、ＳＣ用光ファイバ２４から出力された光がＷＤＭ光カプラ２７を経てラマン増幅用光ファイバ２１へ出力される際のＷＤＭ光カプラ２７における透過率は、波長が長いほど小さい。つまり、本実施形態におけるＷＤＭ光カプラ２７は、第１実施形態における光フィルタ１７の作用をも奏する。また、同図中の実線で示されるように、ラマン増幅される信号光の波長帯域において、ラマン増幅用光ファイバ２１から出力された信号光がＷＤＭ光カプラ２７を経て出力端２ｂへ出力される際のＷＤＭ光カプラ２７における透過率は平坦である。
【００３２】
このラマン増幅器２は、以下のように動作する。光源２２から出力された狭帯域のパルス光は、ＳＣ用光ファイバ２４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ２４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ２４において広帯域のスーパーコンティニューム光が発生する。この広帯域光は、スペクトルがＷＤＭ光カプラ２７より調整されて、ラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ２１に供給される。
【００３３】
入力端２ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ２１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ２１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、ＷＤＭ光カプラ２７を経て、出力端２ｂから出力される。ＳＣ用光ファイバ２４から出力される広帯域光のスペクトルを調整するＷＤＭ光カプラ２７を備えることにより、ラマン増幅用光ファイバ２１に供給されるラマン増幅用の励起光のスペクトルを調整することができ、これにより、ラマン増幅用光ファイバ２１における利得スペクトルを平坦にすることができる。
【００３４】
ラマン増幅用光ファイバ２１は、高非線形性の光ファイバではなく、通常の伝送用の光ファイバであってもよい。後者の場合、ラマン増幅器２は、分布ラマン増幅器として機能することができ、光伝送路の損失を実効的に低減することが可能となる。
【００３５】
このラマン増幅器２は、光源２２、ＳＣ用光ファイバ２４およびＷＤＭ光カプラ２７を１組だけ備えるのみでよいので、小型化可能である。また、このラマン増幅器２は、利得帯域の広帯域化を図ることができる。また、本実施形態でも、ＳＣ用光ファイバ２４から出力される光の帯域幅が４０ｎｍ以上であるのが好適であり、ＳＣ用光ファイバ２４の非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上であるのが好適であり、光源２２から出力されるパルス光のパルス幅が５ｐｓ以下であるのが好適である。
【００３６】
（第３実施形態）
次に、本発明に係るラマン増幅器の第３実施形態について説明する。図６は、第３実施形態に係るラマン増幅器３の構成図である。この図に示されるラマン増幅器３は、入力端３ａに入力した信号光をラマン増幅して出力端３ｂから出力するものであり、ラマン増幅用光ファイバ３１、光源３２、光増幅器３３、ＳＣ用光ファイバ３４、光サーキュレータ３６および可変光アッテネータ３８を備える。
【００３７】
ラマン増幅用光ファイバ３１は、高非線形性の光ファイバであり、光サーキュレータ３６から出力されたラマン増幅用の励起光が供給され、入力端３ａに入力した信号光を伝搬させて、その伝搬の際に信号光をラマン増幅する。光源３２はパルス光を出力する。光増幅器３３は、光源３２から出力されたパルス光を増幅して出力する。
【００３８】
ＳＣ用光ファイバ３４は、広帯域光生成手段として作用し、光増幅器３３から出力されたパルス光を入力して伝搬させ、その伝搬の際に、入力パルス光より広帯域の光を生成して出力する。可変光アッテネータ３８は、ＳＣ用光ファイバ３４から出力された光を入力し、その光に対して損失を付与して出力する。
【００３９】
光サーキュレータ３６は、可変光アッテネータ３８から出力された光を入力し、その光をラマン増幅用の励起光としてラマン増幅用光ファイバ３１に後方から供給する。また、光サーキュレータ３６は、ラマン増幅用光ファイバ３１においてラマン増幅された信号光を入力し、その信号光を出力端３ｂへ出力する。
【００４０】
このラマン増幅器３は、以下のように動作する。光源３２から出力された狭帯域のパルス光は、光増幅器３３により増幅されて、ＳＣ用光ファイバ３４に入力する。パルス光がＳＣ用光ファイバ３４に入力すると、このＳＣ用光ファイバ３４において広帯域のスーパーコンティニューム光が発生する。この広帯域光は、強度が可変光アッテネータ３８により調整されて、ラマン増幅用の励起光として、光サーキュレータ３６を経てラマン増幅用光ファイバ３１に供給される。
【００４１】
入力端３ａに入力した信号光は、ラマン増幅用光ファイバ３１に入力して、このラマン増幅用光ファイバ３１においてラマン増幅される。そのラマン増幅された信号光は、光サーキュレータ３６を経て、出力端３ｂから出力される。ＳＣ用光ファイバ３４から出力された広帯域光の強度を可変光アッテネータ３８により調整することにより、ラマン増幅用光ファイバ３１に供給されるラマン増幅用の励起光の強度を調整することができ、これにより、ラマン増幅用光ファイバ３１における利得を調整することができる。
【００４２】
ラマン増幅用光ファイバ３１は、高非線形性の光ファイバではなく、通常の伝送用の光ファイバであってもよい。後者の場合、ラマン増幅器３は、分布ラマン増幅器として機能することができ、光伝送路の損失を実効的に低減することが可能となる。
【００４３】
このラマン増幅器３は、光源３２、光増幅器３３、ＳＣ用光ファイバ３４、光サーキュレータ３６および可変光アッテネータ３８を１組だけ備えるのみでよいので、小型化可能である。また、このラマン増幅器３は、利得帯域の広帯域化を図ることができる。また、本実施形態でも、ＳＣ用光ファイバ３４から出力される光の帯域幅が４０ｎｍ以上であるのが好適であり、ＳＣ用光ファイバ３４の非線形係数が１０／Ｗ／ｋｍ以上であるのが好適であり、光源３２から出力されるパルス光のパルス幅が５ｐｓ以下であるのが好適である。
【００４４】
図７は、第３実施形態に係るラマン増幅器３に含まれるラマン増幅用光ファイバ３１またはＳＣ用光ファイバ３４として好適に用いられる光ファイバ例の諸元を纏めた図表である。この図には、４種の光ファイバ（高非線形性光ファイバＨＮＬＦ１，ＨＮＬＦ２およびＨＮＬＦ３、ならびに、分散フラット減少光ファイバＤＦＤＦ）それぞれについて、長さ、伝送損失、波長分散、分散スロープ、実効断面積、非線形係数および偏波モード分散それぞれの値が示されている。これらのパラメータの値は波長１．５５μｍでの値である。
【００４５】
なお、実験において、パルス幅５ｐｓでピークパワー１Ｗのパルス光では、ＨＮＬＦ１〜３までは４０ｎｍ以上の拡がりを有するＳＣ光の生成が確認されたが、ＤＦＤＦでは、そこまでの帯域拡大は観測されなかった。光増幅器を用いてピークパワーを２Ｗ以上とした場合には、ＤＦＤＦでもＳＣ光生成を確認した。
【００４６】
