ラマン増幅器、ラマン増幅システム、及び、ラマン増幅方法
【課題】製造するために要するコストを低減することが可能なラマン増幅器を提供すること。
【解決手段】ラマン増幅器１Ｄは、伝送路用光ファイバ２に接続された増幅用光ファイバ１１と、励起光を発する半導体レーザ１２と、を備える。加えて、ラマン増幅器１Ｄは、半導体レーザ１２により発せられた励起光を、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方に入射させることにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【解決手段】ラマン増幅器１Ｄは、伝送路用光ファイバ２に接続された増幅用光ファイバ１１と、励起光を発する半導体レーザ１２と、を備える。加えて、ラマン増幅器１Ｄは、半導体レーザ１２により発せられた励起光を、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方に入射させることにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を伝送する光ファイバへ入射させる励起光を発するラマン増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路用光ファイバを介して光信号を伝送する光通信システムが知られている。この種の光通信システムは、励起光を伝送路用光ファイバに入射させることにより、ラマン散乱（光ファイバ内の分子振動と励起光との間の相互作用により励起光と異なる波長を有する光が散乱される現象）に基づく誘導放出によって光信号を増幅する。このとき、ラマン散乱に基づく誘導放出によって、励起光が有する波長よりも長い波長域にて、光信号が増幅される。
【０００３】
例えば、石英ガラス製の光ファイバを用いた場合、励起光が有する波長よりも約１００ｎｍ（１３ＴＨｚ）だけ長い波長域にて光信号を増幅することができる。従って、励起光が有する波長を適切に選択することにより、任意の波長域にて光信号を増幅することができる。
【０００４】
この種の光通信システムに含まれるラマン増幅器の一つとして、特許文献１に記載のラマン増幅器は、伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、励起光を発する第１の半導体レーザ（レーザ・ダイオード）と、励起光を発する第２の半導体レーザと、を備える。
【０００５】
ラマン増幅器は、第１の半導体レーザが発した励起光を伝送路用光ファイバに入射させるとともに、第２の半導体レーザが発した励起光を増幅用光ファイバに入射させるように構成されている。これによれば、伝送路用光ファイバに入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ラマン増幅器においては、第１の半導体レーザ及び第２の半導体レーザからなる２つの半導体レーザを組み込むことによりラマン増幅器を製造する必要がある。このため、ラマン増幅器を製造するために要するコストが過大であるという問題があった。
【０００８】
このため、本発明の目的は、上述した課題である「製造するために要するコストが過大であること」を解決することが可能なラマン増幅器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるラマン増幅器は、光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器である。
【００１０】
更に、このラマン増幅器は、
上記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、
励起光を発する半導体レーザと、
を備え、
上記半導体レーザにより発せられた励起光を、上記増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方に入射させることにより、当該増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００１１】
また、本発明の他の形態であるラマン増幅システムは、
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、第１のラマン増幅器と、第２のラマン増幅器と、を含むシステムである。
【００１２】
更に、上記第１のラマン増幅器は、
上記光信号の伝送方向における下流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第１の半導体レーザと、
を備えるとともに、
上記第１の半導体レーザにより発せられた励起光を、上記光信号の伝送方向における上流へ向けて、上記第１の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を上記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第１の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００１３】
加えて、上記第２のラマン増幅器は、
上記光信号の伝送方向における上流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第２の半導体レーザと、
を備えるとともに、
上記第２の半導体レーザにより発せられた励起光を、上記光信号の伝送方向における下流へ向けて、上記第２の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を上記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第２の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００１４】
また、本発明の他の形態であるラマン増幅方法は、
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器に適用され、
半導体レーザが励起光を発し、
上記半導体レーザにより発せられた励起光が、上記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方に入射し、
上記増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅する方法である。
【００１５】
また、本発明の他の形態であるラマン増幅方法は、
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
上記光信号の伝送方向における下流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバを備える第１のラマン増幅器と、
上記光信号の伝送方向における上流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバを備える第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムに適用され、
第１の半導体レーザが励起光を発し、
上記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記光信号の伝送方向における上流へ向けて、上記第１の増幅用光ファイバに入射し、
上記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記伝送路用光ファイバへ入射し、
上記第１の増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅し、
第２の半導体レーザが励起光を発し、
上記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記光信号の伝送方向における下流へ向けて、上記第２の増幅用光ファイバに入射し、
上記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記伝送路用光ファイバへ入射し、
