JP4825128B2 - Optical amplification device and optical communication system - Google Patents
Optical amplification device and optical communication system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4825128B2 JP4825128B2 JP2006514645A JP2006514645A JP4825128B2 JP 4825128 B2 JP4825128 B2 JP 4825128B2 JP 2006514645 A JP2006514645 A JP 2006514645A JP 2006514645 A JP2006514645 A JP 2006514645A JP 4825128 B2 JP4825128 B2 JP 4825128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- carrier light
- wavelength
- optical
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 227
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 18
- 230000003321 amplification Effects 0.000 title claims description 17
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 88
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 54
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 36
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 24
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 7
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 erbium ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
- H01S3/06758—Tandem amplifiers
-
- 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
- H04B10/298—Two-way repeaters, i.e. repeaters amplifying separate upward and downward lines
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/003—Devices including multiple stages, e.g., multi-stage optical amplifiers or dispersion compensators
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
この発明は、応答速度の遅い低速光増幅器と、応答速度の速い高速光増幅器とを備える光増幅装置および光増幅装置を用いた光通信システムに関するものである。 The present invention relates to an optical amplifying device including a low-speed optical amplifier having a low response speed and a high-speed optical amplifier having a high response speed, and an optical communication system using the optical amplifying device.
従来の光増幅装置において、監視制御情報などを信号として変調して送信するためには、例えば非特許文献1および2に記載されているように、エルビウムドープファイバを増幅媒体とするEDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier)の利得を変調することによってキャリア光の強度を変調する方法が用いられている。EDFAは、キャリア光が伝搬する光ファイバで損失を受けて減衰するのを補償するための一定の利得を与えるとともに、信号を強度変調する機能を持っている。EDFAの利得の変調は、励起光の強度を所望の周波数で変調することで実現されている。
In a conventional optical amplifying apparatus, in order to modulate and transmit monitoring control information as a signal, for example, as described in Non-Patent
しかしながら、EDFAは励起光の変調に対して高い周波数では利得が追従しない特性を持つために、励起光を高い周波数で変調したとしても、利得は1MHz以上の周波数では十分に変調できない。したがって、EDFAでは、単位時間当たりに多くの情報を送る「高速化」を図るために、高い周波数で利得を変調しようとしても、実現できない。 However, since the EDFA has a characteristic that the gain does not follow the modulation of the excitation light at a high frequency, even if the excitation light is modulated at a high frequency, the gain cannot be sufficiently modulated at a frequency of 1 MHz or more. Therefore, in EDFA, even if an attempt is made to modulate the gain at a high frequency in order to increase the speed of sending a large amount of information per unit time, it cannot be realized.
そこで、これを解決するためには、例えば特許文献1に記載されているようにラマン増幅器を用いれば、励起光の変調周波数を高くすることで、利得を高い周波数で変調することができる。ところが、ラマン増幅器はEDFAに比べると増幅効率が低く、キャリア光が伝搬する光ファイバで受ける損失を補償するに十分な利得を与えるためには高い強度の励起光が必要となるため、現実的には信号を強度変調する機能しかもつことができない。
In order to solve this problem, for example, if a Raman amplifier is used as described in
そこで、光増幅装置には、一定の利得を与えるEDFAと、利得を変調するラマン増幅器の両方を備えることが考えられるが、このような構成では、EDFA用の励起光源と、ラマン増幅器用の励起光源が必要となり、励起光源数が増えて、装置構成が複雑となる、コスト高となる、装置が大型化する、消費電力が増加する、信頼性が低下するなどの問題が発生する。 Therefore, it is conceivable that the optical amplifying apparatus includes both an EDFA that gives a constant gain and a Raman amplifier that modulates the gain. In such a configuration, an excitation light source for the EDFA and a pump for the Raman amplifier are used. A light source is required, and the number of excitation light sources increases, resulting in a complicated device configuration, high costs, an increase in size of the device, an increase in power consumption, and a decrease in reliability.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、消費電力・部品コスト・回路実装容積の増加と信頼性の低下につながる励起光源の数の増加を抑制しながらも、高速な信号の送信を行う光増幅装置および該光増幅装置を用いた光通信システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is capable of transmitting a high-speed signal while suppressing an increase in the number of excitation light sources that leads to an increase in power consumption, component cost, circuit mounting volume and a decrease in reliability. It is an object of the present invention to obtain an optical amplifying device that performs the above and an optical communication system using the optical amplifying device.
本発明にかかる光増幅装置にあっては、入力される波長多重キャリア光の全波長のキャリア光に一定の利得を与えて出力するとともに、波長多重キャリア光のうちの一部の波長のキャリア光を強度変調して出力する光増幅装置であって、前記波長多重キャリア光のすべての波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従しない特性を持つ、応答速度が遅い低速光増幅器と、前記低速光増幅器から出力される波長多重キャリア光を一部の波長のキャリア光とその他の波長のキャリア光に分波する分波器と、前記分波器から出力される前記波長多重キャリア光のうちの一部の波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従する特性を持つ、応答速度が速い高速光増幅器と、前記低速光増幅器の利得が追従しない高い周波数で強度変調された励起光を前記低速光増幅器および前記高速光増幅器に分配して供給する共通励起光源と、前記分波器から出力されるその他の波長のキャリア光と、前記高速光増幅器から出力される一部の波長のキャリア光とを合波する合波器と、を備え、前記低速光増幅器が前記励起光により実質的に時間的に変化しない一定の利得をキャリア光に与え、前記高速光増幅器が前記励起光により変調された利得をキャリア光に与えることを特徴とする。 In the optical amplifying device according to the present invention, a constant gain is given to the all-wavelength carrier light of the input wavelength-multiplexed carrier light to output it, and the carrier light of some wavelengths of the wavelength-multiplexed carrier light the an optical amplifier device for intensity modulation and outputs, said carrier light with a wavelength of a wavelength-multiplexed carrier light ɽ all is inputted, with no follow-up is gain for the modulation of the excitation light with high frequency characteristics, A low-speed optical amplifier having a slow response speed, a demultiplexer for demultiplexing the wavelength-multiplexed carrier light output from the low-speed optical amplifier into carrier light of some wavelengths and carrier light of other wavelengths, and the demultiplexer A high-speed optical amplifier with a fast response speed, having a characteristic in which a carrier light of a part of the wavelength-multiplexed carrier light to be output is input and the gain follows the modulation of the high-frequency pumping light; Slow light A common pumping light source for supplying by distributing the excitation light gain wide device is intensity modulated at a high frequency which does not follow the slow-light amplifier and the high-speed optical amplifier, the other carrier wavelengths output from the demultiplexer A multiplexer that multiplexes light and carrier light of a part of the wavelength output from the high-speed optical amplifier, and the low-speed optical amplifier is substantially constant in time with the pump light. A gain is given to the carrier light, and the high-speed optical amplifier gives a gain modulated by the pumping light to the carrier light.
