JP2005079532A - Optical repeater and optical relay/transmission system - Google Patents

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Toshiyuki Tokura
俊之 十倉
Katsuhiro Shimizu
克宏 清水
Takashi Mizuochi
隆司 水落
Hidenori Taga
秀徳 多賀
Noriyuki Takeda
憲幸 武田
Yoko Kurosawa
葉子 黒澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical repeater and an optical relay/transmission system capable of improving the amplification characteristics of a signal light of a C band and suppressing the occurrence of a gain tilt to a deterioration in the power of the signal light. <P>SOLUTION: This device is constituted in such a manner that EDFs 17a and 17b use excitation light to optically amplify the signal light of a C band and transmit a part of the excitation light for the Raman amplification of the signal light of a C band in optical fibers 11a and 11b. Thereby, the amplification characteristics of the signal light of a C band can be improved, and the occurrence of a gain tilt to a deterioration in the power of the signal light can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、光ファイバにより伝送される信号光を光増幅する光中継装置及び光中継伝送システムに関するものである。   The present invention relates to an optical repeater and an optical repeater transmission system for optically amplifying signal light transmitted through an optical fiber.

現在、長距離光伝送システムを実現するための光増幅中継方式としては、エルビウムドープファイバ(EDF:Erbium−DopEDFiber)を用いて光増幅する方式が広く普及している.
EDFを用いる光増幅中継方式は、980nmまたは1480nm帯のいずれかの波長の励起光を出力する半導体レーザを励起光源とすることで、信号光の安定した光増幅特性が得られる。また、信号光の増幅効率もよいことから、簡単な構成で低消費電力な光中継装置を実現することができる利点を有している。
At present, as an optical amplification repeater for realizing a long-distance optical transmission system, an optical amplification using an erbium-doped fiber (EDF: Erbium-DopEDFiber) is widely used.
In the optical amplification repeater system using EDF, a stable optical amplification characteristic of signal light can be obtained by using a semiconductor laser that outputs excitation light having a wavelength of either 980 nm or 1480 nm as an excitation light source. Further, since the amplification efficiency of the signal light is good, there is an advantage that an optical repeater with a simple configuration and low power consumption can be realized.

また、EDFを用いる光増幅中継方式は、何らかの原因で信号光のパワーが低下した際には、励起光のパワーを増加させずとも利得が増加して、信号光のパワー低下量を少なく抑える特性を有し、信号光が光中継装置を数段通過した地点では、ほぼ正常な信号光のパワーに復帰する特性を有している。
つまり、光中継装置が入力する信号光のパワーが低い程、高利得となる利得飽和特性を有している。このように、障害耐力に優れる点が実システムの運用時において重要な利点となる。
In addition, the optical amplifying and relaying method using EDF has a characteristic that, when the power of the signal light is reduced for some reason, the gain is increased without increasing the power of the pumping light, and the power reduction amount of the signal light is reduced. At a point where the signal light has passed through several stages of the optical repeater, it has a characteristic of returning to almost normal signal light power.
In other words, the lower the power of the signal light input to the optical repeater, the higher the gain saturation characteristic. Thus, the point which is excellent in fault tolerance becomes an important advantage at the time of operation of a real system.

波長多重光伝送によって大容量伝送を行う場合、Cバンド(C帯)と言われる1530〜1560nmの波長帯を信号波長として選定すると、EDFの増幅効率を最も高めることができ、低消費電力で光中継装置を実現することができる。
波長多重数を増加させて、更なる大容量化を図る場合には、信号光の波長数に応じて光中継装置の高出力化が必要となるが、増幅効率の低いCバンド以外の波長帯に増幅帯域を広げることは、光中継装置の効率低下を招き、高出力化を妨げる要因となる。したがって、信号光の波長間隔を狭くすることでCバンドの利用効率を高め、波長多重数を増加させることが望ましい。
When large-capacity transmission is performed by wavelength multiplexing optical transmission, if the wavelength band of 1530 to 1560 nm, which is called C band (C band), is selected as the signal wavelength, the amplification efficiency of EDF can be maximized, and light can be consumed with low power consumption. A relay device can be realized.
To increase the capacity by increasing the number of wavelength multiplexing, it is necessary to increase the output of the optical repeater according to the number of wavelengths of the signal light, but the wavelength band other than the C band with low amplification efficiency. If the amplification band is widened, the efficiency of the optical repeater will be reduced, which will hinder high output. Therefore, it is desirable to increase the C-band utilization efficiency and increase the number of wavelength multiplexing by narrowing the wavelength interval of the signal light.

また、システム全体の消費電力とコストを抑えた光伝送システムを実現するためには、中継間隔を伸長し、光中継装置の数を少なく抑えることが有効である。そのためにも、光中継装置を高出力化して、信号光をより高いSNR(Signal to Noise Ratio)で中継することが有効である。
ところが、光ファイバに入射する信号光のパワーを過度に高くすると、信号光を伝送する光ファイバ中の非線形現象による伝送特性の劣化が問題となる。光ファイバの有効断面積にも依るが、目安として許容される1波当たりの信号光のパワー上限を0dBmとし、128波の信号光の多重を想定すると、光中継装置の出力は21dBmが上限となる。
In order to realize an optical transmission system that suppresses power consumption and cost of the entire system, it is effective to extend the relay interval and reduce the number of optical repeaters. For this purpose, it is effective to increase the output of the optical repeater and relay the signal light with a higher signal-to-noise ratio (SNR).
However, when the power of the signal light incident on the optical fiber is excessively increased, degradation of transmission characteristics due to a nonlinear phenomenon in the optical fiber that transmits the signal light becomes a problem. Although it depends on the effective cross-sectional area of the optical fiber, if the upper limit of the signal light power per wave allowed as a guide is 0 dBm and the multiplexing of 128 wave signal lights is assumed, the output of the optical repeater is 21 dBm. Become.

光中継装置をそれ以上高出力化することなく、中継間隔を伸延する方法としては、光中継装置の雑音特性を改善することで、より高い信号光のSNRで中継することが考えられる。
雑音特性の改善には、信号光を伝送する光ファイバにおけるラマン増幅を併用することが有効である。例えば、以下の特許文献1に開示されている光増幅器は、EDFの雑音特性が比較的悪いLバンドにラマン増幅を併用することで、雑音特性を改善するようにしている。
As a method of extending the repeat interval without further increasing the output of the optical repeater, it is conceivable to repeat with a higher SNR of signal light by improving the noise characteristics of the optical repeater.
In order to improve noise characteristics, it is effective to use Raman amplification in an optical fiber that transmits signal light. For example, an optical amplifier disclosed in Patent Document 1 below improves noise characteristics by using Raman amplification in combination with an L band having relatively poor EDF noise characteristics.