上記第２の増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅する方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以上のように構成されることにより、製造するために要するコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るラマン増幅器の概略構成を表す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るラマン増幅器の概略構成を表す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るラマン増幅システムの概略構成を表す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るラマン増幅器の概略構成を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る、ラマン増幅器、ラマン増幅システム、及び、ラマン増幅方法、の各実施形態について図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、第１実施形態に係るラマン増幅器１は、ラマン散乱に基づく誘導放出によって光信号を増幅する増幅器である。ラマン増幅器１は、光信号を伝送する伝送路用光ファイバ２に接続される。
【００２０】
なお、光信号の帯域は、Ｏバンド、Ｅバンド、Ｓバンド、Ｃバンド、及び、Ｌバンドのうちのいずれか１つからなる単一帯域であってもよいし、複数を併せた帯域（複合帯域）であってもよい。
【００２１】
本例では、ラマン増幅器１は、伝送路用光ファイバ２により伝送される光信号を中継（転送）する光中継装置内に配設される。なお、ラマン増幅器１は、伝送路用光ファイバ２により伝送される光信号を受信する光受信装置内に配設されていてもよい。
【００２２】
ラマン増幅器１は、増幅用光ファイバ１１と、半導体レーザ１２と、受光素子１３と、分岐カプラ１４と、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ１５と、光信号入力ポート１６と、を備える。
【００２３】
増幅用光ファイバ１１は、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ａ１）における下流側にて伝送路用光ファイバ２に接続されている。具体的には、増幅用光ファイバ１１は、増幅用光ファイバ１１の端部に設けられた光信号入力ポート１６と、伝送路用光ファイバ２の端部に設けられたコネクタ２１と、が接続されることにより、伝送路用光ファイバ２に接続されている。
【００２４】
このような構成により、伝送路用光ファイバ２により伝送された光信号は、増幅用光ファイバ１１の、光信号入力ポート１６と逆側の端部に設けられた光信号出力ポート１７から出力される。
【００２５】
増幅用光ファイバ１１は、後述する励起光（半導体レーザ１２により発せられた励起光）が入射されている状態において、シングルモードファイバ（ＳＭＦ；Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）よりも光信号を大きく増幅する光ファイバである。
【００２６】
本例では、増幅用光ファイバ１１は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ）である。なお、増幅用光ファイバ１１は、ＴＷ−ＲＳ（ＴｒｕｅＷａｖｅ（登録商標） Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｂｅｒ）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｒｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ Ｆｉｂｅｒ）、又は、分散シフトファイバ（ＤＳＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）であってもよい。
【００２７】
半導体レーザ１２は、半導体の再結合発光を利用して、励起光としてのレーザを発する。半導体レーザ１２は、レーザ・ダイオード、又は、ダイオード・レーザとも呼ばれる。
受光素子１３は、半導体レーザ１２により発せられた励起光を受光することにより、励起光のパワーを検出する素子（本例では、フォト・ディテクタ）である。
【００２８】
ラマン増幅器１は、受光素子１３により検出された励起光のパワーに基づいて、半導体レーザ１２へ供給する電力の大きさを制御することにより、半導体レーザ１２が発する励起光のパワーを制御する。
【００２９】
分岐カプラ１４は、半導体レーザ１２により発せられた励起光を分岐する。これにより、半導体レーザ１２により発せられた励起光は、受光素子１３へ入射する（矢印Ｂ３）とともに、ＷＤＭカプラ１５へ入射する（矢印Ｂ２）。
【００３０】
ＷＤＭカプラ１５は、増幅用光ファイバ１１に配設されている。ＷＤＭカプラ１５は、入射された励起光を、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ａ１）と逆方向（矢印Ｂ２）へ（即ち、伝送方向における上流へ向けて）、増幅用光ファイバ１１に入射させる。
【００３１】
増幅用光ファイバ１１は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。更に、増幅用光ファイバ１１は、入射された励起光を伝送路用光ファイバ２へ伝送する。これにより、励起光は、伝送路用光ファイバ２に入射される。
【００３２】
伝送路用光ファイバ２は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。
【００３３】
このような構成によれば、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて光信号が増幅される。
【００３４】
以上、説明したように、本発明の第１実施形態に係るラマン増幅器１によれば、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。即ち、ラマン増幅器１が受信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００３５】
更に、第１実施形態に係るラマン増幅器１においては、１つの半導体レーザ１２のみが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器１を製造するために要するコストを低減することができる。
【００３６】
また、利得波長特性に最も影響を与える励起光強度が強い部位でのファイバが一意に決定していることにより、利得波長特性の変動を比較的抑えることが可能である。
【００３７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るラマン増幅器について説明する。第２実施形態に係るシラマン増幅器は、上記第１実施形態に係るラマン増幅器に対して、光信号の伝送方向における上流側にて伝送路用光ファイバに接続されている点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【００３８】
第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａは、第１実施形態に係るラマン増幅器１と同様の構成を有する。
本例では、ラマン増幅器１Ａは、光信号を受信し、受信した光信号を伝送路用光ファイバ２へ出力する光中継装置内に配設される。なお、ラマン増幅器１Ａは、光信号を生成し、生成した光信号を伝送路用光ファイバ２へ出力する光送信装置内に配設されていてもよい。
【００３９】
増幅用光ファイバ１１は、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ｃ１）における上流側にて伝送路用光ファイバ２に接続されている。具体的には、増幅用光ファイバ１１は、増幅用光ファイバ１１の端部に設けられた光信号入力ポート１６と、伝送路用光ファイバ２の端部に設けられたコネクタ２１と、が接続されることにより、伝送路用光ファイバ２に接続されている。
【００４０】
このような構成により、増幅用光ファイバ１１の、光信号入力ポート１６と逆側の端部に設けられた光信号出力ポート１７を介してラマン増幅器１Ａに入力された光信号は、光信号入力ポート１６から伝送路用光ファイバ２へ出力される。
【００４１】
ＷＤＭカプラ１５は、増幅用光ファイバ１１に配設されている。ＷＤＭカプラ１５は、入射された励起光を、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ｃ１）と同方向（矢印Ｂ２）へ（即ち、伝送方向における下流へ向けて）、増幅用光ファイバ１１に入射させる。
【００４２】
増幅用光ファイバ１１は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。更に、増幅用光ファイバ１１は、入射された励起光を伝送路用光ファイバ２へ伝送する。これにより、励起光は、伝送路用光ファイバ２に入射される。
【００４３】
伝送路用光ファイバ２は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。
