JPH1073852A - 光増幅伝送システム - Google Patents
光増幅伝送システムInfo
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- JPH1073852A JPH1073852A JP8232376A JP23237696A JPH1073852A JP H1073852 A JPH1073852 A JP H1073852A JP 8232376 A JP8232376 A JP 8232376A JP 23237696 A JP23237696 A JP 23237696A JP H1073852 A JPH1073852 A JP H1073852A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- light
- wavelengths
- transmission line
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバ伝送路のラマン増幅帯域を拡大
し、信号伝送帯域を広帯域化する。 【解決手段】 複数の波長の励起光を光ファイバ伝送路
に入力する。このとき、各励起光波長に対するラマン増
幅帯域が信号光のすべてを含むように設定する。
し、信号伝送帯域を広帯域化する。 【解決手段】 複数の波長の励起光を光ファイバ伝送路
に入力する。このとき、各励起光波長に対するラマン増
幅帯域が信号光のすべてを含むように設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバのラマ
ン増幅効果を用いて光ファイバ伝送路における信号光損
失を補償する光増幅伝送システムに関する。
ン増幅効果を用いて光ファイバ伝送路における信号光損
失を補償する光増幅伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光増幅伝送システムの励起光源として
は、通常、単一波長で発振する高出力のレーザが用いら
れる。光ファイバのラマン増幅効果は、励起光波長（周
波数）から一定量シフトした波長（周波数）で起こり、
その利得スペクトルは光ファイバの材質によって決ま
る。通常の光ファイバでは、励起光波長から90〜100 ｎ
ｍ離れた波長帯で50ｎｍ程度の範囲にわたる広帯域な利
得帯域幅をもち、励起光波長と光ファイバの種類によっ
て一意に決定されることが知られている（参考文献：No
nlinear Fiber Optics, Academic Press発行）。
は、通常、単一波長で発振する高出力のレーザが用いら
れる。光ファイバのラマン増幅効果は、励起光波長（周
波数）から一定量シフトした波長（周波数）で起こり、
その利得スペクトルは光ファイバの材質によって決ま
る。通常の光ファイバでは、励起光波長から90〜100 ｎ
ｍ離れた波長帯で50ｎｍ程度の範囲にわたる広帯域な利
得帯域幅をもち、励起光波長と光ファイバの種類によっ
て一意に決定されることが知られている（参考文献：No
nlinear Fiber Optics, Academic Press発行）。
【０００３】図６は、従来の光増幅伝送システムの構成
例を示す。図において、波長λs の信号光を伝送する光
ファイバ伝送路６１には、各区間ごとに、励起光源６２
から出力された波長λp の励起光が波長合成カプラ６３
を介して入力される。各区間の光ファイバ伝送路６１で
は、励起光によるラマン増幅効果により信号光が増幅さ
れ、長距離伝送が可能になっている。
例を示す。図において、波長λs の信号光を伝送する光
ファイバ伝送路６１には、各区間ごとに、励起光源６２
から出力された波長λp の励起光が波長合成カプラ６３
を介して入力される。各区間の光ファイバ伝送路６１で
は、励起光によるラマン増幅効果により信号光が増幅さ
れ、長距離伝送が可能になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
伝送路全体のラマン増幅帯域は、図７に示すように個々
の区間のラマン増幅帯域の重ね合わせとなる。したがっ
て、光ファイバ伝送路全体のラマン増幅帯域は狭まり
（図中、斜線部分）、信号伝送帯域は狭帯域化される。
すなわち、波長多重された信号光のように広帯域な信号
光を長距離伝送する場合には、十分な信号伝送帯域を確
保することが困難になる。
伝送路全体のラマン増幅帯域は、図７に示すように個々
の区間のラマン増幅帯域の重ね合わせとなる。したがっ
て、光ファイバ伝送路全体のラマン増幅帯域は狭まり
（図中、斜線部分）、信号伝送帯域は狭帯域化される。
すなわち、波長多重された信号光のように広帯域な信号
光を長距離伝送する場合には、十分な信号伝送帯域を確
保することが困難になる。
【０００５】本発明は、光ファイバ伝送路のラマン増幅
帯域を拡大し、信号伝送帯域を広帯域化することができ
る光増幅伝送システムを提供することを目的とする。
