JPS60236277A - 光フアイバ通信装置 - Google Patents
光フアイバ通信装置Info
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- JPS60236277A JPS60236277A JP59092720A JP9272084A JPS60236277A JP S60236277 A JPS60236277 A JP S60236277A JP 59092720 A JP59092720 A JP 59092720A JP 9272084 A JP9272084 A JP 9272084A JP S60236277 A JPS60236277 A JP S60236277A
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- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
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- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は、一般的には通信分野に関し、殊に多重情報チ
ャネルが単一モード元ファイバによって伝送される光フ
アイバ通信装置に関する。
ャネルが単一モード元ファイバによって伝送される光フ
アイバ通信装置に関する。
光フアイバ技術の進歩に伴い、極めて＾速度で情報？伝
送する能力を有する元ファイバを装造することが可能で
あることが一般［認にされＵ価されるようになってきた
。しがし、介ファイバ装置において可能な最大情報伝送
速度をオリ用するためには、データ？時分割多ｌ化する
が、讐たけ波長の異なる多重情報チャネルが共通の通信
路を共有するよう忙しなければならない。時分割多重化
に関していえば、単一モード光ファイバの情報取扱速度
（すなわち、５ ｘ １０’ ｐｐｓ ） Ｋ近いパル
ス繰返数でスイッチングを行ないうる電子画路はもちろ
ん存在しない。さらに、後者の波長分割多重化法につい
てはこれまで明らかにあまり進歩がなかった。そのわけ
は、光ファイバ装ｆｌＫおけるその諸ｍ３題の実際的解
決法が一般忙知られていなかったからである。これらの
開−とは、一般に１低コストの、スペクトル的に狭い、
安定した源？得ることの困難さ；％に単一モードファイ
バ忙おいてファイバン互いに接合させること、筐だ源か
らのエネルギをファイバ忙結合させることの困にさ；信
号を増幅することの困難さ；選択的に信号ンファイバに
加え、またファイバから取出すことの困難さ；に関連す
るものである。
送する能力を有する元ファイバを装造することが可能で
あることが一般［認にされＵ価されるようになってきた
。しがし、介ファイバ装置において可能な最大情報伝送
速度をオリ用するためには、データ？時分割多ｌ化する
が、讐たけ波長の異なる多重情報チャネルが共通の通信
路を共有するよう忙しなければならない。時分割多重化
に関していえば、単一モード光ファイバの情報取扱速度
（すなわち、５ ｘ １０’ ｐｐｓ ） Ｋ近いパル
ス繰返数でスイッチングを行ないうる電子画路はもちろ
ん存在しない。さらに、後者の波長分割多重化法につい
てはこれまで明らかにあまり進歩がなかった。そのわけ
は、光ファイバ装ｆｌＫおけるその諸ｍ３題の実際的解
決法が一般忙知られていなかったからである。これらの
開−とは、一般に１低コストの、スペクトル的に狭い、
安定した源？得ることの困難さ；％に単一モードファイ
バ忙おいてファイバン互いに接合させること、筐だ源か
らのエネルギをファイバ忙結合させることの困にさ；信
号を増幅することの困難さ；選択的に信号ンファイバに
加え、またファイバから取出すことの困難さ；に関連す
るものである。
スペクトル的に狭い、安定した源に関しては、好蜘な源
であるソリッドステート・レーデダイオードは高価であ
る。従って、これ？光フアイバ通信装置に利用すること
は、高ピント速度が得られる場合に限って経済的に正当
化される。例えは、発光ダイオードとグレーデッドイン
デックス形光ファイバとが２０キロメートル（Ｋ、）の
幹柑によって５ ×１０７パルス毎秒Ｃｐｐｓ） ｌ：
伝送することができ、レーずダイオードと単一モード元
ファイバとが同じ長さの元ファイバにより５ ｘｌ ０
’パルス毎秒？伝送することができるものとすると、後
者のレーデダイオードと単一モードファイバとの組合ゼ
は、前者の組合せよりも１００倍大きいコスト因子馨有
することになる。そのわけは、満足できる使用寿命をも
ったレーデダイオードは、均在発元ダイオードの１００
倍以上尚価なものとなるからである。
であるソリッドステート・レーデダイオードは高価であ
る。従って、これ？光フアイバ通信装置に利用すること
は、高ピント速度が得られる場合に限って経済的に正当
化される。例えは、発光ダイオードとグレーデッドイン
デックス形光ファイバとが２０キロメートル（Ｋ、）の
幹柑によって５ ×１０７パルス毎秒Ｃｐｐｓ） ｌ：
伝送することができ、レーずダイオードと単一モード元
ファイバとが同じ長さの元ファイバにより５ ｘｌ ０
’パルス毎秒？伝送することができるものとすると、後
者のレーデダイオードと単一モードファイバとの組合ゼ
は、前者の組合せよりも１００倍大きいコスト因子馨有
することになる。そのわけは、満足できる使用寿命をも
ったレーデダイオードは、均在発元ダイオードの１００
倍以上尚価なものとなるからである。
しかし、結合の分野において最近ある発展か行なわれた
。例えば、米国特許第３．４３２，４９９号には、単一
モード元ファイバ内へ諸信号ｌ￥波長多重化するための
［４が開示されている。米国特許第４．３１５．６６６
号の発明などのｉｉ？、発明によれば、１つの単一モー
ド元ファイバによって多数の波長チャネルヶ伝送し、ま
た通信物路上の任意の潰においてこれらの波長別チャネ
ルの任意のものを、他チャネルに対する妨害が極めてｌ
」・さいようＫし、かつ通信線路の完全性を保ちつつ、
尋入筐たは抽出することができる。従って、任意の１チ
ヤネルに対し極端に高い変調速度を用いなくても、極め
て累積度すＴ（わち集合度の高い情報流を伝送し５る光
ファイバ通信装置？構成することにより、大きいチャネ
ル容量を達成することができる。
。例えば、米国特許第３．４３２，４９９号には、単一
モード元ファイバ内へ諸信号ｌ￥波長多重化するための
［４が開示されている。米国特許第４．３１５．６６６
号の発明などのｉｉ？、発明によれば、１つの単一モー
ド元ファイバによって多数の波長チャネルヶ伝送し、ま
た通信物路上の任意の潰においてこれらの波長別チャネ
ルの任意のものを、他チャネルに対する妨害が極めてｌ
」・さいようＫし、かつ通信線路の完全性を保ちつつ、
尋入筐たは抽出することができる。従って、任意の１チ
ヤネルに対し極端に高い変調速度を用いなくても、極め
て累積度すＴ（わち集合度の高い情報流を伝送し５る光
ファイバ通信装置？構成することにより、大きいチャネ
ル容量を達成することができる。
公知のようＫＳ１２１１：長別の変調チャネルを利用し
た笑際的な元ファイバ通信装置は、かなりの距離？経て
情報を伝送しなけれはならない。これも筺だ公知のよう
罠、元ファイバの減衰特性の低減圧は顕著な進歩があっ
たものの、それ罠も拘らず吸収および散乱の累積および
合成効果により、元ファイバを経て伝送される信号は＃
′Ｊｉする。埃存の元ファイバにおける減衰率は極めて
低いが、伝送距離の増大に伴って信号は小さくなって行
くので、信号の周期的な後光すなわち増幅が必要になる
。
た笑際的な元ファイバ通信装置は、かなりの距離？経て
情報を伝送しなけれはならない。これも筺だ公知のよう
罠、元ファイバの減衰特性の低減圧は顕著な進歩があっ
たものの、それ罠も拘らず吸収および散乱の累積および
合成効果により、元ファイバを経て伝送される信号は＃
′Ｊｉする。埃存の元ファイバにおける減衰率は極めて
低いが、伝送距離の増大に伴って信号は小さくなって行
くので、信号の周期的な後光すなわち増幅が必要になる
。
従来の古典的な通信装置においては、通信線路内にイン
ラインレピータを挿入し１周期重信号増幅馨行なってい
たので、線路の完全性が中断されることＫなった。古典
的レピータは、＃衰した信号’に？ける入力ホードと、
増幅器その他の信号処理装置と、下流側の通信線路に結
合せしめられて、それへ復元された信号を供給する出力
ホードと？含んでいる。これらのｉｆＭＫおい又は、派
表した信号がます光電装置に加えられ、その元１１！Ｌ
製置は光信号を対応する電気信号に変換する。次に、電
子増幅器または信号処理装置が、その信号を増幅し調整
して信号の劣化を補償する。その後、その電気信号はも
う１つの光電装置へ供給され、その出力である光信号が
下流側の元ファイバへ伝えらねる。光信号の電気信号へ
の変換、およびその元信号への拘変換は、それらを行な
わなければ完全である光装置に対して、ある人工的制限
を銖することになる。さらに、レピータの故障は線路の
完全性を失わせるので、古典的なインラインレピータ？
用いる方法は、１つのレピータが故障しても、それによ
って望ましくないほど大きい全装置的な影響を生じる。
ラインレピータを挿入し１周期重信号増幅馨行なってい
たので、線路の完全性が中断されることＫなった。古典
的レピータは、＃衰した信号’に？ける入力ホードと、
増幅器その他の信号処理装置と、下流側の通信線路に結
合せしめられて、それへ復元された信号を供給する出力
ホードと？含んでいる。これらのｉｆＭＫおい又は、派
表した信号がます光電装置に加えられ、その元１１！Ｌ
製置は光信号を対応する電気信号に変換する。次に、電
子増幅器または信号処理装置が、その信号を増幅し調整
して信号の劣化を補償する。その後、その電気信号はも
う１つの光電装置へ供給され、その出力である光信号が
下流側の元ファイバへ伝えらねる。光信号の電気信号へ
の変換、およびその元信号への拘変換は、それらを行な
わなければ完全である光装置に対して、ある人工的制限
を銖することになる。さらに、レピータの故障は線路の
完全性を失わせるので、古典的なインラインレピータ？
用いる方法は、１つのレピータが故障しても、それによ
って望ましくないほど大きい全装置的な影響を生じる。
上述のこと以外に、さらに多数の波長別チャネルを伝送
する光ファイバ通信装置釦用いられるレピータの製造は
極めて榛雑で経費のかさむものになる。そのわけは、そ
れぞれのチャネル？別々に線路から取出し、別々に処理
して書増幅と調整と？行ない、他信号と貴多重化して次
の下＆側の元ファイバ部分へ供給しなくてはならないか
らである。
する光ファイバ通信装置釦用いられるレピータの製造は
極めて榛雑で経費のかさむものになる。そのわけは、そ
れぞれのチャネル？別々に線路から取出し、別々に処理
して書増幅と調整と？行ない、他信号と貴多重化して次
の下＆側の元ファイバ部分へ供給しなくてはならないか
らである。
細枠な光増幅に〜しては、誘導ラマン散乱（ｓｔｉｍｕ
ｌａｔｏｄ Ｒａｍａｎ ｓｃａｔｔｓｒｉｎｇ） ＋
ｉ利用して１つの源の＆＆ヶ他の波長？もった増幅出力
に変換１−る装置が知られているが、これ捷で情報保持
信号、特に多重化された信号？増幅するために、ラマン
散乱馨第１（用することが提案されたことはなかった。
ｌａｔｏｄ Ｒａｍａｎ ｓｃａｔｔｓｒｉｎｇ） ＋
ｉ利用して１つの源の＆＆ヶ他の波長？もった増幅出力
に変換１−る装置が知られているが、これ捷で情報保持
信号、特に多重化された信号？増幅するために、ラマン
散乱馨第１（用することが提案されたことはなかった。
発明の目的
本発明は、＾いデータ？ｉ度で情報を伝送しうる簡単で
信頼性罠富み、かつ比較的に経済的な光ファイバ通信装
置を提供すること乞一般的な目的とする。
信頼性罠富み、かつ比較的に経済的な光ファイバ通信装
置を提供すること乞一般的な目的とする。
本発明のもう１つの目的は、伝送される１３号が電子技
術によってではな（純粋に光学的機構によって増幅され
る元ファイバ通信装置であって、検数の情報ケ伝送する
波長別チャネルを用い、波長変調によって情報を伝送し
５る該光ファイバ通信装置ｖ提供することである。
術によってではな（純粋に光学的機構によって増幅され
る元ファイバ通信装置であって、検数の情報ケ伝送する
波長別チャネルを用い、波長変調によって情報を伝送し
５る該光ファイバ通信装置ｖ提供することである。
もう１つの目的は、元ファイバ伝送蛛路によって伝送さ
れる諸信号馨、その線路？中断することなく集団的に増
幅できる装置乞提供することである。
れる諸信号馨、その線路？中断することなく集団的に増
幅できる装置乞提供することである。
さらにもう１つの目的は、いくつかのチャネル？伝送す
る元ファイバ伝送巌路に沿って配置される予備的意味を
もった過剰な増幅装置を提供することである。
る元ファイバ伝送巌路に沿って配置される予備的意味を
もった過剰な増幅装置を提供することである。
さらＫもう１つの目的は、自動的に増１１＠器の篭カレ
ベルを制御する装置ン含む元ファイバ通信装置を提供す
ることである。
ベルを制御する装置ン含む元ファイバ通信装置を提供す
ることである。
さらにもう１つの目的は、変調可能であり、スペクトル
的に狭（、経隣的で安定な、元信号発生器を提供するこ
とである。
的に狭（、経隣的で安定な、元信号発生器を提供するこ
とである。
本発明のその他の諸口的は、一部は自明のものであり、
一部は以下において明らかにされる。以上の諸口的に対
応して、本発明の装置は、以下の詳細な開示において例
示されるような構造、諸要素の組合せ、＃部品の配置ン
有する。
一部は以下において明らかにされる。以上の諸口的に対
応して、本発明の装置は、以下の詳細な開示において例
示されるような構造、諸要素の組合せ、＃部品の配置ン
有する。
発明の要約
上述の諸口的およびその他の諸口的に対応して本発明が
提供する光フアイバ通信装置は、該装置を画定するよう
に結合せしめられた１つまたはそれ以上の光フアイバ線
路と、光フアイバ伝送線路に結合せしめられ該伝送線路
内へ情報保持信号を導入するようになっている装置と、
光フアイバ伝送線路に結合せしめられ光学的手段によっ
て情報信号を増幅するようになっている装置と、を含ん
でいる。
提供する光フアイバ通信装置は、該装置を画定するよう
に結合せしめられた１つまたはそれ以上の光フアイバ線
路と、光フアイバ伝送線路に結合せしめられ該伝送線路
内へ情報保持信号を導入するようになっている装置と、
光フアイバ伝送線路に結合せしめられ光学的手段によっ
て情報信号を増幅するようになっている装置と、を含ん
でいる。
前記信号導入装置は、好ましくは、変調された波長別信
号を発生する信号発生器であって、ファプリ・ペロー干