【００４４】
このような構成によれば、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて光信号が増幅される。
【００４５】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａによれば、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。即ち、ラマン増幅器１Ａが送信（出力）する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００４６】
更に、第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａにおいては、１つの半導体レーザ１２のみが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器１Ａを製造するために要するコストを低減することができる。
【００４７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るラマン増幅システムについて説明する。
図３に示したように、第３実施形態に係るラマン増幅システム１００は、第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａと同様の構成を有する第１のラマン増幅器１Ｂと、第１実施形態に係るラマン増幅器１と同様の構成を有する第２のラマン増幅器１Ｃと、伝送路用光ファイバ２と、を含む。
【００４８】
伝送路用光ファイバ２の、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ｄ１）における上流側の端部には、コネクタ２１が設けられている。コネクタ２１は、第１のラマン増幅器１Ｂの光信号入力ポート１６に接続されている。
【００４９】
伝送路用光ファイバ２の、光信号の伝送方向（矢印Ｄ１）における下流側の端部には、コネクタ２２が設けられている。コネクタ２２は、第２のラマン増幅器１Ｃの光信号入力ポート１６に接続されている。
【００５０】
このような構成によれば、第１のラマン増幅器１Ｂの増幅用光ファイバ１１、第２のラマン増幅器１Ｃの増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２のすべてにてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、第１のラマン増幅器１Ｂの増幅用光ファイバ１１、第２のラマン増幅器１Ｃの増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２のすべてにて光信号が増幅される。
【００５１】
以上、説明したように、本発明の第３実施形態に係るラマン増幅システム１００によれば、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。即ち、第２のラマン増幅器１Ｃが受信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００５２】
更に、第３実施形態に係る各ラマン増幅器１Ｂ，１Ｃにおいては、１つの半導体レーザ１２のみが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、各ラマン増幅器１Ｂ，１Ｃを製造するために要するコストを低減することができる。
【００５３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るラマン増幅器について図４を参照しながら説明する。
第４実施形態に係るラマン増幅器１Ｄは、光信号を伝送する伝送路用光ファイバ２に接続されたラマン増幅器である。
【００５４】
更に、このラマン増幅器１Ｄは、
伝送路用光ファイバ２に接続された増幅用光ファイバ１１と、
励起光を発する半導体レーザ１２と、
を備える。
【００５５】
加えて、ラマン増幅器１Ｄは、
半導体レーザ１２により発せられた励起光を、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方に入射させることにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００５６】
これによれば、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。更に、ラマン増幅器１Ｄにおいては、１つの半導体レーザ１２が用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器１Ｄを製造するために要するコストを低減することができる。
【００５７】
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５８】
また、上記実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
【００５９】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
【００６０】
（付記１）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器であって、
前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、
励起光を発する半導体レーザと、
を備え、
前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方に入射させることにより、当該増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅器。
【００６１】
これによれば、増幅用光ファイバ、及び、伝送路用光ファイバの両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、伝送路用光ファイバに入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。更に、上記ラマン増幅器においては、１つの半導体レーザが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器を製造するために要するコストを低減することができる。
【００６２】
（付記２）
付記１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【００６３】
これによれば、ラマン増幅器が受信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００６４】
（付記３）
付記１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【００６５】
これによれば、ラマン増幅器が送信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００６６】
（付記４）
付記１乃至付記３のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記励起光が入射されている状態において、シングルモードファイバ（ＳＭＦ；Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）よりも前記光信号を大きく増幅する光ファイバであるラマン増幅器。
【００６７】
（付記５）
付記１乃至付記４のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、ＴＷ−ＲＳ（ＴｒｕｅＷａｖｅ（登録商標） Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｂｅｒ）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｒｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ Ｆｉｂｅｒ）、分散シフトファイバ（ＤＳＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）、又は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ）であるラマン増幅器。
【００６８】
（付記６）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
第１のラマン増幅器と、
第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムであって、
