JPS5911044A - 光伝送方式 - Google Patents
光伝送方式Info
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- JPS5911044A JPS5911044A JP57120809A JP12080982A JPS5911044A JP S5911044 A JPS5911044 A JP S5911044A JP 57120809 A JP57120809 A JP 57120809A JP 12080982 A JP12080982 A JP 12080982A JP S5911044 A JPS5911044 A JP S5911044A
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- light
- optical
- fiber
- signal
- amplification
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
- H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Lasers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光ファイバの非線形光学効果による光増幅作
用を用いた光伝送方式に関するものである。
用を用いた光伝送方式に関するものである。
〈従来技術〉
従来報告されている光フアイバ中の非線形光学効果を用
いた光増幅作用は、光をｔ気伯号に変換せずＩＮ、接増
幅することを目的とし、卸に電気信号中継器を光信号中
継器とするものであった。このだめ山気イ６号への鎚換
はなくなったものの中継器を用いる点では俊わらなかっ
た。例えば第１図に示すように３Ｙ； ４に号もしくは
光信号発生源１１よシの光信号はレンズ１２、反射鏡１
３ａ 、１３ｂなどによ９合波器１４に入射される。一
方、光フアイバ中に増幅作用を発生させるだめの高山カ
レーザブｒ、源１５よシの高出力励起光も反射＠１３Ｃ
により合波器１４に入射されて信号光と励起光とが混合
される。この混合光はレンズ１６により中継器の内部に
挿入されている光増幅用ファイバ１７の一端に入射され
る。ファイバ１７の他端よりの光ｔまレンズ１８よシ出
射される。
いた光増幅作用は、光をｔ気伯号に変換せずＩＮ、接増
幅することを目的とし、卸に電気信号中継器を光信号中
継器とするものであった。このだめ山気イ６号への鎚換
はなくなったものの中継器を用いる点では俊わらなかっ
た。例えば第１図に示すように３Ｙ； ４に号もしくは
光信号発生源１１よシの光信号はレンズ１２、反射鏡１
３ａ 、１３ｂなどによ９合波器１４に入射される。一
方、光フアイバ中に増幅作用を発生させるだめの高山カ
レーザブｒ、源１５よシの高出力励起光も反射＠１３Ｃ
により合波器１４に入射されて信号光と励起光とが混合
される。この混合光はレンズ１６により中継器の内部に
挿入されている光増幅用ファイバ１７の一端に入射され
る。ファイバ１７の他端よりの光ｔまレンズ１８よシ出
射される。
このように中細・器内の光フアイバ１７内で増幅を行う
ため中継器は不可欠であった。また光フアイバ１７中の
非線形−５ｕ♀効果としてラマン効果、４光子混合効果
を用いるが、その出力光＃ｉ総べて出射！１１１側に集
まってしまう。このため増幅された信号の他に１次スト
ークス、２次ストークス、３次ストークス等、及び反ス
トークス光が混在し、著しく ｉ＋ｔｉ鮎品質全品質さ
せる欠点があった。
ため中継器は不可欠であった。また光フアイバ１７中の
非線形−５ｕ♀効果としてラマン効果、４光子混合効果
