JP2000332332A - ファイバラマン増幅器及びそれを用いた光ファイバ通信システム - Google Patents
ファイバラマン増幅器及びそれを用いた光ファイバ通信システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 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を提供するにある。 【解決手段】 直流に交流が重畳した電流でレーザダイ
オードを駆動して、発生した励起光を合波器で信号光と
共に光ファイバに入射させて光ファイバを光励起するこ
とにより信号光をラマン増幅し、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、交流電流
の周波数をラマン利得の周波数応答遮断周波数より十分
高く設定し、ラマン利得の変動を抑圧することにより、
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。
ルの制御性が良いラマン増幅器を提供するにある。 【解決手段】 直流に交流が重畳した電流でレーザダイ
オードを駆動して、発生した励起光を合波器で信号光と
共に光ファイバに入射させて光ファイバを光励起するこ
とにより信号光をラマン増幅し、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、交流電流
の周波数をラマン利得の周波数応答遮断周波数より十分
高く設定し、ラマン利得の変動を抑圧することにより、
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。
Description
【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。
ステム及び光信号処理システムに関する。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の第１の基本構成を示す説明図である。
【図２】ラマン利得の周波数応答特性を示すグラフであ
る。
る。
【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。
示すグラフである。
【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。
である。
【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。
明図である。
【図６】本発明の第２の基本構成を示す説明図である。
【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。
ラフである。
【図８】本発明の第１実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【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。
を示すグラフである。
【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。
クトルを示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図１２】本発明の第３実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図１３】従来技術の基本構成を示す説明図である。
【図１４】従来技術の励起光スペクトルを示すグラフで
ある。
ある。
【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。
すグラフである。
【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。
すグラフである。
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/06 10/04
Claims (4)
- 【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、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励起光と信号光
を合波する波長合波器とを備え、前記波長合波器を出射
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、前記レーザダイオード励起光源は、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、前記交流電流の周波数を、
ラマン利得の周波数応答遮断周波数より十分高く設定
し、前記励起光は前記重畳された電流により駆動されて
いるため時間変動するが、ラマン利得の変動を抑圧する
ことにより、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。 - 【請求項２】 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。 - 【請求項３】 前記請求項１又は２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。 - 【請求項４】 前記請求項１又は２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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13813399A JP3421610B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ファイバラマン増幅器及びそれを用いた光ファイバ通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13813399A JP3421610B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ファイバラマン増幅器及びそれを用いた光ファイバ通信システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000332332A true JP2000332332A (ja) | 2000-11-30 |
| JP3421610B2 JP3421610B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=15214767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13813399A Expired - Lifetime JP3421610B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | ファイバラマン増幅器及びそれを用いた光ファイバ通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421610B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6845117B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-01-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the device or module |
| US6917466B2 (en) * | 1999-07-23 | 2005-07-12 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Raman amplifier system, apparatus and method for identifying, obtaining and maintaining an arbitrary Raman amplification performance |
| EP1433231A4 (en) * | 2001-10-01 | 2005-10-05 | Sumitomo Electric Industries | MULTILORM SEMICONDUCTOR LASER MODULE, WAVELENGTH DETECTOR, WAVELENGTH STABILIZER AND RAMAN AMPLIFIER |
| US7580183B2 (en) | 2002-03-01 | 2009-08-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light generator, optical amplifier, and optical communication system |
| JP2018508997A (ja) * | 2015-03-19 | 2018-03-29 | ツーシックス、インコーポレイテッドＩｉ−Ｖｉ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 光増幅器モジュール |
-
1999
- 1999-05-19 JP JP13813399A patent/JP3421610B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6917466B2 (en) * | 1999-07-23 | 2005-07-12 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Raman amplifier system, apparatus and method for identifying, obtaining and maintaining an arbitrary Raman amplification performance |
| EP1433231A4 (en) * | 2001-10-01 | 2005-10-05 | Sumitomo Electric Industries | MULTILORM SEMICONDUCTOR LASER MODULE, WAVELENGTH DETECTOR, WAVELENGTH STABILIZER AND RAMAN AMPLIFIER |
| US6845117B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-01-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical fiber amplifier using the device or module |
| US7580183B2 (en) | 2002-03-01 | 2009-08-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light generator, optical amplifier, and optical communication system |
| JP2018508997A (ja) * | 2015-03-19 | 2018-03-29 | ツーシックス、インコーポレイテッドＩｉ−Ｖｉ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 光増幅器モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3421610B2 (ja) | 2003-06-30 |
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