前記第１のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第１の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第１の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成され、
前記第２のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第２の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第２の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅システム。
【００６９】
（付記７）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器に適用され、
半導体レーザが励起光を発し、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方に入射し、
前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【００７０】
（付記８）
付記７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【００７１】
（付記９）
付記７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【００７２】
（付記１０）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバを備える第１のラマン増幅器と、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバを備える第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムに適用され、
第１の半導体レーザが励起光を発し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第１の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅し、
第２の半導体レーザが励起光を発し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第２の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、光信号を伝送する光ファイバへ入射させる励起光を発するラマン増幅器等に適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ ラマン増幅器
１Ａ ラマン増幅器
１Ｂ 第１のラマン増幅器
１Ｃ 第２のラマン増幅器
１Ｄ ラマン増幅器
２ 伝送路用光ファイバ
１１ 増幅用光ファイバ
１２ 半導体レーザ
１３ 受光素子
１４ 分岐カプラ
１５ ＷＤＭカプラ
１６ 光信号入力ポート
１７ 光信号出力ポート
２１ コネクタ
２２ コネクタ
１００ ラマン増幅システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を伝送する光ファイバへ入射させる励起光を発するラマン増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路用光ファイバを介して光信号を伝送する光通信システムが知られている。この種の光通信システムは、励起光を伝送路用光ファイバに入射させることにより、ラマン散乱（光ファイバ内の分子振動と励起光との間の相互作用により励起光と異なる波長を有する光が散乱される現象）に基づく誘導放出によって光信号を増幅する。このとき、ラマン散乱に基づく誘導放出によって、励起光が有する波長よりも長い波長域にて、光信号が増幅される。
【０００３】
例えば、石英ガラス製の光ファイバを用いた場合、励起光が有する波長よりも約１００ｎｍ（１３ＴＨｚ）だけ長い波長域にて光信号を増幅することができる。従って、励起光が有する波長を適切に選択することにより、任意の波長域にて光信号を増幅することができる。
【０００４】
この種の光通信システムに含まれるラマン増幅器の一つとして、特許文献１に記載のラマン増幅器は、伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、励起光を発する第１の半導体レーザ（レーザ・ダイオード）と、励起光を発する第２の半導体レーザと、を備える。
【０００５】
ラマン増幅器は、第１の半導体レーザが発した励起光を伝送路用光ファイバに入射させるとともに、第２の半導体レーザが発した励起光を増幅用光ファイバに入射させるように構成されている。これによれば、伝送路用光ファイバに入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ラマン増幅器においては、第１の半導体レーザ及び第２の半導体レーザからなる２つの半導体レーザを組み込むことによりラマン増幅器を製造する必要がある。このため、ラマン増幅器を製造するために要するコストが過大であるという問題があった。
【０００８】
このため、本発明の目的は、上述した課題である「製造するために要するコストが過大であること」を解決することが可能なラマン増幅器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるラマン増幅器は、光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器である。
【００１０】
更に、このラマン増幅器は、
上記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、
励起光を発する半導体レーザと、
を備え、
上記半導体レーザにより発せられた励起光を、上記増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方に入射させることにより、当該増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００１１】
また、本発明の他の形態であるラマン増幅システムは、
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、第１のラマン増幅器と、第２のラマン増幅器と、を含むシステムである。
【００１２】
更に、上記第１のラマン増幅器は、
上記光信号の伝送方向における下流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第１の半導体レーザと、
を備えるとともに、
上記第１の半導体レーザにより発せられた励起光を、上記光信号の伝送方向における上流へ向けて、上記第１の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を上記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第１の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００１３】
加えて、上記第２のラマン増幅器は、
上記光信号の伝送方向における上流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第２の半導体レーザと、
を備えるとともに、
上記第２の半導体レーザにより発せられた励起光を、上記光信号の伝送方向における下流へ向けて、上記第２の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を上記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第２の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００１４】
また、本発明の他の形態であるラマン増幅方法は、
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器に適用され、
半導体レーザが励起光を発し、
上記半導体レーザにより発せられた励起光が、上記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方に入射し、
上記増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅する方法である。
【００１５】
また、本発明の他の形態であるラマン増幅方法は、
