JP4391062B2 - Optical transmission line - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバおよび光ファイバ通信に用いる光伝送路に関する。
特に本発明は、分布ラマン増幅型光伝送路を用いた光伝送路に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバ通信において、信号伝送距離を延ばし、雑音を低減することが可能な通信システムとして分布ラマン増幅型光伝送路が鋭意研究されている。
【0003】
ラマン増幅について述べる。
一般に、光をガラスなどの物質に入射すると、その物質の分子振動や格子振動のために、元の波長よりやや長い波長の光が発生する。この光をラマン散乱光という。さらに、入射する励起光を強くすると、位相のそろった強いラマン散乱光が発生するようになる。これを誘導ラマン散乱光と呼ぶ。入射される信号光と誘導ラマン散乱光の波長が一致していれば、誘導ラマン散乱光は信号光と同じ強弱の変化を受け、信号光を増幅する。このようにラマン増幅とは、強い励起光を光ファイバに照射したとき、材料である石英ガラスを構成する原子によって散乱された光(誘導ラマン散乱光)が入射時とは異なる波長に変換されて散乱されることを利用する光信号強度の増幅技術である。
光ファイバ型増幅器は、このように光ファイバの中で発生する非線形光学現象に起因する増幅作用を利用したものである。
【0004】
ラマン増幅は、上記の通り光伝送路(光伝送用光ファイバ)のなかで生じる増幅であるから、光伝送路に伝送光以外の増幅光を入射するシステムということができる。このようなラマン増幅を用いた装置としては、分布定数型ラマン増幅器と、集中定数型ラマン増幅器とが知られている。
【0005】
分布定数型ラマン増幅器は、光伝送路としていわゆるケーブル中の光ファイバを使用する増幅器であり、図1に図解したように、励起光源(ポンプ)1と、光合波手段2と、光ファイバ(光伝送路)3とで構成される。
【0006】
集中定数型ラマン増幅器は、たとえば、分散補償モジュールの様に機器装置化された(コイルに巻かれ中継局などに設置された状態の)光ファイバに増幅光を入射させるような、装置構成の増幅器である。
【0007】
本発明の主題となる、ラマン増幅器は、分布定数型ラマン増幅器であり、分布ラマン増幅型光伝送路と言う。
【0008】
分布定数型ラマン増幅器を用いた上記分布ラマン増幅型光伝送路は、信号光の波長帯よりも約13T(テラ)Hz高い周波数の励起光を光伝送路に入力し、光伝送路自体をラマン増幅媒体として取り扱う。これにより光伝送路内で発生する伝送損失の全て、または一部をキャンセルすることができ、伝送損失を低下させて信号伝送距離を延ばし、雑音を低減することができるという効果を奏する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ラマン増幅に使う励起パワーは大きく、場合によっては励起光源1から光合波手段2を介して1Wクラスのパワーを光ファイバ3に入力することもある。このような大きな励起パワーの入力は、当然、励起パワーが出射端まで到達し不要なパワーとして処理されている。
このため、出射端において、適正な終端処理が必要であるとともに、光伝送路を介した数km離れた出射端にハイパワーが出力されることは安全性面においても問題視されている。
【0010】
本発明の目的は、分布ラマン増幅型光伝送路を用いる光伝送路において、分布ラマン増幅型光伝送路に入射される励起光の安全な終端処理、および、終端用部品の削減を達成する技術を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、分布ラマン増幅に使用する光伝送路の一部に励起光波長の伝送損失が大きい区間を設定し、その区間で十分に励起光を減衰させることにより、光伝送路の終端部からハイパワーの励起光が出射されることを防止するという構想を見いだした。
【0012】
したがって、本発明によれば、励起光源と、光合波手段と、光伝送路光ファイバを有する分布ラマン増幅型光伝送路と、増幅器を用いた光伝送路において、
前記光伝送路の一部に励起光波長の伝送損失が大きい区間を設定し、その区間に減衰用光ファイバを挿入し、当該減衰用光ファイバによって前記励起光のうち不要成分を減衰または消滅させ、
前記減衰用光ファイバとして、光ファイバに不純物が導入されており、前記導入された不純物による吸収により前記減衰を行い、
前記光伝送路光ファイバの長さは、前記光伝送路の実効長さLeff以上であり、
前記減衰用光ファイバと前記光伝送路光ファイバの励起光帯のある特定の波長における伝送損失差と前記減衰用光ファイバの長さの積は、当該光伝送路から励起光が出射する出射端におけるパワー以上である
ことを特徴とする、光伝送路が提供される。
ただし、前記光伝送路の実効長さLeffは、
Leff=1/β・(1−exp(−β×L))
として規定され、