特開2001−102666号公報(段落番号[0021]から[0027]、図1)JP 2001-102666 (paragraph numbers [0021] to [0027], FIG. 1)

従来の光中継装置は以上のように構成されているので、EDFの雑音特性が比較的悪いLバンドの信号光をラマン増幅することができるが、Cバンドの信号光の増幅特性を改善することができない課題があった。
また、信号光を伝送する光ファイバの障害によって、信号光のパワーが低下する場合には、EDFが本質的に持つ特性によって、波長多重された信号光の間で利得が不揃いとなり、パワーがばらついてしまう課題もあった。
Since the conventional optical repeater is configured as described above, L-band signal light having relatively poor EDF noise characteristics can be Raman-amplified, but C-band signal light amplification characteristics can be improved. There was a problem that could not be done.
In addition, when the power of the signal light is reduced due to the failure of the optical fiber that transmits the signal light, due to the inherent characteristics of the EDF, the gains are not uniform among the wavelength multiplexed signal lights, and the power varies. There was also a problem that ended up.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、Cバンドの信号光の増幅特性を改善することができるとともに、信号光のパワーの低下に対して利得傾斜の発生を抑制することができる光中継装置及び光中継伝送システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can improve the amplification characteristics of C-band signal light and suppress the occurrence of gain tilt with respect to a decrease in signal light power. An object of the present invention is to obtain an optical repeater and an optical repeater transmission system.

この発明に係る光中継装置は、希土類添加光ファイバが光ファイバ中に導入された励起光を利用してC帯の信号光を光増幅するとともに、その励起光の一部を透過させて、光ファイバにおいてC帯の信号光をラマン増幅させるようにしたものである。   In the optical repeater according to the present invention, the rare earth-doped optical fiber amplifies the C-band signal light using the pumping light introduced into the optical fiber and transmits a part of the pumping light to In the fiber, the C-band signal light is Raman-amplified.

この発明によれば、希土類添加光ファイバが光ファイバ中に導入された励起光を利用してC帯の信号光を光増幅するとともに、その励起光の一部を透過させて、光ファイバにおいてC帯の信号光をラマン増幅させるように構成したので、C帯の信号光の増幅特性を改善することができるとともに、信号光のパワーの低下に対して利得傾斜の発生を抑制することができる効果がある。   According to the present invention, the rare earth-doped optical fiber amplifies the C-band signal light using the pumping light introduced into the optical fiber, and transmits a part of the pumping light to transmit the C-band signal light in the optical fiber. Since the band-band signal light is amplified by Raman, the amplification characteristic of the C-band signal light can be improved, and the effect of suppressing the occurrence of gain tilt with respect to the decrease in the power of the signal light There is.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による光中継装置を示す構成図であり、図2はこの発明の実施の形態1による光中継伝送システムを示すシステム構成図である。
図において、光送信器1は電気信号をCバンド(C帯)の信号光に変換して送信し、光中継装置2は光送信器1又は前段の光中継装置2から送信された信号光を受信すると、その信号光を増幅して送信する。光受信器3は光中継装置2から送信された信号光を受信すると、その信号光を電気信号に変換する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing an optical repeater according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a system block diagram showing an optical repeater transmission system according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, an optical transmitter 1 converts an electrical signal into a C-band (C-band) signal light and transmits it, and an optical repeater 2 receives signal light transmitted from the optical transmitter 1 or the preceding optical repeater 2. When received, the signal light is amplified and transmitted. When receiving the signal light transmitted from the optical repeater 2, the optical receiver 3 converts the signal light into an electrical signal.

光ファイバ11a,11bは光送信器1又は前段の光中継装置2から送信されたCバンドの信号光を光中継装置2に伝送し、光ファイバ12a,12bは光中継装置2により増幅された信号光を後段の光中継装置2又は光受信器3に伝送する。
励起光源13は波長が1450〜1470nmの励起光を発振する半導体レーザを備えている。なお、励起光源13は発振した励起光の一部をファイバグレーティングによって反射させて半導体レーザに戻すようにしてもよい。この場合、発振する励起光の波長とパワーを安定化させることができる。
偏波合成器14a,14bは励起光源13の半導体レーザから発振された励起光を合成して3dBカプラ15に出力する。偏波合成器14a,14bによる励起光の合成によって、高出力の励起光が得られるとともに、励起光の無偏光化が図られる。これにより、ラマン増幅利得が信号光の偏光状態によって変動する偏光依存性を低減することができる。
3dBカプラ15は偏波合成器14a,14bから出力された励起光を合波し、合波後の励起光を分配してサーキュレータ16a,16bに出力する。サーキュレータ16a,16bは3dBカプラ15から出力された励起光の伝送方向が光ファイバ11a,11b中を伝送されてきたCバンドの信号光の伝送方向と逆方向になるように、その励起光を光ファイバ中に導入する。
なお、偏波合成器14a,14b、3dBカプラ15及びサーキュレータ16a,16bから励起光導入手段が構成されている。
The optical fibers 11a and 11b transmit the C-band signal light transmitted from the optical transmitter 1 or the preceding optical repeater 2 to the optical repeater 2, and the optical fibers 12a and 12b are signals amplified by the optical repeater 2. The light is transmitted to the subsequent optical repeater 2 or the optical receiver 3.
The excitation light source 13 includes a semiconductor laser that oscillates excitation light having a wavelength of 1450 to 1470 nm. The pumping light source 13 may reflect a part of the oscillated pumping light by a fiber grating and return it to the semiconductor laser. In this case, the wavelength and power of the oscillating excitation light can be stabilized.
The polarization beam combiners 14 a and 14 b synthesize pump light oscillated from the semiconductor laser of the pump light source 13 and output the synthesized light to the 3 dB coupler 15. By synthesizing the excitation light by the polarization beam combiners 14a and 14b, high output excitation light can be obtained and the excitation light can be depolarized. Thereby, it is possible to reduce the polarization dependency in which the Raman amplification gain varies depending on the polarization state of the signal light.
The 3 dB coupler 15 multiplexes the excitation lights output from the polarization beam combiners 14a and 14b, distributes the combined excitation lights, and outputs them to the circulators 16a and 16b. The circulators 16a and 16b transmit the pumping light so that the transmission direction of the pumping light output from the 3 dB coupler 15 is opposite to the transmission direction of the C-band signal light transmitted through the optical fibers 11a and 11b. Install in the fiber.
The polarization beam combiners 14a and 14b, the 3 dB coupler 15 and the circulators 16a and 16b constitute excitation light introducing means.