を用いるが、その出力光＃ｉ総べて出射！１１１側に集
まってしまう。このため増幅された信号の他に１次スト
ークス、２次ストークス、３次ストークス等、及び反ス
トークス光が混在し、著しく ｉ＋ｔｉ鮎品質全品質さ
せる欠点があった。
また、取釉な点として増幅利得は光入力に比例するが、
励起光もファイバの長手方向に沿って減衰するため、光
（１号の減衰方向と増幅度の減少方向とが一致すること
になり、有効な光の増幅が光ファイバの一部にしか発生
し々い欠点があった。
励起光もファイバの長手方向に沿って減衰するため、光
（１号の減衰方向と増幅度の減少方向とが一致すること
になり、有効な光の増幅が光ファイバの一部にしか発生
し々い欠点があった。
光増幅用光ファイバを光伝送路とは別に必すとし、複雑
な構成となっていた。
な構成となっていた。
〈発明の蛸、要〉
この発明の目的は信号光と励起光、その他の不敦光との
分離が容易でＳ／Ｈのよい信号光を得ることができ、長
距離伝送を可能と１〜２、かつ構成もｍｉ単な光伝送方
式を提供することにある。
分離が容易でＳ／Ｈのよい信号光を得ることができ、長
距離伝送を可能と１〜２、かつ構成もｍｉ単な光伝送方
式を提供することにある。
この発明によれば光中紀、器に必借な増幅用元ファイバ
を用いず、励起光を光伝送用ファイバにその出力炸から
直接入射し、伝送用）゛１．ファイバ中の非糾形光学効
果を用いて伝送路を活性化し、伝送用元ファイバ中の減
衰した光信号を光増幅する。
を用いず、励起光を光伝送用ファイバにその出力炸から
直接入射し、伝送用）゛１．ファイバ中の非糾形光学効
果を用いて伝送路を活性化し、伝送用元ファイバ中の減
衰した光信号を光増幅する。
〈実施例〉
年２ ＩＡはこの発明の実施例を示し、光信号もしくは
光信号発生用光源１１からの１６号光はレンズ１２、元
アイソレータ１９、反射鏡１３ａを通じで分光器１４ａ
に入射され、分光器１４ａよシの−）’ｆ； Ｌｌレン
ズ１６を通じて光伝送用−］；ファイバケーブル２１の
一端に入射される。プロファイバケーブル２１の他端よ
りの光はレンズ２２、分光器２３を辿して受光器１４ｂ
へ入射される。一方、高山カレーザ光称１５よりの励起
光は分光器１４ｂルンズ２２を通じて光フアイバケーブ
ル２１の他！４ｊｉ！に入射される。
光信号発生用光源１１からの１６号光はレンズ１２、元
アイソレータ１９、反射鏡１３ａを通じで分光器１４ａ
に入射され、分光器１４ａよシの−）’ｆ； Ｌｌレン
ズ１６を通じて光伝送用−］；ファイバケーブル２１の
一端に入射される。プロファイバケーブル２１の他端よ
りの光はレンズ２２、分光器２３を辿して受光器１４ｂ
へ入射される。一方、高山カレーザ光称１５よりの励起
光は分光器１４ｂルンズ２２を通じて光フアイバケーブ
ル２１の他！４ｊｉ！に入射される。
この伝送方式翰、次のように動作１゛る。高出力レーザ
光源１５の出力励起光は分波器１４ｂの表面で全反射さ
れ、光フアイバケーブル２１に入射する。この励起光に
よシ増幅媒質を光ケーブル２１中に形成させておく。一
方、光源１１からの信号光は片端から光フアイバケーブ
ル２１に入射され、減衰しながら伝搬していく。光（Ｆ
ｔ号がかなシ減衰した場所にちょうど光の増幅媒質を光
フアイバケーブル２１により形成しておくと、一度減衰
した光は中紺器なしに増幅され、伝送距離が拡大される
。伝送を完了した光（Ｍ号は分波器１４ｂによシ全透過
されて受光器２４に入り伝送全完了する。
光源１５の出力励起光は分波器１４ｂの表面で全反射さ
れ、光フアイバケーブル２１に入射する。この励起光に
よシ増幅媒質を光ケーブル２１中に形成させておく。一
方、光源１１からの信号光は片端から光フアイバケーブ