ここで、βは前記光伝送路中の光ファイバ(すなわち、前記光伝送路光ファイバ、および、前記減衰用光ファイバ)の損失係数であり、Lは前記光伝送路中の光ファイバ(すなわち、前記光伝送路光ファイバ、および、前記減衰用光ファイバ)の長さである。
【0013】
好ましくは、当該光伝送路において、入射端に分布ラマン増幅型光伝送路を配置し、光の出射端に前記減衰用光ファイバを配置する。
また好ましくは、当該光伝送路において、出射端に分布ラマン増幅型光伝送路を配置し、入射端に前記減衰用の光ファイバを配置する。
また好ましくは、当該光伝送路において、入射端に第1の分布ラマン増幅型光伝送路を配置し、出射端に第2の分布ラマン増幅型光伝送路を配置し、前記第1の分布ラマン増幅型光伝送路と前記第2の分布ラマン増幅型光伝送路との間に、前記減衰用光ファイバを配置する。
好ましくは、前記導入される不純物は、Mn,Ni,Cr,V,Co,Fe,Cuのいずれかを含む。
また好ましくは、前記減衰用光ファイバとして、光ファイバに水酸基を導入し、前記導入された水酸基による吸収により前記減衰を行なう。
好ましくは、前記減衰用光ファイバと前記光伝送路光ファイバの励起光帯のある特定の波長における伝送損失差が少なくとも0.2dB/km以上あることを特徴とする。
好ましくは、1460nmから1565nmにおける波長損失特性の変動量が前記光伝送路の全長において±0.1dB/kmである。
好ましくは、1565nmから1625nmにおける波長損失特性の変動量が前記光伝送路の全長において±0.1dB/kmである。
【0014】
分布ラマン増幅型光伝送路における光ファイバに入射された励起光は信号を増幅しながら出射端側に向かっていく、その後、損失増大区間に入ると励起光は大きく減衰しはじめ、出射側においては問題のないレベルにまで減衰する。その結果、出射端において特別な終端手段を設ける必要がなく、ハイパワーに起因する安全性についての問題も発生しない。
【0015】
【発明の実施の形態】
第1実施の形態
図2は、本発明の第1実施の形態の光伝送路の構成図である。
図2に図解した光伝送路は、通常のシングルモード光ファイバ(SMF)を用いて、伝送用光信号入射端と出射端との間が、たとえば、100 km離れた光伝送路10において分布ラマン増幅を行なう光伝送路である。
図2に図解した光通信用光伝送路10は、伝送用光信号入射端に設けられた第1の増幅器11と、第1の分布ラマン増幅型光伝送路12と、中間区間に設けられた減衰用光ファイバ13と、第2の分布ラマン増幅型光伝送路14と、出射端に設けられた第2の増幅器15とを有する。
第1の分布ラマン増幅型光伝送路12は図1を参照して上述したように、光伝送路としていわゆるケーブル中の光ファイバを使用する増幅器であり、図1に図解したように、励起光源(ポンプ)121と、光合波手段122と、光ファイバ(光伝送路)123とで構成される。
同様に、第2の分布ラマン増幅型光伝送路14は、励起光源(ポンプ)141と、光合波手段142と、光ファイバ(光伝送路)143とで構成される。
【0016】
本実施の形態においては、信号光波長はCバンド帯およびLバンド帯として、励起光源(ポンプ)121および励起光源(ポンプ)141を用いて、1430nm双方向励起とし、それぞれのポンプ121、141において1Wずつ入力している。
区間A,Cの長さを40km、区間Bの長さを20kmとした。
区間Bに減衰用光ファイバ13として、他の区間A,Cより1390nm帯の伝送損失が2dB/km大きい減衰用の光ファイバを配置した。
【0017】
減衰用光ファイバ13としては、励起パワーの不要分を吸収させるため、たとえば、1390nm付近のOH基を光ファイバに導入する方法、あるいは、レイリー散乱など反射を伴わない吸収を行なわせる不純物として、たとえば、Mn,Ni,Cr,V,Co,Fe,Cuなどを光ファイバに導入して形成する。
【0018】
一般的に1430nmでのシングルモード光ファイバの伝送損失は0.25dB/km程度であり、100km光伝送路においては25dB程度である。
これに対し、ポンプ121、141における1Wのパワーの入力は+30dBmに相当し、ポンプ121、141における双方向励起により、第1の増幅器11側の入射端と第2の増幅器15側の出射端との両端から5dBm程度のパワーが出射される。しかし、この光伝送路10において区間Bに配設された減衰用光ファイバ13において1390nmでの伝送損失が他の区間A,Cと比べて2dB/Km大きい。これは1430nmにおいて0.3dB/km程度の伝送損失の増加に相当する。この区間Bの減衰用光ファイバ13の長さが20kmあることにより、6dBの伝送損失が発生する。これにより出射端のパワーが0dBm以下となり、安全性が向上する。
【0019】
ポンプ121およびポンプ141による励起の効果という観点では、長さが100km、伝送損失0.25dB/kmの光伝送路の実効長さLeffは16km程度であり、40kmずつの光伝送路光ファイバ123、143はラマン増幅の利得に十分な長さであると言える。