渉計に選択された長さの結合用光ファイバを経て結合せ
しめられ、安定した信号源をなすように同調可能である
付勢自在利得媒体を含んだ前記信号発生器の形式を有す
る。
号を発生する信号発生器であって、ファプリ・ペロー干
渉計に選択された長さの結合用光ファイバを経て結合せ
しめられ、安定した信号源をなすように同調可能である
付勢自在利得媒体を含んだ前記信号発生器の形式を有す
る。
本発明の前記光信号増幅装置は、ラマンポンピング・ビ
ームを光フアイバ伝送線路に導入して、情報保持光信号
のエネルギレベルを増大させる装置の形式を有する。
ームを光フアイバ伝送線路に導入して、情報保持光信号
のエネルギレベルを増大させる装置の形式を有する。
本発明の光フアイバ通信装置においては、情報保持信号
が純光学的装置によって容易に増幅されて減衰の悪影響
が補償され、それによって伝送線路の完全性は損われな
い。さらに１光フアイバを経て複数の波長別情報保持チ
ャネルを送信し、またこれら複数の波長別情報保持チャ
ネルを光増幅装置によって一様に増幅することができる
、波長変調装置が備えられている。
が純光学的装置によって容易に増幅されて減衰の悪影響
が補償され、それによって伝送線路の完全性は損われな
い。さらに１光フアイバを経て複数の波長別情報保持チ
ャネルを送信し、またこれら複数の波長別情報保持チャ
ネルを光増幅装置によって一様に増幅することができる
、波長変調装置が備えられている。
本発明の本質と考えられる新しい諸特徴は、特許請求の
範囲に詳細に記載されている。しかし、本発明の装置の
構成および動作方法、ならびに他の諸口的および諸利点
については、添付図面を参照しつつ行なわれる実施例に
関する以下の説明において明らかＫされる。添付図面に
おいては、相異なる回圧おいても同一部品は同一番号に
よって指示され℃いる。
範囲に詳細に記載されている。しかし、本発明の装置の
構成および動作方法、ならびに他の諸口的および諸利点
については、添付図面を参照しつつ行なわれる実施例に
関する以下の説明において明らかＫされる。添付図面に
おいては、相異なる回圧おいても同一部品は同一番号に
よって指示され℃いる。
詳細な説明
第１図には、本発明の通信装置の全体が、参照番号１０
０によって示されている。第１図に示されているように
１通信装置１００は、節点Ｎ工。
０によって示されている。第１図に示されているように
１通信装置１００は、節点Ｎ工。
’２ ｒ・・・Ｎｎにおいて相互接続された複数の光フ
アイバセグメントｓｌ ｌ ｓ２１・・、Ｓ 、Ｓ を
含んｎ−１ｎ でいる。通信装置の位相幾何学的構造によって、節点Ｎ
は簡単な２フアイバ形の光結合すなわち接続を形成する
か、または第１図の節点Ｎ２およびＮ３に図示されてい
るような、もつと複雑な多ファイバ分岐形結合を形成す
る。ファイバ間結合は、好ましくは米国特許第４，３１
５，６６６号に従って構成される。結合せしめられた光
ファイバ８１ 。
アイバセグメントｓｌ ｌ ｓ２１・・、Ｓ 、Ｓ を
含んｎ−１ｎ でいる。通信装置の位相幾何学的構造によって、節点Ｎ
は簡単な２フアイバ形の光結合すなわち接続を形成する
か、または第１図の節点Ｎ２およびＮ３に図示されてい
るような、もつと複雑な多ファイバ分岐形結合を形成す
る。ファイバ間結合は、好ましくは米国特許第４，３１
５，６６６号に従って構成される。結合せしめられた光
ファイバ８１ 。
Ｓ２．・・・、Ｓ 、Ｓ は、第１図に示されているｎ
−１１１ ように、遠隔通信に適した開ループ装置形の通信装置す
なわち信号伝送装置をなす。容易にわがるように、通信
装置１００は、制御装置およびデータ処理回路網におい
て通常そうであるように閉ループ形にすることもできる
。情報保持光信号は、後に詳述されるように信号発生器
５ＧＩＣよって選択された点において伝送線路内へ導入
され、通信装置を経て、伝送回線の出力ボートに結合せ
しめられたデータ受信装置ＤＢなどの１つまたはそれ以
上の利用装置へ伝達される。情報保持光信号は、パルス
位置変調、パルス幅変調、等のような通常のパルス符号
変調形式、ならびに後に詳述される好適な変調された多
重波長別チャネル形式を含むいくつかの形式のうちの１
形式をとりつる。
−１１１ ように、遠隔通信に適した開ループ装置形の通信装置す
なわち信号伝送装置をなす。容易にわがるように、通信
装置１００は、制御装置およびデータ処理回路網におい
て通常そうであるように閉ループ形にすることもできる
。情報保持光信号は、後に詳述されるように信号発生器
５ＧＩＣよって選択された点において伝送線路内へ導入
され、通信装置を経て、伝送回線の出力ボートに結合せ
しめられたデータ受信装置ＤＢなどの１つまたはそれ以
上の利用装置へ伝達される。情報保持光信号は、パルス
位置変調、パルス幅変調、等のような通常のパルス符号
変調形式、ならびに後に詳述される好適な変調された多
重波長別チャネル形式を含むいくつかの形式のうちの１
形式をとりつる。
本発明においては、信号の増幅すなわち再生は、情報保
持光信号の周波数より高い周波数でポンプビームまたは
ボンゾビーム群を伝送線路内へ注入して、周波数の低い
情報保持信号のラマン増幅を行なう、１つまたはそれ以
上のラマン効果増幅器を利用して行なわれる。第１図に
は、ラマン増幅器ＲＡＩ 、 ＲＡ２ 、 ＲＡ３と、
ラマン増幅器ＲＡ’との、２種類のラマン増＃ｉ器の実
施例が示されているが、これらの両実施例については詳
細忙後述される。
持光信号の周波数より高い周波数でポンプビームまたは
ボンゾビーム群を伝送線路内へ注入して、周波数の低い
情報保持信号のラマン増幅を行なう、１つまたはそれ以
上のラマン効果増幅器を利用して行なわれる。第１図に
は、ラマン増幅器ＲＡＩ 、 ＲＡ２ 、 ＲＡ３と、
ラマン増幅器ＲＡ’との、２種類のラマン増＃ｉ器の実
施例が示されているが、これらの両実施例については詳
細忙後述される。
ラマン増幅器は、ラマン増幅器ＲＡｌ 、 ＲＡ２．お
よびＲＡ’の場合のように主たる幹線に沿って配置して
もよく、ラマン増幅器ＲＡ３の場合のように分肢線路に
沿って配置してもよい。レピータの挿入によって伝送線
路の完全性が損われる古典的なインラインレピータ法の
場合とは異なって、ラマンポンダビームは光ファイバの
速読部分に導入されるのでファイバの物理的完全性は保
持される。
よびＲＡ’の場合のように主たる幹線に沿って配置して
もよく、ラマン増幅器ＲＡ３の場合のように分肢線路に
沿って配置してもよい。レピータの挿入によって伝送線
路の完全性が損われる古典的なインラインレピータ法の
場合とは異なって、ラマンポンダビームは光ファイバの
速読部分に導入されるのでファイバの物理的完全性は保
持される。
本発明の通信装置１００においては、誘導ラマン効果を
用いて、情報保持光信号が増幅すなわち再生される。後
に詳述されるように１光信号増幅を用いれば、従来性な
われていたように光信号を電気信号に変換し、次にそれ
を電子的に処理し、その電気信号を光信号に再変換する
ために伝送線路の物理的完全性を中断する必要なしに、
情報保持信号を純光学的技術によって集団的に一様に増
幅することができる。
用いて、情報保持光信号が増幅すなわち再生される。後
に詳述されるように１光信号増幅を用いれば、従来性な
われていたように光信号を電気信号に変換し、次にそれ
を電子的に処理し、その電気信号を光信号に再変換する
ために伝送線路の物理的完全性を中断する必要なしに、
情報保持信号を純光学的技術によって集団的に一様に増
幅することができる。
自然ラマン効果は一般に１媒体が準単色性の光によって
照射された場合に起こる散乱現象に関連している。散乱
光は主として単色照射の周波数を有するが、そのほかに
、元の照射ビーム中に存在したものよりも低周波の長い
波長が媒体から再放射され、その再放射は照射された媒
体の関数になっている。誘導ラマン散乱においては、２
つの単色光子源からの光子が媒体に入射せしめられ、一
方の光子源はポンプに相当して 散乱周波数ｖ８を有す
る低周波数の他方よりも高い周波数Ｖ を有する。この
条件下においては、低周波’Ｉ１．ｖ の光子源が増幅
される。この増幅は、吸収および表面反射を無視すると
次の式にょっ℃与えられる。
照射された場合に起こる散乱現象に関連している。散乱
光は主として単色照射の周波数を有するが、そのほかに
、元の照射ビーム中に存在したものよりも低周波の長い
波長が媒体から再放射され、その再放射は照射された媒
体の関数になっている。誘導ラマン散乱においては、２
つの単色光子源からの光子が媒体に入射せしめられ、一
方の光子源はポンプに相当して 散乱周波数ｖ８を有す
る低周波数の他方よりも高い周波数Ｖ を有する。この
条件下においては、低周波’Ｉ１．ｖ の光子源が増幅
される。この増幅は、吸収および表面反射を無視すると
次の式にょっ℃与えられる。
？、（ｔ）＝ＦＢ（ｏ）ｅｘｐ ［ｇ（Δｖ ） Ｐｐ
Ｚ／ａ）ただし、ここにΔｖ ＝ ｖｐ−ｖＢ＞ Ｏ
ｒ Ｐｐ／＆はポンプ強度、ｔは媒体の長さ、である。
Ｚ／ａ）ただし、ここにΔｖ ＝ ｖｐ−ｖＢ＞ Ｏ
ｒ Ｐｐ／＆はポンプ強度、ｔは媒体の長さ、である。
ＪＪ ｇ （△Ｖ）は利得係数と呼ばれ、媒体のラマン
断面［［係してあり、ラマン相互作用の強さを表わす。
断面［［係してあり、ラマン相互作用の強さを表わす。
本発明の増幅器は、誘導ラマン散乱効果を利用すれば、
ポンプ源光子と信号とが利得媒体内を同一方向に進む場
合、波長別チャネルによって搬送される一連の信号が集
団的に光増幅されることに基づくものである。増幅が行
なわれる理由は、高周波、短波長のビームの光子が、低
周波、長波長の光子に変換されるがらである。可能な利
得は、上述の利得係数ｇ（Δｖ）［よって与えられ、第
２図にはドープされた融解シリカにおける利得係数が正
規化されて図示されている。第２図においては、ポンプ
周波数Ｔｐは縦軸に一致しており、横軸圧沿って測った
ΔＶは、通常の低周波の散乱周波数ではなく、ポンプ周
波数Ｖｐと任意の搬送信号周波数Ｖ との間の周波数差
を波数差で表わしている。
ポンプ源光子と信号とが利得媒体内を同一方向に進む場
合、波長別チャネルによって搬送される一連の信号が集
団的に光増幅されることに基づくものである。増幅が行
なわれる理由は、高周波、短波長のビームの光子が、低
周波、長波長の光子に変換されるがらである。可能な利
得は、上述の利得係数ｇ（Δｖ）［よって与えられ、第
２図にはドープされた融解シリカにおける利得係数が正
規化されて図示されている。第２図においては、ポンプ
周波数Ｔｐは縦軸に一致しており、横軸圧沿って測った
ΔＶは、通常の低周波の散乱周波数ではなく、ポンプ周
波数Ｖｐと任意の搬送信号周波数Ｖ との間の周波数差
を波数差で表わしている。
融解ゲルマニア（ｆｕａｅｄ ｇｅｒｍ＆ｎ１ａ）のう
ｖン利得係数のグラフは、第２図に示されているドープ
された融解シリカのものと形状は類似しているが、いく
ぶん大きい。シリカもデルマニアも共に、本発明の通信
装置に用いられる光ファイバのための好適な材料である
。また、第２図に示されているラマン利得係数のスペク
トル範囲が比較的広いことにも注意すべきである。この
ようにして、選択された周波数を有する一定のポンプビ
ームすなわち増幅ビームを用いて、ある範囲の低周波、
長波長の情報保持周波数に対し、さまざまなレベルでエ
ネルギを与える、すなわちそれらを増幅することができ
る。
ｖン利得係数のグラフは、第２図に示されているドープ
された融解シリカのものと形状は類似しているが、いく
ぶん大きい。シリカもデルマニアも共に、本発明の通信
装置に用いられる光ファイバのための好適な材料である
。また、第２図に示されているラマン利得係数のスペク
トル範囲が比較的広いことにも注意すべきである。この
ようにして、選択された周波数を有する一定のポンプビ
ームすなわち増幅ビームを用いて、ある範囲の低周波、
長波長の情報保持周波数に対し、さまざまなレベルでエ
ネルギを与える、すなわちそれらを増幅することができ
る。
光ビームは、上述のラマン増幅効果を受けるほかに、プ
リルアン後方散乱をも受け、それ九よって１次波よりも
やや低周波ではあるが、ラマン散乱波よりは高周波の波
が生じて、１次波から後方へ伝搬する。ピークされた融
解シリカのプリルアン後方散乱利得係数は、第２図に極
めて誇張されて示されている（破線で図示）が、そのわ
けはその帯域幅が１．０オンゲストｐ−ムより小さいか
らである。第２図に示されているように、プリルアン利
得係数は１次ビームよりもやや低い周波数を有し、周波
数的には１次ビームかられずかの間隔しかもっておらず
、ラマン散乱利得係数よりも比較的大きい振幅をもって
いる。
リルアン後方散乱をも受け、それ九よって１次波よりも
やや低周波ではあるが、ラマン散乱波よりは高周波の波
が生じて、１次波から後方へ伝搬する。ピークされた融
解シリカのプリルアン後方散乱利得係数は、第２図に極
めて誇張されて示されている（破線で図示）が、そのわ
けはその帯域幅が１．０オンゲストｐ−ムより小さいか
らである。第２図に示されているように、プリルアン利
得係数は１次ビームよりもやや低い周波数を有し、周波
数的には１次ビームかられずかの間隔しかもっておらず
、ラマン散乱利得係数よりも比較的大きい振幅をもって
いる。
＠ １ ｆｉｌ！！％鴨へ〜全体的に示され、さらに第
６図に評細に示されているように、本発明のラマン増幅
器は、好ましくは、後述のように別々の波長出力を有す
るレーザダイオードの形式の、複数の個々のラマン増幅
器光発生装置すなわちポンプ源１０を含む。それぞれの
光発生器１０は、好ましくは光フアイバ間の波長選択同
ｍ結合に関する前述の米国特許第４，３４２，４９９号
に開示されている横方向結合波ｆ＃ＩＴｉｃより主タツ
ゾ１４ｔＣ接続された、それぞれのカッシラ線路セグメ
ント１３によって結合せしめられている。主タツゾ１４
は、同様にして主幹＃Ｊ１２、すなわちファイバ８１に
横方向結合によって結合せしめられている。その他のラ
マン増幅器ＲＡ は、信号レベルの維持に必要なだけ、
伝送線路に沿って反復配置される。カップラ線路セグメ
ント１３とタッグ１４との間の結合は、前述の特許およ
び特許出願に説明されているように波長選択的なもので
あるから、第１ラマン発生器１０からのポンプ信号が１
つまたはそれ以上の他のラマン発生器１０へ結合される
ことはなく、結局、１つの光発生器１０から発生したポ
ンプエネルヤが、他の光発生器１０内へ反射されて、す
なわち帰ってきて、入ることは阻止される。
６図に評細に示されているように、本発明のラマン増幅
器は、好ましくは、後述のように別々の波長出力を有す
るレーザダイオードの形式の、複数の個々のラマン増幅
器光発生装置すなわちポンプ源１０を含む。それぞれの
