JP4558425B2 - ラマン増幅器、ラマン増幅器に使用するための励起源、光信号を増幅するための方法 - Google Patents

ラマン増幅器、ラマン増幅器に使用するための励起源、光信号を増幅するための方法 Download PDF

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Description

本発明は、ラマン増幅器、ラマン増幅器に使用するための光励起、及び、様々な光媒体内で光信号を増幅するための方法に関する。特に、本発明は、ラマン増幅器および励起に関し、また、ラマン増幅器用の励起を使用することにより、システム性能要件を満たすと考えられる所定の大きさを超えない相対強度ノイズ（ＲＩＮ）を生じさせる増幅ファイバ内で形成される誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）の許容範囲を特定する方法に関する。
ラマン増幅器および光学システムを使用する技術的背景および動機の多くは、米国特許第６，２９２，２８８号に記載されている。この米国特許の全内容は、これを参照することにより、本願に組み込まれる。
システムレベルの観点からは、高ビットレートシステムを低コストで提供することが望ましい。しかし、高ビットレートシステムに対応するためには、適切なビット誤り率（ＢＥＲ）を与えるため、受信器において高い信号対雑音比（ＳＮＲ）が必要である。ＳＮＲに関しては、信号源からの入力パワーを増大することにより、信号レベルを増大しても良い。しかし、所定の大きさを超えるまで信号パワーを増大させる利点は、光ファイバ自体の非線形効果により消耗されてしまう可能性がある（すなわち、パワーペナルティ）。すなわち、所定のＢＥＲにおいて、パワーペナルティは、非線形効果によって加えられるノイズまたは混信が存在しない場合に比べて同じＢＥＲを生じるために余分に必要な光パワーである。したがって、光通信において信号パワーの大きさを増大させることは、最大性能を得るための全体的なシステム解析の単なる一態様である。
非線形効果の限界の解決を補助するために、ファイバラマン増幅器が有用となってきている。ラマン増幅器は、リピータが必要とされる距離を増大することにより再生リピータのためのコストを低減するため、システムの観点から有益である。リピータ間の距離が増大すると、システム内におけるリピータの総数が減少し、そのため、コストを低減して、システムの平均故障間隔を長くすることができる。
従来、励起光の伝搬方向が信号光の伝搬方向と反対である後方励起型ラマン増幅器が一般に使用されてきた。このようにすると、励起光の変化は、利益を害して信号の特定の部分を過大増幅せず、あるいは、過小増幅せず、それにより、比較的不利益とならない増幅率を信号のエンベロープに与える。
例えば非線形効果およびＡＳＥノイズに起因する悪化を抑制するため、後方励起型増幅器に対し、同じ利点を有するものとして、前方励起型ラマン増幅器も知られている。しかし、当業界は、一般に、幾つかの問題を理由に、前方励起型ラマン増幅器を採用してこなかった。第１に、励起相対強度ノイズ（ＲＩＮ）が信号光へ伝わることにより余計なノイズが存在する。後方励起とは異なり、前方励起型ラマン増幅器においては、励起強度の変化が信号光に伝わる。この問題に対処するため、低ＲＩＮレーザが開発された。しかし、低ＲＩＮ励起レーザは、後に、ラマン増幅システムで使用される際に励起光の誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）を生じるという新たな問題を引き起こすことが分かった。その結果、励起がＳＢＳを生じる際に、ファイバ内で励起ＲＩＮが低下する（すなわち、ノイズの大きさが増大する）。励起ＲＩＮが大きくなると、励起と信号との間でＲＩＮが伝わることに起因して、増幅された信号には更に大きなノイズが含まれ、それにより、システム性能が悪化する。そのうえ、特に大きなレベルでＳＢＳが存在することは、励起パワーの一部が失われて増幅効率の低下を招くことを意味する。
前方励起システムにおけるこれらの限界により、従来の設計理念は、光通信システムでの使用において励起ＳＢＳが許容されないことを決定付けている。前方励起型システムを使用するための従来の方法は、励起反射パワーを増幅ファイバ内に励起される励起光のレイリー散乱パワーとほぼ一致させることにより、励起ＳＢＳを存在させないようにしている。さらに、レイリー散乱励起パワーレベルは、ＳＢＳの存在とは無関係に存在する。
ＳＢＳおよびレイリー散乱の両方とも励起反射パワーの成分であるため、励起反射パワーがレイリー散乱レベルとほぼ一致するように設定されると、ＳＢＳが効果的に無くなる。
低ＲＩＮ励起レーザダイオードは、一般に、細い縦形態のスペクトル線幅を有しており、そのため、従来の広い線幅の励起ＬＤよりも大きいＳＢＳがファイバ内に生じる。前と同じように、従来の設計手法ではＳＢＳがゼロに設定されるため、低ＲＩＮ励起ＬＤをそのフルパワー能力で使用することができない。したがって、ＳＢＳが全く問題とされていなかった場合に比べて、低ＲＩＮ励起ＬＤの有効性が低下してしまっている。
従来、Ｏｈｋｉ等による“共伝搬ラマン励起レーザでのファイバ伝送後における相対強度ノイズの増大”（ＯＡＡ２００２，論文ＰＤ７）は、ファイバ増幅器を通過した後にＳＢＳに起因して励起ＲＩＮが増大することを明らかにしたが、それにもかかわらず、ＲＩＮ増大と励起ＳＢＳとの間の量的な関係は確認されなかった。
低ＲＩＮとＳＢＳとの間の関連を認識した後、本発明者等は、従来の前方励起型ラマン増幅器（または、同方向励起型ラマン増幅器）に関するシステム解析により、ＳＢＳ、ＲＩＮとシステム性能との間でより良い関係が分かった場合には、ある程度の量のＳＢＳを許容できることを認識した。さらに、本発明者等は、ＲＩＮとＳＢＳとの間の正確な関係の源を評価しないと、前方励起型ラマン増幅器または同方向励起型ラマン増幅器のための励起ＬＤを選択することができないばかりか、最大のシステム性能を得ることができず、すなわち、ＬＤの励起パワー能力を十分に引き出すことができないことを認識した。
ＳＢＳを測定するための従来の技術を図１に示す。励起２は、モニタ／カプラ８を介して、光励起パワーをファイバ９に供給する。カプラ８は、入力モニタとして機能する光パワー計測器６に対して所定の大きさの励起パワー（例えば、１％）を供給するため、例えば、１％カップリングであっても良い。その後、光パワー計測器及び／又は光学スペクトル分析器４であっても良い反射モニタによってパワー反射率が監視される。反射パワーは、モニタ／カプラ８を通過して、光パワー計測器または光学スペクトル分析器４に対して供給される。光学スペクトル分析器４を使用できる場合には、各レイリー後方散乱ピークの長い方の側に０．１ｎｍで存在するＳＢＳを、反射光から分離することができる。前述したように、従来の手法においては、励起ＳＢＳを許容できない。また、励起ＳＢＳが存在しないように、従来の監視技術は、励起反射パワーがレイリー散乱パワーとほぼ同じレベルに設定されるようにする。