なお光伝送路の実効長さLeffは、Leff=1/β・(1−exp(−β×L))として規定される。ただし、βは光伝送路中の光ファイバ(すなわち、光伝送路光ファイバ123、143、および、減衰用光ファイバ13)の損失係数であり、Lは光伝送路中の光ファイバ(すなわち、光伝送路光ファイバ123、143、および、減衰用光ファイバ13)の長さである。光ファイバにおける非線形現象の発生量は、光ファイバの長さではなく、光ファイバの実効長さLeffで決定する。
【0020】
また、区間Bにおける減衰用光ファイバ13による伝送損失の増加要因(減衰原因)が、たとえば、光ファイバに導入した不純物または水酸基(OH基)などによる吸収であれば、レイリー散乱等による多重反射も吸収するので、区間B以外の他の区間A,Cから反射してくる不要なパワーの除去にも有効である。
【0021】
さらに区間A、Cを30kmずつとすれば、区間Bの1390nmでの伝送損失増加分(減衰量)は1dB/kmであっても、区間Bの伝送損失増加分は0.16*40=6.4dBとなり、区間Bが伝送損失2dB/km、長さ20kmのときと同等の効果が得られる。
【0022】
また、光ファイバの実効長さLeffを考慮しても区間A,Cの低損失部の長さは16km以上であり、ラマン増幅利得を得るために十分な長さであると言える。
【0023】
なお、区間Aと区間Cの長さは必ずしも同一でなくともよく、それぞれ16km以上の長さがあれば十分である。
【0024】
本発明の第1実施の形態は、1390nm付近での伝送損失以外はほぼ同一な光ファイバを用いれば、信号帯としての挙動としては通信システム設計上特に意識することがないため、有益である。
その1例として、同種の光ファイバを用いれば当然、信号帯域の伝送損失のバラツキは少なく、1390nmでの伝送損失の増加分を考慮しても0.1dB/km以下と考えれば十分である。また、同種の光ファイバであれば、光伝送路の長手方向の分散バラツキは当然抑えられており、光伝送路の長手方向で分散を±5ps/nm/kmの範囲に抑えた光ファイバを製造することは容易である。したがって、本実施の形態の光伝送路10は、長手方向で有効コア断面積Aeff のみを変化させ、分散を一定に保った光伝送路を用いた通信システムについても適用可能である。
【0025】
また、他の例として、本実施の形態は異種の光ファイバを用いた通信システムにも有効であり、たとえば、光伝送路の長手方向で有効コア断面積Aeff のみを変化させ、分散を一定に保った通信システムについても適用可能である。
【0026】
また、分散値の符号が正負と異なる光ファイバを組み合わせて構成した、分散マネージメント伝送路、すなわち、正の分散値を持つ光ファイバと負の分散値を持つ光ファイバとを接続して分散値を0に近づけた光伝送路においても、本実施の形態の光伝送路を当然適用できる。
そのような、分散マネージメント伝送路としては、たとえば、区間Aから区間Cに、正の波長分散を持つ光ファイバと負の波長分散を持つ光ファイバとを配置した光伝送路を挿入することにより実現できる。
【0027】
第2実施の形態
図3は、本発明の光伝送路の第2実施の形態の構成図である。
図2に図解した光伝送路10は、入射端と出射端とに2個の分布ラマン増幅型光伝送路12、14を設けたが、図3は分布ラマン増幅型光伝送路を1個のみ出射端側に設けた後方励起の分布ラマン増幅伝送路を構成した光伝送路20であり、入射端に設けられた第1の増幅器21と、区間Aに設けられた第1の光ファイバ22と、分布ラマン増幅型光伝送路25と、出射端に設けられた第2の増幅器26とを有する。
分布ラマン増幅型光伝送路25は、励起光源(ポンプ)251と、光合波手段252と、第2の光ファイバ23と、第3の光ファイバ24とを有する。
【0028】
第1の光ファイバ22は、図2の減衰用光ファイバ13と同様、減衰用光ファイバを用いる。
【0029】
第1の光ファイバ22、第2の光ファイバ23と第3の光ファイバ24は、1460nmから1625nmにおける波長分散が正と負との光ファイバが混在していることが望ましい。第1の光ファイバ22、第2の光ファイバ23と第3の光ファイバ24とによって1460nmから1625nmにおける波長分散が相殺されて、分散が0になるか、0に近い値になるからである。
あるいは、第1の光ファイバ22、第2の光ファイバ23と第3の光ファイバ24とは、1530nmから1625nmにおける波長分散が正と負の光ファイバが混在していることが望ましい。第1の光ファイバ22、第2の光ファイバ23と第3の光ファイバ24とによって1530nmから1625nmにおける波長分散が相殺されて、分散が0になるか、0に近い値になるからである。
【0030】
第1実施の形態として述べた励起光源(ポンプ)251による励起光入射直後の区間Bが低伝送損失であればよく、その距離も16km以上あればよいことは明らかである。
その他は第1実施の形態において述べた内容と同様である。