この発明によれば、伝送損失を補償するための低速光増幅器と、信号変調用高速増幅器との、励起光源を共用するようにしており、これにより高速な信号の送信を行うことができるとともに、消費電力、部品コスト、回路実装容積が削減され、さらに信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the low-speed optical amplifier for compensating for transmission loss and the signal modulation high-speed amplifier share the pumping light source, thereby enabling high-speed signal transmission, Power consumption, component cost, and circuit mounting volume are reduced, and reliability can be further improved.
本発明をより詳細に説術するために、添付の図面に従ってこれを説明する。 In order to explain the present invention in more detail, it will be described with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
第1図〜第5図を用いてこの発明の実施の形態1を説明する。第1図はこの発明の実施の形態1の光増幅装置を示す構成図である。この光増幅装置1は、高速光増幅器2、低速光増幅器3、共通励起光源4、分波器5、光アドドロップ器(OADM;Optical Add-Drop Module)6を備えている。
この実施の形態1の光増幅装置1は、入力される波長多重キャリア光の全波長のキャリア信号に一定の利得を与えて出力するとともに、波長多重キャリア光のうちの一部の波長のキャリア光を強度変調して出力するよう動作するものであって、全波長のキャリア信号に一定の利得を与える低速光増幅器3と、一部の波長のキャリア光を強度変調して出力する高速光増幅器2との、励起光源4を共通化することによって、装置の高信頼化、低コスト化、および小型化を図るようにしたものである。
The optical amplifying
共通励起光源4は、高速光増幅器2および低速光増幅器3に共通の励起光源であり、励起LD(励起レーザダイオード)17および合波器(カップラー)18を有している。この場合、励起光を出力する励起LDを2個備え、それらの出力光を合波器18で合波している。励起LD(励起レーザダイオード)17は、変調信号を用いて励起LDを駆動することにより変調信号の変化をそのまま光源の強度変化にする直接変調方式、あるいは励起LD17からの出力光に対し外部から変調を加える外部変調方式を用いて、低速光増幅器3の利得が追従しない高い周波数(例えば1MHz以上)で強度変調された励起光を発生する。合波器18としては、例えば、波長が僅かに異なる光を合波する波長合波器を用い、2個の励起LD17の波長を僅かに違えておくことが考えられる。また、合波器18といして、直交する2つの直線偏光を合波する偏波合成器を用いてもよい。
The common pumping light source 4 is a pumping light source common to the high-speed
分波器5は、共通励起光源4から出力された励起光を二分し、各励起光をファイバ500,501を介して低速光増幅器3と高速光増幅器2に入力し、低速光増幅器3と高速光増幅器2においてキャリア光に利得を与える。
The
低速光増幅器3は、低応答速度の光増幅器であり、この場合EDFAによって実現されている。低速光増幅器3は、エルビウム添加光ファイバ(EDF)13と、WDM合波器14と、アイソレータ(ISOlator)15と、利得等化器(Gain EQualizer)16とを備えている。アイソレータ15は、EDF13によって増幅されたキャリア光の逆流を防ぐことにより、装置の安定化を図るためのものである。利得等化器16は、EDF13の波長特性を補正する透過特性を持ち、波長多重されたキャリア光の強度を揃えるためのものである。アイソレータ15、利得等化器16は、必要に応じて挿入されるものである。
The low-speed optical amplifier 3 is an optical amplifier with a low response speed, and in this case, is realized by an EDFA. The low-speed optical amplifier 3 includes an erbium-doped optical fiber (EDF) 13, a
高い周波数で変調された共通励起光源4からの励起光は、WDM合波器14にてキャリア光が伝搬する光ファイバに導かれ、EDF13にてキャリア光に利得を与える。EDF13には、入力点100を介して波長多重キャリア光が入力されており、この例では、EDF13において、励起光と波長多重キャリア光が反対方向に伝搬する後方励起EDFAを採用している。エルビウムイオンがドープされている増幅媒体であるEDF13は、エルビウムイオン固有の特性によって、励起光が高い周波数で変調されていた場合、利得が変調されない特性を持っている。したがって、この場合は、高い周波数で変調された共通励起光源4からの励起光によって、波長多重キャリア光には時間的に変化しない一定の利得が与えられるのみであり、その強度は変調されない。
The pumping light from the common pumping light source 4 modulated at a high frequency is guided to the optical fiber through which the carrier light propagates by the
第2図は、典型的なEDFAのEDF利得変調効率特性を示すもので、EDFの励起光変調周波数を横軸に、EDF利得変調効率を縦軸に示している。“EDF利得変調効率”は、励起光の強度をある一定の振幅で変調した場合に、利得がどれだけ変調されるかを示した量である。第2図は、100Hz以下の低い周波数で変調する場合の利得の振幅を基準(0dB)としており、変調周波数が高くなるほど利得の変調振幅が低くなることを表している。変調周波数が1MHzの場合には、EDF利得変調効率は−30dB以下、つまり1000分の1以下となっているため、低速変調時の1000分の1以下しか利得が変調されず、利得は実質的に時間的に変化しない一定値となる。第3図は、励起光を変調幅201をもって強度変調した場合の時間波形の例を示しているが、上記のことから、EDF13では、励起光を図中の平均強度200をもって一定の励起光強度とした場合と実質的に同じ利得が与えられることになる。 FIG. 2 shows the EDF gain modulation efficiency characteristics of a typical EDFA, with the EDF excitation light modulation frequency on the horizontal axis and the EDF gain modulation efficiency on the vertical axis. “EDF gain modulation efficiency” is an amount indicating how much the gain is modulated when the intensity of the pumping light is modulated with a certain amplitude. FIG. 2 shows that the gain amplitude in the case of modulation at a low frequency of 100 Hz or less is set as a reference (0 dB), and the modulation amplitude of the gain decreases as the modulation frequency increases. When the modulation frequency is 1 MHz, the EDF gain modulation efficiency is −30 dB or less, that is, 1/1000 or less, so that the gain is modulated only to 1/1000 or less during the low-speed modulation, and the gain is substantial. It becomes a constant value that does not change over time. FIG. 3 shows an example of a time waveform when the intensity of the excitation light is modulated with the modulation width 201. From the above, in the EDF 13, the excitation light has a constant excitation light intensity with an average intensity 200 in the figure. As a result, substantially the same gain is given.