ＳＢＳの検出の選択と整合性がとれるのは、システムでの使用において許容されるＬＤを選択するためのパワーペナルティの使用である。一般に、パワーペナルティ仕様が設定されるとともに、適したＬＤを選択するための基準として、全入力パワーに対する全反射パワーの比率である関連するパワー反射率（ＰＲＲ）が使用される。パワーペナルティとＰＲＲとの間の関係がこれまで明らかにされてこなかったため、許容される範囲の低ＰＲＲ（例えば、レイリー後方散乱によって引き起こされる程度と同じ程度のＰＲＲ）を与えるＬＤモジュールが選択されてきた。ＬＤモジュールは高価であるため、 “許容される” 各部品のコストは、製造の歩留りが減少するにつれて増大する。同様に、より多くのＬＤが、選択基準よりも高いＰＲＲを生じる場合、許容されないと判断される。
本発明の１つの目的は、同方向励起型（または前方励起型）ラマンシステムでＳＢＳを与えない従来の設計手法が、そのようなシステムを構成するための健全な基準であるか否かを更に正確に判定することである。
本発明の別の目的は、同方向励起型（または前方励起型）ラマン増幅システムにおけるＳＢＳの大きさを監視する従来の手法の限界に対処して、システムで使用できる光励起を更に広い範囲で選択できるようにすることである。さらに、システム性能を低下させることなくＳＢＳの適切なレベルを選択することにより、システム性能を向上させることができる。
これらの目的、従来の方法およびシステムにおける他の欠陥は、本発明によって対処される。本発明の特徴は、（その場で、および、製造中における部品のスクリーニング中に）マルチモード励起レーザにおける励起ＳＢＳを測定するとともに、その測定結果を判断して励起ＳＢＳの許容範囲を特定する新たな方法を提供することである。ＳＢＳの大きさを正確に測定することにより、ある許容範囲の大きさの励起ＳＢＳを有するＬＤを、光通信システムにおいて使用できるようになる。
さらに、本発明に係る方法、励起、ラマン増幅器は、ラマン増幅励起によって形成される誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）の大きさを制御して、ＳＢＳに起因して受信器により受けられるパワーペナルティを調整する。マルチモード半導体レーザは、所定の波長に優位モードを有するマルチモード励起光を形成する。マルチモード励起光の少なくとも一部は、前方励起方向でラマンゲイン媒体に対して接続される。反射センサは、前記ラマンゲイン媒体から少なくとも部分的に反射された反射光を監視する。反射センサは、前記反射光の優位ＳＢＳピークの光パワーを通過させるが、前記優位ＳＢＳピークから波長がオフセットされた他のＳＢＳピークを抑制する通過域特性を有している。コントローラは、前記マルチモード励起光のパワーレベルに対する前記優位ＳＢＳピークにおける前記光パワーの比率である加重モード反射率を算出し、算出結果に基づいて励起モジュールを制御する。
本発明の更なる完全な認識および本発明に伴う利点の多くは、以下の詳細な説明を参照して添付の図面と共に考慮することによって容易に得られ、また、本発明を更に良く理解できよう。
図面を参照すると、図２は、適切な励起を選択してＳＢＳレベルを正確に判定するための本発明によって使用することができる測定機構のブロック図である。励起源２１１は、例えば“光反射側に回折格子を有する半導体レーザ装置”と題された米国特許第６，６１４，８２３号に記載されるような１４４３ｎｍ ｉＧＭ（インナー・グレーティング・スタビライズド・マルチモード・励起レーザ）である。なお、この米国特許の全内容は、これを参照することにより本願に組み込まれる。ｉＧＭレーザは、内蔵アイソレータを有する低ＲＩＮ励起レーザである。励起２１１の出力は、１０メートルの偏光維持ファイバから成る外部減偏光子２１２に供給される。外部減偏光子２１２の出力は、一定の励起出力パワー下で増幅ファイバ２４（この場合は、高非線形ファイバ）への入力パワーを変更（手動あるいはコンピュータ制御下で変更）して励起レーザの同じ動作状態（例えば、レーザ電流および温度）を維持するために使用される可変光減衰器２１３に供給される。
分散フィードバックレーザ２３からは、光信号が１５４０ｎｍで供給される。この信号は、その後、任意の偏光制御器（３つのリングとして図示されており、出力ファイバが偏光維持ファイバである場合には任意である）を通過する。その後、この出力は、変調器２５に対して供給される。この場合、変調器２５は、ニオブ酸リチウム型の変調器であり、したがって、入力される偏光に対して感度が良い。ＤＦＢレーザ２３から供給された信号は、ＲＩＮが−１５０ｄＢ／Ｈｚよりも小さく、ビット誤り率測定のための信頼できるデータソースを与えるために２31−１疑似ランダム・ビットストリームの１０．７Ｇｂ／ｓＮＲＺフォーマットデータによって変調される。変調器２４の出力は、信号光と励起光とを組み合わせるＷＤＭカプラ２２に通される。ＷＤＭカプラ２２の出力は、ファイバ２４を通過した後、他のＷＤＭカプラ２６を経由して出力される。高非線形ファイバ２４は、長さが約３．７キロメートルであり、損失が０．８ｄＢ／ｋｍであり、１５５０ｎｍでの分散が１．８３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。そのゼロ分散波長は１４００ｎｍよりも短い。
ＷＤＭカプラ２６からの光の一部は、電気光学スペクトル分析器または光学スペクトル分析器２２７に供給され、残りの部分は、帯域通過フィルタ２１６と、可変光減衰器２１７と、１０％カプラ２１８とに対して供給される。信号波長に中心付けられた帯域通過フィルタ２１６は、信号の全スペクトルエネルギを含む変調信号の帯域幅をカバーできる十分な帯域幅（例えば、０．５６ｎｍ）を有しているが、依然として、検出帯域幅からノイズを除去する。フィルタ２１６の出力は、システムの感度を下げるために設けられた可変光減衰器２１７によってスケーリングされる。プリアンプ（前置増幅器）への入力パワーを減らすと、増幅器の後の光学的ＳＮＲが悪化する。このようにＢＥＲ対光ＳＮＲを測定することができる。さらに、この構成により、所定のＢＥＲを与える光ＳＮＲを確認することができ、これを受信器感度における基準として使用することができる。信号が余分なノイズを含む場合には、同じＢＥＲを得るために、良好な光ＳＮＲ（または、更に大きなパワー）が必要となる。このパワーの増大がパワーペナルティである。再び、所定のＢＥＲを得るためにどの程度のパワーが必要かを確認するため、減衰器２１７が使用される。
減衰器２１７を経て、１０％カプラ２１８を通過した後、出力パワーが光パワー計測器３（要素２１９）によって測定される。カプラ２１８からの光の１０％が、要素２１９として示される光パワー計測器３に対して供給される。パワーの残りの９０％は、一次増幅器２２１に供給された後、帯域通過フィルタ２２２に通され、その後、二次増幅器２２３に供給された後、帯域通過フィルタ２２４に通され、受信器２２５によって受信される。図示しないが、入力信号のビット誤り率を監視するため、受信器２２５には、ビット誤り率ユニットが接続されている。一次フィルタ２２２は、増幅器２２１によって供給される広帯域ノイズを抑える１．２４ｎｍファブリ・ペローフィルタである。同様に、フィルタ２２４は、受信器２２５での検出前に二次増幅器２２３のスプリアス出力およびノイズを抑制する。受信器２２５の出力部は、変調器２５によって形成されるデータストリームと比べてビット誤り率を検出するＢＥＲ測定ユニットに接続されている。
