WO2006001229A1

WO2006001229A1 - 線形中継器および光ファイバ通信システム

Info

Publication number: WO2006001229A1
Application number: PCT/JP2005/011135
Authority: WO
Inventors: Hiroji Masuda; Kenji Sato; Yutaka Miyamoto
Original assignee: Nippon Telegraph And Telephone Corporation
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-01-05
Also published as: EP1760521A4; US20080193136A1; JP4597978B2; EP1760521A1; US7920793B2; JPWO2006001229A1

Abstract

　最もよく用いられる、ＦＢＧ励起光源およびファイバレーザなどの励起光源を用いることのできる前方励起ＤＲＡを用いた線形中継器および光ファイバ通信システムを実現する。信号光を増幅するラマン増幅の利得媒質としてのシリカファイバと、前記信号光と同一方向に前記シリカファイバ中を共伝播する励起光を送出する励起光源と、前記シリカファイバと前記励起光源との間に設置された前記信号光と前記励起光との合波器とを有する光ファイバ通信システムであって、前記合波器には、前記シリカファイバのゼロ分散波長より長波長側の波長を有する信号光が入射され、この信号光と前記励起光源から出射された励起光とを合波する手段を備え、前記励起光源は、前記励起光の最長波長が、前記信号光の波長より、周波数差にして１３．７ＴＨｚ～３０ＴＨｚ低周波数側であるところの短波長側にある励起光を出射する手段を備える。

Description

明細書

線形中継器および光ファイバ通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、光信号を、伝送路であるところの市中に敷設した光ファイバ中で光増幅する分布ラマン増幅システム、および、線型中継器または端局装置から離れて設置した無給電の遠隔励起モジュールで光増幅する光ファイバ通信システムに関する。本願は、 2004年 6月 23日に出願された特願 2004— 184601号および 2004年 10 月 5日に出願された特願 2004— 292377号に対して優先権を主張するものであつて、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 波長多重の光ファイバ通信システムで用いられる、従来技術の分布ラマン増幅システム (DRAシステム）の構成例を図 21および図 22に示す (例えば、非特許文献 1または 2参照)。図 21が後方励起 DRAの場合であり、図 22が双方向励起 DRAの場合である。本 DRAシステムでは、伝送路として分散シフトファイバ（DSF)を用いており、 DSFのゼロ分散波長（ λ 0)の典型値は 1540nm〜1560nm (規定値はこれより若干広、波長範囲を有する）である。

[0003] 波長多重 (WDM)信号光の波長として、図 21の後方励起 DRAの場合には、、わゆる L帯 1575〜1605nm (典型値）、後方向励起の励起光波長として 1470nmおよび 1500nmを用いている。また、図 22の双方向励起 DRAの場合には、信号光波長として、いわゆる C帯 1530〜1560nm (典型値）、前方向および後方向励起の励起光波長として 1420nmおよび 1450nmを用いて!/、る。

[0004] 励起光は、線形中継器 1 3、 2— 3、 1 4、 2— 4から、信号光と反対方向に、合波器 14、 24を用いて伝送路中に導入されている。励起光源は、最もよく用いられている、ファイバブラッググレーティング (FBG)を外部鏡として有するレーザダイオード光源 (ファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型、 FBG励起光源)である。

[0005] また、各線形中継器 1— 3、 2— 3、 1—4、 2—4はエルビウム添加ファイバ増幅器（ EDFA) 16、 26を有する。 DSFの上流側の線形中継器 1— 3、 1—4を出て、 DSFを伝播する信号光は、 DSFの下流側の線形中継器 2— 3、 2— 4近くで分布ラマン増幅を受けて、伝送路中で分布的に増幅された後、 EDFA16、 26で集中定数的に増幅される。

[0006] 図 21の場合には、後方励起 DRAを用いて SNRの向上を図っている。一方、図 22 の場合には、さらなる SNRの向上を狙って、前方励起 DRAとして FBG励起光源 13 —3、 23- 3,合波器 15、 25を追カ卩した双方向励起 DRAを用いている。ただし、従来技術において、前方励起 DRAを適用する場合には、信号光波長帯は、 C帯 1530 〜1560nmに限られていた（本発明では、以下に示すように、 L帯 1575〜1605nm にお 1ヽて、前方励起 DRAによる信号光増幅を可能とする）。

[0007] 図 21の構成において、更なる SNR向上を狙い、前方分布ラマン増幅を行う場合には、後方分布ラマン増幅の場合と同じぐ信号光波長の約 lOOnm短波長側の励起光を用いて増幅を行う。その励起光波長は、例えば 1470nmおよび 1500nm (図 21 の後方分布ラマン増幅の場合と同じ)である。このときのラマン利得スペクトルを図 23 に示す。図 23は横軸に波長（nm)をとり、縦軸に利得 (dB)をとる。図 23によれば、 L 帯 1575〜1605nmにおいて、平坦な利得スペクトルが得られている。

[0008] 非特許文献 1 : H. Masuda et al., Electron. Lett., Vol. 35, pp. 411-412,1999

非特許文献 2 : N. Takachio et al., OFC, PD9, pp. 1—3, 2000

非特許文献 3 : M. D. Mermelstein et al" Electron. Lett., Vol. 38, pp. 403-405, 2002 非特許文献 4 : K. Inoue, JLT. Vol. 10, pp. 1553-1561,1992

非特許文献 5 : R. P. Espindola et al., Electron. Lett., Vol. 38, pp. 113-115,2002 非特許文献 6 : Y. Ohki et al., OAA, PD7, pp. 1-3, 2002

非特許文献 7 : R. H. Stolen, Proc. IEEE, Vol. 68, pp. 1232-1236, 1980

非特許文献 8 : H. Masuda et al., Electron. Lett., Vol. 33, No. 12, pp. 1070-1072,19

97

非特許文献 9 : H. Masuda et al., Electron. Lett., Vol. 39, No. 23, pp. 1—2, 2003 非特許文献 10 : H. Masuda et al., IEEE Photonics Technol. Lett., Vol. 5, No. 9, pp. 1017-1019, 1993

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0009] 図 21の従来技術の DRAシステムに、図 22のように、前方励起 DRAを追加して用いた場合の信号光の SNR ^ベクトルを図 24に示す。図 24は横軸に波長（nm)をとり、縦軸に SNR (dB)をとる。ただし、上記のように、信号光波長は L帯 1575〜1605n m、励起光波長は 1470nmおよび 1500nmである。