高速光増幅器2は、高応答速度の光増幅器であり、この場合、励起光とキャリア光が同一方向に伝搬する前方励起ラマン増幅器によって実現されている。高速光増幅器2は、WDM合波器10と、ラマン用ファイバ11と、励起光除去フィルタ12とを備えている。高速光増幅器2には、後述するように、OADM6によって、波長多重キャリア光のうちの一部の波長のキャリア光が光フィアバ502を介して入力されている。
The high-speed
高い周波数で変調された共通励起光源4からの励起光は、WDM合波器10にて、光フィアバ502からの一部波長のキャリア光と合波されて、ラマン用ファイバ11に入力される。そして、励起光は、ラマン用ファイバ11において、一部波長のキャリア光に、変調された利得を与える。例えば、文献「2002年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会講演論文集B-10-107」に示されているように、前方励起ラマン増幅器の利得は励起光の変調によって高い周波数で変調可能であり、高速光増幅器として適している。一方、ラマン用ファイバをキャリア光と励起光が反対方向に伝搬する後方励起ラマン増幅器では、EDFAと同様に、励起光が高い周波数で変調された場合は、利得が追従しない特性を持つため、高い周波数で利得を変調することができず、高速光増幅器には適していない。
The pumping light from the common pumping light source 4 modulated at a high frequency is combined with carrier light having a partial wavelength from the
ラマン用ファイバ11で変調された利得を受けたキャリア光は、励起光除去フィルタ12を通って光ファイバ503へ出力される。励起光除去フィルタ12は、励起光を透過しない特性を持ち、高速光増幅器2から不要な励起光が出力されるのを防いでいる。この励起光除去フィルタ12は、必要に応じて配置されるものである。
The carrier light that has received the gain modulated by the
OADM6は、分波手段19および合波手段20を有し、分波手段19によって低速光増幅器3から出力される波長多重されたキャリア光のうち、一部波長の光だけを抜き出して分波して光ファイバ502へ導き、その他の波長の光を合波手段20へ出力する。合波手段20は、分波手段19から入力される波長多重キャリア光と、高速光増幅器2から入力される一部波長のキャリア光とを合波して、出力点101へ出力する。
The
OADM6は、例えば、所望の波長特性を持つ誘電体多層膜フィルタなどの部品によって実現される。また、OADM6は、第5図に示すような構成によっても実現される。第5図に示すOADM6においては、ファイバグレーティング(Fiber Grating)21と、サーキュレータ22,22´とを備えている。ファイバグレーティング21は特定の一部波長の光のみを反射して、それ以外の波長の光を透過する特性を持つ。光ファイバ504から入射したキャリア光は、サーキュレータ22を通過してファイバグレーティング21へ入力し、一部波長の光は反射されてサーキュレータ22に再び入力される。サーキュレータの特性から、反射光は矢印で示しているように光ファイバ502へ出力される。それ以外の波長の光は、ファイバグレーティング21とサーキュレータ22´を通って、光ファイバ505へ出力される。また、光ファイバ502へ出力された光と同じ波長の光が光ファイバ503に入力されると、サーキュレータ22´からファイバグレーティング21へ至り、反射されて再びサーキュレータ22´に入力し、光ファイバ505へ出力される。
このように、ファイバグレーティング21は合波と分波の両方に寄与している。ここで、ファイバグレーティング21が2個直列に接続されているのは、反射すべき波長の光を完全に反射するためである。1個のファイバグレーティングで完全に反射されない場合でも、2個目のファイバグレーティングで反射されることから、不本意に透過してしまうことを防ぐことができる。1個のファイバグレーティングで十分な反射の特性が得られる場合には、必ずしも2個は必要ではない。また、2個のファイバグレーティングでも不十分な場合には、3個以上を直列に接続すればよい。
The
Thus, the fiber grating 21 contributes to both multiplexing and demultiplexing. Here, the two
次に、動作について説明する。共通励起光源4から出力される高い周波数で変調された励起光は、分波器5で二分され、光ファイバ500,501を介してそれぞれ低速光増幅器3および高速光増幅器2に入力される。
Next, the operation will be described. The pumping light modulated at a high frequency and output from the common pumping light source 4 is divided into two by the branching
一方、波長多重されたキャリア光が入力点100を介して低速光増幅器3に入力されている。低速光増幅器3には、共通励起光源4から高い周波数で変調された励起光が入力されているので、前述したように、EDF13においては、利得は励起光に追従せず、時間的に変化しない一定の利得が、波長多重キャリア光に与えられることになる。
On the other hand, wavelength-multiplexed carrier light is input to the low-speed optical amplifier 3 via the
低速光増幅器3によって一定の利得が与えられた波長多重キャリア光の大半はOADM6を通過して、出力点101から出力される。低速光増幅器3によって一定の利得が与えられた波長多重キャリア光のうちの一部の波長のキャリア光は、OADM6で選択的に抜き出されて分波されて、光ファイバ502を介して高速光増幅器2に入力される。
Most of the wavelength multiplexed carrier light given a constant gain by the low-speed optical amplifier 3 passes through the
高速光増幅器2においては、共通励起光源4から入力される高い周波数で変調された励起光によって、その利得が高い周波数で変調されているので、入力したキャリア光が強度変調された後、光ファイバ503を介してOADM6に入力される。OADM6では、光ファイバ503を介して入力された強度変調されたキャリア光を他の波長のキャリア光と波長多重して、出力点101を介して出力する。
In the high-speed
このようして、この光増幅装置1によれば、高速光増幅器2を通る波長のキャリア光は強度変調されるが、そうでない波長のキャリア光には強度変調されず一定の利得のみが与えられることになる。
Thus, according to the
なお、励起光としては、1MHz以上の高いサブキャリア周波数でサブキャリア変調された信号で励起光を強度変調したものを用いたほうが望ましい。すなわち、励起光を変調した結果、励起光に低い周波数成分が含まれる場合には、低周波数成分によって低速光増幅器3の利得が変調されてしまい、利得が一定でなくなる。例えば、第4図(a)のグラフは、周波数に対する信号電力密度の分布の例を示しているが、この場合は、周波数ゼロ付近の低い周波数成分が存在している。このような信号をそのまま励起光に強度変調するベースバンド変調を行うと、低速光増幅器3の利得がある程度変調されてしまう。そこで、1MHz以上の高いサブキャリア周波数を設定し、その周波数の正弦波の信号で強度変調を施すサブキャリア変調を行うことで、電力密度分布は同図(b)に示すようになり、低い周波数成分をなくすることができる。このように、1MHz以上の高いサブキャリア周波数でサブキャリア変調された信号で励起光を強度変調することで、低速光増幅器の利得を一定にすることができる。 In addition, it is desirable to use the pumping light whose intensity is modulated with a signal that is subcarrier-modulated at a high subcarrier frequency of 1 MHz or higher. That is, as a result of modulating the pumping light, if the pumping light contains a low frequency component, the gain of the low-speed optical amplifier 3 is modulated by the low frequency component, and the gain is not constant. For example, the graph of FIG. 4 (a) shows an example of the distribution of the signal power density with respect to the frequency. In this case, a low frequency component near the frequency zero exists. If baseband modulation for intensity-modulating such a signal as it is to the pumping light is performed, the gain of the low-speed optical amplifier 3 is modulated to some extent. Therefore, by setting a high subcarrier frequency of 1 MHz or higher and performing subcarrier modulation in which intensity modulation is performed with a sine wave signal of that frequency, the power density distribution becomes as shown in FIG. Ingredients can be eliminated. Thus, the gain of the low-speed optical amplifier can be made constant by intensity-modulating the excitation light with a signal that has been subcarrier-modulated at a high subcarrier frequency of 1 MHz or higher.