【0031】
変形態様
図3に図解した光伝送路20は、出射端に分布ラマン増幅型光伝送路25を配置した後方励起であるが、図4に図解したように、入射端に分布ラマン増幅型光伝送路を配置した前方励起の形態をとることもできる。
図4に図解した前方励起型の光伝送路30は、入射端に設けられた第1の増幅器31と、区間Aに設けられた分布ラマン増幅型光伝送路32と、区間Bに設けられた第1の光ファイバ33と第2の光ファイバ34と、出射端に設けられた第2の増幅器35とを有する。
分布ラマン増幅型光伝送路32は、励起光源(ポンプ)321、光合波手段322と、光ファイバ(光伝送路)323とを有する。
【0032】
図4に図解した入射端側に、分布ラマン増幅型光伝送路32を配置した前方励起の場合は、区間Aを低損失とし、区間Bに伝送損失増加部を含ませればよいことは明らかである。したがって、第1の光ファイバ33および/または第2の光ファイバ34に図1の減衰用光ファイバ13と同様の減衰用光ファイバを用いる。
【0033】
第3実施の形態
図2に図解した光伝送路10において、1460nmから1525nm付近のいわゆるSバンドの分布ラマン伝送を行った。このSバンドの帯域において効果的に増幅を行うためには、ポンプ121およびポンプ141における励起光(ポンプ光)は1390nm付近が好ましい。1390nm付近はOH基に起因する伝送損失と一致し、減衰用光ファイバ13における伝送損失の増加の影響は明らかである。
そのため図2に図解した第1実施の形態の光伝送路10における励起光の帯域(ポンプ帯)で0.2dB/kmの伝送損失の増加(減衰量の増加)があり、1390nm付近の励起光(ポンプ光)を用いることに効果があった。
【0034】
また、図3に図解した後方励起方式、または、図4に図解した前方励起方式でも、励起光として1390nm帯の光を用いると、伝送損失の増加は0.2dB/kmであり、上記同様、効果があった。
【0035】
第4実施の形態
第1実施の形態と第3実施の形態とを組み合わせて、SおよびC,Lバンドの全ての伝送を行った。
その結果、C,Lバンドの条件を満たす1390nmでの伝送損失の増加1dB/kmを満たせば、十分Sバンド帯でも効果があった。
【0036】
上述した各実施の形態において吸収は、1390nm付近のOH基によるもののみについて言及したが、損失増加の原因はレイリー散乱など反射を伴わない吸収のような損失であればよく、図2の減衰用光ファイバ13などの減衰用光ファイバに導入する不純物として、たとえば、Mn,Ni,Cr,V,Co,Fe,Cuなどを用いることができる。
【0037】
本発明の光伝送路の実施に際しては、上述した例示的な実施の形態には限定されず、種々の変形態様をとることができる。
たとえば、図3を参照して述べた、正負の波長分散を持つ光ファイバを接続した分散マネージメント光伝送路は上記実施の形態に全てに適用できる。
【0038】
また、伝送信号の帯域は例示であり、本願発明の実施の形態に際しては例示した帯域に限定されるものではない。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、光伝送路内に入射され、もはや不要となった励起光を減衰させることができるため、システム構築の安全性が確保でき、さらに部品削減への寄与も可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は分布ラマン増幅型光伝送路の構成図である。
【図2】図2は本発明の第1実施の形態の光伝送路の構成図である。
【図3】図3は本発明の第2実施の形態の光伝送路の構成図である。
【図4】図4は本発明の第2実施の形態の変形態様の光伝送路の構成図である。
【符号の説明】
10・・光伝送路
11・・第1の増幅器、
12・・第1の分布ラマン増幅型光伝送路、
121・・励起光源(ポンプ)、122・・光合波手段
123・・光ファイバ(光伝送路)
13・・減衰用光ファイバ
14・・第2の分布ラマン増幅型光伝送路
141・・励起光源(ポンプ)、142・・光合波手段
143・・光ファイバ(光伝送路)
15・・第2の増幅器
20・・光伝送路
21・・第1の増幅器、
22・・第1の光ファイバ
23・・第2の光ファイバ
24・・第3の光ファイバ
25・・分布ラマン増幅型光伝送路
251・・励起光源(ポンプ)、252・・光合波手段
253・・光ファイバ(光伝送路)
26・・第2の増幅器
30・・光伝送路
31・・第1の増幅器
32・・分布ラマン増幅型光伝送路
321・・励起光源(ポンプ)、322・・光合波手段
323・・光ファイバ(光伝送路)
33・・第1の光ファイバ
34・・第2の光ファイバ
35・・第2の増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber and an optical transmission line used for optical fiber communication.