帯域を拡大し、信号伝送帯域を広帯域化することができ
る光増幅伝送システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅伝送シス
テムでは、複数の波長の励起光を光ファイバ伝送路に入
力する。光ファイバ伝送路のラマン増幅帯域は、各励起
光波長に対するラマン増幅帯域の重ね合わせとなる。し
たがって、１つの励起光波長に対するラマン増幅帯域が
狭くても、各励起光源の波長および光出力を調整し、各
励起光波長に対するラマン増幅帯域が信号光波長のすべ
てを含むように設定することにより、信号伝送帯域を広
帯域化することができる。
テムでは、複数の波長の励起光を光ファイバ伝送路に入
力する。光ファイバ伝送路のラマン増幅帯域は、各励起
光波長に対するラマン増幅帯域の重ね合わせとなる。し
たがって、１つの励起光波長に対するラマン増幅帯域が
狭くても、各励起光源の波長および光出力を調整し、各
励起光波長に対するラマン増幅帯域が信号光波長のすべ
てを含むように設定することにより、信号伝送帯域を広
帯域化することができる。
【０００７】
（第１の実施形態）図１は、本発明の光増幅伝送システ
ムの第１の実施形態を示す。図において、波長λs の信
号光を伝送する光ファイバ伝送路１１の両端に波長合成
カプラ１２−１，１２−２が配置される。波長合成カプ
ラ１２−１には波長λp1の励起光を出力する励起光源１
３−１が接続され、波長合成カプラ１２−２には波長λ
p2の励起光を出力する励起光源１３−２が接続され、各
励起光が双方向から光ファイバ伝送路１１に入力され
る。波長合成カプラ１２−１，１２−２は、信号光波長
λs と励起光波長λp1，λp2とをそれぞれ損失なく合成
できる特性を有する。
ムの第１の実施形態を示す。図において、波長λs の信
号光を伝送する光ファイバ伝送路１１の両端に波長合成
カプラ１２−１，１２−２が配置される。波長合成カプ
ラ１２−１には波長λp1の励起光を出力する励起光源１
３−１が接続され、波長合成カプラ１２−２には波長λ
p2の励起光を出力する励起光源１３−２が接続され、各
励起光が双方向から光ファイバ伝送路１１に入力され
る。波長合成カプラ１２−１，１２−２は、信号光波長
λs と励起光波長λp1，λp2とをそれぞれ損失なく合成
できる特性を有する。
【０００８】ここで、λp1＜λp2とすると、図２に示す
ように各励起光波長に対するラマン増幅帯域２１，２２
は、ほぼλp1とλp2の波長差に対応する異なった波長帯
に形成される。光ファイバ伝送路１１のラマン増幅帯域
２３は、各励起光波長対応のラマン増幅帯域２１，２２
を合成したものとなる。したがって、λp1とλp2を適当
に選ぶことにより、信号光波長λs （λs1，λs2，…）
を含むようにラマン増幅帯域を広帯域化することができ
る。これにより、所要の信号伝送帯域において広帯域に
光ファイバ伝送路損失を補償することができる。
ように各励起光波長に対するラマン増幅帯域２１，２２
は、ほぼλp1とλp2の波長差に対応する異なった波長帯
に形成される。光ファイバ伝送路１１のラマン増幅帯域
２３は、各励起光波長対応のラマン増幅帯域２１，２２
を合成したものとなる。したがって、λp1とλp2を適当
に選ぶことにより、信号光波長λs （λs1，λs2，…）
を含むようにラマン増幅帯域を広帯域化することができ
る。これにより、所要の信号伝送帯域において広帯域に
光ファイバ伝送路損失を補償することができる。
【０００９】なお、このような光増幅伝送システムを１
区間とし、それらを縦続に接続することにより長距離伝
送システムを構成することができる。この場合でも、各
励起光源の波長および光出力を調整することにより、各
区間ごとに実現したラマン増幅帯域の広帯域性を維持す
ることが可能である。これにより、広帯域な信号光を長
距離伝送することができる。
区間とし、それらを縦続に接続することにより長距離伝
送システムを構成することができる。この場合でも、各
励起光源の波長および光出力を調整することにより、各
区間ごとに実現したラマン増幅帯域の広帯域性を維持す
ることが可能である。これにより、広帯域な信号光を長
距離伝送することができる。
【００１０】図３は、第１の実施形態における励起光お
よびラマン増幅帯域の測定例を示す。(a) は、励起光ス
ペクトルを示し、励起光波長λp1，λp2の中心波長がそ
れぞれ1446ｎｍ，1490ｎｍである。(b) は、ラマン増幅
スペクトルを示す。励起光波長λp1に対するラマン増幅
スペクトル３１は、ピーク波長が1538ｎｍで１dB利得帯
域幅が29.4ｎｍである。一方、励起光波長λp2に対する
ラマン増幅スペクトル３２は、ピーク波長1586ｎｍで１
dB利得帯域幅が39.2ｎｍである。この２つの励起光を同
時に入力したときのラマン増幅スペクトル３３は、ピー
ク波長が1555ｎｍで１dB利得帯域幅が71.8ｎｍであり、
利得帯域幅の大幅な増加とスペクトル特性の制御が実現
されていることがわかる。
