JPS5965828A - 光信号増幅方式 - Google Patents
光信号増幅方式Info
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- JPS5965828A JPS5965828A JP17631282A JP17631282A JPS5965828A JP S5965828 A JPS5965828 A JP S5965828A JP 17631282 A JP17631282 A JP 17631282A JP 17631282 A JP17631282 A JP 17631282A JP S5965828 A JPS5965828 A JP S5965828A
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- 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
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、通信用光信号を増幅する光信号増幅方式に関
する。特に、光ファイバの内部で生しる誘導ラマン散乱
効果を利用して、光信号を増幅する光信号増幅方式に関
する。
する。特に、光ファイバの内部で生しる誘導ラマン散乱
効果を利用して、光信号を増幅する光信号増幅方式に関
する。
一本の単一モード光ファイバに周波数Ｆｓの信号光と、
この信号光の周波数とは異なる周波数Ｆｐの振幅の大き
い励起光を同時に注入すると、Ｆｉ＝２Ｆｐ−Ｆｓ なる周波数のアイドラ光が発生し、励起光、信号光およ
びアイ１．う光の間に位相整合条件が満たされると、励
起光のエネルギーが信号光およびアイドラ光へ移行する
現象が知られている。これを四光子混合増幅現象といい
、この現象を利用した光、信号増幅器が次の文献に報告
されζいる。
この信号光の周波数とは異なる周波数Ｆｐの振幅の大き
い励起光を同時に注入すると、Ｆｉ＝２Ｆｐ−Ｆｓ なる周波数のアイドラ光が発生し、励起光、信号光およ
びアイ１．う光の間に位相整合条件が満たされると、励
起光のエネルギーが信号光およびアイドラ光へ移行する
現象が知られている。これを四光子混合増幅現象といい
、この現象を利用した光、信号増幅器が次の文献に報告
されζいる。
〔文献） Ｋ、Ｗａｓｈｊｏ ｅｔ ａｌ、 ”静ｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃ
ｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ＩｎＧａＡｓＰ Ｌ
ａ５ｅｒ Ｌｉｇｂｔ １ｎＯｐｔｉｃａｌ Ｆｉ
ｂｅｒ Ｐｕｍｐｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｌｏｗ Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｏｎ Ｒｅｇｉｏｎ ａｔ １．３ μｍ
″Ｔｏｐｉｃａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｔ＋ ０ｐｔｉ
ｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
、 Δｒｉｚｏｎａ、Ａｐｒｉｌ １３−１５＋１
９８２、 ｐｐ６０ 第１図はこの従来例増幅器の構成図である。半導体レー
ザ１は波長１．３８μｍの光信号を発生し、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ２は波長１．３２μｍの光信号を発生する。こ
の２つのレーザの出力光は、ハーフミラ−３を用いて単
−モート光ファイバ４に入射される。この光ファイバ４
の内部で上記式の周波数のアイドラ光が発生し、このア
イドラ光の振幅が半導体レーザｌの出力光より大きくな
って、帯域濾波器５を介して取り出される。この従来例
装置では、゛光ファイバ４にコア直径１１１！ｍ、高次
モードカットオフ波長１．２μｒｎ、長さ約３ Ｑ ｒ
ｎの単一モード光ファイバを使用して、ピーク出力１５
Ｗ、パルス幅０．４μｓの光パルスで励起したとき、こ
の光ファイバ４の中で約４７ｄＢ増幅され、励起光パル
スのピーク出力を３０Ｗにしたときには、約６０ｄＢの
増幅が行われることが報告されている。
ｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃ
ｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ＩｎＧａＡｓＰ Ｌ
