JP2005101516A - Optical fiber communication system, exciting light source device, and optical communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遠隔通信を行う光ファイバ通信システムに関し、特に、光信号を増幅させる遠隔励起光増幅システムを備えた光ファイバ通信システムに関する。 The present invention relates to an optical fiber communication system that performs remote communication, and more particularly, to an optical fiber communication system including a remote pumping optical amplification system that amplifies an optical signal.
相互に離間した送信部から受信部に光信号を長距離無中継伝送するにあたり、光−電気変換素子によらずに減衰した光信号を増幅させる光ファイバ通信システムとして、従来より、以下に示す遠隔励起光増幅システムが知られている。図9は、従来の遠隔励起光増幅システムの基本構成を示すブロック図である。 As an optical fiber communication system for amplifying an attenuated optical signal without relying on an optical-electrical conversion element for long-distance repeater transmission of an optical signal from a transmitter unit to a receiver unit which are separated from each other, the following remote control has been conventionally performed. Excitation light amplification systems are known. FIG. 9 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional remote excitation light amplification system.
遠隔励起光増幅システム8は、光信号Sを送信する送信部110と、この光信号Sを受信する受信部120と、光信号Sの伝送路である光ファイバ150と、光ファイバ150の途中経路に介在し通過する光信号Sのパワーを増幅させるEDF増幅器140とから構成される。
The remote pumping optical amplification system 8 includes a transmission unit 110 that transmits an optical signal S, a reception unit 120 that receives the optical signal S, an
送信部110の内部には、光信号Sの光源となる送信器(OS:Optical Sender)112と、この送信器112の発光を増幅して光信号Sとするアンプ111が配置されている。
受信部120の内部には、光信号Sをカプラ121を通過して受信する受信器(OR:Optical Receiver)123と、励起光Rを出力する励起光源131と、出力された励起光Rを光ファイバ150のEDF増幅器140方向へ伝送させるカプラ121とが配置されている。
A transmitter (OS: Optical Sender) 112 serving as a light source of the optical signal S and an
Inside the receiving unit 120, a receiver (OR: Optical Receiver) 123 that receives the optical signal S through the
EDF増幅器140は、エルビウムがドープされた数10〜100mの長さの石英系ファイバによって構成されている。そして、このEDF増幅器140に、励起光Rが入力すると、EDF増幅器140を通過する光信号Sのパワーが増幅される作用が得られる。この増幅作用により、伝送損失によりパワーを減衰させてきた光信号Sのパワーは大きく回復する効果が得られる。
The EDF
以上述べた遠隔励起光増幅システム8の構成より、光ファイバ150を伝送する光信号Sが伝送損失しても、途中経路に介設したEDF増幅器140で光信号Sのパワーを増幅させることによって、離間した端局間の長距離光通信が可能となる。(例えば、特許文献1参照)。
しかし、以上述べた光信号Sの伝送途中に介設したEDF増幅器140に励起光Rを入力して光信号Sのパワーを増幅させる方法は、以下に述べるような問題があった。すなわち、さらに距離が離れている端局間で長距離光通信を行うことを想定した場合、励起光源131から出力される励起光Rの出力を向上させなければならないことである。要するに、励起光Rも伝送損失することを考慮すれば、光信号Sが所望の増幅利得を得るのに必要な励起光Rのパワーが、EDF増幅器140に入力する時点において確保されている必要があるためである。
However, the method for amplifying the power of the optical signal S by inputting the pumping light R to the
一方、励起光源131における励起光Rの出力パワーを向上させると別の問題が発生する。この問題とは、光ファイバ150を伝送する励起光Rのパワーが所定の閾値を超えると光信号Sの伝送帯域にレーザ発振が起こり、光信号Sの利得向上が望めなくなることである。このため、このレーザ発振を回避するために励起光源131が出力可能な励起光Rのパワーには上限があり、この上限により光信号Sの伝送可能な距離も制限されることになる。
On the other hand, when the output power of the excitation light R in the
本発明は、以上の問題点を解決することを目的としてなされたものであり、光信号Sの伝送距離の長距離化を図る光ファイバ通信システムを提供することを課題とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical fiber communication system that increases the transmission distance of the optical signal S.
本発明は、前記した目的を達成するために創案されたものであり、
請求項1に記載の光ファイバ通信システムは、光信号を伝送する光ファイバの両端に設置される二つの端局間で通信を行う光ファイバ通信システムであって、前記二つの端局の少なくとも一方に設けられ、一次励起光を前記光ファイバに出力する一次励起光出力手段と、前記光ファイバの途中に介設され、前記一次励起光および前記光信号が重畳して入力すると前記光信号が増幅される一または二以上の増幅手段と、前記一次励起光出力手段とともに前記端局に配置され、前記一次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記一次励起光を増幅させる二次励起光を出力する二次励起光出力手段と、を備えることを特徴とする。
The present invention was created to achieve the above-described object,
The optical fiber communication system according to
かかる構成によれば、一次励起光出力手段と二次励起光出力手段とは、二つの端局のうちいずれか一方もしくは両方に配置されることとなる。そして、一次励起光出力手段から出力された一次励起光は、光ファイバを伝送して増幅手段に入力される。そしてこの増幅手段を通過する光信号のパワーは、第一励起光を利用して増幅される。 According to such a configuration, the primary pumping light output unit and the secondary pumping light output unit are arranged at one or both of the two terminal stations. The primary pumping light output from the primary pumping light output unit is transmitted through the optical fiber and input to the amplifying unit. The power of the optical signal passing through the amplification means is amplified using the first excitation light.
一方、二次励起光出力手段から出力された二次励起光も、前記した一次励起光と共に同一の光ファイバに伝送される。このとき、伝送距離が長距離であることで、一次励起光が伝送損失によりパワーロスしても、二次励起光からエネルギを吸収して増幅され、このパワーロスが補填される。かかる二次励起光による一次励起光の増幅効果により、一次励起光出力手段の出力を増加させずに、増幅手段の増幅利得を確保するのに必要な一次励起光の入力パワーを確保することができる。 On the other hand, the secondary pumping light output from the secondary pumping light output means is also transmitted to the same optical fiber together with the primary pumping light. At this time, since the transmission distance is long, even if the primary pumping light loses power due to transmission loss, energy is absorbed and amplified from the secondary pumping light, and this power loss is compensated. Due to the amplification effect of the primary pumping light by the secondary pumping light, it is possible to secure the input power of the primary pumping light necessary for securing the amplification gain of the amplifying means without increasing the output of the primary pumping light output means. it can.
