JPH0240632A - ファイバブリュアン光増幅中継装置 - Google Patents

ファイバブリュアン光増幅中継装置

Info

Publication number
JPH0240632A
JPH0240632A JP63191495A JP19149588A JPH0240632A JP H0240632 A JPH0240632 A JP H0240632A JP 63191495 A JP63191495 A JP 63191495A JP 19149588 A JP19149588 A JP 19149588A JP H0240632 A JPH0240632 A JP H0240632A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
light source
signal light
brillouin
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63191495A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Aoki
青木 泰弘
Tetsuyuki Suzaki
哲行 洲崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP63191495A priority Critical patent/JPH0240632A/ja
Publication of JPH0240632A publication Critical patent/JPH0240632A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H04B10/2912Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
    • H04B10/2916Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using Raman or Brillouin amplifiers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/31Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
    • G01M11/319Reflectometers using stimulated back-scatter, e.g. Raman or fibre amplifiers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光ファイバの誘導ブリユアン散乱を用いて、
信号光を光ファイバ伝搬中に光増幅して伝送するファイ
バブリユアン光増幅中継装置に関する。
(従来の技術) 近年、光通信システムの長距離化や高機能化を目的とし
て、信号光を光の状態で増幅する光増幅に関する研究開
発が活発に行なわれている。その光増幅の有力な一手段
として、光ファイバの誘導ブリユアン散乱を用いる方式
がある(アイ・イー・イー・イー・ジャーナルオブライ
トウエイブテクノロジー(IEEE Journal 
of LightwaveTechnology)、第
LT−5巻、1987年、第147−153ページ)。
この誘導ブリユアン散乱を用いる方式では、光ファイバ
のブリユアン利得係数が大きいことがら光ファイバへの
励起入力パワーが10mW程度で20dB以上の増幅利
得が実現できる。
この誘導ブリユアン散乱を用いて信号光を増幅するには
、信号光とともにその周波数よりもブリユアンシフト量
(〜10GHz)だけ周波数の大きな励起光を、信号光
とは逆方向に伝搬する様に光ファイバに入射させる。こ
のときに得られる増幅度Gは、次式で表される。
α ただし、gBは光ファイバの誘導ブリユアン利得係数(
4,6X10−”m/W)、Pは光ファイバへの励起入
力パワー、Aeはコア実効断面積、Δ■8は光ファイバ
のブリユアン利得帯域幅、ΔV、は励起光のスペクトル
幅、αは光ファイバの伝送損失、1はファイバ長である
。。ここで、Leは増幅に寄与する正味のファイバ長を
与え、実効長と呼ばれている。また、記号■は、ΔV、
とΔvBのコンポルージョンを表しており、ブリユアン
光増幅の実効的利得帯域幅ΔV■ΔVの値は、およそΔ
V、とΔ■8の和で近似でB きる。
(発明が解決しようとする課題) この様なファイバブリユアン光増幅では、前述のように
低い励起人力で大きな増幅利得が得られるという特長が
ある。しかしながら、実効利得帯域幅ΔV、■ΔvBは
通常IGHz以下で狭い。このために、ファイバブリユ
アン光増幅を長時間に渡って安定に行なうためには、励
起光と信号光との相対的な周波数変動量を実効利得帯域
幅よりも十分に小さくする、即ち100MHz程度以下
にする必要がある。しかしながら、半導体レーザではそ
の発振周波数が10GHz/’C程度の温度依存性を有
するためわずかな雰囲気温度の変動によって変化してし
まう。この結果、従来のファイバブリユアン光増幅では
増幅度が容易に変動し、増幅度の安定化が重要な技術課