[0010] 図 24より、信号光波長 1589nm近傍において、顕著な SNR劣化が生じていることがわかる。また、伝送特性評価としてビット誤り率 (BER)測定を行った力 SNRが約 25dB以下の波長域において、 BER劣化が生じていることがわかった。これは、この波長域の信号光波長（〜1589nm)と、励起光波長（1500nm)が、ゼロ分散波長（1 545nmであった）に対し、対称的な位置にあり、励起光の相対強度雑音 (RIN)が、信号光に誘導ラマン散乱を介して乗り移ること (RIN移行)、および、広い発振スぺクトルを有する励起光と、信号光との間で、非縮退 4光波混合 (ND— FWM)が生じるため (非特許文献 3または 4参照)である。

[0011] 上記波長配置では、信号光と励起光の群速度がほぼ同じになり、上記 2つの現象（ RIN移行および ND— FWM)による信号光品質劣化が顕著になる。ただし、 FBG励起光源、ファイバレーザなどの RINが大きい励起光源に関して RIN移行が顕著になる。

[0012] そこで、励起光源に工夫を加えた、特殊な低!、RINの励起光源（多モード DFB (分布帰還型） LD (レーザダイオード）および iGM (inner grating multimode) LD)を作製し、図 22の DRAシステム（ただし、前方励起 DRAを用いた場合）に用いて、 RIN 移行を抑圧することが報告されている（非特許文献 5または 6参照)。し力しながら、それら特殊な励起光源は、高価であり、また、 SBS (誘導ブリルアン散乱）閾値が低いという難点がある。さらに、 ND— FWMが抑圧できないという欠点があった。一方、 FB G励起光源およびファイバレーザは、 SBS閾値が高い。

[0013] 本発明は、このような背景に行われたものであって、最もよく用いられる、 FBG励起光源およびファイバレーザなどの励起光源を用いることのできる前方励起 DRAを用いた線形中継器および光ファイバ通信システムを実現することを目的とする。

課題を解決するための手段 [0014] 本発明は、信号光を増幅するラマン増幅の利得媒質としてのシリカファイバと、前記信号光と同一方向に前記シリカファイバ中を共伝播する励起光を送出する励起光源と、前記シリカファイバと前記励起光源との間に設置された前記信号光と前記励起光との合波器とを有する光ファイバ通信システムである。

[0015] ここで、本発明では、前記合波器には、前記シリカファイバのゼロ分散波長より長波長側の波長を有する信号光が入射され、この信号光と前記励起光源から出射された励起光とを合波する手段を備え、前記励起光源は、前記励起光の最長波長が、前記信号光の最短波長より、周波数差にして 13. 7〜30THz低周波数側であるところの短波長側にある励起光を出射する手段を備えている。

これによれば、従来技術で問題であった RIN移行および ND— FWMによる信号光品質劣化が生じると、う欠点を解決できる。

[0016] また、前記シリカファイバは、分散シフトファイバであり、前記信号光は L帯に複数波長を有することができる。

[0017] これによれば、伝送路が DSFの場合にぉ、て、従来技術で問題であった SNR劣化を抑圧できる。

[0018] あるいは、前記シリカファイバは、ノンゼロ分散シフトファイバであり、前記信号光は

C帯に複数波長を有することができる。

[0019] これによれば、伝送路がノンゼロ分散シフトファイバの場合にぉ、て、従来技術で問題であった、 RIN移行および ND— FWMによる SNR劣化を抑圧できる。

[0020] あるいは、前記シリカファイバの信号光出力段に、遠隔励起ダブルパス型 EDFモジユールが設けられ、前記励起光は、その波長が 1430nm以上であり 1470nm以下であることができる。

[0021] これによれば、励起光波長依存性は小さぐ実質的に 1430nmの励起光波長でも、遠隔励起ダブルパス型 EDFモジュールを動作させることができる。

[0022] あるいは、前記シリカファイバの信号光出力段に、遠隔励起シングルパス型 EDFモジュールが設けられ、前記励起光は、その波長が 1440nm以上であり 1470nm以下であることができる。

[0023] このように、遠隔励起シングルパス型 EDFモジュールでは、励起効率がダブルパス型 EDFモジュールより劣るため、使用可能な励起光波長は、ダブルパス型 EDFモジユールより長波長（1440nm以上など）となる。

[0024] また、前記励起光源は、ファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型もしくはファイバレーザ型であることができる。

[0025] また、信号光波長の最小値を λ s、前記シリカファイバのゼロ分散波長の最小値を λ Ο、また、前記励起光源の励起光波長の最大値を λ ρとしたとき、

2 λ 0— L s> λ ρ

が成り立つように信号光波長、ゼロ分散波長、および励起光波長を設定することができる。ここで、前記励起光源が複数波長のファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型またはフアブリ一ペローレーザダイオード型である場合、 2 λ 0—え s > λ ρ + 10が成り立つように前記信号光波長、前記ゼロ分散波長、および前記励起光波長を設定しても良い。

また、前記励起光源が、ファイバラマンレーザ型、または、単一波長のファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型、または、複数波長のファイバブラッグダレ一ティング付きレーザダイオード型、または、フアブリ一ペローレーザダイオード型である場合、 2 λ 0— s> λ ρ + 15が成り立つように前記信号光波長、前記ゼロ分散波長、および前記励起光波長を設定しても良い。

[0026] これにより、雑音が最大となる最悪条件が 2 λ θ— s = λ ρである場合に、これを回避することができる。

[0027] このときに、前記複数波長の幅が 10nm以下であることが望ましい。

[0028] さらに、前記励起光源は、偏波多重するフアブリーペローレーザダイオードの各々の出力側に、各フアブリーペローレーザダイオードからの励起光出力を調整する可変減衰器を備えることができる。

[0029] これにより、温度変化あるいは製造バラツキによる各レーザダイオードの励起光波長 (平均波長)の差異を補償することができる。

[0030] また、前記光ファイバ通信システムはエルビウム添加ファイバ増幅器を有し、前記ェルビゥム添加ファイバ増幅器は、利得媒質としてのエルビウム添加ファイバを備えたエルビウム添カ卩ファイバ利得ブロックと、前記エルビウム添カ卩ファイバ利得ブロックの前段または後段に設置された利得等化光フィルタと、前記エルビウム添加ファイバの反転分布量を検出する反転分布検出回路と、前記反転分布検出回路により検出される前記反転分布量が所期の値になるように前記エルビウム添加ファイバ利得ブロックを制御する反転分布調整回路とを有してヽてもよヽ。

これにより、前方励起 DRAを適用しない場合に使用されるエルビウム添加ファイバ増幅器を用いながら、前方励起 DRAの適用によって新たに付加されるラマン利得のスペクトルを、エルビウム添カ卩ファイバ利得ブロック内のエルビウム添カ卩ファイバの利得減少分で補償することができる。