請求項2の発明は、請求項1に記載の光ファイバ通信システムにおいて、前記光信号は、波長の異なる複数の信号が多重化して所定の帯域幅を有し、前記一次励起光は、波長の異なる複数の第一単波長成分が多重化して所定の帯域幅を有し、前記二次励起光は、波長の異なる複数の第二単波長成分が多重化して所定の帯域幅を有し、前記複数の第一単波長成分の増幅有効帯域が前記光信号の帯域を網羅し、前記複数の第二単波長成分の増幅有効帯域が前記一次励起光の帯域を網羅していることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the optical fiber communication system according to the first aspect, wherein the optical signal has a predetermined bandwidth by multiplexing a plurality of signals having different wavelengths, and the primary pumping light has a wavelength of A plurality of different first single wavelength components are multiplexed to have a predetermined bandwidth, and the secondary pumping light is multiplexed with a plurality of second single wavelength components having different wavelengths to have a predetermined bandwidth, Amplifying effective bands of a plurality of first single wavelength components cover the band of the optical signal, and amplifying effective bands of the plurality of second single wavelength components cover the band of the primary pumping light. .
かかる構成によれば、一次励起光が複数の第一単波長成分から構成されることにより、増幅手段において光信号を増幅させることができる増幅有効帯域幅が広がる。これにより、光信号をさらに広帯域化させることが可能になる。さらに、これら複数の第一単波長成分は、二次励起光の増幅有効帯域に含まれるので、光ファイバを伝送する過程において、二次励起光から光パワーの供与を受けラマン増幅される。そして、増幅された一次励起光は、受容した光パワーを用いて広帯域化した光信号をさらに増幅させることができる。 According to such a configuration, since the primary pumping light is composed of a plurality of first single wavelength components, the amplification effective bandwidth capable of amplifying the optical signal in the amplifying unit is widened. As a result, the optical signal can be further broadened. Further, since the plurality of first single wavelength components are included in the effective amplification band of the secondary pumping light, the optical power is supplied from the secondary pumping light and Raman amplification is performed in the process of transmitting the optical fiber. Then, the amplified primary pump light can further amplify the optical signal having a broad band using the received optical power.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の光ファイバ通信システムにおいて、前記二次励起光出力手段とともに前記端局に配置され、前記二次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記二次励起光を増幅させる三次励起光を出力する三次励起光出力手段を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the optical fiber communication system according to the first or second aspect, the second pumping light output unit and the second pumping light output unit are disposed in the terminal station, and the second pumping light is superimposed on the second pumping light. It is characterized by comprising tertiary pumping light output means for outputting tertiary pumping light that amplifies the secondary pumping light when transmitted through an optical fiber.
かかる構成によれば、三次励起光出力手段から出力された三次励起光は、前記した二次励起光と共に光ファイバで伝送される。このとき、伝送距離が長距離であることで、二次励起光に伝送損失が生じても、三次励起光のエネルギを吸収することにより、この伝送損失が補填されることとなる。このように、二次励起光のパワーロスが抑制されるので、二次励起光による一次励起光の増幅効果が低減しない。 According to such a configuration, the tertiary pumping light output from the tertiary pumping light output means is transmitted through the optical fiber together with the secondary pumping light. At this time, since the transmission distance is long, even if a transmission loss occurs in the secondary pumping light, the transmission loss is compensated by absorbing the energy of the tertiary pumping light. Thus, since the power loss of the secondary pumping light is suppressed, the amplification effect of the primary pumping light by the secondary pumping light is not reduced.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の光ファイバ通信システムにおいて、前記三次励起光は、波長の異なる複数の第三単波長成分が多重化して所定の帯域幅を有し、前記複数の第三単波長成分の増幅有効帯域が前記二次励起光の帯域を網羅していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical fiber communication system according to the third aspect, the tertiary pumping light has a predetermined bandwidth by multiplexing a plurality of third single wavelength components having different wavelengths. The amplification effective band of a plurality of third single wavelength components covers the band of the secondary pumping light.
かかる構成によれば、二次励起光を構成する複数の第二単波長成分は、三次励起光の増幅有効帯域に含まれるので、光ファイバを伝送する過程において、この三次励起光から光パワーの供与を受けラマン増幅される。そして、増幅された二次励起光は、受容した光パワーを用いて帯域幅を有する一次励起光を増幅させることができる。 According to such a configuration, the plurality of second single wavelength components constituting the secondary pumping light are included in the effective amplification band of the tertiary pumping light. Therefore, in the process of transmitting the optical fiber, the optical power from the tertiary pumping light is increased. It is donated and Raman amplified. The amplified secondary pump light can amplify the primary pump light having a bandwidth using the received optical power.
請求項5に記載の発明は、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の光ファイバ通信システムにおいて、帯域幅を有する前記一次励起光、前記二次励起光または前記三次励起光のうちいずれかは、それぞれを構成する前記複数の第一単波長成分、前記複数の第二単波長成分または前記複数の第三波長成分において、低波長成分側のパワーが高波長成分側のパワーよりも大きく設定されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical fiber communication system according to any one of the second to fourth aspects, the primary pumping light, the secondary pumping light, or the tertiary pumping light having a bandwidth. Any one of the plurality of first single-wavelength components, the plurality of second single-wavelength components, or the plurality of third-wavelength components constituting each of them, the power on the low wavelength component side is higher than the power on the high wavelength component side Is also set large.
かかる構成によれば、一次励起光を例にとると、光ファイバを伝送する過程において、複数の第一単波長成分のうち低波長成分の光パワーが高波長成分に供与されて、この高波長成分がラマン増幅される。これにより、光ファイバを伝送する過程において、一次励起光の複数の第一波長成分は、その光パワーが均等化されることとなる。そして、二次励起光を構成する第二単波長成分、および、三次励起光を構成する第三単波長成分に関しても同様の作用が得られる。 According to such a configuration, taking the primary pumping light as an example, in the process of transmitting the optical fiber, the optical power of the low wavelength component among the plurality of first single wavelength components is provided to the high wavelength component, and this high wavelength The component is Raman amplified. Thereby, in the process of transmitting the optical fiber, the optical power of the plurality of first wavelength components of the primary pumping light is equalized. The same action can be obtained with respect to the second single wavelength component constituting the secondary excitation light and the third single wavelength component constituting the tertiary excitation light.
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光ファイバ通信システムにおいて、前記二つの端局の少なくとも一方から直近の前記増幅手段までを結ぶ前記光ファイバにおける前記端局から一定区間のコア径が、他の部分より太くなっていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the optical fiber communication system according to any one of the first to fifth aspects, the optical fiber that connects at least one of the two terminal stations to the nearest amplifying means. The core diameter in a certain section from the terminal station is thicker than other portions.
かかる構成によれば、一次励起光出力手段から光ファイバに出力された直後の、高パワーな一次励起光における非線形効果を抑制できることとなる。また、送信器から光ファイバに出力された直後の高パワーな光信号における非線形効果も抑制できる。これにより、良好な通信品質を確保することができる。 According to such a configuration, the nonlinear effect in the high-power primary pumping light immediately after being output from the primary pumping light output means to the optical fiber can be suppressed. Moreover, the nonlinear effect in the high-power optical signal immediately after being output from the transmitter to the optical fiber can also be suppressed. Thereby, favorable communication quality can be ensured.