ル２１に入射され、減衰しながら伝搬していく。光（Ｆ
ｔ号がかなシ減衰した場所にちょうど光の増幅媒質を光
フアイバケーブル２１により形成しておくと、一度減衰
した光は中紺器なしに増幅され、伝送距離が拡大される
。伝送を完了した光（Ｍ号は分波器１４ｂによシ全透過
されて受光器２４に入り伝送全完了する。
光フアイバケーブル２１に光のＪ？１幅媒質を形成する
方法には２稙類がある。（１）は４光子混合を用いる方
法であり、（２）は肪導ラマンを用いる方法である。
方法には２稙類がある。（１）は４光子混合を用いる方
法であり、（２）は肪導ラマンを用いる方法である。
４光子混合増幅方式
励起光の波数ベクトルを人ｐ、Ｊ￥７幅すべき信号光の
波数ベクトルをに８とし、Ｋｐとに８との混合によって
生ずる反ストークス光の波数ベクトルをλｉとすると、
位相整合条件から、 ２人ｐ−（六８＋Ｉ（ｉ ）＝Ｏ（１１を満足する。ま
た、励起光、信号光、反ストークス光の角周波数をそれ
ぞれωｐ＋ ０３ Ｂ ＋ωｉとするとエネルギ保存則
から次式が成立つ。
波数ベクトルをに８とし、Ｋｐとに８との混合によって
生ずる反ストークス光の波数ベクトルをλｉとすると、
位相整合条件から、 ２人ｐ−（六８＋Ｉ（ｉ ）＝Ｏ（１１を満足する。ま
た、励起光、信号光、反ストークス光の角周波数をそれ
ぞれωｐ＋ ０３ Ｂ ＋ωｉとするとエネルギ保存則
から次式が成立つ。
２ωｐ＝ω８＋ωｌ （２）
これら式（１）と（２）の条件を満たｔためには、光フ
アイバケーブル２１の材料分散を構造分散で打ち消し、
零分散となる領域にある必すがある。
これら式（１）と（２）の条件を満たｔためには、光フ
アイバケーブル２１の材料分散を構造分散で打ち消し、
零分散となる領域にある必すがある。
即３図に石英系単一モード５Ｙ；ファイバに対する位相
整合の計灼結果を示す。この場合光ファイバのコア径８
．５μｍ１励起光の波長λｐは１．３２μｍ１比屈折率
差へ＝０．５％であり、構造分散を破線２５拐料分散を
″一点破線２６、全体の導波路分散を実糾２７でそれぞ
れ示した。横軸は励起光からの周波数のずれ△ν”ｌ：
’ ｃｍ で示し、縦軸に分散の大きさΔｋを礎 で
示しである４、 この図によると、励起光からの周波数のずれ△νが小さ
い間は当然位相条件は整合しているが、△νが大きくな
るにつれて位相整合からずれ、やがてＭで示した周波数
のずれの波長において再び位相整合か起こる。その周波
数のずれ△νＵ、約７００ｃｍ’である。従って第２図
の光源１５に波長１．３２μｍのものを用いると、信号
光としては１．４５μｍの光を用いれは、位相整合がと
れ、４光子混合の発生条件が整う。
整合の計灼結果を示す。この場合光ファイバのコア径８
．５μｍ１励起光の波長λｐは１．３２μｍ１比屈折率
差へ＝０．５％であり、構造分散を破線２５拐料分散を
″一点破線２６、全体の導波路分散を実糾２７でそれぞ
れ示した。横軸は励起光からの周波数のずれ△ν”ｌ：
’ ｃｍ で示し、縦軸に分散の大きさΔｋを礎 で
示しである４、 この図によると、励起光からの周波数のずれ△νが小さ
い間は当然位相条件は整合しているが、△νが大きくな
るにつれて位相整合からずれ、やがてＭで示した周波数
のずれの波長において再び位相整合か起こる。その周波
数のずれ△νＵ、約７００ｃｍ’である。従って第２図
の光源１５に波長１．３２μｍのものを用いると、信号
光としては１．４５μｍの光を用いれは、位相整合がと
れ、４光子混合の発生条件が整う。
第４図Ａに示すようＫｔｌラマンを抑制しておき、そこ
に波長λ８の信号光を反対側から入射すると、４光子混
合における増幅作用により、第４図Ｂに示すように信号
光が増幅されて出力として取り出すことができる。Ｊｌ
は波長λｐの励起光と波長λＢの信号光とによυ生じた
