光伝送路
【課題】信号光のＯＳＮＲを改善すること。
【解決手段】複数の光ファイバを用いて光ファイバ伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力された励起光を前記光ファイバ伝送路に入力し、信号光の伝搬方向と逆方向に前記励起光を伝搬させる後方励起により、前記光ファイバ伝送路を伝播する前記信号光をラマン増幅させて前記信号光の伝送損失を補償する光伝送路において、前記光ファイバ伝送路を形成する複数の光ファイバが、前記信号光の伝搬方向の順に、非線形性劣化を起こす信号光パワーである第１の非線形性限界パワーをもつ第１の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さい第２の非線形性限界パワーをもつ第２の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さく第２の非線形性限界パワーより大きい第３の非線形性限界パワーをもつ第３の光ファイバとなるように構成され、各第１〜第３の非線形性限界パワーを越えない範囲でラマン増幅が行われることを特徴とする。
【解決手段】複数の光ファイバを用いて光ファイバ伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力された励起光を前記光ファイバ伝送路に入力し、信号光の伝搬方向と逆方向に前記励起光を伝搬させる後方励起により、前記光ファイバ伝送路を伝播する前記信号光をラマン増幅させて前記信号光の伝送損失を補償する光伝送路において、前記光ファイバ伝送路を形成する複数の光ファイバが、前記信号光の伝搬方向の順に、非線形性劣化を起こす信号光パワーである第１の非線形性限界パワーをもつ第１の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さい第２の非線形性限界パワーをもつ第２の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さく第２の非線形性限界パワーより大きい第３の非線形性限界パワーをもつ第３の光ファイバとなるように構成され、各第１〜第３の非線形性限界パワーを越えない範囲でラマン増幅が行われることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２種類以上の光ファイバを用いて光伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力される励起光を前記光伝送路に入力し、後方励起によって前記光伝送路を伝播する信号光をラマン増幅させて該信号光の伝送損失を補償する光伝送路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットをはじめとする様々なマルチメディアの普及に伴って、光通信に対する大容量化の要求が大きくなっている。この要求を満たすべく波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）通信方式が用いられるようになった。このＷＤＭ通信方式は、主にエルビウム添加ファイバ増幅器を用い、複数の波長を使用して伝送を行う方式である。このＷＤＭ通信方式では、１本の光ファイバを用いて複数の異なる波長の光信号を同時に伝送することから、新たな線路を敷設する必要がなく、ネットワークの伝送容量の飛躍的な増加をもたらすことを可能としている。
【０００３】
ところで、エルビウム添加ファイバ増幅器で増幅可能な帯域に比して光ファイバの低損失帯域の方が広いことから、エルビウム添加ファイバ増幅器の帯域外で動作する光増幅器、すなわちラマン増幅器への関心が高まっている。
【０００４】
ラマン増幅器は、エルビウムのような希土類イオンを媒体とした光増幅器がイオンのエネルギー準位によって利得波長帯が決まるのに対し、励起光の波長によって利得波長帯が決まるという特徴を持ち、励起光波長を選択することによって任意の波長帯を増幅することができる。
【０００５】
ラマン増幅では、光ファイバに強い励起光を入射すると、誘導ラマン散乱によって、励起光波長から約１００ｎｍ程度長波長側に利得が現れ、この励起された状態の光ファイバに、この利得を有する波長帯域の信号光を入射すると、この信号光が増幅されるというものである。したがって、ラマン増幅器を用いたＷＤＭ通信方式では、エルビウム添加ファイバ増幅器を用いた通信方式に比して、信号光のチャネル数をさらに増加させることができる。
【０００６】
図９は、ラマン増幅を用いた従来の光伝送路の構成を示す図である（特開２０００−１７４７０２号公報参照）。図９において、光ファイバ伝送路１００の入力端３から入力された信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffの大きい光ファイバ３１を伝播し、その後有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ３２を伝播し、さらに合波器５を透過した後、光ファイバ伝送路１００の出力端４から出力される。
【０００７】
励起光源６は、光ファイバ伝送路１００においてラマン増幅を行わせる励起光Ｓ２を出力する。励起光源６から出力された励起光Ｓ２は、光ファイバ伝送路１００の出力端４の近傍に配置された合波器５から、信号光Ｓ１の進行方向とは逆方向に入力され、すなわち後方励起によって信号光Ｓ１をラマン増幅する。
【０００８】
図１０は、図９に示した光ファイバ伝送路１００の入力端３からの距離に対する該光ファイバ伝送路１００上を伝播する信号光Ｓ１の信号光パワーＰＳの変化を示した図である。図９に示すように、入力端３における信号光パワーＰinは、その後光ファイバ伝送路１００上を伝播する距離の増加に伴い、光ファイバの伝送損失に従って低下し、最小の信号光パワーＰminとなった後、励起光Ｓ２によって、出力端４における信号光パワーＰoutまでラマン増幅される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで従来の光伝送路では、信号光Ｓ１の入力端３側に有効断面積の大きい光ファイバ３１を配置し、信号光Ｓ１の出力端４側に有効断面積の小さい光ファイバ３２を配置し、この有効断面積の小さい光ファイバ３２内で主としてラマン増幅を行っているが、ラマン増幅が効果的に行われる範囲は、信号光Ｓ１が伝送損失ＰＬに沿って、ある程度減少した範囲から行われるため、光ファイバ３２内の信号光パワーＰＳの最小値である信号光パワーＰminが小さくなり、この光ファイバ伝送路１００の通過後の信号強度対雑音強度比（ＯＳＮＲ）が劣化するという問題点があった。
【００１０】
ここで、ＯＳＮＲの劣化について説明すると、まずラマン増幅のラマン利得Ｇは、次式で定義される。すなわち、
Ｇ＝exp（ｇr／Ａeff・Ｐp／Ｋ・Ｌeff）
である。ただし、「Ｌeff」は、次式で定義される。すなわち、