請求項7に記載の光ファイバ通信システムは、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光ファイバ通信システムにおいて、前記増幅手段は、エルビウムがドープされた光ファイバであることを特徴とする。
The optical fiber communication system according to claim 7 is the optical fiber communication system according to any one of
かかる構成によれば、増幅手段は、希土類元素の一つであるエルビウム(Er)がコアにドープされた光ファイバで構成されることとなる。これにより、Er3+イオンに波長980nmまたは1480nmの一次励起光が吸収されると、電子が高いエネルギ準位に励起される。そして、この励起状態にあるEr3+イオンに波長1550nm帯(Cバンド)および1590帯(Lバンド)の光信号を入射させると誘導放出が生じ光信号のパワーが増幅されることとなる。 According to such a configuration, the amplifying means is composed of an optical fiber in which erbium (Er), which is one of rare earth elements, is doped in the core. Thereby, when primary excitation light having a wavelength of 980 nm or 1480 nm is absorbed by Er 3+ ions, electrons are excited to a high energy level. When an optical signal having a wavelength of 1550 nm band (C band) and 1590 band (L band) is incident on the Er 3+ ions in the excited state, stimulated emission occurs and the power of the optical signal is amplified.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の光ファイバ通信システムにおいて、前記二次励起光は、二次ラマン励起光であることが好ましい。
The optical fiber communication system according to any one of
かかる構成によれば、二次励起光は、波長帯が約1380nmを有する二次ラマン励起光で構成されることとなる。これにより、一次励起光が例えば、波長1480nmを有する光であれば、光ファイバ中を二次ラマン励起光と重畳して伝送されることで、この一次励起光がラマン増幅されて増幅手段に入力されることとなる。 According to such a configuration, the secondary excitation light is composed of secondary Raman excitation light having a wavelength band of about 1380 nm. Thereby, if the primary pumping light is light having a wavelength of 1480 nm, for example, the primary pumping light is Raman-amplified and transmitted to the amplifying means by being superimposed on the secondary Raman pumping light in the optical fiber. Will be.
請求項3から請求項7のいずれか1項に記載の光ファイバ通信システムにおいて、前記三次励起光は、三次ラマン励起光であることが好ましい。 The optical fiber communication system according to any one of claims 3 to 7, wherein the tertiary pumping light is preferably tertiary Raman pumping light.
かかる構成によれば、三次励起光は、波長帯が約1280nmを有する三次ラマン励起光で構成されることとなる。これにより、この三次ラマン励起光と波長が約1380nmの二次励起光とが、光ファイバ中を重畳して伝送されると、この二次励起光はラマン増幅される。 According to such a configuration, the tertiary excitation light is composed of tertiary Raman excitation light having a wavelength band of about 1280 nm. As a result, when the third-order Raman pump light and the second-order pump light having a wavelength of about 1380 nm are transmitted while being superimposed in the optical fiber, the second-order pump light is Raman-amplified.
請求項8に記載の励起用光源装置は、二つの端局を連結する光ファイバの途中に介設される増幅手段へ、一次励起光を伝送させることにより光信号を増幅させる励起用光源装置であって、前記一次励起光を前記光ファイバに出力する一次励起光出力手段と、前記一次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記一次励起光を増幅させる二次励起光を出力する二次励起光出力手段と、を備えることを特徴とする。 The pumping light source device according to claim 8 is a pumping light source device that amplifies an optical signal by transmitting primary pumping light to an amplifying means interposed in the middle of an optical fiber connecting two terminal stations. A primary pumping light output means for outputting the primary pumping light to the optical fiber; and a secondary pumping light for amplifying the primary pumping light when transmitted through the optical fiber superimposed on the primary pumping light. And a next excitation light output means.
かかる構成によれば、一次励起光出力手段から出力された一次励起光と、二次励起光出力手段から出力された二次励起光とは、重畳して光ファイバに伝送される。この光信号を増幅手段において増幅させる一次励起光は、長距離伝送されることで伝達損失によりパワーロスするが、二次励起光により増幅されてパワーが回復する。これにより、一次励起光出力手段の出力を増加させることなく、増幅手段に入力する時点における一次励起光に要求されるパワーを確保できる。 According to this configuration, the primary pumping light output from the primary pumping light output unit and the secondary pumping light output from the secondary pumping light output unit are superimposed and transmitted to the optical fiber. The primary pumping light that amplifies the optical signal in the amplifying means loses power due to transmission loss when transmitted over a long distance, but is amplified by the secondary pumping light and recovers power. Thereby, the power required for the primary pumping light at the time of input to the amplifying unit can be secured without increasing the output of the primary pumping light output unit.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の励起用光源装置において、前記二次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記二次励起光を増幅させる三次励起光を出力する三次励起光出力手段を備えることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the pumping light source device according to the eighth aspect, when the optical fiber is transmitted superimposed on the secondary pumping light, the tertiary pumping light that amplifies the secondary pumping light is output. A tertiary pumping light output means is provided.
かかる構成によれば、三次励起光出力手段から出力された三次励起光も、前記した一次励起光、二次励起光に重畳して同一の光ファイバを伝送させる。このとき、伝送距離が長距離であることで、伝送損失により二次励起光がパワーロスしても、三次励起光からエネルギを吸収して増幅されるので、このパワーが回復されることとなる。このように、二次励起光のパワーロスが抑制されるので、二次励起光による一次励起光の増幅効果が低減しない。 According to such a configuration, the tertiary pumping light output from the tertiary pumping light output means is also superimposed on the primary pumping light and the secondary pumping light and transmitted through the same optical fiber. At this time, since the transmission distance is long, even if the secondary pump light loses power due to transmission loss, energy is absorbed and amplified from the tertiary pump light, so that this power is recovered. Thus, since the power loss of the secondary pumping light is suppressed, the amplification effect of the primary pumping light by the secondary pumping light is not reduced.