よびラマン増幅帯域の測定例を示す。(a) は、励起光ス
ペクトルを示し、励起光波長λp1，λp2の中心波長がそ
れぞれ1446ｎｍ，1490ｎｍである。(b) は、ラマン増幅
スペクトルを示す。励起光波長λp1に対するラマン増幅
スペクトル３１は、ピーク波長が1538ｎｍで１dB利得帯
域幅が29.4ｎｍである。一方、励起光波長λp2に対する
ラマン増幅スペクトル３２は、ピーク波長1586ｎｍで１
dB利得帯域幅が39.2ｎｍである。この２つの励起光を同
時に入力したときのラマン増幅スペクトル３３は、ピー
ク波長が1555ｎｍで１dB利得帯域幅が71.8ｎｍであり、
利得帯域幅の大幅な増加とスペクトル特性の制御が実現
されていることがわかる。
【００１１】（第２の実施形態）図４は、本発明の光増
幅伝送システムの第２の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、波長λp1，λp2の励起光を合波してから光ファ
イバ伝送路１１に入力するところにある。励起光源１３
−１，１３−２からそれぞれ出力される波長λp1，λp2
の励起光は波長合成カプラ１２−３で合波され、波長合
成カプラ１２−４を介して光ファイバ伝送路１１の一端
から入力される。ここで、波長合成カプラ１２−３は、
励起光波長λp1，λp2を損失なく合成できる特性を有す
る。波長合成カプラ１２−４は、信号光波長λs と励起
光波長λp1，λp2とを損失なく合成できる特性を有す
る。本構成では、信号光の伝送路中に挿入される波長合
成カプラが１つになるので、第１の実施形態に比べて伝
送路中の損失を低減できる効果がある。
幅伝送システムの第２の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、波長λp1，λp2の励起光を合波してから光ファ
イバ伝送路１１に入力するところにある。励起光源１３
−１，１３−２からそれぞれ出力される波長λp1，λp2
の励起光は波長合成カプラ１２−３で合波され、波長合
成カプラ１２−４を介して光ファイバ伝送路１１の一端
から入力される。ここで、波長合成カプラ１２−３は、
励起光波長λp1，λp2を損失なく合成できる特性を有す
る。波長合成カプラ１２−４は、信号光波長λs と励起
光波長λp1，λp2とを損失なく合成できる特性を有す
る。本構成では、信号光の伝送路中に挿入される波長合
成カプラが１つになるので、第１の実施形態に比べて伝
送路中の損失を低減できる効果がある。
【００１２】（第３の実施形態）図５は、本発明の光増
幅伝送システムの第３の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、波長λp1，λp2の励起光を合波する手段として
偏波合成カプラ１４を用い、合波された励起光を光ファ
イバ伝送路１１に入力するところにある。
幅伝送システムの第３の実施形態を示す。本実施形態の
特徴は、波長λp1，λp2の励起光を合波する手段として
偏波合成カプラ１４を用い、合波された励起光を光ファ
イバ伝送路１１に入力するところにある。
【００１３】励起光源１３−１，１３−２からそれぞれ
出力される波長λp1，λp2の励起光は、それぞれ所定の
偏波状態で偏波合成カプラ１４に入力されて偏波合成さ
れ、さらに波長合成カプラ１２−４を介して光ファイバ
伝送路１１の一端から入力される。ここで、励起光源１
３−１，１３−２は単一偏波の励起光を出力し、偏波合
成カプラ１４に空間系または偏波保持ファイバを介して
接続する。波長合成カプラ１２−４は、信号光波長λs
と励起光波長λp1，λp2とを損失なく合成できる特性を
有する。本構成でも、信号光の伝送路中に挿入される波
長合成カプラが１つになるので、第１の実施形態に比べ
て伝送路中の損失を低減できる効果がある。
出力される波長λp1，λp2の励起光は、それぞれ所定の
偏波状態で偏波合成カプラ１４に入力されて偏波合成さ
れ、さらに波長合成カプラ１２−４を介して光ファイバ
伝送路１１の一端から入力される。ここで、励起光源１
３−１，１３−２は単一偏波の励起光を出力し、偏波合
成カプラ１４に空間系または偏波保持ファイバを介して
接続する。波長合成カプラ１２−４は、信号光波長λs
と励起光波長λp1，λp2とを損失なく合成できる特性を
有する。本構成でも、信号光の伝送路中に挿入される波
長合成カプラが１つになるので、第１の実施形態に比べ
て伝送路中の損失を低減できる効果がある。
【００１４】なお、以上の実施形態では２波長の励起光
を用いる例を示した。３波長以上の励起光を用いる場合
には、第１の実施形態と第２または第３の実施形態を組
み合わせることにより実現できる。例えば３波長の励起
光を用いる場合には、光ファイバ伝送路の一端から波長
λp1の励起光を入力し、他端から波長λp2，λp3の励起
光の入力する。あるいは、第２または第３の実施形態に
おいて、３波長以上を合波できる波長合成カプラまたは
偏波合成カプラを用いればよい。
