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JP3421610B2 - Fiber Raman amplifier and optical fiber communication system using the same - Google Patents
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JP3421610B2 - Fiber Raman amplifier and optical fiber communication system using the same - Google Patents

Fiber Raman amplifier and optical fiber communication system using the same

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JP3421610B2
JP3421610B2 JP13813399A JP13813399A JP3421610B2 JP 3421610 B2 JP3421610 B2 JP 3421610B2 JP 13813399 A JP13813399 A JP 13813399A JP 13813399 A JP13813399 A JP 13813399A JP 3421610 B2 JP3421610 B2 JP 3421610B2
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laser diode
optical fiber
raman
pumping light
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浩次 増田
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NTT Inc USA
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信シ
ステム及び光信号処理システムに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical fiber communication system and an optical signal processing system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術に係るファイバラマン増幅器
(以降、簡単のため「ラマン増幅器」と呼ぶ)の基本構
成を図13に示す。前記ラマン増幅器は、図13に示す
ように、利得媒質としての光ファイバ1、レーザダイオ
ード(LD)励起光源2、及び信号光と励起光を合波す
る波長合波器3からなる。前記レーザダイオード励起光
源2からの励起光は、前記波長合波器3を用いて前記光
ファイバ1に、信号光伝搬方向に対して後方向から入射
している。同様にして、前方向から入射させる場合もあ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows a basic configuration of a fiber Raman amplifier (hereinafter referred to as "Raman amplifier" for simplicity) according to a conventional technology. As shown in FIG. 13, the Raman amplifier includes an optical fiber 1 as a gain medium, a laser diode (LD) pumping light source 2, and a wavelength multiplexer 3 that multiplexes signal light and pumping light. The pumping light from the laser diode pumping light source 2 is incident on the optical fiber 1 from the rear direction with respect to the signal light propagation direction by using the wavelength multiplexer 3. Similarly, it may be incident from the front direction.

【0003】前記レーザダイオード励起光源2は、レー
ザダイオード(LD)2aと直流電源2bとからなり、
定電流駆動されている。従って、前記光ファイバ1は、
一定の励起光パワーで励起されている。前記レーザダイ
オード2aは、ファブリーぺロー型の高出力レーザダイ
オードであり、多モード発振している。図13のラマン
増幅器から出射する励起光のスペクトルを図14に示
す。ファブリーペロー型レーザダイオードの特徴とし
て、図14(a),(b),(c)に示すような、多モ
ード発振をしており、モード間の波長間隔は、通常1〜
2nm程度である。
The laser diode excitation light source 2 comprises a laser diode (LD) 2a and a DC power source 2b,
It is driven with a constant current. Therefore, the optical fiber 1 is
It is excited with a constant pump light power. The laser diode 2a is a Fabry-Perot type high-power laser diode, and oscillates in multiple modes. FIG. 14 shows the spectrum of the excitation light emitted from the Raman amplifier shown in FIG. A feature of the Fabry-Perot type laser diode is that it oscillates in multiple modes as shown in FIGS. 14 (a), (b), and (c), and the wavelength spacing between modes is usually 1 to
It is about 2 nm.

【0004】この多モード発振のスペクトル形状は、温
度・駆動電流・内部光反射等の原因で敏感に変化し、一
般に、温度・駆動電流を一定制御しても、時間変動を示
す。図14(c)のように、励起光スペクトルが狭窄化
することもある。図14(a),(b),(c)は、そ
のスペクトル時間変動の様子を示す。これら励起光スペ
クトルに対するラマン利得を、図14(a),(b)に
対して図15に、図14(c)に対して図16に示す。
前記ラマン利得は、光ファイバ中での信号光利得であ
る。ラマン利得は、励起光パワーが一定であれば、一般
に波長差が一定の信号光波長に対して一定になる。
The spectrum shape of this multimode oscillation sensitively changes due to factors such as temperature, drive current, internal light reflection, etc. In general, even if the temperature and drive current are controlled to be constant, they exhibit time fluctuations. As shown in FIG. 14C, the excitation light spectrum may be narrowed. 14 (a), (b), and (c) show how the spectral time changes. The Raman gains for these pumping light spectra are shown in FIG. 15 for FIGS. 14A and 14B, and in FIG. 16 for FIG. 14C.
The Raman gain is the signal light gain in the optical fiber. If the pumping light power is constant, the Raman gain is generally constant with respect to the signal light wavelength with a constant wavelength difference.