請求項10に記載の光通信方法は、二つの端局を連結する光ファイバの途中に介設される増幅手段へ、一次励起光を伝送させることにより光信号を増幅させて受信する光通信方法であって、前記一次励起光を前記光ファイバに出力する一次励起光出力ステップと、前記一次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記一次励起光を増幅させる二次励起光を出力する二次励起光出力ステップと、増幅された前記光信号を受信する光信号受信ステップと、を含むことを特徴とする。
The optical communication method according to
かかる方法によれば、一次励起光出力ステップで出力された一次励起光は、増幅手段に入力され、光信号を増幅させる。そして、二次励起光出力ステップで出力された二次励起光は、一次励起光に重畳して光ファイバを伝送し、この一次励起光を増幅させる。このため、一次励起光は、光ファイバの伝送途中で伝送損失しても、二次励起光の増幅作用により、パワーロスを抑えることができる。よって、一次励起光は、長距離伝送されても動作に必要なパワーを増幅手段に供給することができる。これにより、長距離通信において受信する光信号を受信するにあたり、光ファイバに出力させる時点における一次励起光のパワーを増大させる必要がない。 According to this method, the primary pumping light output in the primary pumping light output step is input to the amplifying unit, and the optical signal is amplified. Then, the secondary pumping light output in the secondary pumping light output step is superimposed on the primary pumping light and transmitted through the optical fiber to amplify the primary pumping light. For this reason, even if the primary pumping light is lost during transmission of the optical fiber, the power loss can be suppressed by the amplification effect of the secondary pumping light. Therefore, even if the primary excitation light is transmitted over a long distance, the power necessary for the operation can be supplied to the amplification means. Thus, when receiving an optical signal received in long-distance communication, it is not necessary to increase the power of the primary pumping light when it is output to the optical fiber.
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の光通信方法において、前記二次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記二次励起光を増幅させる三次励起光を出力する三次励起光出力ステップを含むことを特徴とする。
The invention according to
かかる方法によれば、二次励起光が長距離伝送により伝送損失しても、三次励起光の増幅作用によりこのパワーロスが抑制される。これにより、光信号を長距離伝送させる場合も、増幅手段を適正に動作させる一次励起光のパワーレベルを確保することができる。 According to this method, even if the secondary pumping light is lost due to long-distance transmission, this power loss is suppressed by the amplification effect of the tertiary pumping light. Thereby, even when an optical signal is transmitted over a long distance, the power level of the primary pumping light for properly operating the amplification means can be ensured.
本発明にかかる遠隔励起光増幅システム、励起用光源装置および光通信方法により以下に示す優れた効果を奏する。
すなわち、二次励起光により一次励起光をラマン増幅させることにより、一次励起光の伝送損失によるパワーロスを抑制し、もって光ファイバ通信システムの伝送距離の長距離化が図れる。さらに三次励起光の作用により、二次励起光の伝送損失によるパワーロスが抑制され、さらなる伝送距離の長距離化が図れる。
さらに、光ファイバ通信システムにおいて、一次励起光、二次励起光、三次励起光が多重化して帯域幅を有すれば、長距離伝送の広帯域化を図ることができる。
The remote excitation light amplification system, excitation light source device, and optical communication method according to the present invention have the following excellent effects.
That is, by performing Raman amplification of the primary pumping light by the secondary pumping light, power loss due to transmission loss of the primary pumping light can be suppressed, and the transmission distance of the optical fiber communication system can be increased. Furthermore, the power loss due to the transmission loss of the secondary pumping light is suppressed by the action of the tertiary pumping light, and the transmission distance can be further increased.
Further, in the optical fiber communication system, if the primary pumping light, the secondary pumping light, and the tertiary pumping light are multiplexed to have a bandwidth, it is possible to increase the bandwidth of long-distance transmission.
(第1実施形態)
以下本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1を参照して本発明における実施の形態について説明する。図1は本実施形態における光ファイバ通信システムの基本構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an optical fiber communication system in the present embodiment.
光ファイバ通信システム1は、離間した二地点に存在する端局Aおよび端局Bが、光信号Sの伝送方向のそれぞれ異なる二本の光ファイバ50、50の両端に接続されて構成されている。そして、端局Aには、WDM送信部10aとWDM受信部20aとが、端局BにはWDM受信部20bとWDM送信部10bとが配置されている。そして、いずれか一方の光ファイバ50にWDM送信部10aとWDM受信部20bとが接続され、他方の光ファイバ50にWDM受信部20aとWDM送信部10bとが接続されて、端局Aおよび端局B間で相互に双方向通信が可能となっている。ここで、それぞれWDM送信部10aおよびWDM送信部10b、ならびにWDM受信部20aおよびWDM受信部20bは互いに同一の構造および相互作用を有している。よって以下、WDM送信部10aとWDM受信部20bとの構成・作用を中心に説明を行い、WDM受信部20aとWDM送信部10bについては省略する。
The optical
WDM送信部10aは、アンプ11、波長多重部12、送信器(OS)13、13…から構成される。
アンプ11は、波長多重部12が出力した多重信号λを増幅させた光信号Sを光ファイバ50に送出するものである。
The WDM transmission unit 10a includes an
The
波長多重部12は、送信器13、13…から出力された、それぞれ波長の異なる信号λ1、λ2…λnを入力し多重化して一つの多重信号λ(λ1、λ2…λn)を出力するものである。波長分割多重方式(WDM:Wavelength Division Multiplex)は、一本の光ファイバに異なる波長の信号光を伝送させてチャネルを多重化することで通信の大容量化を図る技術である。
送信器13、13…から出力される、それぞれ波長の異なる信号λ1、λ2…とは、波長1550nm前後の帯域で、波長をずらした信号である。よってこれらの信号λ1、λ2…が多重され増幅されてなる光信号Sも波長1550nm帯(Cバンド)で構成される。
The signals λ 1 , λ 2, ... Output from the
光ファイバ50には、後記するEDF増幅器(増幅手段)40が、その途中経路に介設されている。そして、このEDF増幅器40からWDM受信部20までの光ファイバ50bは、WDM送信部10までの光ファイバ50aに比較して光信号Sが伝送されるコア径が拡大されている。このコア径が拡大した光ファイバ50bにより、高パワー光が端局より光ファイバ50に入力した際、非線形効果の発生を抑制する作用が得られる。高パワーのレーザである後記する励起光Rが伝送する光ファイバとして、コアを拡大させた光ファイバ50bを適用することは、光信号Sの伝送の長距離化に寄与することとなる。