希土類添加光ファイバであるEDF17a,17bは光ファイバの途中に挿入され、サーキュレータ16a,16bにより導入された励起光を利用してCバンドの信号光を光増幅するとともに、その励起光の一部を透過させて、光ファイバ11a,11bに与える。
利得等化器18a,18bは波長多重された信号光のパワー偏差を補正するものであって、波長に依存した損失特性を持ち、光ファイバ11a,11bにおけるラマン増幅で得られる利得やEDF17a,17bで得られる利得の波長特性を補正するように設計されている。
EDFs 17a and 17b, which are rare-earth-doped optical fibers, are inserted in the middle of the optical fiber, amplify the C-band signal light using the excitation light introduced by the circulators 16a and 16b, and a part of the excitation light. The light is transmitted and given to the optical fibers 11a and 11b.
The gain equalizers 18a and 18b correct the power deviation of the wavelength-multiplexed signal light, have a loss characteristic depending on the wavelength, gain obtained by Raman amplification in the optical fibers 11a and 11b, and EDFs 17a and 17b. It is designed to correct the wavelength characteristic of the gain obtained in the above.

モニタカプラ19a,19bは光中継装置2から出力する信号光のパワーをモニタするために、その信号光のパワーの一部を分岐する。励起光除去フィルタ20a,20bはモニタカプラ19a,19bの分岐信号に含まれている励起光を除去する。モニタPD21a,21bは光中継装置2から出力する信号光のパワーをモニタする。OTDR経路22はモニタカプラ19aとモニタカプラ19bを接続する光の経路であって、陸上局から信号光を伝送する光ファイバや光中継装置2の状態を監視して、障害点を特定するための監視光を伝送する経路である。   The monitor couplers 19a and 19b branch a part of the power of the signal light in order to monitor the power of the signal light output from the optical repeater 2. The excitation light removal filters 20a and 20b remove the excitation light contained in the branch signals of the monitor couplers 19a and 19b. The monitor PDs 21a and 21b monitor the power of the signal light output from the optical repeater 2. The OTDR path 22 is an optical path connecting the monitor coupler 19a and the monitor coupler 19b. The OTDR path 22 is for monitoring the state of the optical fiber that transmits the signal light from the land station and the optical repeater 2 and identifying the failure point. This is a path for transmitting the monitoring light.

励起光バイパス光アイソレータ23a,23bはEDF17a,17bを透過してきた励起光を光ファイバ11a,11bに与えるバイパス経路を備える一方、サーキュレータ16a,16bなどで反射されてEDF17a,17bで増幅された、逆流する信号光を阻止する機能を備えている。
モニタカプラ24a,24bは光中継装置2へ入力する信号光のパワーをモニタするために、その信号光のパワーの一部を分岐する。励起光除去フィルタ25a,25bはモニタカプラ24a,24bの分岐信号に含まれている励起光(光ファイバ11a,11bに反射された励起光)を除去する。モニタPD26a,26bは光中継装置2へ入力する信号光のパワーをモニタする。
The excitation light bypass optical isolators 23a and 23b have a bypass path for supplying the excitation light transmitted through the EDFs 17a and 17b to the optical fibers 11a and 11b. It has a function to block signal light.
The monitor couplers 24a and 24b branch a part of the power of the signal light in order to monitor the power of the signal light input to the optical repeater 2. The excitation light removal filters 25a and 25b remove the excitation light (excitation light reflected by the optical fibers 11a and 11b) included in the branch signals of the monitor couplers 24a and 24b. The monitor PDs 26a and 26b monitor the power of the signal light input to the optical repeater 2.

なお、偏波合成器14a,14b、利得等化器18a,18b、モニタカプラ19a,19b、励起光除去フィルタ20a,20b、モニタPD21a,21b、励起光バイパス光アイソレータ23a,23b、モニタカプラ24a,24b、励起光除去フィルタ25a,25b及びモニタPD26a,26bは必要に応じて使用されるものであり、これらのすべてを備えていなくてもよい。
また、サーキュレータ16a,16bの代わりに、波長合波器を用いて励起光をEDF17a,17bに導くように構成してもよい。
The polarization beam combiners 14a and 14b, the gain equalizers 18a and 18b, the monitor couplers 19a and 19b, the excitation light removal filters 20a and 20b, the monitor PDs 21a and 21b, the excitation light bypass optical isolators 23a and 23b, the monitor coupler 24a, 24b, excitation light removal filters 25a and 25b, and monitor PDs 26a and 26b are used as necessary, and may not include all of them.
Moreover, you may comprise so that excitation light may be guide | induced to EDF17a, 17b using a wavelength multiplexer instead of circulators 16a, 16b.

次に動作について説明する。
光送信器1又は前段の光中継装置2から送信された信号光は、光ファイバ11a,11b中を伝搬して光中継装置2に入力される。その際、信号光は、光ファイバ11a,11bにおいて、損失を受けて減衰する。
これにより、光中継装置2のEDF17a,17bの一端から信号光が入力される。
Next, the operation will be described.
The signal light transmitted from the optical transmitter 1 or the preceding optical repeater 2 propagates through the optical fibers 11 a and 11 b and is input to the optical repeater 2. At that time, the signal light is attenuated and attenuated in the optical fibers 11a and 11b.
As a result, signal light is input from one end of the EDFs 17 a and 17 b of the optical repeater 2.

一方、励起光源13の半導体レーザが、波長1450〜1470nmの励起光を発振し、偏波合成器14a,14bが励起光源13の半導体レーザから発振された励起光を合成して3dBカプラ15に出力する。
3dBカプラ15は、偏波合成器14a,14bから励起光を受けると、それらの励起光を合波した後、合波後の励起光を分配してサーキュレータ16a,16bに出力する。
サーキュレータ16a,16bは、3dBカプラ15から出力された励起光の伝送方向が光ファイバ11a,11b中を伝送されてきたCバンドの信号光の伝送方向と逆方向になるように、その励起光を光ファイバ中に導入する。
これにより、光中継装置2のEDF17a,17bの他端から励起光が入力される。
On the other hand, the semiconductor laser of the pumping light source 13 oscillates pumping light having a wavelength of 1450 to 1470 nm, and the polarization beam combiners 14 a and 14 b synthesize the pumping light oscillated from the semiconductor laser of the pumping light source 13 and output it to the 3 dB coupler 15. To do.
When receiving the excitation lights from the polarization beam combiners 14a and 14b, the 3 dB coupler 15 combines the excitation lights, distributes the combined excitation lights, and outputs them to the circulators 16a and 16b.
The circulators 16a and 16b transmit the excitation light so that the transmission direction of the excitation light output from the 3 dB coupler 15 is opposite to the transmission direction of the C-band signal light transmitted through the optical fibers 11a and 11b. Introduce into optical fiber.
As a result, excitation light is input from the other ends of the EDFs 17a and 17b of the optical repeater 2.