このように、実施の形態1の光増幅装置1においては、利得を強度変調する高速増幅器と一定の利得を与える低速増幅器とから成る応答速度の異なる2つの光増幅器を用いた光増幅装置における励起光源を共通化するようにしている。
As described above, in the
因みに、低速光増幅器と高速光増幅器の励起光源が独立していて、それぞれに1個の励起LDを備える場合には、どちらか1個の励起LDが故障したときに対応する光増幅器には励起光が全く供給されなくなり、光増幅装置の機能を維持することができなくなる。そこで、信頼性を改善するためにそれぞれの光増幅器の励起光源に2個ずつの励起LDを備えることが考えられるが、合計で4個の励起LDが必要となり、部品点数が増加する。 Incidentally, when the pumping light sources of the low-speed optical amplifier and the high-speed optical amplifier are independent and each has one pumping LD, pumping is performed for the corresponding optical amplifier when one of the pumping LDs fails. Light is not supplied at all, and the function of the optical amplifying device cannot be maintained. Therefore, in order to improve the reliability, it is conceivable to provide two pumping LDs in the pumping light source of each optical amplifier, but a total of four pumping LDs are required, and the number of parts increases.
一方、実施の形態1の構成では、励起LD17のうち1個が故障した場合でも、低速光増幅器3と高速光増幅器2の両方に半分の強度の励起光が供給されるため、両光増幅器においてある程度の機能を維持することができる。したがって、実施の形態1のように、励起光源を共通化すれば、高い信頼性の光増幅装置が得られる。言い方を変えると、少ない励起LDの数で高い信頼性の光増幅装置が実現できる。
On the other hand, in the configuration of the first embodiment, even if one of the pumping
また、実施の形態1の発明において、1個の励起LDで十分な励起光の強度と信頼性が得られる場合には、第1図の励起LD17を1個に削減することも可能であり、構成の簡単化・部品点数の削減・低コスト化が可能となる。
Further, in the invention of
励起光の波長としては、1450〜1470nmの範囲を用いれば、EDFAとラマン増幅器の両方で1540〜1560nm付近の波長のキャリア光に利得を与えることができ、好都合である。 If the range of 1450 to 1470 nm is used as the wavelength of the pumping light, both EDFA and Raman amplifier can give a gain to carrier light having a wavelength of around 1540 to 1560 nm, which is convenient.
このように実施の形態1によれば、利得を強度変調する高速増幅器と一定の利得を与える低速増幅器とから成る応答速度の異なる2つの光増幅器を用いた光増幅装置における励起光源を共通化するようにしているので、高速な信号の送信を行うことができるとともに、消費電力、部品コスト、回路実装容積が削減され、さらに信頼性を向上させることができる。 As described above, according to the first embodiment, the pumping light source is shared in the optical amplifying apparatus using the two optical amplifiers having different response speeds including the high-speed amplifier for intensity-modulating the gain and the low-speed amplifier for giving a constant gain. Thus, high-speed signal transmission can be performed, power consumption, component cost, and circuit mounting volume can be reduced, and reliability can be further improved.
なお、上記では、共通励起光源4の合波器18と分波器5は独立した形態を記載しているが、これらを1つの合分波器で実現してもよい。例えば、入出力共に2つのポートをもつ光カプラを合分波器として用いれば、1つの光カプラで合波と分波が可能である。また、共通励起光源4に用いる励起光源としては、LDの場合のみを示したが、他の手段でも良く、例えば固体レーザや、光ファイバレーザなどを用いてもよい。
In the above description, the
実施の形態2.
第6図および第7図を用いてこの発明の実施の形態2を説明する。実施の形態1では、共通励起光源4が備える励起LDを2個としたが、実施の形態では、共通励起光源4が4個の励起LDを備えるようにしている。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the number of pumping LDs included in the common pumping light source 4 is two. However, in the embodiment, the common pumping light source 4 includes four pumping LDs.
第6図では、4個の励起LD17の出力光を合波器18´で合波している。合波器18´には、波長合波器などを用いることができる。
In FIG. 6, the output lights of the four pumping
第7図では、4個の励起LD17のうちの2個ずつを偏波合成器(Polarization Beam Coupler)18''で合波してから、合波器18で合波している。偏波合成器18''を用いると、第6図の場合に比べて部品点数は増加するが、偏光に偏りがない無偏光な励起光が得られる。励起光が無偏光であれば、ラマン増幅器の利得が信号光の偏光に依存する偏光依存性をなくすることができるため、安定した利得を得ることができ、高速光増幅器2の前方励起ラマン増幅器で安定して信号光を変調することができる。
In FIG. 7, two of the four pumping
励起LD17を4個用いる第6図、第7図の構成では、励起光のうち1個が故障した場合でも、低速光増幅器3と高速光増幅器2の両方に4分の3の強度の励起光が供給されるため、故障による利得の低下量を小さく抑えることができる。また、2個あるいは3個の励起LD17が故障した場合でも、両光増幅器ともに半分あるいは4分の1の強度の励起光が供給されるため、最低限の機能を維持することができる。
In the configuration of FIGS. 6 and 7 using four pumping
実施の形態3.
第8図を用いてこの発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3では、低速光増幅器3として、励起光とキャリア光が同一方向に伝搬する前方励起EDFAを用いるようにしている。これ以外は、先の実施の形態1と同様であり、重複する説明は省略する。
Embodiment 3 FIG.
Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, a forward pumped EDFA in which pumping light and carrier light propagate in the same direction is used as the low-speed optical amplifier 3. Except this, it is the same as that of the first embodiment, and redundant description is omitted.
この構成では、共通励起光源4から分波器5と光ファイバ500を介して入力する高い周波数で変調された励起光は、WDM合波器14にて波長多重キャリア光が伝搬する光ファイバに導かれ、EDF13にてキャリア光に利得を与える。この前方励起EDFAにおいても、後方励起EDFAを用いる第1図の場合と同様に、共通励起光源4からは、高い変調周波数で変調された励起光が入力されているので、キャリア光は時間的に変化しない一定の利得が与えられるのみであり、その強度は変調されない。
In this configuration, the pump light modulated at a high frequency and inputted from the common pump light source 4 through the
実施の形態4.
第9図を用いてこの発明の実施の形態4について説明する。実施の形態4では、低速光増幅器3として、励起光とキャリア光が反対方向に伝搬する後方励起ラマン増幅器を用いるようにしている。これ以外は、先の実施の形態1と同様であり、重複する説明は省略する。
Embodiment 4 FIG.
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, as the low-speed optical amplifier 3, a backward pumped Raman amplifier in which pumping light and carrier light propagate in opposite directions is used. Except this, it is the same as that of the first embodiment, and redundant description is omitted.