The
ところで、コアを拡大させた光ファイバ50bは、高パワー光が発出される端局Bの直後において効果が最大に発揮される。このため、光ファイバ50bは、この端局Bから一定区間の長さで適用される。
By the way, the effect of the
EDF増幅器(増幅手段)40は、光ファイバ50の途中経路に設置され、希土類元素の一つであるエルビウム(Er)がドープされた数10〜100mの長さの石英系ファイバによって構成されている。この石英系ファイバにドープされたEr3+イオンに、後記する一次励起光源31が出力する1480nmの一次励起光R1が入力されると、電子が高いエネルギ準位に励起される。そして、この励起状態にあるEr3+イオンに波長1550nm帯(Cバンド)の光信号Sが入射すると誘導放出が生じて光信号Sのパワーが大きく増幅されることとなる。
The EDF amplifier (amplifying means) 40 is installed in the middle path of the
WDM受信部20は、カプラ21、波長分割部22、受信器(OR)23、23…、励起用光源部30(励起用光源装置)を有する。この励起用光源部30は、一次励起光源(一次励起光出力手段)31、二次ラマン光源(二次励起光出力手段)32および三次ラマン光源(三次励起光出力手段)33を有する。
The
カプラ21は、励起用光源部30から出力される一次励起光R1、二次ラマン励起光R2および三次ラマン励起光R3を入力して、光ファイバ50bへ出力し、EDF増幅器40の方向に伝送させるものである。一方、カプラ21は光ファイバ50から伝送する光信号Sを入力し、波長分割部22に出力する作用も有する。
The
波長分割部22は、光信号Sを入力し、元の信号λ1、λ2…に分割して、それぞれに対応する受信器(OR)23、23…に出力するものである。
受信器23、23…は、入力した信号λ1、λ2…を電気信号に変換して受信するものである。
The
The
一次励起光源(一次励起光出力手段)31は、波長1480±30nmの一次励起光R1を出力するものである。そしてこの一次励起光R1は、光ファイバ50bを伝送後、EDF増幅器40において、通過する光信号Sを大きく増幅させる作用を有する。なお、この増幅作用は、EDF増幅器40に入力する一次励起光R1のパワーが大きいほど増強される。しかし、励起用光源部30から出力した一次励起光R1のパワーが、所定の閾値以上であると、伝送する光ファイバ50の内部において、ラマン増幅およびレイリー散乱光の相乗効果に基づく発振が発生し、光信号Sの品質が低下してしまう。このため、一次励起光源31から出力される一次励起光R1のパワーは、この発振が発生するレベル以下である必要がある。
The primary excitation light source (primary excitation light output means) 31 outputs primary excitation light R 1 having a wavelength of 1480 ± 30 nm. The primary pumping light R 1 has a function of greatly amplifying the passing optical signal S in the
二次ラマン光源(二次励起光出力手段)32は、波長約1380±30nmの二次ラマン励起光R2を出力するものである。そして、この二次ラマン励起光R2は、光ファイバ50bの伝送過程で一次励起光R1をラマン増幅させる作用を有する。なお、二次ラマン光源32においても、出力される二次ラマン励起光R2の発振を回避するために、パワーレベルの許容範囲に上限があることは前記した一次励起光R1の場合と同じである。
The secondary Raman light source (secondary excitation light output means) 32 outputs secondary Raman excitation light R 2 having a wavelength of about 1380 ± 30 nm. The secondary Raman pumping light R 2 has a function of Raman amplification of the primary pumping light R 1 in the transmission process of the
三次ラマン光源(三次励起光出力手段)33は、波長約1280±30nmを出力するものである。そして、この三次ラマン励起光R3は、光ファイバ50bの伝送過程で二次ラマン励起光R2をラマン増幅させる作用を有する。
そして、一次励起光R1、二次ラマン励起光R2および三次ラマン励起光R3は、相互に重畳して励起光Rをなし、カプラ21を経由して、EDF増幅器40の方向に光ファイバ50bを伝送する。
The tertiary Raman light source (tertiary excitation light output means) 33 outputs a wavelength of about 1280 ± 30 nm. The third-order Raman pumping light R 3 has a function of Raman-amplifying the second-order Raman pumping light R 2 in the transmission process of the
Then, the primary pumping light R 1 , the secondary Raman pumping light R 2, and the tertiary Raman pumping light R 3 are superposed on each other to form the pumping light R and pass through the
次に、図1および図6を参照して、励起用光源部30の効果について説明する。図6は、400km程度の光ファイバに一次励起光R1を伝送させたときのパワーのプロファイルを示す概略図である。
曲線(a)は、二次ラマン励起光R2のサポートがない場合における一次励起光R1のパワー減衰曲線である。そして曲線(b)は、二次ラマン励起光R2のサポートがある場合における一次励起光R1のパワー減衰曲線である。図6の横軸は、図1におけるカプラ21の位置を原点にとり、矢印先端は、EDF増幅器40方向とする。縦軸は、一次励起光R1のパワーの相対値を示している。また図6中、示された破線yLは、この破線で示される境界を一次励起光R1のパワーが超えると、光ファイバ50内で発振が発生する領域を示している。
Next, the effect of the excitation
A curve (a) is a power attenuation curve of the primary pumping light R 1 when there is no support of the secondary Raman pumping light R 2 . A curve (b) is a power attenuation curve of the primary pumping light R 1 when the secondary Raman pumping light R 2 is supported. The horizontal axis in FIG. 6 takes the position of the
ここで、曲線(a)の場合を検討すると、EDF増幅器40が適正な動作をするに必要な一次励起光R1の入力パワーyIとする。一次励起光源31が出力するパワーを、発振を回避できる上限であるyLに設定した場合、EDF増幅器40を設置できる最大距離はxaである。一方、曲線(b)の場合にあっては、極大値がyLを超えないように一次励起光源31が出力するパワーを決定すればよいので、EDF増幅器40を設置できる最大距離はxbまで拡張する。
Here, considering the case of the curve (a), it is assumed that the input power y I of the primary pumping light R 1 necessary for the
すなわち、二次ラマン励起光R2のサポートにより、一次励起光源31の出力パワーを低減させる効果と、通信を長距離化させる効果とが同時に達成されることになる。ここで、(b)曲線が極大値を有する理由としては、極大値をとる以前においては、伝送損失による減衰よりラマン増幅効果が上回っており、極大値以降においては、逆転するためである。
That is, the support secondary Raman pump light R 2, and the effect of reducing the output power of the primary
次に、図1を参照して光ファイバ通信システム1における光信号Sの受信動作について説明する。なお、以下、端局Aから端局Bへの通信動作について説明を行うが、端局Bから端局Aへの通信については、同一につき説明を省略する。
Next, the receiving operation of the optical signal S in the optical
まず、WDM送信部10aから多重信号λ(λ1、λ2…)が増幅された光信号Sが発信する。光信号Sは、伝送損失によりパワーを減衰させながら光ファイバ50aを伝送してEDF増幅器40に到達する。一方、励起用光源部30から、光ファイバ50bを経由して一次励起光R1がEDF増幅器40に入力する。この入力した一次励起光R1は、長距離伝送後であっても二次ラマン励起光R2と三次ラマン励起光R3との作用によりラマン増幅されているので、伝送損失によるパワーロスが少ない。従って、EDF増幅器40を通過する光信号Sは、十分な増幅利得を得てWDM受信部20に伝送される。波長分割部22が光信号Sを入力すると、元の信号λ1、λ2…に分割され、各々が受信器23、23…により受信されることとなる。