光発生器１０は、好ましくは光フアイバ間の波長選択同
ｍ結合に関する前述の米国特許第４，３４２，４９９号
に開示されている横方向結合波ｆ＃ＩＴｉｃより主タツ
ゾ１４ｔＣ接続された、それぞれのカッシラ線路セグメ
ント１３によって結合せしめられている。主タツゾ１４
は、同様にして主幹＃Ｊ１２、すなわちファイバ８１に
横方向結合によって結合せしめられている。その他のラ
マン増幅器ＲＡ は、信号レベルの維持に必要なだけ、
伝送線路に沿って反復配置される。カップラ線路セグメ
ント１３とタッグ１４との間の結合は、前述の特許およ
び特許出願に説明されているように波長選択的なもので
あるから、第１ラマン発生器１０からのポンプ信号が１
つまたはそれ以上の他のラマン発生器１０へ結合される
ことはなく、結局、１つの光発生器１０から発生したポ
ンプエネルヤが、他の光発生器１０内へ反射されて、す
なわち帰ってきて、入ることは阻止される。
１つより多くのラマン光発生器１０を使用すると、諸発
生器１００間の波長の分離度によって、信号の実質的付
加増幅のみをむいうる、または付加増幅とチャネル帯域
幅の増大とを行ないつる、装置が構成される。発生器１
００間の出カスベクトルが接近しているほど、純粋の付
加的信号増幅のみが行なわれ、出カスベクトルが離れて
いるほど、チャネル帯域幅の拡大と増幅とが行なわれる
傾向になる。このことは、それぞれのポンプ周波数λ１
．λ２．λ３．・・・、λ の寄与を表わす利得曲縁を
加算して得られる、累積利得を表わす正規化合成利得曲
線を示した第４図を参照すればよくわかる。容易にわか
るようＫ、発生器の波長の間め分離が大き過ぎると、増
幅は一様に行なわれなくなる。従って、チャネル増幅度
が可能なピーク利得の２５％より低くならないように、
光発生源１０間の波長間隔はある程度小さくとられる。
生器１００間の波長の分離度によって、信号の実質的付
加増幅のみをむいうる、または付加増幅とチャネル帯域
幅の増大とを行ないつる、装置が構成される。発生器１
００間の出カスベクトルが接近しているほど、純粋の付
加的信号増幅のみが行なわれ、出カスベクトルが離れて
いるほど、チャネル帯域幅の拡大と増幅とが行なわれる
傾向になる。このことは、それぞれのポンプ周波数λ１
．λ２．λ３．・・・、λ の寄与を表わす利得曲縁を
加算して得られる、累積利得を表わす正規化合成利得曲
線を示した第４図を参照すればよくわかる。容易にわか
るようＫ、発生器の波長の間め分離が大き過ぎると、増
幅は一様に行なわれなくなる。従って、チャネル増幅度
が可能なピーク利得の２５％より低くならないように、
光発生源１０間の波長間隔はある程度小さくとられる。
すなわち、選択された全てのチャネルが合成利得曲線の
領域（Ａ）の範囲内に入るような、広くて平坦な合成利
得曲線を得ることが望まれるのである。
領域（Ａ）の範囲内に入るような、広くて平坦な合成利
得曲線を得ることが望まれるのである。
ラマンポンプビームの発生源としては、多重ソ例のラマ
ン増幅器ＲＡ’に用いられているような、後に詳述され
る他の発生源もまた適している。他の発生源としては、
ＹＡＧレーデによって付勢される多線ラマン発振器など
がある。
ン増幅器ＲＡ’に用いられているような、後に詳述され
る他の発生源もまた適している。他の発生源としては、
ＹＡＧレーデによって付勢される多線ラマン発振器など
がある。
限られた数の光子の、どのような増幅においてちそうで
あるが、レーザ増幅も雑音を伴うものであることは公知
である。光フアイバ伝送装置において光増幅が繰返され
ると、雑音が蓄積される。
あるが、レーザ増幅も雑音を伴うものであることは公知
である。光フアイバ伝送装置において光増幅が繰返され
ると、雑音が蓄積される。
例えば、もし１パルス内にＮ個の光子が存在し、このパ
ルスが利得因子Ｇだけ増幅されると、ＧＮを中心とする
ある確率分布をもった数の光子が発生せしめられる。こ
れによって増幅されたビームがファイバ内を伝搬して行
くのに伴い、この分布曲線はさらに広がって行く。信号
増幅とその後の伝送とが加わる毎に１分布曲線は広がる
のである。
ルスが利得因子Ｇだけ増幅されると、ＧＮを中心とする
ある確率分布をもった数の光子が発生せしめられる。こ
れによって増幅されたビームがファイバ内を伝搬して行
くのに伴い、この分布曲線はさらに広がって行く。信号
増幅とその後の伝送とが加わる毎に１分布曲線は広がる
のである。
本発明においては、信頼性のある情報伝送を行なうため
に必要とされるよりも高い信号レベルの使用、低い信号
変調速度の使用、および後に詳述される種類の狭いスペ
クトルの信号源の使用、を含むいくつかの方法により、
相次ぐ信号増幅および再伝送から起こる雑音の蓄積効果
が軽減される。
に必要とされるよりも高い信号レベルの使用、低い信号
変調速度の使用、および後に詳述される種類の狭いスペ
クトルの信号源の使用、を含むいくつかの方法により、
相次ぐ信号増幅および再伝送から起こる雑音の蓄積効果
が軽減される。
本発明の実施例においては、信号増幅器ＲＡは好ましく
は信号レベルが Ｎ＝１０ＯＲ となる点まで低下した場所に配設される。ただし、ここ
にＨは１パルスあたりの光子数であり、Ｒは信号処理装
置間に直列に入っているラマン増幅器ＲＡの数である。
は信号レベルが Ｎ＝１０ＯＲ となる点まで低下した場所に配設される。ただし、ここ
にＨは１パルスあたりの光子数であり、Ｒは信号処理装
置間に直列に入っているラマン増幅器ＲＡの数である。
もし、信号処理装置かない場合は、Ｒは、信号源と信号
検出器または他の信号利用装置との間のラマン増幅器Ｒ
Ａ（７）数である。この判断基準は絶対的なものではな
く、以下の判断基準によるある融通性が許容される。も
し、いくつかの増幅器ＲＡが存在して、それらの増幅器
間′の距離が長くなったり、短くなったり変動する場合
は、上述の判断基準は平均を基礎とすることができる。
検出器または他の信号利用装置との間のラマン増幅器Ｒ
Ａ（７）数である。この判断基準は絶対的なものではな
く、以下の判断基準によるある融通性が許容される。も
し、いくつかの増幅器ＲＡが存在して、それらの増幅器
間′の距離が長くなったり、短くなったり変動する場合
は、上述の判断基準は平均を基礎とすることができる。
統計的分布曲線の広がり方は非直線的であり、その広が
り方は平均値が示すものより悪い。
り方は平均値が示すものより悪い。
さらに、判断基準は線路に沿っての信号トラヒックに依
存し、その関数となる。コンピュータデータの誤り率は
、ビデオデータよりも遥かに小さくなくてはならない。
存し、その関数となる。コンピュータデータの誤り率は
、ビデオデータよりも遥かに小さくなくてはならない。
もし、通信装置が主としてデータ伝送に用いられる場合
には、許容されるぎデオデータの誤り率を調節した後、
ビデオ速度より低い速度でデータを伝送することによっ
て誤りの発生を減少せしめうることが、適当な設計の判
断基準となる。例えば、商業ビデオにおし１てｔ’ｚｉ
ｏ’ギーの速度が適当であり、スタジオ品質ビデオデー
タの供給には５Ｘ１０８ボーの速度力１用しｚられる。
には、許容されるぎデオデータの誤り率を調節した後、
ビデオ速度より低い速度でデータを伝送することによっ
て誤りの発生を減少せしめうることが、適当な設計の判
断基準となる。例えば、商業ビデオにおし１てｔ’ｚｉ
ｏ’ギーの速度が適当であり、スタジオ品質ビデオデー
タの供給には５Ｘ１０８ボーの速度力１用しｚられる。
これらのポー速度は現在コンピュータデータの伝送に用
いられているデータ速度よりも大きＩ、Ｘ。
いられているデータ速度よりも大きＩ、Ｘ。
変調がパルス符号技術の１つＫよって行なわれる場合の
パルスの帯域幅が、適度のノｆルス波形を保存するのに
要求される帯域幅を超えることを１、群速度分散の観点
から、また自然ラマン散乱から生じる余分な雑音を情報
搬送信号チャネル内に導入することから、望ましくない
。信号の波長成分の群速度分散は、信号チャネル内にお
ける波長の広がりに比例する。従って、余分なスペクト
ル幅は、分散のために信号パルスを不必要に広げること
になり、そのために信号処理すなわち信号調整なしに信
号が伝送されつるファイバの長さが減少することになる
。
パルスの帯域幅が、適度のノｆルス波形を保存するのに
要求される帯域幅を超えることを１、群速度分散の観点
から、また自然ラマン散乱から生じる余分な雑音を情報
搬送信号チャネル内に導入することから、望ましくない
。信号の波長成分の群速度分散は、信号チャネル内にお
ける波長の広がりに比例する。従って、余分なスペクト
ル幅は、分散のために信号パルスを不必要に広げること
になり、そのために信号処理すなわち信号調整なしに信
号が伝送されつるファイバの長さが減少することになる
。
従来においては、信号波形の分散および劣化を最小限に
するために、零分散かつ／または広範囲にわたって低分
散を示すファイバを発展させるために実質的な努力がな
されてきた。さらに、分散領域を長波長、低周波の領域
へ偏移させること忙よって、好適波長においての減衰を
小さくする試みもなされてきた。
するために、零分散かつ／または広範囲にわたって低分
散を示すファイバを発展させるために実質的な努力がな
されてきた。さらに、分散領域を長波長、低周波の領域
へ偏移させること忙よって、好適波長においての減衰を
小さくする試みもなされてきた。
本発ＦＩＡＶｃおいては、それぞれのチャネルの波長の
広がりを狭くすること釦よって分散問題は殆ど完全和解
決される。このようにして、情報保持信号は、任意の所
望領域内において、その領域内における分散が小さいか
否かに拘らず、伝送されうろこと（なる。さらに、少数
の信号チャネルを極めて高い変調速度で使用するのとは
反対に、多数の間隔の狭い信号搬送チャネルを低変調速
度で使用することによって、利点が得られる。比較的低
い変調速度で変調された信号においては、極めて高い変
調速度を用いた場合の小さいパルス幅とは反対に１それ
ぞれのパルスが長い持続時間すなわちパルス幅を有する
ため、該信号は分散劣化をあまり受けないのである。本
発明においては、通常使用される最高の信号源によって
与えられる変調速度より高い変調速度は好ましくは用い
ないようにする。すなわち、パルス変調された６色ビデ
オは、１０Ｂパルス毎秒程度で変調される。
広がりを狭くすること釦よって分散問題は殆ど完全和解
決される。このようにして、情報保持信号は、任意の所
望領域内において、その領域内における分散が小さいか
否かに拘らず、伝送されうろこと（なる。さらに、少数
の信号チャネルを極めて高い変調速度で使用するのとは
反対に、多数の間隔の狭い信号搬送チャネルを低変調速
度で使用することによって、利点が得られる。比較的低
い変調速度で変調された信号においては、極めて高い変
調速度を用いた場合の小さいパルス幅とは反対に１それ
ぞれのパルスが長い持続時間すなわちパルス幅を有する
ため、該信号は分散劣化をあまり受けないのである。本
発明においては、通常使用される最高の信号源によって
与えられる変調速度より高い変調速度は好ましくは用い
ないようにする。すなわち、パルス変調された６色ビデ
オは、１０Ｂパルス毎秒程度で変調される。
自然ラマン散乱からの信号チャネル内への余分な雑音の
導入に関しては、ファイバのそれぞれの可能な電磁状態
内へのポンプぎ−ムの自然ラマン散乱は、単位時間あた
りの光子数Ｓによって表わされる。Ｎを既にその状態に
ある光子数とすれば、誘導散乱の速度は３Ｍになる。パ
ルス変調された舊号の伝送という観点からは、パルス幅
に等しい任意の一定時間内には、パルスが存在している
か、またはいない場合がある。もしパルスがなければ、
パルスのない時間間隔に対応するそれぞれの可能なファ
イバの電磁状態内へ８個の光子が散乱される。一方、同
じ持続時間のパルス幅内へは、もしそのパルス内ＫＮ個
の光子が存在していれば、８Ｍ個の光子が誘導される。
導入に関しては、ファイバのそれぞれの可能な電磁状態
内へのポンプぎ−ムの自然ラマン散乱は、単位時間あた
りの光子数Ｓによって表わされる。Ｎを既にその状態に
ある光子数とすれば、誘導散乱の速度は３Ｍになる。パ
ルス変調された舊号の伝送という観点からは、パルス幅
に等しい任意の一定時間内には、パルスが存在している
か、またはいない場合がある。もしパルスがなければ、
パルスのない時間間隔に対応するそれぞれの可能なファ
イバの電磁状態内へ８個の光子が散乱される。一方、同
じ持続時間のパルス幅内へは、もしそのパルス内ＫＮ個
の光子が存在していれば、８Ｍ個の光子が誘導される。
パルス間隔から得られる増幅された信号は、この場合
Ｎ ＝ （Ｎ、ｎ＋ ｎ ） ａ −ｎｕｔ
Ｋなる。ここＫＸＧは利得であり、ｎはパルス内の可能
な電磁状態の数である。また、Ｎ は増幅ｎ 領域へ入る際のパルス間隔内圧ある光子数であり、Ｎｏ
ｕｔはその領域から出る際のパルス間隔内にある光子数
である。利得がＧ−１（増幅なし）の場合には、それぞ
れの間隔内の光子数は不変である。
な電磁状態の数である。また、Ｎ は増幅ｎ 領域へ入る際のパルス間隔内圧ある光子数であり、Ｎｏ
ｕｔはその領域から出る際のパルス間隔内にある光子数
である。利得がＧ−１（増幅なし）の場合には、それぞ
れの間隔内の光子数は不変である。
一方、利得Ｇが比較的に大きい場合は、パルスのない間
隔は、その時間間隔内の電磁状態の数をｎとするとき、
あたかもｎ個の光子を含んでいるかのように作用する。
隔は、その時間間隔内の電磁状態の数をｎとするとき、
あたかもｎ個の光子を含んでいるかのように作用する。
パルス間隔内の電磁状態数ｎは、帯域幅のパルス繰返数
に対する比に比例するので、必要以上に大きくない帯域
幅を用いれば、パルス波形は適度に維持され、信頼性の
ある情報伝送が行なわれること罠なる。
に対する比に比例するので、必要以上に大きくない帯域
幅を用いれば、パルス波形は適度に維持され、信頼性の
ある情報伝送が行なわれること罠なる。
容易にわかるように、多数のラマン信号増幅器ＲＡが直
列をなして存在し、それぞれの増幅器がそれぞれのパル
スのない領域にｎ個の光子を与える場合には、パルス間
隔と無パルス間隔との間の存在光子数比は急速に劣化し
、それによってパルスの識別は次第に困難（なる。従っ
て、所望の波形忠実度に適合する最小の帯域幅を使用す
ることが望ましい。さらに１直列をなすラマン増幅器Ｒ
Ａの総数なＲとし、パルス間隔の幅毎の状態数を再びｎ
で表わすとき、信号処理を行なう前の信号Ｌ／ ／＜
ｋは、１パルス内の光子Ｈカ２０ Ｘ Ｒｎ トなるレ
ベルより低下することは許されなＩ／）。これらの判断
基準は、多数のラマン増幅器を用いる状況下におけるＳ
Ｎ比レベルを適当な状１ｉｌｌＴ／Ｃ保つためのもので
ある。
列をなして存在し、それぞれの増幅器がそれぞれのパル
スのない領域にｎ個の光子を与える場合には、パルス間