送出および反射された励起パワーは、パワー計測器２１４とパワー計測器２１５によって監視される。ＯＳＡ２２７は、ＳＢＳピークからレイリー散乱ピークを分離することができる分解能帯域幅（例えば０．０１ｎｍ）を使用する。同様に、検出帯域幅は、ＯＳＡ２２７がレイリー散乱ピークまたは他のＳＢＳピークからの隣接エネルギによって汚染されることなく優位ＳＢＳピークの全パワーを観察できる程度に十分小さい。また、この構成により、反射パワーにおける“特性”の測定が可能になり、また、後述するように、ＰＲＲの代替的測定が可能になる。ＳＢＳピークのエネルギの分離は、有用な測定である。これは、ＳＢＳに起因するＲＩＮの増大がＳＮＲ低下の主な原因だからである。なお、励起波長での分散が小さく且つファイバの長さが短いため、モード分割に起因するＲＩＮの増大が抑制されると考えられる。
また、図２には、モニタ／カプラ２８によって分析して光パワー計測器１(要素２１４)および光学スペクトル分析器２２７の両方によって観察するために入力パワーの２％を供給する２％モニタカプラ２９が示されている。同様に、高非線形のファイバ２４からの反射パワーは、光パワー計測器２(要素２１５)および光学スペクトル分析器２２７での観察のため、光カプラ２９と光カプラ２１０を経由して供給される。
図３は、励起ＲＩＮスペクトル（ＲＩＮの単位はｄＢ／Ｈｚ）と周波数（ＭＨｚ）との関係を示すグラフである。このＲＩＮスペクトルは、励起反射率が−１９．３ｄＢから−２７．５ｄＢまでの間（約２ｄＢずつ増加）で増幅器ファイバに励起光を通過させた後に測定される。これらの測定結果は、他のものがＲＩＮ増大と励起ＳＢＳとの間の定量的な関係を、以前に評価又は確認していなかったため、重要である。図２のブロック図を参照すると、可変光減衰器２１３は、ＳＢＳのレベルを変えるため、２ｄＢずつの増加で変えられた。その後、光学スペクトル分析器２２７を用いてスペクトルが捕捉された。以上のように、この測定機構の励起信号ＲＩＮ伝達関数の−３ｄＢコーナ周波数は、１ＧＨｚ未満のところにあるため、この特定の分析においては、この周波数範囲だけに焦点が合わされる。ＲＩＮの大きさはパワー反射によって決まるが、スペクトルパターンは基本的に同じである。図３からは、ＲＩＮの増大が励起ＳＢＳに起因している場合、励起反射率が増大するにつれてＲＩＮのレベルが増大するということが分かる。
図４は、累積ＲＩＮ（ｄＢ）と励起反射率（ＰＲＲ）（ｄＢ）との間の関係を示すグラフである。ＲＩＮは、スペクトルデータをノイズパワー量に変換するために累積されている。したがって、図３に示される各励起ＲＩＮスペクトル毎に、各曲線の下側の面積が最大１ＧＨｚまで積算され且つ励起反射率の関数としてプロットされている。
図４のプロットにおいて、ファイバの前のＲＩＮレベルの測定結果は−５６ｄＢであった。これは、送出された励起光においては典型的な値である。しかし、図示のように、ノイズの大きさは、励起反射率が大きくなるにしたがって単調に増加している。反射率が約８ｄＢ増大すると、ノイズが約２０ｄＢ増加するのが分かる。この場合、ノイズパワーのこのような増加は、ＳＢＳによるものである。レイリー後方散乱（約−３０ｄＢ）が、得られる励起反射率の大きさの下限を定める。
図５は、様々な励起反射率に応じた１０-9のビット誤り率で観察される“パワーペナルティ”を示すグラフである。さらに、図５は、４つの異なる状態を示している。この場合、状態１〜３は、励起レーザ動作状態（例えば、電流および温度の変化）と、ＳＢＳが観察されない４番目の状態（すなわち、反射パワーは、レイリー後方散乱のみに起因するエネルギから成る）との間の差を示している。
前方励起ラマン増幅器において、励起ＲＩＮの一部は、増幅された信号へと移される。そのため、励起ＲＩＮが大きければ大きいほど、増幅された信号におけるＲＩＮも大きくなり、したがって、受信器によって受けられるパワーペナルティも大きくなる。この場合、パワーペナルティは、ラマンゲインが全く無い場合と比較した１０-9ＢＥＲでの受信パワー増として規定される。図示のように、パワーペナルティは、一般に、ＳＢＳまたはラマンゲインが増大するにつれて増大する。
しかし、従来の測定基準（すなわちＰＲＲ）を使用してこのデータを観察すると、１０．２ｄＢのラマンゲインでは、状態Ｎｏ．１におけるＰＲＲが状態Ｎｏ．２におけるそれよりも大きいにもかかわらず、状態Ｎｏ．１におけるパワーペナルティが状態Ｎｏ．２におけるそれよりも小さいことが分かった（図５の円で囲まれた２つの点を参照）。所定のラマンゲインにおいて励起反射率が大きい場合には、それ以上にパワーペナルティが大きいと考えられるため、このデータは、従来の理論と矛盾している。
本発明者等によってなされたこれらの観察に基づき、本発明者等は、ラマンシステムにおいて許容されるパワーペナルティレベルを従来の測定基準ＰＲＲを使用して設定するという設計手法に欠陥があることを見出し、所定のＬＤにおいて最大のシステム性能が得られない問題の根源がそこにあることに気付いた。
図６は、同じ３つの状態における、反射励起パワーと波長との間の関係を示すグラフである。さらに、各グラフは、状態１〜３におけるＳＢＳスペクトルの差を示している。それぞれの場合において、ピークＳＢＳパワーは、３つの状態全てにおいて同じであった。しかし、サイドモードＳＢＳパワーは異なっている（すなわち、全ＳＢＳ反射パワーが異なっていることが分かった）。図６から分かるように、ピークパワーとサイドモードピークパワーとの間の差は３．５ｄＢであるが、状態２および状態３においては、その差が１７．５ｄＢおよび１５ｄＢであるという観察結果が得られている。
３つの異なる状態における各グラフにおいて、分解能帯域幅は、０．０１ｎｍに設定され、観察されたスペクトルを通過した。このようにして、反射励起パワーを図６に示される波長範囲にわたって測定することができる。各スペクトルは、反射励起パワーの様々なモードにおける特徴的な二重ピーク“サイン” を示した。各ピーク対（各ピークが“特性”である）においては、最も右側のピーク（＊を用いて特定されている）がＳＢＳピークであり、一方、星印が無いピークがレイリー散乱成分（すなわち、励起光のピーク波長）を表わしている。同じように、図６は、ＬＤ励起動作状態間で実質的に異なり得るピークＳＢＳとサイドモードピークとの間の動作状態の差を示す。
図７は、全励起入力パワーおよび全反射パワーにおける各スペクトルを示している。２つのスペクトルには、ピーク入力パワーモードおよびピーク優位ＳＢＳ特性が示されている。更に、入力スペクトルの異なる各モードは、簡単に識別することができる（４つのモードを示す）。この場合、各モードにおける全パワーは、全モードパワーが検出器によって観察されるそれと同じになるように設定された適当な帯域幅を持つ光学スペクトル分析器を用いて測定される。反射パワーにおけるスペクトルに示されるように、異なるモードにおいては、特徴的な二重ピークが観察される。この場合、左側のピークはレイリー後方散乱に起因しており、最も右側のピークはＳＢＳに起因している。