【0005】従って、図14(a),(b)に対するラ
マン利得スペクトルは、図15(a),(b)に示すよ
うに時間変動を示す。また、図14(c)の励起光スペ
クトルに対するラマン利得スペクトルは、励起光スペク
トルの狭窄化のため、一般に、利得の長波長域にリップ
ルが現われる。以上のように、従来技術は、ラマン利得
スペクトルが時間変動する、ラマン利得スペクトルを前
記スペクトル変動量により細かく制御できないという欠
点を有している。
Therefore, the Raman gain spectra for FIGS. 14 (a) and 14 (b) show time fluctuations as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b). Further, in the Raman gain spectrum for the pumping light spectrum of FIG. 14C, ripples generally appear in the long wavelength region of gain due to the narrowing of the pumping light spectrum. As described above, the conventional technique has a drawback that the Raman gain spectrum varies with time, and the Raman gain spectrum cannot be finely controlled by the spectrum variation amount.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
した従来の技術の欠点を解決したラマン増幅器を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a Raman amplifier which solves the above-mentioned drawbacks of the prior art.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のラマン増幅器に
係る第1の基本構成を図1に示す。前記ラマン増幅器
は、利得媒質としての光ファイバ1、レーザダイオード
(LD)励起光源2、及び信号光と励起光の波長合波器
3からなる。前記レーザダイオード励起光源2からの励
起光は、前記波長合波器3を用いて前記光ファイバ1
に、信号光伝搬方向に対して後方向から入射している。
同様にして、前方向から入射させる場合もある。
FIG. 1 shows a first basic structure of a Raman amplifier according to the present invention. The Raman amplifier includes an optical fiber 1 as a gain medium, a laser diode (LD) pumping light source 2, and a wavelength multiplexer 3 for the signal light and the pumping light. The pumping light from the laser diode pumping light source 2 is sent to the optical fiber 1 using the wavelength multiplexer 3.
In addition, the light is incident from the rear side with respect to the signal light propagation direction.
Similarly, it may be incident from the front direction.

【0008】前記レーザダイオード励起光源2は、レー
ザダイオード2a、直流電源2b、交流電源2c及び直
流電流と交流電流の電流結合器(例えばバイアスティ
ー)2dからなる。交流電流の波形は、正弦波やパルス
である。前記レーザダイオード2aは、ファブリーペロ
ー型の高出力レーザダイオードであり、直流に交流が重
畳された電流で駆動されており、その時間平均値は直流
電流値である。励起光パワーは、その重畳電流の時間変
動に対応して時間変動している。前記交流電流の交流周
波数は、ラマン利得の応答遮断周波数(F. Forghieri e
t al ., Tech, Digest of Optical Fiber Communicatio
ns Conference, FC6, pp. 294-295,1994)より十分高い
周波数に設定している。
The laser diode pumping light source 2 comprises a laser diode 2a, a direct current power source 2b, an alternating current power source 2c, and a current coupler (for example, bias tee) 2d for direct current and alternating current. The waveform of the alternating current is a sine wave or a pulse. The laser diode 2a is a Fabry-Perot type high-power laser diode, is driven by a current in which alternating current is superimposed on direct current, and its time average value is a direct current value. The pumping light power fluctuates with time corresponding to the time fluctuation of the superimposed current. The AC frequency of the AC current is the response cutoff frequency of the Raman gain (F. Forghieri e
t al., Tech, Digest of Optical Fiber Communicatio
ns Conference, FC6, pp. 294-295, 1994).