In particular, the present invention relates to an optical transmission line using a distributed Raman amplification type optical transmission line.
[0002]
[Prior art]
In optical fiber communication, a distributed Raman amplification type optical transmission line has been intensively studied as a communication system capable of extending a signal transmission distance and reducing noise.
[0003]
The Raman amplification will be described.
In general, when light is incident on a substance such as glass, light having a wavelength slightly longer than the original wavelength is generated due to molecular vibration and lattice vibration of the substance. This light is called Raman scattered light. Furthermore, when the incident excitation light is strengthened, strong Raman scattered light having the same phase is generated. This is called stimulated Raman scattered light. If the wavelengths of the incident signal light and the stimulated Raman scattered light match, the stimulated Raman scattered light undergoes the same change in intensity as the signal light, and amplifies the signal light. In this way, Raman amplification means that when strong excitation light is irradiated onto an optical fiber, the light scattered by the atoms that make up the material quartz glass (stimulated Raman scattered light) is converted to a wavelength different from that at the time of incidence. This is a technique for amplifying optical signal intensity utilizing the fact that it is scattered.
The optical fiber type amplifier utilizes the amplification action resulting from the nonlinear optical phenomenon generated in the optical fiber.
[0004]
Since Raman amplification is amplification that occurs in an optical transmission line (optical transmission optical fiber) as described above, it can be said to be a system in which amplified light other than transmission light enters the optical transmission line. As devices using such Raman amplification, distributed constant Raman amplifiers and lumped constant Raman amplifiers are known.
[0005]
The distributed constant Raman amplifier is an amplifier that uses an optical fiber in a so-called cable as an optical transmission line. As illustrated in FIG. 1, a pumping light source (pump) 1, an optical multiplexing means 2, an optical fiber (optical fiber) (Transmission path) 3.
[0006]
The lumped-constant Raman amplifier is an amplifier having a device configuration in which amplified light is incident on an optical fiber (equipped in a coil and installed in a relay station or the like) such as a dispersion compensation module. It is.
[0007]
The Raman amplifier, which is the subject of the present invention, is a distributed constant Raman amplifier and is called a distributed Raman amplification optical transmission line.
[0008]
In the distributed Raman amplification type optical transmission line using the distributed constant type Raman amplifier, pumping light having a frequency about 13 T (tera) Hz higher than the wavelength band of the signal light is input to the optical transmission line, and the optical transmission line itself is connected to the Raman transmission line. Treat as an amplification medium. As a result, all or part of the transmission loss occurring in the optical transmission path can be canceled, and the transmission loss can be reduced, the signal transmission distance can be extended, and noise can be reduced.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the pumping power used for Raman amplification is large, and in some cases, 1 W class power may be input to the optical fiber 3 from the pumping light source 1 via the optical multiplexing means 2. Such an input of large excitation power is naturally processed as unnecessary power because the excitation power reaches the emission end.
For this reason, an appropriate termination process is required at the emission end, and high power is output to the emission end several km away via the optical transmission line is considered as a problem in terms of safety.
[0010]
An object of the present invention is to achieve a safe termination process of pumping light incident on a distributed Raman amplification type optical transmission line and a reduction of termination parts in an optical transmission line using the distributed Raman amplification type optical transmission line. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present application sets a section where the transmission loss of the pumping light wavelength is large in a part of the optical transmission path used for the distributed Raman amplification, and sufficiently attenuates the pumping light in the section, thereby terminating the end part of the optical transmission path. I found a concept to prevent high-power excitation light from being emitted from.