反ストークス光の波長を示す。
に波長λ８の信号光を反対側から入射すると、４光子混
合における増幅作用により、第４図Ｂに示すように信号
光が増幅されて出力として取り出すことができる。Ｊｌ
は波長λｐの励起光と波長λＢの信号光とによυ生じた
反ストークス光の波長を示す。
以上は４光子混合の一例であるが、位相整合は尤ファイ
バのコア径、比ル（折率差、Ｊり起光の波長及び信号光
との組み合わせにより幅広く変えることができ、波長１
μｍ〜１．６μｍの間の光増幅が可能である。通常のコ
ア径１０μｍ１△＝０．２％の光ファイバでは零分散Ｖ
ｉ１．３μｍ付近にあるため、信号光として半導体レー
ザの１．３２μｍ１高出力光源１５として１．３２μｍ
ＹＡＧレーザの組み合わせでも光の増幅が可能である。
バのコア径、比ル（折率差、Ｊり起光の波長及び信号光
との組み合わせにより幅広く変えることができ、波長１
μｍ〜１．６μｍの間の光増幅が可能である。通常のコ
ア径１０μｍ１△＝０．２％の光ファイバでは零分散Ｖ
ｉ１．３μｍ付近にあるため、信号光として半導体レー
ザの１．３２μｍ１高出力光源１５として１．３２μｍ
ＹＡＧレーザの組み合わせでも光の増幅が可能である。
一般に４光子混合方式では位相整合条件が光フアイバパ
ラメータに著しく依存するだめ、光フアイバケーブル２
１の長手方向数１００ｍに亘ってこの条件を満足させる
ことが難しいことがある。これを解決する方法として（
２）の誘導ラマン珀幅を用いる方式がある。
ラメータに著しく依存するだめ、光フアイバケーブル２
１の長手方向数１００ｍに亘ってこの条件を満足させる
ことが難しいことがある。これを解決する方法として（
２）の誘導ラマン珀幅を用いる方式がある。
おり、励起光に対して光フアイバ中の主成分であるＳｔ
Ｏ＋の光フォノンのビートによ’） 、約４６０ｔｙｎ
−’の周波数シフト間隔で第１ストークス光、第２゜４
１．３の順にストークス光が発生ずる。この場合、スト
ークス光と励起光及び反ストークス光との間に位相整合
が整えは、反ストークス光が発生する。
Ｏ＋の光フォノンのビートによ’） 、約４６０ｔｙｎ
−’の周波数シフト間隔で第１ストークス光、第２゜４
１．３の順にストークス光が発生ずる。この場合、スト
ークス光と励起光及び反ストークス光との間に位相整合
が整えは、反ストークス光が発生する。
第５図に示すように波長１．０６μｍ Ｙ Ａ Ｑレー
ザでＪｌ）Ｊｌ起した通常の単一モード光ファイバの誘
導散乱スペクトルにおいてｔ、ｊ、１．３μｍ ’？６
は零分散領」１−）になるため、利得の高い連続スペク
トルを有する。そこで４４２図中の光源１１として１．
３μｍ半ハイ休レ体し奮用い、増幅媒質形成用高出力レ
ーザ１５として１．０６μ）ｎ Ｙ Ａ Ｇレーザを用
いると、光フアイバケーブル２１の長手方向に亘っであ
る長さの間に、１．３μｍにとって光増幅領域となる堝
７フ［が存在することになる。その様子を第６図に示す
。即ち、逆側Ｐから光フアイバクープル２１に入射した
強力な１．（１６μｍ励起九励起光自身で第１ストーク
ス１．１２μｍ１第２ストークス１．１８μｍＸ第３ス
トークス（１，２４μｍ）、・・―と波長変換をくり返
しながら１．３μｒｎ帯に変換されていく。図中、斜線
で示した部分に１．３μｍ増幅媒り［２１ａが形成され
る。Ｓ端からつしファイバケーブル２１に入射し、減衰
しながら伝搬してきた１、３μｍ信号光は斜線部分のフ
ァイバケーブル２１ａにおいて増幅されてＰ端に出力さ
れることになる。
ザでＪｌ）Ｊｌ起した通常の単一モード光ファイバの誘
導散乱スペクトルにおいてｔ、ｊ、１．３μｍ ’？６
は零分散領」１−）になるため、利得の高い連続スペク