ａ５ｅｒ Ｌｉｇｂｔ １ｎＯｐｔｉｃａｌ Ｆｉ
ｂｅｒ Ｐｕｍｐｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｌｏｗ Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｏｎ Ｒｅｇｉｏｎ ａｔ １．３ μｍ
″Ｔｏｐｉｃａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｔ＋ ０ｐｔｉ
ｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
、 Δｒｉｚｏｎａ、Ａｐｒｉｌ １３−１５＋１
９８２、 ｐｐ６０ 第１図はこの従来例増幅器の構成図である。半導体レー
ザ１は波長１．３８μｍの光信号を発生し、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ２は波長１．３２μｍの光信号を発生する。こ
の２つのレーザの出力光は、ハーフミラ−３を用いて単
−モート光ファイバ４に入射される。この光ファイバ４
の内部で上記式の周波数のアイドラ光が発生し、このア
イドラ光の振幅が半導体レーザｌの出力光より大きくな
って、帯域濾波器５を介して取り出される。この従来例
装置では、゛光ファイバ４にコア直径１１１！ｍ、高次
モードカットオフ波長１．２μｒｎ、長さ約３ Ｑ ｒ
ｎの単一モード光ファイバを使用して、ピーク出力１５
Ｗ、パルス幅０．４μｓの光パルスで励起したとき、こ
の光ファイバ４の中で約４７ｄＢ増幅され、励起光パル
スのピーク出力を３０Ｗにしたときには、約６０ｄＢの
増幅が行われることが報告されている。
しかし、この従来例装置では、光ファイバ４として、信
号光と励起光との間で位相整合条件を高定させるような
特殊な単一モード光ファイバを用いることが必要であり
、このような光ファイバは一般の通信用に使用するには
適当ではなく、また出力信号光の波長は」二記のように
アイドラ光であり、これは一般の通信用光ファイバのＯ
Ｈ基吸収損失の大きい領域にあるので、この波長では長
距離伝送が困雌である。
号光と励起光との間で位相整合条件を高定させるような
特殊な単一モード光ファイバを用いることが必要であり
、このような光ファイバは一般の通信用に使用するには
適当ではなく、また出力信号光の波長は」二記のように
アイドラ光であり、これは一般の通信用光ファイバのＯ
Ｈ基吸収損失の大きい領域にあるので、この波長では長
距離伝送が困雌である。
本発明は、特殊な光ファイバを使用する必要がなく、出
力光が通雷の光ファイバの低田失波長領域にある光信号
増幅方式を提供することを目的とする。
力光が通雷の光ファイバの低田失波長領域にある光信号
増幅方式を提供することを目的とする。
本発明は、
連続光を発生ずる高出力光源と、
１本以上の単一モード光ファイバと、
この単一モード光ファイバ内で」−配器出力光源の第１
次ないし第ｎ次（ｎは２以上の正の整数）のストークス
光を誘発することができるｒ（Ｉｌｉｌの異なる波長の
出力光を発生ずるｎ１ｌｌｉｌの副光源と、このｎ個の
副光源のうちの少なくとも１（ｌｌｌＩの出力光を入力
信号により変調する変調手段と、上記高出力光源の出力
光および」二記ｎ個の副光源の各出力光を結合させ上記
単一モード光ファイバの一端に入射させる結合手段と を備え、 上記単一モード光ファイバ内で誘導ラマン散乱効果によ
り第１次ないし第ｎ次のスト−クス光を順次誘発させ、 この第ｎ次のストークス光を出力光とし一ζ利用するこ
とを特徴とする。
次ないし第ｎ次（ｎは２以上の正の整数）のストークス
光を誘発することができるｒ（Ｉｌｉｌの異なる波長の
出力光を発生ずるｎ１ｌｌｉｌの副光源と、このｎ個の
副光源のうちの少なくとも１（ｌｌｌＩの出力光を入力
信号により変調する変調手段と、上記高出力光源の出力
光および」二記ｎ個の副光源の各出力光を結合させ上記
単一モード光ファイバの一端に入射させる結合手段と を備え、 上記単一モード光ファイバ内で誘導ラマン散乱効果によ
り第１次ないし第ｎ次のスト−クス光を順次誘発させ、 この第ｎ次のストークス光を出力光とし一ζ利用するこ
とを特徴とする。
第２図は本発明第一実施例装置の構成図である。
高出力光源１１はＮｄ：ＹΔＧレーザにより構成され、
波長１．０６μｍのレベルの高い連続的な出力光を送出
する。この出力光の光路には光方向性結合器１２が配置
され、第一の副光ｔＡ１３の出力光が結合される。第一
の副光源１３は半導体レーザを用いて、中心波長１．１
２μｍの連続光を送出する。