EDF17a,17bの一端から入力された信号光と、EDF17a,17bの他端から入力された励起光とは、逆方向に伝搬する後方励起の構成となり、EDF17a,17bは、その励起光を利用してCバンドの信号光を光増幅する。
これにより、EDF17a,17bの他端から入力された励起光の一部は、EDF17a,17bにおいて消費されるが、その一部はEDF17a,17bを透過して、光ファイバ11a,11bに到達する。
光ファイバ11a,11bでは、EDF17a,17bを透過した励起光を受けると、伝送中の信号光をラマン増幅する。
The signal light input from one end of the EDFs 17a and 17b and the pumping light input from the other end of the EDFs 17a and 17b are configured to be backward pumped, and the EDFs 17a and 17b use the pumping light. The C band signal light is optically amplified.
Thereby, a part of the excitation light input from the other ends of the EDFs 17a and 17b is consumed in the EDFs 17a and 17b, but a part of them passes through the EDFs 17a and 17b and reaches the optical fibers 11a and 11b.
In the optical fibers 11a and 11b, when receiving the excitation light transmitted through the EDFs 17a and 17b, the signal light being transmitted is Raman-amplified.

光ファイバ11a,11bにおけるラマン増幅は、光中継装置2に入力する前の信号光を増幅し、光中継装置2への入力パワーを高くする効果がある。
光中継装置2に入力した信号光は、上述したように、EDF17a,17bによって増幅される。EDF17a,17bから発生する雑音光によって、ある程度、SNRが劣化するが、入力パワーが高くなることは、そのSNRの劣化量を小さく抑える効果がある。
なお、励起光経路27で光ファイバ11a,11bに至る励起光のパワーは、ラマン増幅の効果を得るためには50mW以上が必要である。ラマン増幅効率のよい20μm程度のシリカ系光ファイバを想定すると、50mWの励起光でラマン増幅の利得が3dB程度得られる。
それ以上の励起光パワーでは、パワー[mW]に比例してラマン増幅の利得[dB]が増加するため光SNRの改善効果が大きく、低雑音な光増幅が可能である。
The Raman amplification in the optical fibers 11a and 11b has an effect of amplifying the signal light before being input to the optical repeater 2 and increasing the input power to the optical repeater 2.
As described above, the signal light input to the optical repeater 2 is amplified by the EDFs 17a and 17b. Although the SNR deteriorates to some extent by the noise light generated from the EDFs 17a and 17b, increasing the input power has an effect of suppressing the deterioration amount of the SNR.
Note that the power of the pumping light reaching the optical fibers 11a and 11b through the pumping light path 27 needs to be 50 mW or more in order to obtain the effect of Raman amplification. Assuming a silica-based optical fiber of about 20 μm 2 with good Raman amplification efficiency, a gain of Raman amplification of about 3 dB can be obtained with 50 mW pumping light.
When the pump light power is higher than that, the gain [dB] of Raman amplification increases in proportion to the power [mW], so that the effect of improving the optical SNR is great, and low-noise optical amplification is possible.

ここで、励起光の波長について説明する。
図3のグラフは、1450nm〜1500nmの波長範囲におけるEDFの特性例である。
縦軸はEDFの1m当たりの利得係数、あるいは、吸収係数を示している。吸収係数はEDFに吸収される効率を表し、利得係数はその逆に放出される効率を表している。
図3に示す波長範囲では、吸収の効率が放出の効率を大きく上回るため、効率よく吸収されることが分かる。
Here, the wavelength of the excitation light will be described.
The graph of FIG. 3 is a characteristic example of EDF in the wavelength range of 1450 nm to 1500 nm.
The vertical axis represents the gain coefficient or absorption coefficient per meter of EDF. The absorption coefficient represents the efficiency absorbed by the EDF, and the gain coefficient represents the efficiency released to the contrary.
In the wavelength range shown in FIG. 3, the absorption efficiency greatly exceeds the emission efficiency, so that it can be seen that the absorption is efficiently performed.

EDFで最も効率よく増幅を行うためには、信号光は1530〜1560nmのCバンドとし、励起光は効率よく励起光を吸収する1470〜1490nm、または、980nm帯を選択する。
しかし、この実施の形態1では、後述するように、ラマン増幅の効率も勘案して、EDFの吸収率がやや低い1450〜1470nmの波長帯を励起波長とするのがよい。
図3に示すように、1450〜1470nmの範囲でも、EDFの吸収率が極端に低下するものではないため、EDFによって十分に信号光の光増幅が可能である。また、EDFにおける励起光の吸収率が低めであることによって、EDFを透過する励起光パワーが多くなる。その結果、ラマン増幅による利得が高くなって、雑音特性の改善に寄与することになり、本発明の利にかなっている。
In order to perform amplification most efficiently with the EDF, the signal light is set to a C band of 1530 to 1560 nm, and the excitation light is selected from the 1470 to 1490 nm band or the 980 nm band that efficiently absorbs the excitation light.
However, in the first embodiment, as described later, in consideration of the efficiency of Raman amplification, the wavelength band of 1450 to 1470 nm where the absorption rate of EDF is slightly low is preferably used as the excitation wavelength.
As shown in FIG. 3, even in the range of 1450 to 1470 nm, the absorption rate of EDF does not extremely decrease, so that signal light can be sufficiently amplified by EDF. Further, since the absorption rate of the excitation light in the EDF is low, the excitation light power that passes through the EDF increases. As a result, the gain due to Raman amplification is increased, which contributes to the improvement of noise characteristics, which is advantageous for the present invention.