トルを有する。そこで４４２図中の光源１１として１．
３μｍ半ハイ休レ体し奮用い、増幅媒質形成用高出力レ
ーザ１５として１．０６μ）ｎ Ｙ Ａ Ｇレーザを用
いると、光フアイバケーブル２１の長手方向に亘っであ
る長さの間に、１．３μｍにとって光増幅領域となる堝
７フ［が存在することになる。その様子を第６図に示す
。即ち、逆側Ｐから光フアイバクープル２１に入射した
強力な１．（１６μｍ励起九励起光自身で第１ストーク
ス１．１２μｍ１第２ストークス１．１８μｍＸ第３ス
トークス（１，２４μｍ）、・・―と波長変換をくり返
しながら１．３μｒｎ帯に変換されていく。図中、斜線
で示した部分に１．３μｍ増幅媒り［２１ａが形成され
る。Ｓ端からつしファイバケーブル２１に入射し、減衰
しながら伝搬してきた１、３μｍ信号光は斜線部分のフ
ァイバケーブル２１ａにおいて増幅されてＰ端に出力さ
れることになる。
このとき励起光はＰ端から入射し、信号光とは逆方向に
進行するだめ、信号光にＶまそれらが雑音として含まれ
ず通話品質の良好な長中継距離伝送方式が可能となる。
進行するだめ、信号光にＶまそれらが雑音として含まれ
ず通話品質の良好な長中継距離伝送方式が可能となる。
１．３μｍ増幅媒質２１ａのファイバケーブル２１中の
位Ｗｔ、は、励起光の入射パワーによシ制御することが
ｏＪ能である。第７図Ａに示すように入射パワーが強い
ときにＶｉｍ、 ＠に波長変換が生ずるため比較的励起
光の入射端Ｐに近い場所に１．３ ｔｉ ｍ増幅媒質２
１ａが発生し、励起光のパワーが弱くなるにつれて第７
図Ｂ、Ｃに示すように入射端Ｐから離れた場所に増幅媒
質２１ａが形成される。そこで長い距離に亘って増幅媒
質２１ａを作るために入射パルスを−ψ振幅のパルス列
ではなく、第７図に示すような指数関数的に振幅が変化
することを繰り返すパルス列とすると、より有効に信号
ブしを壇１１１できる。このときパルス列の第１パルス
の入射ピークパワーｉｊ、１００〜３００Ｗで充分であ
る。
位Ｗｔ、は、励起光の入射パワーによシ制御することが
ｏＪ能である。第７図Ａに示すように入射パワーが強い
ときにＶｉｍ、 ＠に波長変換が生ずるため比較的励起
光の入射端Ｐに近い場所に１．３ ｔｉ ｍ増幅媒質２
１ａが発生し、励起光のパワーが弱くなるにつれて第７
図Ｂ、Ｃに示すように入射端Ｐから離れた場所に増幅媒
質２１ａが形成される。そこで長い距離に亘って増幅媒
質２１ａを作るために入射パルスを−ψ振幅のパルス列
ではなく、第７図に示すような指数関数的に振幅が変化
することを繰り返すパルス列とすると、より有効に信号
ブしを壇１１１できる。このときパルス列の第１パルス
の入射ピークパワーｉｊ、１００〜３００Ｗで充分であ
る。
また、Ｎ１２図の増幅媒質形成用線出力レーザ光臨］５
には波長の異なる複数のレーザを用いてもよい。ｔりえ
げ１．３２μｍＹＡＧレーザと１．０６ ｔｓｍＹ Ａ
Ｇレーザを用いると、励起光入射端Ｐから近い領域で
は１．３２μｍ光により（弱いラマン及び４光子混合）
、遠距離では１．０６μｍ光（強いラマン）とによシ長
い距離に亘って１．３μｍｎ帯の増幅媒質が形成できる
。
には波長の異なる複数のレーザを用いてもよい。ｔりえ
げ１．３２μｍＹＡＧレーザと１．０６ ｔｓｍＹ Ａ
Ｇレーザを用いると、励起光入射端Ｐから近い領域で
は１．３２μｍ光により（弱いラマン及び４光子混合）
、遠距離では１．０６μｍ光（強いラマン）とによシ長
い距離に亘って１．３μｍｎ帯の増幅媒質が形成できる
。
中相、距離
次に中継距離がどの程度拡大されるかについて以下に述
べる。第８図に示すように元ファイバ中での増幅ＩＷ＋
′：Ｌ入力信号光強度■８によって異なるがおよそ１０
Ｗ程度のパワーにまで増幅する。ことができる。そこで