波長１．０６μｍのレベルの高い連続的な出力光を送出
する。この出力光の光路には光方向性結合器１２が配置
され、第一の副光ｔＡ１３の出力光が結合される。第一
の副光源１３は半導体レーザを用いて、中心波長１．１
２μｍの連続光を送出する。
光方向性結合器１２の出力光の光路には、光方向性結合
器１４が配置され、これに第二の副光源１５の出力光が
結合される。第二の副光源１５は半導体レーザを用いて
、中心波長１，１８μｍの連続光を送出する。さらに、
光方向性結合器１４の出力光の光路には光方向性結合器
１６が配置され、これに第三の副光源１７の出力光が結
合される。この第三の副光源１７は半導体レーザにより
構成され、中心波長１゜２４μｒｎの連続光を送出する
。光方向性結合器Ｉ６の出力光の光路には、さらに光方
向性結合′ａＩＢが配置され、第四の副光源２０の出力
光を結合する。
器１４が配置され、これに第二の副光源１５の出力光が
結合される。第二の副光源１５は半導体レーザを用いて
、中心波長１，１８μｍの連続光を送出する。さらに、
光方向性結合器１４の出力光の光路には光方向性結合器
１６が配置され、これに第三の副光源１７の出力光が結
合される。この第三の副光源１７は半導体レーザにより
構成され、中心波長１゜２４μｒｎの連続光を送出する
。光方向性結合器Ｉ６の出力光の光路には、さらに光方
向性結合′ａＩＢが配置され、第四の副光源２０の出力
光を結合する。
この第四の副光源２０は中心波長１．３１μｍの出力光
を送出する半導体レーデにより構成される。この第四の
副光源２０には、電気信号入力端子２１に入力する入力
信号が導かれ、その出力光がこの人力信号によりパルス
振幅変調されるように構成される。この光方向性結合器
１８の出力光は、中−モード光ファイバ２２の一端に入
射される。
を送出する半導体レーデにより構成される。この第四の
副光源２０には、電気信号入力端子２１に入力する入力
信号が導かれ、その出力光がこの人力信号によりパルス
振幅変調されるように構成される。この光方向性結合器
１８の出力光は、中−モード光ファイバ２２の一端に入
射される。
このように構成された装置では、高出力光源ＩＩの出力
光と、各副光源１３．１５．１７および２０の出力光が
総て単一モード光ファイバ２２に入射し、この単一モー
ト光ファイバ２２の中を伝播中に、次のような作用が起
こる。すなわち、高出力光源１１の波長１．０６μｍの
出力光は、単一モート光ファイバ２２を伝播中に副光源
１３の波長１．１２μｍの出力光に誘発されて、誘導ラ
マン散乱効果により、波長１．１２μｍの第１次ストー
クス光を発生さ・毬、波長１．０６７１ ｍの光エネル
ギーは、波ＪＬ１．１２μｍの光エネルギーに変換され
る。
光と、各副光源１３．１５．１７および２０の出力光が
総て単一モード光ファイバ２２に入射し、この単一モー
ト光ファイバ２２の中を伝播中に、次のような作用が起
こる。すなわち、高出力光源１１の波長１．０６μｍの
出力光は、単一モート光ファイバ２２を伝播中に副光源
１３の波長１．１２μｍの出力光に誘発されて、誘導ラ
マン散乱効果により、波長１．１２μｍの第１次ストー
クス光を発生さ・毬、波長１．０６７１ ｍの光エネル
ギーは、波ＪＬ１．１２μｍの光エネルギーに変換され
る。
この第１次ストークス光はさらに副光源】５の波長１．
１８μｍの出力光に誘発されて、誘導ラマン散乱効果に
より、波長１．１８μｍの第２次ストークス光を発生さ
せ、波長１．１２μｍの１次ス１−−クス光の光エネル
ギーは、波長１．１８μｍの第２次ストークス光の光エ
ネルギーに変換される。
１８μｍの出力光に誘発されて、誘導ラマン散乱効果に
より、波長１．１８μｍの第２次ストークス光を発生さ
せ、波長１．１２μｍの１次ス１−−クス光の光エネル
ギーは、波長１．１８μｍの第２次ストークス光の光エ
ネルギーに変換される。
この第２次ストークス光は、さらに副光源１７の波長１
．２４μｍの出力光に誘発されて、誘導ラマン散乱効果
ムこより、波長１．２４ ／Ｊ ｍの第３次スト−クス
光を発生させ、第２次スＩ・−ラス光の光エネルギーは
この第３次ストークス光の光エネルギーに変換される。
．２４μｍの出力光に誘発されて、誘導ラマン散乱効果
ムこより、波長１．２４ ／Ｊ ｍの第３次スト−クス
光を発生させ、第２次スＩ・−ラス光の光エネルギーは
この第３次ストークス光の光エネルギーに変換される。
この第３次スト−クス光は、副光源２０から送出される
波長１．３１１１ｍの変調された出力光が存在する時間
だ番ノ誘導ラマン散乱効果を起、〕し、この変調された
出力光のボンピング光になる。
