光伝送システム、励起光供給制御方法及び励起光供給装置
【課題】励起光間の相互作用を低減する。
【解決手段】光信号を送信する光送信局１０と、光信号を伝送する光伝送路３０−１〜３０−４と、光伝送路を介して光信号を受信する光受信局１１と、光伝送路を増幅媒体として光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源１２−１〜１２−３と、励起光を光伝送路に入射するとともに、光送信局と光受信局とで協働して光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラ１５−１〜１５−３とをそなえた光伝送システムにおいて、複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と当該他の励起光とが複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅するように、各励起光を複数の光カプラを介して光伝送路に入射する。
【解決手段】光信号を送信する光送信局１０と、光信号を伝送する光伝送路３０−１〜３０−４と、光伝送路を介して光信号を受信する光受信局１１と、光伝送路を増幅媒体として光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源１２−１〜１２−３と、励起光を光伝送路に入射するとともに、光送信局と光受信局とで協働して光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラ１５−１〜１５−３とをそなえた光伝送システムにおいて、複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と当該他の励起光とが複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅するように、各励起光を複数の光カプラを介して光伝送路に入射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム、励起光供給制御方法及び励起光供給装置に関する。前記光伝送システムには、例えば、光伝送路を増幅媒体として信号光を増幅する分布ラマン増幅が適用される光伝送システムが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、光伝送システムでは、光送信局と光受信局との間に設けられた中継装置が、信号光を電気信号に変換した状態で、増幅（Re-amplification），タイミング補正（Re-timing），波形整形（Re-shaping）からなる３Ｒ処理を実行し、その後、電気信号から信号光へ変換して、次の中継装置に送出していた。
しかし、現在では、光信号を光のまま増幅する光増幅器の実用化が進んできており、光増幅器を中継処理用に用いる光伝送システムが検討されている。光増幅器を用いた光伝送システムでは、各装置を構成する部品の数が大幅に削減され、信頼性が向上し、さらにコストダウンを図ることができる。
【０００３】
一方、インターネット等の普及に伴いネットワークを介して伝送される情報の量が増加してきており、光伝送システムを大容量化するための技術が盛んに研究されている。
光伝送システムの大容量化を実現するための方法として、例えば、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）光伝送方式がある。
ＷＤＭ光伝送方式は、互いに波長の異なる複数の搬送波を用いて複数の信号を多重化して伝送する方式であり、光ファイバ１本あたりの情報伝送量が飛躍的に増加する。
【０００４】
ここで、ＷＤＭ光伝送方式を用いた光伝送システムの構成の一例を図１に示す。
この図１に示す光伝送システムは、例示的に、光送信局１と、光受信局２と、光送信局１と光受信局２との間を接続する光伝送路３と、光伝送路３の途中に適宜配置される光増幅器４とをそなえる。
光送信局１は、例えば、波長の異なる信号光をそれぞれ出力する複数の光送信器１Ａと、各信号光を波長多重する合波器１Ｂと、合波器１Ｂから出力されるＷＤＭ光を所定のレベルに増幅して光伝送路３へ送出するポストアンプ１Ｃとをそなえる。なお、図１に例示する光送信器１Ａは、電気信号としてのデータを光信号へ変換する電気／光変換器（Ｅ／Ｏ：Electrical/Optical converter）として構成されている。
【０００５】
また、光伝送路３は、例えば、光送信局１と光受信局２との間を接続する光ファイバなどにより構成される。光伝送路３の途中には、少なくとも１つの光増幅器４が介装され、光送信局１から送出されたＷＤＭ光は、光伝送路３での伝搬と光増幅器４での光増幅とを繰り返されて、光受信局２まで到達する。
また、光受信局２は、例えば、光送信局１からのＷＤＭ光を受信し所定のレベルに増幅するプリアンプ２Ｃと、増幅されたＷＤＭ光を波長毎に分波する分波器２Ｂと、分波された各信号光についてそれぞれ所定の受信処理を施す複数の光受信器２Ａとをそなえる。なお、図１に例示する光受信器２Ａは、光信号を電気信号へ変換する光／電気変換器（Ｏ／Ｅ：Optical/Electrical converter）として構成されている。
【０００６】
上記光伝送システムの光増幅器４には、一般的に、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）が用いられる。
ここで、ＥＤＦＡの利得波長帯域は１．５５μｍ帯（Ｃバンドともいう）であり、また、利得帯域を長波長側へシフトしたＧＳ−ＥＤＦＡ（Gain Shifted-EDFA）の利得波長帯域は、１．５８μｍ帯（Ｌバンドともいう）である。各利得波長帯域には、３０ｎｍ以上の波長帯域幅があるので、Ｃバンド向け合分波器及びＬバンド向け合分波器を用いて２つの信号光波長帯域を併用することにより、６０ｎｍ以上の信号光帯域を実現することが可能である。
【０００７】
また、光伝送システムの大容量化の要求に対し、上述したような信号光の広帯域化が検討されている一方、１波長当たりの通信容量を約４０Ｇｂ／秒や約１００Ｇｂ／秒以上とすることが可能な光送受信器の研究開発が行なわれている。
しかし、１波長当たりの伝送容量を大きくした場合、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Optical Signal to Noise Ratio）が低下し、伝送信号の品質がより劣化することがある。
【０００８】
そこで、光伝送システムにおけるＯＳＮＲを改善すべく、分布ラマン増幅方式の適用が検討されている。なお、分布ラマン増幅方式とは、光伝送路を増幅媒体として用いる増幅方式のことを称し、これに対し、光送信局，光受信局または光中継器内の光伝送路を増幅媒体として用いる増幅方式を集中ラマン増幅と称する。
分布ラマン増幅方式では、伝送区間内の光レベルダイヤをより平坦化することができるので、伝送後の信号光についてのＯＳＮＲを改善したり、光伝送路中の非線形効果を低減したりすることが可能となる。
【０００９】
また、ラマン増幅における利得のピーク光周波数は、励起光の周波数よりも約１３．２ＴＨｚ小さいため、ラマン増幅では、励起光の波長よりも長波長側にラマン増幅利得が現れる。例えば、１．４５μｍの励起光波長に対して、そのラマン増幅利得のピーク波長は１．４５μｍから約１００ｎｍ長波長側にシフトした１．５５μｍとなる。
従って、ラマン増幅においては、各励起光の波長及びパワーを調整することにより、増幅利得を平坦化したり、ラマン増幅の対象となる波長帯域及び帯域幅を制御したりすることができる。
【００１０】
なお、下記特許文献１には、送信局，受信局及び中継局のうち少なくとも２個の局から光伝送路に波長が２種類以上の励起光をそれぞれ供給することで、光通信システム全体としてほぼ平坦な利得波長特性を得る方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００２／０１７０１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
光伝送路として用いられる光ファイバは、商用化されている波長帯域においては、短波長側の光信号の方が長波長側の光信号よりも伝送損失が大きく、また、信号光間での誘導ラマン散乱により、短波長側の信号光から長波長側の信号光へ光パワーが遷移する。
また、分布ラマン増幅方式において、光送信局または光受信局から励起光を光伝送路に供給する場合、光送信局と光受信局との間の中継間隔が長くなるほど、要求されるラマン増幅利得は大きくなる。
【００１３】
このため、励起光の入射端付近で励起光のエネルギーの大部分が信号光に移動し、いわゆる励起光減衰（pump-depletion）が発生する。その結果、光伝送路の中央付近では、十分なパワーの励起光が到達せず、光伝送システムのＯＳＮＲが劣化する場合がある。特に、光伝送路へ入力される信号光のパワーが比較的大きい領域でラマン増幅作用が発生する前方励起方式を用いる場合、この現象は一層顕著となる。
【００１４】
また、ラマン増幅方式において、波長の異なる複数の励起光を用いる場合、短波長側の励起光が長波長側の励起光をラマン増幅することがある。つまり、短波長側の励起光のエネルギーが長波長側の励起光へ遷移する、励起光間の相互作用が発生することがある。
特に、励起光を光伝送路の信号光入射端から入射する前方励起方式、あるいは、励起光を光伝送路の信号光出射端から入射する後方励起方式の場合、励起光入射端における各波長の励起光パワーが比較的大きいので、励起光間の相互作用が非常に大きくなる。
【００１５】
ここで、異なる波長を有する各励起光を光伝送路の信号光出射端から入射した場合の各励起光のパワー分布の一例を図２に示す。なお、図２において、横軸は光伝送路の長手方向の長さ（距離）を表し、縦軸は各励起光のパワーを表している。
この図２に例示するように、実線で表した短波長側の励起光パワーＰ１の方が、一点鎖線で表した長波長側の励起光パワーＰ２よりも、励起光入射端においてより急減する傾向にある。
【００１６】
以上のように、従来の分布ラマン増幅方式を適用した光伝送システムでは、特に、信号光帯域の短波長側でのＯＳＮＲの劣化が増大することがある。
また、図３に例示するように、励起光及び信号光の波長配置によっては、短波長側の励起光は、信号光のみならず長波長側の励起光をもラマン増幅することがある。
しかしながら、前述の特許文献１では、励起光間の相互作用を低減することについての議論はなされておらず、信号光帯域の短波長側でのＯＳＮＲの劣化を防いだり、ラマン増幅利得の平坦化制御を行なったりすることは困難であった。
【００１７】
そこで、本発明は、励起光間の相互作用を低減することを目的の１つとする。
また、ラマン増幅利得の平坦化制御を容易に行なうことも他の目的の１つである。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）第１の案として、光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえ、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが、前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、前記光伝送路に入射される、光伝送システムを用いることができる。
【００１９】
（２）また、第２の案として、光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給制御方法であって、前記複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラに供給し、前記複数の光カプラは、前記複数の励起光源からの各励起光を前記光伝送路に入射する、励起光供給制御方法を用いることができる。
【００２０】
（３）さらに、第３の案として、光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給装置であって、前記複数の励起光源から供給される各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに出力するスイッチと、前記スイッチを制御することにより、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに供給する処理部と、をそなえる、励起光供給装置を用いることができる。
【発明の効果】
【００２１】
励起光間の相互作用を低減することができる。
また、ラマン増幅利得の平坦化制御を容易に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＷＤＭ光伝送方式を用いた光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図２】励起光パワー分布の一例を示す図である。
【図３】励起光及び信号光の波長配置、並びに、ラマン増幅によるパワー遷移の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の第３変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の第４変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の第５変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第６変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第７変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第８変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第９変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｄ）は、マルチコア光ファイバにおけるコア配置の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第１０変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５に示す光伝送システムにおけるコア間結合方法の一例を示す図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５に示す光伝送システムにおけるコア間結合方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す一実施形態及び各変形例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、以下に示す一実施形態及び各変形例を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔１〕一実施形態
図４は一実施形態に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【００２４】