図4のグラフは、励起光波長が1440nm,1450nm,1460nm,1470nmの4通りについて、1530〜1560nmの信号光に対するラマン増幅利得の一例を示したものである。ただし、ここでいうラマン増幅利得は、励起光を入力することによって信号光が高くなる割合である。例えば、ラマン増幅利得が5dBであることは、光ファイバから出力される信号光のパワーが、励起光が光ファイバに入力されない場合に比べて、励起光を入力することによって5dB高くなることを意味する。
ただし、ここでは、ラマン増幅を行う光ファイバとして、有効断面積20μmのシリカ系光ファイバを想定し、光ファイバに入力する励起光のパワーが100mWの場合である。
1450nm,1460nmを励起光波長とする場合には、高いラマン増幅利得が得られる一方、1440nmを励起光波長とする場合には、信号光に十分なラマン利得が得られない。また、励起波長が1470nmより長い領域では、単調にラマン増幅利得が低くなる。したがって、励起波長を1450〜1470nmの範囲とすることで、ラマン増幅による雑音特性の改善効果が大きく得られる。
The graph of FIG. 4 shows an example of Raman amplification gain for signal light of 1530 to 1560 nm for four types of pumping light wavelengths of 1440 nm, 1450 nm, 1460 nm, and 1470 nm. However, the Raman amplification gain here is a ratio at which the signal light is increased by inputting the excitation light. For example, the Raman amplification gain of 5 dB means that the power of the signal light output from the optical fiber is increased by 5 dB by inputting the pumping light as compared with the case where the pumping light is not input to the optical fiber. To do.
However, here, a silica-based optical fiber having an effective cross-sectional area of 20 μm 2 is assumed as an optical fiber for performing Raman amplification, and the power of pumping light input to the optical fiber is 100 mW.
When 1450 nm and 1460 nm are used as the pumping light wavelengths, a high Raman amplification gain is obtained. On the other hand, when 1440 nm is used as the pumping light wavelength, a sufficient Raman gain cannot be obtained for the signal light. In the region where the excitation wavelength is longer than 1470 nm, the Raman amplification gain decreases monotonously. Therefore, by setting the excitation wavelength in the range of 1450 to 1470 nm, the effect of improving noise characteristics by Raman amplification can be greatly obtained.

次に、EDFの設計について説明する。
図5のグラフは、EDF吸収量を横軸に示している。このEDF吸収量は、波長1550nmの微弱な光をEDFに入力した際に吸収される量を示したものであり、EDFへのエルビウムイオンのドープ濃度やEDFの長さの設計で決まる値である。EDFに入力する励起光の波長を1460nm、パワーを250mWと仮定した場合の特性を計算した値を縦軸に示している。
Next, the design of the EDF will be described.
The graph of FIG. 5 shows the EDF absorption amount on the horizontal axis. This EDF absorption amount indicates the amount absorbed when weak light having a wavelength of 1550 nm is input to the EDF, and is a value determined by the design of the erbium ion doping concentration in the EDF and the length of the EDF. . The vertical axis shows the values calculated for the characteristics assuming that the wavelength of the excitation light input to the EDF is 1460 nm and the power is 250 mW.

「EDFA筐体利得(1)」は、EDFを内蔵する光中継装置2において信号光が増幅される利得であるが、EDF吸収量を多く設計する程、高い値が得られることが分かる。
その一方で、光中継装置2から出力されて光ファイバ11a,11bに至る励起光のパワーである「筐体出力励起光パワー」は、EDF吸収量が小さい程、大きい値となり、それに応じて光ファイバ11a,11bで得られるラマン増幅の利得である「ラマン利得(2)」も大きくなる。
光中継装置2の雑音指数(NF)に、ラマン増幅による雑音特性改善効果を加味した「中継器等価NF」は、「ラマン利得」の増加に対応して小さくなっており、雑音特性が改善することが分かる。
The “EDFA housing gain (1)” is a gain by which the signal light is amplified in the optical repeater 2 incorporating the EDF. It can be seen that a higher value can be obtained as the EDF absorption amount is designed to be larger.
On the other hand, the “housing output pumping light power”, which is the power of the pumping light output from the optical repeater 2 and reaching the optical fibers 11a and 11b, becomes larger as the EDF absorption amount is smaller. “Raman gain (2)”, which is the gain of Raman amplification obtained by the fibers 11a and 11b, also increases.
“Repeater Equivalent NF”, which is obtained by adding the noise characteristic improvement effect by Raman amplification to the noise figure (NF) of the optical repeater 2, becomes smaller corresponding to the increase of “Raman gain”, and the noise characteristic is improved. I understand that.

「EDFA筐体利得(1)」と「ラマン利得(2)」の合計である「スパン利得(1)+(2)」は、この実施の形態1の光中継装置2で得られる信号光の全利得を示したものであるが、EDF吸収量が大きい程大きく、効率よく利得が得られる。逆に、EDF吸収量が小さい程「中継器等価NF」は小さくなり、ラマン増幅による雑音特性の改善効果が高いことを示している。
また、励起光源を高出力化することによっても、「筐体出力励起光パワー」が大きくなり、「中継器等価NF」を小さくすることができる。EDFのみの光増幅では雑音特性の改善は困難であったが、この実施の形態1の光中継装置2では、このように適切なEDF吸収量と励起光パワーに設計することによって、雑音特性の低減設計が可能である。
“Span gain (1) + (2)”, which is the sum of “EDFA housing gain (1)” and “Raman gain (2)”, is the signal light obtained by the optical repeater 2 of the first embodiment. Although the total gain is shown, the larger the EDF absorption amount, the larger the gain, and the gain can be obtained efficiently. Conversely, the smaller the EDF absorption amount, the smaller the “repeater equivalent NF”, indicating that the effect of improving noise characteristics by Raman amplification is higher.
Further, by increasing the output of the pumping light source, the “housing output pumping light power” can be increased, and the “repeater equivalent NF” can be decreased. Although it is difficult to improve the noise characteristics by optical amplification using only the EDF, the optical repeater 2 of the first embodiment is designed to have an appropriate EDF absorption amount and pumping light power in this manner, thereby reducing the noise characteristics. Reduction design is possible.

次に、光中継装置2の障害耐力について説明する。
信号光を伝送する光ファイバや、光ファイバに接続されている光中継装置2の劣化・修理などの障害によって、信号光のパワーが低下する場合を想定する。
図6のグラフは、何らかの原因で光ファイバ11a,11bに入力する信号光のパワーが低下した際について、利得の波長特性の変化量を示した計算値である。
1540〜1560nmの波長範囲で、等パワーで多重された信号光が正常なパワーで入力した場合、適切な利得等化器18a,18bによって全信号光が等しい利得を得るように設計されている場合を考えている。
Next, the fault tolerance of the optical repeater 2 will be described.
A case is assumed in which the power of the signal light is reduced due to a failure such as deterioration or repair of the optical fiber that transmits the signal light or the optical repeater 2 connected to the optical fiber.
The graph of FIG. 6 is a calculated value indicating the amount of change in the wavelength characteristic of the gain when the power of the signal light input to the optical fibers 11a and 11b decreases for some reason.
When signal light multiplexed with equal power in the wavelength range of 1540 to 1560 nm is input with normal power, all signal lights are designed to obtain equal gain by appropriate gain equalizers 18a and 18b. I am thinking.