First, an optical signal S in which a multiplexed signal λ (λ 1 , λ 2 ...) Is amplified is transmitted from the WDM transmitter 10a. The optical signal S is transmitted through the
このように、一次励起光R1をラマン増幅させる二次ラマン光源32を有する励起用光源部30を光ファイバ通信システム1に備えることにより、パワーロスを抑えてEDF増幅器40に一次励起光R1を到達させることを可能にした。このため、一次励起光源31の出力パワーを上げることなく、すなわち発振現象を抑制して光信号Sは大きな増幅利得を得ることができる。さらに、三次ラマン光源33が存在すれば、二次ラマン励起光R2の減衰も抑制できるので、さらに大きな光信号Sの増幅効果が得られる。
In this way, by providing the excitation
以上のように本実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は前記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、図1に示した光ファイバ通信システム1では、励起用光源部30はWDM受信部20側に備わっていたが、図2に示すように、励起用光源部30がWDM送信部10側に備わっていてもよい。この、WDM送信部10側に励起用光源部30が設置されている場合の光ファイバ50は、WDM送信部10側に接続されている光ファイバ50a´の方が太径であるほうがよい。
As described above, this embodiment is an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention. . For example, in the optical
また、図3に示すように励起用光源部30がWDM送信部10、WDM受信部20の双方に備わっていてもよい。この場合、EDF増幅器40はWDM送信部10及びWDM受信部20側に備わった励起用光源部30によって双方向で励起されることになる。そして、図4に示すように、励起用光源部30を光ファイバ50の経路に複数(図では二個)設けてもよい。このように励起用光源部30を複数個設置することにより、光信号Sは、WDM送信部10側に設置されたEDF増幅器40により増幅され、次にWDM受信部20側に設置されたEDF増幅器40により更に増幅されることとなる。また、これまでの説明は、二つの端局間で構成される光ファイバ通信システムに関するものであったが、このような光ファイバ通信システムが組み合わさり、特に図示しないが、複数の端局からなるネットワークを形成してもよい。
In addition, as shown in FIG. 3, the excitation
(第2実施形態)
次に、図5を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
図5(A)は、本実施形態における光ファイバ通信システムの基本構成を示すブロック図である。なお、図5(A)に示す、光ファイバ通信システム2´は、図2に示される光ファイバ通信システム2の構成と同一であり、後記するように、励起用光源部30´および送信器(OS)13´…から出力される励起光W(W1,W2)および光信号Tの多重信号Λ(Λ1、Λ2…Λm)が相異するものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5A is a block diagram showing a basic configuration of the optical fiber communication system in the present embodiment. 5A is the same as the configuration of the optical
図5(B1)は、比較例として示すグラフであって、第1実施形態(図2)に示されるWDM送信部10から送信される励起光R(R1,R2)および光信号Sの波長に対する光パワーを表わしたグラフである。
図5(B2)は、第2実施形態におけるWDM送信部10´から送信された励起光W(W1,W2)および光信号Tの波長に対する光パワーを表わしたグラフである。
図5(B3)は、第2実施形態における、光ファイバ50またはEDF増幅器40を伝送した励起光W(W1,W2)および光信号Tの波長に対する光パワーを表わしたグラフである。
FIG. 5 (B1) is a graph shown as a comparative example, and shows the excitation light R (R 1 , R 2 ) and the optical signal S transmitted from the
FIG. 5B2 is a graph showing the optical power with respect to the wavelengths of the pumping light W (W 1 , W 2 ) and the optical signal T transmitted from the
FIG. 5B3 is a graph showing the optical power with respect to the wavelengths of the pumping light W (W 1 , W 2 ) and the optical signal T transmitted through the
なお、図5および以下の説明において、三次ラマン励起光R3(図2参照)に対応する励起光は、説明を簡単にするために、記載を省略して行う。また、図5(A)の光ファイバ通信システム2´の構成要素において、すでに説明したものと同じ構成要素に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
In FIG. 5 and the following description, the excitation light corresponding to the third order Raman excitation light R 3 (see FIG. 2) is omitted for the sake of simplicity. In addition, in the constituent elements of the optical
図5(A)に示される送信器(OS)13´…は、波長1550nm前後の帯域(Cバンド)で、それぞれ波長をずらして構成される信号Λ1、Λ2…を出力するものである。そして、これらの信号Λ1、Λ2…は、波長多重部12において多重化されて多重化信号Λとなり、さらにアンプ11で増幅されて光信号Tをなす。なお、光信号Tを構成する信号Λ1、Λ2…の波長の帯域幅は、図5で示すように、光信号S(図2参照)よりも広帯域であることとする。
5 (A) outputs signals Λ 1 , Λ 2 ... Configured by shifting wavelengths in a band (C band) around a wavelength of 1550 nm. . These signals Λ 1 , Λ 2 ... Are multiplexed in the
励起用光源部30´は、光信号Tに重畳して光ファイバ50を伝送するとこの光信号Tのパワーをラマン増幅させたり、EDF増幅器40を伝送してさらに光信号Tのパワーを増幅させたりする、複数の単波長成分(第一単波長成分)が多重化して所定の帯域幅を有する一次励起光W1を出力するものである。
ここで、一次励起光W1は、1550nm帯域の光を増幅させる1480nm帯域の単波長成分のうち複数成分(図5では3成分、W1a,W1b,W1c)が多重化してなる。ここで、これらのうちいずれの第一単波長成分(W1a,W1b,W1c)が、光信号Tを増幅させることが可能な帯域の幅、すなわち増幅有効帯域の幅は約30nmである。
When the excitation light source unit 30 'transmits the
Here, the primary pumping light W 1 is obtained by multiplexing a plurality of components (three components in FIG. 5, W 1a , W 1b , W 1c ) among the single wavelength components in the 1480 nm band for amplifying the light in the 1550 nm band. Here, any of these first single-wavelength components (W 1a , W 1b , W 1c ) has a band width in which the optical signal T can be amplified, that is, an amplification effective band width is about 30 nm. .
なお、これら第一単波長成分(W1a,W1b,W1c)の波長間隔は、隣接する単波長成分においてそれぞれの増幅有効帯域の両端が接するように、設定されることが望ましい。そして、図5(B2)に示される場合を例にとれば、単波長成分(W1a,W1b,W1c)の波長間隔が、1480nm帯域内で、波長間隔が30nmとなるように設定されれば、光信号Tは、90nmの広帯域幅で増幅され得ることになる。 The wavelength interval of these first single wavelength components (W 1a , W 1b , W 1c ) is desirably set so that both ends of each amplification effective band are in contact with adjacent single wavelength components. Taking the case shown in FIG. 5 (B2) as an example, the wavelength interval of the single wavelength components (W 1a , W 1b , W 1c ) is set so that the wavelength interval is 30 nm within the 1480 nm band. Then, the optical signal T can be amplified with a wide bandwidth of 90 nm.