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
上記光信号の伝送方向における下流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバを備える第１のラマン増幅器と、
上記光信号の伝送方向における上流側にて上記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバを備える第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムに適用され、
第１の半導体レーザが励起光を発し、
上記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記光信号の伝送方向における上流へ向けて、上記第１の増幅用光ファイバに入射し、
上記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記伝送路用光ファイバへ入射し、
上記第１の増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅し、
第２の半導体レーザが励起光を発し、
上記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記光信号の伝送方向における下流へ向けて、上記第２の増幅用光ファイバに入射し、
上記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、上記伝送路用光ファイバへ入射し、
上記第２の増幅用光ファイバ、及び、上記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅する方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以上のように構成されることにより、製造するために要するコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るラマン増幅器の概略構成を表す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るラマン増幅器の概略構成を表す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るラマン増幅システムの概略構成を表す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るラマン増幅器の概略構成を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る、ラマン増幅器、ラマン増幅システム、及び、ラマン増幅方法、の各実施形態について図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、第１実施形態に係るラマン増幅器１は、ラマン散乱に基づく誘導放出によって光信号を増幅する増幅器である。ラマン増幅器１は、光信号を伝送する伝送路用光ファイバ２に接続される。
【００２０】
なお、光信号の帯域は、Ｏバンド、Ｅバンド、Ｓバンド、Ｃバンド、及び、Ｌバンドのうちのいずれか１つからなる単一帯域であってもよいし、複数を併せた帯域（複合帯域）であってもよい。
【００２１】
本例では、ラマン増幅器１は、伝送路用光ファイバ２により伝送される光信号を中継（転送）する光中継装置内に配設される。なお、ラマン増幅器１は、伝送路用光ファイバ２により伝送される光信号を受信する光受信装置内に配設されていてもよい。
【００２２】
ラマン増幅器１は、増幅用光ファイバ１１と、半導体レーザ１２と、受光素子１３と、分岐カプラ１４と、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ１５と、光信号入力ポート１６と、を備える。
【００２３】
増幅用光ファイバ１１は、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ａ１）における下流側にて伝送路用光ファイバ２に接続されている。具体的には、増幅用光ファイバ１１は、増幅用光ファイバ１１の端部に設けられた光信号入力ポート１６と、伝送路用光ファイバ２の端部に設けられたコネクタ２１と、が接続されることにより、伝送路用光ファイバ２に接続されている。
【００２４】
このような構成により、伝送路用光ファイバ２により伝送された光信号は、増幅用光ファイバ１１の、光信号入力ポート１６と逆側の端部に設けられた光信号出力ポート１７から出力される。
【００２５】
増幅用光ファイバ１１は、後述する励起光（半導体レーザ１２により発せられた励起光）が入射されている状態において、シングルモードファイバ（ＳＭＦ；Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）よりも光信号を大きく増幅する光ファイバである。
【００２６】
本例では、増幅用光ファイバ１１は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ）である。なお、増幅用光ファイバ１１は、ＴＷ−ＲＳ（ＴｒｕｅＷａｖｅ（登録商標） Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｂｅｒ）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｒｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ Ｆｉｂｅｒ）、又は、分散シフトファイバ（ＤＳＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）であってもよい。
【００２７】
半導体レーザ１２は、半導体の再結合発光を利用して、励起光としてのレーザを発する。半導体レーザ１２は、レーザ・ダイオード、又は、ダイオード・レーザとも呼ばれる。
受光素子１３は、半導体レーザ１２により発せられた励起光を受光することにより、励起光のパワーを検出する素子（本例では、フォト・ディテクタ）である。
【００２８】
ラマン増幅器１は、受光素子１３により検出された励起光のパワーに基づいて、半導体レーザ１２へ供給する電力の大きさを制御することにより、半導体レーザ１２が発する励起光のパワーを制御する。
【００２９】
分岐カプラ１４は、半導体レーザ１２により発せられた励起光を分岐する。これにより、半導体レーザ１２により発せられた励起光は、受光素子１３へ入射する（矢印Ｂ３）とともに、ＷＤＭカプラ１５へ入射する（矢印Ｂ２）。
【００３０】
ＷＤＭカプラ１５は、増幅用光ファイバ１１に配設されている。ＷＤＭカプラ１５は、入射された励起光を、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ａ１）と逆方向（矢印Ｂ２）へ（即ち、伝送方向における上流へ向けて）、増幅用光ファイバ１１に入射させる。
【００３１】
増幅用光ファイバ１１は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。更に、増幅用光ファイバ１１は、入射された励起光を伝送路用光ファイバ２へ伝送する。これにより、励起光は、伝送路用光ファイバ２に入射される。
【００３２】
伝送路用光ファイバ２は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。
【００３３】
このような構成によれば、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて光信号が増幅される。
【００３４】
以上、説明したように、本発明の第１実施形態に係るラマン増幅器１によれば、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。即ち、ラマン増幅器１が受信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００３５】
更に、第１実施形態に係るラマン増幅器１においては、１つの半導体レーザ１２のみが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器１を製造するために要するコストを低減することができる。
【００３６】
また、利得波長特性に最も影響を与える励起光強度が強い部位でのファイバが一意に決定していることにより、利得波長特性の変動を比較的抑えることが可能である。
【００３７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るラマン増幅器について説明する。第２実施形態に係るシラマン増幅器は、上記第１実施形態に係るラマン増幅器に対して、光信号の伝送方向における上流側にて伝送路用光ファイバに接続されている点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【００３８】