励起光源13の出力パワーは、信号光の入力パワーにかかわらず一定とする。入力する信号光のパワーが3,6,10dBだけ低下した場合について、各波長の信号光が受ける利得をプロットしているが、ここで、グラフの縦軸は、波長1550nmの利得を基準とした相対値である。
信号光のパワーが3,6,10dBと低下量が大きくなるにしたがって利得の変動量が大きくなり、−0.025,−0.044,−0.064dB/nmの利得傾斜が発生していることが分かる。
The output power of the excitation light source 13 is constant regardless of the input power of the signal light. When the power of the input signal light is decreased by 3, 6, 10 dB, the gain received by the signal light of each wavelength is plotted. Here, the vertical axis of the graph is based on the gain of the wavelength of 1550 nm. Relative value.
As the power of the signal light is increased to 3, 6, and 10 dB, the amount of fluctuation in the gain increases, and gain tilts of −0.025, −0.044, and −0.064 dB / nm are generated. I understand that.

一方、図7のグラフは、同じく信号光のパワー低下に対して、ラマン増幅を用いずにEDFのみで光中継装置2を構成した場合の特性例を示している。
3,6,10dBの低下量に対して、−0.05,−0.09,−0.13dB/nmの利得傾斜が発生しているが、これは、実施の形態1の場合における図6と比べて、2倍程度に大きい量である。このように、この実施の形態1では、障害によって信号光のパワーが低下した場合に発生する利得傾斜の大きさを小さく抑える効果が得られる。
On the other hand, the graph of FIG. 7 shows a characteristic example in the case where the optical repeater 2 is configured only by EDF without using Raman amplification with respect to the power reduction of the signal light.
The gain slopes of −0.05, −0.09, and −0.13 dB / nm are generated with respect to the decrease amounts of 3, 6, and 10 dB, which are the same as those in the first embodiment. The amount is about twice as large. As described above, according to the first embodiment, an effect of suppressing the magnitude of the gain tilt generated when the power of the signal light is reduced due to the failure can be obtained.

次に、この実施の形態1では、利得傾斜の発生が小さく抑えられる原理を説明する。
信号光のパワーが低下すると、EDF17a,17bにおいて、信号光の増幅に消費される励起光が減少し、光ファイバ11a,11bに出力される励起光が増加する。その結果、ラマン増幅の利得が大きくなり、EDF17a,17bへ入力する信号光のパワー低下量が抑えられるため、利得傾斜の発生を小さく抑えられる。
信号光のパワー低下量に応じてEDF17a,17bにて利得傾斜が発生することは、図7に示した通りであり、EDFが持つ本質的な特性である。このように、利得傾斜の発生を小さく抑える効果が、信号光と逆方向に伝搬するEDF17a,17bを透過した励起光を用いてラマン増幅を行う実施の形態1の構成によって得られる。
Next, in the first embodiment, the principle that the occurrence of the gain tilt is suppressed to be described.
When the power of the signal light decreases, the pumping light consumed for amplification of the signal light decreases in the EDFs 17a and 17b, and the pumping light output to the optical fibers 11a and 11b increases. As a result, the gain of Raman amplification is increased and the amount of power reduction of the signal light input to the EDFs 17a and 17b is suppressed, so that the occurrence of gain tilt can be suppressed to a small level.
As shown in FIG. 7, the occurrence of gain tilt in the EDFs 17a and 17b in accordance with the power reduction amount of the signal light is an essential characteristic of the EDF. As described above, the effect of suppressing the occurrence of the gain tilt is obtained by the configuration of the first embodiment in which the Raman amplification is performed using the pumping light transmitted through the EDFs 17a and 17b propagating in the opposite direction to the signal light.

また、この実施の形態1では、ラマン増幅利得は、図4に示すように波長が長い程、高い特性を持つが、光ファイバ11a,11bへ出力される励起光の増加によって、この傾向は強くなる。
例えば、励起光波長が1460nmの場合について、光ファイバ11a,11bに至る励起光のパワーが100,150,200mWに対して得られるラマン増幅の利得を図8に示す。
励起光パワーが100mWから150,200mWと増加するに伴って利得が増加するが、それに伴って利得傾斜も0.11dB/nmから、0.16,0.22db/nmと大きくなる。この傾向は、図7のようなEDFで発生する利得傾斜を打ち消す方向である。つまり、信号光のパワー低下時に光ファイバ11a,11bに至る励起光のパワーが増加することで、ラマン増幅の利得が持つ利得傾斜は、EDF17a,17bにて発生する利得傾斜を補償する効果があり、光中継装置全体としての利得傾斜の発生量を小さくすることができる。ここでは、励起波長が1460nmの場合を一例として説明したが、励起光の波長が1450〜1470nmの範囲であれば、同様の効果が得られる。
Further, in the first embodiment, the Raman amplification gain has a higher characteristic as the wavelength is longer as shown in FIG. 4, but this tendency is strong due to the increase of the pumping light output to the optical fibers 11a and 11b. Become.
For example, FIG. 8 shows the Raman amplification gain obtained when the pumping light wavelength reaches 1460 nm and the power of the pumping light reaching the optical fibers 11a and 11b is 100, 150, and 200 mW.
The gain increases as the pumping light power increases from 100 mW to 150,200 mW, and the gain slope increases from 0.11 dB / nm to 0.16, 0.22 db / nm. This tendency is in the direction of canceling the gain gradient generated in the EDF as shown in FIG. That is, when the power of the signal light decreases, the power of the pumping light reaching the optical fibers 11a and 11b increases, so that the gain tilt of the gain of Raman amplification has an effect of compensating for the gain tilt generated in the EDFs 17a and 17b. Therefore, the amount of gain tilt generated as a whole of the optical repeater can be reduced. Here, the case where the excitation wavelength is 1460 nm has been described as an example, but the same effect can be obtained if the wavelength of the excitation light is in the range of 1450 to 1470 nm.

波長多重中継伝送システムにおいて発生した利得傾斜は、信号光間のパワーのばらつきとなり、一部の信号光については、正常時のパワーから外れることが伝送特性劣化につながる。システム設計時には、光ファイバの損失増加などによって運用中に発生する劣化を見込んだマージンを確保する必要があるが、利得傾斜の発生量が小さいこの実施の形態1の光中継装置2を用いる場合は、マージンが小さく、システム性能に無駄のない設計が可能となる。   The gain gradient generated in the wavelength division multiplex repeater system results in variations in power between the signal lights, and for some signal lights, deviating from the normal power leads to deterioration of transmission characteristics. At the time of system design, it is necessary to secure a margin that anticipates degradation that occurs during operation due to an increase in optical fiber loss, etc., but when using the optical repeater 2 of the first embodiment with a small amount of gain tilt generation, Therefore, a design with a small margin and a lean system performance is possible.