この図４に示す光伝送システムは、例示的に、光送信局１０と、光受信局１１と、伝送セクション１３−１，１３−２，１３−３，１３−４と、合波セクション１４−１，１４−２，１４−３と、複数の励起光源１２−１〜１２−３とをそなえる。なお、図４に例示した光伝送システムの構成はあくまで一例であり、伝送セクション１３−１〜１３−４，合波セクション１４−１〜１４−３及び励起光源１２−１〜１２−３の数は、それぞれ図４の例に限定されない。
【００２５】
光送信局１０は、光信号を送信する第１の光伝送装置の一例として機能する。なお、光送信局１０は、図１の光送信局１と同様、例えば、波長の異なる信号光をそれぞれ出力する複数の光送信器１Ａと、各信号光を波長多重する合波器１Ｂと、合波器１Ｂから出力されるＷＤＭ光を所定のレベルに増幅して光伝送路３へ送出するポストアンプ１Ｃとをそなえて構成されてもよい。
【００２６】
光送信局１０から送信された光信号は、伝送セクション１３−１，合波セクション１４−１，伝送セクション１３−２，合波セクション１４−２，伝送セクション１３−３，合波セクション１４−３，伝送セクション１３−４を伝送し、光受信局１１で受信される。
なお、伝送セクション１３−１は、光伝送路３０−１によって構成されている。また、伝送セクション１３−２は、光伝送路３０−２，３０−７によって構成され、伝送セクション１３−３は、光伝送路３０−３，３０−６，３０−９によって構成されている。さらに、伝送セクション１３−４は、光伝送路３０−４，３０−５，３０−８，３０−１０によって構成されている。
【００２７】
また、合波セクション１４−１は、光カプラ１５−１によって構成され、合波セクション１４−２は、光カプラ１５−２によって構成され、合波セクション１４−３は、光カプラ１５−３によって構成されている。
このように、光カプラ１５−１〜１５−３は、光伝送路３０−１〜３０−４のそれぞれ異なる位置に設けられている。即ち、光カプラ１５−１〜１５−３は、光送信局１０と光受信局１１とで協働して光伝送路３０−１〜３０−４について複数の区間を形成している。
【００２８】
図４のように構成された光伝送システムでは、光送信局１０から送信された光信号は、光伝送路３０−１，光カプラ１５−１，光伝送路３０−２，光カプラ１５−２，光伝送路３０−３，光カプラ１５−３，光伝送路３０−４を伝送し、光受信局１１で受信される。このように、光送信局１０から送信された光信号は、例えば、３Ｒ処理などを行なう光中継装置を介することなく光伝送路３０−１〜３０−４を伝送し、光受信局１１に到達する。
【００２９】
一方、光受信局１１は、光伝送路３０−１〜３０−４を介して、光送信局１０から送信された光信号を受信する第２の光伝送装置の一例として機能する。なお、光受信局１１は、図１の光受信局２と同様、例えば、光送信局１０からのＷＤＭ光を受信し所定のレベルに増幅するプリアンプ２Ｃと、増幅されたＷＤＭ光を波長毎に分波する分波器２Ｂと、分波された各信号光についてそれぞれ所定の受信処理を施す複数の光受信器２Ａとをそなえて構成されてもよい。
【００３０】
また、励起光源１２−１〜１２−３は、光伝送路３０−１〜３０−４を増幅媒体として光信号をラマン増幅する、それぞれ異なる波長λ１〜λ３の励起光を供給する。なお、図４に示す例では、各励起光の波長はそれぞれ単一の波長λ１〜λ３からなるが、少なくともいずれかの励起光が、複数波長からなる波長帯域の励起光であってもよい。
例えば、励起光源１２−１は、λ１の波長を有する励起光を出力する。励起光源１２−１から出力された波長λ１の励起光は、励起光用の光伝送路３０−５，３０−６，３０−７を伝送し、光カプラ１５−１によって、光信号用の光伝送路３０−１に入射される。即ち、励起光源１２−１から供給された波長λ１の励起光は、後方励起方式により、光伝送路３０−１を増幅媒体として光信号をラマン増幅するようになっている。
【００３１】
また、例えば、励起光源１２−２は、λ２（＞λ１）の波長を有する励起光を出力する。励起光源１２−２から出力された波長λ２の励起光は、励起光用の光伝送路３０−８，３０−９を伝送し、光カプラ１５−２によって、光信号用の光伝送路３０−２に入射される。即ち、励起光源１２−２から供給された波長λ２の励起光は、後方励起方式により、光伝送路３０−２を増幅媒体として光信号をラマン増幅するようになっている。なお、励起光源１２−２から供給された波長λ２の励起光は、光伝送路３０−２を増幅媒体として光信号をラマン増幅した後、光伝送路３０−１に到達し、光伝送路３０−１を増幅媒体として光信号をラマン増幅してもよい。
【００３２】
さらに、例えば、励起光源１２−３は、λ３（＞λ２）の波長を有する励起光を出力する。励起光源１２−３から出力された波長λ３の励起光は、励起光用の光伝送路３０−１０を伝送し、光カプラ１５−３によって、光信号用の光伝送路３０−３に入射される。即ち、励起光源１２−３から供給された波長λ３の励起光は、後方励起方式により、光伝送路３０−３を増幅媒体として光信号をラマン増幅するようになっている。なお、励起光源１２−３から供給された波長λ３の励起光は、光伝送路３０−３を増幅媒体として光信号をラマン増幅した後、光伝送路３０−２や光伝送路３０−１に到達し、光伝送路３０−２や光伝送路３０−１を増幅媒体として光信号をラマン増幅してもよい。
【００３３】
なお、各励起光源１２−１〜１２−３は、光受信局１１内，光送信局１０内，他の局内あるいは他の装置内のいずれかに適宜設けられる。例えば、システムコスト削減の観点から、各励起光源１２−１〜１２−３は、各光カプラ１５−１〜１５−３までの光伝送路３０−５〜３０−１０の長さがなるべく小さくなるような位置に設けられるのが望ましい。
ここで、図４に示す例では、λ１の励起光とλ２及びλ３の励起光のいずれかとの間で励起光間の相互作用が生じるとともに、λ２の励起光とλ３の励起光との間で励起光間の相互作用が生じる可能性があるような、各励起光の波長配置を想定している。
【００３４】
このため、図４に例示した光伝送システムでは、複数の励起光源１２−１〜１２−３から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と当該他の励起光とが、光伝送路３０−１〜３０−４における同一区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅しないように、光伝送路３０−１〜３０−４に入射されている。
即ち、励起光間の相互作用が生じうる波長配置関係にあるλ１〜λ３の各励起光が、光伝送路３０−１〜３０−４について、それぞれ異なる区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅するように、光伝送路３０−１〜３０−４に入射されている。
【００３５】
以上のように、本例では、励起光間の相互作用を低減することができるので、効率よくラマン増幅利得を得ることができる。
また、長波長側の光信号よりも短波長側の光信号の方が光伝送路３０−１〜３０−４における伝送損失が大きく、信号光間の誘導ラマン散乱による信号光パワーの劣化も大きいことや、信号光波長帯域内のＯＳＮＲの平坦化の観点などから、短波長側の励起光を長波長側の励起光よりも光送信局１０に近い入射位置から合波するのが望ましい。
【００３６】
即ち、複数の励起光源１２−１〜１２−３から供給される励起光のうち、短波長側（λ１あるいはλ２）の励起光の光伝送路３０−１〜３０−４への入射位置が、長波長側（λ２，λ３あるいはλ３）の励起光の光伝送路３０−１〜３０−４への入射位置よりも光送信局１０に近い方が望ましい。
また、長波長側の光信号よりも短波長側の光信号の方が光伝送路３０−１〜３０−４における伝送損失が大きく、信号光間の誘導ラマン散乱による信号光パワーの劣化も大きいことや、信号光波長帯域内のＯＳＮＲの平坦化の観点などから、短波長側の励起光のパワーは、長波長側の励起光のパワーよりも大きいのが望ましい。
【００３７】
これにより、広帯域にわたって、より平坦な光信号レベルダイヤを実現できるほか、光伝送システムのＯＳＮＲを改善することができる。
さらに、短波長側の光信号についてのＯＳＮＲを改善するとともに、励起光間の相互作用を低減できるため、ラマン増幅における利得特性の平坦化制御を容易に行なうことが可能となる。
【００３８】
〔２〕第１変形例
図４に示した例では、励起光源１２−２から出力された波長λ２の励起光及び励起光源１２−３から出力された波長λ３の励起光は、それぞれ、光伝送路３０−２，３０−３で十分減衰しており、光伝送路３０−１，３０−２には到達しないものと考えた。
しかし、各励起光のパワーによっては、励起光源１２−２から出力された波長λ２の励起光が光伝送路３０−１に到達したり、励起光源１２−３から出力された波長λ３の励起光が光伝送路３０−２，３０−１に到達したりすることも考えられる。このような場合には、励起光間の相互作用が生じる可能性がある。
【００３９】
そこで、図５に例示するように、光伝送システムは、励起光間の相互作用が発生する波長配置関係にある各励起光が同一区間へ進入しないように遮断する少なくとも１つの光フィルタ３２−１，３２−２をそなえていてもよい。なお、図５中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００４０】
ここで、光フィルタ３２−１は、例えば、光伝送路３０−２と光カプラ１５−１との間に介装され、λ２の励起光を遮断するとともに光信号を透過するフィルタ特性を有するバンドパスフィルタまたはハイパスフィルタとして構成される。
また、光フィルタ３２−２は、例えば、光伝送路３０−３と光カプラ１５−２との間に介装され、λ３の励起光を遮断するとともに光信号を透過するフィルタ特性を有するバンドパスフィルタまたはハイパスフィルタとして構成される。
【００４１】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果を得られるほか、励起光間の相互作用の発生を確実に防止することが可能となる。
〔３〕第２変形例
図４及び図５の例では、λ１，λ２及びλ３の各励起光間で相互作用が発生する場合を想定し、各励起光をそれぞれ異なる入射位置から光伝送路３０−１〜３０−４に入射した。しかし、各励起光の波長配置によっては、一部の励起光間で相互作用が発生しない場合がある。このような場合、例えば、当該一部の励起光を予め合波してから光伝送路３０−１〜３０−４に入射してもよい。
【００４２】
図６は第２変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。なお、図６中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
この図６に例示する光伝送システムでは、例えば、λ１の励起光とλ２の励起光との間で相互作用が発生せず、λ１の励起光とλ３の励起光との間、並びに、λ２の励起光とλ３の励起光との間で相互作用が発生する場合を想定している。
【００４３】
このような場合、図６に例示するように、λ１の励起光とλ２の励起光とを、光信号が伝送する光伝送路３０−１〜３０−４とは異なる方路に設けられた光カプラ１５−４で合波してから、光伝送路３０−１１を介して光カプラ１５−１へ送出し、合波後の励起光を光伝送路３０−１または３０−２に入射してもよい。なお、この場合も、λ１及びλ２の各励起光を合波した励起光との間で相互作用が発生するλ３の励起光については、光伝送路３０−１０及び光カプラ１５−３を介して、合波後の励起光の伝送区間とは異なる伝送区間を伝送するように光伝送路３０−３または３０−４に入射するのが望ましい。
【００４４】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの設計についての自由度が向上するという利点がある。
〔４〕第３変形例
また、図７に例示するように、光送信局１０と光受信局１１との間に少なくとも１つの光中継器１６が設けられてもよい。
【００４５】
この場合、例えば、光送信局１０と光中継器１６との間、光中継器１６間、光中継器１６と光受信局１１との間のそれぞれ（中継スパン毎）に、図４〜図６に例示した構成や、図８〜図１３，図１５で例示する構成などを適宜組み合わせて用いてもよい。即ち、図７中、符号１７−１，１７−２，・・・，１７−ｍ（ｍは自然数）で示す光処理ユニットの内部構成は、同一の構成としてもよいし、一部について異なる構成としてもよい。なお、図７中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００４６】
即ち、光送信局１０と光中継器１６との間に着目すれば、光送信局１０が第１の光伝送装置の一例として機能するとともに、光中継器１６が第２の光伝送装置の一例として機能するし、光中継器１６間に着目すれば、光送信局１０に近い方に設けられた光中継器１６が第１の光伝送装置の一例として機能するとともに、光受信局１１に近い方に設けられた光中継器１６が第２の光伝送装置の一例として機能する。また、光中継器１６と光受信局１１との間に着目すれば、光中継器１６が第１の光伝送装置の一例として機能するとともに、光受信局１１が第２の光伝送装置の一例として機能する。
【００４７】
なお、光中継器１６は、例えば、信号光を電気信号に変換した状態で増幅、タイミング補正、波形整形からなる３Ｒ処理を施し、その後、電気信号から信号光への変換を行なって光受信局１１側へ送出する装置を含むほか、信号光を光のまま種々の中継処理を施して光受信局１１側へ送出する装置を含む。
本例によれば、光送信局１０と光受信局１１との間に少なくとも１つの光中継器１６をそなえた光伝送システムにおいても、図４で前述した一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００４８】
〔５〕第４変形例
また、光伝送システムにおいて、複数の励起光源１２−１〜１２−３からの励起光をどの光カプラ１５−１〜１５−３に供給するかについて決定する処理装置（励起光供給装置）３１を用いてもよい。
例えば、図８に示す光伝送システムは、図４に例示した光伝送システムの構成に加え、各励起光の入射位置を切り替え制御する処理装置３１をそなえている。なお、図８中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００４９】
ここで、処理装置３１は、例示的に、処理部（プロセッサ）１９と、スイッチ（ＳＷ）２０とをそなえる。
ＳＷ２０は、プロセッサ１９による制御に応じて、励起光源１２−１〜１２−３からの励起光の出力先を切り替える。
また、プロセッサ１９は、ＳＷ２０を制御することにより、複数の励起光源１２−１〜１２−３から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と他の励起光とが複数の区間３０−１〜３０−４のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅するように、各励起光を複数の光カプラ１５−１〜１５−３のいずれかに供給する。
【００５０】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
