JPH06308547A - 増幅された光伝送システム内での偏光依存利得を低減するための方法 - Google Patents
増幅された光伝送システム内での偏光依存利得を低減するための方法Info
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- JPH06308547A JPH06308547A JP6073702A JP7370294A JPH06308547A JP H06308547 A JPH06308547 A JP H06308547A JP 6073702 A JP6073702 A JP 6073702A JP 7370294 A JP7370294 A JP 7370294A JP H06308547 A JPH06308547 A JP H06308547A
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- H04B10/2933—Signal power control considering the whole optical path
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光伝送システム内のドープトファイバ増幅器を
励起するために使用される光励起信号と関連する偏光依
存利得を低減するために消極された光源を採用する技法
が開示される。 【構成】単一の優勢な線型ＳＯＰを持たない信号にてド
ープトファイバ増幅器を励起することにより増幅器の利
得が等化される。本発明の一つの特定の実施例は多重周
波数光レーザの出力に結合された受動偏光スクランブラ
から構成される励起源を含む。この単純で受動的な構成
は全体としてのシステムのコストを最小にし、しかみ信
頼性を向上させる。
励起するために使用される光励起信号と関連する偏光依
存利得を低減するために消極された光源を採用する技法
が開示される。 【構成】単一の優勢な線型ＳＯＰを持たない信号にてド
ープトファイバ増幅器を励起することにより増幅器の利
得が等化される。本発明の一つの特定の実施例は多重周
波数光レーザの出力に結合された受動偏光スクランブラ
から構成される励起源を含む。この単純で受動的な構成
は全体としてのシステムのコストを最小にし、しかみ信
頼性を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】光増幅リピータを採用する非常に
長い光ファイバ伝送路、例えば、海底或は大陸横断地球
光波伝送システム内において採用される光ファイバ伝送
路は、伝送路を構成する光ファイバの長さの関数として
増加する多数の損害要素に起因して性能の低下を被る。
典型的には、このような長い光伝送システム内において
は、これら損害要素は時間と共に変動し、伝送路の信号
対雑音比（“ＳＮＲ”）にランダムな変動を与える。こ
のランダムな変動は信号フェーディングとして知られる
現象に寄与する。信号フェーディングは光ファイバ路を
介して伝送されるデジタル信号のビットエラー率（“Ｂ
ＥＲ”）を増加させる。このような伝送システム内での
デジタル信号のＳＮＲが許容できない程小さくなり、結
果としてＢＥＲが望ましくないほど高くなった場合、信
号フェードが発生したといわれる。実験的な証拠は、こ
の信号フェーディング及びＳＮＲの変動は光ファイバ自
身及び／或は伝送路に沿う他の光要素（例えば、リピー
タ、増幅器等）によって誘発される幾つかの偏光依存効
果に起因することを示す。一般的には、これらの悪影響
は伝送システム内の光要素及びファイバの異方性伝送特
性の結果として起こる。例えば、信号偏光の関数として
の異方性損失或は利得の結果として起こる。
長い光ファイバ伝送路、例えば、海底或は大陸横断地球
光波伝送システム内において採用される光ファイバ伝送
路は、伝送路を構成する光ファイバの長さの関数として
増加する多数の損害要素に起因して性能の低下を被る。
典型的には、このような長い光伝送システム内において
は、これら損害要素は時間と共に変動し、伝送路の信号
対雑音比（“ＳＮＲ”）にランダムな変動を与える。こ
のランダムな変動は信号フェーディングとして知られる
現象に寄与する。信号フェーディングは光ファイバ路を
介して伝送されるデジタル信号のビットエラー率（“Ｂ
ＥＲ”）を増加させる。このような伝送システム内での
デジタル信号のＳＮＲが許容できない程小さくなり、結
果としてＢＥＲが望ましくないほど高くなった場合、信
号フェードが発生したといわれる。実験的な証拠は、こ
の信号フェーディング及びＳＮＲの変動は光ファイバ自
身及び／或は伝送路に沿う他の光要素（例えば、リピー
タ、増幅器等）によって誘発される幾つかの偏光依存効
果に起因することを示す。一般的には、これらの悪影響
は伝送システム内の光要素及びファイバの異方性伝送特
性の結果として起こる。例えば、信号偏光の関数として
の異方性損失或は利得の結果として起こる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ドープトファイバ増幅
器（例えば、典型的に長距離光ファイバ伝送システム内
においてリピータとして採用されるエルビウムにてドー
プされたファイバ増幅器）は信号偏光が変動されると異
方性利得を示す。これは、偏光依存利得（polarization
dependedt gain 、“ＰＤＧ”）と呼ばれる伝送異方性