さらに、励起用光源部30´は、一次励起光W1に重畳して光ファイバ50を伝送するとこの一次励起光W1のパワーをラマン増幅させる、複数の単波長成分(第二単波長成分)が多重化してなる二次ラマン励起光W2を出力するものである。
ここで、二次ラマン励起光W2は、1480nm帯域の光を増幅させる1380nm帯域の単波長成分のうち複数成分(図5では3成分、W2a,W2b,W2c)が多重化してなる。なお、これら第二単波長成分(W2a,W2b,W2c)の波長間隔は、その増幅有効帯域が一次励起光W1を構成する第一単波長成分(W1a,W1b,W1c)を全て含む帯域が網羅されるように設定されることが望ましい。
Further, the excitation light source unit 30 ', the primary excitation light when W superimposed on one transmitting
Here, the secondary Raman excitation light W 2 is obtained by multiplexing a plurality of components (three components, W 2a , W 2b , W 2c in FIG. 5) among single wavelength components in the 1380 nm band for amplifying light in the 1480 nm band. . The wavelength interval of these second single wavelength components (W 2a , W 2b , W 2c ) is the first single wavelength component (W 1a , W 1b , W 1c ) whose amplification effective band constitutes the primary pumping light W 1. ) Is preferably set so as to cover the entire band.
また、ここで一次励起光W1および二次ラマン励起光W2を構成する第一単波長成分(W1a,W1b,W1c)および第二単波長成分(W2a,W2b,W2c)は、低波長成分側にいく程、光パワーが大きくなるように設定されている。これは、同じ帯域内の単波長成分同士のラマン増幅作用により、低波長成分側の単波長成分W1a(W2a)が自らのパワーを高波長成分側の単波長成分W1c(W2c)に供与してラマン増幅させる作用に配慮したものである。 In addition, the first single wavelength components (W 1a , W 1b , W 1c ) and the second single wavelength components (W 2a , W 2b , W 2c ) constituting the primary pump light W 1 and the secondary Raman pump light W 2 here. ) Is set so that the optical power increases as it goes to the lower wavelength component side. This is because the single wavelength component W 1a (W 2a ) on the low wavelength component side supplies its own power to the single wavelength component W 1c (W 2c ) on the high wavelength component side due to the Raman amplification action between the single wavelength components in the same band. Considering the effect of amplifying by Raman donation.
次に、第2実施形態における動作説明を行う。
図5(A)に示すWDM送信部10´から送信された直後(L=L0の位置)励起光W(W1,W2)および光信号Tの波長に対する光パワーは、図5(B2)のように示される。そして、図5(B3)に示すように、光ファイバ50の伝送過程におけるラマン増幅作用により、光信号T´は、一次励起光W´1により増幅され、この一次励起光W´1は二次ラマン励起光W´2から光パワーを受容しつつ自らの光パワーを光信号T´に供与する。そして、同じ帯域内の第一単波長成分(W´1a,W´1b,W´1c)および第二単波長成分(W´2a,W´2b,W´2c)に着目すると、伝送過程におけるラマン増幅作用により、それぞれの光パワーが均等化される効果を得る。
Next, the operation in the second embodiment will be described.
Immediately after being transmitted from the
ところで、以上の説明において、三次ラマン励起光R3(図2参照)に対応する励起光を省略したが、励起用光源部30´は、二次励起光W2に重畳して光ファイバ50を伝送するとこの二次励起光W2のパワーをラマン増幅させる、複数の単波長成分(第三単波長成分)が多重化してなる三次ラマン励起光(図示せず)も出力することができることとする。
また、図5(B3)に示される光信号T´の光パワーは、図5(B2)に示される光信号Tの光パワーより大きく示されているが、これは、光ファイバ50における伝送損失を見込まずに励起光Wの増幅作用が寄与した分を加算して示したからであって、現実にはさらに小さい値を有するものである。
なお、以上の説明において、光ファイバ通信システム2´は、図2に示される光ファイバ通信システム2を模して説明したが、他の光ファイバ通信システム1,3,4(図1,3,4)を模した場合も同様の説明が成り立つ。
By the way, in the above description, the pumping light corresponding to the third order Raman pumping light R 3 (see FIG. 2) is omitted. However, the pumping
Further, the optical power of the optical signal T ′ shown in FIG. 5 (B3) is shown to be larger than the optical power of the optical signal T shown in FIG. 5 (B2), which is a transmission loss in the
In the above description, the optical
次に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。
図7は、光ファイバ通信システム1(図1)において、WDM受信部20で受信した光信号SにおけるQ値の、一次励起光R1のパワー依存性を示すグラフである。
ここで、Q値とは、デジタル通信に用いられる信号の品質評価に用いられる評価指数である。Q値が高い程、信号品質が優れることを意味する。
ここで、縦軸は、図1における受信器23、23…で受信された光信号SのQ値を示す。そして横軸は、EDF増幅器40に入力される一次励起光R1のパワーを示す。
Next, examples in which the effects of the present invention have been confirmed will be described.
FIG. 7 is a graph showing the power dependence of the primary pumping light R 1 on the Q value of the optical signal S received by the
Here, the Q value is an evaluation index used for quality evaluation of signals used for digital communication. A higher Q value means better signal quality.
Here, the vertical axis indicates the Q value of the optical signal S received by the
図7において曲線(a)は、EDF増幅器40へ、一次励起光R1に重畳して入力する二次ラマン励起光R2のパワーが1.3Wである場合におけるデータ曲線である。曲線(b)は、同パワーが0.9Wである場合におけるデータ曲線である。曲線(c)は、同パワーが0Wである場合、すなわち図9に示す、従来方式におけるデータ曲線である。ここで、WDM受信部20からEDF増幅器40までの光ファイバ50bは約100kmとした。
In FIG. 7, a curve (a) is a data curve when the power of the secondary Raman pumping light R 2 input to the
図7のグラフより(a)(b)(c)の何れのデータ曲線も、上に凸の形状を示し、Q値が極大値を得ることが判る。このような極大値を有する理由は、光ファイバ50中を伝送する一次励起光R1のパワーが増大し、所定の閾値(極大値をとるパワー値)を超えると、ラマン増幅とレイリー散乱光との相乗効果による発振が発生し、光信号Sの波形が乱れることによる。そして、この極大値をとる一次励起光のパワーがEDF増幅器40における最適入力パワーであるといえる。図7より、二次ラマン励起光R2を作用させることでデータ曲線が低パワー側にシフトし、かつ極大値が向上することがわかる。これにより、二次ラマン励起光R2を作用させることでEDF増幅器40に入力する一次励起光R1の最適パワー値を小さくできる事に加え、光信号Sの品質を向上させることが可能となる。
It can be seen from the graph of FIG. 7 that each of the data curves (a), (b), and (c) has a convex shape upward, and the Q value has a maximum value. The reason for having such a maximum value is that when the power of the primary pumping light R 1 transmitted through the
図8は、一次励起光R1が一次励起光源31から出力する時のパワー(出力パワー)とEDF増幅器40に入力する時のパワー(入力パワー)との相関を示すグラフである。すなわち、縦軸は、一次励起光R1が光ファイバ50bを伝送してラマン増幅された後のパワーを示している。さらに、縦軸は、図7の曲線(c)の極大値をとる出力パワー(=1.3W)における入力パワーを基準として、他の入力パワーを正規化してプロットした値である。ここで、二次ラマン励起光R2のパワーは、図7で示した場合と同様に曲線(a)で1.3W、曲線(b)で0.9W、曲線(c)で0Wである。
FIG. 8 is a graph showing the correlation between the power when the primary pumping light R 1 is output from the primary pumping light source 31 (output power) and the power when the primary pumping light R 1 is input to the EDF amplifier 40 (input power). That is, the vertical axis represents the power after the primary pumping light R 1 is transmitted through the
曲線(c)で表される従来方式に対して曲線(b)では、約6割の出力パワーで入力パワーを約0.8割増加させることができ、曲線(a)においては、約4割の出力パワーで入力パワーを約1.5割増加させることができることがわかる。これらは、二次ラマン励起光R2による一次励起光R1のラマン増幅効果によるものである。 In the curve (b), the input power can be increased by about 0.8% with the output power of about 60% compared to the conventional method represented by the curve (c), and about 40% in the curve (a). It can be seen that the input power can be increased by about 1.5% with the output power of. These are due to the Raman amplification effect of the primary excitation light R 1 by the secondary Raman excitation light R 2 .