【0009】従って、励起光パワーが時間変動していて
も、ラマン利得は時間変動せず一定である。図2に、ラ
マン利得の周波数応答特性を示した。励起光パワーの変
調周波数(前記応答遮断周波数を1とした相対値)とラ
マン利得の変調成分(相対値)の関係を示している。図
2において、励起光パワーの変動周波数が前記応答遮断
周波数より十分高い(例えば、相対値が100)とき、
ラマン利得の変調成分は十分小さい(相対値が0.0
1)。
Therefore, even if the pumping light power fluctuates with time, the Raman gain is constant without fluctuating with time. FIG. 2 shows the frequency response characteristic of Raman gain. The relationship between the modulation frequency of pumping light power (relative value with the response cutoff frequency as 1) and the modulation component of Raman gain (relative value) is shown. In FIG. 2, when the fluctuation frequency of the pumping light power is sufficiently higher than the response cutoff frequency (for example, the relative value is 100),
The modulation component of Raman gain is sufficiently small (relative value is 0.0
1).

【0010】図3に、励起光パワー及びラマン利得の時
間変動特性を示した。同図で、細線が示す励起光パワー
の変動周期(f1)は、太線が示す励起光パワーの変動
周期(f0)の5分の1であり、f0は前記応答遮断周波
数近傍の値を有する。細線が示すラマン利得の変動幅
は、太線が示すラマン利得の変動幅の5分の1程度にな
っている。前記光ファイバ1の長さは、集中増幅型のラ
マン増幅器の場合で約100mから約1km、分布増幅
型のラマン増幅器の場合で約10kmから約100km
である。ラマン利得の応答遮断周波数は、約1kHzか
ら約100kHzである。
FIG. 3 shows the time variation characteristics of the pumping light power and Raman gain. In the figure, the fluctuation period (f 1 ) of the excitation light power indicated by the thin line is one fifth of the fluctuation period (f 0 ) of the excitation light power indicated by the thick line, and f 0 is a value near the response cutoff frequency. Have. The fluctuation range of the Raman gain indicated by the thin line is about one fifth of the fluctuation range of the Raman gain indicated by the thick line. The length of the optical fiber 1 is about 100 m to about 1 km in the case of a concentrated amplification type Raman amplifier, and about 10 km to about 100 km in the case of a distributed amplification type Raman amplifier.
Is. The response cutoff frequency of Raman gain is about 1 kHz to about 100 kHz.

【0011】本発明のラマン増幅器の第2の基本構成を
図6に示す。前記ラマン増幅器は、利得媒質としての光
ファイバ1、2つのレーザダイオード(LD)励起光源
4,5、その2つの励起光源4,5からの励起光を偏波
領域で合波する偏波合波器6、及び信号光と励起光の波
長合波器3からなる。前記励起光源4,5からの励起光
は、前記波長合波器3を用いて前記光ファイバ1に、信
号光伝搬方向に対して逆方向から入射している。同様に
して、前方向から入射させる場合もある。前記それぞれ
のレーザダイオード励起光源4,5は、レーザダイオー
ド(LD)4a,5a、直流電源4b,5b、交流電源
4c,5c及び直流電流と交流電流の電流結合器4d,
5d(例えばバイアスティー)からなる。交流電流の波
形は、正弦波やパルスである。
A second basic configuration of the Raman amplifier of the present invention is shown in FIG. The Raman amplifier is an optical fiber 1 serving as a gain medium, two laser diode (LD) pumping light sources 4,5, and polarization multiplexing that combines pumping lights from the two pumping light sources 4,5 in a polarization region. And a wavelength multiplexer 3 for the signal light and the pumping light. The pumping light from the pumping light sources 4 and 5 is incident on the optical fiber 1 from the direction opposite to the signal light propagation direction using the wavelength multiplexer 3. Similarly, it may be incident from the front direction. Each of the laser diode pumping light sources 4 and 5 includes a laser diode (LD) 4a, 5a, a DC power supply 4b, 5b, an AC power supply 4c, 5c, and a current combiner 4d for a DC current and an AC current.
5d (for example, bias tee). The waveform of the alternating current is a sine wave or a pulse.