図８は、第３実施形態に係るラマン増幅器３の利得スペクトルを示す図である。ここでは、ラマン増幅用光ファイバ３１として高非線形性光ファイバＨＮＬＦ１が用いられ、ＳＣ用光ファイバ３４として高非線形性光ファイバＨＮＬＦ２が用いられた。光源３２から出力されるパルス光の波長は１．５５μｍであり、そのパルス光のパルス幅は３ｐｓであった。また、光増幅器３３としてＥｒ添加光ファイバ増幅器が用いられた。この図には、ＳＣ用光ファイバ３４が有る場合の利得スペクトル（実線）が示されているだけでなく、ＳＣ用光ファイバ３４が無い場合の利得スペクトル（破線）も示されている。
【００４７】
この図に示されるように、ＳＣ用光ファイバ３４が設けられていることにより、ラマン増幅器３における利得スペクトルは広帯域となっている。なお、ＳＣ用光ファイバ３４として高非線形性光ファイバＨＮＬＦ３または分散フラット減少光ファイバＤＦＤＦが用いられた場合にも、図８に示されたものと同様に、利得帯域が広帯域化された。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明に係るラマン増幅器は、小型化可能であって、利得帯域の広帯域化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るラマン増幅器１の構成図である。
【図２】第１実施形態に係るラマン増幅器１の動作を説明する図である。
【図３】第１実施形態に係るラマン増幅器１における光フィルタ１５の作用を説明する図である。
【図４】第２実施形態に係るラマン増幅器２の構成図である。
【図５】第２実施形態に係るラマン増幅器２におけるＷＤＭ光カプラ２７の作用を説明する図である。
【図６】第３実施形態に係るラマン増幅器３の構成図である。
【図７】第３実施形態に係るラマン増幅器３に含まれるラマン増幅用光ファイバ３１またはＳＣ用光ファイバ３４として好適に用いられる光ファイバ例の諸元を纏めた図表である。
【図８】第３実施形態に係るラマン増幅器３の利得スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
１〜３…ラマン増幅器、１１…ラマン増幅用光ファイバ、１２…光源、１３…光増幅器、１４…ＳＣ用光ファイバ、１５…光フィルタ、１６…光サーキュレータ、２１…ラマン増幅用光ファイバ、２２…光源、２４…ＳＣ用光ファイバ、２７…ＷＤＭ光カプラ、３１…ラマン増幅用光ファイバ、３２…光源、３３…光増幅器、３４…ＳＣ用光ファイバ、３６…光サーキュレータ、３８…可変光アッテネータ。
Claims (6)
- ラマン増幅用光ファイバと、
パルス光を出力する光源と、
この光源から出力されたパルス光を入力し、このパルス光の入力に応じて、このパルス光より広帯域の光を生成して出力する広帯域光生成手段と、
この広帯域光生成手段から出力された光をラマン増幅用の励起光として前記ラマン増幅用光ファイバに供給する励起光供給手段と
を備えることを特徴とするラマン増幅器。 - 前記広帯域光生成手段から出力される光の帯域幅が４０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
- 前記広帯域光生成手段が非線形係数１０／Ｗ／ｋｍ以上の光ファイバであることを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
- 前記光源から出力されるパルス光のパルス幅が５ｐｓ以下であることを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
- 前記広帯域光生成手段から出力される光のスペクトルを調整する光フィルタを更に備えることを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
- 請求項１記載のラマン増幅器を備え、多波長の信号光を伝送するとともに、これら多波長の信号光を前記ラマン増幅器によりラマン増幅することを特徴とする光伝送システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003171021A JP2005010212A (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | ラマン増幅器および光伝送システム |
| US10/866,780 US7085041B2 (en) | 2003-06-16 | 2004-06-15 | Raman amplifier and optical transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003171021A JP2005010212A (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | ラマン増幅器および光伝送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005010212A true JP2005010212A (ja) | 2005-01-13 |
Family
ID=34055307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003171021A Pending JP2005010212A (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | ラマン増幅器および光伝送システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7085041B2 (ja) |
| JP (1) | JP2005010212A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083660A1 (ja) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 光源装置 |
| JP2007193231A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JP2007193232A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JP2007193230A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1330056A1 (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-23 | Lucent Technologies Inc. | Method and contrivance for applying Raman amplification in an optical device |
| WO2007112449A2 (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | The Regents Of The University Of California | Apparatus and method for raman spectroscopy and microscopy with time domain spectral analysis |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11195829A (ja) | 1998-01-06 | 1999-07-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域光出力装置 |