この構成では、共通励起光源4から分波器5と光ファイバ500を介して入力される高い周波数で変調された励起光は、WDM合波器14にて波長多重キャリア光が伝搬する光ファイバに導かれ、ラマン用ファイバ13´にてキャリア光に一定の利得を与える。
In this configuration, pump light modulated at a high frequency and input from the common pump light source 4 via the
前述したように、例えば、文献「2002年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会講演論文集B-10-107」に示されているように、ラマン用ファイバをキャリア光と励起光が反対方向に伝搬する後方励起ラマン増幅器は、EDFAと同様に、励起光の変調に対して利得が高い周波数では追従しない特性を持つため、低速光増幅器として用いることができる。この場合は、ラマン増幅器固有の特性として、EDFAよりも低雑音で利得を与えることが可能である。 As described above, for example, the carrier light and the pumping light propagate in the opposite directions in the Raman fiber as shown in the document “2002 Proceedings of the Communications Society Conference 2002 B-10-107”. The backward pumped Raman amplifier, like the EDFA, has a characteristic that does not follow the modulation of the pump light at a frequency with a high gain, and therefore can be used as a low speed optical amplifier. In this case, as a characteristic unique to the Raman amplifier, a gain can be given with lower noise than that of the EDFA.
また、EDFAの場合には、利得を与えることができるキャリア光の波長が1530〜1590nm付近に限られるが、ラマン増幅器を低速光増幅器3に用いることで、キャリア光の波長をそれ以外の波長帯に選ぶことも可能である。 In the case of the EDFA, the wavelength of the carrier light capable of giving a gain is limited to the vicinity of 1530 to 1590 nm. However, by using the Raman amplifier for the low-speed optical amplifier 3, the wavelength of the carrier light is changed to other wavelength bands. It is also possible to choose.
実施の形態5.
第10図を用いてこの発明の実施の形態5について説明する。実施の形態1においては、低速光増幅器3をキャリア光の流れの上流側に配し、高速光増幅器2と下流側に配し、低速光増幅器3にはすべての波長のキャリア光が入力し、低速光増幅器3から出力されたキャリア光のうち一部の波長の光が高速光増幅器2に入力されるように構成しているが、高速光増幅器2を上流側に配し、低速光増幅器3を下流側に配するようにしてもよい。つまり、キャリア光が低速光増幅器3に入力する前に、先に高速光増幅器2に入力する構成としてもよい。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the low-speed optical amplifier 3 is arranged on the upstream side of the flow of the carrier light, arranged on the downstream side of the high-speed
また、第10図に示す構成では、分波手段19によって、入力点100から入力される波長多重されたキャリア光のうち一部の波長の光を高速光増幅器2に入力し、それ以外の波長の光を低速光増幅器3に入力している。低速光増幅器3の出力光および高速光増幅器2の出力光は、合波手段20で合波され、出力点101に出力される。この場合は、実施の形態1とは異なり、低速光増幅器3には、波長多重されたキャリア光のうち一部波長のキャリア光のみが入力されることになる。
In the configuration shown in FIG. 10, the demultiplexing means 19 inputs a part of the wavelength-multiplexed carrier light input from the
実施の形態6.
第11図を用いてこの発明の実施の形態6について説明する。この実施の形態6は、上記各実施の形態の光増幅装置を用いて構成される光通信システムの形態を示すものである。
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This
この光通信システムは、波長多重キャリア光を送信する送信装置104と、実施の形態1〜5に示した1〜複数の光増幅装置1と、キャリア光が伝搬する光ファイバケーブル105と、変調されたキャリア光を含む波長多重キャリア光を受信する受信装置106とを備えている。
This optical communication system is modulated by a
送信装置104は、複数の波長のキャリア光を多重したキャリア光を光ファイバケーブル105に送信する。光増幅装置1は、実施の形態1〜5で説明したように、波長多重キャリア光に一定の利得を与え、光ファイバケーブル105で損失を受けた損失を補償し、減衰したキャリア光の強度を回復させるとともに、波長多重されたキャリア光のうち一部の波長の光のみの強度を変調して出力する機能を持っている。受信装置106では、変調されたキャリア光を含む波長多重キャリア光を受信する。
The
上記システムにおいて、複数の光増幅装置1で変調されるキャリア光の波長を異ならせておけば、同時に複数の光増幅装置で信号を変調したとしても混信することはなく、受信装置106で波長毎に分波してそれぞれの信号を独立して受信することができる。すなわち、1つの光ファイバに複数の光増幅装置が接続されている場合には、ある1つの光増幅装置が信号を変調している時に、他の光増幅装置が同時に信号を同じ周波数で変調した場合は、信号が混信してしまうために、複数の光増幅装置が同時に信号を変調することができず、変調できる光増幅装置は常に1台に制限しなくてはいけない。
In the above system, if the wavelengths of the carrier lights modulated by the plurality of
また、この場合、光増幅装置1は、1MHz以上の高い周波数で信号を送信することができる。したがって、1本の光ファイバケーブル105で受信装置106に送信できる信号は、光増幅装置1台当たり1MHz以上であり、かつ、複数の光増幅装置1から同時に送信することができるため、従来方式に比べて、単位時間当たりに多くの情報を送ることが可能となる。また、光増幅装置1は、前述したように、高い信頼性を備えているため、光通信システム全体としても高い信頼性が得られる。
In this case, the
実施の形態7.
第12図を用いてこの発明の実施の形態7について説明する。この実施の形態7の光増幅装置1´には、上り回線キャリア光と、下り回線キャリア光とが入力されており、この光増幅装置1´は、上り回線キャリア光の入力点100と、上り回線キャリア光の出力点101と、下り回線キャリア光の入力点102と、下り回線キャリア光の出力点103とを有する。また、上りおよび下り回線キャリア光の処理のために、高速光増幅器2、低速光増幅器3およびOADM6は、1ペアすなわち2つ備えられている。但し、共通励起光源4、および分波器5に関しては、実施の形態1と同様、1個のみ設けられている。すなわち、1つの共通励起光源4によって、上りおよび下り回線キャリア光処理用の1ペアずつの高速光増幅器2、低速光増幅器3に対し励起光を入力する。高速光増幅器2、低速光増幅器3、共通励起光源4、OADM6などの機能は、実施の形態1と同様であり、重複する説明は省略する。
Embodiment 7 FIG.