波長１．３１１１ｍの変調された出力光が存在する時間
だ番ノ誘導ラマン散乱効果を起、〕し、この変調された
出力光のボンピング光になる。
この結果第３次ストークス光の光エネルギーは第４次ス
トークス光である波長１．３１μｍの信号光エネルギー
に変換され、この信号光は増幅されたことになる。
トークス光である波長１．３１μｍの信号光エネルギー
に変換され、この信号光は増幅されたことになる。
第３図は上記第一実施例装置におりる増幅された第４次
ストークス光による信号光パワーの理論計算値を示す。
ストークス光による信号光パワーの理論計算値を示す。
高出力光源１１の出力光パワーＰＯをパラメタにとり、
横軸に光ファイバ２２の全長を示し、縦軸にこの光ファ
イバ２２の出力端に得られる波長１．３１μｍの第４次
ストークス光の信号光パワーを示す。それぞれ横軸はリ
ニア尺、縦軸は対数尺で表す。
横軸に光ファイバ２２の全長を示し、縦軸にこの光ファ
イバ２２の出力端に得られる波長１．３１μｍの第４次
ストークス光の信号光パワーを示す。それぞれ横軸はリ
ニア尺、縦軸は対数尺で表す。
誘導ラマン散乱効果によるストークス光の光パワーにつ
いては、次の文献に詳しい記述がある。
いては、次の文献に詳しい記述がある。
〔文献〕野口、村上、芦谷、「長尺光ファイバケーブル
の新しい破断点検出法」電子通信学会通信方式研究会資
料Ｃ３８１−１５６，１９８２年１月１９日、特にその
６２〜６３頁の記載 この理論値を求めるために用いた各パラメタの条件は、
光ファイバ２２は単一モード光ファイバであって、コア
直径９μｍ、比屈折率０．２８％、構造不完全性損失０
．１５ｄＢ／ ｋｍ、副光源Ｉ３．１５．１７および２
０の出力光パワーはそれぞれｉｍＷである。
の新しい破断点検出法」電子通信学会通信方式研究会資
料Ｃ３８１−１５６，１９８２年１月１９日、特にその
６２〜６３頁の記載 この理論値を求めるために用いた各パラメタの条件は、
光ファイバ２２は単一モード光ファイバであって、コア
直径９μｍ、比屈折率０．２８％、構造不完全性損失０
．１５ｄＢ／ ｋｍ、副光源Ｉ３．１５．１７および２
０の出力光パワーはそれぞれｉｍＷである。
この理論計算によると、高出力光源１１の出力光パワー
が約８ｗのところに増幅作用の臨界点があり、高出力光
源１１でこれより大きい出力光パワーを発生させると、
第３図に示すように信号光が増幅される。しかし、高出
力光源１１の出力光パワーが１８Ｗ以上になると、単一
モード光ファイバ２２の内部でさらに高次のス１−−ク
ス光が発生して、本発明の原理による信号光の増幅作用
は急速に減衰する。したがって、第２図に示す第一実施
例では、高出力光源１１の出力光パワーを９〜１６Ｗ程
度に設定することが実用上最適である。高出力光源１１
の出力光パワーを１６Ｗとするとき、信号光の環１１Ｖ
Ｔｉ率は約４１ｄＢになる。
が約８ｗのところに増幅作用の臨界点があり、高出力光
源１１でこれより大きい出力光パワーを発生させると、
第３図に示すように信号光が増幅される。しかし、高出
力光源１１の出力光パワーが１８Ｗ以上になると、単一
モード光ファイバ２２の内部でさらに高次のス１−−ク
ス光が発生して、本発明の原理による信号光の増幅作用
は急速に減衰する。したがって、第２図に示す第一実施
例では、高出力光源１１の出力光パワーを９〜１６Ｗ程
度に設定することが実用上最適である。高出力光源１１
の出力光パワーを１６Ｗとするとき、信号光の環１１Ｖ
Ｔｉ率は約４１ｄＢになる。
第４図は同じ（上記第一実施例装置におりる増幅された
信号光パワーの理論側算値である。この例は光ファイバ
２２として、コア直径５μｍ、比屈折率０．２８％、構
造不完全性損失０．１５ｄＢ／ ｋｍの単一モード光フ
ァイバ、を用いたものである。副光源１３．１５．１７
および２０の出力光パワーは同じ（１ｍＷである。
信号光パワーの理論側算値である。この例は光ファイバ
２２として、コア直径５μｍ、比屈折率０．２８％、構
造不完全性損失０．１５ｄＢ／ ｋｍの単一モード光フ
ァイバ、を用いたものである。副光源１３．１５．１７
および２０の出力光パワーは同じ（１ｍＷである。
この場合には、単一モード光ファイバ２２の断面積が小
さいので、光パワーがコア中心部に集中して、誘導ラマ
ン散乱効果が生じる高出力光＃ｉ１１の出力光パワーの
範囲が狭くなる。高出力光源１１の出力光パワーの値が
５Ｗのときに、信号光の増幅率は約３７ｄＢであり、高
出力光源１１の出力光パワーが８Ｗになると、高次のス
１−−クス光が発生して増幅出力光パワーは急速に減衰
する。したがってこの場合には、実用的な高出力光源１