従来のＰＲＲの測定において、ＰＲＲは、全入力パワーに対する全反射パワーの比に等しい。しかし、本発明者等は、この手法がＳＢＳ−ＲＩＮ現象を十分に特徴付けないことを認識した。これは、この手法が反射スペクトル内におけるＳＢＳパワー分布を完全に無視しているからである。本発明者等は、反射スペクトルの特性検出を使用することによってこの欠落に対処し、特定のＳＢＳ特性を分離して測定できるようにする。したがって、ここでは、加重モード反射率（ＷＭＲＲ）という新たな定義を定め、ＳＢＳおよびＲＩＮをより正確な方法で与えて特徴付ける。ＷＭＲＲは、ピーク入力パワー／全入力パワーと優位ＳＢＳパワー／入力ピークパワーとの積に等しい。言い換えると、ＷＭＲＲは、優位ＳＢＳパワー／全入力パワーの比率を与える。すなわち、ＷＭＲＲの分子は、全モードパワーが検出器で受けられる時に適当な帯域幅条件で光学スペクトル分析器によって測定される優位ＳＢＳモードの全パワーである。
この修正された定義を使用して、ＷＭＲＲは、図８のグラフにおいて、従来の定義ＰＲＲと比較される。図８は、１０-9ビット誤り率でのパワーペナルティと励起反射率（またはＷＭＲＲ）との間の関係を示している。図示するように、測定基準としてＷＭＲＲを使用するデータは、予測しているパワーペナルティに対して非常に良好である。この場合、−１９ｄＢ未満（すなわち、更にマイナス）におけるＷＭＲＲは、０．５ｄＢ未満のパワーペナルティに対応している。そのうえ、データは、（従来の測定を用いた場合のように）励起反射率がより大きい値の場合において、その励起反射率がより小さく対応するパワーペナルティを有するという状態が現れないという点で一貫している。
図９は、ＷＭＲＲとＰＲＲとを比較する他のグラフである。このグラフは、累積ＲＩＮとＰＲＲ（ＷＭＲＲ）との間の関係を示している。図示のように、ＷＭＲＲは、データの線形で単調且つ（直線に沿った）良好な集積性から明らかなように、ＰＲＲよりも良いこの関係を予測している。励起反射率が大きければ大きいほどＲＩＮも大きくなるが、ＷＭＲＲにおいては−１６．５ｄＢと−１７ｄＢとの間の差が非常に小さく、ＰＲＲにおいてはそのようになっていない。このようにしてデータを与え且つ反射パワーの特性を分離することにより、本発明者等は、優位ＳＢＳと２番目に大きいＳＢＳとの間のパワー率が励起レーザの様々な動作状態間で異なることを認識することができた。したがって、ＷＭＲＲという修正された定義を使用することにより、矛盾のおそれが無く、更なるデータを前のデータと容易に組み合わせることができる。これに対し、ＰＲＲの従来の技術は、これと同じ確実性を与えない。
２つの定義間の反射率の差が反射率の小さい範囲で大きくなる理由は、全反射パワーにおいてレイリー後方散乱が優位となり、ＳＢＳのパワーが全反射パワーと比べて小さくなるからである。
図８および図９に示す結果は、非常に重要性が大きい。性能を測定するための従来の測定基準（ＰＲＲ）は、主として散乱されたデータを与えるため、これらのプロットに基づいてシステムで使用する励起ＬＤを選択する基準が設定される場合には、多くの良好なＬＤが許容されないと考えられ、それにより、励起ＬＤにおける歩留りが低下する。一方、提案されたＷＭＲＲ手法を使用すると、散乱が非常に小さくなり、異なる結果が得られる（歩留りが大きくなる）。例えば、パワーペナルティが２ｄＢで且つＰＲＲが−１７ｄＢ以下である場合には、図８で与えられたプロットから分かるように、状態１の下で全ての励起が良好な励起ではなくシステムで使用できないと判断される。一方、ＷＭＲＲが使用される場合、ＷＭＲＲを使用する同じパワーペナルティのための基準は同じ（−１７ｄＢ以下）であるが、状態１の下で励起の約６６％が許容できるサンプルであると判断される。したがって、ＬＤの許容可能性を特徴付けるための本発明の方法が、かなり広い産業上の利用性を有していることは言うまでもない。
図１０は、図１７に関して説明するプロセスによって選択された励起源を使用するラマン増幅システムを示す。信号は、励起源１０２から前方に励起され且つ励起／信号コンバイナ１００１を用いて組み合わされる励起光によるラマン増幅によってファイバ内で増幅される。励起内での使用のために選択されるＬＤは、−２１ｄＢ未満の励起反射率を生じるように選択される。
図１１は同様のシステムを示しているが、このシステムは、前方励起および後方励起を使用して同方向励起システムを形成している。このシステムにおいて、前方励起源１０１２は、励起／信号コンバイナ１０１３に対して励起パワーを与える。励起／信号コンバイナ１０１３は、ファイバに対して前方励起光を与える。励起源１０１２は、前方励起での使用のためにＳＢＳが抑制される適切な性能が得られるように、ＷＭＲＲ評価によって予め選択される。同様に、励起源１０１５は、後方励起光源を形成するため、励起信号コンバイナ１０１４を介してファイバに対して励起光を与える。励起源１０１５は、後方励起動作を行なうため、必ずしもＷＭＲＲ評価を用いて選択される必要はない。
図１２は、励起レーザ出力および反射パワーの両方を監視するシステムを含む。励起レーザ１０２５は、カプラ１０２６（例えば２％カプラ）を介して、励起信号コンバイナ１０２１に対して励起光を供給する。励起信号コンバイナ１０２１は、ファイバ内で信号をラマン増幅するため、励起光と信号光とを組み合わせる。入力パワーを測定することができるように、光の一部がフォトダイオード１０２４で検出される。同様に、反射励起光の一部は、フィルタ１０２３を通過する。フィルタ１０２３は、優位ＳＢＳの特性を分離するように寸法付けられており、そのため、ＳＢＳ優位ピークの全パワーをフォトダイオード１０２２で検出することができる。フィルタ１０２３は、優位ＳＢＳスペクトル位置に中心付けられるように設定されている。これにより、優位ＳＢＳモードの全パワーをフォトダイオード１０２２により監視することができる。また、フォトダイオード１０２４によって測定された全パワーとフォトダイオード１０２２によって測定された優位ＳＢＳ全パワーとの間で比較を互いに行なってＷＭＲＲを特定しても良い。この比較は、図示しないプロセッサ内または比較回路内で行なわれても良い。同様に、この分野で使用される場合、各フォトダイオードによって検出される結果に基づいて、励起レーザ１０２５の持続的な適合性が（プロセッサにより）判定されても良い。フィルタ１０２３は、優位ＳＢＳピークに中心付けることが調整可能なチューナブルフィルタであっても良い。