、単一モードファイバの１．３μｍでの光損失をＱ、
５ ｄ 、３ ／Ｋｍとすると、１０ｍＷの信号光に対
して、それが減衰して０．１ｍＷになるには４０−伝搬
できる。その０．１ ｍ Ｗに減衰する場Ｔ５ｒに逆（
ｔｉｌＩ Ｐの励起光によ如増幅＃−賀２１ａを形成し
、弱くなった（ｓ＋３光の増幅を行うと、１０Ｗ程度ま
で増幅できる。従ってその増幅された場所から０．１
ｍ Ｗに減衰するには５０ ｄ Ｂの減衰が０丁される
ので１００ Ｋｍの中継区間の拡大を図ることができる
。゛また第７図に示したパルス変調方式を用いて長い領
域に亘って増幅媒質２１ａを形成させておくと、増幅媒
質中の信号光は減衰することなく伝搬し、増幅媒質がな
くなった場所において減衰し始めるために中継区間は１
００−以上増大する。この方式が１．５μｍ帯で実現で
きるならば、その波長での損失を０．２〜０．３ ｄ
Ｂ ／ Ｋｍとすると１７０〜２５０ Ｋｍの中継区間
の拡大が期待できる、。
べる。第８図に示すように元ファイバ中での増幅ＩＷ＋
′：Ｌ入力信号光強度■８によって異なるがおよそ１０
Ｗ程度のパワーにまで増幅する。ことができる。そこで
、単一モードファイバの１．３μｍでの光損失をＱ、
５ ｄ 、３ ／Ｋｍとすると、１０ｍＷの信号光に対
して、それが減衰して０．１ｍＷになるには４０−伝搬
できる。その０．１ ｍ Ｗに減衰する場Ｔ５ｒに逆（
ｔｉｌＩ Ｐの励起光によ如増幅＃−賀２１ａを形成し
、弱くなった（ｓ＋３光の増幅を行うと、１０Ｗ程度ま
で増幅できる。従ってその増幅された場所から０．１
ｍ Ｗに減衰するには５０ ｄ Ｂの減衰が０丁される
ので１００ Ｋｍの中継区間の拡大を図ることができる
。゛また第７図に示したパルス変調方式を用いて長い領
域に亘って増幅媒質２１ａを形成させておくと、増幅媒
質中の信号光は減衰することなく伝搬し、増幅媒質がな
くなった場所において減衰し始めるために中継区間は１
００−以上増大する。この方式が１．５μｍ帯で実現で
きるならば、その波長での損失を０．２〜０．３ ｄ
Ｂ ／ Ｋｍとすると１７０〜２５０ Ｋｍの中継区間
の拡大が期待できる、。
光源１１として１．３２μｍＹＡＧレーザを用いると信
号光強度は約３０ｄＢ増加するため、中継間隔は全体と
して２００ Ｋｍがとれる。まだ光源１１として高出力
な１．５３μｍＥｒ レーザを用いるとさらに中継距離
は拡大される。
号光強度は約３０ｄＢ増加するため、中継間隔は全体と
して２００ Ｋｍがとれる。まだ光源１１として高出力
な１．５３μｍＥｒ レーザを用いるとさらに中継距離
は拡大される。
即、９図をよとの範明を多中継に適用した場合の一１同
を示す。光伝送用光弁１１からの信号光は中継区間３１
で、レーザ″Ａ：源１５よりの逆方向に伝搬するＤｊ、
’Ｊ起光に、より増幅はれなから九ファイバケーブル２
１を伝搬し７、分波器１４ｂを通肉して次の中継区間の
光フアイバケーブル２１’に入シ、レーザ光源１５°の
逆に伝搬する励起光により増幅されながらクープル２１
’を伝搬し、分波器１４ｂ′を通過して次の中継区を（
入る。このようにして第２図に示した方式を初数組み合
わせると、中継区間の大幅な拡大だ実現できる。ｔｌ）
９図中の信号光源１１は光源１１からの光を４１号σｑ
＜ １ Ｉ Ｃからの？ｌｉ、気佃月により元変調恰１
１ｂで変トしてイａ号光とし７て送出するようｅ（−シ
た場合である。壕だ第１０図に示すようにつＩ、ファイ
バケーブル２１の一部ＫｆｉｌＯ１、〜数１． Ｏｍ
４’ａ度の短尺で光増幅度の大きい液体コアファイバ２
１ｂを挿入すると、レーザ光源１５として低い励起入力
でしかも石英系光ファイバに比べてんい１１・１幅度が
’４！７られるたり、中帆距熱の拡大が有効に行なえる