第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａは、第１実施形態に係るラマン増幅器１と同様の構成を有する。
本例では、ラマン増幅器１Ａは、光信号を受信し、受信した光信号を伝送路用光ファイバ２へ出力する光中継装置内に配設される。なお、ラマン増幅器１Ａは、光信号を生成し、生成した光信号を伝送路用光ファイバ２へ出力する光送信装置内に配設されていてもよい。
【００３９】
増幅用光ファイバ１１は、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ｃ１）における上流側にて伝送路用光ファイバ２に接続されている。具体的には、増幅用光ファイバ１１は、増幅用光ファイバ１１の端部に設けられた光信号入力ポート１６と、伝送路用光ファイバ２の端部に設けられたコネクタ２１と、が接続されることにより、伝送路用光ファイバ２に接続されている。
【００４０】
このような構成により、増幅用光ファイバ１１の、光信号入力ポート１６と逆側の端部に設けられた光信号出力ポート１７を介してラマン増幅器１Ａに入力された光信号は、光信号入力ポート１６から伝送路用光ファイバ２へ出力される。
【００４１】
ＷＤＭカプラ１５は、増幅用光ファイバ１１に配設されている。ＷＤＭカプラ１５は、入射された励起光を、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ｃ１）と同方向（矢印Ｂ２）へ（即ち、伝送方向における下流へ向けて）、増幅用光ファイバ１１に入射させる。
【００４２】
増幅用光ファイバ１１は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。更に、増幅用光ファイバ１１は、入射された励起光を伝送路用光ファイバ２へ伝送する。これにより、励起光は、伝送路用光ファイバ２に入射される。
【００４３】
伝送路用光ファイバ２は、励起光が入射されている状態において、伝送中の光信号を、ラマン散乱に基づく誘導放出によって増幅する。
【００４４】
このような構成によれば、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて光信号が増幅される。
【００４５】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａによれば、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。即ち、ラマン増幅器１Ａが送信（出力）する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００４６】
更に、第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａにおいては、１つの半導体レーザ１２のみが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器１Ａを製造するために要するコストを低減することができる。
【００４７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るラマン増幅システムについて説明する。
図３に示したように、第３実施形態に係るラマン増幅システム１００は、第２実施形態に係るラマン増幅器１Ａと同様の構成を有する第１のラマン増幅器１Ｂと、第１実施形態に係るラマン増幅器１と同様の構成を有する第２のラマン増幅器１Ｃと、伝送路用光ファイバ２と、を含む。
【００４８】
伝送路用光ファイバ２の、伝送路用光ファイバ２が伝送する光信号の伝送方向（矢印Ｄ１）における上流側の端部には、コネクタ２１が設けられている。コネクタ２１は、第１のラマン増幅器１Ｂの光信号入力ポート１６に接続されている。
【００４９】
伝送路用光ファイバ２の、光信号の伝送方向（矢印Ｄ１）における下流側の端部には、コネクタ２２が設けられている。コネクタ２２は、第２のラマン増幅器１Ｃの光信号入力ポート１６に接続されている。
【００５０】
このような構成によれば、第１のラマン増幅器１Ｂの増幅用光ファイバ１１、第２のラマン増幅器１Ｃの増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２のすべてにてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、第１のラマン増幅器１Ｂの増幅用光ファイバ１１、第２のラマン増幅器１Ｃの増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２のすべてにて光信号が増幅される。
【００５１】
以上、説明したように、本発明の第３実施形態に係るラマン増幅システム１００によれば、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。即ち、第２のラマン増幅器１Ｃが受信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００５２】
更に、第３実施形態に係る各ラマン増幅器１Ｂ，１Ｃにおいては、１つの半導体レーザ１２のみが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、各ラマン増幅器１Ｂ，１Ｃを製造するために要するコストを低減することができる。
【００５３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るラマン増幅器について図４を参照しながら説明する。
第４実施形態に係るラマン増幅器１Ｄは、光信号を伝送する伝送路用光ファイバ２に接続されたラマン増幅器である。
【００５４】
更に、このラマン増幅器１Ｄは、
伝送路用光ファイバ２に接続された増幅用光ファイバ１１と、
励起光を発する半導体レーザ１２と、
を備える。
【００５５】
加えて、ラマン増幅器１Ｄは、
半導体レーザ１２により発せられた励起光を、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方に入射させることにより、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって上記光信号を増幅するように構成される。
【００５６】
これによれば、増幅用光ファイバ１１、及び、伝送路用光ファイバ２の両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、伝送路用光ファイバ２に入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。更に、ラマン増幅器１Ｄにおいては、１つの半導体レーザ１２が用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器１Ｄを製造するために要するコストを低減することができる。
【００５７】
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５８】
また、上記実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
【００５９】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
【００６０】
（付記１）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器であって、
前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、
励起光を発する半導体レーザと、
を備え、
前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方に入射させることにより、当該増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅器。
【００６１】
これによれば、増幅用光ファイバ、及び、伝送路用光ファイバの両方にてラマン散乱に基づく誘導放出が生じる。これにより、伝送路用光ファイバに入射される励起光のパワーを過大にすることなく、光信号のパワーを十分に大きくする（十分な大きさに増幅する）ことができる。更に、上記ラマン増幅器においては、１つの半導体レーザが用いられる。従って、２つの半導体レーザを設けたラマン増幅器と比較して、ラマン増幅器を製造するために要するコストを低減することができる。
【００６２】
（付記２）