なお、前記エルビウム添加ファイバの上位準位占有比率 Nは 38%未満とすること

2

が望ましい。

[0031] また、前記ラマン増幅によるラマン利得が大きい短波長側ほど、前記シリカファイバへ入力される前記信号光の信号光パワーが低くなるように、該信号光パワーのスぺタトルを設定しても良い。

これにより、シリカファイバ中で非線形効果が生じるような場合にもネット利得スぺクトルを平坦にすることができる。

[0032] また、前記シリカファイバは巿中に敷設されたシリカファイバであっても良い。あるいは、前記シリカファイバは集中光増幅用のシリカファイバであっても良い。

[0033] また、前記信号光の波長が単一波長であり、前記信号光の波長と前記励起光の最長波長との差が周波数差にして 15. 6THz以上であっても良い。

信号光の波長が単一波長の場合、信号光が占有する波長域は多波長の WDMシステムの場合に比べて一般にきわめて狭、ので、利得スペクトルの平坦性を確保しなくとも、 RIN移行および ND— FWMによる信号光品質劣化が生じるという欠点を解決できる。

[0034] なお、本発明の線形中継器を送信端局装置 (送信器）に置き替えても同様に説明することができる。

発明の効果

[0035] 本発明によれば、従来技術で問題であった RIN移行および ND— FWMによる信号光品質劣化が生じるという欠点を解決できる。図面の簡単な説明

[図 1]第-一実施例の光ファイバ通信システムの全体構成図。

[図 2]第-一実施例の光ファイバ通信システムにおける利得と波長との関係を示す図。

[図 3]第-一実施例の光ファイバ通信システムにおける SNRと波長との関係を示す図。圆 4]第-一実施例における波長関係（DSFの場合)を示す図。

圆 5]第-一実施例の信号光パワーと波長との関係を示す図。

[図 6]第-一実施例の EDFAの利得と波長との関係を示す図。

[図 7]第:二実施例の光ファイバ通信システムの全体構成図。

[図 8]第:二実施例の波長関係 (NZ— DSFの場合)を示す図。

[図 9]第:三実施例の光ファイバ通信システムの要部構成図。

圆 10]第三実施例の出力信号光パワーと入力励起光パワーとの関係を示す図。

[図 11]第四実施例の SNRスペクトルを示す図。

[図 12]FP— LD励起光源を用いた場合における LD駆動電流と励起光 SNRおよび信号光 SNRとの関係を示す図。

圆 13]第四実施例における FP— LD励起光源の構成を示す図。

[図 14]第五実施例における線形中継器内に設置した EDFAの構成を示す図。

[図 15]第五実施例におけるトータルの誘導放出断面積 S および吸収断面積 S

emi— tot ab のスペクトルを示す図。

s

[図 16]第五実施例における EDF利得ブロック 53中の EDFの利得スペクトル変化を示す図。

[図 17]第五実施例において、図 16から求めた、上位準位占有比率 Nが 38%の場合

2

を基準とした利得変化量スペクトルを示す図。

[図 18]第五実施例にお、て、前方励起 DRAの励起光波長が 1440nmの場合のラマン利得スペクトルの例、および、そのラマン利得スペクトルを補償する EDF利得ブロック 53内の EDFの利得減少分スペクトルを示す図。

[図 19]第六実施例において、各種励起光源に対する同じラマン利得における SNR^ ベクトルを示す図。

圆 20]第七実施例における光増幅器の構成を示す図。 [図 21]従来の後方励起 DRA構成を示す図。

[図 22]従来の双方向励起 DRA構成を示す図。

[図 23]従来技術のラマン利得スペクトルを示す図。

[図 24]従来技術の SNRスペクトルを示す図。

符号の説明

[0037] 1— 1、 1— 2、 1— 3、 1—4、 2—1、 2— 2、 2— 3、 2— 4 線形中継器

10、 11、 20、 21 シリカファイノ

12— 1、 12— 2、 12— 3、 13— 1、 13— 2、 13— 3、 22—1、 22— 2、：

、23— 2、 23— 3 FBG励起光源

14、 15、 24、 25 合波器

16、 26 EDFA

30 遠隔励起 EDFモジュール

40 可変アツテネータ

41 フアブリ一ペロー LD

42 偏波合波器

51、 53 EDF利得ブロック

52 利得等化光フィルタ

54 反転分布検出回路

55 反転分布調整回路

70 光増幅器

発明を実施するための最良の形態

[0038] 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、本発明は以下に説明する各実施例に限定されるものではなぐ例えば、各実施例に開示されている技術思想を適宜組み合わせてもよヽ。

[0039] (第一実施例）

図 1は第一実施例の光ファイバ通信システムの全体構成図である。

[0040] 本実施例は、図 1に示すように、信号光を増幅するラマン増幅の利得媒質としてのシリカファイバ 10、 11、 20、 21と、前記信号光と同一方向にシリカファイバ 10、 11、 2 0、 21中を共伝播する励起光を送出する FGB励起光源 12—1、 13— 1、 22— 1、 23 — 1と、シリカファイノ 10、 11、 20、 21と〇8励起光源12—1、 13— 1、 22—1、 23 1との間に設置された前記信号光と前記励起光とを合波する合波器 14、 15、 24、 25とを有する線形中継器 1— 1、 2—1である。

[0041] ここで、本実施例の特徴とするところは、合波器 14、 15、 24、 25には、シリカフアイバ 10、 11、 20、 21のゼロ分散波長より長波長側の波長を有する信号光が入射され、この信号光と FGB励起光源 12—1、 13— 1、 22— 1、 23— 1から出射された励起光とを合波する手段を備え、 FGB励起光源 12— 1、 13— 1、 22— 1、 23— 1は、前記信号光の波長より 13. 7THz以上短波長側にある励起光を出射する手段を備えたところにある。

[0042] シリカファイバ 10、 11、 20、 21は、分散シフトファイバであり、前記信号光は L帯に複数波長を有し、前記励起光は、その波長が 1470nm以下である。

[0043] 以下では、第一実施例をさらに詳細に説明する。

[0044] 図 1は、第一実施例の光ファイバ通信システムを示している。図 21の従来技術の構成とは、以下の点が主に異なる。すなわち、本実施例では、前方分布ラマン増幅 (前方 DRA)を、 1440nmの励起光を用いて行っている。その励起光用の励起光源 13 - 1は上流の線形中継器 1— 1中に設置して、る。