。
を示す。光伝送用光弁１１からの信号光は中継区間３１
で、レーザ″Ａ：源１５よりの逆方向に伝搬するＤｊ、
’Ｊ起光に、より増幅はれなから九ファイバケーブル２
１を伝搬し７、分波器１４ｂを通肉して次の中継区間の
光フアイバケーブル２１’に入シ、レーザ光源１５°の
逆に伝搬する励起光により増幅されながらクープル２１
’を伝搬し、分波器１４ｂ′を通過して次の中継区を（
入る。このようにして第２図に示した方式を初数組み合
わせると、中継区間の大幅な拡大だ実現できる。ｔｌ）
９図中の信号光源１１は光源１１からの光を４１号σｑ
＜ １ Ｉ Ｃからの？ｌｉ、気佃月により元変調恰１
１ｂで変トしてイａ号光とし７て送出するようｅ（−シ
た場合である。壕だ第１０図に示すようにつＩ、ファイ
バケーブル２１の一部ＫｆｉｌＯ１、〜数１． Ｏｍ
４’ａ度の短尺で光増幅度の大きい液体コアファイバ２
１ｂを挿入すると、レーザ光源１５として低い励起入力
でしかも石英系光ファイバに比べてんい１１・１幅度が
’４！７られるたり、中帆距熱の拡大が有効に行なえる
。
〈効 果〉
以上説明したように、この発明によれは今まで実現でき
なかった１ ００ Ｋｍ以上の長距離光伝送が光フアイ
バ中の非線形光学効果による増幅作用により実現できる
１、またこの発明方式は信号光の入射端とは逆側から、
増幅作用を元手させるための励起光を注入するだめ、信
号光のＳ／Ｎ比が高く、（ｌＬ来の増幅方式に比べて非
常に優ｉ］ている。史に必要に応じて励起光のパルスの
強さを変調することにより、光ファイバの長手方向に亘
って広範囲に増幅媒質を形成できる利点がある。
なかった１ ００ Ｋｍ以上の長距離光伝送が光フアイ
バ中の非線形光学効果による増幅作用により実現できる
１、またこの発明方式は信号光の入射端とは逆側から、
増幅作用を元手させるための励起光を注入するだめ、信
号光のＳ／Ｎ比が高く、（ｌＬ来の増幅方式に比べて非
常に優ｉ］ている。史に必要に応じて励起光のパルスの
強さを変調することにより、光ファイバの長手方向に亘
って広範囲に増幅媒質を形成できる利点がある。
第１図は従来の光中継方式における光増幅方法を示す構
成図、第２図はこの発明の光伝送方式の一例を示す構成
図、小３図は却−モード光ファイバ中の位相整合条件を
示すだめの分散特性図、第４図は４光子混合方式による
この発明の実施例の動作を説明するだめの信号波長、励
起光波長などを示す図、第５図は単一モード光ファイバ
中の誘導散丸スペクトルを示す図、第６図）：ｉ銹導ラ
マン散乱を用いたこの発明の実施例の動作を示す図、絹
７１ｙＩはう゛１．ファイバ中のラマン光増幅距静をフ
ァイバのｐ＝手方向に亘って長く形成するために、入’
Ｊ、ｔ ｊＹ；パワーを強に一変調している実施例を示
す図、第８１’ｉ＋はブしファイバ中の光増幅度を示す
図、第９図仁ｊ、この発明を多段中継伝送方式に適用し
た例を示を構成図、第１０図ｄ光ファイバの一部に元増
幅用として液体コブファイバを挿入し、中継区間の拡大
を図る構成例を示す図である。 １１：光信号もしくｄ、伝送用光イ＾号発生掠、１４．
１４ａ、１４ｂ：分波器、１５ ： ＆Ｉ’；増幅媒賀
形成用レーザ光源、１９：光アイソレータ、２１ニブＣ
伝送力式用光ファイバ、２４：受光器。 特ｆｆ出岬人 日本電信電話公社
成図、第２図はこの発明の光伝送方式の一例を示す構成
図、小３図は却−モード光ファイバ中の位相整合条件を
示すだめの分散特性図、第４図は４光子混合方式による
この発明の実施例の動作を説明するだめの信号波長、励
起光波長などを示す図、第５図は単一モード光ファイバ
中の誘導散丸スペクトルを示す図、第６図）：ｉ銹導ラ
マン散乱を用いたこの発明の実施例の動作を示す図、絹