なお、図８に示した例では、励起光の波長数と入射位置の数とが同じであったが、本例は、これに限定されない。例えば、入射位置の数（つまり、光カプラ１５−１〜１５−３の数）が励起光の波長数（つまり、励起光源１２−１〜１２−３の数）よりも多い場合においても本例を適用することができ、この場合、特に、各励起光の入射位置を適切に決定することが可能となる。
【００５１】
〔６〕第５変形例
また、どの波長の励起光をどの入射位置（光カプラ１５−１〜１５−３）から入射するかは、例えば、光信号の受信品質のモニタ結果に基づいて決定されるようにしてもよい。
例えば、図９に示す光伝送システムは、図４に例示した光伝送システムの構成に加え、光信号の受信品質のモニタ結果に基づいて各励起光の入射位置を切り替え制御する処理装置（励起光供給装置）３１´をそなえている。なお、図９中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００５２】
ここで、処理装置３１´は、例示的に、モニタ１８と、プロセッサ１９と、ＳＷ２０とをそなえる。
モニタ１８は、光受信局１１で受光される光信号の受信品質を監視する。なお、モニタ１８で監視される受信品質には、例えば、ＯＳＮＲや信号光のパワーレベルなどが含まれる。
【００５３】
プロセッサ１９は、モニタ１８での監視結果に基づいて、ＳＷ２０を制御する。
ＳＷ２０は、プロセッサ１９による制御に応じて、励起光源１２−１〜１２−３からの励起光の出力先を切り替える。
プロセッサ１９による制御方法としては、例えば、まず、λ２及びλ３の励起光についてＳＷ２０で遮断するとともに、λ１の励起光のみについて入射位置を切り替え、光信号の受信品質が最もよくなるλ１の励起光の入射位置を決定する。
【００５４】
次に、λ３の励起光についてＳＷ２０で遮断するとともに、λ２の励起光のみについて入射位置を切り替え、光信号の受信品質が最もよくなるλ１及びλ２の励起光の各入射位置を決定する。なお、λ１の励起光とλ２の励起光との間で相互作用が発生する場合は、λ２の励起光の入射位置を、λ１の励起光の入射位置とは異なる入射位置から選択して決定するのが望ましい。
【００５５】
そして、λ３の励起光について入射位置を切り替え、光信号の受信品質が最もよくなるλ１〜λ３の励起光の各入射位置を決定する。なお、λ３の励起光と他の励起光との間で相互作用が発生する場合は、λ３の励起光の入射位置を、他の励起光の入射位置とは異なる入射位置から選択して決定するのが望ましい。
本例によれば、光信号の受信品質に基づいて、各励起光の入射位置を決定するので、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるとともに、より確実に光信号の受信品質を向上させることが可能となる。
【００５６】
なお、図９に示した例では、励起光の波長数と入射位置の数とが同じであったが、本例は、これに限定されない。例えば、入射位置の数（つまり、光カプラ１５−１〜１５−３の数）が励起光の波長数（つまり、励起光源１２−１〜１２−３の数）よりも多い場合においても本例を適用することができ、この場合、特に、各励起光の入射位置を適切に決定することが可能となる。
【００５７】
〔７〕第６変形例
また、図１０に例示するように、光伝送システムを監視するネットワーク（ＮＷ）制御装置２１から受信される、光信号の受信品質に関する情報に基づいて、各励起光の入射位置が決定されるようにしてもよい。
この場合、図１０に示すように、例えば、プロセッサ１９及びＳＷ２０を有する処理装置（励起光供給装置）３１´´が、光伝送システムを監視するＮＷ制御装置２１から光信号の受信品質に関する情報を受信し、当該情報に基づいて、各励起光の入射位置を決定してもよい。なお、光信号の受信品質に関する情報については、例えば、光受信局１１で取得されて、光受信局１１からＮＷ制御装置２１に通知されてもよいし、ＮＷ制御装置２１によって光伝送路３０−４の出射端などから取得されてもよい。また、図１０中、図９記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図９記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００５８】
本例によれば、処理装置３１´からモニタ１８の構成を省略することができるので、図９で例示した第５変形例と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの構成をより単純化することが可能となる。
〔８〕第７変形例
また、図６に示した例では、λ１の励起光とλ２の励起光との間で相互作用が発生せず、λ１の励起光とλ３の励起光との間、並びに、λ２の励起光とλ３の励起光との間で相互作用が発生する場合を想定し、λ１の励起光とλ２の励起光とを予め合波してから光伝送路３０−１〜３０−４に入射したが、このような場合、λ２の励起光については、λ１の励起光との合波前に分岐してから、光伝送路３０−２，３０−３に入射しておいてもよい。
【００５９】
例えば、図１１に示す光伝送システムは、図６に例示した光伝送システムに加え、λ１の励起光との合波前にλ２の励起光を分岐する光カプラ１５−５と、光カプラ１５−５で分岐したλ２の励起光を光伝送路３０−２または３０−３に入射する光カプラ１５−２とをそなえている。なお、図１１中、図６記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図６記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。また、この場合も、λ３の励起光については、光伝送路３０−１０及び光カプラ１５−３を介して、他の励起光の伝送区間とは異なる伝送区間を伝送するように光伝送路３０−３または３０−４に入射するのが望ましい。
【００６０】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの設計についての自由度が向上するという利点がある。
なお、各励起光の波長配置によっては、図１１に例示した光伝送システム構成を採用することにより、λ２の励起光によってλ３の励起光を増幅することもできるし、λ１の励起光によってλ２の励起光を増幅してから光伝送路３０−１または３０−２に入射することもできるので、光伝送システムの設計についての自由度が更に向上する。
【００６１】
〔９〕第８変形例
また、光伝送路３０−１〜３０−１１には、光信号及び各励起光を伝送する複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いてもよい。
図１２に例示する光伝送システムでは、光伝送路３０−１〜３０−６，３０−８〜３０−１１として、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３を用いることにより、図６と同様の光伝送システムを実現している。なお、図１２中、図６記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図６記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００６２】
図１２に示す例では、光送信局１０から出力された光信号が、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３内のあるコア（光信号用コアともいう）を伝送する。一方、λ１〜λ３の各励起光は、マルチコア光ファイバ２２−３が有する複数のコアのうち、光信号が伝送するコアとは異なるコア（励起光用コアともいう）から入射される。
また、各励起光用コアを伝送する励起光は、それぞれ、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３内の各コア間を結合するコア間カプラ２３−１，２３−２によって、光信号用コアに入射される。
【００６３】
例えば、励起光源１２−３から出力されたλ３の励起光は、マルチコア光ファイバ２２−３の励起光用コアを伝送後、コア間カプラ２３−２によって、光信号用コアへ入射されて、光信号をラマン増幅する。
また、励起光源１２−１から出力されたλ１の励起光は、マルチコア光ファイバ２２−３の励起光用コアを伝送後、コア間カプラ２３−２によって、励起光源１２−２から出力されたλ２の励起光が伝送する励起光用コアへ入射される。そして、コア間カプラ２３−２によって合波されたλ１及びλ２の励起光は、マルチコア光ファイバ２２−２の励起光用コアを伝送後、コア間カプラ２３−１によって、光信号用コアへ入射されて、光信号をラマン増幅する。
【００６４】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるほか、光ファイバ数が１つで済むため、光ファイバを収容するケーブルをより細くできるなどの利点がある。
また、マルチコア光ファイバを光伝送路３０−１〜３０−１１として用いる場合、融着やコネクタ接続などにより光端局間を一括して接続できるため、各構成の挿入及びインストール作業が容易になるなどの利点がある。
【００６５】
さらに、ケーブルの曲げに起因して発生しうる光ファイバ間の相対的な位置ずれなどの発生を解消することが可能となる。
なお、図１２に例示したコア間カプラ２３−１，２３−２の構成はあくまで一例に過ぎず、励起光用コアに入射される光を光信号用コアに結合できる機能を少なくとも有していればよい。即ち、コア間カプラ２３−１，２３−２には、例えば、マルチコア光ファイバの変形による融着カプラや、長周期グレーティング構造による波長選択性コア間結合などが含まれる。また、上述した例では、説明を簡略化するため、各コアを１次元のモデルで表記したが、この限りではない。
【００６６】
さらに、前述した一実施形態及び各変形例と同様に、各励起光源１２−１〜１２−３から出力される励起光は、単一波長の光でもよいし、複数波長群であってもよい。
〔１０〕第９変形例
また、少なくとも一部の励起光について、励起光用コアにおける励起光の伝搬方向とは異なる方向から光信号用コアへ入射させるようにしてもよい。
【００６７】
図１３に例示する光伝送システムでは、コア間カプラ２３−２の励起光用コアにミラー２４をそなえることにより、励起光用コアを伝搬する励起光を光信号用コアへ反射し、励起光用コアにおける励起光の伝搬方向とは異なる方向から光信号用コアへ入射している。なお、図１３中、図１２記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図１２記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。また、λ２の励起光については、λ１の励起光の伝送区間とは異なる伝送区間を伝送するように、光信号用コアに入射するのが望ましい。
【００６８】
本例によれば、図１１で前述した第７変形例と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの設計についての自由度が更に向上するという利点がある。
〔１１〕第１０変形例
また、前述した第８変形例及び第９変形例で用いられるマルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３において、コア間カプラ２３−１，２３−２による波長合成を容易に行なえるように、例えば、光信号用コアと励起光用コアとを交互に配置してもよい。
【００６９】
具体的には例えば、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）に示すように、光信号用コア（図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）中、白丸部分参照）と励起光用コア（図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）中、黒丸部分参照）とを配置するのが望ましい。なお、光信号用コア及び励起光用コアの周囲には各コアよりも屈折率が大きいクラッド３３が配置される。
図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）のいずれの例においても、光信号用コアと当該光信号用コアに隣接する複数の励起光用コアとの間の各距離が等しくなるように、各コアが交互に配置されている。なお、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）に示したコア配置はあくまで一例であって、これらに限定されないことはいうまでもない。
【００７０】
本例によれば、励起光用コアと光信号用コアとの各距離を最小化することができるので、コア間カプラ２３−１，２３−２による合波を容易に行なうことが可能となる。
〔１２〕第１１変形例
ここで、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３を用いた光伝送システムの他の例を図１５に示す。
【００７１】
この図１５に示す光伝送システムは、例示的に、光送信局１０と、光受信局１１と、励起光源１２−１〜１２−６と、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３と、コア間カプラ２３−１，２３−２と、コア別入射部２５−１，２５−２とをそなえる。なお、図１５中、図１２記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図１２記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００７２】
コア別入射部２５−１は、光送信局１０からの光信号をマルチコア光ファイバ２２−１の光信号用コアに入射する一方、励起光源１２−１〜１２−３からの励起光をマルチコア光ファイバ２２−１の複数の励起光用コアにそれぞれ入射する。即ち、図１５に例示する光伝送システムでは、励起光源１２−１〜１２−３から入射されるλ１〜λ３の各励起光は、光信号を前方励起方式により増幅する。なお、コア間カプラ２３−１，２３−２のいずれかに既述のミラー２４（図１３参照）が備えられている場合、λ１〜λ３の励起光のうちの少なくとも１つの励起光は、光信号を後方励起方式により増幅することも可能である。
【００７３】
また、コア別入射部２５−２は、マルチコア光ファイバ２２−３の光信号用コアから出力される光信号を光受信局１１に出力する一方、励起光源１２−４〜１２−６からの励起光をマルチコア光ファイバ２２−３の複数の励起光用コアにそれぞれ入射する。即ち、図１５に例示する光伝送システムでは、励起光源１２−４〜１２−６から入射されるλ４〜λ６（λ１＜λ２＜λ３＜λ４＜λ５＜λ６）の各励起光は、光信号を後方励起方式により増幅する。なお、コア間カプラ２３−１，２３−２のいずれかに既述のミラー２４（図１３参照）が備えられている場合、λ４〜λ６の励起光のうちの少なくとも１つの励起光は、光信号を前方励起方式により増幅することも可能である。
【００７４】
ここで、各コア間カプラ２３−１，２３−２での合波方法の一例について説明する。