[0012]
Therefore, according to the present invention, in a pumping light source, optical multiplexing means, a distributed Raman amplification type optical transmission line having an optical transmission line optical fiber, and an optical transmission line using an amplifier ,
A section with a large transmission loss of the pumping light wavelength is set in a part of the optical transmission line, an attenuation optical fiber is inserted into the section, and unnecessary components of the pumping light are attenuated or extinguished by the attenuation optical fiber. ,
Examples attenuating optical fiber, the optical fiber has been introduced impurities, have rows said attenuated by absorption by the introduced impurity,
The length of the optical transmission line optical fiber is not less than the effective length Leff of the optical transmission line ,
The product of the transmission loss difference at a specific wavelength in the excitation light band of the attenuation optical fiber and the optical transmission line optical fiber and the length of the attenuation optical fiber is the exit end from which the excitation light is emitted from the optical transmission line An optical transmission line is provided, characterized in that the optical transmission line is greater than
However, the effective length Le ff of the optical transmission line is
Leff = 1 / β · (1-exp (−β × L) )
Is defined as
Here, beta is the optical fiber of the optical transmission path (i.e., the optical transmission line optical fiber, and the attenuating optical fiber) and loss factor, L is the optical fiber of the optical transmission path (i.e., It is the length of the optical transmission line optical fiber and the attenuation optical fiber) .
[0013]
Preferably, in the optical transmission line, a distributed Raman amplification type optical transmission line is disposed at the incident end, and the attenuation optical fiber is disposed at the light emitting end.
Preferably, in the optical transmission line, a distributed Raman amplification type optical transmission line is disposed at the output end, and the attenuation optical fiber is disposed at the incident end.
Preferably, in the optical transmission line, a first distributed Raman amplification type optical transmission line is disposed at an incident end, a second distributed Raman amplification type optical transmission line is disposed at an emission end, and the first distributed Raman line is disposed. The attenuation optical fiber is disposed between the amplification type optical transmission line and the second distributed Raman amplification type optical transmission line.
Preferably, the introduced impurity includes any of Mn, Ni, Cr, V, Co, Fe, and Cu.
Preferably, as the attenuation optical fiber, a hydroxyl group is introduced into the optical fiber, and the attenuation is performed by absorption by the introduced hydroxyl group.
Preferably, a transmission loss difference at a specific wavelength in a pumping light band between the attenuation optical fiber and the optical transmission line optical fiber is at least 0.2 dB / km or more.
Preferably, the fluctuation amount of the wavelength loss characteristic from 1460 nm to 1565 nm is ± 0.1 dB / km over the entire length of the optical transmission line.
Preferably, the fluctuation amount of the wavelength loss characteristic from 1565 nm to 1625 nm is ± 0.1 dB / km over the entire length of the optical transmission line.
[0014]
The pump light incident on the optical fiber in the distributed Raman amplification type optical transmission line goes toward the output end side while amplifying the signal. After that, when entering the loss increasing section, the pump light begins to attenuate greatly, and on the output side, Attenuate to a problem-free level. As a result, it is not necessary to provide special termination means at the emission end, and there is no problem with safety due to high power.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment Fig. 2 is a configuration diagram of an optical transmission line according to a first embodiment of the present invention.
The optical transmission path illustrated in FIG. 2 uses a normal single mode optical fiber (SMF), for example, a distributed Raman in the
The
As described above with reference to FIG. 1, the first distributed Raman amplification type
Similarly, the second distributed Raman amplification type
[0016]
In the present embodiment, the signal light wavelength is C band and L band, and pumping light source (pump) 121 and pumping light source (pump) 141 are used for 1430 nm bidirectional pumping. 1W is input at a time.
The length of sections A and C was 40 km, and the length of section B was 20 km.
In the section B, an attenuation
[0017]
As the attenuation
[0018]
In general, the transmission loss of a single mode optical fiber at 1430 nm is about 0.25 dB / km, and about 25 dB in a 100 km optical transmission line.
On the other hand, the input of 1 W power in the
[0019]
From the viewpoint of the effect of excitation by the
The effective length Le ff of the optical transmission line is defined as Leff = 1 / β · (1−exp (−β × L) ) . However, beta optical fiber (i.e., the optical transmission line
[0020]
Further, if the increase factor (attenuation factor) of the transmission loss by the attenuation
[0021]
Furthermore, if the sections A and C are set to 30 km each, even if the transmission loss increase (attenuation amount) at 1390 nm in the section B is 1 dB / km, the transmission loss increase in the section B is 0.16 * 40 = 6.4 dB. The same effect as that obtained when section B has a transmission loss of 2 dB / km and a length of 20 km can be obtained.