隔と無パルス間隔との間の存在光子数比は急速に劣化し
、それによってパルスの識別は次第に困難（なる。従っ
て、所望の波形忠実度に適合する最小の帯域幅を使用す
ることが望ましい。さらに１直列をなすラマン増幅器Ｒ
Ａの総数なＲとし、パルス間隔の幅毎の状態数を再びｎ
で表わすとき、信号処理を行なう前の信号Ｌ／ ／＜
ｋは、１パルス内の光子Ｈカ２０ Ｘ Ｒｎ トなるレ
ベルより低下することは許されなＩ／）。これらの判断
基準は、多数のラマン増幅器を用いる状況下におけるＳ
Ｎ比レベルを適当な状１ｉｌｌＴ／Ｃ保つためのもので
ある。
さらに、パルス繰返＠ （ＰＲＲ）の１ないし２倍の帯
域幅ならば適当であることがわかっている。
域幅ならば適当であることがわかっている。
帯域幅が２倍である場合は、光子数に対する判断基準は
前述のＮ＝１０ＯＲよりもゆるやかになる。
前述のＮ＝１０ＯＲよりもゆるやかになる。
帯域幅がパルス繰返数の５倍である場合には、判断基準
は同じになる。従って、帯域幅がパルス繰返数０５倍を
超えて広げられると、電力レベルを増大させる必要を生
じる。
は同じになる。従って、帯域幅がパルス繰返数０５倍を
超えて広げられると、電力レベルを増大させる必要を生
じる。
分散および増幅器雑音の双方とも、それぞれのチャネル
の帯域幅を制限することによって所望通りに制御できる
。帯域幅を制限すれば、任意の一定スベクトル領域内の
チャネル数を増加させ、それによって一定数のチャネル
における諸チャネルをラマン利得曲線のより狭い範囲内
に収めることもできる。信号搬送チャネルの選択された
組を、第４図のラマン利得係数曲線の領域ｒＡＪのよう
な狭い領域内へ圧縮すなわち集合化すれば、これらのチ
ャネルの組を通じてほぼ平坦な利得を実現することが容
易になり、また、短波長、高周波のチャネルから長波長
、低周波のチャネルへのエネルギの移動が所望されるよ
うに少なくなる。これに関連して、データ受信装置にお
いてチャネルの識別を効果的に行ないつるために、チャ
ネル間の間隔は、変調速度より小であってはならず、か
つ、変調速度の６倍より大であってはならない。
の帯域幅を制限することによって所望通りに制御できる
。帯域幅を制限すれば、任意の一定スベクトル領域内の
チャネル数を増加させ、それによって一定数のチャネル
における諸チャネルをラマン利得曲線のより狭い範囲内
に収めることもできる。信号搬送チャネルの選択された
組を、第４図のラマン利得係数曲線の領域ｒＡＪのよう
な狭い領域内へ圧縮すなわち集合化すれば、これらのチ
ャネルの組を通じてほぼ平坦な利得を実現することが容
易になり、また、短波長、高周波のチャネルから長波長
、低周波のチャネルへのエネルギの移動が所望されるよ
うに少なくなる。これに関連して、データ受信装置にお
いてチャネルの識別を効果的に行ないつるために、チャ
ネル間の間隔は、変調速度より小であってはならず、か
つ、変調速度の６倍より大であってはならない。
第２図のラマン利得曲麿を参照すれば、チャネルの圧縮
すなわち集合化の望ましい％徴がわかる。
すなわち集合化の望ましい％徴がわかる。
図示されているように、ラマン増幅器の利得スペクトル
上における利得は、ポンプビームと信号搬送チャネルと
の間の波数差とともに一様でない変化をする。チャネル
の広がりが比較的大きい場合は、諸チャネルに与えられ
るそれぞれの利得は等しくならず、あるチャネルは他の
チャネルよりも大きく増幅されることになる。この等し
くない増幅すなわち利得の効果には、それぞれの追加の
ラマン増幅が乗算される。チャネル帯域幅を狭く集合化
すなわち圧縮すると、チャネルスペクトルおよびスペク
トル位置は、第４図の利得領域「Ａ」のように諸チャネ
ルを通じて平坦な利得を与えるよう罠なっているラマン
利得係数の部分に集められる。
上における利得は、ポンプビームと信号搬送チャネルと
の間の波数差とともに一様でない変化をする。チャネル
の広がりが比較的大きい場合は、諸チャネルに与えられ
るそれぞれの利得は等しくならず、あるチャネルは他の
チャネルよりも大きく増幅されることになる。この等し
くない増幅すなわち利得の効果には、それぞれの追加の
ラマン増幅が乗算される。チャネル帯域幅を狭く集合化
すなわち圧縮すると、チャネルスペクトルおよびスペク
トル位置は、第４図の利得領域「Ａ」のように諸チャネ
ルを通じて平坦な利得を与えるよう罠なっているラマン
利得係数の部分に集められる。
ラマン増幅器のポンプビームの導入に伴う１つの効果は
、ラマン増幅器のポンプビームからエネルギを受けてプ
リルアン後方散乱が発生することである。融解シリカに
おいては、プリルアン散乱の利得スペクトルの大きさは
、ラマン散乱利得スペクトルより遥かに大きいので、ラ
マン増幅器のポンプビームエネルギが所望の増“幅され
た信号に変換されることなく、波長のわずかに偏移した
後方への進行波に変換される傾向が生じる。この自然プ
リルアン散乱によって発生した波が、ラマン増幅器のポ
ンプビームと反対の方向に進むとき、自然波はさらにプ
リルアン散乱を誘導して増幅される。もしラマン増幅器
のポンプビームのスペクトル線幅がプリルアン散乱の線
幅Ｎより小さければ、この増幅率はラマン増幅の増幅率
の１００倍程鹿の大きさになる。従って、後方へのプリ
ルアンビームが全信号電力の’／１ｏｏＩｆｃ達すると
、ラマンポンプビーム電力の１／２が望ましくない後方
進行波に変換されるようになり、その後は極めて急速に
１ポンプ電力の殆ど全てが望ましくない波に変換される
ことＫなる。
、ラマン増幅器のポンプビームからエネルギを受けてプ
リルアン後方散乱が発生することである。融解シリカに
おいては、プリルアン散乱の利得スペクトルの大きさは
、ラマン散乱利得スペクトルより遥かに大きいので、ラ
マン増幅器のポンプビームエネルギが所望の増“幅され
た信号に変換されることなく、波長のわずかに偏移した
後方への進行波に変換される傾向が生じる。この自然プ
リルアン散乱によって発生した波が、ラマン増幅器のポ
ンプビームと反対の方向に進むとき、自然波はさらにプ
リルアン散乱を誘導して増幅される。もしラマン増幅器
のポンプビームのスペクトル線幅がプリルアン散乱の線
幅Ｎより小さければ、この増幅率はラマン増幅の増幅率
の１００倍程鹿の大きさになる。従って、後方へのプリ
ルアンビームが全信号電力の’／１ｏｏＩｆｃ達すると
、ラマンポンプビーム電力の１／２が望ましくない後方
進行波に変換されるようになり、その後は極めて急速に
１ポンプ電力の殆ど全てが望ましくない波に変換される
ことＫなる。
プリルアン彼方散乱は、ポンプ電力の損失の原因になる
だけでなく、それは増幅を変動させる原因にもなる。詳
述すると、ラマン増幅器のポンプビームがターンオンさ
れた時、その立上り区間は自然彼方散乱を発生し、それ
はラマンポンプビームの後続部分によって累進的に増幅
される。プリルアン散乱によって生じた波がさらにファ
イバ内を進行して行くとき、ちょうどファイバに入って
来た部分はその後方進行波によって次第に大きく「逆増
幅」される。ファイバ内を十分に透過した後には、ちょ
うど入って来た波の部分は、後方進行波に完全に変換さ
れる。その後は、ポンプ波の強度は振動することになる
。もちろん、これによって所望信号のラマン増幅は変動
することＫなり、増幅の非効率の問題よりも大きい重大
問題が発生する。
だけでなく、それは増幅を変動させる原因にもなる。詳
述すると、ラマン増幅器のポンプビームがターンオンさ
れた時、その立上り区間は自然彼方散乱を発生し、それ
はラマンポンプビームの後続部分によって累進的に増幅
される。プリルアン散乱によって生じた波がさらにファ
イバ内を進行して行くとき、ちょうどファイバに入って
来た部分はその後方進行波によって次第に大きく「逆増
幅」される。ファイバ内を十分に透過した後には、ちょ
うど入って来た波の部分は、後方進行波に完全に変換さ
れる。その後は、ポンプ波の強度は振動することになる
。もちろん、これによって所望信号のラマン増幅は変動
することＫなり、増幅の非効率の問題よりも大きい重大
問題が発生する。
上述の、ラマン増幅器のポンプ波の動的過程および効率
は、第６代の波の発生、すなわちプリルアン後方波から
のプリルアン後方散乱の発生によって、また、４光子混
合過程から起こるスペクトル線の拡大によって、さらに
複雑化される。上述の、ラマン増幅器のポンプ電力のプ
リルアンビームへの変換、およびこの後方波から生じる
時間的変動を防止する、または最小化するためには、ポ
ンプビームなスペクトル的に広けることが望ましい。プ
リルアン利得はラマン利得よりも遥かに大きいが、スペ
クトル的には極めて狭い（約７×１０７Ｈｚ ）。しか
し、第２図には極めて広くして示されている。従って、
ラマン増幅器のポンプ縁が１つではなく２つ使用され、
それらが７Ｘ１０７Ｈｚより大きい間隔をもっていれば
、それぞれのポンプビームは自身のプリルアン後方波と
は相互作用するが、他のポンプビームの後方波とは遥か
に小さい相互作用しかしない。しかも、ラマン利得は極
めて広いので、双方のポンプ線は組合わされること恍よ
つ℃、一定の信号チャネルまたは信号チャネルの組をポ
ンプするようになる。ラマンスペクトル線は２つ以上（
所望されるラマン利得の１デシベル毎に、７ｘ１０７Ｈ
２より大きい間隔をもたせて）用いることが望ましい。
は、第６代の波の発生、すなわちプリルアン後方波から
のプリルアン後方散乱の発生によって、また、４光子混
合過程から起こるスペクトル線の拡大によって、さらに
複雑化される。上述の、ラマン増幅器のポンプ電力のプ
リルアンビームへの変換、およびこの後方波から生じる
時間的変動を防止する、または最小化するためには、ポ
ンプビームなスペクトル的に広けることが望ましい。プ
リルアン利得はラマン利得よりも遥かに大きいが、スペ
クトル的には極めて狭い（約７×１０７Ｈｚ ）。しか
し、第２図には極めて広くして示されている。従って、
ラマン増幅器のポンプ縁が１つではなく２つ使用され、
それらが７Ｘ１０７Ｈｚより大きい間隔をもっていれば
、それぞれのポンプビームは自身のプリルアン後方波と
は相互作用するが、他のポンプビームの後方波とは遥か
に小さい相互作用しかしない。しかも、ラマン利得は極
めて広いので、双方のポンプ線は組合わされること恍よ
つ℃、一定の信号チャネルまたは信号チャネルの組をポ
ンプするようになる。ラマンスペクトル線は２つ以上（
所望されるラマン利得の１デシベル毎に、７ｘ１０７Ｈ
２より大きい間隔をもたせて）用いることが望ましい。
もし、ラマンポンプ線が上述の７ ｘ ｌ Ｑ７Ｈｚよ
り広がっていれば、この規則はそれに対応して緩和され
る。
り広がっていれば、この規則はそれに対応して緩和され
る。
ここに述べる実施例においては、ラマン増幅器のポンプ
源としてソリッドステート・レーデダイオードが用いら
れる。レーザダイオードのスペクトル線幅は通常１０７
Ｈ２よりずっと太きいものとされているが、必すしもそ
うではない。もし、そのようなダイオードが連続電力モ
ードで（変調されずに）使用される場合は、全電力は最
終的には１スペクトル線内に入ることになり（特に、レ
ーデダイオードがそれを行なうように設計されている場
合は）、その線はスペクトル的に極めて狭くなる。正確
な波長は時間的にいくぶん変動するが、これによる周波
数変動が連続的かつ烏速匿で起こらない限り、この周波
数変動はプリルアン後方波の影響を防止または打消すた
めＫは役立たず、事実そのようには起こらない。従って
、本発明においては、いくつかのスペクトル線が供給さ
れる。
源としてソリッドステート・レーデダイオードが用いら
れる。レーザダイオードのスペクトル線幅は通常１０７
Ｈ２よりずっと太きいものとされているが、必すしもそ
うではない。もし、そのようなダイオードが連続電力モ
ードで（変調されずに）使用される場合は、全電力は最
終的には１スペクトル線内に入ることになり（特に、レ
ーデダイオードがそれを行なうように設計されている場
合は）、その線はスペクトル的に極めて狭くなる。正確
な波長は時間的にいくぶん変動するが、これによる周波
数変動が連続的かつ烏速匿で起こらない限り、この周波
数変動はプリルアン後方波の影響を防止または打消すた
めＫは役立たず、事実そのようには起こらない。従って
、本発明においては、いくつかのスペクトル線が供給さ
れる。
多数のダイオードを用いると、信頼性も増大する。
もし、１つのダイオードが故障しても、信号搬送チャネ
ルに与えられる全体的利得はわずかじか低下しないので
ある。
ルに与えられる全体的利得はわずかじか低下しないので
ある。
多数のレーデダイオードの使用により、従来利用されて
いた古典的レビークの場合にはなかった、故障時にも動
作しうるという特性が得られる。
いた古典的レビークの場合にはなかった、故障時にも動
作しうるという特性が得られる。
複数のレーデダイオード源を使用して複数のスペクトル
線を供給するほかに、ダイオードに入力される電力を変
調することによってソリッドステートレーデの出カスベ
クトルを信頼性をもって慎重に広げ、それによって複数
のスペクトル線を発生させることもできる。例えば、変
調速度が５ｘｉ Ｑ７Ｈｚより大であれば、（変調され
た信号線のフーリエ変換から）少なくとも２つの狭いス
ペクトル軸が発生せしめられる。電力入力を信号変調周
波数の５倍より小な任意の周波数で変調すると、信号チ
ャネルに利得のリップルを与え、それが信号の識別およ
び解釈を妨害するようになる。プリルアン後方波を防止
するのに適するル−ずダイオードあたりの電力より多く
の電力が用いられ、変調によるスペクトル線の分裂また
は拡大が用いられる場合には、その変調速度は少なくと
も信号変調速度の１０倍でなければならない。さらに、
ラマンビームを、信号の群速度と異なる群速度で進行さ
せることにより、ラマンビーム内の任意のパターンによ
つ″Ｃ信号チャネルを掃引し、それによってインプリン
ト（ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ ）を減少させる装置を備え
る。
線を供給するほかに、ダイオードに入力される電力を変
調することによってソリッドステートレーデの出カスベ
クトルを信頼性をもって慎重に広げ、それによって複数
のスペクトル線を発生させることもできる。例えば、変
調速度が５ｘｉ Ｑ７Ｈｚより大であれば、（変調され
た信号線のフーリエ変換から）少なくとも２つの狭いス
ペクトル軸が発生せしめられる。電力入力を信号変調周
波数の５倍より小な任意の周波数で変調すると、信号チ
ャネルに利得のリップルを与え、それが信号の識別およ
び解釈を妨害するようになる。プリルアン後方波を防止
するのに適するル−ずダイオードあたりの電力より多く
の電力が用いられ、変調によるスペクトル線の分裂また