１の出力光パワーは５ｗ〜７Ｗとなる。
さいので、光パワーがコア中心部に集中して、誘導ラマ
ン散乱効果が生じる高出力光＃ｉ１１の出力光パワーの
範囲が狭くなる。高出力光源１１の出力光パワーの値が
５Ｗのときに、信号光の増幅率は約３７ｄＢであり、高
出力光源１１の出力光パワーが８Ｗになると、高次のス
１−−クス光が発生して増幅出力光パワーは急速に減衰
する。したがってこの場合には、実用的な高出力光源１
１の出力光パワーは５ｗ〜７Ｗとなる。
第５図は本発明第二実施例装置の構成図である。
この例は、高出力光ａｌｌに波長１．３２μｍのＮｄ：
ＹＡＧレーザを用い、第一の副光源１３は出力光波長１
．４０μｎ１の半導体レーザ、第二の副光源１５を波Ｊ
Ｌ１．４９μｍの半導体レーデとするものである。さら
に第一の副光源１３に変調信号入力端子２１の信号を与
え、第一の副光源１３の出力光を変調するように構成さ
れる。高出力光源１１の出力光および側副光源１３．１
５の出力光は光方向性結合器１２および１４で結合され
て、単−モート光ファイバ２２に入力される。
ＹＡＧレーザを用い、第一の副光源１３は出力光波長１
．４０μｎ１の半導体レーザ、第二の副光源１５を波Ｊ
Ｌ１．４９μｍの半導体レーデとするものである。さら
に第一の副光源１３に変調信号入力端子２１の信号を与
え、第一の副光源１３の出力光を変調するように構成さ
れる。高出力光源１１の出力光および側副光源１３．１
５の出力光は光方向性結合器１２および１４で結合され
て、単−モート光ファイバ２２に入力される。
このように構成された装置では、単一モード光ファイバ
２２で発生する第１次ストークス光の波長は１．４０μ
ｍであり、この第１次ストークス光はすでに変調された
信号光である。さらに副光源１５により誘発される第２
次ストークス光の波長は１，４９μｍである。この第２
次スト−クス光を増幅出力とすれば、この出力光波長１
．４９μｎ１は広く使用されている通信用光ファイバの
伝送損失の極小点に近い波長であり、長距離伝送に適す
る。
２２で発生する第１次ストークス光の波長は１．４０μ
ｍであり、この第１次ストークス光はすでに変調された
信号光である。さらに副光源１５により誘発される第２
次ストークス光の波長は１，４９μｍである。この第２
次スト−クス光を増幅出力とすれば、この出力光波長１
．４９μｎ１は広く使用されている通信用光ファイバの
伝送損失の極小点に近い波長であり、長距離伝送に適す
る。
この第５図の第二実施例装置の構成に、さらに波長１．
６０μｍの第三の副光源を設置、この出力光を同時の結
合することにより、波長１．６０μｍの増幅された第３
次のストークス光を得ることができる。波長１．６０μ
ｍも広く使用されている通信用光ファイバの低い伝送ｔ
ｉ失領領域波長である。
６０μｍの第三の副光源を設置、この出力光を同時の結
合することにより、波長１．６０μｍの増幅された第３
次のストークス光を得ることができる。波長１．６０μ
ｍも広く使用されている通信用光ファイバの低い伝送ｔ
ｉ失領領域波長である。
第６図は本発明の第三実施例装置の構成図である。この
例は第１次スト−クス光を発生さゼる屯−モード光ファ
イバと、第２次ストークス光を発生させる単一モード光
ファイバとを別にしたと、二ろに特徴がある。すなわち
この第三実施例では、高出力光源ＩＩは波長１．３２μ
Ｔｎの出力光を送出するＮｄ：ＹＡＧレーザであり、第
一の副光＃１３は波長１．４０μｍの出力光を送出する
半導体レーザである。この高出力光源１１の出力光と、
副光源１３の出力光とは光方向性結合器Ｉ２で結合して
第一の中−モード光ファイバ２２に入射する。この中−
モー！−′光ファイバ２２の内部で、誘導ラマン散乱効
果により波長１．４０μｍの第１次ストークス光を発生
さ一１！、この単一モード光ファイバ２２の他端から送
出されるこの第１次ストークス光を次段の光源として利
用する。
例は第１次スト−クス光を発生さゼる屯−モード光ファ
イバと、第２次ストークス光を発生させる単一モード光
ファイバとを別にしたと、二ろに特徴がある。すなわち
この第三実施例では、高出力光源ＩＩは波長１．３２μ
Ｔｎの出力光を送出するＮｄ：ＹＡＧレーザであり、第
一の副光＃１３は波長１．４０μｍの出力光を送出する
半導体レーザである。この高出力光源１１の出力光と、
副光源１３の出力光とは光方向性結合器Ｉ２で結合して
第一の中−モード光ファイバ２２に入射する。この中−
モー！−′光ファイバ２２の内部で、誘導ラマン散乱効
果により波長１．４０μｍの第１次ストークス光を発生
さ一１！、この単一モード光ファイバ２２の他端から送