[0022]
Further, even if the effective length Leff of the optical fiber is taken into account, the length of the low-loss portion in the sections A and C is 16 km or more, and it can be said that the length is sufficient for obtaining the Raman amplification gain.
[0023]
Note that the lengths of the section A and the section C do not necessarily have to be the same, and it is sufficient if each section has a length of 16 km or more.
[0024]
In the first embodiment of the present invention, if almost the same optical fiber except for transmission loss near 1390 nm is used, the behavior as a signal band is not particularly conscious in communication system design, which is beneficial.
As an example, if optical fibers of the same type are used, naturally there is little variation in the transmission loss of the signal band, and even if the increase in transmission loss at 1390 nm is taken into account, it is sufficient to consider it to be 0.1 dB / km or less. In addition, if the same type of optical fiber is used, dispersion in the longitudinal direction of the optical transmission line is naturally suppressed, and an optical fiber with a dispersion of ± 5 ps / nm / km in the longitudinal direction of the optical transmission line is manufactured. It's easy to do. Therefore, the
[0025]
As another example, the present embodiment is also effective for a communication system using different types of optical fibers. For example, only the effective core cross-sectional area Aeff is changed in the longitudinal direction of the optical transmission line so that the dispersion is constant. It can also be applied to a maintained communication system.
[0026]
In addition, the dispersion management transmission line configured by combining optical fibers with different signs of positive and negative dispersion values, i.e., connecting an optical fiber having a positive dispersion value and an optical fiber having a negative dispersion value, sets the dispersion value. Of course, the optical transmission line of this embodiment can also be applied to an optical transmission line close to zero.
As such a dispersion management transmission line, for example, an optical transmission line in which an optical fiber having a positive chromatic dispersion and an optical fiber having a negative chromatic dispersion are arranged in the section A to the section C is realized. it can.
[0027]
Second embodiment Fig. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of an optical transmission line according to the present invention.
The
The distributed Raman amplification type
[0028]
The first
[0029]
The first
Alternatively, it is desirable that the first
[0030]
It is clear that the section B immediately after the excitation light incident by the excitation light source (pump) 251 described as the first embodiment has only to have a low transmission loss, and the distance should be 16 km or more.
Others are the same as those described in the first embodiment.
[0031]
Modified embodiment The
The forward pumping type
The distributed Raman amplification type
[0032]
In the case of forward pumping in which the distributed Raman amplification type
[0033]
Third embodiment In the
Therefore, there is an increase in transmission loss (increase in attenuation) of 0.2 dB / km in the pumping light band (pump band) in the
[0034]
In addition, in the backward pumping method illustrated in FIG. 3 or the forward pumping method illustrated in FIG. 4, when light in the 1390 nm band is used as the pumping light, the increase in transmission loss is 0.2 dB / km. was there.
[0035]
Fourth embodiment All transmissions in the S, C, and L bands were performed by combining the first embodiment and the third embodiment.
As a result, if the transmission loss increase of 1 dB / km at 1390 nm satisfying the conditions of the C and L bands is satisfied, the effect is sufficiently obtained even in the S band.
[0036]
In each of the above-described embodiments, only the absorption due to the OH group near 1390 nm was mentioned. However, the cause of the increase in loss may be a loss such as absorption without reflection such as Rayleigh scattering. For example, Mn, Ni, Cr, V, Co, Fe, Cu or the like can be used as an impurity introduced into the attenuation optical fiber such as the
[0037]
The implementation of the optical transmission line of the present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and various modifications can be made.
For example, the dispersion management optical transmission line connecting optical fibers having positive and negative wavelength dispersions described with reference to FIG. 3 can be applied to all the above embodiments.
[0038]
Further, the band of the transmission signal is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to the illustrated band.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to attenuate the excitation light that has entered the optical transmission line and is no longer needed, so that it is possible to ensure the safety of system construction and to contribute to the reduction of parts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a distributed Raman amplification type optical transmission line.
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical transmission line according to the first embodiment of this invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of an optical transmission line according to a second embodiment of this invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of an optical transmission line according to a modification of the second embodiment of this invention.
[Explanation of symbols]
10 ..
12. First distributed Raman amplification type optical transmission line,
121..Pumping light source (pump) 122..Optical multiplexing means 123..Optical fiber (optical transmission line)
13. ・ Attenuating
15 ..