[0045] 本実施例に関するラマン利得スペクトルを図 2に示す。図 2は横軸に波長 (nm)をとり、縦軸に利得（dB)をとる。これは、図 1の光通信システムにおいて、前方 DRAの単一の励起光波長を 1500nmから 1440nmまで、短波長側に向けて変化させた場合のスペクトルである。また、それら励起波長に対する SNRスペクトルを図 3に示す。図 3は横軸に波長 (nm)をとり、縦軸に利得 (dB)をとる。ただし、この単一の励起光波長の場合における励起光パワーは、従来技術における 2波長（1470nmおよび 150 Onm)励起の場合のトータルパワー（300mW)と同じにした。

[0046] 図 2より、信号光波長域内に利得スペクトルのピークが生じるのは、単一の励起光波長がおよそ 1470ηπ！〜 1500nmにある場合である。そこで、従来技術では、信号光波長域内で高利得を得るため、概略 1470nm以上の励起光と、概略 1500nm以下の励起光の少なくとも 2波長以上の励起光で前方 DRAを行っていた。また、例えば 2波長の励起光を用いた場合、トータルの利得スペクトルはこれら 2波長の利得スベクトルを合成したものとなる。そこで従来技術では、合成された利得スペクトルがほぼ平坦となるように 2つの励起光の波長を選んでいた。このように従来技術では、信号光波長域内で高利得および平坦な利得スペクトルを得るために 2波長以上の励起光波長の使用を前提としており、単一の励起光波長を用いること、および、利得スぺタトルのピークが信号光波長域を外れて、る励起光波長を用いることは従来考えられていな力つた。一方、本実施例では、以下の単一の励起波長を用いる。

[0047] したがって、従来技術では、最短の信号光波長（上記例では 1575nm)と、最長の励起光波長（上記例では 1500nm)は、一般に、約 lOOnm (周波数差にして約 13T Hz)しか離れていない。信号光波長が 1波長の場合には、例えば、信号光波長が 15 80nmであれば、励起光波長は、 1波長で十分であるが、 1480nmとされている。これは、波長差 100nm、周波数差にして 12. 8THzである。

[0048] 図 3の SNRスペクトルによると、励起光波長が 1500nm、 1490nm、 1480nmの場合に、信号光波長域内で SNRが低くなつている（概略 25dB以下)。一方、励起光波長が 1470nm、 1460nm、 1440nmの場合には、信号光波長域内における SNR劣化は小さぐ約 30dB以上の高い SNRが得られている。また、この場合 (励起光波長力 470nm、 1460nm、 1440nmの場合）に、 BER特性も良好であった。さらに、この場合に、図 2より、信号光波長域内におけるラマン利得は、励起光波長が 1470η mの場合に約 6dB以上、励起光波長が 1440nmの場合に約 4dB以上などである。

[0049] すなわち、図 23の禾 IJ得（約 8dB)に比べれば小さいが、 DRAによる SNR改善を確保するには十分な大きさの利得が得られることがわかった。また、従来技術に比べ、大きな、信号光波長域内における利得偏差が生じているが、これは、信号光レベルの波長に応じた設定を後述のごとく行うことによって問題にならない。

[0050] 上記のように、本実施例では、最短の信号光波長（1575nm)に対し、最長の励起光波長 (本実施例では 1470nm)は、 lOOnmより大きな値（105nm) (周波数差にして約 13. 7THz)をもって、短波長側に設定されている。信号光波長が 1波長の場合には、例えば、信号光波長が 1580nmであれば、励起光波長は、 1波長で十分である力 1460nmとしてよい。これは、波長差 120nm、周波数差にして 15. 6THzである。

すなわち、信号光が 1波長の場合には、利得スペクトルの平坦性を確保する必要がなぐ信号光が占有する波長域は多波長の WDMシステムの場合に比べて一般にきわめて狭いので、従来技術の手法において、上記 15. 6THzより小さな周波数差を有する構成が可能であると言える。

[0051] また、前記最長の励起光波長は、前記最短の信号光波長に対し、周波数差にして 3 OTHzまでの値をもって、短波長側に設定されていてもよい。このとき、非特許文献 7 によれば、ラマン利得は DRAによる SNR改善を確保するために必要な大きさを有する。一方、上記以外の場合、すなわち、前記最長の励起光波長が、前記最短の信号光波長に対し、周波数差にして 30THzより大きい値をもって、短波長側に設定された場合には、ラマン利得は小さぐ DRAによる SNR改善は若干あるものの、上記 DR Aを行うために必要な励起光源等を設置するコストを鑑みると、システムとしてのメリツトがあまり無い。

例えば、前記最短の信号光波長が 1575nmのとき、周波数差が 13. 7〜30THzであれば、前記最長の励起光波長は 1361〜1469nmであればよい。ちなみに、波長

,周波数，および光速の関係は、波長 =光速 Z周波数、である。

また、伝送路が後述のノンゼロ分散シフトファイバの場合、前記最短の信号光波長が 1530nmのとき、周波数差が 13. 7〜30THzであれば、前記最長の励起光波長は 1327〜 1430nmであればよ!、。

[0052] 図 4は、本実施例 (伝送路が DSFの場合）に関する波長関係を示して、る。ゼロ分散波長は 1550nm近傍にあり、信号光波長域は L帯 1575〜1605nmである。また、励起光波長は、従来技術では、 1470nmおよび 1500nmであり、本実施例では、例えば 1440nm ( 1460nm、 1470nmでもよ!/、）である。

[0053] また、図 3は、ゼロ分散波長が 1545nmの場合である力例えば、ゼロ分散波長が

1535nmの場合には、 1500nm、 1490nm、 1480nmにカロ免、 1470nmの場合に、信号光波長域内で SNRが低くなる (概略 25dB以下)。

[0054] 本実施例では、図 23と図 2との比較からわ力るように、ラマン利得スペクトルが一般に、信号光波長域内で非平坦になっている。特に、励起光波長が、 1440nm、 1460 nm、 1470nmと長波長になるにしたがって、非平坦性が増加する。信号光パワーと波長との関係を図 5に示す。図 5は横軸に波長 (nm)をとり、縦軸に信号光パワー（d Bm)をとる。そこで、伝送路 DSFに入力する信号光パワーのスペクトルを図 5に示すように、上記励起光波長に応じて非平坦にする。

[0055] 伝送路 DSF中での非線形効果を考慮して、ラマン利得が大き!/、波長ほど、信号光パワーを低くする。 EDFAの利得と波長との関係を図 6に示す。図 6は横軸に波長 (n m)をとり、縦軸に利得 (dB)をとる。さらに、単位線形中継区間でのネット利得スぺタトルを平坦にするため、図 6に示すように、 EDF Aの利得スペクトルを非平坦とする。これは、利得等化フィルタを用いることなぐ EDFAの励起レベルを低減し、平均反転分布レベル (非特許文献 8参照）を低減することにより、実現できることがわ力つた。