1、2,3,4 光ファイバ通信システム
10、10´、10a、10b 送信器
13、13´ 送信器
20、20a、20b 受信部
23 受信器
30、30´ 励起用光源部(励起用光源装置)
31 一次励起光源(一次励起光出力手段)
32 二次ラマン光源(二次励起光出力手段)
33 三次ラマン光源(三次励起光出力手段)
40 EDF増幅器(増幅手段)
50、50a、50b 光ファイバ
A、B 端局
S、T 光信号
λ1,λ2…λn、Λ1,Λ2…Λm 信号
R1、W1 一次励起光
R2、W2 二次ラマン励起光(二次励起光)
R3、W3 三次ラマン励起光(三次励起光)
W1a、W1b、W1c、W´1a、W´1b、W´1c 第一単波長成分
W2a、W2b、W2c、W´2a、W´2b、W´2c 第二単波長成分
1, 2, 3, 4 Optical
31 Primary excitation light source (primary excitation light output means)
32 Secondary Raman light source (secondary excitation light output means)
33 Tertiary Raman light source (tertiary excitation light output means)
40 EDF amplifier (amplification means)
50, 50a, 50b Optical fiber A, B Terminal station S, T Optical signal λ 1 , λ 2 ... Λ n , Λ 1 , Λ 2 ... Λ m signal R 1 , W 1 primary pump light R 2 , W 2 secondary Raman excitation light (secondary excitation light)
R 3 , W 3 3rd order Raman excitation light (3rd order excitation light)
W 1a, W 1b, W 1c , W'1a, W'1b, W'1c first single wavelength component W 2a, W 2b, W 2c , W'2a, W'2b, W'2c second single wavelength component
Claims (11)
前記二つの端局の少なくとも一方に設けられ、一次励起光を前記光ファイバに出力する一次励起光出力手段と、
前記光ファイバの途中に介設され、前記一次励起光および前記光信号が重畳して入力すると前記光信号を増幅させる一または二以上の増幅手段と、
前記一次励起光出力手段とともに前記端局に配置され、前記一次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記一次励起光を増幅させる二次励起光を出力する二次励起光出力手段と、を備えることを特徴とする光ファイバ通信システム。 An optical fiber communication system that performs communication between two terminal stations installed at both ends of an optical fiber that transmits an optical signal,
Primary pumping light output means provided in at least one of the two terminal stations and outputting primary pumping light to the optical fiber;
One or more amplifying means that are interposed in the middle of the optical fiber and amplify the optical signal when the primary pumping light and the optical signal are superimposed and input;
Secondary pumping light output means arranged in the terminal station together with the primary pumping light output means, and outputs secondary pumping light that amplifies the primary pumping light when transmitted through the optical fiber superimposed on the primary pumping light; An optical fiber communication system comprising:
前記一次励起光は、波長の異なる複数の第一単波長成分が多重化して所定の帯域幅を有し、
前記二次励起光は、波長の異なる複数の第二単波長成分が多重化して所定の帯域幅を有し、
前記複数の第一単波長成分の増幅有効帯域が前記光信号の帯域を網羅し、前記複数の第二単波長成分の増幅有効帯域が前記一次励起光の帯域を網羅していることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ通信システム。 The optical signal has a predetermined bandwidth by multiplexing a plurality of signals having different wavelengths,
The primary excitation light has a predetermined bandwidth by multiplexing a plurality of first single wavelength components having different wavelengths,
The secondary excitation light has a predetermined bandwidth by multiplexing a plurality of second single wavelength components having different wavelengths,
The amplification effective band of the plurality of first single wavelength components covers the band of the optical signal, and the amplification effective band of the plurality of second single wavelength components covers the band of the primary pumping light, The optical fiber communication system according to claim 1.
前記複数の第三単波長成分の増幅有効帯域が前記二次励起光の帯域を網羅していることを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ通信システム。 The tertiary excitation light has a predetermined bandwidth by multiplexing a plurality of third single wavelength components having different wavelengths,
The optical fiber communication system according to claim 3, wherein an effective amplification band of the plurality of third single wavelength components covers a band of the secondary pumping light.
前記一次励起光を前記光ファイバに出力する一次励起光出力手段と、
前記一次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記一次励起光を増幅させる二次励起光を出力する二次励起光出力手段と、を備えることを特徴とする励起用光源装置。 A pumping light source device that amplifies an optical signal by transmitting primary pumping light to an amplifying means interposed in the middle of an optical fiber connecting two terminal stations,
Primary pumping light output means for outputting the primary pumping light to the optical fiber;
A pumping light source device comprising: secondary pumping light output means for outputting secondary pumping light that amplifies the primary pumping light when transmitted through the optical fiber superimposed on the primary pumping light.
前記一次励起光を前記光ファイバに出力する一次励起光出力ステップと、
前記一次励起光に重畳して前記光ファイバを伝送すると前記一次励起光を増幅させる二次励起光を前記光ファイバに出力する二次励起光出力ステップと、
増幅された前記光信号を受信する光信号受信ステップと、を含むことを特徴とする光通信方法。 An optical communication method for amplifying and receiving an optical signal by transmitting primary pumping light to an amplifying means interposed in the middle of an optical fiber connecting two terminal stations,
A primary pumping light output step for outputting the primary pumping light to the optical fiber;
A secondary pumping light output step of outputting to the optical fiber secondary pumping light that amplifies the primary pumping light when transmitted through the optical fiber superimposed on the primary pumping light;
An optical signal receiving step of receiving the amplified optical signal.
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