の新たに確認されたメカニズムである。ＰＤＧは、二つ
の成分を持つが、一つはドープトファイバ増幅器を通じ
てパスする信号と関連し、もう一つはドープトファイバ
増幅器を励起するために使用される光励起信号と関連す
る。これらの二つを区別するために、後者はＰＤＧPUMP
と呼ばれる。ＰＤＧPUMPは、受動要素内の異方性損失の
原因となる周知の現象である偏光依存損失（polarizati
on dependent loss 、“ＰＤＬ”）に対応する能動的な
成分である。ＰＤＧPUMPはファイバ増幅器のガラスマト
リックス内のドーパントイオンのランタムな方位、及び
線型的に偏光された励起レーザによるこれらイオンの選
択的な励起に起因する。この励起によって誘発されるド
ープトファイバ増幅器の利得は線型的に偏光された励起
信号のＳＯＰに対して平行の線型的な偏光の状態（stat
e of polarization 、“ＳＯＰ”）を持つ信号の場合に
大きくなる。理想的には、全てのＰＤＧPUMPが最適な性
能を達成するために光伝送システム内の経路から除去さ
れるべきである。残念なことに、受動システム要素内の
ＰＤＬを除去或は低減するために使用されている従来の
標準的な技術はＰＤＧPUMPを除去するためには効率的で
ないことが確かめられている。
器（例えば、典型的に長距離光ファイバ伝送システム内
においてリピータとして採用されるエルビウムにてドー
プされたファイバ増幅器）は信号偏光が変動されると異
方性利得を示す。これは、偏光依存利得（polarization
dependedt gain 、“ＰＤＧ”）と呼ばれる伝送異方性
の新たに確認されたメカニズムである。ＰＤＧは、二つ
の成分を持つが、一つはドープトファイバ増幅器を通じ
てパスする信号と関連し、もう一つはドープトファイバ
増幅器を励起するために使用される光励起信号と関連す
る。これらの二つを区別するために、後者はＰＤＧPUMP
と呼ばれる。ＰＤＧPUMPは、受動要素内の異方性損失の
原因となる周知の現象である偏光依存損失（polarizati
on dependent loss 、“ＰＤＬ”）に対応する能動的な
成分である。ＰＤＧPUMPはファイバ増幅器のガラスマト
リックス内のドーパントイオンのランタムな方位、及び
線型的に偏光された励起レーザによるこれらイオンの選
択的な励起に起因する。この励起によって誘発されるド
ープトファイバ増幅器の利得は線型的に偏光された励起
信号のＳＯＰに対して平行の線型的な偏光の状態（stat
e of polarization 、“ＳＯＰ”）を持つ信号の場合に
大きくなる。理想的には、全てのＰＤＧPUMPが最適な性
能を達成するために光伝送システム内の経路から除去さ
れるべきである。残念なことに、受動システム要素内の
ＰＤＬを除去或は低減するために使用されている従来の
標準的な技術はＰＤＧPUMPを除去するためには効率的で
ないことが確かめられている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、システム内の
ドープトファイバ増幅器を励起するための低い程度の線
型性偏光を持つ信号を生成する光励起源を採用すること
によって増幅された光伝送システム内のＰＤＧPUMPを効
果的に中性化する。単一の優勢な線型ＳＯＰを持たない
信号にてドープト光ファイバを励起することにより、増
幅器の利得が中性化される。本発明の一つの特定の実施
例は多重周波数光レーザの出力に結合された受動偏光ス
クランブラ（passive polarization scrambler）から構
成される励起源を含む。この単純で受動的な構成はシス
テム全体としてのコストを最小にし、信頼性を向上させ
る。
ドープトファイバ増幅器を励起するための低い程度の線
型性偏光を持つ信号を生成する光励起源を採用すること
によって増幅された光伝送システム内のＰＤＧPUMPを効
果的に中性化する。単一の優勢な線型ＳＯＰを持たない
信号にてドープト光ファイバを励起することにより、増
幅器の利得が中性化される。本発明の一つの特定の実施
例は多重周波数光レーザの出力に結合された受動偏光ス
クランブラ（passive polarization scrambler）から構
成される励起源を含む。この単純で受動的な構成はシス
テム全体としてのコストを最小にし、信頼性を向上させ
る。
【０００４】
【実施例】図１は本発明の実施を容易にする光伝送シス
テムの略図である。示されるように、このシステムは、
レーザ送信機１０１、非常に長い単一モード光ファイバ
１０２、ドープトファイバ増幅器１０３、多重周波数励
起レーザ１０４、高複屈折ファイバ（high-birefringen
ce fiber、“HiBi fiber”）１０５、波長分割マルチプ
レクサ（wavelength division multiplexer 、“ＷＤ
Ｍ”）１０６、及び遠隔光受信機１０７を含む。レーザ
送信機１０１は波長λ1 の符号化された光信号を生成す
る。この符号化された信号は遠隔受信機１０７に伝送す
るために非常に長い単一モード光ファイバ１０２を通じ
てルートされる。ドープトファイバ増幅器１０３は単一
モード光ファイバ１０２上を伝わる符号化された光信号
のためのリピータ増幅器として機能する。
テムの略図である。示されるように、このシステムは、
レーザ送信機１０１、非常に長い単一モード光ファイバ