例えば、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示すように、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３のそれぞれについて、所定の位置にマーカ３４を予め付しておくとともに、当該マーカ３４との位置関係に基づいて、各コアに番号を予め付しておく。なお、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示す例では、励起光用コアには＃１〜＃６が付されており、光信号用コアには＃７が付されているが、これに限定されない。
【００７５】
そして、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に例示するように、各コア間カプラ２３−１，２３−２は、それぞれ異なる番号を付された励起光用コアを伝搬する励起光と、光信号用コアを伝搬する光信号とを順次合波させていく。
このとき、長波長側の励起光よりも短波長側の励起光が光送信局１０側で合波されるように、各コア間カプラ２３−１，２３−２での合波を行なうようにするか、コア別入射部２５−１，２５−２での入射位置を決定しておくのが望ましい。
【００７６】
本例によれば、図１１で前述した第７変形例及び図１２で前述した第８変形例と同様の効果が得られるほか、コア間カプラ２３−１，２３−２での合波動作をより容易に行なうことが可能となる。
〔１３〕第１２変形例
また、上記の第１１変形例では、各コア間カプラ２３−１，２３−２が、それぞれ異なる番号を付された励起光用コアを伝搬する励起光と、光信号用コアを伝搬する光信号とを順次合波させていく方法を採用したが、例えば、同一の番号を付された励起光用コアを伝搬する励起光と、光信号用コアを伝搬する光信号とを合波させていく方法を採ることもできる。
【００７７】
例えば、図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示すように、各マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３とコア間カプラ２３−１，２３−２との接続角度を順次変更することにより、同一の番号（例えば＃２）を付された励起光用コアと光信号用コアとを合波することができる。
例えば、図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示すようなコア配置を有するマルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３において、＃２の励起光用コアと＃７の光信号用コアとを合波させる場合、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３に付されたマーカ３４に基づいて、各マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３を６０度ずつ回転させながら各コア間カプラ２３−１，２３−２に接続することにより、所望の合波結果が得られる。
【００７８】
本例によれば、図１５で前述した第１１変形例と同様の効果が得られるほか、コア間カプラ２３−１，２３−２の合波機能を単純化することができるので、光伝送システムの構築コストを低減することが可能となる。
〔１４〕その他
以上の一実施形態及び各変形例においては、主に、光信号の出力側から励起光を光伝送路３０−１〜３０−４，２２−１〜２２−３に導入する後方励起構成を用いたが、前方励起構成や双方向励起構成においても、上述した一実施形態及び各変形例と同様の手法を採用することが可能である。
【００７９】
例えば、図４に例示した光伝送システムにおいて、λ１，λ２，λ３の各励起光を、それぞれ、光カプラ１５−１，１５−２，１５−３を介して光伝送路３０−２，３０−３，３０−４へ入射してもよい。この場合、光カプラ１５−１と光伝送路３０−２との間に、λ１の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置するとともに、光カプラ１５−２と光伝送路３０−３との間に、λ２の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置してもよい。
【００８０】
また、λ１の励起光を光カプラ１５−１を介して光伝送路３０−１へ入射するとともに、λ３の励起光を光カプラ１５−３を介して光伝送路３０−４へ入射し、λ２の励起光を光カプラ１５−２を介して光伝送路３０−２または３０−３へ入射してもよい。この場合、光カプラ１５−１と光伝送路３０−２との間に、λ２の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置するか、または、光カプラ１５−２と光伝送路３０−３との間に、λ２の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置してもよい。
【００８１】
このように、前方励起構成や双方向励起構成を採用した光伝送システムにおいても、上述した一実施形態及び各変形例と同様の効果を得ることが可能である。
以上の実施形態及び各変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔１５〕付記
（付記１）
光信号を送信する第１の光伝送装置と、
前記光信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、
前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、
前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえ、
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが、前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、前記光伝送路に入射される、
ことを特徴とする、光伝送システム。
【００８２】
（付記２）
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、短波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置が、長波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置よりも前記第１の光伝送装置に近い、
ことを特徴とする、付記１記載の光伝送システム。
【００８３】
（付記３）
前記一の励起光または前記他の励起光が前記光信号をラマン増幅する区間への前記他の励起光または前記一の励起光への進入を禁止する、少なくとも１つのフィルタをそなえる、
ことを特徴とする、付記１または２に記載の光伝送システム。
【００８４】
（付記４）
前記光信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の励起光源から供給される励起光の各入射位置を決定する処理装置をさらにそなえる、
ことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の光伝送システム。
（付記５）
前記光伝送路が、
前記光信号を伝送する少なくとも１つの光信号用コアと前記励起光を伝送する複数の励起光用コアとを有するマルチコア光ファイバとして構成されるとともに、
前記光カプラが、
前記光信号用コアに前記励起光を合波するコア間カプラとして構成される、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の光伝送システム。
【００８５】
（付記６）
前記コア間カプラが、
前記複数の励起光用コアのうち一の励起光用コアを伝搬する励起光を他の励起光用コアの方路へ反射するミラーをそなえ、
前記一の励起光用コアを伝搬する励起光の伝搬方向と前記他の励起光用コアを伝搬する前記反射後の励起光の伝搬方向とが逆方向である
ことを特徴とする、付記５記載の光伝送システム。
【００８６】
（付記７）
前記光信号用コアと当該光信号用コアに隣接する前記複数の励起光用コアとの間の各距離が等しい、
ことを特徴とする、付記５又は６に記載の光伝送システム。
（付記８）
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給制御方法であって、
前記複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラに供給し、
前記複数の光カプラは、前記複数の励起光源からの各励起光を前記光伝送路に入射する、
ことを特徴とする、励起光供給制御方法。
【００８７】
（付記９）
前記複数の励起光源は、前記複数の励起光のうち、短波長側の励起光を、長波長側の励起光よりも前記第１の光伝送装置に近い入射位置から前記光伝送路へ入射する、
ことを特徴とする、付記８記載の励起光供給制御方法。
（付記１０）
前記光伝送システムが、少なくとも１つのフィルタをそなえ、
前記少なくとも１つのフィルタが、前記一の励起光または前記他の励起光が前記光信号をラマン増幅する区間への前記他の励起光または前記一の励起光への進入を禁止する、
ことを特徴とする、付記８または９に記載の励起光供給制御方法。
【００８８】
（付記１１）
前記光伝送システムが、前記複数の励起光の各入射位置を決定する処理部をそなえ、
前記処理部が、前記光信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の励起光源から供給される励起光の各入射位置を決定する、
ことを特徴とする、付記８〜１０のいずれか１項に記載の励起光供給制御方法。
【００８９】
（付記１２）
前記光伝送路が、
前記光信号を伝送する少なくとも１つの光信号用コアと前記励起光を伝送する複数の励起光用コアとを有するマルチコア光ファイバとして構成されるとともに、
前記光カプラが、
前記光信号用コアに前記励起光を合波するコア間カプラとして構成される、
ことを特徴とする、付記８〜１１のいずれか１項に記載の励起光供給制御方法。
【００９０】
（付記１３）
前記コア間カプラが、励起光を反射するミラーをそなえ、
前記ミラーが、
前記複数の励起光用コアのうち一の励起光用コアを伝搬する励起光を他の励起光用コアの方路へ反射することにより、前記他の励起光用コアにおいて、前記反射後の励起光を、前記一の励起光用コアを伝搬する励起光の伝搬方向とは逆方向へ伝搬させる、
ことを特徴とする、付記１２記載の励起光供給制御方法。
【００９１】
（付記１４）
前記光信号用コアと当該光信号用コアに隣接する前記複数の励起光用コアとの間の各距離が等しい、
ことを特徴とする、付記１２又は１３に記載の励起光供給制御方法。
（付記１５）
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給装置であって、
前記複数の励起光源から供給される各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに出力するスイッチと、
前記スイッチを制御することにより、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに供給する処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、励起光供給装置。
【符号の説明】
【００９２】
１ 光送信局
１Ａ 光送信器
１Ｂ 合波器
１Ｃ ポストアンプ
２ 光受信局
２Ａ 光受信器
２Ｂ 分波器
２Ｃ プリアンプ
３ 光伝送路
４ 光増幅器
１０ 光送信局
１１ 光受信局
１２−１，１２−２，１２−３，１２−４，１２−５，１２−６ 励起光源
１３−１，１３−２，１３−３，１３−４ 伝送セクション
１４−１，１４−２，１４−３ 合波セクション
１５−１，１５−２，１５−３，１５−４，１５−５ 光カプラ
１６ 光中継器
１７−１，１７−２，・・・，１７−ｍ 光処理ユニット
１８ モニタ
１９ プロセッサ
２０ スイッチ
２１ ネットワーク制御装置
２２−１，２２−２，２２−３，２２−４ マルチコア光ファイバ
２３−１，２３−２ コア間カプラ
２４ ミラー
２５−１，２５−２ コア別入射部
３０−１，３０−２，３０−３，３０−４，３０−５，３０−６，３０−７，３０−８，３０−９，３０−１０，３０−１１ 光伝送路
３１，３１´，３１´´ 処理装置
３２−１，３２−２ 光フィルタ
３３ クラッド
３４ マーカ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム、励起光供給制御方法及び励起光供給装置に関する。前記光伝送システムには、例えば、光伝送路を増幅媒体として信号光を増幅する分布ラマン増幅が適用される光伝送システムが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、光伝送システムでは、光送信局と光受信局との間に設けられた中継装置が、信号光を電気信号に変換した状態で、増幅（Re-amplification），タイミング補正（Re-timing），波形整形（Re-shaping）からなる３Ｒ処理を実行し、その後、電気信号から信号光へ変換して、次の中継装置に送出していた。
しかし、現在では、光信号を光のまま増幅する光増幅器の実用化が進んできており、光増幅器を中継処理用に用いる光伝送システムが検討されている。光増幅器を用いた光伝送システムでは、各装置を構成する部品の数が大幅に削減され、信頼性が向上し、さらにコストダウンを図ることができる。
【０００３】
一方、インターネット等の普及に伴いネットワークを介して伝送される情報の量が増加してきており、光伝送システムを大容量化するための技術が盛んに研究されている。
光伝送システムの大容量化を実現するための方法として、例えば、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）光伝送方式がある。
ＷＤＭ光伝送方式は、互いに波長の異なる複数の搬送波を用いて複数の信号を多重化して伝送する方式であり、光ファイバ１本あたりの情報伝送量が飛躍的に増加する。
【０００４】
ここで、ＷＤＭ光伝送方式を用いた光伝送システムの構成の一例を図１に示す。
この図１に示す光伝送システムは、例示的に、光送信局１と、光受信局２と、光送信局１と光受信局２との間を接続する光伝送路３と、光伝送路３の途中に適宜配置される光増幅器４とをそなえる。
光送信局１は、例えば、波長の異なる信号光をそれぞれ出力する複数の光送信器１Ａと、各信号光を波長多重する合波器１Ｂと、合波器１Ｂから出力されるＷＤＭ光を所定のレベルに増幅して光伝送路３へ送出するポストアンプ１Ｃとをそなえる。なお、図１に例示する光送信器１Ａは、電気信号としてのデータを光信号へ変換する電気／光変換器（Ｅ／Ｏ：Electrical/Optical converter）として構成されている。
【０００５】
また、光伝送路３は、例えば、光送信局１と光受信局２との間を接続する光ファイバなどにより構成される。光伝送路３の途中には、少なくとも１つの光増幅器４が介装され、光送信局１から送出されたＷＤＭ光は、光伝送路３での伝搬と光増幅器４での光増幅とを繰り返されて、光受信局２まで到達する。