【0012】前記レーザダイオード4a,5aは、ファ
ブリーペロー型の高出力レーザダイオードであり、直流
に交流が重畳された電流で駆動されており、その時間平
均値は直流電流値である。レーザダイオード励起光源4
とレーザダイオード励起光源5の交流電流の位相は、位
相調整器7を用いて180度ずらしてある(いわゆる逆
相)。レーザダイオード励起光源4とレーザダイオード
励起光源5からの励起光パワーは、それぞれの重畳電流
の時間変動に対応して時間変動しており、位相は180
度ずれている。
Each of the laser diodes 4a and 5a is a Fabry-Perot type high power laser diode, and is driven by a current in which an alternating current is superimposed on a direct current, and its time average value is a direct current value. Laser diode excitation light source 4
The phase of the alternating current of the laser diode excitation light source 5 is shifted by 180 degrees by using the phase adjuster 7 (so-called reverse phase). The pumping light powers from the laser diode pumping light source 4 and the laser diode pumping light source 5 are time-varying corresponding to the time fluctuations of the respective superimposed currents, and the phase is 180
Deviated.

【0013】従って、2つの励起光の総合パワーは、時
間に依存せず一定になっている。図7に、レーザダイオ
ード励起光源4とレーザダイオード励起光源5の駆動電
流の時間依存性及びレーザダイオード励起光源4とレー
ザダイオード励起光源5の励起光パワーと総合パワーの
時間依存性を示した。上記の本発明のラマン増幅器に係
る第1の基本構成と第2の基本構成を比較すると、以下
の特徴がある。
Therefore, the total power of the two pumping lights is constant regardless of time. FIG. 7 shows the time dependence of the drive currents of the laser diode pumping light source 4 and the laser diode pumping light source 5, and the time dependence of the pumping light power and the total power of the laser diode pumping light source 4 and the laser diode pumping light source 5. Comparing the first basic configuration and the second basic configuration according to the Raman amplifier of the present invention described above, there are the following features.

【0014】第2の基本構成は、励起光源が2個以上の
場合に限り構成可能であるが、励起光スペクトルを多モ
ードで安定化させるための交流電流の周波数及び振幅に
関する制限はない。一方、第1の基本構成は、励起光源
が1個で実現可能であるが、交流電流の周波数を前記ラ
マン利得の応答遮断周波数より十分大きく設定するとい
う制約を有する。図1及び図6のラマン増幅器から出射
する励起光のスペクトルを図4に示す。
The second basic construction can be constructed only when there are two or more pumping light sources, but there is no limitation on the frequency and amplitude of the alternating current for stabilizing the pumping light spectrum in multiple modes. On the other hand, the first basic configuration can be realized with one pump light source, but has a restriction that the frequency of the alternating current is set sufficiently higher than the response cutoff frequency of the Raman gain. FIG. 4 shows the spectrum of the excitation light emitted from the Raman amplifiers of FIGS. 1 and 6.

【0015】重畳された交流電流によって、多モードで
安定したスペクトルを示しており、モード間の波長間隔
は、通常1〜2nm程度である。この多モード発振のス
ペクトル形状は、一般に、温度・駆動電流を一定制御し
ていれば安定であり、時間変動を示さない。また、従来
技術の図14(c)のように、励起光スペクトルが狭窄
化することはない。
Due to the superimposed alternating current, a stable spectrum is shown in multiple modes, and the wavelength interval between the modes is usually about 1 to 2 nm. The spectrum shape of this multi-mode oscillation is generally stable and does not show time fluctuation if the temperature and drive current are controlled to be constant. Moreover, the excitation light spectrum is not narrowed as in the case of the conventional technique shown in FIG.