Ｌeff＝（１−exp（−α・Ｌ））／α
である。なお、「Ｐp」は、光ファイバに入力される励起光電力［Ｗ］であり、「Ｌ」は、光ファイバ長［ｍ］であり、「ｇr」は、ラマン利得係数であって、１５５０ｎｍにおいて１．０×１０-13［ｍ／Ｗ］の値をもつ。また、「Ａeff」は、上述したように有効断面積であって、約５０［μｍ2］の値をもつ。また、「α」は、光ファイバの損失であり、０．４６０５［neper／ｍ］の値をもつ。さらに、「Ｋ」は、励起光の偏光状態を表す定数であって、１〜２程度の値をもつ。
【００１１】
上述したラマン利得Ｇは、一定の励起光電力Ｐpに対しては光ファイバの有効断面積Ａeffの大きさに反比例する。すなわち、光ファイバの有効断面積Ａeffを小さくすることによって、ラマン利得Ｇは大きくなる。このため、通常、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバに対して、励起光源６からの励起光Ｓ２を入力してラマン増幅を行う。
【００１２】
一方、有効断面積Ａeffが小さくなるに従って、光ファイバの損失αは大きくなり、結果としてラマン増幅が効果的に生じる範囲Ｌeffが短くなる。これによって、光ファイバ内を伝播した信号光のレベルが小さくなってからラマン増幅が行われることがわかる。この小さい信号光のレベルをラマン増幅するため、結果としてＯＳＮＲが劣化することになる。
【００１３】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、光ファイバ伝送路からラマン増幅出力される信号光のＯＳＮＲの劣化を小さくすることができる光伝送路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明では、複数の光ファイバを用いて光ファイバ伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力された励起光を前記光ファイバ伝送路に入力し、信号光の伝搬方向と逆方向に前記励起光を伝搬させる後方励起により、前記光ファイバ伝送路を伝播する前記信号光をラマン増幅させて前記信号光の伝送損失を補償する光伝送路において、前記光ファイバ伝送路を形成する複数の光ファイバが、前記信号光の伝搬方向の順に、非線形性劣化を起こす信号光パワーである第１の非線形性限界パワーをもつ第１の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さい第２の非線形性限界パワーをもつ第２の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さく第２の非線形性限界パワーより大きい第３の非線形性限界パワーをもつ第３の光ファイバとなるように構成され、各第１〜第３の非線形性限界パワーを越えない範囲でラマン増幅が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、最小値Ｐminの低下を抑え、非線形性限界パワーＰlimに極めて近づけた増幅を行うことが可能となり、信号光のＯＳＮＲを改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明の実施の形態１である光伝送路の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図３】図３は、この発明の実施の形態２である光伝送路の構成を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図５】図５は、この発明の実施の形態３である光伝送路の構成を示す図である。
【図６】図６は、図５に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図７】図７は、この発明の実施の形態４である光伝送路の構成を示す図である。
【図８】図８は、図７に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図９】図９は、従来の光伝送路の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光伝送路の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である光伝送路の構成を示す図である。図１において、光伝送路Ｌ１０は、光伝送路Ｌ１０の信号光Ｓ１の入力端３に光アンプ９ａが接続されるとともに、光伝送路Ｌ１０の信号光Ｓ１の出力端４に光アンプ９ｂが接続され、長距離光伝送を可能にしている。
【００１９】
光伝送Ｌ１０の入力端３から入力された信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ２に入力される。さらに、光ファイバ２内を伝播した信号光Ｓ１は、さらに有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１を伝播し、合波器５を透過して出力端４から出力される。
【００２０】
合波器５には、励起光源６から出力された励起光Ｓ２が入力され、信号光Ｓ１の伝播方向とは逆方向に、光ファイバ１内に出力される。これによって、光ファイバ１，２内を伝播する信号光Ｓ１は、励起光Ｓ２によってラマン増幅される。
【００２１】
すなわち、信号光Ｓ１の入力端３側には、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ２が配置され、信号光Ｓ１の出力端４近傍の合波器５側には、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１が配置される。
【００２２】
ここで、図２を参照して、光伝送路Ｌ１０の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ２の有効断面積Ａeffが小さいため、同時に励起光Ｓ２によってラマン増幅が有効に作用し、光ファイバ２の区間（距離「０」〜距離「ｚ１」）内で信号光パワーＰＳが最小値Ｐminをとった後、信号光パワーＰＳは増大する。
【００２３】
特に、距離ｚ１〜ｚ２までの間は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１が配置されるため、励起光源６から入力端３側に入力される励起光Ｓ２の減衰を小さくして、励起光Ｓ２を光ファイバ２内に入力させることができ、光ファイバ２におけるラマン増幅率を低下させずにラマン増幅を行うことができる。
【００２４】
その後、光ファイバ２から出力された信号光Ｓ１は、光ファイバ２内によるラマン増幅率に比して小さい増幅率によって増幅されるが、光ファイバ１の伝送損失ＰＬの損失率が低いため、結果的に増幅され、出力端４（距離ｚ２）における信号光パワーＰoutとして出力される。なお、合波器５と出力端４とは、物理的に離隔されているが、それぞれ近傍に配置されるため、合波器５と出力端４との間の距離は無視している。