[0056] すなわち、図 6において、励起光波長が 1440nmの場合の平均反転分布レベル（レベル 1)は、従来技術の場合の EDFA利得スペクトルが平坦な場合の平均反転分布レベルより低くし、励起光波長が 1460nmの場合の平均反転分布レベル（レべルー 2)はレベル 1より低くすればよい。

[0057] 上記実施例は、市中（陸上または海底）に敷設した伝送路ファイバ中で、信号光を分布的に増幅する DRAシステムに関するものである力伝送路ファイバの長さは、 4 Okmおよび 80kmなどである。

[0058] しかしながら、本実施例における信号光の光増幅動作を考慮すると、信号光を線形中継器内で EDFAなどのように集中的に増幅する場合にも適用でき、利得媒質は、一般に DRAの場合より若干短め（10kmおよび 20kmなど）のシリカファイバ（DSFなど)である。このことは、後述の第二および第三実施例に関しても同じである。

[0059] また、励起光源は、ファイバブラッググレーティング (FBG)もしくはファイバレーザを外部鏡として有するレーザダイオード光源 (ファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型、 FBG励起光源もしくはファイバレーザ型、ファイバレーザ励起光源）である。

[0060] 以上述べたように、本実施例によれば、伝送路が DSFの場合に、単一の励起光波長を概略 1470nm以下に設定することにより、従来技術で問題であった SNR劣化を抑圧できるという効果がある。 [0061] (第二実施例）

図 7は、第二実施例の光ファイバ通信システムを示している。図 1の第一実施例の線形中継器 1— 1、 2—1の構成と第二実施例の線形中継器 1— 2、 2— 2の構成とは、以下の点が主に異なる。すなわち、本実施例では伝送路としてノンゼロ分散シフトファイバ (NZ— DSF、 LEAF (登録商標）など）を用いており、ゼロ分散の典型値は約 1500應である。信号光波長は。帯 1530〜 1560nmである。

[0062] 励起光波長は、後方向励起の FBG励起光源 12— 2、 22— 2では、従来技術の図 22と同じ 1420nmおよび 1450nmであり、また、前方向励起の FBG励起光源 13— 2、 23— 2では 1390應である。

[0063] 本実施例における波長関係を図 8に示す。従来技術では、図 22に示したように、前方向 DRAの励起光波長は、後方向 DRAの励起光波長と同じ、 1420nmおよび 14 50nmであるが、本実施例では、上記のように、 1390nmである。

[0064] 一般的には、第一実施例の場合と同様に、励起光波長は、最短信号光波長（153 Onm)に対して、周波数差にして約 13. 7THz短波長側に設定される。すなわち、励起光波長は 1430nm以下にすればよい。

[0065] したがって、図 4の場合と同じように、本実施例によれば、従来技術で問題であった、 RIN移行および ND - FWMによる SNR劣化を抑圧できると!、う効果がある。

[0066] (第三実施例）

図 9は、第三実施例の光ファイバ通信システムを示している。図 1の第一実施例の構成とは、以下の点が主に異なる。ただし、図 9では簡単のため、図 1と異なる点のみを示している。本実施例では、前方励起 DRAの伝送路 DSF (DSF— 1)の後段に遠隔励起 EDFモジュール 30を設置して、遠隔励起増幅を行っている。その遠隔励起 E DFモジュール 30としては、励起効率の高いダブルパス型を用いている（非特許文献 9参照)。

[0067] 図 10は、ダブルパス型の遠隔励起 EDFモジュール 30の励起特性を示している。

図 10は横軸に入力励起光パワー (mW)をとり、縦軸に出力信号光パワー（dBm)をとる。信号光のトータル出力パワーについて、入力励起光パワー依存性を、励起光波長を変えて（1440、 1460、 1470、 1490nm)測定した。図 10および他の検討結果より、励起光波長依存性は小さぐ（遠隔励起 EDFモジュール 30内に設けられた利得媒質である EDFを励起するための波長として通常は 1450〜1480nmが用いられるが、）実質的に 1430nmの励起光波長でも、ダブルパス型の遠隔励起 EDFモジユール 30が動作することがわかった。

[0068] また、ダブルパス型の遠隔励起 EDFモジュール 30に替えてシングルパス型の遠隔励起 EDFモジュールを設置することもできる。この場合には、シングルパス型の遠隔励起 EDFモジュールでは、励起効率がダブルパス型の遠隔励起 EDFモジュール 3 0より劣るため、使用可能な励起光波長は、ダブルパス型の遠隔励起 EDFモジユール 30より長波長（1440nm以上など）となる。

[0069] (第四実施例）

第一および第二実施例によれば、従来技術で問題であった ND— FWMおよび RI N移行に起因する雑音の大きな FBG励起光源またはファイバレーザ励起光源を用いたシステムにおいて、その雑音を回避できる。ただし、前記ファイバレーザ励起光源の典型例はファイバラマンレーザである。

[0070] ここで、信号光波長の最小値を λ s、ゼロ分散波長の最小値を λ 0、また、励起光波長の最大値を λ ρとしたとき、

2 λ 0- l s= λ ρ

が上記雑音が最大となる最悪条件である。そこで、本発明では、上記条件が回避されるように、 λ 0= 1545ηπι、 s= 1605nmのとき、 λ p< 1470nmとして!/ヽる。すなわち、波長の単位を nmとして、

2 λ 0- l s> λ ρ + 15 - -- (2)

としている。ただし、上記値は励起光源が単一波長の FBG励起光源である場合の概略値である。

[0071] 励起光源が単一波長の FBG励起光源以外の場合を調べると以下のことがわかつた。図 11は第四実施例の SNRスペクトルを示す図であり、横軸に波長 (nm)をとり縦軸に SNR(dB)をとる。また、図 11は各種励起光源に対する同じラマン利得における SNR ^ベクトルを示して!/ヽる。

[0072] 励起光源の種類は、ファイバラマンレーザ、単一波長 FBG— LD、 2波長 FBG— L D、および FP— LD (フアブリーペロー LD)である。ゼロ分散波長の最小値 λ θは 153 Onmである。ファイバラマンレーザ、単一波長 FBG—LD、 2波長 FBG—LD、 FP— LDの順で SNRが低、ことがわ力る。