は拡大が用いられる場合には、その変調速度は少なくと
も信号変調速度の１０倍でなければならない。さらに、
ラマンビームを、信号の群速度と異なる群速度で進行さ
せることにより、ラマンビーム内の任意のパターンによ
つ″Ｃ信号チャネルを掃引し、それによってインプリン
ト（ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ ）を減少させる装置を備え
る。
信号チャネルに過度にインプリントしないための最大リ
ツゾル波長に対する判断基準は、まずラマン増幅が起こ
る伝送線路の長さを確定することによって得られる。こ
れはもちろん、線路損失その他の損失によって変化する
。損失が現実的な０．２５ ｄＢ／ｋｍであると仮定す
ると、その場合のラマンポンプ電力の低下因子はｉＱｋ
ｍに対して２となる。もし、信号電力への転化によって
ポンプ電力の低下がこれより速くなるならば、もつと短
い長さを用いる。
ツゾル波長に対する判断基準は、まずラマン増幅が起こ
る伝送線路の長さを確定することによって得られる。こ
れはもちろん、線路損失その他の損失によって変化する
。損失が現実的な０．２５ ｄＢ／ｋｍであると仮定す
ると、その場合のラマンポンプ電力の低下因子はｉＱｋ
ｍに対して２となる。もし、信号電力への転化によって
ポンプ電力の低下がこれより速くなるならば、もつと短
い長さを用いる。
安全なりラブル波長の最大値を計算するためには、ポン
プビームの群速度と、信号チャネルの群速度との差に増
幅器を乗じ、それを該両群速度の平均値で除算したもの
が、ダイオ−ｒの変調速度に対応するりラブル波長より
大でなければならないとする。これは次の不等式によっ
て表わされる。
プビームの群速度と、信号チャネルの群速度との差に増
幅器を乗じ、それを該両群速度の平均値で除算したもの
が、ダイオ−ｒの変調速度に対応するりラブル波長より
大でなければならないとする。これは次の不等式によっ
て表わされる。
いくつかのラマンポンプ線を用いると、短波長のポンプ
線が長波長のポンプ線をポンプする傾向を生じる。従っ
て、相次ぐそれぞれの低周波、長波長のダイオードの出
力レベルは、信号チャネルに対する全体的に平坦な利得
曲線を得るために下方へ調節、または補償されるべきで
ある。
線が長波長のポンプ線をポンプする傾向を生じる。従っ
て、相次ぐそれぞれの低周波、長波長のダイオードの出
力レベルは、信号チャネルに対する全体的に平坦な利得
曲線を得るために下方へ調節、または補償されるべきで
ある。
変調速度が１０８パルス毎秒である場合には、ポンプビ
ーム内のスペクトル線間の間隔は少なくともｉ Ｑ９５
ｅｃ−”であるべきである。同様にして、２つのスペク
トル線間に生じる任意のビートパターン（および複合ビ
ートパターン）は、レーザダイオードの変ＩＸＫ対して
上述された判断基準と同じ判断基準に従う波長をもった
リップルを発生すべきである。従って、信号の帯域幅に
比し波長的に広い間隔をもったポンプビーム内のスペク
トル軸を作り出すための装置も備えられる。
ーム内のスペクトル線間の間隔は少なくともｉ Ｑ９５
ｅｃ−”であるべきである。同様にして、２つのスペク
トル線間に生じる任意のビートパターン（および複合ビ
ートパターン）は、レーザダイオードの変ＩＸＫ対して
上述された判断基準と同じ判断基準に従う波長をもった
リップルを発生すべきである。従って、信号の帯域幅に
比し波長的に広い間隔をもったポンプビーム内のスペク
トル軸を作り出すための装置も備えられる。
上述のように１ゾリルアン後方散乱を最小にするには、
ラマンポンプビーム内に複数、例えば２０の、スペクト
ル線を含ませることが望ましい。
ラマンポンプビーム内に複数、例えば２０の、スペクト
ル線を含ませることが望ましい。
それぞれが１つのスペクトル線をもった２０の別別のレ
ーザダイオードを用いるか、または、多重線を与えるよ
うに変調されたもつと少ない数のダイオードを用いるか
は、得られる１ダイオードあたりの電力、予想される信
頼性と寿命、および伝送線路に沿って印加される信号数
、による。最適の構造設計は、ダイオ−げのコストと動
作特性とかさらに進展すれば変化することになる。いず
れにしても、信号の多重化、検出、および再生には１チ
ヤネルにつき１個のダイオードを必要とするので、波長
チャネル数が１ラマン信号増幅器あたりのダイオード数
を超える時は、前述のラマン形信号増幅器は経済性のみ
から正当化される。現段階の技術においては、ここに述
べるラマン信号増幅器は、少なくとも２００波長別チヤ
ネルが存在するならば、成分コストの点のみから、その
使用が正当化されるのである。さらに、（Ｉ！頼性の因
子を考慮に入れても、ここに述べるラマン信号増幅器は
、チャネル数が少ない場合には正当化される。
ーザダイオードを用いるか、または、多重線を与えるよ
うに変調されたもつと少ない数のダイオードを用いるか
は、得られる１ダイオードあたりの電力、予想される信
頼性と寿命、および伝送線路に沿って印加される信号数
、による。最適の構造設計は、ダイオ−げのコストと動
作特性とかさらに進展すれば変化することになる。いず
れにしても、信号の多重化、検出、および再生には１チ
ヤネルにつき１個のダイオードを必要とするので、波長
チャネル数が１ラマン信号増幅器あたりのダイオード数
を超える時は、前述のラマン形信号増幅器は経済性のみ
から正当化される。現段階の技術においては、ここに述
べるラマン信号増幅器は、少なくとも２００波長別チヤ
ネルが存在するならば、成分コストの点のみから、その
使用が正当化されるのである。さらに、（Ｉ！頼性の因
子を考慮に入れても、ここに述べるラマン信号増幅器は
、チャネル数が少ない場合には正当化される。
第１図に関連して説明したように、長い伝送線路に沿っ
ていくつかのラマン信号増鴨器を使用するのが、最も厳
格で最も見事な結果を与える使用法であるが、単一のラ
マン信号壇鴨器を使用しても、ある場合には利点かえら
れる。例えば、広汎な変調、スイッチング、および多重
化を要する極めて短い通信装置においては、ここに述べ
た形式のラマン増幅は信号増幅を行なうのに使用されう
る。またそれは、線路が短くても、信号を一回ポンプす
るのに有利である。
ていくつかのラマン信号増鴨器を使用するのが、最も厳
格で最も見事な結果を与える使用法であるが、単一のラ
マン信号壇鴨器を使用しても、ある場合には利点かえら
れる。例えば、広汎な変調、スイッチング、および多重
化を要する極めて短い通信装置においては、ここに述べ
た形式のラマン増幅は信号増幅を行なうのに使用されう
る。またそれは、線路が短くても、信号を一回ポンプす
るのに有利である。
さらに、市内回路網、市内分配装置、または交換局にお
いては、単に検出および識別の信頼性を高め、経済的で
感度の低い検出器を使用しうるように、光子雑音を防止
するために必豐である以上のレベルまで信号を増幅する
と有利である。
いては、単に検出および識別の信頼性を高め、経済的で
感度の低い検出器を使用しうるように、光子雑音を防止
するために必豐である以上のレベルまで信号を増幅する
と有利である。
信号パルスの発生に関しては、パルス繰返数が低い場合
には、通常のソリッドステートレーデダイオードで十分
である。しかし、１０８パルス毎秒のパルスの発生には
、通常のソリッドステートレーデは実用的ではない。そ
のわけは、出力が狭いスペクトル幅のパルスではなくな
るからである。
には、通常のソリッドステートレーデダイオードで十分
である。しかし、１０８パルス毎秒のパルスの発生には
、通常のソリッドステートレーデは実用的ではない。そ
のわけは、出力が狭いスペクトル幅のパルスではなくな
るからである。
レーザダイオードが電流パルスを受けた後発振を開始す
ると、それはまずいくつかの次数をもった共掘綾を発生
するが、ピークに最も近い次数のものの実質的利得が最
大である。この中央次数のものは、ダイオードがそのよ
うに設計されていれば、側部次数のものからエネルギを
取出し、最終的には中央共振線は次第に狭くなるが、若
干のドリフトを伴う。従って、この形の出力は、ここで
説明される種類の、狭い線を用い、重度に多頁化が行な
われる装置には通さない。
ると、それはまずいくつかの次数をもった共掘綾を発生
するが、ピークに最も近い次数のものの実質的利得が最
大である。この中央次数のものは、ダイオードがそのよ
うに設計されていれば、側部次数のものからエネルギを
取出し、最終的には中央共振線は次第に狭くなるが、若
干のドリフトを伴う。従って、この形の出力は、ここで
説明される種類の、狭い線を用い、重度に多頁化が行な
われる装置には通さない。
上述のことにかんがみ、本発明の実施例であるパルス信
号発生器ＳＯは、外部の干渉針形空胴すなわち共振空胴
装置乞有する、増幅器として動作する利得媒体を組込ん
でおり、これが組合せ装置のスペクトル出力を正確に制
御する。第５図に示されているように、公知の利得媒体
１８は、この利得媒体乞付勢してその原子レベルにおけ
る原子分布数の逆転を行なうための公知の装置を有して
おり、また反射端２４ｙｔ備え、光フアイバピグテール
２２に結合せしめられていて、これに出力を供給する。
号発生器ＳＯは、外部の干渉針形空胴すなわち共振空胴
装置乞有する、増幅器として動作する利得媒体を組込ん
でおり、これが組合せ装置のスペクトル出力を正確に制
御する。第５図に示されているように、公知の利得媒体
１８は、この利得媒体乞付勢してその原子レベルにおけ
る原子分布数の逆転を行なうための公知の装置を有して
おり、また反射端２４ｙｔ備え、光フアイバピグテール
２２に結合せしめられていて、これに出力を供給する。
光フアイバピグテール２２は、ファプリーペロー共蚕装
置２０に横方向結合せしめられており、ファプリーペロ
ー共振装置２０はさらに幹線１２に横方向結合せしめら
れている。第５図ｆ）パルス信号発生器ＢＧにおいて、
ファプリーペロー共振器２Ｕは、所定波長の光エネルＪ
ｆ″を発振させ、それを利得媒体１８を通して、組合せ
装置がレーデ作用によって所望波長の出力を発生するま
で後送する。パルス信号発生器ＳＯは始動が遅いので、
高速の高繰返数パルスの発生または高速変調には適さな
い。しかし、パルス信号発生器ＳＯがいったん発振する
と、その波長出力はファプリーペロー装置と同様に実質
的に安定する。ファプリーペロー装置２０は、この装置
におけるｈ末ずみ車」として作用する。従って、利得媒
体１８からエネルギが取出されても、パルス信号発生器
ＳＧは、空胴の長さにそのフィネスを乗じたものに対応
した追加時間の間エネルギを発射し続ける。この外部同
調形組合せ発振器は、このようにして狭いスペクトル線
源として使用することができろ。容易にわかるように、
第５図の信号発生器ＳＧは、もしファプリ・ペロー空胴
２０が俊述のように尚運同調可能なものであれば、狭ス
ペクトルＩＭＫ調源としても使用できる。
置２０に横方向結合せしめられており、ファプリーペロ
ー共振装置２０はさらに幹線１２に横方向結合せしめら
れている。第５図ｆ）パルス信号発生器ＢＧにおいて、
ファプリーペロー共振器２Ｕは、所定波長の光エネルＪ
ｆ″を発振させ、それを利得媒体１８を通して、組合せ
装置がレーデ作用によって所望波長の出力を発生するま
で後送する。パルス信号発生器ＳＯは始動が遅いので、
高速の高繰返数パルスの発生または高速変調には適さな
い。しかし、パルス信号発生器ＳＯがいったん発振する
と、その波長出力はファプリーペロー装置と同様に実質
的に安定する。ファプリーペロー装置２０は、この装置
におけるｈ末ずみ車」として作用する。従って、利得媒
体１８からエネルギが取出されても、パルス信号発生器
ＳＧは、空胴の長さにそのフィネスを乗じたものに対応
した追加時間の間エネルギを発射し続ける。この外部同
調形組合せ発振器は、このようにして狭いスペクトル線
源として使用することができろ。容易にわかるように、
第５図の信号発生器ＳＧは、もしファプリ・ペロー空胴
２０が俊述のように尚運同調可能なものであれば、狭ス
ペクトルＩＭＫ調源としても使用できる。
第５ａ図には、固定周波数の信号が存在する（すなわち
、期間ΔＴ１内）か、または存在しない（すなわち、期
間ΔＴ２内）ようにする、通常のパルス振幅変調方式が
示されている。情報は、パルス符号変調方式において通
常行なわれるように、期間ΔＴ内に信号が存在するか、
しないかを検出することによって受信される。第５ｂ図
には、本発明における波長偏移変調方式が示されている
が、この図においては、実質的に一定振鴨の信号が、期
間ΔＴ３円においては第１の所定波長λｏン、期間ΔＴ
４内においては第２の選択波長λｌ乞有するように変調
されている。第５ｂ図においては、波長λ１は波長λ０
より長い。情報は、一定振幅の波形に対して波長偏移を
施すことによって与えられ、同様にして相次ぐ期間ΔＴ
内における偏移を検出することによって信号される。
、期間ΔＴ１内）か、または存在しない（すなわち、期
間ΔＴ２内）ようにする、通常のパルス振幅変調方式が
示されている。情報は、パルス符号変調方式において通
常行なわれるように、期間ΔＴ内に信号が存在するか、
しないかを検出することによって受信される。第５ｂ図
には、本発明における波長偏移変調方式が示されている
が、この図においては、実質的に一定振鴨の信号が、期
間ΔＴ３円においては第１の所定波長λｏン、期間ΔＴ
４内においては第２の選択波長λｌ乞有するように変調
されている。第５ｂ図においては、波長λ１は波長λ０
より長い。情報は、一定振幅の波形に対して波長偏移を
施すことによって与えられ、同様にして相次ぐ期間ΔＴ
内における偏移を検出することによって信号される。
本発明においては、第５ａ図または第５ｂ図の変調方式
が使用できるが、第５ｂ図に示されている波長偏移変調
方式のような、信号振幅を一定にしうる変調方式の方が
好ましい。そのわけは、そのような変調方式においては
、１信号チャネルが他の信号チャネルを誘導ラマン故乱
またはその他の非直線効果によって増幅する直接漏話も
、また１チヤネルの信号が消耗することＫよってラマン
ポンプビームにインプリントし、さらにポンプビームが
他の信号チャネルにインプリントする間接漏話も、共に
最小化されるからである。
が使用できるが、第５ｂ図に示されている波長偏移変調
方式のような、信号振幅を一定にしうる変調方式の方が
好ましい。そのわけは、そのような変調方式においては
、１信号チャネルが他の信号チャネルを誘導ラマン故乱
またはその他の非直線効果によって増幅する直接漏話も
、また１チヤネルの信号が消耗することＫよってラマン
ポンプビームにインプリントし、さらにポンプビームが
他の信号チャネルにインプリントする間接漏話も、共に
最小化されるからである。
上述の波長偏移変調においては、一定振幅の信号が発生