付記１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【００６３】
これによれば、ラマン増幅器が受信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００６４】
（付記３）
付記１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【００６５】
これによれば、ラマン増幅器が送信する光信号のパワーを十分な大きさに増幅することができる。
【００６６】
（付記４）
付記１乃至付記３のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記励起光が入射されている状態において、シングルモードファイバ（ＳＭＦ；Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）よりも前記光信号を大きく増幅する光ファイバであるラマン増幅器。
【００６７】
（付記５）
付記１乃至付記４のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、ＴＷ−ＲＳ（ＴｒｕｅＷａｖｅ（登録商標） Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｂｅｒ）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｒｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ Ｆｉｂｅｒ）、分散シフトファイバ（ＤＳＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）、又は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ）であるラマン増幅器。
【００６８】
（付記６）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
第１のラマン増幅器と、
第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムであって、
前記第１のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第１の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第１の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成され、
前記第２のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第２の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第２の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅システム。
【００６９】
（付記７）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器に適用され、
半導体レーザが励起光を発し、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方に入射し、
前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【００７０】
（付記８）
付記７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【００７１】
（付記９）
付記７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【００７２】
（付記１０）
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバを備える第１のラマン増幅器と、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバを備える第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムに適用され、
第１の半導体レーザが励起光を発し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第１の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅し、
第２の半導体レーザが励起光を発し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第２の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、光信号を伝送する光ファイバへ入射させる励起光を発するラマン増幅器等に適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ ラマン増幅器
１Ａ ラマン増幅器
１Ｂ 第１のラマン増幅器
１Ｃ 第２のラマン増幅器
１Ｄ ラマン増幅器
２ 伝送路用光ファイバ
１１ 増幅用光ファイバ
１２ 半導体レーザ
１３ 受光素子
１４ 分岐カプラ
１５ ＷＤＭカプラ
１６ 光信号入力ポート
１７ 光信号出力ポート
２１ コネクタ
２２ コネクタ
１００ ラマン増幅システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器であって、
前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、
励起光を発する半導体レーザと、
を備え、
前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方に入射させることにより、当該増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅器。
【請求項２】
請求項１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【請求項３】
請求項１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記励起光が入射されている状態において、シングルモードファイバ（ＳＭＦ；Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）よりも前記光信号を大きく増幅する光ファイバであるラマン増幅器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、ＴＷ−ＲＳ（ＴｒｕｅＷａｖｅ（登録商標） Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｂｅｒ）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｒｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ Ｆｉｂｅｒ）、分散シフトファイバ（ＤＳＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）、又は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ）であるラマン増幅器。
【請求項６】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
第１のラマン増幅器と、
第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムであって、
前記第１のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第１の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第１の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成され、
前記第２のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第２の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第２の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅システム。
【請求項７】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器に適用され、