また、光受信局２は、例えば、光送信局１からのＷＤＭ光を受信し所定のレベルに増幅するプリアンプ２Ｃと、増幅されたＷＤＭ光を波長毎に分波する分波器２Ｂと、分波された各信号光についてそれぞれ所定の受信処理を施す複数の光受信器２Ａとをそなえる。なお、図１に例示する光受信器２Ａは、光信号を電気信号へ変換する光／電気変換器（Ｏ／Ｅ：Optical/Electrical converter）として構成されている。
【０００６】
上記光伝送システムの光増幅器４には、一般的に、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Erbium Doped Fiber Amplifier）が用いられる。
ここで、ＥＤＦＡの利得波長帯域は１．５５μｍ帯（Ｃバンドともいう）であり、また、利得帯域を長波長側へシフトしたＧＳ−ＥＤＦＡ（Gain Shifted-EDFA）の利得波長帯域は、１．５８μｍ帯（Ｌバンドともいう）である。各利得波長帯域には、３０ｎｍ以上の波長帯域幅があるので、Ｃバンド向け合分波器及びＬバンド向け合分波器を用いて２つの信号光波長帯域を併用することにより、６０ｎｍ以上の信号光帯域を実現することが可能である。
【０００７】
また、光伝送システムの大容量化の要求に対し、上述したような信号光の広帯域化が検討されている一方、１波長当たりの通信容量を約４０Ｇｂ／秒や約１００Ｇｂ／秒以上とすることが可能な光送受信器の研究開発が行なわれている。
しかし、１波長当たりの伝送容量を大きくした場合、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Optical Signal to Noise Ratio）が低下し、伝送信号の品質がより劣化することがある。
【０００８】
そこで、光伝送システムにおけるＯＳＮＲを改善すべく、分布ラマン増幅方式の適用が検討されている。なお、分布ラマン増幅方式とは、光伝送路を増幅媒体として用いる増幅方式のことを称し、これに対し、光送信局，光受信局または光中継器内の光伝送路を増幅媒体として用いる増幅方式を集中ラマン増幅と称する。
分布ラマン増幅方式では、伝送区間内の光レベルダイヤをより平坦化することができるので、伝送後の信号光についてのＯＳＮＲを改善したり、光伝送路中の非線形効果を低減したりすることが可能となる。
【０００９】
また、ラマン増幅における利得のピーク光周波数は、励起光の周波数よりも約１３．２ＴＨｚ小さいため、ラマン増幅では、励起光の波長よりも長波長側にラマン増幅利得が現れる。例えば、１．４５μｍの励起光波長に対して、そのラマン増幅利得のピーク波長は１．４５μｍから約１００ｎｍ長波長側にシフトした１．５５μｍとなる。
従って、ラマン増幅においては、各励起光の波長及びパワーを調整することにより、増幅利得を平坦化したり、ラマン増幅の対象となる波長帯域及び帯域幅を制御したりすることができる。
【００１０】
なお、下記特許文献１には、送信局，受信局及び中継局のうち少なくとも２個の局から光伝送路に波長が２種類以上の励起光をそれぞれ供給することで、光通信システム全体としてほぼ平坦な利得波長特性を得る方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００２／０１７０１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
光伝送路として用いられる光ファイバは、商用化されている波長帯域においては、短波長側の光信号の方が長波長側の光信号よりも伝送損失が大きく、また、信号光間での誘導ラマン散乱により、短波長側の信号光から長波長側の信号光へ光パワーが遷移する。
また、分布ラマン増幅方式において、光送信局または光受信局から励起光を光伝送路に供給する場合、光送信局と光受信局との間の中継間隔が長くなるほど、要求されるラマン増幅利得は大きくなる。
【００１３】
このため、励起光の入射端付近で励起光のエネルギーの大部分が信号光に移動し、いわゆる励起光減衰（pump-depletion）が発生する。その結果、光伝送路の中央付近では、十分なパワーの励起光が到達せず、光伝送システムのＯＳＮＲが劣化する場合がある。特に、光伝送路へ入力される信号光のパワーが比較的大きい領域でラマン増幅作用が発生する前方励起方式を用いる場合、この現象は一層顕著となる。
【００１４】
また、ラマン増幅方式において、波長の異なる複数の励起光を用いる場合、短波長側の励起光が長波長側の励起光をラマン増幅することがある。つまり、短波長側の励起光のエネルギーが長波長側の励起光へ遷移する、励起光間の相互作用が発生することがある。
特に、励起光を光伝送路の信号光入射端から入射する前方励起方式、あるいは、励起光を光伝送路の信号光出射端から入射する後方励起方式の場合、励起光入射端における各波長の励起光パワーが比較的大きいので、励起光間の相互作用が非常に大きくなる。
【００１５】
ここで、異なる波長を有する各励起光を光伝送路の信号光出射端から入射した場合の各励起光のパワー分布の一例を図２に示す。なお、図２において、横軸は光伝送路の長手方向の長さ（距離）を表し、縦軸は各励起光のパワーを表している。
この図２に例示するように、実線で表した短波長側の励起光パワーＰ１の方が、一点鎖線で表した長波長側の励起光パワーＰ２よりも、励起光入射端においてより急減する傾向にある。
【００１６】
以上のように、従来の分布ラマン増幅方式を適用した光伝送システムでは、特に、信号光帯域の短波長側でのＯＳＮＲの劣化が増大することがある。
また、図３に例示するように、励起光及び信号光の波長配置によっては、短波長側の励起光は、信号光のみならず長波長側の励起光をもラマン増幅することがある。
しかしながら、前述の特許文献１では、励起光間の相互作用を低減することについての議論はなされておらず、信号光帯域の短波長側でのＯＳＮＲの劣化を防いだり、ラマン増幅利得の平坦化制御を行なったりすることは困難であった。
【００１７】
そこで、本発明は、励起光間の相互作用を低減することを目的の１つとする。
また、ラマン増幅利得の平坦化制御を容易に行なうことも他の目的の１つである。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）第１の案として、光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえ、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが、前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、前記光伝送路に入射される、光伝送システムを用いることができる。
【００１９】
（２）また、第２の案として、光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給制御方法であって、前記複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラに供給し、前記複数の光カプラは、前記複数の励起光源からの各励起光を前記光伝送路に入射する、励起光供給制御方法を用いることができる。
【００２０】
（３）さらに、第３の案として、光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給装置であって、前記複数の励起光源から供給される各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに出力するスイッチと、前記スイッチを制御することにより、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに供給する処理部と、をそなえる、励起光供給装置を用いることができる。
【発明の効果】
【００２１】
励起光間の相互作用を低減することができる。
また、ラマン増幅利得の平坦化制御を容易に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＷＤＭ光伝送方式を用いた光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図２】励起光パワー分布の一例を示す図である。
【図３】励起光及び信号光の波長配置、並びに、ラマン増幅によるパワー遷移の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の第３変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の第４変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の第５変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第６変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第７変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第８変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第９変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｄ）は、マルチコア光ファイバにおけるコア配置の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第１０変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５に示す光伝送システムにおけるコア間結合方法の一例を示す図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５に示す光伝送システムにおけるコア間結合方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す一実施形態及び各変形例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、以下に示す一実施形態及び各変形例を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
〔１〕一実施形態
図４は一実施形態に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。
【００２４】
この図４に示す光伝送システムは、例示的に、光送信局１０と、光受信局１１と、伝送セクション１３−１，１３−２，１３−３，１３−４と、合波セクション１４−１，１４−２，１４−３と、複数の励起光源１２−１〜１２−３とをそなえる。なお、図４に例示した光伝送システムの構成はあくまで一例であり、伝送セクション１３−１〜１３−４，合波セクション１４−１〜１４−３及び励起光源１２−１〜１２−３の数は、それぞれ図４の例に限定されない。
【００２５】
光送信局１０は、光信号を送信する第１の光伝送装置の一例として機能する。なお、光送信局１０は、図１の光送信局１と同様、例えば、波長の異なる信号光をそれぞれ出力する複数の光送信器１Ａと、各信号光を波長多重する合波器１Ｂと、合波器１Ｂから出力されるＷＤＭ光を所定のレベルに増幅して光伝送路３へ送出するポストアンプ１Ｃとをそなえて構成されてもよい。
【００２６】
光送信局１０から送信された光信号は、伝送セクション１３−１，合波セクション１４−１，伝送セクション１３−２，合波セクション１４−２，伝送セクション１３−３，合波セクション１４−３，伝送セクション１３−４を伝送し、光受信局１１で受信される。
なお、伝送セクション１３−１は、光伝送路３０−１によって構成されている。また、伝送セクション１３−２は、光伝送路３０−２，３０−７によって構成され、伝送セクション１３−３は、光伝送路３０−３，３０−６，３０−９によって構成されている。さらに、伝送セクション１３−４は、光伝送路３０−４，３０−５，３０−８，３０−１０によって構成されている。
【００２７】
また、合波セクション１４−１は、光カプラ１５−１によって構成され、合波セクション１４−２は、光カプラ１５−２によって構成され、合波セクション１４−３は、光カプラ１５−３によって構成されている。
このように、光カプラ１５−１〜１５−３は、光伝送路３０−１〜３０−４のそれぞれ異なる位置に設けられている。即ち、光カプラ１５−１〜１５−３は、光送信局１０と光受信局１１とで協働して光伝送路３０−１〜３０−４について複数の区間を形成している。
【００２８】
図４のように構成された光伝送システムでは、光送信局１０から送信された光信号は、光伝送路３０−１，光カプラ１５−１，光伝送路３０−２，光カプラ１５−２，光伝送路３０−３，光カプラ１５−３，光伝送路３０−４を伝送し、光受信局１１で受信される。このように、光送信局１０から送信された光信号は、例えば、３Ｒ処理などを行なう光中継装置を介することなく光伝送路３０−１〜３０−４を伝送し、光受信局１１に到達する。
【００２９】
一方、光受信局１１は、光伝送路３０−１〜３０−４を介して、光送信局１０から送信された光信号を受信する第２の光伝送装置の一例として機能する。なお、光受信局１１は、図１の光受信局２と同様、例えば、光送信局１０からのＷＤＭ光を受信し所定のレベルに増幅するプリアンプ２Ｃと、増幅されたＷＤＭ光を波長毎に分波する分波器２Ｂと、分波された各信号光についてそれぞれ所定の受信処理を施す複数の光受信器２Ａとをそなえて構成されてもよい。
【００３０】
また、励起光源１２−１〜１２−３は、光伝送路３０−１〜３０−４を増幅媒体として光信号をラマン増幅する、それぞれ異なる波長λ１〜λ３の励起光を供給する。なお、図４に示す例では、各励起光の波長はそれぞれ単一の波長λ１〜λ３からなるが、少なくともいずれかの励起光が、複数波長からなる波長帯域の励起光であってもよい。
例えば、励起光源１２−１は、λ１の波長を有する励起光を出力する。励起光源１２−１から出力された波長λ１の励起光は、励起光用の光伝送路３０−５，３０−６，３０−７を伝送し、光カプラ１５−１によって、光信号用の光伝送路３０−１に入射される。即ち、励起光源１２−１から供給された波長λ１の励起光は、後方励起方式により、光伝送路３０−１を増幅媒体として光信号をラマン増幅するようになっている。
【００３１】
また、例えば、励起光源１２−２は、λ２（＞λ１）の波長を有する励起光を出力する。励起光源１２−２から出力された波長λ２の励起光は、励起光用の光伝送路３０−８，３０−９を伝送し、光カプラ１５−２によって、光信号用の光伝送路３０−２に入射される。即ち、励起光源１２−２から供給された波長λ２の励起光は、後方励起方式により、光伝送路３０−２を増幅媒体として光信号をラマン増幅するようになっている。なお、励起光源１２−２から供給された波長λ２の励起光は、光伝送路３０−２を増幅媒体として光信号をラマン増幅した後、光伝送路３０−１に到達し、光伝送路３０−１を増幅媒体として光信号をラマン増幅してもよい。
【００３２】