[0073] このとき、各種励起光源の 10dB強度低下における発振波長幅 Δ λは、ファイバラマンレーザで約 0. 5nm、単一波長 FBG—LDで約 2nm、 FP—LDで約 10nmであつた。すなわち、 Δ λが大きいほど SNRが高い。また、 2波長 FBG—LDでは、波長数が単一波長 FBG—LDの 2倍であるから、実効的な Δ λは 2倍である。

[0074] 以上のことから、 FP— LD励起光源、多波長の FBG— LD励起光源（略して FBG 励起光源とも呼ぶ)を用いることにより、前記雑音が抑圧された高 SNRが得られることがわかった。ただし、多波長の FBG励起光源を作製するとき、波長間隔を狭くして、励起光波長の平均波長と最大値 λ ρを顕著に上昇させな!、ようにすることが肝要である。ただし、前記平均波長は励起光波長の実効値であり、最大値 λ ρは、（1)式の最悪条件を決める値である。前記波長間隔は、単一波長 FBG— LDの Δ λが約 2η mであることから、約 10nm以下であることが望ましい。なお、波長間隔の下限値に関しては特に制約がなヽ（Onmより大きければ良、）ので、システム条件などに応じて適宜決定すれば良い。

[0075] 図 12は、 FP— LD励起光源を用いた場合における LD駆動電流と励起光 SNRおよび信号光 SNRとの関係を示している。図 12は横軸に駆動電流 (mA)をとり、縦軸に SNR(dB)をとる。図 12に示すように、駆動電流とともに励起光 SNRおよび信号光 SNRが向上することが初めてわ力つた。したがって、駆動電流を高い値に保つことに禾 IJ点がある。

[0076] 図 13は、第四実施例における FP— LD励起光源の構成を示している。本励起光源では、高 SNRを得るため、以下の工夫をしている。偏波多重する各 LD41 (FP— LD )に対応させてそれぞれ可変アツテネータ 40を設置して出力パワーを調整して、る。

[0077] 各可変アツテネータ 40からの励起光は偏波合波器 (以下では PBCと、う） 42で合波された後に出力される。各 LD41の励起光波長（平均波長）は、駆動電流および温度とともに上昇し、駆動電流 100mAあたりで約 3nm、温度 10度あたりで約 4nm上昇することがわかった。 [0078] また、 LDの製造バラツキがあり、それは概略 ± 5nmである。したがって、図 13の励起光源によれば、駆動電流および温度の調整により、各 LD41の励起光波長を調整でき、かつ各 LD41から PBC42に入力する励起光パワーを可変アツテネータ 40で同じ値に設定できる。ちなみに、通常の FP— LD励起光源の構成は、図 13の構成から前記可変アツテネータ 40を取り除、た構成である。

[0079] 例えば、偏波合成する 2つの LD (LD1および LD2とする）の励起光波長の所望の波長が 1440nmのとき、製造バラツキによって、 LD温度 25°Cで、 LD1の波長が 144 4nm、 LD2の波長が 1436nmになっていたとする。このとき、 LD1の温度を 15°C、 L D2の温度を 35°Cとすることにより、 LD1および LD2の励起光波長をともに、 1440η m (所望値）にすることができる。このとき、一般に LD1および LD2からの出力が変化するが、前記個別の可変アツテネータ 40により、 PBC42に入力する励起光パワーを可変アツテネータ 40で所望の値に設定できる。

[0080] (第五実施例）

本実施例では、図 6を参照して第一実施例で述べた利得スペクトル等化の手法 (すなわち、利得等化フィルタを用いずに単位線形中継区間でのネット利得スペクトルを平坦にする手法）について具体的に述べる。

[0081] 図 14は、図 1の線形中継器 1— 1, 1— 2内にそれぞれ設置した EDFA16, 26の構成例を示している。この EDFAは、信号光の入力側に配置された第 1の EDF利得ブロックである EDF利得ブロック 51と、信号光の出力側に配置された第 2の EDF利得ブロックである EDF利得ブロック 53と、 EDF利得ブロック 51と EDF利得ブロック 53の間に配置された利得等化光フィルタ 52と、 EDF利得ブロック 53に接続され、 EDF利得ブロック 53中に設置した利得媒質としての EDF (図示省略)の反転分布量を検出する反転分布検出回路 54と、反転分布検出回路 54に接続された反転分布調整回路 55とを有する。この反転分布調整回路 55は、 EDF利得ブロック 53に対する励起光パワーを変化させるなどして、反転分布検出回路 54によって検出される反転分布量が所期の値になるように EDF利得ブロック 53の励起状態を調整する。

[0082] なお、 EDF利得ブロック 51は無くてもよぐまた、利得等化光フィルタ 52は EDF利得ブロック 53の後段に設置しても良い。さらに、反転分布検出回路 55としては、例えば、非特許文献 10に記載の手段を用いればよい。

[0083] 次に、本実施例における動作を説明する。 EDF利得ブロック 53中の EDFの dB単位での利得 (G)は、比例定数を A、誘導放出断面積を S (=Emission)、上位準位吸収

emi

断面積を S (=Excited State Absorption)、吸収断面積を S (=Absorption)、トータ

ESA abs ルの誘導放出断面積を S =S +S 、また上位準位占有比率を Nとして、 emi— tot emi ESA 2 次式で与えられる。

G=A (S N— S ) - -- (3)

emi— tot 2 abs

[0084] 図 15は、トータルの誘導放出断面積 S および吸収断面積 S のスペクトルを示 emi— tot abs

しており、横軸に波長 (nm)をとり、縦軸に断面積 (規格ィ匕値)をとつている。ただし、図 15ではこれら断面積のピーク値を 100に規格ィ匕している。図 16は、式（3)を用いて求めた EDF利得ブロック 53中の EDFの利得スペクトル変化を示しており、前記反転分布量である上位準位占有比率 N力 2%、 40%、 38%、 36%、 34%の場合に

2

ついてそれぞれ EDF利得スペクトル変化を示している。なお、図 16では横軸に波長 (nm)をとり、縦軸に利得 (dB)をとつている。図 16から分かるように、上位準位占有比率 N = 38%のときの L帯における平坦利得は約 20dBである。そして、図 16によ

2

れば、上位準位占有比率 Nの値に応じて、利得スペクトルが変化する様子を定量的

2

に求めることができる。

[0085] 図 17は、図 16から求めた利得変化量スペクトルを示している。具体的には、上位準位占有比率 Nが 38%の場合 (すなわち、信号光波長域において EDF利得スぺタト

2

ルがほぼ平坦になる場合)を基準とした利得変化量スペクトルを示しており、横軸に波長 (nm)をとり、縦軸に利得変化量 (dB)をとつている。利得変化量を A G、上位準位占有比率 Nの値に応じた利得を G (N )とすると、