１０２、ドープトファイバ増幅器１０３、多重周波数励
起レーザ１０４、高複屈折ファイバ（high-birefringen
ce fiber、“HiBi fiber”）１０５、波長分割マルチプ
レクサ（wavelength division multiplexer 、“ＷＤ
Ｍ”）１０６、及び遠隔光受信機１０７を含む。レーザ
送信機１０１は波長λ1 の符号化された光信号を生成す
る。この符号化された信号は遠隔受信機１０７に伝送す
るために非常に長い単一モード光ファイバ１０２を通じ
てルートされる。ドープトファイバ増幅器１０３は単一
モード光ファイバ１０２上を伝わる符号化された光信号
のためのリピータ増幅器として機能する。
【０００５】多重周波数励起レーザ１０４はドープトフ
ァイバ増幅器１０３を励起するλ2とλ3 との間の波長
を持つ光信号を生成する。これら励起信号はHiBiファイ
バ１０５及びＷＤＭ１０６を介してドープトファイバ増
幅器１０３にルートされる。ＷＤＭ１０６は従来の波長
分割マルチプレクサである。これは、HiBiファイバ１０
５からの励起信号がポート１０８を通じて入りポート１
０９を介して出ることを許し、そしてポート１０９と１
１０との間でλ1 光信号（これはλ2 −λ3 レンジの外
側）のみが伝播されることを許す。多重周波数レーザ１
０４は、特定のＳＯＰを持つ線型的に偏光された光信号
を生成するように製造される。多重周波数励起レーザ１
０４によって生成された全ての光信号は、周波数に関係
なく、同一の線型ＳＯＰを共有する。HiBiファイバ１０
５は、多重周波数励起レーザ１０４の出力にその二つの
直角に方位する複屈折軸が複屈折励起レーザ１０４の出
力のＳＯＰから角度的にオフセットされるように結合さ
れる。当分野において周知のように、ファイバの複屈折
軸から角度的にオフセットされた線型的に偏光された光
信号はこれがファイバに沿って伝播する際にある差別的
な位相遅延（differential phase delay）を受ける。Hi
Biファイバによって導入される位相遅延の量は光信号の
波長、個々のファイバの複屈折パラメータ、HiBiファイ
バの長さ、及び光信号のＳＯＰとHiBiファイバの複屈折
軸の方位との間の角度オフセットに依存する。
ァイバ増幅器１０３を励起するλ2とλ3 との間の波長
を持つ光信号を生成する。これら励起信号はHiBiファイ
バ１０５及びＷＤＭ１０６を介してドープトファイバ増
幅器１０３にルートされる。ＷＤＭ１０６は従来の波長
分割マルチプレクサである。これは、HiBiファイバ１０
５からの励起信号がポート１０８を通じて入りポート１
０９を介して出ることを許し、そしてポート１０９と１
１０との間でλ1 光信号（これはλ2 −λ3 レンジの外
側）のみが伝播されることを許す。多重周波数レーザ１
０４は、特定のＳＯＰを持つ線型的に偏光された光信号
を生成するように製造される。多重周波数励起レーザ１
０４によって生成された全ての光信号は、周波数に関係
なく、同一の線型ＳＯＰを共有する。HiBiファイバ１０
５は、多重周波数励起レーザ１０４の出力にその二つの
直角に方位する複屈折軸が複屈折励起レーザ１０４の出
力のＳＯＰから角度的にオフセットされるように結合さ
れる。当分野において周知のように、ファイバの複屈折
軸から角度的にオフセットされた線型的に偏光された光
信号はこれがファイバに沿って伝播する際にある差別的
な位相遅延（differential phase delay）を受ける。Hi
Biファイバによって導入される位相遅延の量は光信号の
波長、個々のファイバの複屈折パラメータ、HiBiファイ
バの長さ、及び光信号のＳＯＰとHiBiファイバの複屈折
軸の方位との間の角度オフセットに依存する。
【０００６】HiBiファイバ１０５の径方向方位は、多重
周波数励起レーザ１０４によって出力される光信号のＳ
ＯＰがHiBiファイバの複屈折軸から４５ だけオフセッ
トされるように固定される。光伝送システム内で本発明
を実現するに当っては、入力光信号のＳＯＰとHiBiファ
イバの複屈折軸との間の４５ オフセットを確保するこ
とが望ましい。この４５ のオフセットは入力光信号の
パワーをHiBiファイバの二つの複屈折軸の間で等しく分
配させる。これら軸間での等しいパワーの分配はHiBiフ
ァイバの長さを通じての光信号の最適偏光スクランブリ
ング（optimalpolarization scrambling ）を可能にす
る。
周波数励起レーザ１０４によって出力される光信号のＳ
ＯＰがHiBiファイバの複屈折軸から４５ だけオフセッ
トされるように固定される。光伝送システム内で本発明
を実現するに当っては、入力光信号のＳＯＰとHiBiファ
イバの複屈折軸との間の４５ オフセットを確保するこ
とが望ましい。この４５ のオフセットは入力光信号の
パワーをHiBiファイバの二つの複屈折軸の間で等しく分
配させる。これら軸間での等しいパワーの分配はHiBiフ
ァイバの長さを通じての光信号の最適偏光スクランブリ
ング（optimalpolarization scrambling ）を可能にす
る。
【０００７】多重周波数レーザによって出力される光信
号はHiBiファイバ１０５の複屈折軸に対して４５°の角
度にて発射されるため、これら信号はポアンカレ球（Po
incare sphere ）上の大きな円の回りに歳差運動（prec
ess ）を行なう。各光信号に対する歳差の速度（rate o