【００２５】
この実施の形態１では、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２を信号光Ｓ１の入力端３側に配置し、有効断面積Ａeffの大きい光ファイバ１を信号光Ｓ１の出力端４側に配置することによって、励起光Ｓ２のレベルが光ファイバ２においてもラマン増幅が行われるに十分なレベルとなるように光ファイバ１，２上に分布させ、信号光パワーＰＳの最小値Ｐminを高めて、信号光パワーＰＳのレベルが高い領域でラマン増幅できるようにしているので、出力端４における信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【００２６】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２では、上述した実施の形態１の入力端３側に、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバをさらに接続するようにしている。
【００２７】
図３は、この発明の実施の形態２である光伝送路の構成を示す図である。図３において、この光伝送路Ｌ１１は、実施の形態１に示した光ファイバ１，２に対応する光ファイバ１１，２１に加え、入力端３と光ファイバ２１との間に、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２をさらに設けている。ただし、光ファイバ１１，２１の距離は、光ファイバ１，２の距離とは異なる。また、この実施の形態２では、光ファイバ１２の有効断面積Ａeffを、光ファイバ１１の有効断面積Ａeffと同じにしているが、各光ファイバ１１，２１の距離関係などをもとに、異なる値を設定してもよい。その他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００２８】
図３において、入力端３から入力された信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２に入力される。さらに、光ファイバ１２内を伝播した信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ２１、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ１１を順次伝播し、合波器５を透過して出力端４から出力される。
【００２９】
合波器５には、励起光源６から出力された励起光Ｓ２が入力され、信号光Ｓ１の伝播方向とは逆方向に、光ファイバ１１内に出力される。これによって、光ファイバ１２，２１，１１内を伝播する信号光Ｓ１は、励起光Ｓ２によってラマン増幅される。
【００３０】
すなわち、信号光Ｓ１の入力端３側および出力端４近傍の合波器５側には、それぞれ有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２，１１が配置され、光ファイバ１２と光ファイバ１１との間に、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ２１が配置される。
【００３１】
ここで、図４を参照して、光伝送路Ｌ１１の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ１２の有効断面積Ａeffが大きいため、信号光Ｓ１のレベル低下は少ない。この光ファイバ１２の範囲（距離「０」〜「ｚ３」）では、ラマン増幅率は小さいものの、信号光Ｓ１のラマン増幅は行われる。
【００３２】
さらに、距離ｚ３〜ｚ４の範囲では、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２１が配置され、信号光Ｓ１の損失は大きいが、大きなラマン増幅が行われる。したがって、信号光パワーＰＳは、この距離ｚ３〜ｚ４の範囲に入って最小値Ｐminとなり、その後ラマン増幅によって増幅される。
【００３３】
特に、距離ｚ４〜ｚ５までの間は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１１が配置されるため、励起光源６から入力端３側に入力される励起光Ｓ２の減衰を小さくして、励起光Ｓ２を光ファイバ２１内に入力させることができ、光ファイバ２１におけるラマン増幅率を低下させずにラマン増幅を行うことができる。
【００３４】
その後、光ファイバ２１から出力された信号光Ｓ１は、光ファイバ２１内によるラマン増幅率に比して小さい増幅率によって増幅されるが、光ファイバ１１の伝送損失ＰＬの損失率が低いため、結果的に増幅され、出力端４（距離ｚ５）における信号光パワーＰoutとして出力される。なお、合波器５と出力端４とは、物理的に離隔されているが、それぞれ近傍に配置されるため、合波器５と出力端４との間の距離は無視している。
【００３５】
なお、信号光パワーＰＳのレベルは、全区間（距離「０」〜「ｚ５」）において、各光ファイバ１２，２１，１１による非線形性劣化を起こす非線形性限界パワーＰlim以下となるように増幅される。したがって、全区間における信号光パワーＰＳは、最小値Ｐmin以上であって非線形性限界パワーＰlim以下のレベルを保つことになる。この場合、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２を入力端３側に配置しているので、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２１内では、最小値Ｐminの低下を抑え、非線形性限界パワーＰlimに極めて近づけた増幅を行うことが可能となる。
【００３６】
この実施の形態２では、信号光Ｓ１の入力端３側から、有効断面積Ａeffの大き光ファイバ１２、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２１、および有効断面積Ａeffの大きい光ファイバ１１を順次配置し、信号光パワーＰＳの最小値Ｐminをさらに高め、かつ各光ファイバ１２，２１，１１による非線形性限界パワーＰlim以内でラマン増幅を行うようにしているので、一層、信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【００３７】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、上述した実施の形態１の入力端３に、励起光Ｓ２を反射する反射器を設け、残留した励起光Ｓ２を有効利用するようにしている。
【００３８】
図５は、この発明の実施の形態３である光伝送路の構成を示す図である。図５において、この光伝送路Ｌ１２は、実施の形態１に示した光ファイバ１，２に対応する光ファイバ１３，２２に加え、入力端３に励起光Ｓ２を反射する反射器７を設けている。ただし、光ファイバ１３，２２の距離は、光ファイバ１，２の距離とは異なる。その他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００３９】