せしめられるので、漏話によるチャネル間の変調は、波
長によるラマン利得の変化に波長変化を乗じたものに比
例するのみとなる。波長偏移は極めて小さいので、この
効果は無視できる。
せしめられるので、漏話によるチャネル間の変調は、波
長によるラマン利得の変化に波長変化を乗じたものに比
例するのみとなる。波長偏移は極めて小さいので、この
効果は無視できる。
波長偏移変調においてはまた、一定の変調速度で送信す
るのに必要とされるスペクトル線幅が減小せしめられろ
。
るのに必要とされるスペクトル線幅が減小せしめられろ
。
上述の波長偏移変調によって使用される第５図の信号発
生器においては、ファプリ・ペロー空胴２０内に蓄えら
れたλ。の工不ルキ゛は、直ちにλ１に偏移する。ここ
に、添字０は最初の状態を示し、暉字１は最後の状態乞
ボしており、光学的長さＯ／λ０−光学的長さｔ／λ１
になっている。このようにして、ファプリ・ペロー空胴
２０は、エネルギの放出および再補充を持つことなく直
ちに変化した共振波長に同調することができ、波長偏移
変調方式を用いて高い変調速度を達成することができる
。組合せ装置によって発生せしめられたエネルギは、最
初に偏移せしめられた波長が共振空胴２０から帰って利
得媒体１８に入ると直ちに波長を偏移せしめる。この変
調応答の時間遅延（ま従って、はとんど全てが、共振空
胴２０の経路長を変化させるための機械的または物理的
時間遅延である。
生器においては、ファプリ・ペロー空胴２０内に蓄えら
れたλ。の工不ルキ゛は、直ちにλ１に偏移する。ここ
に、添字０は最初の状態を示し、暉字１は最後の状態乞
ボしており、光学的長さＯ／λ０−光学的長さｔ／λ１
になっている。このようにして、ファプリ・ペロー空胴
２０は、エネルギの放出および再補充を持つことなく直
ちに変化した共振波長に同調することができ、波長偏移
変調方式を用いて高い変調速度を達成することができる
。組合せ装置によって発生せしめられたエネルギは、最
初に偏移せしめられた波長が共振空胴２０から帰って利
得媒体１８に入ると直ちに波長を偏移せしめる。この変
調応答の時間遅延（ま従って、はとんど全てが、共振空
胴２０の経路長を変化させるための機械的または物理的
時間遅延である。
このエネルギ源の主たる利点は、共振空胴２０が利得媒
体１８から分離されているために、波煙出力が、出力の
波長を不安定にする傾向がある利得媒体１８内の状態に
よらなくなる点にある。その理由は、共振ファプリ・ペ
ロー空胴２０のファイバー構成が熱的変化に影響されに
＜＜、従って通常の利得媒体およびこれに関連するエネ
ルギボン７°構造よりも容易に熱的影響を受けないよう
にできるからである。
体１８から分離されているために、波煙出力が、出力の
波長を不安定にする傾向がある利得媒体１８内の状態に
よらなくなる点にある。その理由は、共振ファプリ・ペ
ロー空胴２０のファイバー構成が熱的変化に影響されに
＜＜、従って通常の利得媒体およびこれに関連するエネ
ルギボン７°構造よりも容易に熱的影響を受けないよう
にできるからである。
公知のように、ファプリ・ペロー空胴は多くの共振次ａ
を有するが、もし所望ならば、不必要な次数のものは装
置自体の内部で抑制するか、または外部フィルタ音用い
て抑制することができる。
を有するが、もし所望ならば、不必要な次数のものは装
置自体の内部で抑制するか、または外部フィルタ音用い
て抑制することができる。
ファプリ・ペロー空胴の不必要な共振次数が外部的に抑
制される場合には、ファプリ・ベロー空胴内に存在する
鎖線は得られるダイオード出力を使用するので、所望の
共振線の方に得られるエネルギは減少し、そうでなけれ
ば一定エネルギレベルのパルスであるはずのものの内に
リシルを生ぜしめる。不必要な共振次数は、第５Ｃ図に
示されている装置を用いて抑制できる。そこに示されて
いるように、利得媒体１８の左端の税２４は、右側のも
のと同様のファイバピグテール２２′とファイバーファ
プリ・ペロー空胴２υ′とによって置き挾えられている
。左側のファプリ・ペロー空胴２０′は、共振線％性が
石鯛の空胴２０に対してバーニアとしての関係ヲ勺する
ように設計されているので、所望次数の共振のみが、右
側におけるその次数の共振と一致する。容易にわかるよ
うに、第５Ｃ図に示されているような２Ｍファプリ・ペ
ロー空胴２０および２０′は全体として、所望のスペク
トル線において実質的なエネルギレベルで共振する信号
発生装置を構成する。第５Ｃ図に示されている装置にお
いて、左側のファプリ・ペロー空胴２０′は、同時に両
装置馨変調する必要がないように、波長変調による同調
偏移を共振線の幅内にあるようにする低いフィネス乞も
たなくてはならない。
制される場合には、ファプリ・ベロー空胴内に存在する
鎖線は得られるダイオード出力を使用するので、所望の
共振線の方に得られるエネルギは減少し、そうでなけれ
ば一定エネルギレベルのパルスであるはずのものの内に
リシルを生ぜしめる。不必要な共振次数は、第５Ｃ図に
示されている装置を用いて抑制できる。そこに示されて
いるように、利得媒体１８の左端の税２４は、右側のも
のと同様のファイバピグテール２２′とファイバーファ
プリ・ペロー空胴２υ′とによって置き挾えられている
。左側のファプリ・ペロー空胴２０′は、共振線％性が
石鯛の空胴２０に対してバーニアとしての関係ヲ勺する
ように設計されているので、所望次数の共振のみが、右
側におけるその次数の共振と一致する。容易にわかるよ
うに、第５Ｃ図に示されているような２Ｍファプリ・ペ
ロー空胴２０および２０′は全体として、所望のスペク
トル線において実質的なエネルギレベルで共振する信号
発生装置を構成する。第５Ｃ図に示されている装置にお
いて、左側のファプリ・ペロー空胴２０′は、同時に両
装置馨変調する必要がないように、波長変調による同調
偏移を共振線の幅内にあるようにする低いフィネス乞も
たなくてはならない。
第５図および第５ｃ図に示されているような、光フアイ
バピグテールによる、利得媒体とファプリ・ペロー共振
器との結合は、反射端をもったピグテールが変調される
レーデダイオードに結合せしめられる従来技術の装置と
は実質的に異なる。
バピグテールによる、利得媒体とファプリ・ペロー共振
器との結合は、反射端をもったピグテールが変調される
レーデダイオードに結合せしめられる従来技術の装置と
は実質的に異なる。
後者の場合には、共振空胴は光フアイバピグテールとこ
れｌこ結合したレーデダイオード空胴との双方から構成
される。もし、ダイオード窒胴上のピグテールの有効共
振空胴長が、高Ｑ空胴の１／２幅内の任意の波長の約１
／４ラジアンより小さくなければ、装置は発振しない。
れｌこ結合したレーデダイオード空胴との双方から構成
される。もし、ダイオード窒胴上のピグテールの有効共
振空胴長が、高Ｑ空胴の１／２幅内の任意の波長の約１
／４ラジアンより小さくなければ、装置は発振しない。
レーデダイオードは、ある量のエネルギをそのボデー内
へ捨てるが、その量は、ダイオードがレーデ作用をして
いるか否かによる。また、ダイオ−Ｐがレーデ作用を行
なわなくなると、ダイオードは温度変化を受け、従って
光路長が変化する。この偏移は、位相の損失量がレーデ
作用を再開させるようになるまで、継続される性質を有
する。この性質は、ファゾＩＪ ＋ペロー空胴２（Ｈこ
対するピグテール長が増加するのに伴って一層生じやす
くなるので、この性質は本発明においては抑制されなく
てはならない。過度に長いピグテールから生じる望まし
くない結果は、すてにピグテール内において第１波長で
ダイオードの方向へ進行している波列が、１往復してフ
ァプリ・ペロー空胴内へ帰る才で同じ波長を保持し続け
、その後になってから波長偏移が行なわれることである
。従って、上述の装置がスペクトル的に狭い変調器とし
て用いられ、ファプリ・ペロー共振器が波長出力を変化
させるためのパルスを受けると、それは最初そのエネル
ギを出力幹線上へ放出し始める。ピグテール／利得媒体
内の往復時間に等しい期間の間、適正波長のエネルギは
ファプリ・ペロー空胴内へ補給されない。その期間が経
過する七、初めて正しい、偏移された波長の光がファプ
リ（ペロー共振器から出て利得媒体を通って帰り、ファ
ゾリ参ペロー共振器のエネルギレベルは再び補給を受け
始める。
へ捨てるが、その量は、ダイオードがレーデ作用をして
いるか否かによる。また、ダイオ−Ｐがレーデ作用を行
なわなくなると、ダイオードは温度変化を受け、従って
光路長が変化する。この偏移は、位相の損失量がレーデ
作用を再開させるようになるまで、継続される性質を有
する。この性質は、ファゾＩＪ ＋ペロー空胴２（Ｈこ
対するピグテール長が増加するのに伴って一層生じやす
くなるので、この性質は本発明においては抑制されなく
てはならない。過度に長いピグテールから生じる望まし
くない結果は、すてにピグテール内において第１波長で
ダイオードの方向へ進行している波列が、１往復してフ
ァプリ・ペロー空胴内へ帰る才で同じ波長を保持し続け
、その後になってから波長偏移が行なわれることである
。従って、上述の装置がスペクトル的に狭い変調器とし
て用いられ、ファプリ・ペロー共振器が波長出力を変化
させるためのパルスを受けると、それは最初そのエネル
ギを出力幹線上へ放出し始める。ピグテール／利得媒体
内の往復時間に等しい期間の間、適正波長のエネルギは
ファプリ・ペロー空胴内へ補給されない。その期間が経
過する七、初めて正しい、偏移された波長の光がファプ
リ（ペロー共振器から出て利得媒体を通って帰り、ファ
ゾリ参ペロー共振器のエネルギレベルは再び補給を受け
始める。
接続用の光フアイバピグテールが長くなると、エネルギ
補給のないこの期間はもちろん長くなる。
補給のないこの期間はもちろん長くなる。
もし、エネルギ補給のない期間がある上限を超えて増大
すると、光フアイバ幹線への出力エネルギは容易にわか
る程度に低下する。過度に長いピグテールから起こる最
終的結果は、２つの交番波長から成る一定レベルの出力
ではなく、減衰する形式の出力を生じるようになること
である。もちろん、一定振幅の信号が所望される場合ζ
こはこの状態は望丈しくないので、適当な長さを正しく
考慮するか、才たは別種の信号発生器を用いることによ
って回避される。
すると、光フアイバ幹線への出力エネルギは容易にわか
る程度に低下する。過度に長いピグテールから起こる最
終的結果は、２つの交番波長から成る一定レベルの出力
ではなく、減衰する形式の出力を生じるようになること
である。もちろん、一定振幅の信号が所望される場合ζ
こはこの状態は望丈しくないので、適当な長さを正しく
考慮するか、才たは別種の信号発生器を用いることによ
って回避される。
第５ｄ図には、この効果を軽減するための信号発生器の
別の適当な実施例が示されており、この実施例はやはり
、利得媒体１８と、端部鋭２４と、好才しくは関連のフ
ァプリ・ペロー空胴２０の長さの１０倍より小さい短い
長さのピグテール２２と、発振を起こすためにピグテー
ル（または、もつと一般的な意味では、低Ｑ空胴内のあ
る要素）の光路長を変化せしめる光学的に駆動される帰
還装置と、を含んでいる。これは、ピグテール２２から
、またはその代わりに低Ｑ空胴のある部分から光の小部
分をタップファイバ２３を用いて取出すことによって行
なわれる。例えば、ファゾリーペロー空胴内の反射率は
決して１００％ではないので低Ｑ空胴内の光の相当部分
はピグテール２２内にある。このエネルギの全部、また
は一部が、光応答装置ＰＤを作動させるために用いられ
、光応答装置ＰＤは、公知のように動作する論理回路Ｌ
Ｃを駆動するが、これについては後述する。
別の適当な実施例が示されており、この実施例はやはり
、利得媒体１８と、端部鋭２４と、好才しくは関連のフ
ァプリ・ペロー空胴２０の長さの１０倍より小さい短い
長さのピグテール２２と、発振を起こすためにピグテー
ル（または、もつと一般的な意味では、低Ｑ空胴内のあ
る要素）の光路長を変化せしめる光学的に駆動される帰
還装置と、を含んでいる。これは、ピグテール２２から
、またはその代わりに低Ｑ空胴のある部分から光の小部
分をタップファイバ２３を用いて取出すことによって行
なわれる。例えば、ファゾリーペロー空胴内の反射率は
決して１００％ではないので低Ｑ空胴内の光の相当部分
はピグテール２２内にある。このエネルギの全部、また
は一部が、光応答装置ＰＤを作動させるために用いられ
、光応答装置ＰＤは、公知のように動作する論理回路Ｌ
Ｃを駆動するが、これについては後述する。
もし、ピグテール２２からエネルギが米ないか、または
極めて低レベルのエネルギしか来ない場合には、論理回
路ＬＣは制御信号（−ＣＴＲＬ Ｊを発生し、この信号
が低Ｑ空胴の光路長を変化（増加抜たは減少）させる。
極めて低レベルのエネルギしか来ない場合には、論理回
路ＬＣは制御信号（−ＣＴＲＬ Ｊを発生し、この信号
が低Ｑ空胴の光路長を変化（増加抜たは減少）させる。
それは、発振（すなわち、レーデ動作）が起こる才で、
変化を１方向に緩やかに駆動し続ける。次に、帰還制御
回路技術において公知のように、帰還出力信号「ＣＴＲ
Ｌ」がピグテール２２から最大量のエネルギが得られる
向きに駆動を行なう。駆動速度の任意の変動（例えば乱
′Ａ）は、複合２重空胴内ｌこ発振を確立するために必
要な全体的時定数に対応したものとなる。例えば、もし
ファプリ・ペロー共振空胴２０が１０８Ｈｚの半値幅を
有する場合は、発振が確立されるための時間長は１０−
８秒より大であり、かつ１０−７秒より小である。
変化を１方向に緩やかに駆動し続ける。次に、帰還制御
回路技術において公知のように、帰還出力信号「ＣＴＲ
Ｌ」がピグテール２２から最大量のエネルギが得られる
向きに駆動を行なう。駆動速度の任意の変動（例えば乱
′Ａ）は、複合２重空胴内ｌこ発振を確立するために必
要な全体的時定数に対応したものとなる。例えば、もし
ファプリ・ペロー共振空胴２０が１０８Ｈｚの半値幅を
有する場合は、発振が確立されるための時間長は１０−
８秒より大であり、かつ１０−７秒より小である。
第５ｄ図に示されている帰還回路によって、装置は利得
媒体１８の光路長に低速の変動があっても、適度によく
同調された状態に留まる。信号そのものと混同される可
能性のある、望ましくない振幅またはレベルの変動の印
加を避けるためには、帰還ループの時定数を少なくとも
装置のパルス繰返数の１０倍から１００倍の長さにして
、帰還ループによって与えられる振幅またはレベルの補
正が多数のパルス上に広がる形で行なわれ、データ受信
装置に対しての識別問題が起こらないようにしなければ
ならない。２重空胴光回路の全体は、この回路を熱的お
よび機械的な衝撃および変動から遮断して、スノリアス
信号出力が形成されないようにして取付ける必要がある