半導体レーザが励起光を発し、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方に入射し、
前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【請求項８】
請求項７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【請求項９】
請求項７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【請求項１０】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバを備える第１のラマン増幅器と、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバを備える第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムに適用され、
第１の半導体レーザが励起光を発し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第１の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅し、
第２の半導体レーザが励起光を発し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第２の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【請求項１】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器であって、
前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバと、
励起光を発する半導体レーザと、
を備え、
前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方に入射させることにより、当該増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅器。
【請求項２】
請求項１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【請求項３】
請求項１に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記ラマン増幅器は、前記半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射させるように構成されたラマン増幅器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、前記励起光が入射されている状態において、シングルモードファイバ（ＳＭＦ；Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）よりも前記光信号を大きく増幅する光ファイバであるラマン増幅器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のラマン増幅器であって、
前記増幅用光ファイバは、ＴＷ−ＲＳ（ＴｒｕｅＷａｖｅ（登録商標） Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｓｌｏｐｅ Ｆｉｂｅｒ）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌａｒｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ Ｆｉｂｅｒ）、分散シフトファイバ（ＤＳＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）、又は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ；Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ）であるラマン増幅器。
【請求項６】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
第１のラマン増幅器と、
第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムであって、
前記第１のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第１の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第１の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成され、
前記第２のラマン増幅器は、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバと、
励起光を発する第２の半導体レーザと、
を備えるとともに、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光を、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射させ、且つ、当該励起光を前記伝送路用光ファイバへ入射させることにより、当該第２の増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅するように構成されたラマン増幅システム。
【請求項７】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバに接続されたラマン増幅器に適用され、
半導体レーザが励起光を発し、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバに接続された増幅用光ファイバ、及び、当該伝送路用光ファイバの両方に入射し、
前記増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【請求項８】
請求項７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【請求項９】
請求項７に記載のラマン増幅方法であって、
前記増幅用光ファイバは、前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続され、
前記半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記増幅用光ファイバに入射するように構成されたラマン増幅方法。
【請求項１０】
光信号を伝送する伝送路用光ファイバと、
前記光信号の伝送方向における下流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第１の増幅用光ファイバを備える第１のラマン増幅器と、
前記光信号の伝送方向における上流側にて前記伝送路用光ファイバに接続された第２の増幅用光ファイバを備える第２のラマン増幅器と、
を含むラマン増幅システムに適用され、
第１の半導体レーザが励起光を発し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における上流へ向けて、前記第１の増幅用光ファイバに入射し、
前記第１の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第１の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅し、
第２の半導体レーザが励起光を発し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記光信号の伝送方向における下流へ向けて、前記第２の増幅用光ファイバに入射し、
前記第２の半導体レーザにより発せられた励起光が、前記伝送路用光ファイバへ入射し、
前記第２の増幅用光ファイバ、及び、前記伝送路用光ファイバの両方にて、ラマン散乱に基づく誘導放出によって前記光信号を増幅する、ラマン増幅方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２４２６３６（Ｐ２０１１−２４２６３６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１５１９１（Ｐ２０１０−１１５１９１）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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