題となっていた。特に、このファイバブリユアン増幅を
多数回繰り返して光増幅中継を行なう場合には増幅度の
変動が蓄積される。このために、ファイバブリユアン光
増幅中継装置では、増幅度の安定化が強く望まれていた
この増幅度を安定化させる方式としては、第1に、信号
光と励起光を干渉させて両者の差周波数を検出し、その
差周波数がブリユアンシフト量と等しくなる様に信号光
源あるいは励起光源の発振周波数をフィードバック制御
する方式が考えられる。しかしながら、ブリユアンシフ
ト量は、波長1.3−1.511mにおいては10GH
z程度であるために、差周波数も10GHz程度となる
この結果、この方式では、超高速な光検出器および電気
回路が必要であるとともに高度な技術が要求され、高価
になるという欠点があった。
その他の方法としては、励起光源および信号光源の雰囲
気温度を制御する方法が考えられる。しかしながら、こ
の場合には10−4°C程度以下の超精密な温度制御を
必要とするが、このような超精密な温度制御は現状の技
術では十分に行なうことができない。また、この方式で
は根本的に信頼性に乏しいという欠点があった。
本発明の目的は、以上述べたような欠点を除去し、ブリ
ユアン光増幅度を能動的に安定化させた、信頼性が高い
ファイバブリユアン光増幅中継装置を提供することにあ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明のファイバブリユアン光増幅中継装置は、信号光
を伝送させる第1の光ファイバと、励起光源と、この励
起光源からの励起光を前記信号光と逆方向に伝搬するよ
うに第1の光ファイバに入射させる手段と、前記第1の
光ファイバ中における誘導ブリユアン散乱によって光増
幅された信号光を伝送させる第2の光ファイバと、前記
光増幅された信号光の一部を取り出すモニター手段と、
このモニター手段からの出力が最大になるように前記励
起光源の発振周波数をフィードバック制御する手段とを
備えたことを構成上の特徴とする。
(作用) 本発明では、第1の光ファイバにおいてブリユアン光増
幅された信号光を第2の光ファイバに送出する際に、そ
の出力の一部をモニターし、このモニター出力が最大に
なるように励起光源の発振周波数をフィードバック制御
している。この結果、本発明では、増幅度の変動を能動
的に抑制し、長時間に渡って安定に動作させることがで
きる。
ここで、フィードバック制御系は、励起光源の雰囲気温
度の変化による増幅信号光の平均的な出力変動に追従で
きれば良いので、その応答は低速でよい。また、増幅信
号光のモニター出力の光パワーは小さくてよいので、モ
ニター出力を取り出すことによる増幅信号光の減衰は極
めて小さくできる。
(実施例) 次に図面を参照して、本発明によるファイバブリユアン
光増幅中継装置について詳細に説明する。
第1図は、本発明による一実施例の構成図である。この
図において、信号光源1および励起光源9は、いずれも
発振波長が1.55pm帯のInGaAsP/InP分
布帰還型半導体レーザ、外部変調器21はLiNbO3
光強度変調器、光ファイバ3.4は、それぞれ実効コア
径が10pm、ファイバ長が1100k、波長1.55
pm帯での伝送損失が0.22dB/kmの単一モード
光ファイバ、光ファイバカップラ51.52は2本の単
一モード光ファイバを溶融接続して製作した単一モード
光ファイバカップラ、光検出器6は受光径が5mmのゲ
ルマニウム・フォトダイオード(Ge−PD)である。
ここで、光ファイバカップラ51の分岐比は1対1であ
る。また、光ファイバカップラ52の分岐比は20対1
であり、信号光のうち約5%が光検出器6に入射されて
いる。さらに、それぞれ単一モード光ファイバ3、光フ
ァイバカップラ51、光ファイバカップラ52、単一モ
ード光ファイバ4は、接続損失0.1dB以下で第1図
のように融着接続されている。
この実施例において、LiNbo3光強度変調器21の
電気信号入力端子22には100Mb/sの2値符号電
気パルスが印加されており、信号光源1から出射された
信号光はこの光強度変調器によって100Mb/sで強
度変調されている。そして、この100Mb/s変調信
号光は単一モード光ファイバ3に送出されている。
一方、励起光源から出射された励起光は、光ファイバカ
ップラ51によって、信号光と逆方向に伝搬するように
単一モード光ファイバ3に結合されている。ここで、こ
の実施例での単一モード光ファイバ3への励起入力光パ
ワーは5mWである。そして、この励起光による誘導ブ
リユアン散乱によって単一モード光ファイバ3中で光増
幅された100Mb/s変調信号光は、その約5%が光
ファイバカップラ52によってモニター用として取り出
された後に光ファイバ4に送出されている。
本実施例で用いた単一モード光ファイバ3のブリユアン
利得帯域幅Δ■3は約50MHzであり、100Mb/
s変調信号光を波形歪みなく光増幅するには利得帯域幅
が不十分であった。このため、この実施例では、励起光
源9を正弦波発振器からの40MHzの正弦波により直
接周波数変調し、実効的な利得帯域幅ΔvP■ΔvBを
約300MHzに拡大している。ここで、前述のように
本実施例での励起入力は5mWである。この場合、(1