。もちろん、利得媒体１８および帰還電子回路に対する
電源も、雑晋やトランジェントのないものであるべきで
ある。
媒体１８の光路長に低速の変動があっても、適度によく
同調された状態に留まる。信号そのものと混同される可
能性のある、望ましくない振幅またはレベルの変動の印
加を避けるためには、帰還ループの時定数を少なくとも
装置のパルス繰返数の１０倍から１００倍の長さにして
、帰還ループによって与えられる振幅またはレベルの補
正が多数のパルス上に広がる形で行なわれ、データ受信
装置に対しての識別問題が起こらないようにしなければ
ならない。２重空胴光回路の全体は、この回路を熱的お
よび機械的な衝撃および変動から遮断して、スノリアス
信号出力が形成されないようにして取付ける必要がある
。もちろん、利得媒体１８および帰還電子回路に対する
電源も、雑晋やトランジェントのないものであるべきで
ある。
結合後（どのような結合装置が用いられたかによらず）
、利得媒体１８の２面間の反射を十分に減少させて、利
得媒体１８そのものの内部の往復路における損失が、組
合わされて延長された空胴の事実上の端部間の往復路内
における損失よりも大きくなるようにすべきである。こ
れによって、利得が発振を起こすまで増大せしめられた
時、ファプリ・ペロー空胴２０によって制御される所望
モードが、利得媒体１８の不必要な内部発振へエネルヤ
を失わないようになる。
、利得媒体１８の２面間の反射を十分に減少させて、利
得媒体１８そのものの内部の往復路における損失が、組
合わされて延長された空胴の事実上の端部間の往復路内
における損失よりも大きくなるようにすべきである。こ
れによって、利得が発振を起こすまで増大せしめられた
時、ファプリ・ペロー空胴２０によって制御される所望
モードが、利得媒体１８の不必要な内部発振へエネルヤ
を失わないようになる。
第５図、第５ｃ図、および第５ｄ図に関連して上述され
た装置によって行なわれる波長偏移変調は、単に出力信
号をして、２つの出力波長（すなわち、第５ｂ図に関連
して上述されたλ０またはλｌ）の一方に同調せしめら
れたもう１つのファプリ・ペロー装置を通過せしめるだ
けで振幅変調信号に変換されうる。信号発生器の２つの
出力波長の一方に同調せしめられた、このもう１つのフ
ァプリ・ペロー装置の出力が、所望の振幅変調信号出力
になるのである。このもう１つの同調ファプリ・ペロー
装置の使用は、変調器のもつと古典的なオン／オフ・キ
ーイングよりは好ましい０そのわけは、オン／オフ・キ
ーイングは、パルスの正確な制御を妨げ、高変調速度を
人工的に制限し、データ受イキ装置内にパルス識別問題
を発生させる、リンギングを起こす可能性があるからで
ある。
た装置によって行なわれる波長偏移変調は、単に出力信
号をして、２つの出力波長（すなわち、第５ｂ図に関連
して上述されたλ０またはλｌ）の一方に同調せしめら
れたもう１つのファプリ・ペロー装置を通過せしめるだ
けで振幅変調信号に変換されうる。信号発生器の２つの
出力波長の一方に同調せしめられた、このもう１つのフ
ァプリ・ペロー装置の出力が、所望の振幅変調信号出力
になるのである。このもう１つの同調ファプリ・ペロー
装置の使用は、変調器のもつと古典的なオン／オフ・キ
ーイングよりは好ましい０そのわけは、オン／オフ・キ
ーイングは、パルスの正確な制御を妨げ、高変調速度を
人工的に制限し、データ受イキ装置内にパルス識別問題
を発生させる、リンギングを起こす可能性があるからで
ある。
前述のレーデダイオード／ファプリ・ペロー信号源はま
た、変調器としてではなく、狭いスペクトル線の光源と
しても使用できる。しかし、変調を行ないたい時には、
第６図に示されている、所望の波長偏移変調を行なうた
めのファプリ・ペロー装置の好適な実施例がある。そこ
に示されているように、その変調器は上部および下部の
延長支持部３４ａおよび３４ｂを有するｒＣＪ字形断面
をもった取付具３４を含んでいる。上部および下部の支
持部３４ａおよび３４ｂの間には、両面に電極２８およ
び３０を有する圧電結晶２６と、光ファイバ３２とが取
付けられている。電極２８および３０には電源が接続さ
れていて、励振電圧によって結晶２６を通常のように駆
動する。結晶は圧電効果によって物理的にひすみ、従っ
て、前述のファプリ・ペロー共振器を構成するファイバ
３２に圧力を加えることになる。ファイバ３２および結
晶２６０両者は、接合剤または他の手段によって取付具
３４上に構造的にいっしょに固定されているので、振動
する結晶２６からの圧力は、よい信頼性で光ファイバ３
２へ伝達される。容易にわかるように、結晶２６から加
わる圧力によってファイバ３２の光路長、従ってファプ
リ・ペロー空胴の共振特性は効果的に変化せしめられる
。
た、変調器としてではなく、狭いスペクトル線の光源と
しても使用できる。しかし、変調を行ないたい時には、
第６図に示されている、所望の波長偏移変調を行なうた
めのファプリ・ペロー装置の好適な実施例がある。そこ
に示されているように、その変調器は上部および下部の
延長支持部３４ａおよび３４ｂを有するｒＣＪ字形断面
をもった取付具３４を含んでいる。上部および下部の支
持部３４ａおよび３４ｂの間には、両面に電極２８およ
び３０を有する圧電結晶２６と、光ファイバ３２とが取
付けられている。電極２８および３０には電源が接続さ
れていて、励振電圧によって結晶２６を通常のように駆
動する。結晶は圧電効果によって物理的にひすみ、従っ
て、前述のファプリ・ペロー共振器を構成するファイバ
３２に圧力を加えることになる。ファイバ３２および結
晶２６０両者は、接合剤または他の手段によって取付具
３４上に構造的にいっしょに固定されているので、振動
する結晶２６からの圧力は、よい信頼性で光ファイバ３
２へ伝達される。容易にわかるように、結晶２６から加
わる圧力によってファイバ３２の光路長、従ってファプ
リ・ペロー空胴の共振特性は効果的に変化せしめられる
。
一般に、光ファイバは２つの偏波モードを有し、加わっ
た圧力は１偏波七−ドの径路長を、他の偏波モードの径
路長よりも大きく変化させる。従って、前述のように変
調されたファプリ・ペロー共振器は、２つの偏波状態に
起因する２組のスペクトル線を有することになる。第２
の所望されない偏波状態は、以下に述べるように単一偏
波ファイバを使用することによって消去される。
た圧力は１偏波七−ドの径路長を、他の偏波モードの径
路長よりも大きく変化させる。従って、前述のように変
調されたファプリ・ペロー共振器は、２つの偏波状態に
起因する２組のスペクトル線を有することになる。第２
の所望されない偏波状態は、以下に述べるように単一偏
波ファイバを使用することによって消去される。
単一偏波光ファイバは、（第６ａ図に示されているよう
に）空胴３８をもったクラッド４０内に単一モードコア
３６を配置することによって作られる。第７図には、波
長の関数としての伝搬定数のグラフが示されている。第
７図において、ＰＩおよびＰ２は、空胴３８内のコア３
６＃こおける２つの垂直偏波モードの伝搬壬ｆｆｉ艦曲
線を示し、ｎｌ ４ｉコア３６の屈折率を示し、ｎ２は
グラフｒ４０の屈折率を示し、１は空胴３８（すなわち
空気）の屈折率を示す。波長領域（ａ）は、１偏波モー
ドが最低次数モードのカットオフを越えている領域であ
る。第６ａ図に示されている光フアイバ構造は、第５図
、第５ｃ図、および第５ｄ図に示されている変調自在フ
ァプリ・ペローのファイバ構造の代わりに単一偏波モー
ドの所望の変調を与えるこきができる。空胴３８１こよ
って表わされるような空胴をもった光ファイバは、通常
の化学的蒸着によって作られるノリフオームとして便宜
Ｉこ製造することはできないが、化学的蒸着その他の方
法で作られたノリフオームは、公知のロンドアノドチュ
ーブ法（ｒｏｄ ａｎｄ ｔｕｂｅ ｍｅｔｈｏｄ ）
に類似した方法、および／または、公知の溶融光フアイ
バ製品１こ対して通常用いられる多ファイバプリフォー
ム技術によって組合せて、一層複雑なプリフォームにす
ることができる。
に）空胴３８をもったクラッド４０内に単一モードコア
３６を配置することによって作られる。第７図には、波
長の関数としての伝搬定数のグラフが示されている。第
７図において、ＰＩおよびＰ２は、空胴３８内のコア３
６＃こおける２つの垂直偏波モードの伝搬壬ｆｆｉ艦曲
線を示し、ｎｌ ４ｉコア３６の屈折率を示し、ｎ２は
グラフｒ４０の屈折率を示し、１は空胴３８（すなわち
空気）の屈折率を示す。波長領域（ａ）は、１偏波モー
ドが最低次数モードのカットオフを越えている領域であ
る。第６ａ図に示されている光フアイバ構造は、第５図
、第５ｃ図、および第５ｄ図に示されている変調自在フ
ァプリ・ペローのファイバ構造の代わりに単一偏波モー
ドの所望の変調を与えるこきができる。空胴３８１こよ
って表わされるような空胴をもった光ファイバは、通常
の化学的蒸着によって作られるノリフオームとして便宜
Ｉこ製造することはできないが、化学的蒸着その他の方
法で作られたノリフオームは、公知のロンドアノドチュ
ーブ法（ｒｏｄ ａｎｄ ｔｕｂｅ ｍｅｔｈｏｄ ）
に類似した方法、および／または、公知の溶融光フアイ
バ製品１こ対して通常用いられる多ファイバプリフォー
ム技術によって組合せて、一層複雑なプリフォームにす
ることができる。
コア材料３６と周囲のクラッド材料４０との間ｌζは熱
膨張特性の不整合が与えであるので、製造工程Ｃζおけ
る線引き後Ｉこファイバ３２が冷却される時、ファイバ
３２内ｔＣは永久的な内部応力が発生する。この意図的
な熱膨張特性の不整合は、複屈折性を増大させるので、
ファイバの偏波保持特性を改善し、それによって単一偏
波モードのみが優勢であるスペクトル領域を広げること
になる。
膨張特性の不整合が与えであるので、製造工程Ｃζおけ
る線引き後Ｉこファイバ３２が冷却される時、ファイバ
３２内ｔＣは永久的な内部応力が発生する。この意図的
な熱膨張特性の不整合は、複屈折性を増大させるので、
ファイバの偏波保持特性を改善し、それによって単一偏
波モードのみが優勢であるスペクトル領域を広げること
になる。
上述の単一偏波光ファイバは、１モードが他モーｙに対
してカットオフされる波長領域内で動作するかどうかに
拘らず、前述の単一偏波ファプリ・ペロー装置の構造の
及ばない諸利点を有する。この単一偏波光ファイバはま
た、伝送線路用の偏波保持ファイバとしても有用である
。上述の幾何学的構造を有する光ファイバによって作り
出される複屈折性は、従来の文献に報告された最良の結
果と明らかに同等であるか、またはそれより良い結果を
与える。さらに、上述の幾何学的構造を有する光ファイ
バは、外部摂動による偏光の１状態から他状態への散乱
を受けｌどくい。このファイバーこなんらかの外圧が加
わると、主として復屈折の１主軸に沿った応力を生じる
ので、いずれの主軸に沿って偏波した光の偏波状態も殆
ど、または全く変化せしめられない。もし１つの偏波モ
ードのみが存在する場合ならば、機械的な絶縁が依然と
して有用である。そのわけは、機械的絶縁により、外部
摂動に起因するその１つの偏波モードからの散乱ｆこよ
って生じる損失が防止されるからである。
してカットオフされる波長領域内で動作するかどうかに
拘らず、前述の単一偏波ファプリ・ペロー装置の構造の
及ばない諸利点を有する。この単一偏波光ファイバはま
た、伝送線路用の偏波保持ファイバとしても有用である
。上述の幾何学的構造を有する光ファイバによって作り
出される複屈折性は、従来の文献に報告された最良の結
果と明らかに同等であるか、またはそれより良い結果を
与える。さらに、上述の幾何学的構造を有する光ファイ
バは、外部摂動による偏光の１状態から他状態への散乱
を受けｌどくい。このファイバーこなんらかの外圧が加
わると、主として復屈折の１主軸に沿った応力を生じる
ので、いずれの主軸に沿って偏波した光の偏波状態も殆
ど、または全く変化せしめられない。もし１つの偏波モ
ードのみが存在する場合ならば、機械的な絶縁が依然と
して有用である。そのわけは、機械的絶縁により、外部
摂動に起因するその１つの偏波モードからの散乱ｆこよ
って生じる損失が防止されるからである。
第５図、第５Ｃ図、詔よび第５ｄ図に示され、丈た以上
ｌとおいて説明された変調自在ダイオード装置は、第１
図および第２図のラマンポンプビーム発生器の代わりの
実施例になりうる。それぞれのビーム発生器の横方向出
力は、第６図に示されているような波長選択タップに整
合させることができる。さらに、もし発生器およびタッ
プの波長が環境の変化によって別々にドリフトを起こせ
ば、不整合と効率の問題が発生する。従って、線路タッ
プ自体が、上述の変調自在信号発生器のレーデダイオー
ド出力を制御するようにすると便宜である。従って、フ
ァプリ・ペロー共振器は、好ましくはタップおよび波長
同調器の双方として用いられる。前述のファブリ・ペロ
ー空胴は多重共振線を有するが、第１図のラマン増幅器
Ｍによって代表されるラマン増幅ポンプビーム源として
用いられる時は、この特徴は利点となる。そのわけは、
前述のように、プリルアン後方散乱を防止するために、
ラマン増幅ポンゾピーム内のスペクトル線の数を増大さ
せることが所望されるからである。
ｌとおいて説明された変調自在ダイオード装置は、第１
図および第２図のラマンポンプビーム発生器の代わりの
実施例になりうる。それぞれのビーム発生器の横方向出
力は、第６図に示されているような波長選択タップに整
合させることができる。さらに、もし発生器およびタッ
プの波長が環境の変化によって別々にドリフトを起こせ
ば、不整合と効率の問題が発生する。従って、線路タッ
プ自体が、上述の変調自在信号発生器のレーデダイオー
ド出力を制御するようにすると便宜である。従って、フ
ァプリ・ペロー共振器は、好ましくはタップおよび波長
同調器の双方として用いられる。前述のファブリ・ペロ
ー空胴は多重共振線を有するが、第１図のラマン増幅器
Ｍによって代表されるラマン増幅ポンプビーム源として
用いられる時は、この特徴は利点となる。そのわけは、
前述のように、プリルアン後方散乱を防止するために、
ラマン増幅ポンゾピーム内のスペクトル線の数を増大さ
せることが所望されるからである。
第１図に示されているようなタップ装置は、幹線の長さ
に沿って直列にいくつか配置され、それｌζよって完全
なラマンビーム増幅装置が形成される。横方向結合を用
いているので、従来のレビニタを用いた場合のように、
光伝送ファイバの物理的完全性を損う必要はない。十分
な出力とプリルアン後方散乱を防止するのに十分なスペ
クトル線数とをもっていれば、ラマン増幅を行なうため
には、１つの発生器で十分である。しかし、信号源の故
障を考えると、単一信号源では信頼性が低下するので好
ましくない。従って、４！赦の信号発止器を用いて、個