さらに、例えば、励起光源１２−３は、λ３（＞λ２）の波長を有する励起光を出力する。励起光源１２−３から出力された波長λ３の励起光は、励起光用の光伝送路３０−１０を伝送し、光カプラ１５−３によって、光信号用の光伝送路３０−３に入射される。即ち、励起光源１２−３から供給された波長λ３の励起光は、後方励起方式により、光伝送路３０−３を増幅媒体として光信号をラマン増幅するようになっている。なお、励起光源１２−３から供給された波長λ３の励起光は、光伝送路３０−３を増幅媒体として光信号をラマン増幅した後、光伝送路３０−２や光伝送路３０−１に到達し、光伝送路３０−２や光伝送路３０−１を増幅媒体として光信号をラマン増幅してもよい。
【００３３】
なお、各励起光源１２−１〜１２−３は、光受信局１１内，光送信局１０内，他の局内あるいは他の装置内のいずれかに適宜設けられる。例えば、システムコスト削減の観点から、各励起光源１２−１〜１２−３は、各光カプラ１５−１〜１５−３までの光伝送路３０−５〜３０−１０の長さがなるべく小さくなるような位置に設けられるのが望ましい。
ここで、図４に示す例では、λ１の励起光とλ２及びλ３の励起光のいずれかとの間で励起光間の相互作用が生じるとともに、λ２の励起光とλ３の励起光との間で励起光間の相互作用が生じる可能性があるような、各励起光の波長配置を想定している。
【００３４】
このため、図４に例示した光伝送システムでは、複数の励起光源１２−１〜１２−３から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と当該他の励起光とが、光伝送路３０−１〜３０−４における同一区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅しないように、光伝送路３０−１〜３０−４に入射されている。
即ち、励起光間の相互作用が生じうる波長配置関係にあるλ１〜λ３の各励起光が、光伝送路３０−１〜３０−４について、それぞれ異なる区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅するように、光伝送路３０−１〜３０−４に入射されている。
【００３５】
以上のように、本例では、励起光間の相互作用を低減することができるので、効率よくラマン増幅利得を得ることができる。
また、長波長側の光信号よりも短波長側の光信号の方が光伝送路３０−１〜３０−４における伝送損失が大きく、信号光間の誘導ラマン散乱による信号光パワーの劣化も大きいことや、信号光波長帯域内のＯＳＮＲの平坦化の観点などから、短波長側の励起光を長波長側の励起光よりも光送信局１０に近い入射位置から合波するのが望ましい。
【００３６】
即ち、複数の励起光源１２−１〜１２−３から供給される励起光のうち、短波長側（λ１あるいはλ２）の励起光の光伝送路３０−１〜３０−４への入射位置が、長波長側（λ２，λ３あるいはλ３）の励起光の光伝送路３０−１〜３０−４への入射位置よりも光送信局１０に近い方が望ましい。
また、長波長側の光信号よりも短波長側の光信号の方が光伝送路３０−１〜３０−４における伝送損失が大きく、信号光間の誘導ラマン散乱による信号光パワーの劣化も大きいことや、信号光波長帯域内のＯＳＮＲの平坦化の観点などから、短波長側の励起光のパワーは、長波長側の励起光のパワーよりも大きいのが望ましい。
【００３７】
これにより、広帯域にわたって、より平坦な光信号レベルダイヤを実現できるほか、光伝送システムのＯＳＮＲを改善することができる。
さらに、短波長側の光信号についてのＯＳＮＲを改善するとともに、励起光間の相互作用を低減できるため、ラマン増幅における利得特性の平坦化制御を容易に行なうことが可能となる。
【００３８】
〔２〕第１変形例
図４に示した例では、励起光源１２−２から出力された波長λ２の励起光及び励起光源１２−３から出力された波長λ３の励起光は、それぞれ、光伝送路３０−２，３０−３で十分減衰しており、光伝送路３０−１，３０−２には到達しないものと考えた。
しかし、各励起光のパワーによっては、励起光源１２−２から出力された波長λ２の励起光が光伝送路３０−１に到達したり、励起光源１２−３から出力された波長λ３の励起光が光伝送路３０−２，３０−１に到達したりすることも考えられる。このような場合には、励起光間の相互作用が生じる可能性がある。
【００３９】
そこで、図５に例示するように、光伝送システムは、励起光間の相互作用が発生する波長配置関係にある各励起光が同一区間へ進入しないように遮断する少なくとも１つの光フィルタ３２−１，３２−２をそなえていてもよい。なお、図５中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００４０】
ここで、光フィルタ３２−１は、例えば、光伝送路３０−２と光カプラ１５−１との間に介装され、λ２の励起光を遮断するとともに光信号を透過するフィルタ特性を有するバンドパスフィルタまたはハイパスフィルタとして構成される。
また、光フィルタ３２−２は、例えば、光伝送路３０−３と光カプラ１５−２との間に介装され、λ３の励起光を遮断するとともに光信号を透過するフィルタ特性を有するバンドパスフィルタまたはハイパスフィルタとして構成される。
【００４１】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果を得られるほか、励起光間の相互作用の発生を確実に防止することが可能となる。
〔３〕第２変形例
図４及び図５の例では、λ１，λ２及びλ３の各励起光間で相互作用が発生する場合を想定し、各励起光をそれぞれ異なる入射位置から光伝送路３０−１〜３０−４に入射した。しかし、各励起光の波長配置によっては、一部の励起光間で相互作用が発生しない場合がある。このような場合、例えば、当該一部の励起光を予め合波してから光伝送路３０−１〜３０−４に入射してもよい。
【００４２】
図６は第２変形例に係る光伝送システムの構成の一例を示す図である。なお、図６中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
この図６に例示する光伝送システムでは、例えば、λ１の励起光とλ２の励起光との間で相互作用が発生せず、λ１の励起光とλ３の励起光との間、並びに、λ２の励起光とλ３の励起光との間で相互作用が発生する場合を想定している。
【００４３】
このような場合、図６に例示するように、λ１の励起光とλ２の励起光とを、光信号が伝送する光伝送路３０−１〜３０−４とは異なる方路に設けられた光カプラ１５−４で合波してから、光伝送路３０−１１を介して光カプラ１５−１へ送出し、合波後の励起光を光伝送路３０−１または３０−２に入射してもよい。なお、この場合も、λ１及びλ２の各励起光を合波した励起光との間で相互作用が発生するλ３の励起光については、光伝送路３０−１０及び光カプラ１５−３を介して、合波後の励起光の伝送区間とは異なる伝送区間を伝送するように光伝送路３０−３または３０−４に入射するのが望ましい。
【００４４】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの設計についての自由度が向上するという利点がある。
〔４〕第３変形例
また、図７に例示するように、光送信局１０と光受信局１１との間に少なくとも１つの光中継器１６が設けられてもよい。
【００４５】
この場合、例えば、光送信局１０と光中継器１６との間、光中継器１６間、光中継器１６と光受信局１１との間のそれぞれ（中継スパン毎）に、図４〜図６に例示した構成や、図８〜図１３，図１５で例示する構成などを適宜組み合わせて用いてもよい。即ち、図７中、符号１７−１，１７−２，・・・，１７−ｍ（ｍは自然数）で示す光処理ユニットの内部構成は、同一の構成としてもよいし、一部について異なる構成としてもよい。なお、図７中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００４６】
即ち、光送信局１０と光中継器１６との間に着目すれば、光送信局１０が第１の光伝送装置の一例として機能するとともに、光中継器１６が第２の光伝送装置の一例として機能するし、光中継器１６間に着目すれば、光送信局１０に近い方に設けられた光中継器１６が第１の光伝送装置の一例として機能するとともに、光受信局１１に近い方に設けられた光中継器１６が第２の光伝送装置の一例として機能する。また、光中継器１６と光受信局１１との間に着目すれば、光中継器１６が第１の光伝送装置の一例として機能するとともに、光受信局１１が第２の光伝送装置の一例として機能する。
【００４７】
なお、光中継器１６は、例えば、信号光を電気信号に変換した状態で増幅、タイミング補正、波形整形からなる３Ｒ処理を施し、その後、電気信号から信号光への変換を行なって光受信局１１側へ送出する装置を含むほか、信号光を光のまま種々の中継処理を施して光受信局１１側へ送出する装置を含む。
本例によれば、光送信局１０と光受信局１１との間に少なくとも１つの光中継器１６をそなえた光伝送システムにおいても、図４で前述した一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００４８】
〔５〕第４変形例
また、光伝送システムにおいて、複数の励起光源１２−１〜１２−３からの励起光をどの光カプラ１５−１〜１５−３に供給するかについて決定する処理装置（励起光供給装置）３１を用いてもよい。
例えば、図８に示す光伝送システムは、図４に例示した光伝送システムの構成に加え、各励起光の入射位置を切り替え制御する処理装置３１をそなえている。なお、図８中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００４９】
ここで、処理装置３１は、例示的に、処理部（プロセッサ）１９と、スイッチ（ＳＷ）２０とをそなえる。
ＳＷ２０は、プロセッサ１９による制御に応じて、励起光源１２−１〜１２−３からの励起光の出力先を切り替える。
また、プロセッサ１９は、ＳＷ２０を制御することにより、複数の励起光源１２−１〜１２−３から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と他の励起光とが複数の区間３０−１〜３０−４のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として光信号をラマン増幅するように、各励起光を複数の光カプラ１５−１〜１５−３のいずれかに供給する。
【００５０】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
なお、図８に示した例では、励起光の波長数と入射位置の数とが同じであったが、本例は、これに限定されない。例えば、入射位置の数（つまり、光カプラ１５−１〜１５−３の数）が励起光の波長数（つまり、励起光源１２−１〜１２−３の数）よりも多い場合においても本例を適用することができ、この場合、特に、各励起光の入射位置を適切に決定することが可能となる。
【００５１】
〔６〕第５変形例
また、どの波長の励起光をどの入射位置（光カプラ１５−１〜１５−３）から入射するかは、例えば、光信号の受信品質のモニタ結果に基づいて決定されるようにしてもよい。
例えば、図９に示す光伝送システムは、図４に例示した光伝送システムの構成に加え、光信号の受信品質のモニタ結果に基づいて各励起光の入射位置を切り替え制御する処理装置（励起光供給装置）３１´をそなえている。なお、図９中、図４記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図４記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００５２】
ここで、処理装置３１´は、例示的に、モニタ１８と、プロセッサ１９と、ＳＷ２０とをそなえる。
モニタ１８は、光受信局１１で受光される光信号の受信品質を監視する。なお、モニタ１８で監視される受信品質には、例えば、ＯＳＮＲや信号光のパワーレベルなどが含まれる。
【００５３】
プロセッサ１９は、モニタ１８での監視結果に基づいて、ＳＷ２０を制御する。
ＳＷ２０は、プロセッサ１９による制御に応じて、励起光源１２−１〜１２−３からの励起光の出力先を切り替える。
プロセッサ１９による制御方法としては、例えば、まず、λ２及びλ３の励起光についてＳＷ２０で遮断するとともに、λ１の励起光のみについて入射位置を切り替え、光信号の受信品質が最もよくなるλ１の励起光の入射位置を決定する。
【００５４】
次に、λ３の励起光についてＳＷ２０で遮断するとともに、λ２の励起光のみについて入射位置を切り替え、光信号の受信品質が最もよくなるλ１及びλ２の励起光の各入射位置を決定する。なお、λ１の励起光とλ２の励起光との間で相互作用が発生する場合は、λ２の励起光の入射位置を、λ１の励起光の入射位置とは異なる入射位置から選択して決定するのが望ましい。
【００５５】
そして、λ３の励起光について入射位置を切り替え、光信号の受信品質が最もよくなるλ１〜λ３の励起光の各入射位置を決定する。なお、λ３の励起光と他の励起光との間で相互作用が発生する場合は、λ３の励起光の入射位置を、他の励起光の入射位置とは異なる入射位置から選択して決定するのが望ましい。
本例によれば、光信号の受信品質に基づいて、各励起光の入射位置を決定するので、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるとともに、より確実に光信号の受信品質を向上させることが可能となる。
【００５６】
なお、図９に示した例では、励起光の波長数と入射位置の数とが同じであったが、本例は、これに限定されない。例えば、入射位置の数（つまり、光カプラ１５−１〜１５−３の数）が励起光の波長数（つまり、励起光源１２−１〜１２−３の数）よりも多い場合においても本例を適用することができ、この場合、特に、各励起光の入射位置を適切に決定することが可能となる。
【００５７】
〔７〕第６変形例
また、図１０に例示するように、光伝送システムを監視するネットワーク（ＮＷ）制御装置２１から受信される、光信号の受信品質に関する情報に基づいて、各励起光の入射位置が決定されるようにしてもよい。
この場合、図１０に示すように、例えば、プロセッサ１９及びＳＷ２０を有する処理装置（励起光供給装置）３１´´が、光伝送システムを監視するＮＷ制御装置２１から光信号の受信品質に関する情報を受信し、当該情報に基づいて、各励起光の入射位置を決定してもよい。なお、光信号の受信品質に関する情報については、例えば、光受信局１１で取得されて、光受信局１１からＮＷ制御装置２１に通知されてもよいし、ＮＷ制御装置２１によって光伝送路３０−４の出射端などから取得されてもよい。また、図１０中、図９記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図９記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００５８】
本例によれば、処理装置３１´からモニタ１８の構成を省略することができるので、図９で例示した第５変形例と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの構成をより単純化することが可能となる。
〔８〕第７変形例
また、図６に示した例では、λ１の励起光とλ２の励起光との間で相互作用が発生せず、λ１の励起光とλ３の励起光との間、並びに、λ２の励起光とλ３の励起光との間で相互作用が発生する場合を想定し、λ１の励起光とλ２の励起光とを予め合波してから光伝送路３０−１〜３０−４に入射したが、このような場合、λ２の励起光については、λ１の励起光との合波前に分岐してから、光伝送路３０−２，３０−３に入射しておいてもよい。