)式から見積もられるように、増幅利得として約21d
Bの値が得られた。
さて、この実施例では、光検出器6の出力に応じて励起
光源9の印加電流を増減させることにより励起光源9の
発振周波数をフィードバック制限している。即ち、本実
施例では、光検出器6からの出力を電気アンプ7によっ
て増幅した後に制御回路8に入力している。そして、制
御回路8では一1次の様な制御手順により、光検出器6
の出力が最大になるように励起光源9への印加電流を制
御している。
■印加電流をΔ■だけ増加させ、その結果、光検出器6
からの出力、すなわち、制御回路8への入力が増加した
場合には、さらに印加電流をΔ■だけ増加させる。
■印加電流をΔ■だけ増加させ、その結果、制御回路8
への入力が減少した場合には、次の制御ステップにおい
て印加電流を2ΔIだけ減少させる。
この制御方法によると、励起光源9の発振周波数は、±
Δ■に相当する周波数だけ変化する。しがしながら、Δ
工を十分小さくすることにより、この影響によるブリユ
アン増幅度の変化は無視できる程小さくできる。
即ち、この実施例で励起光源として用いるInGaAs
P/InP分布帰還型半導体レーザの発振周波数は、印
加電流に対して1.0GHz/mAの割合で変化する。
一方、前述のように、この実施例での実効利得帯域幅は
300MHzである。したがって、本実施例ではΔI=
10−3mAとし、これによる周波数変化量Δf=IM
Hzが実効利得帯域幅300MHzよりも十分に小さく
なるように設定している。この結果、この構成により、
長時間に渡って増幅度の変動量を10−2以下に制御で
き、安定な光伝送を実現することができた。
さらに、この実施例でのブリユアン増幅度の温度変化に
対する安定性を確認するために、励起光源9の雰囲気温
度を±16C程度変化させる実験を行なった。その結果
、このフィードバック制御系においては常に安定にブリ
ユアン光増幅を行なうことができた。一方、フィードバ
ック制御系を用いない場合には、雰囲気温度がわずかに
0.001°C変化すると増幅度が大きく変動して、安
定な光伝送を行なうことができなかった。なお、この実
施例で用いた光検出器6等のフィードバック制御系の時
間応答は、雰囲気温度の変動に追従できれば良いので、
せいぜい10μsで十分であった。この結果、上述のフ
ィードバック制御系を安価に実現できた。
上記においては、本発明によるファイバブリユアン光増
幅中継装置について一実施例を用いて説明したが、本発
明はこの実施例に限られることなくいくつかの変形が考
えられる。
例えば、本実施例では励起光源、信号光源としてInG
aAsP/InP半導体レーザを用いたが、他の材料の
半導体レーザ、あるいは他種のレーザを用いてもよい。
また、光ファイバは分散シフトファイバをはじめとして
、GeO□、P2O5などのその他の組成の光ファイバ
を使用しても良い。さらに、光検出器6や光ファイバカ
ップラ51.52などは、その所要性能を有する限りい
かなる構造、種類であってもよいことは言うまでもない
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のファイバブリユアン光増
幅中継装置では、ブリユアン光増幅された信号光の一部
をモニターし、このモニター出力が最大になるように励
起光源の発振周波数をフィードバック制御している。こ
の結果、本発明では、ブリユアン増幅度の変動が能動的
に抑制された、信頼性の高いブリユアン光増幅中継装置
が得られるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による一実施例の構成図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 信号光を伝送させる第1の光ファイバと、励起光源と、
    この励起光源からの励起光を前記信号光と逆方向に伝搬
    するように第1の光ファイバに入射させる手段と、前記
    第1の光ファイバ中における誘導ブリュアン散乱によっ
    て光増幅された信号光を伝送させる第2の光ファイバと
    、前記光増幅された信号光の一部を取り出すモニター手
    段と、このモニター手段からの出力が最大になるように
    前記励起光源の発振周波数をフィードバック制御する制
    御手段とを備えたことを特徴とするファイバブリュアン
    光増幅中継装置。
JP63191495A 1988-07-29 1988-07-29 ファイバブリュアン光増幅中継装置 Pending JPH0240632A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63191495A JPH0240632A (ja) 1988-07-29 1988-07-29 ファイバブリュアン光増幅中継装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63191495A JPH0240632A (ja) 1988-07-29 1988-07-29 ファイバブリュアン光増幅中継装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0240632A true JPH0240632A (ja) 1990-02-09