出されるこの第１次ストークス光を次段の光源として利
用する。
第二の副光源１５ば／ＪＪＬ長１．４９μｍの変調され
た出力光を送出する半導体レーザである。この出力光は
、光方向性結合器１４で」二記単−モード光ファイバ２
２から送出される第１次スト−クス光と結合され、第二
の単一モード光ファイバ２３の一端に入力される。この
第二の単一モード光ファイバ２３の内部では、誘導ラマ
ン散乱効果により、波長１．４９μｍの第２次ストーク
ス光が誘発され、これば単一モーｌ−光ファイバ２３の
中を伝送してその他端に現れる。副光源１５の出力光は
入力端子２１の入力信号により変調されているので、こ
の第２次ストークス光は同じくこの入力信号により変調
されたレヘルの高い信号光であり、フィルタ２４を介し
て通信用光ファイバ２５の一端から送信される。
た出力光を送出する半導体レーザである。この出力光は
、光方向性結合器１４で」二記単−モード光ファイバ２
２から送出される第１次スト−クス光と結合され、第二
の単一モード光ファイバ２３の一端に入力される。この
第二の単一モード光ファイバ２３の内部では、誘導ラマ
ン散乱効果により、波長１．４９μｍの第２次ストーク
ス光が誘発され、これば単一モーｌ−光ファイバ２３の
中を伝送してその他端に現れる。副光源１５の出力光は
入力端子２１の入力信号により変調されているので、こ
の第２次ストークス光は同じくこの入力信号により変調
されたレヘルの高い信号光であり、フィルタ２４を介し
て通信用光ファイバ２５の一端から送信される。
このように、第１次ストークス光と第２次スト−クス光
とは、別の単一モード光ファイバで発生さセることかで
きる。
とは、別の単一モード光ファイバで発生さセることかで
きる。
さらに一般に、第１次〜第ｎ次のストークス光を総て１
本の単一モード光ファイバ内で発生さセる必要はなく、
単一モード光ファイバを複数個用意して、各次のストー
クス光を順次段階的に別の単一モート光ファイバ内で発
生さ−けてもよい。
本の単一モード光ファイバ内で発生さセる必要はなく、
単一モード光ファイバを複数個用意して、各次のストー
クス光を順次段階的に別の単一モート光ファイバ内で発
生さ−けてもよい。
このように複数の単一モード光ファイバを用いることに
より、不要な光の相互干渉を御所のることができる。
より、不要な光の相互干渉を御所のることができる。
上記例では、第一番目の副光源あるし＼→よ最終番目の
副光源を入力信号により変調するように説明したが、こ
れは何番目の副光源を変調するように構成してもよい。
副光源を入力信号により変調するように説明したが、こ
れは何番目の副光源を変調するように構成してもよい。
また、変調する副光源の数は１個に限らず複数個でもよ
い。
い。
上記各側では、各光源の出力光を結合するために光方向
性結合器を使用する例を示したが、これ以外のどのよう
な光結合手段を用いてもよい。
性結合器を使用する例を示したが、これ以外のどのよう
な光結合手段を用いてもよい。
光源については、高出力光源をＮｄ：ＹＡＧレーザとし
、その他の光源を半導体レーデとしたが、光源の種類は
本発明の本質に直接関係なく、適当な波長と出入レベル
が得られるならば、どのような光源を用いてもよい。
、その他の光源を半導体レーデとしたが、光源の種類は
本発明の本質に直接関係なく、適当な波長と出入レベル
が得られるならば、どのような光源を用いてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、光通信に有利な
波長であって、入力信号により変調された大振幅の光信
号が送出される光信号増幅方式が得られる。この方式を
利用することにより、光フアイバ通信の伝送距離を飛躍
的に増大さ・けることができる。本発明の方式では、入
力光信号の位相を整合させ名な□どの複雑かつ精密な操
作を一切必要としないので装置は安定である。また光フ
ァイバとして特殊なものを使用する必要がない優れた特
徴がある。
波長であって、入力信号により変調された大振幅の光信
号が送出される光信号増幅方式が得られる。この方式を
利用することにより、光フアイバ通信の伝送距離を飛躍
的に増大さ・けることができる。本発明の方式では、入
力光信号の位相を整合させ名な□どの複雑かつ精密な操
作を一切必要としないので装置は安定である。また光フ
ァイバとして特殊なものを使用する必要がない優れた特
徴がある。
第１図は従来例装置の構成図。
第２図は本発明第一実施例装置の構成図。
第３図はその出力信号光パワーの理論ｄｉ算値を示す図
。 第４図はその出力信号光パワーの理論計算値を示す図（