図３において、入力端３に設けられた反射器７は、合波器５から入力された励起光Ｓ２を再度光ファイバ２２側に反射出力し、残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用する。
【００４０】
ここで、図６を参照して、光伝送路Ｌ１２の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ２２の有効断面積Ａeffが小さいため、同時に励起光Ｓ２によってラマン増幅が有効に作用し、光ファイバ２２の区間（距離「０」〜距離「ｚ６」）内で信号光パワーＰＳが最小値Ｐminをとった後、信号光パワーＰＳは増大する。
【００４１】
特に、距離ｚ６〜ｚ７までの間は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１３が配置されるため、励起光源６から入力端３側に入力される励起光Ｓ２の減衰を小さくして、励起光Ｓ２を光ファイバ２２内に入力させることができるとともに、反射器７によって反射した励起光Ｓ２が用いられて、光ファイバ２２におけるラマン増幅率を低下させずにラマン増幅を行うことができる。
【００４２】
したがって、図６に示すように、距離「０」〜「ｚ７」の範囲におけるラマン増幅率は高くなり、結果的に最小値Ｐminが高くなり、信号光パワーＰＳが高い領域でラマン増幅されることになる。
【００４３】
その後、光ファイバ２から出力された信号光Ｓ１は、光ファイバ２２内によるラマン増幅率に比して小さい増幅率によって増幅されるが、光ファイバ１３の伝送損失ＰＬの損失率が低いため、結果的に増幅され、出力端４（距離ｚ７）における信号光パワーＰoutとして出力される。
【００４４】
この実施の形態３では、信号光Ｓ１の入力端３に反射器７を設け、残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用しているので、信号光パワーＰＳの最小値Ｐminがさらに高められ、結果的に信号光パワーＰＳの高い領域でラマン増幅がなされ、一層、信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【００４５】
実施の形態４．
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４では、上述した実施の形態２の光ファイバ１２と光ファイバ２１との間に、励起光Ｓ２を反射する反射器を設け、光ファイバ１２と光ファイバ２１との接合点において残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用するようにしている。
【００４６】
図７は、この発明の実施の形態４である光伝送路の構成を示す図である。図７において、この光伝送路Ｌ１３は、実施の形態２に示した光ファイバ１２，２１，１１に対応する光ファイバ１５，２３，１４に加え、光ファイバ１５と光ファイバ２３との間、反射光Ｓ２を反射する反射器８をさらに設けている。ただし、光ファイバ１５，２３，１４の距離は、光ファイバ１２，２１，１１距離とは異なる。その他の構成は、実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００４７】
図７において、光ファイバ１５と光ファイバ２３との間に設けられた反射器８は、合波器５から入力された励起光Ｓ２を再度光ファイバ２３側に反射出力し、残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用する。したがって、光ファイバ１５内には、励起光Ｓ２が入射せず、ラマン増幅は行われない。
【００４８】
ここで、図８を参照して、光伝送路Ｌ１３の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ１５の有効断面積Ａeffが大きいため、小さな損失率で信号光Ｓ１を、反射器８を介して光ファイバ２３に出力する。この光ファイバ２３に入力される位置（距離ｚ８）において、信号光パワーＰＳが最小値Ｐminとなることが好ましい。
【００４９】
その後、距離ｚ８〜ｚ９までの区間を形成する光ファイバ２３は、有効断面積Ａeffが小さいため、ラマン増幅が行われ、信号光パワーＰＳは、最小値Ｐminから増大する。この場合、反射器８から励起光Ｓ２が反射されてくるため、一層大きなラマン増幅が行われ、信号光パワーＰＳは大きく増大する。
【００５０】
その後、信号光Ｓ１は、距離ｚ９〜ｚ１０までの区間を形成する光ファイバ１４に入力される。光ファイバ１４の有効断面積Ａeffは大きいため、損失を小さくしつつ、ラマン増幅を行って高いレベルの領域で信号光パワーＰＳを徐々に増大し、最終的に信号光パワーＰoutをもつ信号光Ｓ１として出力端４から出力する。
【００５１】
なお、信号光パワーＰＳのレベルは、全区間（距離「０」〜「ｚ１０」）において、各光ファイバ１５，２３，１４による非線形性劣化を起こす非線形性限界パワーＰlim以下となるように増幅される。したがって、全区間における信号光パワーＰＳは、最小値Ｐmin以上であって非線形性限界パワーＰlim以下のレベルを保つことになる。ここで非線形性劣化は自己位相変調（ＳＰＭ）、交差位相変調（ＸＰＭ）４光波混合（ＦＷＭ）等の発生による伝送特性劣化を意味する。
【００５２】
この実施の形態４では、光ファイバ１５と光ファイバ２３との間に反射器８を設け、ラマン増幅の増幅率が大きい光ファイバ２３内において反射した励起光Ｓ２を有効利用するようにしているので、効率の良いラマン増幅補償を行うことができ、結果的に高い信号光パワーＰＳ領域においてラマン増幅され、一層、信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，１１〜１４，２１〜２３ 光ファイバ、３ 入力端、４ 出力端、５
合波器、６ 励起光源、７，８ 反射器、９ａ，９ｂ 光アンプ、Ｓ１ 信号光、Ｓ２ 励起光、Ｌ１０〜Ｌ１３ 光伝送路。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２種類以上の光ファイバを用いて光伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力される励起光を前記光伝送路に入力し、後方励起によって前記光伝送路を伝播する信号光をラマン増幅させて該信号光の伝送損失を補償する光伝送路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットをはじめとする様々なマルチメディアの普及に伴って、光通信に対する大容量化の要求が大きくなっている。この要求を満たすべく波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）通信方式が用いられるようになった。このＷＤＭ通信方式は、主にエルビウム添加ファイバ増幅器を用い、複数の波長を使用して伝送を行う方式である。このＷＤＭ通信方式では、１本の光ファイバを用いて複数の異なる波長の光信号を同時に伝送することから、新たな線路を敷設する必要がなく、ネットワークの伝送容量の飛躍的な増加をもたらすことを可能としている。