2 2

A G = G (N ) -G (N = 38%) · '· (4)

2 2

の関係がある。図 17から分力るように、 L帯の信号光波長域に関し、波長が短くなるに従、、利得変化量 Δ Gの絶対値が大きくなつて、る。

[0086] この利得変化の特徴を用いることで、前方励起 DRAを適用しない場合に使用される EDFAを用いながら、前方励起 DRAの適用によって新たに付加されるラマン利得のスペクトルを、 EDF利得ブロック 53内の EDFの利得減少分で補償することができる。これにより、利得補償を行うために新たな EDFAを設ける必要がなくなり、経済性を ½保することができる。

[0087] 図 18は、前方励起 DRAの励起光波長が 1440nmの場合のラマン利得スペクトルの例（図中の「ラマン利得付加分」）、および、そのラマン利得スペクトルを補償する ED F利得ブロック 53内の EDFの利得減少分スペクトル（図中の「EDFA利得減少分」 ) を示しており、横軸に波長 (nm)をとり、縦軸に利得変化量 (dB)をとつている。ただし、 EDF利得ブロック 53内の EDFの上位準位占有比率 Nを N = 36. 5%とした。

2 2

[0088] 信号光波長域 1575〜1605nmにおける両者の一致具合を見ると、両者は ldB以内で良好に一致していることが分かる。したがって、例えば図 1に示した構成において、 1つの伝送路と 1つの線形中継器力もなる区間（以下、単位線形中継区間という）におけるトータル利得のスペクトルに関し、前方励起 DRAのラマン利得を EDF利得ブロック 53内の EDFの利得によってスペクトル等化することができる。

[0089] また、前記前方励起 DRAのラマン利得と EDF利得ブロック 53内の EDFの利得の不一致分は、利得等化光フィルタ 52により補償できる。このとき、利得等化光フィルタ 5 2の損失スペクトルのピーク値が小さ、ため、本実施例における EDFAの雑音特性の劣化を抑圧できるというメリットも生じる。すなわち、本実施例の手法を用いることなぐ利得等化光フィルタ 52のみにより補償するとした場合、利得等化光フィルタ 52の損失スペクトルのピーク値が本実施例の手法を用いた場合に比べて大きくなるため、雑音特性が劣化してしまう。これに対して、本実施例のように利得等化光フィルタ 52 の損失スペクトルのピーク値が小さければ、利得等化光フィルタ 52のみで補償する場合に比べて雑音特性の点でメリットがある。

[0090] なお、上位準位占有比率 Nの設定値は、前記ラマン利得の値および式（3)の比例

2

定数 Aに依存する。図 18に示したように、 L帯の短波長域において長波長域より利得力 S小さ、スペクトルを有する EDF利得を得て、 L帯の短波長域で長波長域より利得が大きいスペクトルを有するラマン利得を補償するために、上位準位占有比率 Nは 3

2

8%より小さいことが必要である。上位準位占有比率 Nの典型値は、 N = 34〜37%

2 2

である。

[0091] (第六実施例）第四実施例では、伝送路が DSFの場合について本発明における動作パラメータ値を示したものである。本実施例では伝送路が NZ— DSFの場合についての動作パラメータ値を示す。

[0092] 本実施例では、ゼロ分散波長の典型値は約 1500nm、信号光波長は C帯 1530〜1 560nmである。ただし、本実施例および前記第一実施例〜第四実施例について、信号光波長は、一般的にそれら実施例における帯域全体に配置された波長多重信号の複数波長ないしチャネルである。本実施例の場合には、 C帯 1530〜1560nm に例えば 100GHz間隔 (すなわち約 0. 8nm間隔)で波長多重信号の波長な!/、しチャネルが配置される。ただし、システム運用開始初期などの場合には、上記帯域の一部に信号光の複数波長が配置される。

[0093] ここで、第四実施例で述べたのと同様に、信号光波長の最小値を λ s、ゼロ分散波長の最小値をえ 0、励起光波長の最大値を λ ρとしたとき、 2ぇ0— s = λ ρ (上記式（1 ) )が雑音の最大となる最悪条件である。そこで、本実施例では、上記条件が回避されるように、 0= 1480nm、 λ s= 1560nmのとき、 λ pく 1385nmとして!/ヽる。すなわち、波長の単位を nmとして、 2 λ 0— s> λ ρ + 15 (上記式（2) )としている。ただし、上記値は励起光源が単一波長の FBG励起光源である場合の概略値である。

[0094] 励起光源が単一波長の FBG励起光源以外の場合を調べると下記のことがわ力つた。図 19は、各種励起光源に対する同じラマン利得における SNRスペクトルを示しており、横軸に波長（nm)をとり、縦軸に SNR (dB)をとつている。なお、図 19は λ ρ = 1 385nmの場合について示したものである。励起光源の種類は、ファイバラマンレーザ、単一波長 FBG— LD、 2波長 FBG— LD、および FP— LD (フアブリーペロー LD )である。図 19からファイバラマンレーザ、単一波長 FBG— LD、 2波長 FBG— LD、 FP— LDの順で SNRが低いことがわかる。

[0095] SNRの値としては、例えば、 s = 1560nmおよび p= 1385nmにおいて、単一波長 FBG— LDおよび 2波長 FBG— LDで、それぞれ SNR= 23dBおよび SNR = 2 8. 5dBとなっている。この SNRのスペクトル最低値の所期値は、伝送距離や伝送速度などのシステム条件に依存する力典型値としては例えば 25dBである。したがつて、単一波長 FBG— LDの場合には p= 1385nmでよい。また、 2波長 FBG—LD の場合には、図 19の波長を長波長側に 5nmシフトすることができ、 s= 1560nm および p= 1385nmにおける SNRのスペクトル最低値は 27dBとなる。したがって、 2波長 FBG—LDを用いた場合には、

2 λ 0- l s> λ ρ + 10 - -- (5)

であればよい。さらに、 FBG— LD型励起光源の波長数は 3以上でもよぐ一般的に波長数が多、ほど、励起光波長の分布幅が顕著に広くならない限りにお、て高、S NRが得られる。上記のことは、明らかに第四実施例の場合にも成り立つ。

[0096] また、本実施例は伝送路が NZ— DSFの場合である力第二実施例の場合と同様に、 NZ— DSFに入力する信号光パワーのスペクトルを非平坦にする。伝送路 DSF中での非線形効果を考慮して、ラマン利得が大き!、短波長側ほど信号光パワーを低くする。