を用いる例を示した。３波長以上の励起光を用いる場合
には、第１の実施形態と第２または第３の実施形態を組
み合わせることにより実現できる。例えば３波長の励起
光を用いる場合には、光ファイバ伝送路の一端から波長
λp1の励起光を入力し、他端から波長λp2，λp3の励起
光の入力する。あるいは、第２または第３の実施形態に
おいて、３波長以上を合波できる波長合成カプラまたは
偏波合成カプラを用いればよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅伝
送システムは、光ファイバ伝送路に複数の波長の励起光
を入力することによりラマン増幅帯域を拡大し、結果と
して信号伝送帯域を拡大することができる。これによ
り、光増幅伝送システムにおける信号伝送容量を大幅に
増大させることができる。
送システムは、光ファイバ伝送路に複数の波長の励起光
を入力することによりラマン増幅帯域を拡大し、結果と
して信号伝送帯域を拡大することができる。これによ
り、光増幅伝送システムにおける信号伝送容量を大幅に
増大させることができる。
【図１】本発明の光増幅伝送システムの第１の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】本発明による励起光とラマン増幅帯域の関係を
示す図。
示す図。
【図３】第１の実施形態における励起光およびラマン増
幅帯域の測定例を示す図。
幅帯域の測定例を示す図。
【図４】本発明の光増幅伝送システムの第２の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図５】本発明の光増幅伝送システムの第３の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図６】従来の光増幅伝送システムの構成例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図７】従来の光増幅伝送システムのラマン増幅帯域を
示す図。
示す図。
１１ 光ファイバ伝送路 １２ 波長合成カプラ １３ 励起光源 １４ 偏波合成カプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06
Claims (2)
- 【請求項１】 光ファイバ伝送路に励起光を入力し、そ
のラマン増幅効果により光ファイバ伝送路における信号
光損失を補償する光増幅伝送システムにおいて、 各励起光波長に対するラマン増幅帯域が前記信号光波長
のすべてを含むように設定された複数の波長の励起光を
出力する励起光源と、 前記複数の波長の励起光を前記光ファイバ伝送路に入力
する結合手段とを備えたことを特徴とする光増幅伝送シ
ステム。 - 【請求項２】 結合手段は、光ファイバ伝送路の両端か
らそれぞれ異なる波長の励起光を入力する手段、異なる
波長の励起光を波長合成カプラを用いて合成してから光
ファイバ伝送路に入力する手段、異なる波長の励起光を
偏波合成カプラを用いて合成してから光ファイバ伝送路
に入力する手段の少なくとも１つの手段を用いて構成さ
れたことを特徴とする請求項１に記載の光増幅伝送シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232376A JPH1073852A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 光増幅伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232376A JPH1073852A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 光増幅伝送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073852A true JPH1073852A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16938267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8232376A Pending JPH1073852A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 光増幅伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1073852A (ja) |
Cited By (18)
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-
1996
- 1996-09-02 JP JP8232376A patent/JPH1073852A/ja active Pending
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