次に、励起光源13の障害について説明する。
励起光源13は、ラマン増幅とEDF17a,17bに対して共通化された励起光源であるため、一部の半導体レーザの出力が低下した場合でも、その影響を小さく抑えることができる。励起光源の数を従来の光中継装置と比べて増加させずとも、高信頼性が得られる構成である。
Next, the failure of the excitation light source 13 will be described.
Since the pumping light source 13 is a pumping light source shared with the Raman amplification and the EDFs 17a and 17b, even when the output of some of the semiconductor lasers is reduced, the influence can be suppressed to a small level. This configuration provides high reliability without increasing the number of pumping light sources as compared with a conventional optical repeater.

次に、励起光バイパスアイソレータ23a,23bについて説明する。
励起光バイパスアイソレータ23a,23bは、励起光をバイパスして信号光のみの逆流を阻止する光アイソレータであるが、励起光がEDF17a,17bから出力されて光ファイバ11a,11bへ至るのを妨げないために、励起光をバイパスする機能を有している。
例えば、励起光バイパスアイソレータ23a,23bを図9のように構成すると、励起光波長を分離する波長分波器32と波長合波器31によって、励起光がアイソレータ本体33を迂回する経路36→34→35を通る。順方向の信号光は、経路35からアイソレータ本体33を経て経路36へ通過するが、逆流する信号光は、経路36からアイソレータ本体33に入力して阻止される。
Next, the excitation light bypass isolators 23a and 23b will be described.
The pumping light bypass isolators 23a and 23b are optical isolators that bypass the pumping light and prevent the backflow of only the signal light, but do not prevent the pumping light from being output from the EDFs 17a and 17b and reaching the optical fibers 11a and 11b. Therefore, it has a function of bypassing the excitation light.
For example, when the pumping light bypass isolators 23a and 23b are configured as shown in FIG. 9, the path 36 → 34 through which the pumping light bypasses the isolator body 33 by the wavelength demultiplexer 32 and the wavelength multiplexer 31 that separate the pumping light wavelengths. → Go through 35. The signal light in the forward direction passes from the path 35 through the isolator body 33 to the path 36, but the signal light that flows backward enters the isolator body 33 from the path 36 and is blocked.

励起光バイパスアイソレータ23a,23bが必要となるのは、サーキュレータ16a,16bの入力端でわずかに反射された信号光がEDF17a,17bで増幅され、光ファイバ11a,11bで反射された後に、再びEDF17a,17bで増幅されることで発振状態となり、増幅特性が不安定となるような場合である。
光ファイバ11a,11bでラマン増幅を行う実施の形態1では、ラマン増幅によって光ファイバ11a,11bからの反射光のパワーが比較的強くなることから、発振によって不安定となる可能性が高く、励起光バイパスアイソレータ23a,23bの挿入が有効である。
The pumping light bypass isolators 23a and 23b are required because the signal light slightly reflected at the input ends of the circulators 16a and 16b is amplified by the EDFs 17a and 17b, reflected by the optical fibers 11a and 11b, and then again the EDF 17a. , 17b is in an oscillation state and the amplification characteristics become unstable.
In the first embodiment in which Raman amplification is performed using the optical fibers 11a and 11b, the power of the reflected light from the optical fibers 11a and 11b becomes relatively strong due to the Raman amplification. Insertion of the optical bypass isolators 23a and 23b is effective.

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、EDF17a,17bが励起光を利用してCバンドの信号光を光増幅するとともに、その励起光の一部を透過させて、光ファイバ11a,11bにおいてCバンドの信号光をラマン増幅させるように構成したので、Cバンドの信号光の増幅特性を改善することができるとともに、信号光のパワーの低下に対して利得傾斜の発生を抑制することができる効果を奏する。
つまり、この実施の形態1の光中継装置2は、EDF17a,17bの高効率性・障害耐力に、ラマン増幅の持つ低雑音特性を組合せた特性を持ち、中継間隔を伸延する効果がある。また、信号光のパワー低下に対しては、利得傾斜の発生を抑制する特性もあわせもつため、信頼性にも優れた方式を実現することができる。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the EDFs 17a and 17b optically amplify the C-band signal light using the pumping light and transmit a part of the pumping light so as to transmit the optical fiber. Since the C-band signal light is Raman-amplified in 11a and 11b, the amplification characteristic of the C-band signal light can be improved, and the occurrence of a gain tilt can be suppressed against a decrease in signal light power. The effect which can be done is produced.
That is, the optical repeater 2 according to the first embodiment has a characteristic that combines the high efficiency and fault tolerance of the EDFs 17a and 17b with the low noise characteristic of Raman amplification, and has the effect of extending the repeat interval. In addition, since it has the characteristic of suppressing the occurrence of gain tilt with respect to the decrease in power of signal light, a system with excellent reliability can be realized.

なお、EDF17a,17bとしては、Al(アルミニウム)、P(リン)などをエルビウムと共にドープすることで、利得の波長特性・増幅効率などを改善したEDFを用いても、この実施の形態1の効果が得られることは明らかである。
以上において、励起光の波長は、1450〜1470nmの範囲にある1つの波長のみを用いる場合を述べたが、複数の波長を励起光として用いる場合にも、この実施の形態1の効果が得られることは明らかである。
As the EDFs 17a and 17b, the effect of the first embodiment can be obtained even if an EDF in which Al (aluminum), P (phosphorus) or the like is doped with erbium to improve the gain wavelength characteristics and amplification efficiency is used. It is clear that is obtained.
Although the case where only one wavelength in the range of 1450 to 1470 nm is used as the wavelength of the excitation light has been described above, the effect of the first embodiment can be obtained even when a plurality of wavelengths are used as the excitation light. It is clear.

この発明の実施の形態1による光中継装置を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the optical repeater by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による光中継伝送システムを示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing an optical repeater transmission system according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. EDFの特性例を示すグラフ図である。It is a graph which shows the example of a characteristic of EDF. 信号光に対するラマン増幅利得の一例を示すグラフ図である。It is a graph which shows an example of the Raman amplification gain with respect to signal light. EDFの吸収量と利得の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the absorption amount of EDF, and a gain. この発明の実施の形態1における利得の波長特性の変化量を示すグラフ図である。It is a graph which shows the variation | change_quantity of the wavelength characteristic of the gain in Embodiment 1 of this invention. EDFのみの場合における利得の波長特性の変化量を示すグラフ図である。It is a graph which shows the variation | change_quantity of the wavelength characteristic of a gain in the case of only EDF. ラマン増幅の利得を示すグラフ図である。It is a graph which shows the gain of Raman amplification. 励起光バイパスアイソレータを示す構成図である。It is a block diagram which shows an excitation light bypass isolator.