図１３は、図１２に類似しているが、マルチ励起構成を示す。第１の励起１０３２は、カプラ１１３１を介して、励起コンバイナ１０３４に対して励起光を供給する。励起レーザ１０３２からの大部分の励起レーザ光は、図１２の場合と同様に、フォトダイオード１０３３によって観測される。同様に、反射パワーは、優位ＳＢＳモードに中心付けられるフィルタ１０３１を通過した後、フォトダイオード１０３０によって観測される。カプラ１１３１は、ここを通過する光学的なレーザ光のための２方向カップリングを行なう。同様に、励起レーザ２（要素１０３９）からの光は、光カプラ１１３２を通過して、（その一部が）フォトダイオード１０３８によって観測される。ファイバからの反射は、フィルタ１０３７を経由して観測され、フォトダイオード１０３６で検出される。レーザ励起光は、励起コンバイナ１０３４により組み合わされた後、励起／信号コンバイナ１０３５を介して、光ファイバ内の光信号に対して加えられる。図１２の場合と同様に、プロセッサを使用して、ＷＭＲＲを判定し、それを所定の閾値と比較しても良い。
図１４は、図１２に示すものに類似しているが、更なるチューナブルフィルタ１０４４を使用して、濾過された入力をフォトダイオード１０４５に供給している。これは、励起源１０４３が複数の励起波長を有していることを前提としているからである。フィルタ１０４４は、励起源１０４３によって供給される１つの励起波長にわたる全パワーを監視できるように、特定の波長領域の選択が可能である。励起源１０４３、カプラ１０４６、フィルタ１０４２、フォトダイオード１０４１、励起／信号コンバイナ１０４０は、図１２で説明した機能と同様の機能を果たす。
図１５は、レーザ励起１０５２のフィードバック制御を行なう自動（または元の位置）制御システムを示す。レーザ励起１０５２はカプラ１０５６に対して励起光を供給し、カプラ１０５６は、光ファイバ内で信号を増幅するため、励起信号コンバイナ１０５０に対して励起光を供給する。励起光１０５２の一部は、フォトダイオード１０５１によって検出されるとともに、全パワー入力としてコントローラ１０５５に対して供給される。反射光の一部は、フィルタ１０５３を通過するとともに、第２の入力（優位ＳＢＳパワー）をコントローラ１０５５に供給するべくフォトダイオード１０５４によって検出される。その後、コントローラ１０５５は、優位ＳＢＳレベルと全パワーレベルとを比較する（ＷＭＲＲを判定する）とともに、パワーペナルティが所定の閾値を上回っているか或いは下回っているかどうかを判断する。パワーペナルティが所定の閾値を上回っていると判断されると、コントローラ１０５５は、励起レーザ１０５２を調整して、その出力パワー又はレーザチップ温度を変更し、システムを仕様の範囲内で動作させる。ＬＤモジュールの動作温度を調整する１つの方法は、コントローラ１０５５の制御下で動作するペルチェモジュール（作動温度制御機構）によって温度を下げることである。
図１６は、本発明におけるコントローラの一実施形態を実行することができるコンピュータシステム１２０１を示す。しかし、特に動作の監視および励起パラメータの調整のためにコントローラを使用する実施形態においては、内蔵プロセッサシステムを同様に使用しても良い。図示のコンピュータシステム１２０１は、製造設定における励起の選択に最適である。コンピュータシステム１２０１は、情報を通信するためのバス１２０２または他の通信機構と、バス１２０２に接続され且つ情報を処理するプロセッサ１２０３とを有している。また、コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２に接続され且つプロセッサ１２０３によって実行される情報および命令を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶装置（例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））等の主メモリ１２０４を有している。また、主メモリ１２０４は、一時的な変数（例えば、測定されたＳＢＳピークレベルまたは全パワーレベル）またはプロセッサ１２０３によって命令が実行されている最中の他の中間情報を記憶するために使用されても良い。更に、コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２に接続され且つプロセッサ１２０３のための静的情報および命令を記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１２０５または他の静的記憶装置（例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ））を有している。
また、コンピュータシステム１２０１は、磁気ハードディスク１２０７およびリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、読み出し専用コンパクトディスクドライブ、リード／ライトコンパクトディスクドライブ、コンパクトディスクジュークボックス、テープドライブ、リムーバブル光磁気ドライブ）等の情報および命令を記憶するための１つまたは複数の記憶装置を制御するためにバス１２０２に接続されるディスクコントローラ１２０６を有している。適当なデバイスインタフェース（例えば、小型コンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）、集積デバイスエレクトロニクス（ＩＤＥ）、拡張ＩＤＥ（Ｅ−ＩＤＥ）、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）、あるいは、超ＤＭＡ）を使用して記憶装置をコンピュータシステム１２０１に対して付加しても良い。
また、コンピュータシステム１２０１は、専用論理回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））または構造化可能な論理回路（例えば、シンプルプログラム可能論理回路（ＳＰＬＤ）、結合プログラム可能論理回路（ＣＰＬＤ）、フィールドプログラム可能ゲートアレー（ＦＰＧＡ））を有していても良い。
また、コンピュータシステム１２０１は、コンピュータのユーザに対して情報を表示するブラウン管（ＣＲＴ）等のディスプレイ１２１０を制御するためにバス１２０２に接続されたディスプレイコントローラ１２０９を有していても良い。コンピュータシステムは、コンピュータのユーザとやりとりを行ない且つ情報をプロセッサ１２０３に供給するためのキーボード１２１１およびポインティングデバイス１２１２等の入力デバイスを有している。ポインティングデバイス１２１２は、例えば、プロセッサ１２０３に対して方向情報およびコマンド選択を通信し且つディスプレイ１２１０上におけるカーソルの動きを制御するためのマウス、トラックボール、ポインティングスティックであっても良い。また、プリンタは、コンピュータシステム１２０１によって記憶され及び／又は形成されたデータの印刷リストを供給しても良い。
コンピュータシステム１２０１は、主メモリ１２０４等のメモリ内に収容された１つまたは複数の命令から成る、１つまたは複数のシーケンスを実行するプロセッサ１２０３に応答して、本発明の処理ステップの一部または全てを行なう。そのような命令は、ハードディスク１２０７やリムーバブルメディアドライブ１２０８等の他のコンピュータ読取可能な媒体から主メモリ１２０４内へ読み込まれても良い。多重処理装置内の１つまたは複数のプロセッサを使用して、主メモリ１２０４内に収容された命令シーケンスを実行しても良い。他の実施形態においては、ソフトウェア命令に代えて、あるいは、ソフトウェア命令と共に、ハードワイヤード回路を使用しても良い。すなわち、実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアとの任意の特定の組み合わせに限定されない。