f precession）は以下のように波長に依存する。
号はHiBiファイバ１０５の複屈折軸に対して４５°の角
度にて発射されるため、これら信号はポアンカレ球（Po
incare sphere ）上の大きな円の回りに歳差運動（prec
ess ）を行なう。各光信号に対する歳差の速度（rate o
f precession）は以下のように波長に依存する。
【数３】 ここで、λi は個々の信号の波長であり、ＰＭＤはHiBi
ファイバ１０５の偏光モード分散であり、ｃは光の速度
である。多重周波数励起レーザ１０４によって生成され
た各信号は少し異なる波長を持ち、従って、各信号の回
転率も少し異なる。HiBiファイバの出力の所の各信号の
角度分離は以下によって与えられる。
ファイバ１０５の偏光モード分散であり、ｃは光の速度
である。多重周波数励起レーザ１０４によって生成され
た各信号は少し異なる波長を持ち、従って、各信号の回
転率も少し異なる。HiBiファイバの出力の所の各信号の
角度分離は以下によって与えられる。
【数４】 ここで、Δυs は様々な生成された光信号の間の周波数
分離であり、ＬはHiBiファイバ１０５の長さであり、そ
してＰＭＤはHiBiファイバ１０５の偏光モード分散であ
る。
分離であり、ＬはHiBiファイバ１０５の長さであり、そ
してＰＭＤはHiBiファイバ１０５の偏光モード分散であ
る。
【０００８】多重周波数励起レーザの光パワーが様々な
周波数の生成された信号間で等しく分布しているものと
想定すると、HiBiファイバ１０５から出る信号は、HiBi
ファイバ１０５の長さ（length、“Ｌ”）が
周波数の生成された信号間で等しく分布しているものと
想定すると、HiBiファイバ１０５から出る信号は、HiBi
ファイバ１０５の長さ（length、“Ｌ”）が
【数５】 に固定された場合、ポアンカレ球上の大きな円上にＳＯ
Ｐの均一な分布を持つ。ここで、Ｎ≧２である。上の式
においては、Ｎは多重周波数励起レーザ１０４によって
生成された縦モード（longitudinal mode ）の数であ
り、ＰＭＤはHiBiファイバ１０５の偏光モード分散であ
る。換言すれば、HiBiファイバ１０５から出る全体とし
ての信号は特定の線型偏光を示さない。但し、ＰＤＧ
pumpの悪影響を回避するためには、偏光スクランブリン
グは結果として真に無偏光の信号を与えなくても良い。
つまり、スクランブルされた信号の線型偏光の程度が信
号によって誘導されるＰＤＧPUMPが励起されるドープト
ファイバ増幅器の利得特性に悪影響を与えない程度まで
低減されることのみが要求される。
Ｐの均一な分布を持つ。ここで、Ｎ≧２である。上の式
においては、Ｎは多重周波数励起レーザ１０４によって
生成された縦モード（longitudinal mode ）の数であ
り、ＰＭＤはHiBiファイバ１０５の偏光モード分散であ
る。換言すれば、HiBiファイバ１０５から出る全体とし
ての信号は特定の線型偏光を示さない。但し、ＰＤＧ
pumpの悪影響を回避するためには、偏光スクランブリン
グは結果として真に無偏光の信号を与えなくても良い。
つまり、スクランブルされた信号の線型偏光の程度が信
号によって誘導されるＰＤＧPUMPが励起されるドープト
ファイバ増幅器の利得特性に悪影響を与えない程度まで
低減されることのみが要求される。
【０００９】HiGiファイバ１０５によって提供される偏
光スクランブリングのグラフ表現が図２及び図３に与え
られる。これら表現の各々において、ポアンカレ球２０
１上のあるポイントは特定のＳＯＰを表わす。ポアンカ
レ球２０１の中心とこの球上のあるポイントを結ぶ半径
はストークベクトル（Stoke vector）である。多重周波
数励起レーザ１０４（図１）によって生成された光信号
のＳＯＰは図２においてストークベクトル２０２によっ
て表わされる。図３において、ストークベクトル３０１
から３ＮＮはHiBiファイバ１０５（図１）から出る異な
る光周波数信号（つまり、縦モード）に対する様々なＳ
ＯＰを表わす。ＮＮは多重周波数励起レーザ１０４（図
１）によって生成された縦モードの総数を表わす。HiBi
ファイバ１０５から出力されたスクランブルされた光ポ
ンプ信号はＷＤＭ１０６を介してドープトファイバ増幅
器１０３を励起するために結合される。光励起信号は単
一の優勢な線型ＳＯＰを持たないために、ＰＤＧ
PUMPが、ドープトファイバ増幅器１０３によって示され
る利得特性への有害なＰＤＧPUMPと関連する影響と共に
排除される。
光スクランブリングのグラフ表現が図２及び図３に与え
られる。これら表現の各々において、ポアンカレ球２０
１上のあるポイントは特定のＳＯＰを表わす。ポアンカ
レ球２０１の中心とこの球上のあるポイントを結ぶ半径
はストークベクトル（Stoke vector）である。多重周波
数励起レーザ１０４（図１）によって生成された光信号
のＳＯＰは図２においてストークベクトル２０２によっ
て表わされる。図３において、ストークベクトル３０１
から３ＮＮはHiBiファイバ１０５（図１）から出る異な
る光周波数信号（つまり、縦モード）に対する様々なＳ
ＯＰを表わす。ＮＮは多重周波数励起レーザ１０４（図
１）によって生成された縦モードの総数を表わす。HiBi
ファイバ１０５から出力されたスクランブルされた光ポ
ンプ信号はＷＤＭ１０６を介してドープトファイバ増幅