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Uplink carrier light and downlink carrier light are input to the
共通励起光源4から出力される高い周波数で変調された励起光は、分波器5で4つに分波され、光ファイバ500、501、500´、501´を介して上り回線用の低速光増幅器3、下り回線用の低速光増幅器3、上り回線用の高速光増幅器2、上り回線用の高速光増幅器2に入力されて、それぞれにおいてキャリア光に利得を与える。前述したように、低速光増幅器3,3では、励起光により時間的に変化しない一定の利得がキャリア光に与えられ、高速光増幅器2,2では、励起光により入力したキャリア光の強度が変調されることになる。
The pumping light modulated at a high frequency and output from the common pumping light source 4 is demultiplexed into four by the
波長多重されたキャリア光が上り回線の入力点100から入力されると、上り回線用の低速光増幅器3で増幅され、ここで一定の利得を与えられる。キャリア光の大半は上り回線用のOADM6を通過して、上り回線用の出力点101から出力される。上り回線用の低速光増幅器3から出力される波長多重キャリア光のうち一部の波長のキャリア光は、上り回線用のOADM6で選択的に抜き出されて分波されて、光ファイバ502から上り回線用の高速光増幅器2に入力される。上り回線用の高速光増幅器2で、そのキャリア光が強度変調された後、光ファイバ503´から下り回線用のOADM6に入力され、ここで下り回線キャリア光と波長多重されて、下り回線の出力点103へ出力される。
When the wavelength-multiplexed carrier light is input from the
このようにして、上り回線キャリア光の大半は、強度変調されずに上り回線用の低速光増幅器3で一定の利得のみが与えられ、上り回線へ出力されるが、一部の波長の光は、高速光増幅器2を通って強度変調された後、下り回線へ出力されることになる。
In this way, most of the uplink carrier light is not intensity-modulated and is given only a certain gain by the uplink low-speed optical amplifier 3 and is output to the uplink. After being intensity-modulated through the high-speed
一方、波長多重されたキャリア光が下り回線の入力点102から入力されると、下り回線用の低速光増幅器3で増幅され、ここで一定の利得を与えられる。キャリア光の大半は下り回線用のOADM6を通過して、下り回線用の出力点103から出力される。下り回線用の低速光増幅器3から出力される波長多重キャリア光のうち一部の波長のキャリア光は、下り回線用のOADM6で選択的に抜き出されて分波されて、光ファイバ502から下り回線用の高速光増幅器2に入力される。下り回線用の高速光増幅器2で、そのキャリア光が強度変調された後、光ファイバ503から上り回線用のOADM6に入力され、ここで上り回線キャリア光と波長多重されて、上り回線の出力点101へ出力される。
On the other hand, when wavelength-multiplexed carrier light is input from the
このようにして、下り回線キャリア光の大半は、強度変調されずに下り回線用の低速光増幅器3で一定の利得のみが与えられ、下り回線へ出力されるが、一部の波長の光は、高速光増幅器2を通って強度変調された後、上り回線へ出力されることになる。
In this way, most of the downlink carrier light is not intensity-modulated and is given only a fixed gain by the low-speed optical amplifier 3 for the downlink and is output to the downlink. After being intensity-modulated through the high-speed
なお、共通励起光源4としては、第6図の形態を適用できるが、その際に、入出力共に4つのポートをもつ光カプラを合分波器を用いれば、1つのカプラで合波と分波が可能である。 As the common pumping light source 4, the form shown in FIG. 6 can be applied. At this time, if an optical coupler having four ports for both input and output is used as a multiplexer / demultiplexer, the single coupler can combine and demultiplex. Waves are possible.
実施の形態8.
第13図は、実施の形態7の光増幅装置を用いた光通信システムの構成を示すものであり、上り回線および下り回線の2系統が設けられている。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 13 shows a configuration of an optical communication system using the optical amplifying device of the seventh embodiment, and two systems of an uplink and a downlink are provided.
この光通信システムは、波長多重された上り回線キャリア光を送信する送信装置104と、波長多重された下り回線キャリア光を送信する送信装置104´と、実施の形態7に示した1〜複数の光増幅装置1´と、上り回線キャリア光が伝搬する光ファイバケーブル105と、下り回線キャリア光が伝搬する光ファイバケーブル105´と、波長多重された上り回線キャリア光を受信する受信装置106と、波長多重された下り回線キャリア光を受信する受信装置106´と、各光増幅装置1´に接続される観測装置107とを有している。
This optical communication system includes a
送信装置104は、複数の波長のキャリア光を多重したキャリア光を上り回線の光ファイバケーブル105に送信する。光増幅装置1´では、実施の形態7で述べたように、波長多重キャリア光に一定の利得を与え、光ファイバケーブル105で損失を受けた損失を補償し、減衰したキャリア光の強度を回復させて、上り回線の光ファイバケーブル105へ出力するとともに、波長多重されたキャリア光のうち一部の波長の光のみの強度を変調し、逆方向の下り回線の光ファイバケーブル105´へ出力する。
The
つまり、送信装置104から送信されて、上り回線の光ファイバケーブル105を介して光増幅装置´に入力され、変調されたキャリア光は、下り回線の光ファイバケーブル105´を介して受信装置106´へ至る。一方、送信装置104から送信されて、上り回線の光ファイバケーブル105を介して光増幅装置1´に入力され、一定の利得のみを与えられて変調されない波長のキャリア光については、上り回線の光ファイバケーブル105へ出力されて、受信装置106へ至る。
That is, the carrier light transmitted from the
同様に、送信装置104´は、複数の波長のキャリア光を多重したキャリア光を下り回線の光ファイバケーブル105´に送信する。光増幅装置1´では、実施の形態7で述べたように、波長多重キャリア光に一定の利得を与え、光ファイバケーブル105´で損失を受けた損失を補償し、減衰したキャリア光の強度を回復させて、下り回線の光ファイバケーブル105´へ出力するとともに、波長多重されたキャリア光のうち一部の波長の光のみの強度を変調し、逆方向の上り回線の光ファイバケーブル105へ出力する。
Similarly, the
つまり、送信装置104´から送信されて、下り回線の光ファイバケーブル105´を介して光増幅装置´に入力され、変調されたキャリア光は、下り回線の光ファイバケーブル105´を介して受信装置106へ至る。一方、送信装置104´から送信されて、下り回線の光ファイバケーブル105´を介して光増幅装置1´に入力され、一定の利得のみを与えられて変調されない波長のキャリア光については、下り回線の光ファイバケーブル105へ出力されて、受信装置106´へ至る。
That is, the carrier light transmitted from the
このように、光増幅装置1´にて変調されたキャリア光のみ、逆方向回線の光ファイバへ折り返されて、送信装置に近い側の受信装置に送り返されるため、何らかの障害で光ファイバケーブル105、105´が断線したような場合でも、断線の手前で折り返されたキャリア光が受信装置に届き、システムの機能を維持することができる。さらに、実施の形態7の光増幅装置1´は、上り回線と下り回線に同時に信号を変調して送信する構成であるため、光ファイバケーブル105,105´の断線箇所が1箇所であれば、上り回線か下り回線のどちらかで変調した信号を送信し、受信装置106か106´のどちらかに届けることができるので、高い信頼性を備えている。
In this way, only the carrier light modulated by the
第13図の光通信システムにおいて、複数の光増幅装置1で変調されるキャリア光の波長を異ならせておけば、同時に複数の光増幅装置で信号を変調したとしても混信することはなく、受信装置106,106´で波長毎に分波してそれぞれの信号を独立して受信することができる。また、第13図の光通信システムにおいて、1本の光ファイバケーブル105で受信装置に送信できる信号は、光増幅装置1台当たり1MHz以上であり、かつ、複数の光増幅装置から同時に送信することができるため、従来の方式に比べて単位時間当たりに多くの情報を送ることが可能となる。また、光増幅装置1´は、前述したように、高い信頼性を備えているため、光通信システム全体としても高い信頼性が得られる。
In the optical communication system of FIG. 13, if the wavelengths of the carrier lights modulated by the plurality of
さらに、第13図のように、地震・津波・温度などを観測する観測装置107を光増幅装置1´に接続すると、観測した情報を信号として光増幅装置1´にてキャリア光を変調し、受信装置106、106´に送信する遠隔観測システムを実現することができる。また、光ファイバケーブル105,105´が海底に設置された海底ケーブルであり、送信装置104,104´と受信装置106、106´が陸上局に設置される海底ケーブルシステムである場合には、単位時間当たりに多くの海底観測情報を陸上局に送ることが可能で、高い信頼性を備えた海底観測ケーブルシステムが実現できる。
Furthermore, as shown in FIG. 13, when an
以上のように、本発明にかかる光増幅装置は、光信号を伝送する海底ケーブルシステム、地震・津波・温度などを観測する海底観測ケーブルシステムに有用である。 As described above, the optical amplifying device according to the present invention is useful for a submarine cable system for transmitting optical signals and a submarine observation cable system for observing earthquakes, tsunamis, temperatures, and the like.