第３図と第４図では、使用する単一モート光ファイバが
異なる。）。 第５図は本発明第二実施例装置の構成図。。 第６図は本発明第三実施例装置の構成図。 １１・・・高出力光源（Ｎｄ ＋ ＹＡＧレーザ）、１
２、■４．１６．１８・・・光方向性結合器、１３．１
５．１７．２０−・・副光源（半導体レーザ）、２１・
・・変調用電気信号入力端子、２２．２３・・・単一モ
ード光ファ・イハ、２４・・・フィルタ、２５・・・光
ファイバ 特許出願人 日本電信電話公社、１１、代理人弁理士
井 出 直 孝ゝｌｉｄ、、 。 第 １ 回 兜 ２圓 （ 、￥！、３圏−’）ｆｉＲゝ（゛） →ファイバ長−（ｋｍ） 兜 ４［ｋ
。 第４図はその出力信号光パワーの理論計算値を示す図（
第３図と第４図では、使用する単一モート光ファイバが
異なる。）。 第５図は本発明第二実施例装置の構成図。。 第６図は本発明第三実施例装置の構成図。 １１・・・高出力光源（Ｎｄ ＋ ＹＡＧレーザ）、１
２、■４．１６．１８・・・光方向性結合器、１３．１
５．１７．２０−・・副光源（半導体レーザ）、２１・
・・変調用電気信号入力端子、２２．２３・・・単一モ
ード光ファ・イハ、２４・・・フィルタ、２５・・・光
ファイバ 特許出願人 日本電信電話公社、１１、代理人弁理士
井 出 直 孝ゝｌｉｄ、、 。 第 １ 回 兜 ２圓 （ 、￥！、３圏−’）ｆｉＲゝ（゛） →ファイバ長−（ｋｍ） 兜 ４［ｋ
Claims (4)
- （１）連続光を発生ずる高出力光源と、１木取」二の単
一モード光ファイバと、この単一モード光ファイバ内で
」二記高出力光源の第１次ないし第ｎ次（ｎは２以上の
正の整数）のスＩ・−ラス光を誘発することができるｎ
（ｌｌｉｌの異なる波長の出力光を発生ずるｎ （Ｉ
ｌｉｌの副光源と、このｎ個の副光源のうちの少なくと
も１個の出力光を入力信号により変調する変調手段と、
上記高出力光源の出力光および上記ｎ１ｌｌの副光源の
各出力光を結合させ上記単一モート光ファイバの−・端
に入射させる結合手段と を備え、 」二記単−モード光ファイバ内で誘導ラマン散乱効果に
より第１次ないし第ｎ次のストークス光を順次誘発させ
、 この第ｎ次のストークス光を出力光として利用すること
を特徴とする光信号増幅方式。 - （２）高出力光源が波長１．０６μｍの出力光を発生す
るＮｄ：ＹＡＧレーザ光源であり、 単一モード光ファイバは１本であり、 ｎ＝４ であり、 第１次のストークス光を誘発する第一の副光源が波長１
．１２μｍの光を発生ずる半導体シー９′光源であり、 第２次のストークス光を誘発する第二の副光源が波長１
．１８μｍの光を発生ずる半導体レーザ光源であり、 第３次のストークス光を誘発する第三の副光源が波長１
．２４μｍの光を発生ずる半導体レーザ光源であり、 第４次のストークス光を誘発する第四の副光源が波長１
９３１μｍの光を発生ずる半導体レーザ光源であって、 変調手段は上記第四の副光源の出力光を変調するように
構成された特許請求の範囲第（１）項に記載の光信号増
幅方式。 - （３）高出力光源が波長１．３２μｍの出力光を発生ず
るＮｄ ： ＹＡＧレーザ光源であり、単一モード光フ
ァイバは１本であり、 ｎ＝３ であり、 第１次のストークス光を誘発する第一の副光源が波長１
．４０μｍの光を発生ずる半導体レーザ光源であり、 第２次のスト−クス光を誘発する第二の副光源が波長１
．４９／１ｍの光を発生する半導体レーザ光源であり、 第３次のスト−クス光を誘発する第三の副光源が波長１
．６０μｍの光を発生ずる半導体レーザ光源であり、 変調手段は上記第一の副光源の出刃光を変調するように
構成された特許請求の範囲第Ｔ１１項に記載の光信号増
幅方式。 - （４）高出力光源が波長１．３２μｍの出力光を発生す
るＮｄ：ＹＡＧレーザであり、 単一モード光ファイバは２本であり、 ｎ＝２ であり、 第１次のス１−−クス光を誘発する第一の副光源が波長
１．４０μｍの光を発生ずる半導体レーザ光源であり、 第２次のストークス光を誘発する第二の副光源が波長１
．４９ノ！ｍの光を発生する半導体レーザ光源であり、 第１次のストークス光は第一の単一モード光ファイバ内
で発生され、 第２次のス１−−クス光は」二記第−の単−七−ト光フ
ァイバ内で発生された第１次のストークス光を光源とし
て第二の単一モード光ファイバ内で発生されるように構
成された特許請求の範囲第（１）項に記載の光信号増幅