符号の説明Explanation of symbols

1 光送信器、2 光中継装置、3 光受信器、11a,11b 光ファイバ、12a,12b 光ファイバ、13 励起光源、14a,14b 偏波合成器(励起光導入手段)、15 3dBカプラ(励起光導入手段)、16a,16b サーキュレータ(励起光導入手段)、17a,17b EDF(希土類添加光ファイバ)、18a,18b 利得等化器、19a,19b モニタカプラ、20a,20b 励起光除去フィルタ、21a,21b モニタPD、22 OTDR経路、23a,23b 励起光バイパス光アイソレータ、24a,24b モニタカプラ、25a,25b 励起光除去フィルタ、26a,26b モニタPD、27 励起光経路、31 波長合波器、32 波長分波器、33 アイソレータ本体、34〜36 経路。   1 optical transmitter, 2 optical repeater, 3 optical receiver, 11a, 11b optical fiber, 12a, 12b optical fiber, 13 excitation light source, 14a, 14b polarization beam combiner (excitation light introducing means), 15 3 dB coupler (excitation) Light introduction means), 16a, 16b circulator (excitation light introduction means), 17a, 17b EDF (rare earth doped optical fiber), 18a, 18b gain equalizer, 19a, 19b monitor coupler, 20a, 20b excitation light removal filter, 21a , 21b Monitor PD, 22 OTDR path, 23a, 23b Excitation light bypass optical isolator, 24a, 24b Monitor coupler, 25a, 25b Excitation light removal filter, 26a, 26b Monitor PD, 27 Excitation light path, 31 Wavelength multiplexer, 32 Wavelength demultiplexer, 33 isolator body, 34 to 36 paths.

Claims (6)

励起光を発振する励起光源と、上記励起光源により発振された励起光の伝送方向が光ファイバ中を伝送しているC帯の信号光の伝送方向と逆方向になるように、その励起光を上記光ファイバ中に導入する励起光導入手段と、上記光ファイバの途中に挿入され、上記励起光導入手段により導入された励起光を利用してC帯の信号光を光増幅するとともに、その励起光の一部を透過させて、上記光ファイバに与える希土類添加光ファイバとを備えた光中継装置。   An excitation light source that oscillates the excitation light, and the excitation light transmitted so that the transmission direction of the excitation light oscillated by the excitation light source is opposite to the transmission direction of the C-band signal light transmitted through the optical fiber. Excitation light introduction means for introducing into the optical fiber, and optical amplification of the C-band signal light using the excitation light inserted in the middle of the optical fiber and introduced by the excitation light introduction means. An optical repeater comprising: a rare earth-doped optical fiber that transmits a part of light and gives the optical fiber to the optical fiber. 励起光源は、波長が1.4μm帯の励起光を発振することを特徴とする請求項1記載の光中継装置。   2. The optical repeater according to claim 1, wherein the pumping light source oscillates pumping light having a wavelength of 1.4 [mu] m. 励起光源は、波長が1450〜1470nmであって、希土類添加光ファイバを透過する励起光のパワーが50mW以上の励起光を発振することを特徴とする請求項1記載の光中継装置。   2. The optical repeater according to claim 1, wherein the pumping light source oscillates pumping light having a wavelength of 1450 to 1470 nm and power of pumping light transmitted through the rare earth-doped optical fiber of 50 mW or more. 希土類添加光ファイバにより光増幅された信号光のパワーが21dBm以下であることを特徴とする請求項3記載の光中継装置。   4. The optical repeater according to claim 3, wherein the power of the signal light optically amplified by the rare earth doped optical fiber is 21 dBm or less. 希土類添加光ファイバを透過してきた励起光を光ファイバに与える一方、励起光導入手段などで反射されて上記希土類添加光ファイバを逆流してきた信号光を阻止する光アイソレータを上記希土類添加光ファイバの信号光入力側に設けることを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の光中継装置。   An optical isolator that blocks the signal light reflected by the pumping light introducing means and flowing backward through the rare earth-doped optical fiber while giving the pumping light transmitted through the rare earth doped optical fiber to the optical fiber is provided as a signal of the rare earth doped optical fiber. 5. The optical repeater according to claim 1, wherein the optical repeater is provided on an optical input side. 電気信号をC帯の信号光に変換して送信する光送信器と、上記光送信器と光ファイバを介して接続され、上記光送信器から送信された信号光を光ファイバより受信すると、その信号光を増幅して送信する光中継装置と、上記光中継装置と光ファイバを介して接続され、上記光中継装置から送信された信号光を光ファイバより受信すると、その信号光を電気信号に変換する光受信器とを備えた光中継伝送システムにおいて、上記光中継装置が、励起光を発振する励起光源と、上記励起光源により発振された励起光の伝送方向が光ファイバ中を伝送しているC帯の信号光の伝送方向と逆方向になるように、その励起光を上記光ファイバ中に導入する励起光導入手段と、上記光ファイバの途中に挿入され、上記励起光導入手段により導入された励起光を利用してC帯の信号光を光増幅するとともに、その励起光の一部を透過させて、上記光ファイバに与える希土類添加光ファイバとを備えていることを特徴とする光中継伝送システム。   An optical transmitter that converts an electrical signal into C-band signal light and transmits it, and is connected to the optical transmitter via an optical fiber. When the signal light transmitted from the optical transmitter is received from the optical fiber, An optical repeater that amplifies and transmits signal light, and the optical repeater connected to the optical repeater via an optical fiber. When the signal light transmitted from the optical repeater is received from the optical fiber, the signal light is converted into an electrical signal. In an optical repeater transmission system including an optical receiver for conversion, the optical repeater transmits an excitation light source that oscillates excitation light and a transmission direction of the excitation light oscillated by the excitation light source through an optical fiber. Pumping light introducing means for introducing the pumping light into the optical fiber so as to be opposite to the transmission direction of the C band signal light, and being inserted in the middle of the optical fiber and introduced by the pumping light introducing means Excited With optically amplify signal light in C band by utilizing, by transmitting part of the excitation light, an optical relay transmission system characterized by comprising a rare earth-doped optical fiber to be supplied to the optical fiber.
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