【００５９】
例えば、図１１に示す光伝送システムは、図６に例示した光伝送システムに加え、λ１の励起光との合波前にλ２の励起光を分岐する光カプラ１５−５と、光カプラ１５−５で分岐したλ２の励起光を光伝送路３０−２または３０−３に入射する光カプラ１５−２とをそなえている。なお、図１１中、図６記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図６記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。また、この場合も、λ３の励起光については、光伝送路３０−１０及び光カプラ１５−３を介して、他の励起光の伝送区間とは異なる伝送区間を伝送するように光伝送路３０−３または３０−４に入射するのが望ましい。
【００６０】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの設計についての自由度が向上するという利点がある。
なお、各励起光の波長配置によっては、図１１に例示した光伝送システム構成を採用することにより、λ２の励起光によってλ３の励起光を増幅することもできるし、λ１の励起光によってλ２の励起光を増幅してから光伝送路３０−１または３０−２に入射することもできるので、光伝送システムの設計についての自由度が更に向上する。
【００６１】
〔９〕第８変形例
また、光伝送路３０−１〜３０−１１には、光信号及び各励起光を伝送する複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いてもよい。
図１２に例示する光伝送システムでは、光伝送路３０−１〜３０−６，３０−８〜３０−１１として、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３を用いることにより、図６と同様の光伝送システムを実現している。なお、図１２中、図６記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図６記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００６２】
図１２に示す例では、光送信局１０から出力された光信号が、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３内のあるコア（光信号用コアともいう）を伝送する。一方、λ１〜λ３の各励起光は、マルチコア光ファイバ２２−３が有する複数のコアのうち、光信号が伝送するコアとは異なるコア（励起光用コアともいう）から入射される。
また、各励起光用コアを伝送する励起光は、それぞれ、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３内の各コア間を結合するコア間カプラ２３−１，２３−２によって、光信号用コアに入射される。
【００６３】
例えば、励起光源１２−３から出力されたλ３の励起光は、マルチコア光ファイバ２２−３の励起光用コアを伝送後、コア間カプラ２３−２によって、光信号用コアへ入射されて、光信号をラマン増幅する。
また、励起光源１２−１から出力されたλ１の励起光は、マルチコア光ファイバ２２−３の励起光用コアを伝送後、コア間カプラ２３−２によって、励起光源１２−２から出力されたλ２の励起光が伝送する励起光用コアへ入射される。そして、コア間カプラ２３−２によって合波されたλ１及びλ２の励起光は、マルチコア光ファイバ２２−２の励起光用コアを伝送後、コア間カプラ２３−１によって、光信号用コアへ入射されて、光信号をラマン増幅する。
【００６４】
本例によれば、図４で前述した一実施形態と同様の効果が得られるほか、光ファイバ数が１つで済むため、光ファイバを収容するケーブルをより細くできるなどの利点がある。
また、マルチコア光ファイバを光伝送路３０−１〜３０−１１として用いる場合、融着やコネクタ接続などにより光端局間を一括して接続できるため、各構成の挿入及びインストール作業が容易になるなどの利点がある。
【００６５】
さらに、ケーブルの曲げに起因して発生しうる光ファイバ間の相対的な位置ずれなどの発生を解消することが可能となる。
なお、図１２に例示したコア間カプラ２３−１，２３−２の構成はあくまで一例に過ぎず、励起光用コアに入射される光を光信号用コアに結合できる機能を少なくとも有していればよい。即ち、コア間カプラ２３−１，２３−２には、例えば、マルチコア光ファイバの変形による融着カプラや、長周期グレーティング構造による波長選択性コア間結合などが含まれる。また、上述した例では、説明を簡略化するため、各コアを１次元のモデルで表記したが、この限りではない。
【００６６】
さらに、前述した一実施形態及び各変形例と同様に、各励起光源１２−１〜１２−３から出力される励起光は、単一波長の光でもよいし、複数波長群であってもよい。
〔１０〕第９変形例
また、少なくとも一部の励起光について、励起光用コアにおける励起光の伝搬方向とは異なる方向から光信号用コアへ入射させるようにしてもよい。
【００６７】
図１３に例示する光伝送システムでは、コア間カプラ２３−２の励起光用コアにミラー２４をそなえることにより、励起光用コアを伝搬する励起光を光信号用コアへ反射し、励起光用コアにおける励起光の伝搬方向とは異なる方向から光信号用コアへ入射している。なお、図１３中、図１２記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図１２記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。また、λ２の励起光については、λ１の励起光の伝送区間とは異なる伝送区間を伝送するように、光信号用コアに入射するのが望ましい。
【００６８】
本例によれば、図１１で前述した第７変形例と同様の効果が得られるほか、光伝送システムの設計についての自由度が更に向上するという利点がある。
〔１１〕第１０変形例
また、前述した第８変形例及び第９変形例で用いられるマルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３において、コア間カプラ２３−１，２３−２による波長合成を容易に行なえるように、例えば、光信号用コアと励起光用コアとを交互に配置してもよい。
【００６９】
具体的には例えば、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）に示すように、光信号用コア（図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）中、白丸部分参照）と励起光用コア（図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）中、黒丸部分参照）とを配置するのが望ましい。なお、光信号用コア及び励起光用コアの周囲には各コアよりも屈折率が大きいクラッド３３が配置される。
図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）のいずれの例においても、光信号用コアと当該光信号用コアに隣接する複数の励起光用コアとの間の各距離が等しくなるように、各コアが交互に配置されている。なお、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）に示したコア配置はあくまで一例であって、これらに限定されないことはいうまでもない。
【００７０】
本例によれば、励起光用コアと光信号用コアとの各距離を最小化することができるので、コア間カプラ２３−１，２３−２による合波を容易に行なうことが可能となる。
〔１２〕第１１変形例
ここで、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３を用いた光伝送システムの他の例を図１５に示す。
【００７１】
この図１５に示す光伝送システムは、例示的に、光送信局１０と、光受信局１１と、励起光源１２−１〜１２−６と、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３と、コア間カプラ２３−１，２３−２と、コア別入射部２５−１，２５−２とをそなえる。なお、図１５中、図１２記載の各構成と同じ符号を有する構成については、図１２記載の各構成と同様の機能を具備するものであるため、その説明を省略する。
【００７２】
コア別入射部２５−１は、光送信局１０からの光信号をマルチコア光ファイバ２２−１の光信号用コアに入射する一方、励起光源１２−１〜１２−３からの励起光をマルチコア光ファイバ２２−１の複数の励起光用コアにそれぞれ入射する。即ち、図１５に例示する光伝送システムでは、励起光源１２−１〜１２−３から入射されるλ１〜λ３の各励起光は、光信号を前方励起方式により増幅する。なお、コア間カプラ２３−１，２３−２のいずれかに既述のミラー２４（図１３参照）が備えられている場合、λ１〜λ３の励起光のうちの少なくとも１つの励起光は、光信号を後方励起方式により増幅することも可能である。
【００７３】
また、コア別入射部２５−２は、マルチコア光ファイバ２２−３の光信号用コアから出力される光信号を光受信局１１に出力する一方、励起光源１２−４〜１２−６からの励起光をマルチコア光ファイバ２２−３の複数の励起光用コアにそれぞれ入射する。即ち、図１５に例示する光伝送システムでは、励起光源１２−４〜１２−６から入射されるλ４〜λ６（λ１＜λ２＜λ３＜λ４＜λ５＜λ６）の各励起光は、光信号を後方励起方式により増幅する。なお、コア間カプラ２３−１，２３−２のいずれかに既述のミラー２４（図１３参照）が備えられている場合、λ４〜λ６の励起光のうちの少なくとも１つの励起光は、光信号を前方励起方式により増幅することも可能である。
【００７４】
ここで、各コア間カプラ２３−１，２３−２での合波方法の一例について説明する。
例えば、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示すように、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３のそれぞれについて、所定の位置にマーカ３４を予め付しておくとともに、当該マーカ３４との位置関係に基づいて、各コアに番号を予め付しておく。なお、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示す例では、励起光用コアには＃１〜＃６が付されており、光信号用コアには＃７が付されているが、これに限定されない。
【００７５】
そして、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に例示するように、各コア間カプラ２３−１，２３−２は、それぞれ異なる番号を付された励起光用コアを伝搬する励起光と、光信号用コアを伝搬する光信号とを順次合波させていく。
このとき、長波長側の励起光よりも短波長側の励起光が光送信局１０側で合波されるように、各コア間カプラ２３−１，２３−２での合波を行なうようにするか、コア別入射部２５−１，２５−２での入射位置を決定しておくのが望ましい。
【００７６】
本例によれば、図１１で前述した第７変形例及び図１２で前述した第８変形例と同様の効果が得られるほか、コア間カプラ２３−１，２３−２での合波動作をより容易に行なうことが可能となる。
〔１３〕第１２変形例
また、上記の第１１変形例では、各コア間カプラ２３−１，２３−２が、それぞれ異なる番号を付された励起光用コアを伝搬する励起光と、光信号用コアを伝搬する光信号とを順次合波させていく方法を採用したが、例えば、同一の番号を付された励起光用コアを伝搬する励起光と、光信号用コアを伝搬する光信号とを合波させていく方法を採ることもできる。
【００７７】
例えば、図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示すように、各マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３とコア間カプラ２３−１，２３−２との接続角度を順次変更することにより、同一の番号（例えば＃２）を付された励起光用コアと光信号用コアとを合波することができる。
例えば、図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示すようなコア配置を有するマルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３において、＃２の励起光用コアと＃７の光信号用コアとを合波させる場合、マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３に付されたマーカ３４に基づいて、各マルチコア光ファイバ２２−１〜２２−３を６０度ずつ回転させながら各コア間カプラ２３−１，２３−２に接続することにより、所望の合波結果が得られる。
【００７８】
本例によれば、図１５で前述した第１１変形例と同様の効果が得られるほか、コア間カプラ２３−１，２３−２の合波機能を単純化することができるので、光伝送システムの構築コストを低減することが可能となる。
〔１４〕その他
以上の一実施形態及び各変形例においては、主に、光信号の出力側から励起光を光伝送路３０−１〜３０−４，２２−１〜２２−３に導入する後方励起構成を用いたが、前方励起構成や双方向励起構成においても、上述した一実施形態及び各変形例と同様の手法を採用することが可能である。
【００７９】
例えば、図４に例示した光伝送システムにおいて、λ１，λ２，λ３の各励起光を、それぞれ、光カプラ１５−１，１５−２，１５−３を介して光伝送路３０−２，３０−３，３０−４へ入射してもよい。この場合、光カプラ１５−１と光伝送路３０−２との間に、λ１の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置するとともに、光カプラ１５−２と光伝送路３０−３との間に、λ２の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置してもよい。
【００８０】
また、λ１の励起光を光カプラ１５−１を介して光伝送路３０−１へ入射するとともに、λ３の励起光を光カプラ１５−３を介して光伝送路３０−４へ入射し、λ２の励起光を光カプラ１５−２を介して光伝送路３０−２または３０−３へ入射してもよい。この場合、光カプラ１５−１と光伝送路３０−２との間に、λ２の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置するか、または、光カプラ１５−２と光伝送路３０−３との間に、λ２の励起光を遮断する一方光信号を透過するフィルタを配置してもよい。
【００８１】
このように、前方励起構成や双方向励起構成を採用した光伝送システムにおいても、上述した一実施形態及び各変形例と同様の効果を得ることが可能である。
以上の実施形態及び各変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔１５〕付記
（付記１）
光信号を送信する第１の光伝送装置と、