Claims (10)
前記波長多重キャリア光のすべての波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従しない特性を持つ、応答速度が遅い低速光増幅器と、
前記低速光増幅器から出力される波長多重キャリア光を一部の波長のキャリア光とその他の波長のキャリア光に分波する分波器と、
前記分波器から出力される前記波長多重キャリア光のうちの一部の波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従する特性を持つ、応答速度が速い高速光増幅器と、
前記低速光増幅器の利得が追従しない高い周波数で強度変調された励起光を前記低速光増幅器および前記高速光増幅器に分配して供給する共通励起光源と、
前記分波器から出力されるその他の波長のキャリア光と、前記高速光増幅器から出力される一部の波長のキャリア光とを合波する合波器と、
を備え、前記低速光増幅器が前記励起光により実質的に時間的に変化しない一定の利得をキャリア光に与え、前記高速光増幅器が前記励起光により変調された利得をキャリア光に与えることを特徴とする光増幅装置。This is an optical amplifying apparatus that gives a constant gain to all wavelength carrier light of input wavelength multiplexed carrier light and outputs it, and also modulates and outputs the intensity of some of the wavelength multiplexed carrier light. And
The wavelength carrier light of wavelength of the multiple carrier light ɽ all are inputted, has a characteristic that the gain does not follow the modulation of the excitation light with high frequency, and a slow response speed slow-light amplifier,
A demultiplexer for demultiplexing wavelength multiplexed carrier light output from the low-speed optical amplifier into carrier light of some wavelengths and carrier light of other wavelengths;
Said carrier light of some wavelengths of the demultiplexer and the wavelength-multiplexed carrier light output from is inputted, has a characteristic that the gain is follow the modulation of the excitation light with high frequency, high-speed response speed is fast An optical amplifier;
A common pumping light source that distributes and supplies pumping light intensity-modulated at a high frequency that the gain of the low-speed optical amplifier does not follow to the low-speed optical amplifier and the high-speed optical amplifier;
A multiplexer for multiplexing the carrier light of other wavelengths output from the duplexer and the carrier light of a part of wavelengths output from the high-speed optical amplifier;
The low-speed optical amplifier gives a constant gain to the carrier light that does not substantially change with time due to the pumping light, and the high-speed optical amplifier gives the carrier light a gain modulated by the pumping light. An optical amplification device.
前記送信装置からの波長多重キャリア光を受信し、変調されたキャリア光を含む波長多重キャリア光を送信する請求の範囲第1項に記載の1〜複数の光増幅装置と、
前記1〜複数の光増幅装置を介して変調されたキャリア光を含む波長多重キャリア光を受信する受信装置と、
を光ファイバケーブルで接続して構成したことを特徴とする光通信システム。A transmitter for transmitting wavelength division multiplexed carrier light;
1 to a plurality of optical amplifying devices according to claim 1, which receives wavelength multiplexed carrier light from said transmitting device and transmits wavelength multiplexed carrier light including modulated carrier light;
A receiving device for receiving wavelength-division multiplexed carrier light including carrier light modulated via the one or more optical amplifying devices;
An optical communication system characterized by being connected by an optical fiber cable.
波長多重された上り回線キャリア光のすべての波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従しない特性を持つ、応答速度が遅い第1の低速光増幅器と、
波長多重された下り回線キャリア光のすべての波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従しない特性を持つ、応答速度が遅い第2の低速光増幅器と、
前記第1の低速光増幅器から出力される波長多重された上り回線キャリア光を一部の波長のキャリア光とその他の波長のキャリア光に分波する第1の分波器と、
前記第2の低速光増幅器から出力される波長多重された下り回線キャリア光波長多重キャリア光を一部の波長のキャリア光とその他の波長のキャリア光に分波する第2の分波器と、
前記第1の分波器から出力される波長多重された上り回線キャリア光のうち一部の波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従する特性を持つ、応答速度が速い第1の高速光増幅器と、
前記第2の分波器から出力される波長多重された下り回線キャリア光のうち一部の波長のキャリア光が入力され、高い周波数の励起光の変調に対して利得が追従する特性を持つ、応答速度が速い第2の高速光増幅器と、
前記第1及び第2の低速光増幅器の利得が追従しない高い周波数で強度変調された励起光を前記第1,第2の低速光増幅器および前記第1,第2の高速光増幅器に分配して供給する共通励起光源と、
前記第1の低速光増幅器の出力と前記第2の高速光増幅器の出力を合波して上り回線に出力する第1の合波器と、
前記第2の低速光増幅器の出力と前記第1の高速光増幅器の出力を合波して下り回線に出力する第2の合波器と、
を備え、前記第1および第2の低速光増幅器が前記励起光により実質的に時間的に変化しない一定の利得をキャリア光に与え、前記第1および第2の高速光増幅器が前記励起光により変調された利得をキャリア光に与えることを特徴とする光増幅装置。An optical amplifying apparatus that outputs a wavelength-division multiplexed uplink carrier light and downlink carrier light with a given gain and outputs a modulated light of a part of the carrier light,
A first low-speed optical amplifier having a slow response speed and having a characteristic that the gain does not follow the modulation of the high-frequency pumping light, and the carrier light of all wavelengths of the wavelength-multiplexed uplink carrier light is input;
A second low-speed optical amplifier with a slow response speed, in which carrier light of all wavelengths of wavelength-multiplexed downlink carrier light is input and the gain does not follow the modulation of high-frequency pumping light;
A first demultiplexer for demultiplexing wavelength-multiplexed uplink carrier light output from the first low-speed optical amplifier into carrier light of some wavelengths and carrier light of other wavelengths;
A second demultiplexer for demultiplexing wavelength-multiplexed downlink carrier light wavelength-multiplexed carrier light output from the second low-speed optical amplifier into carrier light of some wavelengths and carrier light of other wavelengths;
A part of the wavelength carrier light that is wavelength-multiplexed output from the first demultiplexer is input, and the gain follows the modulation of the high frequency pumping light, A first high-speed optical amplifier having a high response speed;
Of the wavelength multiplexed downlink carrier light output from the second demultiplexer, the carrier light of a part of the wavelength is input, and the gain follows the modulation with respect to the modulation of the high frequency excitation light, A second high-speed optical amplifier having a high response speed;
Distributing pump light intensity-modulated at a high frequency that does not follow the gain of the first and second low-speed optical amplifiers to the first and second low-speed optical amplifiers and the first and second high-speed optical amplifiers; A common excitation light source to be supplied;
A first multiplexer that combines the output of the first low-speed optical amplifier and the output of the second high-speed optical amplifier and outputs the result to the uplink;
A second multiplexer that combines the output of the second low-speed optical amplifier and the output of the first high-speed optical amplifier and outputs the result to the downlink;
The first and second low-speed optical amplifiers provide carrier light with a constant gain that does not change substantially in time with the pumping light, and the first and second high-speed optical amplifiers with the pumping light. An optical amplifying device characterized in that a modulated gain is given to carrier light.