【0016】図4の励起光スペクトルに対するラマン利
得スペクトルを図5に示す。時間変動及び利得スペクト
ルリップルのないラマン利得スペクトルが得られてい
る。また、前記レーザダイオードの温度或いは駆動電流
を変化させたとき、前記励起光のスペクトル形状はその
ままで、波長重心がシフトする。従って、温度或いは駆
動電流を変えることにより、ラマン利得の波長域を細か
く変化させることができる。上記のように、本発明によ
り、ラマン利得の時間変動がなく、利得スペクトルの制
御性が良いラマン増幅器が得られる。
A Raman gain spectrum for the pumping light spectrum of FIG. 4 is shown in FIG. A Raman gain spectrum without time fluctuation and gain spectrum ripple is obtained. Further, when the temperature or drive current of the laser diode is changed, the spectral shape of the excitation light remains unchanged, and the wavelength centroid shifts. Therefore, the wavelength range of Raman gain can be finely changed by changing the temperature or the drive current. As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a Raman amplifier which has no Raman gain variation with time and has a good gain spectrum controllability.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。 〔第1実施例〕図8は、光ファイバ通信システムに適用
された、本発明の第1実施例を示している。伝送ファイ
バ101をラマン増幅の利得媒質として用いた分布増幅
の場合である。前記伝送ファイバ101は、80kmの
分散シフトファイバである。励起光の中心波長は1.4
8μm、信号光の中心波長は1.57μmである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 8 shows a first embodiment of the present invention applied to an optical fiber communication system. This is the case of distributed amplification using the transmission fiber 101 as a gain medium for Raman amplification. The transmission fiber 101 is an 80 km dispersion-shifted fiber. The central wavelength of the excitation light is 1.4
The center wavelength of the signal light is 8 μm and the wavelength is 1.57 μm.

【0018】2個の励起光源104,105を用いてお
り、各励起光源104,105はそれぞれレーザダイオ
ードを有している。二つの励起光源104,105は、
同じ構成を有しているので、簡単のため、一方の励起光
源105の内部構成は、図8において省略している。励
起光源104,105から出射した単一偏波の励起光
は、偏波合波器106を用いて合波され、その偏波合波
された励起光は、波長合波器103を用いて、信号光と
合波されている。
Two pump light sources 104 and 105 are used, and each pump light source 104 and 105 has a laser diode. The two pump light sources 104 and 105 are
Since they have the same configuration, the internal configuration of one pumping light source 105 is omitted in FIG. 8 for simplicity. The single-polarized pump light emitted from the pump light sources 104 and 105 is multiplexed by using the polarization multiplexer 106, and the polarization-multiplexed pump light is generated by using the wavelength multiplexer 103. It is multiplexed with the signal light.

【0019】伝送ファイバ101の信号光損失(約20
dB)を補うため、エルビウム添加ファイバ増幅器(E
DFA)108を、前記ラマン増幅器の後段に設置して
いる。エルビウム添加ファイバ増幅器108の利得は約
10dBである。励起光源104,105における直流
電流は500mA、交流電流は100mAである。レー
ザダイオード駆動電流の変調度は、約20%である。
Signal light loss of the transmission fiber 101 (about 20
erbium-doped fiber amplifier (E
DFA) 108 is installed after the Raman amplifier. The gain of the erbium-doped fiber amplifier 108 is about 10 dB. The direct current in the excitation light sources 104 and 105 is 500 mA, and the alternating current is 100 mA. The modulation factor of the laser diode drive current is about 20%.

【0020】ラマン利得の周波数応答遮断周波数は約1
0kHz、交流電流の周波数は約1MHzである。励起
光源104,105からの出射励起光パワーはそれぞれ
約120mW、伝送ファイバ101ヘの入力励起光パワ
ーは約200mWである。本実施例におけるラマン利得
スペクトルを図9に示す。光強度の中心波長は1.48
μm、半値幅は約10nmである。
The Raman gain frequency response cutoff frequency is about 1.
The frequency of 0 kHz and the alternating current is about 1 MHz. The pumping light power emitted from the pumping light sources 104 and 105 is about 120 mW, and the input pumping light power to the transmission fiber 101 is about 200 mW. The Raman gain spectrum in this example is shown in FIG. Central wavelength of light intensity is 1.48
μm, full width at half maximum is about 10 nm.

【0021】本実施例におけるラマン利得スペクトルを
図10に示す。平坦利得の中心周波数は約1.57μ
m、平坦利得値は約10dBである。ラマン利得の時間
変動は、0.1dB以下である。上記のように、励起光
スペクトルが安定しているため、ラマン利得スペクトル
が安定している。また、例えば、レーザダイオードの温
度を変化させることで、励起光スペクトルの中心波長を
細かく変化させることができる。例えば、10度の温度
変化に対して、中心波長の変化は約5nmである。
The Raman gain spectrum in this embodiment is shown in FIG. Center frequency of flat gain is about 1.57μ
m, the flat gain value is about 10 dB. The time variation of Raman gain is 0.1 dB or less. As described above, the Raman gain spectrum is stable because the pumping light spectrum is stable. Further, for example, the center wavelength of the excitation light spectrum can be finely changed by changing the temperature of the laser diode. For example, for a temperature change of 10 degrees, the change in center wavelength is about 5 nm.

【0022】〔第2実施例〕図11は、本発明の第2実
施例の構成を示している。ラマンファイバ201をラマ
ン増幅の利得媒質として用いた集中増幅の場合である。
前記ラマンファイバ201は、8kHzの高NAファイ
バである。励起光の中心波長は1.43μm、信号光の
中心波長は1.57μmである。2個の励起光源20
4,205を用いており、各励起光源204,205は
それぞれレーザダイオードを有している。
[Second Embodiment] FIG. 11 shows the configuration of a second embodiment of the present invention. This is a case of concentrated amplification using the Raman fiber 201 as a gain medium for Raman amplification.
The Raman fiber 201 is an 8 kHz high NA fiber. The center wavelength of the pumping light is 1.43 μm, and the center wavelength of the signal light is 1.57 μm. Two excitation light sources 20
4, 205 are used, and each pumping light source 204, 205 has a laser diode.

【0023】各励起光源204,205は、同じ構成を
有しているので、簡単のため、一方の励起光源205の
内部構成は、図11において省略している。励起光源2
04,205から出射した単一偏波の励起光は、偏波合
波器206を用いて合波され、その偏波合波された励起
光は、波長合波器203を用いて、信号光と合波されて
いる。励起光源204,205における直流電流は50
0mA、交流電流は100mAである。
Since the pumping light sources 204 and 205 have the same structure, the internal structure of one pumping light source 205 is omitted in FIG. 11 for simplification. Excitation light source 2
The single polarization pump lights emitted from 04 and 205 are multiplexed by using the polarization multiplexer 206, and the polarization-multiplexed pump lights are signal light by using the wavelength multiplexer 203. Has been combined with. The direct current in the excitation light sources 204 and 205 is 50
The current is 0 mA and the alternating current is 100 mA.

【0024】レーザダイオード駆動電流の変調度は、約
20%である。ラマン利得の周波数応答遮断周波数は約
100kHz、交流電流の周波数は約10MHzであ
る。励起光源204,205からの出射励起光パワーは
それぞれ約120mW、ラマンファイバ201ヘの入力
励起光パワーは、約200mWである。本実施例におけ
る励起光スペクトルは図9と同様である。光強度の中心
波長は1.48μm、半値幅は約10nmである。本実
施例におけるラマン利得スペクトルは図10と同様であ
る。平坦利得の中心周波数は約1.57μm、平坦利得
値は約10dBである。ラマン利得の時間変動は0.1
dB以下である。
The modulation factor of the laser diode drive current is about 20%. The Raman gain frequency response cutoff frequency is about 100 kHz and the alternating current frequency is about 10 MHz. The pumping light power emitted from each of the pumping light sources 204 and 205 is about 120 mW, and the input pumping light power to the Raman fiber 201 is about 200 mW. The excitation light spectrum in this example is similar to that in FIG. The center wavelength of the light intensity is 1.48 μm, and the half width is about 10 nm. The Raman gain spectrum in this example is similar to that in FIG. The center frequency of the flat gain is about 1.57 μm, and the flat gain value is about 10 dB. Raman gain time variation is 0.1
It is below dB.

【0025】〔第3実施例〕図12は、本発明の第3実
施例の構成を示している。ラマンファイバ301をラマ
ン増幅の利得媒質として用いた集中増幅の場合である。
前記ラマンファイバ301は、8kmの高NAファイバ
である。励起光の中心波長は1.48μm、信号光の中
心波長は1.57μmである。2個の励起光源304,
305を用いており、各励起光源304,305はそれ
ぞれレーザダイオードを有している。
[Third Embodiment] FIG. 12 shows the configuration of a third embodiment of the present invention. This is a case of concentrated amplification using the Raman fiber 301 as a gain medium for Raman amplification.
The Raman fiber 301 is an 8 km high NA fiber. The center wavelength of the pumping light is 1.48 μm, and the center wavelength of the signal light is 1.57 μm. Two pump light sources 304,
305 is used, and each pumping light source 304, 305 has a laser diode.

【0026】励起光源304,305の交流電流は、位
相調整器307により逆相でレーザーダイオードを駆動
している。励起光源304,305から出射した単一偏
波の励起光は、偏波合波器306を用いて合波され、そ
の偏波合波された励起光は、波長合波器303を用い
て、信号光と合波されている。励起光源304,305
における直流電流は、500mA、交流電流は100m
Aである。レーザダイオード駆動電流の変調度は、約4
0%である。
The alternating currents of the pumping light sources 304 and 305 drive the laser diode in reverse phase by the phase adjuster 307. The single-polarized pump light emitted from the pump light sources 304 and 305 is multiplexed by using the polarization multiplexer 306, and the polarization-multiplexed pump light is generated by using the wavelength multiplexer 303. It is multiplexed with the signal light. Excitation light source 304, 305
DC current is 500mA, AC current is 100m
It is A. The degree of modulation of the laser diode drive current is about 4
It is 0%.

【0027】交流電流の周波数は任意設定可能である
が、例えば、50Hzである。励起光源304,305
からの出射励起光パワーはそれぞれ約120mW、ラマ
ンファイバ301ヘの入力励起光パワーは約200mW
である。本実施例におけるラマン利得スペクトルは図9
と同様である。光強度の中心波長は、1.48μm、半
値幅は約10nmである。本実施例におけるラマン利得
スペクトルは図10と同様である。平坦利得の中心周波
数は約1.57μm、平坦利得値は約10dBである。
ラマン利得の時間変動は、原理的にない。
The frequency of the alternating current can be set arbitrarily, but is, for example, 50 Hz. Excitation light source 304, 305
The output pumping light power from each is about 120 mW, and the input pumping light power to the Raman fiber 301 is about 200 mW.
Is. The Raman gain spectrum in this embodiment is shown in FIG.
Is the same as. The center wavelength of the light intensity is 1.48 μm, and the half width is about 10 nm. The Raman gain spectrum in this example is similar to that in FIG. The center frequency of the flat gain is about 1.57 μm, and the flat gain value is about 10 dB.
In principle, there is no temporal change in Raman gain.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明によれば、ラマン利得の時間変動がな
く、利得スペクトルの制御性が良いラマン増幅器が得ら
れるという効果がある。
As described above in detail based on the embodiments, according to the present invention, there is an effect that a Raman amplifier having no Raman gain variation with time and a good gain spectrum controllability can be obtained. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の基本構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first basic configuration of the present invention.

【図2】ラマン利得の周波数応答特性を示すグラフであ
る。
FIG. 2 is a graph showing a frequency response characteristic of Raman gain.

【図3】励起光パワー及びラマン利得の時間変動特性を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing time-varying characteristics of pumping light power and Raman gain.

【図4】本発明における励起光スペクトルを示すグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing an excitation light spectrum in the present invention.

【図5】本発明におけるラマン利得スペクトルを示す説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a Raman gain spectrum in the present invention.

【図6】本発明の第2の基本構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second basic configuration of the present invention.

【図7】駆動電流と励起光パワーの時間依存性を示すグ
ラフである。
FIG. 7 is a graph showing the time dependence of drive current and pumping light power.

【図8】本発明の第1実施例の構成を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1実施例における励起光スペクトル
を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an excitation light spectrum in the first example of the present invention.

【図10】本発明の第1実施例におけるラマン利得スペ
クトルを示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a Raman gain spectrum in the first example of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例の構成を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3実施例の構成を示す説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図13】従来技術の基本構成を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a conventional technique.

【図14】従来技術の励起光スペクトルを示すグラフで
ある。
FIG. 14 is a graph showing a conventional excitation light spectrum.

【図15】従来技術におけるラマン利得スペクトルを示
すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing a Raman gain spectrum in the related art.