【０００３】
ところで、エルビウム添加ファイバ増幅器で増幅可能な帯域に比して光ファイバの低損失帯域の方が広いことから、エルビウム添加ファイバ増幅器の帯域外で動作する光増幅器、すなわちラマン増幅器への関心が高まっている。
【０００４】
ラマン増幅器は、エルビウムのような希土類イオンを媒体とした光増幅器がイオンのエネルギー準位によって利得波長帯が決まるのに対し、励起光の波長によって利得波長帯が決まるという特徴を持ち、励起光波長を選択することによって任意の波長帯を増幅することができる。
【０００５】
ラマン増幅では、光ファイバに強い励起光を入射すると、誘導ラマン散乱によって、励起光波長から約１００ｎｍ程度長波長側に利得が現れ、この励起された状態の光ファイバに、この利得を有する波長帯域の信号光を入射すると、この信号光が増幅されるというものである。したがって、ラマン増幅器を用いたＷＤＭ通信方式では、エルビウム添加ファイバ増幅器を用いた通信方式に比して、信号光のチャネル数をさらに増加させることができる。
【０００６】
図９は、ラマン増幅を用いた従来の光伝送路の構成を示す図である（特開２０００−１７４７０２号公報参照）。図９において、光ファイバ伝送路１００の入力端３から入力された信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffの大きい光ファイバ３１を伝播し、その後有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ３２を伝播し、さらに合波器５を透過した後、光ファイバ伝送路１００の出力端４から出力される。
【０００７】
励起光源６は、光ファイバ伝送路１００においてラマン増幅を行わせる励起光Ｓ２を出力する。励起光源６から出力された励起光Ｓ２は、光ファイバ伝送路１００の出力端４の近傍に配置された合波器５から、信号光Ｓ１の進行方向とは逆方向に入力され、すなわち後方励起によって信号光Ｓ１をラマン増幅する。
【０００８】
図１０は、図９に示した光ファイバ伝送路１００の入力端３からの距離に対する該光ファイバ伝送路１００上を伝播する信号光Ｓ１の信号光パワーＰＳの変化を示した図である。図９に示すように、入力端３における信号光パワーＰinは、その後光ファイバ伝送路１００上を伝播する距離の増加に伴い、光ファイバの伝送損失に従って低下し、最小の信号光パワーＰminとなった後、励起光Ｓ２によって、出力端４における信号光パワーＰoutまでラマン増幅される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで従来の光伝送路では、信号光Ｓ１の入力端３側に有効断面積の大きい光ファイバ３１を配置し、信号光Ｓ１の出力端４側に有効断面積の小さい光ファイバ３２を配置し、この有効断面積の小さい光ファイバ３２内で主としてラマン増幅を行っているが、ラマン増幅が効果的に行われる範囲は、信号光Ｓ１が伝送損失ＰＬに沿って、ある程度減少した範囲から行われるため、光ファイバ３２内の信号光パワーＰＳの最小値である信号光パワーＰminが小さくなり、この光ファイバ伝送路１００の通過後の信号強度対雑音強度比（ＯＳＮＲ）が劣化するという問題点があった。
【００１０】
ここで、ＯＳＮＲの劣化について説明すると、まずラマン増幅のラマン利得Ｇは、次式で定義される。すなわち、
Ｇ＝exp（ｇr／Ａeff・Ｐp／Ｋ・Ｌeff）
である。ただし、「Ｌeff」は、次式で定義される。すなわち、
Ｌeff＝（１−exp（−α・Ｌ））／α
である。なお、「Ｐp」は、光ファイバに入力される励起光電力［Ｗ］であり、「Ｌ」は、光ファイバ長［ｍ］であり、「ｇr」は、ラマン利得係数であって、１５５０ｎｍにおいて１．０×１０-13［ｍ／Ｗ］の値をもつ。また、「Ａeff」は、上述したように有効断面積であって、約５０［μｍ2］の値をもつ。また、「α」は、光ファイバの損失であり、０．４６０５［neper／ｍ］の値をもつ。さらに、「Ｋ」は、励起光の偏光状態を表す定数であって、１〜２程度の値をもつ。
【００１１】
上述したラマン利得Ｇは、一定の励起光電力Ｐpに対しては光ファイバの有効断面積Ａeffの大きさに反比例する。すなわち、光ファイバの有効断面積Ａeffを小さくすることによって、ラマン利得Ｇは大きくなる。このため、通常、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバに対して、励起光源６からの励起光Ｓ２を入力してラマン増幅を行う。
【００１２】
一方、有効断面積Ａeffが小さくなるに従って、光ファイバの損失αは大きくなり、結果としてラマン増幅が効果的に生じる範囲Ｌeffが短くなる。これによって、光ファイバ内を伝播した信号光のレベルが小さくなってからラマン増幅が行われることがわかる。この小さい信号光のレベルをラマン増幅するため、結果としてＯＳＮＲが劣化することになる。
【００１３】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、光ファイバ伝送路からラマン増幅出力される信号光のＯＳＮＲの劣化を小さくすることができる光伝送路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明では、複数の光ファイバを用いて光ファイバ伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力された励起光を前記光ファイバ伝送路に入力し、信号光の伝搬方向と逆方向に前記励起光を伝搬させる後方励起により、前記光ファイバ伝送路を伝播する前記信号光をラマン増幅させて前記信号光の伝送損失を補償する光伝送路において、前記光ファイバ伝送路を形成する複数の光ファイバが、前記信号光の伝搬方向の順に、非線形性劣化を起こす信号光パワーである第１の非線形性限界パワーをもつ第１の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さい第２の非線形性限界パワーをもつ第２の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さく第２の非線形性限界パワーより大きい第３の非線形性限界パワーをもつ第３の光ファイバとなるように構成され、各第１〜第３の非線形性限界パワーを越えない範囲でラマン増幅が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、最小値Ｐminの低下を抑え、非線形性限界パワーＰlimに極めて近づけた増幅を行うことが可能となり、信号光のＯＳＮＲを改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、この発明の実施の形態１である光伝送路の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図３】図３は、この発明の実施の形態２である光伝送路の構成を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図５】図５は、この発明の実施の形態３である光伝送路の構成を示す図である。
【図６】図６は、図５に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図７】図７は、この発明の実施の形態４である光伝送路の構成を示す図である。
【図８】図８は、図７に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【図９】図９は、従来の光伝送路の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示した光伝送路の距離に対する信号光の出力光パワーの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光伝送路の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である光伝送路の構成を示す図である。図１において、光伝送路Ｌ１０は、光伝送路Ｌ１０の信号光Ｓ１の入力端３に光アンプ９ａが接続されるとともに、光伝送路Ｌ１０の信号光Ｓ１の出力端４に光アンプ９ｂが接続され、長距離光伝送を可能にしている。
【００１９】
光伝送Ｌ１０の入力端３から入力された信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ２に入力される。さらに、光ファイバ２内を伝播した信号光Ｓ１は、さらに有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１を伝播し、合波器５を透過して出力端４から出力される。
【００２０】
合波器５には、励起光源６から出力された励起光Ｓ２が入力され、信号光Ｓ１の伝播方向とは逆方向に、光ファイバ１内に出力される。これによって、光ファイバ１，２内を伝播する信号光Ｓ１は、励起光Ｓ２によってラマン増幅される。
【００２１】
すなわち、信号光Ｓ１の入力端３側には、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ２が配置され、信号光Ｓ１の出力端４近傍の合波器５側には、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１が配置される。
【００２２】
ここで、図２を参照して、光伝送路Ｌ１０の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ２の有効断面積Ａeffが小さいため、同時に励起光Ｓ２によってラマン増幅が有効に作用し、光ファイバ２の区間（距離「０」〜距離「ｚ１」）内で信号光パワーＰＳが最小値Ｐminをとった後、信号光パワーＰＳは増大する。
【００２３】
特に、距離ｚ１〜ｚ２までの間は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１が配置されるため、励起光源６から入力端３側に入力される励起光Ｓ２の減衰を小さくして、励起光Ｓ２を光ファイバ２内に入力させることができ、光ファイバ２におけるラマン増幅率を低下させずにラマン増幅を行うことができる。
【００２４】
その後、光ファイバ２から出力された信号光Ｓ１は、光ファイバ２内によるラマン増幅率に比して小さい増幅率によって増幅されるが、光ファイバ１の伝送損失ＰＬの損失率が低いため、結果的に増幅され、出力端４（距離ｚ２）における信号光パワーＰoutとして出力される。なお、合波器５と出力端４とは、物理的に離隔されているが、それぞれ近傍に配置されるため、合波器５と出力端４との間の距離は無視している。
【００２５】
この実施の形態１では、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２を信号光Ｓ１の入力端３側に配置し、有効断面積Ａeffの大きい光ファイバ１を信号光Ｓ１の出力端４側に配置することによって、励起光Ｓ２のレベルが光ファイバ２においてもラマン増幅が行われるに十分なレベルとなるように光ファイバ１，２上に分布させ、信号光パワーＰＳの最小値Ｐminを高めて、信号光パワーＰＳのレベルが高い領域でラマン増幅できるようにしているので、出力端４における信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【００２６】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２では、上述した実施の形態１の入力端３側に、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバをさらに接続するようにしている。
【００２７】
図３は、この発明の実施の形態２である光伝送路の構成を示す図である。図３において、この光伝送路Ｌ１１は、実施の形態１に示した光ファイバ１，２に対応する光ファイバ１１，２１に加え、入力端３と光ファイバ２１との間に、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２をさらに設けている。ただし、光ファイバ１１，２１の距離は、光ファイバ１，２の距離とは異なる。また、この実施の形態２では、光ファイバ１２の有効断面積Ａeffを、光ファイバ１１の有効断面積Ａeffと同じにしているが、各光ファイバ１１，２１の距離関係などをもとに、異なる値を設定してもよい。その他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００２８】
図３において、入力端３から入力された信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２に入力される。さらに、光ファイバ１２内を伝播した信号光Ｓ１は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ２１、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ１１を順次伝播し、合波器５を透過して出力端４から出力される。
【００２９】
合波器５には、励起光源６から出力された励起光Ｓ２が入力され、信号光Ｓ１の伝播方向とは逆方向に、光ファイバ１１内に出力される。これによって、光ファイバ１２，２１，１１内を伝播する信号光Ｓ１は、励起光Ｓ２によってラマン増幅される。
【００３０】
すなわち、信号光Ｓ１の入力端３側および出力端４近傍の合波器５側には、それぞれ有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２，１１が配置され、光ファイバ１２と光ファイバ１１との間に、有効断面積Ａeffが小さい光ファイバ２１が配置される。
【００３１】
ここで、図４を参照して、光伝送路Ｌ１１の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ１２の有効断面積Ａeffが大きいため、信号光Ｓ１のレベル低下は少ない。この光ファイバ１２の範囲（距離「０」〜「ｚ３」）では、ラマン増幅率は小さいものの、信号光Ｓ１のラマン増幅は行われる。
【００３２】
さらに、距離ｚ３〜ｚ４の範囲では、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２１が配置され、信号光Ｓ１の損失は大きいが、大きなラマン増幅が行われる。したがって、信号光パワーＰＳは、この距離ｚ３〜ｚ４の範囲に入って最小値Ｐminとなり、その後ラマン増幅によって増幅される。
【００３３】
特に、距離ｚ４〜ｚ５までの間は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１１が配置されるため、励起光源６から入力端３側に入力される励起光Ｓ２の減衰を小さくして、励起光Ｓ２を光ファイバ２１内に入力させることができ、光ファイバ２１におけるラマン増幅率を低下させずにラマン増幅を行うことができる。
【００３４】
その後、光ファイバ２１から出力された信号光Ｓ１は、光ファイバ２１内によるラマン増幅率に比して小さい増幅率によって増幅されるが、光ファイバ１１の伝送損失ＰＬの損失率が低いため、結果的に増幅され、出力端４（距離ｚ５）における信号光パワーＰoutとして出力される。なお、合波器５と出力端４とは、物理的に離隔されているが、それぞれ近傍に配置されるため、合波器５と出力端４との間の距離は無視している。
【００３５】
なお、信号光パワーＰＳのレベルは、全区間（距離「０」〜「ｚ５」）において、各光ファイバ１２，２１，１１による非線形性劣化を起こす非線形性限界パワーＰlim以下となるように増幅される。したがって、全区間における信号光パワーＰＳは、最小値Ｐmin以上であって非線形性限界パワーＰlim以下のレベルを保つことになる。この場合、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１２を入力端３側に配置しているので、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２１内では、最小値Ｐminの低下を抑え、非線形性限界パワーＰlimに極めて近づけた増幅を行うことが可能となる。
【００３６】
この実施の形態２では、信号光Ｓ１の入力端３側から、有効断面積Ａeffの大き光ファイバ１２、有効断面積Ａeffの小さい光ファイバ２１、および有効断面積Ａeffの大きい光ファイバ１１を順次配置し、信号光パワーＰＳの最小値Ｐminをさらに高め、かつ各光ファイバ１２，２１，１１による非線形性限界パワーＰlim以内でラマン増幅を行うようにしているので、一層、信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【００３７】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、上述した実施の形態１の入力端３に、励起光Ｓ２を反射する反射器を設け、残留した励起光Ｓ２を有効利用するようにしている。
【００３８】
図５は、この発明の実施の形態３である光伝送路の構成を示す図である。図５において、この光伝送路Ｌ１２は、実施の形態１に示した光ファイバ１，２に対応する光ファイバ１３，２２に加え、入力端３に励起光Ｓ２を反射する反射器７を設けている。ただし、光ファイバ１３，２２の距離は、光ファイバ１，２の距離とは異なる。その他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００３９】
図３において、入力端３に設けられた反射器７は、合波器５から入力された励起光Ｓ２を再度光ファイバ２２側に反射出力し、残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用する。
【００４０】
ここで、図６を参照して、光伝送路Ｌ１２の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ２２の有効断面積Ａeffが小さいため、同時に励起光Ｓ２によってラマン増幅が有効に作用し、光ファイバ２２の区間（距離「０」〜距離「ｚ６」）内で信号光パワーＰＳが最小値Ｐminをとった後、信号光パワーＰＳは増大する。
【００４１】
特に、距離ｚ６〜ｚ７までの間は、有効断面積Ａeffが大きい光ファイバ１３が配置されるため、励起光源６から入力端３側に入力される励起光Ｓ２の減衰を小さくして、励起光Ｓ２を光ファイバ２２内に入力させることができるとともに、反射器７によって反射した励起光Ｓ２が用いられて、光ファイバ２２におけるラマン増幅率を低下させずにラマン増幅を行うことができる。
【００４２】
したがって、図６に示すように、距離「０」〜「ｚ７」の範囲におけるラマン増幅率は高くなり、結果的に最小値Ｐminが高くなり、信号光パワーＰＳが高い領域でラマン増幅されることになる。
【００４３】
その後、光ファイバ２から出力された信号光Ｓ１は、光ファイバ２２内によるラマン増幅率に比して小さい増幅率によって増幅されるが、光ファイバ１３の伝送損失ＰＬの損失率が低いため、結果的に増幅され、出力端４（距離ｚ７）における信号光パワーＰoutとして出力される。
【００４４】
この実施の形態３では、信号光Ｓ１の入力端３に反射器７を設け、残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用しているので、信号光パワーＰＳの最小値Ｐminがさらに高められ、結果的に信号光パワーＰＳの高い領域でラマン増幅がなされ、一層、信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【００４５】
実施の形態４．
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４では、上述した実施の形態２の光ファイバ１２と光ファイバ２１との間に、励起光Ｓ２を反射する反射器を設け、光ファイバ１２と光ファイバ２１との接合点において残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用するようにしている。
【００４６】
図７は、この発明の実施の形態４である光伝送路の構成を示す図である。図７において、この光伝送路Ｌ１３は、実施の形態２に示した光ファイバ１２，２１，１１に対応する光ファイバ１５，２３，１４に加え、光ファイバ１５と光ファイバ２３との間、反射光Ｓ２を反射する反射器８をさらに設けている。ただし、光ファイバ１５，２３，１４の距離は、光ファイバ１２，２１，１１距離とは異なる。その他の構成は、実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００４７】
図７において、光ファイバ１５と光ファイバ２３との間に設けられた反射器８は、合波器５から入力された励起光Ｓ２を再度光ファイバ２３側に反射出力し、残留した励起光Ｓ２をラマン増幅に有効利用する。したがって、光ファイバ１５内には、励起光Ｓ２が入射せず、ラマン増幅は行われない。
【００４８】
ここで、図８を参照して、光伝送路Ｌ１３の距離に対する信号光Ｓ１の出力光パワーＰＳの変化について説明する。入力端３に入力された信号光Ｓ１の信号光パワーＰinは、信号光Ｓ１の伝播とともに、伝送損失ＰＬによってレベルが低下していくが、光ファイバ１５の有効断面積Ａeffが大きいため、小さな損失率で信号光Ｓ１を、反射器８を介して光ファイバ２３に出力する。この光ファイバ２３に入力される位置（距離ｚ８）において、信号光パワーＰＳが最小値Ｐminとなることが好ましい。
【００４９】
その後、距離ｚ８〜ｚ９までの区間を形成する光ファイバ２３は、有効断面積Ａeffが小さいため、ラマン増幅が行われ、信号光パワーＰＳは、最小値Ｐminから増大する。この場合、反射器８から励起光Ｓ２が反射されてくるため、一層大きなラマン増幅が行われ、信号光パワーＰＳは大きく増大する。
【００５０】
その後、信号光Ｓ１は、距離ｚ９〜ｚ１０までの区間を形成する光ファイバ１４に入力される。光ファイバ１４の有効断面積Ａeffは大きいため、損失を小さくしつつ、ラマン増幅を行って高いレベルの領域で信号光パワーＰＳを徐々に増大し、最終的に信号光パワーＰoutをもつ信号光Ｓ１として出力端４から出力する。
【００５１】
なお、信号光パワーＰＳのレベルは、全区間（距離「０」〜「ｚ１０」）において、各光ファイバ１５，２３，１４による非線形性劣化を起こす非線形性限界パワーＰlim以下となるように増幅される。したがって、全区間における信号光パワーＰＳは、最小値Ｐmin以上であって非線形性限界パワーＰlim以下のレベルを保つことになる。ここで非線形性劣化は自己位相変調（ＳＰＭ）、交差位相変調（ＸＰＭ）４光波混合（ＦＷＭ）等の発生による伝送特性劣化を意味する。
【００５２】
この実施の形態４では、光ファイバ１５と光ファイバ２３との間に反射器８を設け、ラマン増幅の増幅率が大きい光ファイバ２３内において反射した励起光Ｓ２を有効利用するようにしているので、効率の良いラマン増幅補償を行うことができ、結果的に高い信号光パワーＰＳ領域においてラマン増幅され、一層、信号光Ｓ１のＯＳＮＲを改善することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，１１〜１４，２１〜２３ 光ファイバ、３ 入力端、４ 出力端、５
合波器、６ 励起光源、７，８ 反射器、９ａ，９ｂ 光アンプ、Ｓ１ 信号光、Ｓ２ 励起光、Ｌ１０〜Ｌ１３ 光伝送路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバを用いて光ファイバ伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力された励起光を前記光ファイバ伝送路に入力し、信号光の伝搬方向と逆方向に前記励起光を伝搬させる後方励起により、前記光ファイバ伝送路を伝播する前記信号光をラマン増幅させて前記信号光の伝送損失を補償する光伝送路において、
前記光ファイバ伝送路を形成する複数の光ファイバが、前記信号光の伝搬方向の順に、非線形性劣化を起こす信号光パワーである第１の非線形性限界パワーをもつ第１の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さい第２の非線形性限界パワーをもつ第２の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さく第２の非線形性限界パワーより大きい第３の非線形性限界パワーをもつ第３の光ファイバとなるように構成され、
各第１〜第３の非線形性限界パワーを越えない範囲でラマン増幅が行われることを特徴とする光伝送路。
【請求項２】
第１の光ファイバと第２の光ファイバとの間に、前記励起光を反射する反射器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光伝送路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光伝送路間に光増幅器を接続したことを特徴とする光伝送路。
【請求項１】
複数の光ファイバを用いて光ファイバ伝送路を形成し、ラマン増幅用の励起光源から出力された励起光を前記光ファイバ伝送路に入力し、信号光の伝搬方向と逆方向に前記励起光を伝搬させる後方励起により、前記光ファイバ伝送路を伝播する前記信号光をラマン増幅させて前記信号光の伝送損失を補償する光伝送路において、
前記光ファイバ伝送路を形成する複数の光ファイバが、前記信号光の伝搬方向の順に、非線形性劣化を起こす信号光パワーである第１の非線形性限界パワーをもつ第１の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さい第２の非線形性限界パワーをもつ第２の光ファイバ、第１の非線形性限界パワーより小さく第２の非線形性限界パワーより大きい第３の非線形性限界パワーをもつ第３の光ファイバとなるように構成され、
各第１〜第３の非線形性限界パワーを越えない範囲でラマン増幅が行われることを特徴とする光伝送路。
【請求項２】
第１の光ファイバと第２の光ファイバとの間に、前記励起光を反射する反射器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光伝送路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光伝送路間に光増幅器を接続したことを特徴とする光伝送路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１４６０１１（Ｐ２０１０−１４６０１１Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７４６３（Ｐ２００９−２９７４６３）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【分割の表示】特願２００１−７１８（Ｐ２００１−７１８）の分割
【原出願日】平成１３年１月５日（２００１．１．５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【分割の表示】特願２００１−７１８（Ｐ２００１−７１８）の分割
【原出願日】平成１３年１月５日（２００１．１．５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]