22 .. First
26 ··
First
Claims (9)
前記光伝送路の一部に励起光波長の伝送損失が大きい区間を設定し、その区間に減衰用光ファイバを挿入し、当該減衰用光ファイバによって前記励起光のうち不要成分を減衰または消滅させ、
前記減衰用光ファイバとして、光ファイバに不純物が導入されており、前記導入された不純物による吸収により前記減衰を行い、
前記光伝送路光ファイバの長さは、前記光伝送路の実効長さLeff以上であり、
前記減衰用光ファイバと前記光伝送路光ファイバの励起光帯のある特定の波長における伝送損失差と前記減衰用光ファイバの長さの積は、当該光伝送路から励起光が出射する出射端におけるパワー以上である
ことを特徴とする、光伝送路。
ただし、前記光伝送路の実効長さLeffは、
Leff=1/β・(1−exp(−β×L))
として規定され、
ここで、
βは前記光伝送路中の光ファイバ(すなわち、前記光伝送路光ファイバ、および、前記減衰用光ファイバ)の損失係数であり、
Lは前記光伝送路中の光ファイバ(すなわち、前記光伝送路光ファイバ、および、前記減衰用光ファイバ)の長さである。In an optical transmission line using an excitation light source, optical multiplexing means, a distributed Raman amplification type optical transmission line having an optical transmission line optical fiber , and an amplifier ,
A section with a large transmission loss of the pumping light wavelength is set in a part of the optical transmission line, an attenuation optical fiber is inserted into the section, and unnecessary components of the pumping light are attenuated or extinguished by the attenuation optical fiber ,
Examples attenuating optical fiber, the optical fiber has been introduced impurities, have rows said attenuated by absorption by the introduced impurity,
The length of the optical transmission line optical fiber is not less than the effective length Leff of the optical transmission line ,
The product of the transmission loss difference at a specific wavelength in the excitation light band of the attenuation optical fiber and the optical transmission line optical fiber and the length of the attenuation optical fiber is the exit end from which the excitation light is emitted from the optical transmission line An optical transmission line characterized by having a power greater than
However, the effective length Le ff of the optical transmission line is
Leff = 1 / β · (1-exp (−β × L) )
Is defined as
here,
β is the optical fiber of the optical transmission path (i.e., the optical transmission line optical fiber, and the attenuating optical fiber) and loss factor,
L is the length of the optical fiber in the optical transmission line (that is, the optical transmission line optical fiber and the attenuation optical fiber) .
光の出射端に前記減衰用光ファイバを配置した、
請求項1記載の光伝送路。A distributed Raman amplification type optical transmission line is arranged at the incident end ,
Wherein placing the attenuating optical fiber emission end of the light,
The optical transmission line according to claim 1.
入射端に前記減衰用の光ファイバを配置した、
請求項1記載の光伝送路。A distributed Raman amplification type optical transmission line is arranged at the output end,
The optical fiber for attenuation is arranged at the incident end ,
The optical transmission line according to claim 1.
出射端に第2の分布ラマン増幅型光伝送路を配置し、
前記第1の分布ラマン増幅型光伝送路と前記第2の分布ラマン増幅型光伝送路との間に、前記減衰用光ファイバを配置した、
請求項1記載の光伝送路。The first distributed Raman amplification type optical transmission line is disposed at the incident end,
A second distributed Raman amplification type optical transmission line is disposed at the exit end;
The attenuation optical fiber is disposed between the first distributed Raman amplification type optical transmission line and the second distributed Raman amplification type optical transmission line,
The optical transmission line according to claim 1.
請求項1〜4のいずれかに記載の光伝送路。The introduced impurity includes any one of Mn, Ni, Cr, V, Co, Fe, and Cu.
The optical transmission line according to claim 1.
請求項1〜4いずれか記載の光伝送路。As the attenuation optical fiber, a hydroxyl group is introduced into the optical fiber, and the attenuation is performed by absorption by the introduced hydroxyl group.
The optical transmission line according to claim 1.
請求項1〜6いずれか記載の光伝送路。The transmission loss difference at a specific wavelength of the excitation light band of the attenuation optical fiber and the optical transmission line optical fiber is at least 0.2 dB / km or more,
The optical transmission line according to claim 1.
請求項1〜7いずれか記載の光伝送路。The fluctuation amount of the wavelength loss characteristic from 1460 nm to 1565 nm is ± 0.1 dB / km over the entire length of the optical transmission line.
The optical transmission line according to claim 1.
請求項1〜7いずれか記載の光伝送路。The amount of variation in wavelength loss characteristics from 1565 nm to 1625 nm is ± 0.1 dB / km over the entire length of the optical transmission line.
The optical transmission line according to claim 1.
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