波長多重された下り回線キャリア光を送信する第2の送信装置と、
前記第1および第2の送信装置からの波長多重キャリア光を受信し、変調されたキャリア光を含む波長多重キャリア光を上り回線および下り回線に出力する請求の範囲第8項に記載の1〜複数の光増幅装置と、
前記1〜複数の光増幅装置を介して変調されたキャリア光を含む波長多重キャリア光を上り回線から受信する第1の受信装置と、
前記1〜複数の光増幅装置を介して変調されたキャリア光を含む波長多重キャリア光を下り回線から受信する第2の受信装置と、
を光ファイバケーブルで接続して構成したことを特徴とする光通信システム。A first transmitter that transmits wavelength-multiplexed uplink carrier light;
A second transmitter for transmitting wavelength-multiplexed downlink carrier light;
9. The method according to claim 8, wherein the WDM carrier light from the first and second transmission devices is received, and the WDM carrier light including the modulated carrier light is output to the uplink and the downlink. A plurality of optical amplification devices;
A first receiver that receives wavelength multiplexed carrier light including carrier light modulated via the one or more optical amplifiers from an uplink;
A second receiving device for receiving wavelength-division multiplexed carrier light including carrier light modulated via the one or more optical amplifying devices from a downlink;
An optical communication system characterized by being connected by an optical fiber cable.
前記光増幅装置は、観測装置からの観測情報を用いて一部の波長のキャリア光を変調することを特徴とする請求の範囲第9項に記載の光通信システム。An observation device that is connected to each of the one or more optical amplification devices and inputs observation information to each optical amplification device;
The optical communication system according to claim 9, wherein the optical amplifying device modulates carrier light having a part of wavelengths using observation information from the observation device.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2004/008929 WO2005124446A1 (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Optical amplifier and optical communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2005124446A1 JPWO2005124446A1 (en) | 2008-04-17 |
JP4825128B2 true JP4825128B2 (en) | 2011-11-30 |
Family
ID=35509852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006514645A Expired - Fee Related JP4825128B2 (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Optical amplification device and optical communication system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4825128B2 (en) |
WO (1) | WO2005124446A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7768698B2 (en) | 2004-08-30 | 2010-08-03 | Independent Administrative Institution, Japan Agency For Marine-Earth Science And Technology | Raman amplifier and optical communication system |
JP2010177346A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical amplifier and method of amplifying light |
JP2011029375A (en) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical amplifier, and optical transmission system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09179152A (en) * | 1995-03-20 | 1997-07-11 | Fujitsu Ltd | Optical fiber amplifier and dispersion compensation fiber module for optical fiber amplifier |
JPH11177506A (en) * | 1997-12-08 | 1999-07-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical receiver |
JPH11344732A (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-14 | Kdd Corp | Control signal superposition device |
JP2001223643A (en) * | 2000-12-18 | 2001-08-17 | Nec Corp | Optical amplification repeater and its monitoring method |
JP2002319728A (en) * | 2001-02-14 | 2002-10-31 | Alcatel | Optical fiber amplifier |
JP2004157234A (en) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Fujitsu Ltd | Optical amplifier |
-
2004
- 2004-06-18 JP JP2006514645A patent/JP4825128B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-18 WO PCT/JP2004/008929 patent/WO2005124446A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09179152A (en) * | 1995-03-20 | 1997-07-11 | Fujitsu Ltd | Optical fiber amplifier and dispersion compensation fiber module for optical fiber amplifier |
JPH11177506A (en) * | 1997-12-08 | 1999-07-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical receiver |
JPH11344732A (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-14 | Kdd Corp | Control signal superposition device |
JP2001223643A (en) * | 2000-12-18 | 2001-08-17 | Nec Corp | Optical amplification repeater and its monitoring method |
JP2002319728A (en) * | 2001-02-14 | 2002-10-31 | Alcatel | Optical fiber amplifier |
JP2004157234A (en) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Fujitsu Ltd | Optical amplifier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005124446A1 (en) | 2005-12-29 |
JPWO2005124446A1 (en) | 2008-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7103275B2 (en) | Optical transmission system | |
US6639715B2 (en) | Raman amplifier and optical transmission system using the amplifier | |
EP1248392B1 (en) | Optical amplifier device and bidirectional wavelength division multiplexing optical communication system using the same | |
US8041231B2 (en) | Supervisory controlling method and supervisory controlling system of optical repeater | |
JP4809770B2 (en) | Seafloor observation system | |
US6768578B1 (en) | Optical amplifier for amplifying a wavelength division multiplexed (WDM) light including light in different wavelength bands | |
US10135221B2 (en) | Spatial division multiplexed optical communication systems and amplifiers for the same | |
JP4798997B2 (en) | Method and apparatus for distributing pump energy from a single pump device to optical fibers located in different pairs of fibers | |
US7202995B2 (en) | Method and apparatus for communicating status in a lightwave communication system employing optical amplifiers | |
JP2002232362A (en) | Optical relay transmission system and optical relay transmitting method | |
JP2006115355A (en) | Optical terminal equipment | |
JP4825128B2 (en) | Optical amplification device and optical communication system | |
EP0943192B1 (en) | Method and apparatus for saturating an optical amplifier chain to prevent over amplification of a wavelength division multiplexed signal | |
US6728028B1 (en) | Low noise figure optical amplifier for DWDM systems with per sub-band power control | |
US20060133808A1 (en) | Optical transmission system employing erbium-doped optical amplifiers and Raman amplifiers | |
JP2003258738A (en) | Optical communication system for raman amplification system | |
AU752286B2 (en) | Improvement in the reliability of an optical communication system and of an optical amplifying system, and a method suitable to this aim | |
JP2002077054A (en) | Optical transmission system for decreasing raman effect loss | |
JP5967737B1 (en) | Optical communication system and multimode optical fiber amplifier | |
WO2023162307A1 (en) | Excitation light generation device, light amplification device, and excitation light generation method | |
JP2001345759A (en) | Optical repeater | |
US20240039233A1 (en) | Excitation device for optical amplifier | |
US6567208B1 (en) | Amplification of a C-band and L-band of a optical signal using a common laser signal | |
JPH02252330A (en) | Wavelength multiplex coherent optical transmission system | |
JP2003124891A (en) | Optical amplifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110830 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |