JP4483041B2

JP4483041B2 - ラマン増幅器およびラマン増幅伝送システム

Info

Publication number: JP4483041B2
Application number: JP2000208674A
Authority: JP
Inventors: 正志大西; 俊明奥野
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: US20020024720A1; US6888669B2; JP2002023206A; US20030090781A1; US6483633B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイル状に巻かれた光ファイバにおいて信号光をラマン増幅する集中定数型のラマン増幅器、および、光伝送路として敷設された光ファイバにおいて信号光をラマン増幅する分布定数型のラマン増幅伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバに高パワーの光（ラマン増幅用励起光）を入射させると、光ファイバのガラス構造の振動等に因る散乱が生じて、入射光の波長より長波長側または短波長側に波長シフトした散乱成分が発生する。長波長側の散乱成分はストークス光と呼ばれ、短波長側の散乱成分は反ストークス光と呼ばれる。ストークス光は、反ストークス光と比べてパワーが強く、ストークス光の発生と同時に同一波長の信号光を光ファイバに入射させると、誘導ラマン散乱が発生して、この信号光は光ファイバを伝搬する際にラマン増幅される。このことを利用して、集中定数型のラマン増幅器や分布定数型のラマン増幅伝送システムが実現される。
【０００３】
このラマン増幅器やラマン増幅伝送システムにおけるラマン増幅のゲインスペクトルは、光ファイバが石英ガラスを主成分とするものである場合、ラマン増幅用励起光の波長より約１４ＴＨｚだけ長波長側にピークを有する。したがって、光ファイバに添加された希土類元素のエネルギ準位間遷移を利用して信号光を光増幅する希土類元素添加光ファイバ増幅器と比較すると、ラマン増幅器やラマン増幅伝送システムは、ラマン増幅用励起光の波長を適切に選択することにより任意の波長の信号光をラマン増幅することができるという特徴を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ラマン増幅用励起光および信号光それぞれの波長については種々の制約がある。第１に、信号光を効率よくラマン増幅するために、ラマン増幅用励起光の波長は信号光の波長より１４ＴＨｚ（１００ｎｍ）程度短いことが必要である。第２に、非線形光学現象の１種である四光波混合に因る信号光の波形劣化を回避するために、信号光の波長は光ファイバの零波長分散の近傍に存在しないことが必要である。第３に、受信端においてＳ／Ｎ比よく信号光を受信するために、また、非線形光学現象の１種である相互位相変調や四光波混合に因る信号光の波形劣化を回避するために、ラマン増幅用励起光の波長は信号光の波長に重ならないことが必要である。このことから、従来のラマン増幅器およびラマン増幅伝送システムでは、波長帯域を効率的に利用することができない場合があった。
【０００５】
例えば、一般に光伝送システムでは、石英ガラスを主成分とする光ファイバの伝送損失が波長１．５５μｍ付近で最小となることから、信号光の波長帯域として１．５５μｍ帯が用いられる場合が多い。また、波長１．５０μｍ付近において波長分散が零であり波長１．５５μｍにおいて波長分散が数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であるノンゼロ分散シフト光ファイバが用いられる場合が多い。このような場合には、ラマン増幅用励起光として波長１．４５μｍ付近のものが用いられる。しかし、伝送容量の更なる拡大を図るべく、ラマン増幅用励起光の波長として１．４５μｍ付近に加えて１．４０μｍ付近をも用い、信号光の波長帯域として１．５５μｍ帯に加えて１．５０μｍ帯をも利用しようとすると、ノンゼロ分散シフト光ファイバが波長１．５０μｍ付近において波長分散が零であるから、波長１．５０μｍ帯の信号光は、ラマン増幅することができるものの、四光波混合に因る信号光の波形劣化が生じ易い。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、波長帯域を効率的に利用することができるラマン増幅器およびラマン増幅伝送システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るラマン増幅器は、コイル状に巻かれた光ファイバにラマン増幅用励起光を供給して、この光ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する集中定数型のラマン増幅器であって、光ファイバが波長間隔５０ｎｍ〜８０ｎｍの複数の零分散波長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用励起光を前記光ファイバに供給することを特徴とする。また、本発明に係るラマン増幅伝送システムは、光伝送路として敷設された光ファイバにラマン増幅用励起光を供給して、この光ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する分布定数型のラマン増幅伝送システムであって、光ファイバが波長間隔５０ｎｍ〜８０ｎｍの複数の零分散波長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用励起光を前記光ファイバに供給することを特徴とする。特に、光ファイバの波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲にラマン増幅用励起光の波長が存在するのが好適である。このラマン増幅器またはラマン増幅伝送システムによれば、光ファイバの零分散波長付近は、四光波混合に因る信号光の波形劣化が生じることから信号光波長帯域としては利用することができないが、このようにラマン増幅用励起光波長として利用することで、波長帯域を効率的に利用することができる。
【０００８】
また、本発明に係るラマン増幅器またはラマン増幅伝送システムは、ラマン増幅用励起光が複数の波長成分を含むことを特徴とする。この場合にも、波長帯域を効率的に利用することができる。また、ラマン増幅用励起光の複数の波長成分それぞれのパワーを適切に設定することで、信号光波長帯域を広くすることができ、また、ゲインスペクトルを広い帯域で平坦にすることができる。
【００１０】
また、本発明に係るラマン増幅器では、光ファイバは、実効断面積が２０μｍ²以下であり、信号光の波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であることを特徴とする。この場合には、この光ファイバは、長さが５ｋｍ以下であることにより、コイル状に巻かれて収納される上で好適であり、実効断面積が２０μｍ²以下であることにより、ラマン増幅用励起光のパワー密度を高めることができるので、長さ５ｋｍ以下であっても充分な光増幅のゲインを得ることができる。また、この光ファイバは、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
【００１１】
また、本発明に係るラマン増幅伝送システムでは、光ファイバは、実効断面積が４５μｍ²以上であり、信号光の波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上であることを特徴とする。この場合には、この光ファイバは、中継区間に敷設されるものであって長尺であり、実効断面積が４５μｍ²以上であることにより、単位長さ当たりの光増幅のゲインが小さいものの、全体としては充分な光増幅のゲインを得ることができる。この光ファイバは、実効断面積が４５μｍ²以上であることにより、自己位相変調等の非線形光学現象の発生が抑制される。この光ファイバは、信号光波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であることにより、中継区間に敷設され長尺であっても、全体の伝送損失が小さい。また、この光ファイバは、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
【００１２】
また、本発明に係るラマン増幅器またはラマン増幅伝送システムでは、光ファイバは、ラマン増幅用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下であることを特徴とする。この場合には、信号光波長帯域における光ファイバの波長分散の絶対値が好適な範囲となり、四光波混合に因る信号光の波形劣化が抑制され、且つ、分散補償が容易であって低コストである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
先ず、本実施形態に係るラマン増幅器１およびラマン増幅伝送システム２それぞれの構成について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るラマン増幅器１の構成図である。このラマン増幅器１は、コイル状に巻かれたラマン増幅用の光ファイバ１１、光カプラ１２および励起光源１３を備えている。励起光源１３から出力されたラマン増幅用励起光は、光カプラ１２を経て光ファイバ１１に供給される。入射端１ａに入射した信号光は光ファイバ１１を伝搬するとともにラマン増幅され、このラマン増幅された信号光は光カプラ１２を経て出射端１ｂより出射される。すなわち、このラマン増幅器１は、コイル状に巻かれた光ファイバ１１にラマン増幅用励起光を供給して、この光ファイバ１１を伝搬する信号光をラマン増幅する集中定数型のラマン増幅器である。
【００１６】
図２は、本実施形態に係るラマン増幅伝送システム２の構成図である。このラマン増幅伝送システム２は、中継器（または送信器）３と中継器（または受信器）４との間の中継区間に信号光伝送用の光ファイバ２１が敷設されたものである。また、中継器４内には光カプラ２２および励起光源２３が設けられている。励起光源２３から出力されたラマン増幅用励起光は、光カプラ２２を経て光ファイバ２１に供給される。中継器３から送出された信号光は、光ファイバ２１を伝搬する際に光ファイバ２１の固有の伝送損失を被るとともに、この光ファイバ２１においてラマン増幅されることで、伝送損失が補償されて充分なパワーで中継器４に到達する。そして、中継器４に到達した信号光は、この中継器４内の光カプラ２２を経て受信され或いは後段へ送出される。すなわち、このラマン増幅伝送システム２は、中継器３と中継器４との間の中継区間に光伝送路として敷設された光ファイバ２１にラマン増幅用励起光を供給して、この光ファイバ２１を伝搬する信号光をラマン増幅する分布定数型のラマン増幅伝送システムである。
【００１７】
次に、本実施形態に係るラマン増幅器１およびラマン増幅伝送システム２それぞれにおける光ファイバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長の間の関係について、図３〜図８を用いて説明する。図３〜図８それぞれは、横軸に波長をとり、光ファイバ１１，２１の波長分散特性を曲線で示し、信号光波長帯域を両矢印で示し、ラマン増幅用励起光波長を上向き矢印で示している。
【００１８】
図３に示すように、本実施形態においては、光ファイバ１１，２１の波長分散が零となる波長（零分散波長）とラマン増幅用励起光波長とが互いに略一致している。ラマン増幅用励起光の波長は、光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲に存在するのが好適である。この図では、ラマン増幅用励起光の波長を１４５０ｎｍとしている。また、信号光波長帯域は、ラマン増幅用励起光波長より１００ｎｍ程度長い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。光ファイバ１１，２１の零分散波長付近は、四光波混合に因る信号光の波形劣化が生じることから信号光波長帯域としては利用することができないが、このようにラマン増幅用励起光波長として利用する。このようにすることで、波長帯域を効率的に利用することができる。
【００１９】
また、図４に示すように、ラマン増幅用励起光が複数の波長成分を含むのも好適である。ラマン増幅用励起光の複数の波長成分のうち何れかの波長成分は光ファイバ１１，２１の零分散波長と略一致する。また、ラマン増幅用励起光の各波長成分は、光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲に存在するのが好適である。この図では、ラマン増幅用励起光の各波長成分を１４５０ｎｍおよびその近傍としている。また、信号光波長帯域は、ラマン増幅用励起光波長より１００ｎｍ程度長い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。この場合にも、波長帯域を効率的に利用することができる。また、ラマン増幅用励起光の複数の波長成分それぞれのパワーを適切に設定することで、図３に示したものと比較して、信号光波長帯域を広くすることができ、また、ゲインスペクトルを広い帯域で平坦にすることができる。なお、このような複数の波長成分を含むラマン増幅用励起光を供給するには、例えば、出力波長が互いに異なる複数の半導体レーザ光源を用い、これら複数の半導体レーザ光源それぞれから出力された光を合波して、この合波したものをラマン増幅用励起光として光ファイバ１１，２１に供給する。
【００２０】
また、図５および図６それぞれに示すように、光ファイバ１１，２１が複数の零分散波長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，２１に供給するのも好適である。
【００２１】
図５に示す例では、光ファイバ１１，２１が２つの零分散波長（１４５０ｎｍおよび１６１０ｎｍ）を有しており、各々の零分散波長と略一致する波長λ₁およびλ₂のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，２１に供給する。信号光波長帯域Λ₁は、ラマン増幅用励起光波長λ₁（＝１４５０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。また、信号光波長帯域Λ₂は、ラマン増幅用励起光波長λ₂（＝１６１０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１７１０ｎｍを含む帯域である。
【００２２】
図６に示す例では、光ファイバ１１，２１が３つの零分散波長（１３３５ｎｍ，１４６５ｎｍおよび１６００ｎｍ）を有しており、各々の零分散波長と略一致する波長λ₁，λ₂およびλ₃のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，２１に供給する。信号光波長帯域Λ₁は、ラマン増幅用励起光波長λ₁（＝１３３５ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１４３５ｎｍを含む帯域である。信号光波長帯域Λ₂は、ラマン増幅用励起光波長λ₂（＝１４６５ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１５６５ｎｍを含む帯域である。また、信号光波長帯域Λ₃は、ラマン増幅用励起光波長λ₃（＝１６００ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１７００ｎｍを含む帯域である。
【００２３】
これら図５および図６それぞれに示した場合にも、波長帯域を効率的に利用することができる。また、図３および図４それぞれに示した場合には、信号光波長帯域における光ファイバ１１，２１の波長分散が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であるので、端局での分散補償量が大きい。これに対して、図５および図６それぞれに示した場合には、広い波長帯域で光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値が小さく、信号光波長帯域における光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値が０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度とすることができるので、端局での分散補償量が比較的小さく、この点でも好適である。さらに、図５および図６それぞれに示した場合には、信号光波長帯域において光ファイバ１１，２１が＋０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の異常分散であることが要求されるソリトン伝送を行う上で有効である。
【００２４】
光ファイバ１１，２１が複数の零分散波長を有する場合には以下の点に注意を要する。すなわち、図７に示すように、或る零分散波長と他の零分散波長との間の波長間隔が１００ｎｍ程度である場合には、一方の短波長側の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，２１に供給すれば、このラマン増幅用励起光により光増幅され得る信号光波長帯域は他方の長波長側の零分散波長を含むことになり、四光波混合や相互位相変調に因る信号光の波形劣化が生じ易い。したがって、或る零分散波長と他の零分散波長との間の波長間隔が１００ｎｍ程度であることは避けるべきである。
【００２５】
これに対して、図８に示すように、或る零分散波長と他の零分散波長との間の波長間隔が５０ｎｍ〜８０ｎｍ程度である場合には、上記の問題は生じない。この図に示す例では、光ファイバ１１，２１が２つの零分散波長（１４５０ｎｍおよび１５１０ｎｍ）を有しており、各々の零分散波長と略一致する波長λ₁およびλ₂のラマン増幅用励起光を光ファイバ１１，２１に供給する。信号光波長帯域Λ₁は、ラマン増幅用励起光波長λ₁（＝１４５０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１５５０ｎｍを含む帯域である。また、信号光波長帯域Λ₂は、ラマン増幅用励起光波長λ₂（＝１５１０ｎｍ）より１００ｎｍ程度長い波長１６１０ｎｍを含む帯域である。これら信号光波長帯域Λ₁およびΛ₂それぞれは、光ファイバ１１，２１の零分散波長を含まない。したがって、四光波混合や相互位相変調に因る信号光の波形劣化が抑制される。
【００２６】
むしろ、図８に示す場合には以下のような利点がある。すなわち、波長λ₁のラマン増幅用励起光に因るラマン散乱の帯域内に波長λ₂のラマン増幅用励起光が存在することとなり、これにより、波長λ₂のラマン増幅用励起光がラマン増幅される。その結果、信号光波長帯域Λ₂における光増幅のゲインが大きくなる。
【００２７】
次に、本実施形態に係るラマン増幅器１およびラマン増幅伝送システム２それぞれにおける光ファイバ１１，２１の好適な構造について説明する。光ファイバ１１，２１の屈折率プロファイルは任意であるが、諸特性は以下のとおりであるのが好適である。
【００２８】
集中定数型のラマン増幅器１に用いられる光ファイバ１１は、コイル状に巻かれて収納されるものであるから、実効断面積が２０μｍ²以下であり、信号光波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であるのが好適である。このように、光ファイバ１１は、長さが５ｋｍ以下であることにより、コイル状に巻かれて収納される上で好適である。この光ファイバ１１は、実効断面積が２０μｍ²以下であることにより、ラマン増幅用励起光のパワー密度を高めることができるので、長さ５ｋｍ以下であっても充分な光増幅のゲインを得ることができる。また、この光ファイバ１１は、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
【００２９】
一方、分布定数型のラマン増幅伝送システム２に用いられる光ファイバ２１は、中継区間に信号光伝送用として敷設されるものであるから、実効断面積が４５μｍ²以上であり、信号光波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上であるのが好適である。このように、光ファイバ２１は、中継区間に敷設されるものであって長尺であり、実効断面積が４５μｍ²以上であることにより、単位長さ当たりの光増幅のゲインが小さいものの、全体としては充分な光増幅のゲインを得ることができる。この光ファイバ２１は、実効断面積が４５μｍ²以上であることにより、自己位相変調等の非線形光学現象の発生が抑制される。この光ファイバ２１は、信号光波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であることにより、中継区間に敷設され長尺であっても、全体の伝送損失が小さい。また、この光ファイバ２１は、信号光波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であることにより、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
【００３０】
また、光ファイバ１１，２１は、ラマン増幅用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下であるのが好適である。このようにすることで、ラマン増幅用励起光波長より１００ｎｍ程度長い波長を含む信号光波長帯域において、光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値は０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下となる。そして、信号光波長帯域における光ファイバ１１，２１の波長分散の絶対値がこの範囲であることにより、四光波混合に因る信号光の波形劣化が抑制される。
【００３１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、ラマン増幅用励起光の波長と光ファイバの零分散波長とが互いに略一致し、好適には、光ファイバの波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲にラマン増幅用励起光の波長が存在する。したがって、光ファイバの零分散波長付近は、四光波混合に因る信号光の波形劣化が生じることから信号光波長帯域としては利用することができないが、このようにラマン増幅用励起光波長として利用することで、波長帯域を効率的に利用することができる。
【００３２】
また、ラマン増幅用励起光が複数の波長成分を含む場合にも、波長帯域を効率的に利用することができる。また、ラマン増幅用励起光の複数の波長成分それぞれのパワーを適切に設定することで、信号光波長帯域を広くすることができ、また、ゲインスペクトルを広い帯域で平坦にすることができる。
【００３３】
また、光ファイバが複数の零分散波長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長のラマン増幅用励起光を光ファイバに供給するのが好適である。この場合には、波長帯域を更に効率的に利用することができる。また、広い波長帯域で光ファイバの波長分散の絶対値が小さく、信号光波長帯域における光ファイバの波長分散の絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度とすることができるので、分散補償の為のコストが比較的小さい。
【００３４】
また、本発明に係るラマン増幅器では、コイル状に巻かれる光ファイバは、実効断面積が２０μｍ²以下であり、信号光の波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であるのが好適である。この場合には、この光ファイバは、コイル状に巻かれて収納される上で好適であり、ラマン増幅用励起光のパワー密度を高めることができるので、比較的短尺であっても充分な光増幅のゲインを得ることができる。また、この光ファイバは、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
【００３５】
また、本発明に係るラマン増幅伝送システムでは、中継区間に光伝送路として敷設される光ファイバは、実効断面積が４５μｍ²以上であり、信号光の波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上であるのが好適である。この場合には、この光ファイバは、中継区間に敷設されるものであって長尺であり、単位長さ当たりの光増幅のゲインが小さいものの、全体としては充分な光増幅のゲインを得ることができる。この光ファイバは、自己位相変調等の非線形光学現象の発生が抑制される。この光ファイバは、中継区間に敷設され長尺であっても、全体の伝送損失が小さい。また、この光ファイバは、１０Ｇｂ／ｓ以上のビットレートであっても信号光の伝送損失が優れる。
【００３６】
また、光ファイバは、ラマン増幅用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下であるのが好適であり、この場合には、信号光波長帯域における光ファイバの波長分散の絶対値が好適な範囲となり、四光波混合に因る信号光の波形劣化が抑制され、且つ、分散補償が容易であって低コストである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るラマン増幅器１の構成図である。
【図２】本実施形態に係るラマン増幅伝送システム２の構成図である。
【図３】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長の間の関係の第１の好適例について説明する図である。
【図４】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長の間の関係の第２の好適例について説明する図である。
【図５】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長の間の関係の第３の好適例について説明する図である。
【図６】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長の間の関係の第４の好適例について説明する図である。
【図７】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長の間の関係の参考例について説明する図である。
【図８】本実施形態における光ファイバ１１，２１の波長分散特性、信号光波長およびラマン増幅用励起光波長の間の関係の第５の好適例について説明する図である。
【符号の説明】
１…ラマン増幅器、２…ラマン増幅伝送システム、３，４…中継器、１１…ラマン増幅用光ファイバ、１２…光カプラ、１３…励起光源、２１…信号光伝送用光ファイバ、２２…光カプラ、２３…励起光源。

Claims

コイル状に巻かれた光ファイバにラマン増幅用励起光を供給して、この光ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する集中定数型のラマン増幅器であって、
前記光ファイバが波長間隔５０ｎｍ〜８０ｎｍの複数の零分散波長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長の前記ラマン増幅用励起光を前記光ファイバに供給する
ことを特徴とするラマン増幅器。
前記光ファイバの波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲に前記ラマン増幅用励起光の波長が存在することを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
前記ラマン増幅用励起光が複数の波長成分を含むことを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
前記光ファイバは、実効断面積が２０μｍ²以下であり、前記信号光の波長における伝送損失が１ｄＢ／ｋｍ以下であり、前記信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが５ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
前記光ファイバは、前記ラマン増幅用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のラマン増幅器。
光伝送路として敷設された光ファイバにラマン増幅用励起光を供給して、この光ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する分布定数型のラマン増幅伝送システムであって、
前記光ファイバが波長間隔５０ｎｍ〜８０ｎｍの複数の零分散波長を有し、各々の零分散波長と略一致する波長の前記ラマン増幅用励起光を前記光ファイバに供給する
ことを特徴とするラマン増幅伝送システム。
前記光ファイバの波長分散の絶対値が０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長範囲に前記ラマン増幅用励起光の波長が存在することを特徴とする請求項６記載のラマン増幅伝送システム。
前記ラマン増幅用励起光が複数の波長成分を含むことを特徴とする請求項６記載のラマン増幅伝送システム。
前記光ファイバは、実効断面積が４５μｍ²以上であり、前記信号光の波長における伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以下であり、前記信号光の波長における偏波モード分散が０．２ｐｓ／ｋｍ^1/2以下であり、長さが１０ｋｍ以上であることを特徴とする請求項６記載のラマン増幅伝送システム。
前記光ファイバは、前記ラマン増幅用励起光の波長における分散スロープの絶対値が０．０１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以上０．１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項６記載のラマン増幅伝送システム。