７１ｙＩはう゛１．ファイバ中のラマン光増幅距静をフ
ァイバのｐ＝手方向に亘って長く形成するために、入’
Ｊ、ｔ ｊＹ；パワーを強に一変調している実施例を示
す図、第８１’ｉ＋はブしファイバ中の光増幅度を示す
図、第９図仁ｊ、この発明を多段中継伝送方式に適用し
た例を示を構成図、第１０図ｄ光ファイバの一部に元増
幅用として液体コブファイバを挿入し、中継区間の拡大
を図る構成例を示す図である。 １１：光信号もしくｄ、伝送用光イ＾号発生掠、１４．
１４ａ、１４ｂ：分波器、１５ ： ＆Ｉ’；増幅媒賀
形成用レーザ光源、１９：光アイソレータ、２１ニブＣ
伝送力式用光ファイバ、２４：受光器。 特ｆｆ出岬人 日本電信電話公社
Claims (1)
- （１）光ファイバを伝送路とする光通信において、光イ
ト１号出力端から光信号入射端にむけて励起光をその光
ファイバに入射させ、その光ファイノ（中の非線形光学
効果による光の増幅作用を用いて伝送路の長手方向の少
なくとも一部に光が増幅できる状態を作り出し、伝搬し
てきたブＣ信号を増幅することを％徴とする光伝送方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57120809A JPS5911044A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 光伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57120809A JPS5911044A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 光伝送方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5911044A true JPS5911044A (ja) | 1984-01-20 |
| JPS6151438B2 JPS6151438B2 (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=14795507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57120809A Granted JPS5911044A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 光伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911044A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0342637A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光信号増幅方式 |
-
1982
- 1982-07-12 JP JP57120809A patent/JPS5911044A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0342637A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光信号増幅方式 |
| JP2749645B2 (ja) * | 1989-07-10 | 1998-05-13 | 古河電気工業株式会社 | 光信号増幅方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6151438B2 (ja) | 1986-11-08 |
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