[0097] (第一〜第六実施例まとめ）本発明の実施例による光ファイバ通信システムは、第一〜第六実施例で説明した線形中継器を備え、シリカファイバ 10、 11、 20、 21が伝送路 DSFとして巿中に敷設されることによって実現される。

[0098] (第七実施例）

第一実施例で述べたように、 DSFおよび NZ - DSFを巿中に敷設した伝送路ファィバと、つた分布的な増幅媒質ではなぐボビンなどに卷、たシリカファイバと!、つた集中的な増幅媒質に置き換えてもよい。この場合、前記光ファイバ通信システムは光増幅器とみなせ、この光増幅器は、線形中継器、送信器および受信器内などに設置して使用することができる。本実施例はこうした光増幅器に関するものである。

[0099] 本実施例による光増幅器の構成を図 20に示す。なお、図 1に示したものと同じ構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。本光増幅器 70は、集中光増幅の媒質として DSFを有し、その長さは例えば 10kmであり、この DSFはボビンに卷かれている。 DSF用の後方向ラマン増幅、前方向ラマン増幅に用いる励起光源は、第一実施例と同じ波長を有する FBG励起光源 22— 1, 13— 1である。

[0100] 本実施例によれば、光増幅器 70に入力した信号光を、 RIN移行および ND— FWM による信号品質劣化なく増幅することができる。

なお、本実施例では第一実施例に対応する構成について説明したが、第一実施例以外の実施例についても同様である。

[0101] 以上、本発明の実施例を図面を参照して説明してきたが、これら実施例は本発明の例示に過ぎず、本発明がこれら実施例に限定されるものでないことは明らかである。したがって、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加，省略，置換，その他の変更を行うようにしても良い。

産業上の利用可能性

[0102] 本発明によれば、従来技術で問題であった RIN移行および ND— FWMによる信号光品質劣化が生じるという欠点が解決できるため、高い通信信号品質を低コストで実現することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 信号光を増幅するラマン増幅の利得媒質としてのシリカファイバと、

前記信号光と同一方向に前記シリカファイバ中を共伝播する励起光を送出する励起光源と、

前記シリカファイバと前記励起光源との間に設置された前記信号光と前記励起光との合波器と

を有する光ファイバ通信システムであって、

前記合波器には、前記シリカファイバのゼロ分散波長より長波長側の波長を有する信号光が入射され、この信号光と前記励起光源力出射された励起光とを合波する手段を備え、

前記励起光源は、前記励起光の最長波長が、前記信号光の最短波長より、周波数差にして 13. 7〜30THz低周波数側であるところの短波長側にある励起光を出射する手段を備えた

ことを特徴とする光ファイバ通信システム。

[2] 前記シリカファイバは、分散シフトファイバであり、前記信号光は L帯に複数波長を有する請求項 1記載の光ファイバ通信システム。

[3] 前記シリカファイバは、ノンゼロ分散シフトファイバであり、前記信号光は C帯に複数波長を有する請求項 1記載の光ファイバ通信システム。

[4] 前記シリカファイバの信号光出力段に、遠隔励起ダブルパス型 EDFモジュールが設けられ、

前記励起光は、その波長が 1430nm以上であり 1470nm以下である

請求項 1記載の光ファイバ通信システム。

[5] 前記シリカファイバの信号光出力段に、遠隔励起シングルパス型 EDFモジュールが設けられ、

前記励起光は、その波長が 1440nm以上であり 1470nm以下である

請求項 1記載の光ファイバ通信システム。

[6] 前記励起光源は、ファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型もしくはフアイバレーザ型である請求項 1な、し 5の、ずれかに記載の光ファイバ通信システム

[7] 信号光波長の最小値を λ s、前記シリカファイバのゼロ分散波長の最小値を λ 0、また、前記励起光源の励起光波長の最大値を λ ρとしたとき、

2 λ 0—； L s > λ ρ

が成り立つように信号光波長、ゼロ分散波長、および励起光波長を設定した請求項 2 または 3に記載の光ファイバ通信システム。

[8] 前記励起光源が複数波長のファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型またはフアブリ一ペローレーザダイオード型であり、

2 λ 0- l s > λ ρ + 10

が成り立つように前記信号光波長、前記ゼロ分散波長、および前記励起光波長を設定した請求項 7に記載の光ファイバ通信システム。

[9] 前記励起光源が、ファイバラマンレーザ型、または、単一波長のファイバブラッググレーティング付きレーザダイオード型、または、複数波長のファイバブラッググレーテイング付きレーザダイオード型、または、フアブリ一ペローレーザダイオード型であり、 2 λ 0- l s > λ ρ + 15

が成り立つように前記信号光波長、前記ゼロ分散波長、および前記励起光波長を設定した

請求項 7に記載の光ファイバ通信システム。

[10] 前記複数波長の幅が lOnm以下である請求項 8または 9記載の光ファイバ通信システム。

[11] 前記励起光源は、偏波多重するフアブリーペローレーザダイオードの各々の出力側に、各フアブリーペローレーザダイオードからの励起光出力を調整する可変減衰器を備えた請求項 8または 9記載の光ファイバ通信システム。

[12] 前記光ファイバ通信システムはエルビウム添加ファイバ増幅器を有し、

前記エルビウム添加ファイバ増幅器は、

利得媒質としてのエルビウム添加ファイバを備えたエルビウム添加ファイバ利得ブロックと、

前記エルビウム添加ファイバ利得ブロックの前段または後段に設置された利得等化光フィルタと、

前記エルビウム添加ファイバの反転分布量を検出する反転分布検出回路と、前記反転分布検出回路により検出される前記反転分布量が所期の値になるように前記エルビウム添加ファイバ利得ブロックを制御する反転分布調整回路と

を有する請求項 2または 3記載の光ファイバ通信システム。

[13] 前記エルビウム添加ファイバの上位準位占有比率 Nが 38%未満である請求項 12

2

記載の光ファイバ通信システム。

[14] 前記ラマン増幅によるラマン利得が大きい短波長側ほど、前記シリカファイバへ入力される前記信号光の信号光パワーが低くなるように、該信号光パワーのスペクトルを設定した請求項 2または 3に記載の光ファイバ通信システム。

[15] 前記シリカファイバが巿中に敷設されたシリカファイバである請求項 1記載の光フアイバ通信システム。

[16] 前記シリカファイバが集中光増幅用のシリカファイバである請求項 1記載の光ファイバ通信システム。

[17] 前記信号光の波長が単一波長であり、前記信号光の波長と前記励起光の最長波長との差が周波数差にして 15. 6THz以上である請求項 1記載の光ファイバ通信システム。