【図16】従来技術におけるラマン利得スペクトルを示
すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing a Raman gain spectrum in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ファイバ 2,4,5 レーザーダイオード励起光源 2a レーザーダイオード 2b 直流電源 2c 交流電源 2d 電流結合器 3 波長合波器 6 偏波合波器 7 位相調整器 1 optical fiber 2,4,5 Laser pump source 2a Laser diode 2b DC power supply 2c AC power supply 2d current coupler 3 wavelength multiplexer 6 polarization multiplexer 7 Phase adjuster

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/17 (56)参考文献 特開 平6−61554(JP,A) 特開 平8−204267(JP,A) 特開 平9−179152(JP,A) 特開 平8−32162(JP,A) 特開 平2−272432(JP,A) 特開 平5−347446(JP,A) 特開 平7−176813(JP,A) 特開 平11−87853(JP,A) 特表 平6−500896(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/35 501 H01S 3/00 - 3/30 H04B 10/16 - 10/17 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04B 10/17 (56) References JP-A-6-61554 (JP, A) JP-A-8-204267 (JP, A) Kaihei 9-179152 (JP, A) JP 8-32162 (JP, A) JP 2-272432 (JP, A) JP 5-347446 (JP, A) JP 7-176813 ( JP, A) JP 11-87853 (JP, A) Special table 6-500896 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/35 501 H01S 3 / 00-3/30 H04B 10/16-10/17 JISST file (JOIS) WPI (DIALOG)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザダイオード励起のファイバラマン
増幅器であって、ファイバラマン増幅器の利得媒体とし
ての光ファイバと、2個のレーザダイオード励起光源
と、前記レーザダイオード励起光源から出射した二つの
励起光と信号光を合波する合波器とを備え、前記合波器
を出射した励起光を前記光ファイバに入射させて前記光
ファイバを光励起し、前記光ファイバ中で信号光をラマ
ン増幅し、各励起光源のそれぞれはファブリーペロー型
のレーザダイオードと、直流電源と、交流電源と、電流
結合器とを備え、前記直流電源からの直流電流と、前記
交流電源からの交流電流とを、前記電流結合器を用いて
結合し、前記レーザダイオードを前記重畳された電流で
駆動して、前記レーザダイオードの発振波長スペクトル
を多モード発振で安定化し、各励起光源は2つの励起光
の総合パワーが時間に依存せず一定であり、かつ各励起
光電源の前記交流電源の位相を逆相に設定する位相調整
器を有し、ラマン利得の波長スペクトル特性を安定化し
たことを特徴とするファイバラマン増幅器。
1. A laser diode pumped fiber Raman amplifier comprising: an optical fiber as a gain medium of the fiber Raman amplifier; two laser diode pumping light sources; and two pumping lights emitted from the laser diode pumping light source. A multiplexer for multiplexing the signal light, pumping light emitted from the multiplexer is incident on the optical fiber to optically pump the optical fiber, and Raman amplification of the signal light in the optical fiber is performed. Each of the excitation light sources includes a Fabry-Perot laser diode, a direct current power supply, an alternating current power supply, and a current coupler, and the direct current from the direct current power supply and the alternating current from the alternating current power supply are coupled by the current coupling. To stabilize the oscillation wavelength spectrum of the laser diode in multimode oscillation by driving the laser diode with the superimposed current. And each pump source has two pump lights
The total power of is constant without depending on time, and has a phase adjuster that sets the phase of the AC power supply of each pumping light power supply to the opposite phase, and stabilizes the wavelength spectrum characteristic of Raman gain. And a fiber Raman amplifier.
【請求項2】 前記請求項記載のファイバラマン増幅
器において、前記光ファイバが伝送ファイバであること
を特徴とする分布増幅型のファイバラマン増幅器を用い
た光ファイバ通信システム。
2. The fiber Raman amplifier according to claim 1 , wherein the optical fiber is a transmission fiber, and an optical fiber communication system using a distributed amplification type fiber Raman amplifier.
【請求項3】 前記請求項記載のファイバラマン増幅
器において、前記光ファイバがラマンファイバであるこ
とを特徴とする集中増幅型のファイバラマン増幅器。
3. The fiber Raman amplifier according to claim 1 , wherein the optical fiber is a Raman fiber.
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