前記光信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、
前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、
前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえ、
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが、前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、前記光伝送路に入射される、
ことを特徴とする、光伝送システム。
【００８２】
（付記２）
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、短波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置が、長波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置よりも前記第１の光伝送装置に近い、
ことを特徴とする、付記１記載の光伝送システム。
【００８３】
（付記３）
前記一の励起光または前記他の励起光が前記光信号をラマン増幅する区間への前記他の励起光または前記一の励起光への進入を禁止する、少なくとも１つのフィルタをそなえる、
ことを特徴とする、付記１または２に記載の光伝送システム。
【００８４】
（付記４）
前記光信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の励起光源から供給される励起光の各入射位置を決定する処理装置をさらにそなえる、
ことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の光伝送システム。
（付記５）
前記光伝送路が、
前記光信号を伝送する少なくとも１つの光信号用コアと前記励起光を伝送する複数の励起光用コアとを有するマルチコア光ファイバとして構成されるとともに、
前記光カプラが、
前記光信号用コアに前記励起光を合波するコア間カプラとして構成される、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の光伝送システム。
【００８５】
（付記６）
前記コア間カプラが、
前記複数の励起光用コアのうち一の励起光用コアを伝搬する励起光を他の励起光用コアの方路へ反射するミラーをそなえ、
前記一の励起光用コアを伝搬する励起光の伝搬方向と前記他の励起光用コアを伝搬する前記反射後の励起光の伝搬方向とが逆方向である
ことを特徴とする、付記５記載の光伝送システム。
【００８６】
（付記７）
前記光信号用コアと当該光信号用コアに隣接する前記複数の励起光用コアとの間の各距離が等しい、
ことを特徴とする、付記５又は６に記載の光伝送システム。
（付記８）
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給制御方法であって、
前記複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラに供給し、
前記複数の光カプラは、前記複数の励起光源からの各励起光を前記光伝送路に入射する、
ことを特徴とする、励起光供給制御方法。
【００８７】
（付記９）
前記複数の励起光源は、前記複数の励起光のうち、短波長側の励起光を、長波長側の励起光よりも前記第１の光伝送装置に近い入射位置から前記光伝送路へ入射する、
ことを特徴とする、付記８記載の励起光供給制御方法。
（付記１０）
前記光伝送システムが、少なくとも１つのフィルタをそなえ、
前記少なくとも１つのフィルタが、前記一の励起光または前記他の励起光が前記光信号をラマン増幅する区間への前記他の励起光または前記一の励起光への進入を禁止する、
ことを特徴とする、付記８または９に記載の励起光供給制御方法。
【００８８】
（付記１１）
前記光伝送システムが、前記複数の励起光の各入射位置を決定する処理部をそなえ、
前記処理部が、前記光信号の受信品質に関する情報に基づいて、前記複数の励起光源から供給される励起光の各入射位置を決定する、
ことを特徴とする、付記８〜１０のいずれか１項に記載の励起光供給制御方法。
【００８９】
（付記１２）
前記光伝送路が、
前記光信号を伝送する少なくとも１つの光信号用コアと前記励起光を伝送する複数の励起光用コアとを有するマルチコア光ファイバとして構成されるとともに、
前記光カプラが、
前記光信号用コアに前記励起光を合波するコア間カプラとして構成される、
ことを特徴とする、付記８〜１１のいずれか１項に記載の励起光供給制御方法。
【００９０】
（付記１３）
前記コア間カプラが、励起光を反射するミラーをそなえ、
前記ミラーが、
前記複数の励起光用コアのうち一の励起光用コアを伝搬する励起光を他の励起光用コアの方路へ反射することにより、前記他の励起光用コアにおいて、前記反射後の励起光を、前記一の励起光用コアを伝搬する励起光の伝搬方向とは逆方向へ伝搬させる、
ことを特徴とする、付記１２記載の励起光供給制御方法。
【００９１】
（付記１４）
前記光信号用コアと当該光信号用コアに隣接する前記複数の励起光用コアとの間の各距離が等しい、
ことを特徴とする、付記１２又は１３に記載の励起光供給制御方法。
（付記１５）
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給装置であって、
前記複数の励起光源から供給される各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに出力するスイッチと、
前記スイッチを制御することにより、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに供給する処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、励起光供給装置。
【符号の説明】
【００９２】
１ 光送信局
１Ａ 光送信器
１Ｂ 合波器
１Ｃ ポストアンプ
２ 光受信局
２Ａ 光受信器
２Ｂ 分波器
２Ｃ プリアンプ
３ 光伝送路
４ 光増幅器
１０ 光送信局
１１ 光受信局
１２−１，１２−２，１２−３，１２−４，１２−５，１２−６ 励起光源
１３−１，１３−２，１３−３，１３−４ 伝送セクション
１４−１，１４−２，１４−３ 合波セクション
１５−１，１５−２，１５−３，１５−４，１５−５ 光カプラ
１６ 光中継器
１７−１，１７−２，・・・，１７−ｍ 光処理ユニット
１８ モニタ
１９ プロセッサ
２０ スイッチ
２１ ネットワーク制御装置
２２−１，２２−２，２２−３，２２−４ マルチコア光ファイバ
２３−１，２３−２ コア間カプラ
２４ ミラー
２５−１，２５−２ コア別入射部
３０−１，３０−２，３０−３，３０−４，３０−５，３０−６，３０−７，３０−８，３０−９，３０−１０，３０−１１ 光伝送路
３１，３１´，３１´´ 処理装置
３２−１，３２−２ 光フィルタ
３３ クラッド
３４ マーカ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を送信する第１の光伝送装置と、
前記光信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、
前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、
前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえ、
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが、前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、前記光伝送路に入射される、
ことを特徴とする、光伝送システム。
【請求項２】
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、短波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置が、長波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置よりも前記第１の光伝送装置に近い、
ことを特徴とする、請求項１記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記一の励起光または前記他の励起光が前記光信号をラマン増幅する区間への前記他の励起光または前記一の励起光への進入を禁止する、少なくとも１つのフィルタをそなえる、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記光伝送路が、
前記光信号を伝送する少なくとも１つの光信号用コアと前記励起光を伝送する複数の励起光用コアとを有するマルチコア光ファイバとして構成されるとともに、
前記光カプラが、
前記光信号用コアに前記励起光を合波するコア間カプラとして構成される、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光伝送システム。
【請求項５】
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給制御方法であって、
前記複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラに供給し、
前記複数の光カプラは、前記複数の励起光源からの各励起光を前記光伝送路に入射する、
ことを特徴とする、励起光供給制御方法。
【請求項６】
前記複数の励起光源は、前記複数の励起光のうち、短波長側の励起光を、長波長側の励起光よりも前記第１の光伝送装置に近い入射位置から前記光伝送路へ入射する、
ことを特徴とする、請求項５記載の励起光供給制御方法。
【請求項７】
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給装置であって、
前記複数の励起光源から供給される各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに出力するスイッチと、
前記スイッチを制御することにより、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに供給する処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、励起光供給装置。
【請求項１】
光信号を送信する第１の光伝送装置と、
前記光信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、
前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、
前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえ、
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが、前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、前記光伝送路に入射される、
ことを特徴とする、光伝送システム。
【請求項２】
前記複数の励起光源から供給される励起光のうち、短波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置が、長波長側の励起光の前記光伝送路への入射位置よりも前記第１の光伝送装置に近い、
ことを特徴とする、請求項１記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記一の励起光または前記他の励起光が前記光信号をラマン増幅する区間への前記他の励起光または前記一の励起光への進入を禁止する、少なくとも１つのフィルタをそなえる、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記光伝送路が、
前記光信号を伝送する少なくとも１つの光信号用コアと前記励起光を伝送する複数の励起光用コアとを有するマルチコア光ファイバとして構成されるとともに、
前記光カプラが、
前記光信号用コアに前記励起光を合波するコア間カプラとして構成される、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光伝送システム。
【請求項５】
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給制御方法であって、
前記複数の励起光源は、複数の励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラに供給し、
前記複数の光カプラは、前記複数の励起光源からの各励起光を前記光伝送路に入射する、
ことを特徴とする、励起光供給制御方法。
【請求項６】
前記複数の励起光源は、前記複数の励起光のうち、短波長側の励起光を、長波長側の励起光よりも前記第１の光伝送装置に近い入射位置から前記光伝送路へ入射する、
ことを特徴とする、請求項５記載の励起光供給制御方法。
【請求項７】
光信号を送信する第１の光伝送装置と、前記光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する第２の光伝送装置と、前記光伝送路を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅する励起光を供給する複数の励起光源と、前記励起光を前記光伝送路に入射するとともに、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置とで協働して前記光伝送路について複数の区間を形成する複数の光カプラとをそなえた光伝送システムにおける励起光供給装置であって、
前記複数の励起光源から供給される各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに出力するスイッチと、
前記スイッチを制御することにより、前記複数の励起光源から供給される励起光のうち他の励起光をラマン増幅する一の励起光と前記他の励起光とが前記複数の区間のうちそれぞれ異なる区間を増幅媒体として前記光信号をラマン増幅するように、各励起光を前記複数の光カプラのいずれかに供給する処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、励起光供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１０６２７２（Ｐ２０１３−１０６２７２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５００２３（Ｐ２０１１−２５００２３）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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