前述したように、コンピュータシステム１２０１は、本発明の教示内容によってプログラムされた命令を保持し且つデータ構造、表、記録あるいはここで説明した他のデータを収容するための少なくとも１つのコンピュータ読取可能な媒体またはメモリを有している。コンピュータ読取可能な媒体の例としては、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、あるいは、任意の他の磁気媒体、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、または、任意の他の光媒体、パンチカード、ペーパーテープ、あるいは、ホールパターンを有する他の物理的媒体、搬送波（後述する）、または、コンピュータで読み取り可能な任意の他の媒体を挙げることができる。
コンピュータ読取可能な媒体のうちの任意の１つあるいはそれらの組み合わせの中に記憶される場合、本発明は、コンピュータシステム１２０１を制御し且つ本発明を実施するための１つまたは複数の装置を駆動し、且つコンピュータシステム１２０１と人間のユーザ（例えば印刷物製作作業者）との間の交信を可能にするためのソフトウェアを含む。そのようなソフトウェアとしては、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、開発ツール、アプリケーションソフトウェアを挙げることができるが、これらに制限されない。そのようなコンピュータ読取可能な媒体は、本発明の実施において行なわれる処理の全て又は一部（処理が分散される場合）を実行するための本発明のコンピュータプログラムプロダクトを更に含む。
本発明のコンピュータコードデバイスは、任意の解釈可能な或いは実行可能なコード機構であっても良く、スクリプト、解釈可能プログラム、動的リンク・ライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス、完全実行可能プログラムを挙げることができるがこれらに限定されない。さらに、性能、信頼性、及び／又は、コストをより良くにするため、本発明の処理の一部が分散されても良い。
ここで使用される用語“コンピュータ読取可能な媒体”は、プロセッサ１２０３に命令を供給して実行することに関与する任意の媒体を示している。コンピュータ読取可能な媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、伝送媒体を含む多くの形式をとっても良いが、これらに限定されない。不揮発性媒体としては、例えば、ハードディスク１２０７やリムーバブルメディアドライブ１２０８といった、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクを挙げることができる。揮発性媒体としては、主メモリ１２０４等のダイナミックメモリを挙げることができる。伝送媒体としては、バス１２０２を構成するワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、光ファイバを挙げることができる。また、伝送媒体は、例えば無線波通信中および赤外線データ通信中に形成される音波や光波の形態を成しても良い。
プロセッサ１２０３で実行するための１つまたは複数の命令から成る１つまたは複数のシーケンスを実行する際に、様々な形式のコンピュータ読取可能な媒体が必要とされても良い。例えば、命令は、最初に遠隔コンピュータの磁気ディスク上で実行されても良い。遠隔コンピュータは、本発明の全て又は一部を実施するための命令をダイナミックメモリ内に取り込むとともに、その命令を、モデムを使用して電話線にわたって送信することができる。コンピュータシステム１２０１のモデム部は、電話線によりデータを受信するとともに、赤外線送信器を使用してそのデータを赤外線信号に変換しても良い。バス１２０２に接続された赤外線検出器は、赤外線信号の状態で送られてきたデータを受信するとともに、そのデータをバス１２０２上に置くことができる。バス１２０２はデータを主メモリ１２０４へ伝送し、プロセッサ１２０３は、この主メモリ１２０４から命令を検索して実行する。主メモリ１２０４によって受信された命令は、任意的に、プロセッサ１２０３による実行前または実行後に、記憶装置１２０７または記憶装置１２０８に記憶されても良い。
また、コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２に接続された通信インタフェース１２１３を有している。通信インタフェース１２１３は、ネットワークリンク１２１４に対する双方向データ通信カップリングを行なう。ネットワークリンク１２１４は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１２１５またはインターネット等の他の通信ネットワーク１２１６に対して接続されている。例えば、通信インタフェース１２１３は、任意のパケット交換ＬＡＮに取り付けるためのネットワークインタフェースカードであっても良い。他の例として、通信インタフェース１２１３は、非対称型デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）カード、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）カード、対応するタイプの通信ラインへのデータ通信接続を行なうためのモデムであっても良い。無線リンクが実施されても良い。そのような任意の実施において、通信インタフェース１２１３は、様々なタイプの情報を表わすデジタルデータストリームを伝送する電気的信号、電磁的信号、光信号を送受信する。
ネットワークリンク１２１４は、一般に、１つまたは複数のネットワークを介して、他のデータデバイスに対してデータ通信を行なう。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えばＬＡＮ）を介して、または、通信ネットワーク１２１６を介して通信サービスを行なうサービスプロバイダによって動作される装置を介して、他のコンピュータに対する接続を行なっても良い。ローカルネットワーク１２１４および通信ネットワーク１２１６は、例えば、デジタルデータストリームを伝送する電気信号、電磁信号、または、光信号および対応する物理層（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバ等）を使用する。様々なネットワークを経由した信号、ネットワークライン１２１４上の信号、デジタルデータをコンピュータシステム１２０１へ運び且つデジタルデータをコンピュータシステム１２０１から運ぶ通信インタフェース１２１３を経由した信号は、ベースバンド信号内あるいは搬送波に基づく信号内で実施されても良い。