Family

ID=16275595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63191495A Pending JPH0240632A (ja) 1988-07-29 1988-07-29 ファイバブリュアン光増幅中継装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0240632A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0354530A (ja) * 1989-04-14 1991-03-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光中継器及びそれを使った光伝送路網
JPH07143072A (ja) * 1993-06-30 1995-06-02 Nec Corp 光送信盤
US6621619B2 (en) * 2001-07-30 2003-09-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Hybrid brillouin/erbium doped fiber amplifier apparatus and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0354530A (ja) * 1989-04-14 1991-03-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光中継器及びそれを使った光伝送路網
JPH07143072A (ja) * 1993-06-30 1995-06-02 Nec Corp 光送信盤
US6621619B2 (en) * 2001-07-30 2003-09-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Hybrid brillouin/erbium doped fiber amplifier apparatus and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3233178B2 (ja) 所望の波長において高スペクトル密度を有する光源
EP0669730B1 (en) Optical amplifier and optical communication system provided with the optical amplifier
EP0765046B1 (en) Broad linewidth lasers for optical fiber communication systems
EP1036440A1 (en) Optical amplifier having an improved noise figure
JP2001069080A (ja) 光ファイバ伝送のための方法、光デバイス及びシステム
US5548438A (en) Bidirectional optical amplifier
JPH09197452A (ja) 光ファイバ通信方式
JPH0240632A (ja) ファイバブリュアン光増幅中継装置
US6744947B2 (en) High power, low noise, fluorescent device and methods related thereto
US11486706B2 (en) Kerr effect reduction in SBS laser gyroscope
JP2732746B2 (ja) 光増幅器の入出力光パワーのモニタ方法
Sugie et al. A novel repeaterless CPFSK coherent lightwave system employing an optical booster amplifier
JPS6397026A (ja) 光通信方法及び装置
JP4655353B2 (ja) 光増幅用ファイバ、光ファイバ増幅器および光通信システム
CN113540932B (zh) 扫频宽带信号生成系统及扫频宽带信号生成方法
JPH01142717A (ja) 光ファイバ内ブリュアン増幅方法及び装置
JP2656837B2 (ja) 光パルスの発生法、発生装置および伝送方式
JP3971197B2 (ja) 波長分散補償器
JPH0362638A (ja) 光送信器
JP3162185B2 (ja) 光ファイバ通信方式
Ismail et al. Multi-wavelength Brillouin Raman Erbium Fiber Laser utilizing Captured Residual Raman Pump Power
JPH0237330A (ja) ファイバブリュアン光増幅装置
JP3195237B2 (ja) 光伝送装置、光通信システム及び入力光信号の増幅方法
JPH0530253B2 (ja)
JPH02264227A (ja) 波長多重光ソリトン伝送方式および伝送装置