| US6717963B1 (en) * | 2000-07-14 | 2004-04-06 | Tyco Telecommunications (Us) Inc. | Raman fiber amplifier using a wide bandwidth continuous wave pump |
| JP2002040497A (ja) | 2000-07-31 | 2002-02-06 | Kddi Submarine Cable Systems Inc | 広帯域ｃｗ光源および広帯域ラマン増幅システム |
| US6967767B2 (en) * | 2003-03-18 | 2005-11-22 | Fitel Usa Corp | Swept wavelength broadband Raman pump source |
| US6856737B1 (en) * | 2003-08-27 | 2005-02-15 | Mesophotonics Limited | Nonlinear optical device |
-
2003
- 2003-06-16 JP JP2003171021A patent/JP2005010212A/ja active Pending
-
2004
- 2004-06-15 US US10/866,780 patent/US7085041B2/en active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083660A1 (ja) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 光源装置 |
| JP2007193231A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JP2007193232A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JP2007193230A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| US7982943B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-07-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light source apparatus |
| US8054537B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-11-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light source apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20050012987A1 (en) | 2005-01-20 |
| US7085041B2 (en) | 2006-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3936719B2 (ja) | シングル・モード光ファイバ内でフェムト秒パルスを発生するための光ファイバ増幅器 | |
| US7245419B2 (en) | Wavelength-stabilized pump diodes for pumping gain media in an ultrashort pulsed laser system | |
| US9172200B2 (en) | Seeded optical amplifier apparatus for producing Femtosecond pulses | |
| US7477667B2 (en) | Practical approach for one mJ femtosecond fiber laser | |
| JP5355991B2 (ja) | パルス光源およびパルス圧縮方法 | |
| JP2000098433A5 (ja) | ||
| JP2017045075A (ja) | カスケード・ラマン・レージング・システム | |
| JPWO2006085370A1 (ja) | 光増幅器，光増幅中継器および励起光供給制御方法 | |
| Harun et al. | S-band Brillouin erbium fibre laser | |
| JP2020129143A (ja) | ラマン増幅用光源、ラマン増幅用光源システム、ラマン増幅器、ラマン増幅システム | |
| KR20180076521A (ko) | 저반복 광펄스 레이저 및 그 구동방법 | |
| US6339494B1 (en) | Gain flattened optical fiber amplifier | |
| US7430226B2 (en) | Dispersion managed fiber stretcher for high-energy short pulse femotosecond fiber laser system | |
| CN107533270B (zh) | 拉曼放大用光源、拉曼放大用光源系统、拉曼放大器、拉曼放大系统 | |
| WO2016182068A1 (ja) | ラマン増幅用光源、ラマン増幅用光源システム、ラマン増幅器、ラマン増幅システム | |
| JP2005010212A (ja) | ラマン増幅器および光伝送システム | |
| US11509108B2 (en) | Tm-doped fiber amplifier utilizing wavelength conditioning for broadband performance | |
| JP3901859B2 (ja) | 光増幅器 | |
| Bakar et al. | Single-stage gain-clamped L-band EDFA with C-band ASE saturating tone | |
| JP2002341390A (ja) | 光中継装置および光伝送システム | |
| JP2009117720A (ja) | 光ファイバ増幅器 | |
| JPH11330593A (ja) | 広帯域自然放出光光源 | |
| JP2004226598A (ja) | パルス光源 | |
| Ismail et al. | Multi-wavelength Brillouin Raman Erbium Fiber Laser utilizing Captured Residual Raman Pump Power | |
| Harun et al. | Gain-clamped two-stage L-band EDFA with a FBG laser in second stage |