ベースバンド信号は、デジタルデータビットのストリームを記述した変調されていない電気パルスとしてデジタルデータを伝送する。ここで、用語“ビット”は、記号を意味するものとして広く解釈されたい。この場合、各記号が少なくとも１つまたは複数の情報ビットを伝送する。また、デジタルデータは、例えば、伝導媒体を通じて伝搬され或いは伝搬媒体を通じて電磁波として送信される振幅、位相、及び／又は、周波数偏移符号化信号等の搬送波を変調するために使用されても良い。したがって、デジタルデータは、変調されていないベースバンドデータとして“有線”通信チャンネルを通じて送られても良く、及び／又は、搬送波を変調することにより、ベースバンドとは異なる所定の周波数帯域内で送られても良い。コンピュータシステム１２０１は、ネットワーク１２１５、ネットワーク１２１６、ネットワークリンク１２１４、通信インタフェース１２１３を介して、プログラムコードを含むデータを送受信することができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、ＬＡＮ１２１５を通じて、携帯端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータまたは携帯電話等のモバイル機器１２１７に対する接続を行なっても良い。
図１７は、ＷＭＲＲを監視し且つＷＭＲＲが所定のレベルから外れた場合に修正処置を行なうためのプロセスを示すフローチャートである。このプロセスはステップＳ１０から始まる。ステップＳ１０では、全ての励起パワーが検出されるとともに、優位ＳＢＳパワーレベルが検出される。その後、プロセスは、ＷＭＲＲが計算されるステップＳ１１へ進む。その後、プロセスはステップＳ１２に進む。このステップＳ１２では、ＷＭＲＲが所定の閾値よりも大きいか否かに関する問い合わせがなされる。例えば、所定の閾値は、−１９ｄＢ（例えば、累積ＲＩＮが所望の値よりも大きいことを示す−１５ｄＢ）より大きくても良い。ステップＳ１２における問い合わせが否定である場合、プロセスは、監視プロセスが続けられるステップＳ１０に進む。しかし、ステップＳ１２における問い合わせが肯定である場合、プロセスは、ステップＳ１４に進む。このステップＳ１４で、励起動作状態は、ＳＢＳ、従ってＲＩＮの大きさを下げるように調整されるか、励起選択プロセスへ進む。この場合の励起は、許容できないものと見なされ、システム内に含まれない。ステップ１４において調整が行なわれた後、プロセスはステップＳ１２に戻る。
言うまでもなく、前述した教示内容に照らして、本発明の多数の改良および変形が可能である。したがって、添付の請求の範囲内において、本発明を本明細書で具体的に説明した方法とは別の方法でも実施することができる。
前方励起型ラマン増幅器におけるＳＢＳを測定するための従来の測定システムのブロック図である。 本発明に係る測定システムのブロック図である。 様々な励起反射率における、ＲＩＮと周波数との間の関係を示すグラフである。 レイリー後方散乱を限界とする、累積ＲＩＮと励起反射率との間の関係を示すグラフである。 様々な動作状態における、所定のビット誤り率でのパワーペナルティと励起反射率との間の関係を示すグラフである。 反射励起パワーと波長との間の関係を示す図であり、様々な励起状態におけるグラフのセットを含む図である。 ピーク入力パワースペクトルと優位ＳＢＳの場所での全反射パワーとの間のスペクトル関係を示すグラフである。 ピーク反射パワー率の従来の定義（ＰＲＲ）および修正された定義（ＷＭＲＲ）の両方における、所定のビット誤り率におけるパワーペナルティと励起反射率との間の関係を示すグラフである。 新たな定義ＷＭＲＲおよび従来のＰＲＲの両方における、累積ＲＩＮと励起反射率との間の関係を示すグラフである。 本発明によって選択された励起源を有する前方励起型ラマン増幅器を示すブロック図である。 本発明によって選択された励起源を有する同方向励起型ラマン増幅システムを示す、本発明の他の実施形態のブロック図である。 本発明によって反射率を監視するための監視技術を使用する本発明の他の実施形態のブロック図である。 図１２に示された反射技術を使用するマルチ励起ラマン増幅システムのブロック図である。 図１２と同様であり、オプトエレクトロニクスの監視において別個のフィルタリングを含む図である。 レーザ励起にフィードバックを与えてレーザ励起の出力を制御するコントローラを有する自己制御ラマン増幅器のブロック図である。 本発明に係るコントローラのブロック図である。 本発明の方法に係るステップを示すフローチャートである。
符号の説明
２ 励起
４ 光パワー計測器または光学スペクトル分析器
６ 光パワー計測器
８ モニタ／カプラ
９ ファイバ
２２ ＷＤＭカプラ
２３ 分散フィードバックレーザ
２４ 高非線形ファイバ
２５ 変調器
２６ ＷＤＭカプラ
２８ モニタ／カプラ
２９ ２％モニタカプラ
２１０ 光カプラ
２１１ 励起源
２１２ 外部減偏光子
２１３ 可変光減衰器
２１４ パワー計測器１
２１５ パワー計測器２
２１６ 帯域通過フィルタ
２１７ 可変光減衰器
２１８ １０％カプラ
２１９ パワー計測器３
２２１ 一次増幅器
２２２ 帯域通過フィルタ
２２３ 二次増幅器
２２４ 帯域通過フィルタ
２２５ 受信器
２２７ 電気光学スペクトル分析器または光学スペクトル分析器
１００１ 励起／信号コンバイナ
１００２ 励起源
１０１２ 励起源
１０１３ 励起／信号コンバイナ
１０１４ 励起／信号コンバイナ
１０１５ 励起源
１０２１ 励起信号コンバイナ
１０２２ フォトダイオード
１０２３ フィルタ
１０２４ フォトダイオード
１０２５ 励起レーザ
１０２６ カプラ
１０３０ フォトダイオード
１０３１ フィルタ
１０３２ 励起レーザ
１０３３ フォトダイオード
１０３４ 励起コンバイナ
１０３５ 励起／信号コンバイナ
１０３６ フォトダイオード
１０３７ フィルタ
１０３８ フォトダイオード
１０３９ 励起レーザ２
１１３１ カプラ
１１３２ 光カプラ
１０４０ 励起／信号コンバイナ
１０４１ フォトダイオード
１０４２ フィルタ
１０４３ 励起源
１０４４ チューナブルフィルタ
１０４５ フォトダイオード
１０４６ カプラ
１０５０ 励起／信号コンバイナ
１０５１ フォトダイオード
１０５２ レーザ励起
１０５３ フィルタ
１０５４ フォトダイオード
１０５５ コントローラ
１０５６ カプラ
１２０１ コンピュータシステム
１２０２ バス
１２０３ プロセッサ
１２０４ 主メモリ
１２０５ 読み出し専用メモリ
１２０６ ディスクコントローラ
１２０７ ハードディスク
１２０８ リムーバブルメディアドライブ
１２０９ ディスプレイコントローラ
１２１０ ディスプレイ
１２１１ キーボード
１２１２ ポインティングデバイス
１２１３ 通信インタフェース
１２１４ ネットワークリンク
１２１５ ＬＡＮ
１２１６ 通信ネットワーク
１２１７ モバイル機器

Claims (18)

  1. 所定の波長に優位モードを有するマルチモード励起光を形成するように構成されたマルチモード半導体レーザを有する励起モジュールと、