器１０３を励起するために結合される。光励起信号は単
一の優勢な線型ＳＯＰを持たないために、ＰＤＧ
PUMPが、ドープトファイバ増幅器１０３によって示され
る利得特性への有害なＰＤＧPUMPと関連する影響と共に
排除される。
【００１０】多重周波数レーザ１０４によって生成され
た光パワーの分布がλ2 からλ3 のレンジを通じて均一
でない場合は、HiBiファイバ１０５が多重周波数レーザ
１０４によって生成された特定の信号の偏光の全体とし
ての程度を最少にするＰＭＤ特性を持つように選択され
る。例えば、多重周波数レーザ１０４がその光パワーの
殆どを二つの特定のモード内に生成する場合は、直角方
位のＳＯＰを持ってこれら二つのモードがファイバから
出るように仕向けるHiGiファイバが採用される。図４は
本発明の実施を容易にする第二の光伝送システムの略図
を示す。ここに図解されるシステムは、レーザ送信機１
０１、非常に長い単一モード光ファイバ１０２、ドープ
トファイバ増幅器１０３、単一周波数レーザ４０１、能
動偏光スクランブラ４０２、波長分割マルチプレクサ
（“ＷＤＭ”）１０６、及び遠隔光受信機１０７を含
む。
た光パワーの分布がλ2 からλ3 のレンジを通じて均一
でない場合は、HiBiファイバ１０５が多重周波数レーザ
１０４によって生成された特定の信号の偏光の全体とし
ての程度を最少にするＰＭＤ特性を持つように選択され
る。例えば、多重周波数レーザ１０４がその光パワーの
殆どを二つの特定のモード内に生成する場合は、直角方
位のＳＯＰを持ってこれら二つのモードがファイバから
出るように仕向けるHiGiファイバが採用される。図４は
本発明の実施を容易にする第二の光伝送システムの略図
を示す。ここに図解されるシステムは、レーザ送信機１
０１、非常に長い単一モード光ファイバ１０２、ドープ
トファイバ増幅器１０３、単一周波数レーザ４０１、能
動偏光スクランブラ４０２、波長分割マルチプレクサ
（“ＷＤＭ”）１０６、及び遠隔光受信機１０７を含
む。
【００１１】このシステムの動作は図１に示されるシス
テムの動作と非常に類似する。レーザ送信機４０１は波
長λ1 の符号化された光信号を生成する。この符号化さ
れた信号は遠隔受信機１０７に伝送するために非常に長
い単一モード光ファイバ１０２を通じてルートされる。
ドープト光ファイバ１０３は単一モード光ファイバ１０
２上を伝わる符号化された光信号に対するリピータ増幅
器として機能する。単一周波数レーザ４０１は、ドープ
トファイバ増幅器１０３を励起するλ2 の波長を持つ光
信号を生成する。この励起信号はＷＤＭ１０６を介して
ドープトファイバ増幅器にルートされる。ＷＤＭ１０６
は、励起信号がポート１０８を通じて入りポート１０９
を介して出ることを許し、そしてλ1 光信号のみがポー
ト１０９と１１０の間で伝播することを許す。図１のシ
ステムと同様に、光励起信号の線型偏光の程度が励起信
号がＷＤＭ１０６に入る前に低減される。但し、レーザ
４０１は、HiGiファイバの全長を通じての伝送によって
受動的に消極（depolarized ）することができない単一
周波数光信号を生成する。従って、単一周波数レーザ４
０１の出力は、ＷＤＭ１０６に入力される前に能動偏光
スクランブラ４０を通じてルートされる。能動偏光スク
ランブラ４０２によって出力された消極された単一周波
数励起光信号はＷＤＭ１０６を介してドープトファイバ
増幅器１０３を励起するように結合される。光励起信号
は単一の優勢なＳＯＰを持たないために、ＰＤＧPUMP及
び望ましくないＰＤＧPUMPと関連するドープトファイバ
増幅器１０３の利得特性に与える影響が排除される。
テムの動作と非常に類似する。レーザ送信機４０１は波
長λ1 の符号化された光信号を生成する。この符号化さ
れた信号は遠隔受信機１０７に伝送するために非常に長
い単一モード光ファイバ１０２を通じてルートされる。
ドープト光ファイバ１０３は単一モード光ファイバ１０
２上を伝わる符号化された光信号に対するリピータ増幅
器として機能する。単一周波数レーザ４０１は、ドープ
トファイバ増幅器１０３を励起するλ2 の波長を持つ光
信号を生成する。この励起信号はＷＤＭ１０６を介して
ドープトファイバ増幅器にルートされる。ＷＤＭ１０６
は、励起信号がポート１０８を通じて入りポート１０９
を介して出ることを許し、そしてλ1 光信号のみがポー
ト１０９と１１０の間で伝播することを許す。図１のシ
ステムと同様に、光励起信号の線型偏光の程度が励起信
号がＷＤＭ１０６に入る前に低減される。但し、レーザ
４０１は、HiGiファイバの全長を通じての伝送によって
受動的に消極（depolarized ）することができない単一
周波数光信号を生成する。従って、単一周波数レーザ４
０１の出力は、ＷＤＭ１０６に入力される前に能動偏光
スクランブラ４０を通じてルートされる。能動偏光スク
ランブラ４０２によって出力された消極された単一周波
数励起光信号はＷＤＭ１０６を介してドープトファイバ
増幅器１０３を励起するように結合される。光励起信号
は単一の優勢なＳＯＰを持たないために、ＰＤＧPUMP及
び望ましくないＰＤＧPUMPと関連するドープトファイバ
増幅器１０３の利得特性に与える影響が排除される。
【００１２】回転波長板、及び光ファイバに循環応力
（cyclic stress ）を加えてこれによって応力を受けた
光ファイバの有効複屈折を変動させ、結果として伝送さ