方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17631282A JPS5965828A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 光信号増幅方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17631282A JPS5965828A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 光信号増幅方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5965828A true JPS5965828A (ja) | 1984-04-14 |
| JPS6153709B2 JPS6153709B2 (ja) | 1986-11-19 |
Family
ID=16011378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17631282A Granted JPS5965828A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 光信号増幅方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5965828A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62186234A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光波長多重増幅方法 |
| WO1999029057A1 (de) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur pegeleinstellung für optische signale |
| JP2002040498A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-02-06 | Lucent Technol Inc | ファイバラマン増幅器および光伝送システム |
| KR100329603B1 (ko) * | 1999-05-08 | 2002-03-21 | 윤덕용 | 라만 광섬유 변조기 및 광 변조방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6382202U (ja) * | 1986-11-19 | 1988-05-30 | ||
| DE60036353T2 (de) * | 1999-05-31 | 2008-06-05 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Ramanverstärkungsmethode |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP17631282A patent/JPS5965828A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62186234A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光波長多重増幅方法 |
| WO1999029057A1 (de) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur pegeleinstellung für optische signale |
| US7024117B1 (en) | 1997-11-28 | 2006-04-04 | Siémens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for adjusting tilting and level of optical signals |
| KR100329603B1 (ko) * | 1999-05-08 | 2002-03-21 | 윤덕용 | 라만 광섬유 변조기 및 광 변조방법 |
| JP2002040498A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-02-06 | Lucent Technol Inc | ファイバラマン増幅器および光伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6153709B2 (ja) | 1986-11-19 |
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