    前記励起光の少なくとも一部を前方励起方向でラマンゲイン媒体に対して供給するように構成されたカプラと、
    前記ラマンゲイン媒体から少なくとも部分的に反射された反射光を監視するように構成された反射センサであって、前記反射光の優位ＳＢＳピークの光パワーを通過させるが、前記優位ＳＢＳピークから波長がオフセットされた他のＳＢＳピークを抑制する通過域特性を有する反射センサと、
    前記マルチモード励起光のパワーレベルに対する前記優位ＳＢＳピークにおける前記光パワーの比率である加重モード反射率を算出し、算出結果に基づいて励起モジュールを制御するコントローラと
    を備えるラマン増幅器用の励起源。
  2. 前記マルチモード励起光の光パワーを監視するように構成されたパワーモニタを更に備える請求項１に記載の励起源。
  3. 前記カプラは、前記マルチモード励起光の主要部分を前記ラマンゲイン媒体に供給するとともに、主要でない部分をパワーモニタに供給するように構成される請求項２に記載の励起源。
  4. 前記コントローラは、優位ＳＢＳピーク中に含まれる光パワーを減らすために前記マルチモード励起光の光パワーのレベルを調整する請求項１に記載の励起源。
  5. 前記コントローラは、前記優位ＳＢＳピーク中に含まれる光パワーのレベルが所定のレベルよりも大きいために励起モジュールが励起源での使用に適さないことを示唆する請求項１に記載の励起源。
  6. 前記コントローラは、励起モジュールが励起源での使用に適さない場合、前記マルチモード半導体レーザの温度を調整する請求項５に記載の励起源。
  7. ＳＢＳに起因して受信器により受けられるパワーペナルティを調整するためにラマン増幅励起によって形成される誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）の大きさを制御する方法において、
    マルチモード半導体レーザを用いて、所定の波長に優位モードを有するマルチモード励起光を形成するステップと、
    前記マルチモード励起光の少なくとも一部を前方励起方向でラマンゲイン媒体に接続する接続ステップと、
    前記ラマンゲイン媒体から少なくとも部分的に反射された反射光を反射センサによって監視するステップであって、前記反射センサが、前記反射光の優位ＳＢＳピークの光パワーを通過させるが、前記優位ＳＢＳピークから波長がオフセットされた他のＳＢＳピークを抑制する通過域特性を有するステップと、
    前記マルチモード励起光のパワーレベルに対する前記優位ＳＢＳピークにおける前記光パワーの比率である加重モード反射率を算出し、算出結果に基づいて励起モジュールを制御する制御ステップと
    を含む方法。
  8. 前記マルチモード励起光の光パワーを監視するステップを更に含む請求項７に記載の方法。
  9. 前記接続ステップは、前記マルチモード励起光の主要部分を前記ラマンゲイン媒体に供給するとともに、主要でない部分をパワーモニタに供給することを含む請求項８に記載の方法。
  10. 前記制御ステップは、優位ＳＢＳピーク中に含まれる光パワーを減らすために前記マルチモード励起光の光パワーのレベルを調整するステップを含む請求項７に記載の方法。
  11. 前記制御ステップは、前記優位ＳＢＳピーク中に含まれる光パワーのレベルが所定のレベルよりも大きいために励起モジュールが励起源での使用に適さないことを示唆するステップを含む請求項７に記載の方法。
  12. 前記制御ステップは、励起モジュールが励起源での使用に適さない場合に前記マルチモード半導体レーザの温度を調整するステップを含む請求項１１に記載の方法。
  13. ラマン増幅器用の励起源で使用するためのレーザダイオードモジュールを選択する方法において、
    マルチモード半導体レーザを用いて、所定の波長に優位モードを有するマルチモード励起光を形成するステップと、
    前記マルチモード励起光の少なくとも一部を前方励起方向でラマンゲイン媒体に接続するステップと、
    前記ラマンゲイン媒体から少なくとも部分的に反射された反射光を監視するステップであって、前記反射光の優位ＳＢＳピークの光パワーを監視するが、前記優位ＳＢＳピークから波長がオフセットされたＳＢＳピークを監視しないステップと、
    加重モード反射率を判定するステップであって、前記加重モード反射率が、前記マルチモード励起光の光パワーに対する前記優位ＳＢＳピークの光パワーの比率であるステップと、
    前記加重モード反射率を所定の比率と比較するステップと、
    前記加重モード反射率が前記所定の比率を上回っている場合に、前記マルチモード半導体レーザを、問題があるとして拒絶するステップとを含む方法。
  14. 前記所定の比率が−１９ｄＢ以下である請求項１３に記載の方法。
  15. 前記所定の比率が−２０ｄＢ以下である請求項１４に記載の方法。
  16. 前記所定の比率が−２１ｄＢ以下である請求項１５に記載の方法。
  17. 所定の波長に優位モードを有するマルチモード励起光を形成する手段と、
    前記マルチモード励起光の少なくとも一部を前方励起方向でラマンゲイン媒体に接続する手段と、
    前記ラマンゲイン媒体から少なくとも部分的に反射された反射光を監視する手段であって、前期監視手段は、前記反射光の優位ＳＢＳピークの光パワーを通過させるが、前記優位ＳＢＳピークから波長がオフセットされた他のＳＢＳピークを抑制する通過域特性を有し、
    前記マルチモード励起光のパワーレベルに対する前記優位ＳＢＳピークにおける前記光パワーの比率である加重モード反射率を算出し、算出結果に基づいて励起モジュールを制御する制御手段と
    を備えるラマン増幅器用の励起源。
  18. ラマンゲイン媒体であって、励起光がラマンゲイン媒体に加えられる際にラマンゲイン媒体を通じて伝播する光信号を増幅するように構成されたラマンゲイン媒体と、
    前記励起光を前記ラマンゲイン媒体に通すように構成されたカプラと、
    前記励起光を前記カプラに供給するように構成された励起源とを備え、
    前記励起源は、
    所定の波長に優位モードを有するマルチモード励起光を形成するように構成されたマルチモード半導体レーザを有する励起モジュールと、
    前記励起光の少なくとも一部を前方励起方向でラマンゲイン媒体に対して供給するように構成されたカプラと、
    前記ラマンゲイン媒体から少なくとも部分的に反射された反射光を監視するように構成された反射センサであって、前記反射光の優位ＳＢＳピークの光パワーを通過させるが、前記優位ＳＢＳピークから波長がオフセットされた他のＳＢＳピークを抑制する通過域特性を有する反射センサと、
    前記マルチモード励起光のパワーレベルに対する前記優位ＳＢＳピークにおける前記光パワーの比率である加重モード反射率を算出し、算出結果に基づいて励起モジュールを制御するコントローラと
    を有するラマン増幅器。
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