れる光信号の偏光をシフトさせるための機械的装置を含
む様々な能動偏光スクランブラが当分野において周知で
ある。単一周波数レーザ４０１によって出力された信号
の偏光を能動的にスクランブルするための個々の方法
は、結果としての信号がＰＤＧpumpが蓄積するために要
求される時間期間を通じて正味平均偏光を示さず、ドー
プトファイバ増幅器１０３に悪影響を与えない限り特に
重要ではない。上に説明の特定の実施例は単に本発明の
原理を解説するためのものであり、当業者においては本
発明の範囲及び精神から逸脱することなく様々な変更が
可能であり、本発明は別掲の特許請求項によってのみ制
限されるものである。これら変更の一つには、本発明の
ための多重周波数光源として超発光ダイオード（super-
luminescent diode ）を採用する方法が含まれる。この
タイプのダイオードは多数の縦モードを生成し、結果と
して、ある与えられた長さのHiBiファイバに対して偏光
スクランブリングの程度を増加させる。もう一つの修正
においては、光励起信号の能動スクランブリングを実現
するために集積光電気偏光変調器（integrated opto-el
ectronic polarization modulator ）、例えば、ニオブ
酸リチウムデバイスが採用される。
（cyclic stress ）を加えてこれによって応力を受けた
光ファイバの有効複屈折を変動させ、結果として伝送さ
れる光信号の偏光をシフトさせるための機械的装置を含
む様々な能動偏光スクランブラが当分野において周知で
ある。単一周波数レーザ４０１によって出力された信号
の偏光を能動的にスクランブルするための個々の方法
は、結果としての信号がＰＤＧpumpが蓄積するために要
求される時間期間を通じて正味平均偏光を示さず、ドー
プトファイバ増幅器１０３に悪影響を与えない限り特に
重要ではない。上に説明の特定の実施例は単に本発明の
原理を解説するためのものであり、当業者においては本
発明の範囲及び精神から逸脱することなく様々な変更が
可能であり、本発明は別掲の特許請求項によってのみ制
限されるものである。これら変更の一つには、本発明の
ための多重周波数光源として超発光ダイオード（super-
luminescent diode ）を採用する方法が含まれる。この
タイプのダイオードは多数の縦モードを生成し、結果と
して、ある与えられた長さのHiBiファイバに対して偏光
スクランブリングの程度を増加させる。もう一つの修正
においては、光励起信号の能動スクランブリングを実現
するために集積光電気偏光変調器（integrated opto-el
ectronic polarization modulator ）、例えば、ニオブ
酸リチウムデバイスが採用される。
【図１】本発明の原理の実施を容易にする受動偏光スク
ランブラを含む光伝送システムを略図にて示す。
ランブラを含む光伝送システムを略図にて示す。
【図２】図１の多重周波数レーザ１０４によって生成さ
れる出力信号のＳＯＰのグラフ表現である。
れる出力信号のＳＯＰのグラフ表現である。
【図３】図１の高複屈折ファイバ１０５を励起する信号
のＳＯＰのグラフ表現である。
のＳＯＰのグラフ表現である。
【図４】本発明の原理の実施を容易にする能動偏光スク
ランブラを含む光伝送システムを略図にて示す。
ランブラを含む光伝送システムを略図にて示す。
１０１ レーザ送信機 １０２ 単一モード光ファイバ １０３ ドープトファイバ増幅器 １０４ 多重周波数励起レーザ １０５ 高複屈折ファイバ １０６ 波長分割マルチプレクサ １０７ 遠隔光受信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニール エス．バーガノ アメリカ合衆国 07738 ニュージャーシ ィ，リンクロフト，ハーヴィー アヴェニ ュー 11 (72)発明者 ヴィンセント ジョン マザーシック アメリカ合衆国 07726 ニュージャーシ ィ，マナラパン，マノア ドライヴ 18 (72)発明者 ジョン レーラー ヅィスキンド アメリカ合衆国 07702 ニュージャーシ ィ，シュルスバリー，パーク アヴェニュ ー 106
Claims (10)
- 【請求項１】 ドープトファイバ増幅器を採用する光伝
送システム内での偏光依存利得の影響を低減するための
方法であって，この方法が：偏光された光信号の受動的
偏光スクランブリングを介して前記のドープト光増幅器
が偏光された光励起信号の印加に応答して有害な偏光依
存利得を示すことを誘発するよりも低い程度の線型性偏
光を持つ光励起信号を生成するステップ；及び前記の生
成された励起信号にて前記のドープトファイバ増幅器を
励起することによって偏光等化利得特性を誘発するステ
ップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 ドープトファイバ増幅器を採用する光伝
送システム内での偏光依存利得の影響を低減するための
方法であって、この方法が：偏光された光信号の能動的
偏光スクランブリングを介して前記のドープト光増幅器
が偏光された光励起信号の印加に応答して有害な偏光依
存利得を示すことを誘発するよりも低い程度の線型性偏
光を持つ光励起信号を生成するステップ；及び前記の生
成された励起信号にて前記のドープトファイバ増幅器を
励起することによって偏光等化された利得特性を誘発す
るステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項３】 ドープトファイバ増幅器を採用する光伝
送システム内での偏光依存利得の影響を低減するための
方法であって、この方法が：偏光された光励起信号の印
加に応答して有害な偏光依存利得を示すために前記のド
ープトファイバ増幅器によって要求される時間期間を通
じて正味線型偏光を示さない光励起信号を生成するステ
ップ；及び前記の生成された励起信号にて前記のドープ
トファイバ増幅器を励起することによって偏光等化され
た利得特性を誘発するステップを含むことを特徴とする
方法。 - 【請求項４】 前記の光励起信号を生成するステップが
偏光された光信号の受動的偏光スクランブリングを介し
て達成されることを特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項５】 前記の光励起信号を生成するステップが
偏光された光信号の能動的な偏光スクランブリングを介
して達成されることを特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項６】 ドープト光ファイバ増幅器を採用する光
伝送システム内での偏光依存利得の影響を低減するため
の装置であって：この装置が：あるレンジの周波数を通
じての複数のＮ個の線型的に偏光された光励起信号を同
時に生成するように適応された光源；及び前記の光源の
出力と前記のドープトファイバ増幅器を光学的に結合す
る光伝送路を含み、 前記の生成された光励起信号が偏光の同一状態を共有
し、 前記の光伝送路が前記の光源によって生成された前記の
線型的に偏光された光励起信号の偏光の状態が複屈折フ
ァイバの複屈折軸に対して４５°の角度にて複屈折光フ
ァイバに沿って伝播するように方位された固定長の長さ
Ｌを持つ複屈折ファイバを含み、この長さＬが： 【数１】 に等しく、ここで、Ｎは２以上の整数であり、Δνs は
前記の光源によって生成された線型的に偏光された光励
起信号間の波長分離であり、そしてＰＭＤは前記の複屈
折光ファイバの偏光モード分散であることを特徴とする
方法。 - 【請求項７】 ドープトファイバ増幅器を採用する光伝
送システム内での偏光依存利得の影響を低減するための
方法であって、この方法が：ある周波数のレンジを通じ
ての全てが同一の偏光の状態を共有する複数の線型的に
偏光された光励起信号を同時に生成するステップ；及び
前記の生成された複数の線型的に偏光された光励起信号
を固定された長さＬを持つ複屈折光ファイバ内に発射さ
れた線型的に偏光された光励起信号の偏光の状態が前記
の複屈折ファイバの複屈折軸に対して４５ の角度に整
合されるように発射するステップを含み、前記の固定長
が： 【数２】 に等しく、ここで、Ｎは２以上の整数であり、Δνs は
前記の光源によって生成された線型的に偏光された光励
起信号間の波長分離であり、そしてＰＭＤは前記の複屈
折光ファイバの偏光モード分散であり；さらに前記の長
さＬの複屈折光ファイバからの出る信号にて前記のドー
プトファイバ増幅器を励起するステップが含まれること
を特徴とする方法。 - 【請求項８】 ドープトファイバ増幅器を採用する光伝
送システム内での偏光依存利得の影響を低減するための
装置であって、この装置が：単一周波数光励起信号を生
成するために適応された光源；及び前記の光源の出力と
前記のドープトファイバ増幅器を光学的に結合するため
の光伝送路を含み、この光伝送路が前記の単一周波数光
励起信号を前記のドープトファイバ増幅器が偏光された
光励起信号の印加に応答して有害な偏光依存利得特性を
示すために要求される時間期間を通じて正味平均偏光を
示さないように消極するように適応された能動的な偏光
スクランブラを含むことを特徴とする装置。 - 【請求項９】 前記の能動的な偏光スクランブラが前記
の単一周波数光励起信号を複屈折光ファイバを通じて伝
送するための手段、及び前記の単一周波数の光励起信号
の偏光の状態を変化させるために前記の複屈折光ファイ
バに機械的な応力を与えるための手段を含むことを特徴
とする請求項８の装置。 - 【請求項１０】 前記の能動的なスクランブラが前記の
単一周波数光励起信号を光波長板アセンブリを通じて伝
送するための手段、及び前記の光波長板アセンブリを前
記の単一周波数光励起信号の偏光の状態を変動させるた
めに回転するための手段を含むことを特徴とする請求項
８の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/046536 | 1993-04-13 | ||
| US08/046,536 US5345331A (en) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | Technique for reducing polarization dependent gain in an amplified optical transmission system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308547A true JPH06308547A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=21943967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6073702A Pending JPH06308547A (ja) | 1993-04-13 | 1994-04-13 | 増幅された光伝送システム内での偏光依存利得を低減するための方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5345331A (ja) |
| EP (1) | EP0620660A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06308547A (ja) |
| CA (1) | CA2115862C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5739943A (en) * | 1995-08-24 | 1998-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Polarization control unit |
| US5841557A (en) * | 1995-11-17 | 1998-11-24 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for scrambling the polarization of signal lights forming a wavelength division multiplexed signal light |
| US6167181A (en) * | 1998-01-07 | 2000-12-26 | Nec Corporation | Optical fiber light amplifier |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06164513A (ja) * | 1992-11-17 | 1994-06-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光伝送路及び光通信装置 |
| US5526162A (en) * | 1994-09-27 | 1996-06-11 | At&T Corp. | Synchronous polarization and phase modulation for improved performance of optical transmission systems |
| JP3770635B2 (ja) * | 1995-06-20 | 2006-04-26 | 富士通株式会社 | 不要強度変調成分抑圧機能を有する光受信機 |
| US6310709B1 (en) | 1995-12-29 | 2001-10-30 | Tyco Submarine Systems Ltd. | Synchronous polarization and phase modulation using a periodic waveform with complex harmonics for improved performance of optical transmission systems |
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| FR2786638A1 (fr) | 1998-11-26 | 2000-06-02 | Cit Alcatel | Suppression de l'effet raman par modulation de la polarisation |
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| JP3857881B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2006-12-13 | 古河電気工業株式会社 | ラマン光増幅用励起光源装置およびそれを用いたラマン光増幅システム |
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- 1993-04-13 US US08/046,536 patent/US5345331A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-02-17 CA CA002115862A patent/CA2115862C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-06 EP EP94302432A patent/EP0620660A1/en not_active Withdrawn
- 1994-04-13 JP JP6073702A patent/JPH06308547A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2115862C (en) | 1998-05-26 |
| US5345331A (en) | 1994-09-06 |
| EP0620660A1 (en) | 1994-10-19 |
| CA2115862A1 (en) | 1994-10-14 |
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