々の故障ｌこよる装置の被影響度を低下させる。
に沿って直列にいくつか配置され、それｌζよって完全
なラマンビーム増幅装置が形成される。横方向結合を用
いているので、従来のレビニタを用いた場合のように、
光伝送ファイバの物理的完全性を損う必要はない。十分
な出力とプリルアン後方散乱を防止するのに十分なスペ
クトル線数とをもっていれば、ラマン増幅を行なうため
には、１つの発生器で十分である。しかし、信号源の故
障を考えると、単一信号源では信頼性が低下するので好
ましくない。従って、４！赦の信号発止器を用いて、個
々の故障ｌこよる装置の被影響度を低下させる。
第５図、第５ｃ図、第５ｄ図、および第６図に関連して
上述された形式のラマン増幅ポンプビーム装置は、幹線
の短い部分上の組立点にあらかじめ作りつけておくのが
便宜であり、この幹線挿入体は、もし所望ならば非波長
選択性結合を用いて主幹線内ｌこ接合することができる
。別個の線路の挿入ｌこよって光ファイバの物理的完全
性は中断され、ポンプ線は両方向へ注入される。両方向
性のボンピングは、第１図に概略的に示されている広帯
域フィルタＷＢＦのような広帯域フィルタタッグを装置
のレーずダイオードの上流に配置することによって克服
される。幹線に横方向結合せしめられるこのフィルタタ
ツノは、全てのポンプビーム用レーデダイオード線を通
過させる十分広い帯域を有すべきであるが、信号チャネ
ルを通過させてはならない。タップファイバの左端部に
は鏡があるので左方へ進む光は反射されて線路内へ帰さ
れ、所望方向へ進行せしめられる。左方／右方径路はも
う１つの干渉計を構成しているが、その諸ファプリ・ペ
ロー共振器との相互作用は、この通信装置に悪影響を与
えることはない。
上述された形式のラマン増幅ポンプビーム装置は、幹線
の短い部分上の組立点にあらかじめ作りつけておくのが
便宜であり、この幹線挿入体は、もし所望ならば非波長
選択性結合を用いて主幹線内ｌこ接合することができる
。別個の線路の挿入ｌこよって光ファイバの物理的完全
性は中断され、ポンプ線は両方向へ注入される。両方向
性のボンピングは、第１図に概略的に示されている広帯
域フィルタＷＢＦのような広帯域フィルタタッグを装置
のレーずダイオードの上流に配置することによって克服
される。幹線に横方向結合せしめられるこのフィルタタ
ツノは、全てのポンプビーム用レーデダイオード線を通
過させる十分広い帯域を有すべきであるが、信号チャネ
ルを通過させてはならない。タップファイバの左端部に
は鏡があるので左方へ進む光は反射されて線路内へ帰さ
れ、所望方向へ進行せしめられる。左方／右方径路はも
う１つの干渉計を構成しているが、その諸ファプリ・ペ
ロー共振器との相互作用は、この通信装置に悪影響を与
えることはない。
ラマン増幅ポンプビームに必要とされる全′−力は、コ
ア材料、幹線のコア直径、所望の利得量、単位長あたり
の幹線損失、および全信号出力などの諸因子による。特
定の例を以下にあげる。
ア材料、幹線のコア直径、所望の利得量、単位長あたり
の幹線損失、および全信号出力などの諸因子による。特
定の例を以下にあげる。
例
モジ、コア材料が１０％のデルマニア（）ｅ０２ ｊｃ
よってドープされた融解シリカであれば、カットオフ状
態において単一モードで動作する、直径４ミクロンのコ
アにおけるラマン利得は、ポンプ出力の１ワツトあたり
、約５ Ｑ ｄＢ ／ Ｋｍになる。この利得は、全信
号出力がポンプ出力に比し小さい限り、単位面積あたり
のポンプ出力に比例し、幹線の長さｌこ沿って単純な指
数関数的利得が生じる。
よってドープされた融解シリカであれば、カットオフ状
態において単一モードで動作する、直径４ミクロンのコ
アにおけるラマン利得は、ポンプ出力の１ワツトあたり
、約５ Ｑ ｄＢ ／ Ｋｍになる。この利得は、全信
号出力がポンプ出力に比し小さい限り、単位面積あたり
のポンプ出力に比例し、幹線の長さｌこ沿って単純な指
数関数的利得が生じる。
もし、線路損失が１６Ｂ ／ Ｋｍならば、有効増幅長
は約６ Ｋｍになる。もし、１０ｄＢの全信号利得が所
望されるならば、１／３ｏワツトのポンプ出力が必要で
ある。もし、全信号増幅がｌ／３ｏワツトを超えれば、
所望される信号出力を十分に供給しうる量の、さらに大
きいポンプ出力が必要になる。
は約６ Ｋｍになる。もし、１０ｄＢの全信号利得が所
望されるならば、１／３ｏワツトのポンプ出力が必要で
ある。もし、全信号増幅がｌ／３ｏワツトを超えれば、
所望される信号出力を十分に供給しうる量の、さらに大
きいポンプ出力が必要になる。
装置内における信号出力レベルを選択する場合、チャネ
ル毎の最低レベルは光る雑音に関する前述の判断基準に
よって決定される。最高レベルは通常、チャネル間ラマ
ン増幅によって決定される。
ル毎の最低レベルは光る雑音に関する前述の判断基準に
よって決定される。最高レベルは通常、チャネル間ラマ
ン増幅によって決定される。
もし、定振幅変調が使用される場合であれば、この効果
から起こるチャネル間の漏話は無視できるが、信号レベ
ルの調整に関して生じる諸問題を回避するための注意が
必要となる。前述のように、短波長チャネルは長波長チ
ャネルをポンプする。
から起こるチャネル間の漏話は無視できるが、信号レベ
ルの調整に関して生じる諸問題を回避するための注意が
必要となる。前述のように、短波長チャネルは長波長チ
ャネルをポンプする。
この効果を補償するには、それぞれのラマン増幅段ＲＡ
（ｔたは顧′）における短波長チャネルによる利得が大
きくなるように合成ラマン利得曲線を整形して、短波長
チャネルが長波長チャネルをポンプするためのエネルギ
をもつようにし、それによって、より直線的な、すなわ
ち「等化された」増幅応答を実現すればよい。定振幅変
調が使用されない場合には、チャネル間に漏話を生じる
が、これは信号レベルを下げることｌこよって：ｔｔｌ
ｊ御されうる。いずれの場合にも、最高レベルは、用い
られる信号チャネルの総数と、チャネル間の間隔との影
響を受ける。たとえ、わずかな数のチャネルしか用いら
れなくても、最高信号レベルは他の非線形光学効果によ
って決定されることになる。最高信号レベルは決定され
えても、以下の限界以内で動作させる方が安全である。
（ｔたは顧′）における短波長チャネルによる利得が大
きくなるように合成ラマン利得曲線を整形して、短波長
チャネルが長波長チャネルをポンプするためのエネルギ
をもつようにし、それによって、より直線的な、すなわ
ち「等化された」増幅応答を実現すればよい。定振幅変
調が使用されない場合には、チャネル間に漏話を生じる
が、これは信号レベルを下げることｌこよって：ｔｔｌ
ｊ御されうる。いずれの場合にも、最高レベルは、用い
られる信号チャネルの総数と、チャネル間の間隔との影
響を受ける。たとえ、わずかな数のチャネルしか用いら
れなくても、最高信号レベルは他の非線形光学効果によ
って決定されることになる。最高信号レベルは決定され
えても、以下の限界以内で動作させる方が安全である。
チャネルスペクトルが３００ｃｍ−” （波数ンを超え
ない場合は、１チヤネルあたり１ミリワツトを超えない
ようζこ、また全信号出力が１００ミリワツトを超えな
いようにする。これは、１ないし１．５ミクロンの波長
範囲での定振幅変調を仮定している。ラマン増幅段あた
りの所望利得は、最高安全信号レベルの最低安全信号レ
ベルに対する比に等しい。
ない場合は、１チヤネルあたり１ミリワツトを超えない
ようζこ、また全信号出力が１００ミリワツトを超えな
いようにする。これは、１ないし１．５ミクロンの波長
範囲での定振幅変調を仮定している。ラマン増幅段あた
りの所望利得は、最高安全信号レベルの最低安全信号レ
ベルに対する比に等しい。
信号レベルの制御を行なう検出器および制御装置は、線
路１２から出力の小部分を取出す部分タップＴ（第８図
）から成る。タップＴは必ずしも波長選択的なものでな
くてもよいが、そうであつてもよい。Ｔり゛ンプ１こ続
いて６つのフィルタタップＦＴＩ、ＦＴ２、ＦＴ３があ
るが、これらの帯域幅ＩＪ極めて狭いものではない。そ
れぞれのフィルタタップは検出器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３１と
接続されており、これらの検出器の出力はラマン増幅器
からの入力を調節するための制御信号として使用される
。いくつかの増幅区域を経た後、真の帰還信号（第９区
が信号チャネルから増幅の後取出され、使用されていな
いチャネルを経て上流部へ帰還されて、分配信号レベル
に対して追加の調節を行なう。定出力レベルを伝送する
１つまたはそれ以上の非変調信号チャネルが前記信号チ
ャネル間に挿入されて基本線路情報用に用いられ、それ
によって伝送レベル情報が得られる。活動する信号チャ
ネルは、レベルが各瞬間における実際の変調速度によっ
て変化するために、これを単独で監視用ｌζ用いること
は望談しくない。しかし、前述の波長偏移変調信号発生
器ＳＧを利用した、波長偏移変調を用いれば、諸チャネ
ルは変調とは無関係に一定レベルを伝送することができ
、そのそれぞれが単独で、またはグルーノをなして下流
部の出力レベルに関する情報を供給することによって前
の増幅区域を制御することができる。
路１２から出力の小部分を取出す部分タップＴ（第８図
）から成る。タップＴは必ずしも波長選択的なものでな
くてもよいが、そうであつてもよい。Ｔり゛ンプ１こ続
いて６つのフィルタタップＦＴＩ、ＦＴ２、ＦＴ３があ
るが、これらの帯域幅ＩＪ極めて狭いものではない。そ
れぞれのフィルタタップは検出器Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３１と
接続されており、これらの検出器の出力はラマン増幅器
からの入力を調節するための制御信号として使用される
。いくつかの増幅区域を経た後、真の帰還信号（第９区
が信号チャネルから増幅の後取出され、使用されていな
いチャネルを経て上流部へ帰還されて、分配信号レベル
に対して追加の調節を行なう。定出力レベルを伝送する
１つまたはそれ以上の非変調信号チャネルが前記信号チ
ャネル間に挿入されて基本線路情報用に用いられ、それ
によって伝送レベル情報が得られる。活動する信号チャ
ネルは、レベルが各瞬間における実際の変調速度によっ
て変化するために、これを単独で監視用ｌζ用いること
は望談しくない。しかし、前述の波長偏移変調信号発生
器ＳＧを利用した、波長偏移変調を用いれば、諸チャネ
ルは変調とは無関係に一定レベルを伝送することができ
、そのそれぞれが単独で、またはグルーノをなして下流
部の出力レベルに関する情報を供給することによって前
の増幅区域を制御することができる。
本技術分野に精通する者ならば容易にわかるように、特
許請求の範囲ｆこ定められている本発明の精神および範
囲から逸脱することなく、上述の実） 雄側に対してさ
才ざ才な変更および改変を施すことが可能である。
許請求の範囲ｆこ定められている本発明の精神および範
囲から逸脱することなく、上述の実） 雄側に対してさ
才ざ才な変更および改変を施すことが可能である。
第１図は、周期的ｔこ信号の再生を行なうためにラマン
効果増幅を利用した本発明光通信装置の概、略構成図、
８２図は、融解シリカＥこおける正規化されたラマン利
得係数およびプリルアン利得係数を示すグラフ、第６図
は、ラマン効果光信号増幅器および信号発生器の実施例
を示す概略構成図、第４図は、本発明ｌこおいて使用さ
れる多重ラマン効果ビーム増幅における、合成ラマン利
得曲線（破線）を示すグラフ、第５図は、本発明のパル
ス信号発生器の実施例を示す概略構成図、第５ａ図は、
情報がパルスの存在または不存在によって符号化される
パルス符号変調方式を説明するためツクラフ、第５ｂ図
は、情報が選択された波長の存ａｔたは不存在によって
伝送される定振幅波長側１ｅ変調方式を示すためのグラ
フ、第５ｃ図は、第５図に示されている信号発生器の別
の実施例を示す構成図、第５ｄ図は、第５図に示されて
いる形式のｆ調自在信号％生器の概略構成図、第６図は
、本発明に従って１８号変調を行なう変調自在ファブリ
・ベロー装置の概略構成図、第６ａ図は、第６図の変調
自在ファブリ・ペロー装置に用いられる単一偏波モード
ファイバの概略構成図、第７図は、第６ａ図の構造をも
つファイバの伝搬定数を波長の関数として示すグラフ、
第８図は、第６図のレーデダイオードの制御を行なうた
めの信号レベル検出装置の概略構成図、および第９図は
、前の増幅器を制御するための増幅信号情報の帰還構造
を示す全体図である。 １０・・レーず・ダイオード、１２・・・主幹線、１３
・・・カッシラ線路セグメント、１４・・・主タップ、
１００・・・光フアイバ通信装置、（ＳＧ）・・・パル
ス信号発生器、（８１、Ｓ２、Ｓ３、・・、５ｎ−０、
ｓｎ）・・・元ファイバセグメント、（ＦｔＡｌ、ＲＡ
、２、ＲＡ、、琺′ ）・・ラマン増幅器。 代理人 浅 村 晧 ” ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８
効果増幅を利用した本発明光通信装置の概、略構成図、
８２図は、融解シリカＥこおける正規化されたラマン利
得係数およびプリルアン利得係数を示すグラフ、第６図
は、ラマン効果光信号増幅器および信号発生器の実施例
を示す概略構成図、第４図は、本発明ｌこおいて使用さ
れる多重ラマン効果ビーム増幅における、合成ラマン利
得曲線（破線）を示すグラフ、第５図は、本発明のパル
ス信号発生器の実施例を示す概略構成図、第５ａ図は、
情報がパルスの存在または不存在によって符号化される
パルス符号変調方式を説明するためツクラフ、第５ｂ図
は、情報が選択された波長の存ａｔたは不存在によって
伝送される定振幅波長側１ｅ変調方式を示すためのグラ
フ、第５ｃ図は、第５図に示されている信号発生器の別
の実施例を示す構成図、第５ｄ図は、第５図に示されて
いる形式のｆ調自在信号％生器の概略構成図、第６図は
、本発明に従って１８号変調を行なう変調自在ファブリ
・ベロー装置の概略構成図、第６ａ図は、第６図の変調
自在ファブリ・ペロー装置に用いられる単一偏波モード
ファイバの概略構成図、第７図は、第６ａ図の構造をも
つファイバの伝搬定数を波長の関数として示すグラフ、
第８図は、第６図のレーデダイオードの制御を行なうた
めの信号レベル検出装置の概略構成図、および第９図は
、前の増幅器を制御するための増幅信号情報の帰還構造
を示す全体図である。 １０・・レーず・ダイオード、１２・・・主幹線、１３
・・・カッシラ線路セグメント、１４・・・主タップ、
１００・・・光フアイバ通信装置、（ＳＧ）・・・パル
ス信号発生器、（８１、Ｓ２、Ｓ３、・・、５ｎ−０、
ｓｎ）・・・元ファイバセグメント、（ＦｔＡｌ、ＲＡ
、２、ＲＡ、、琺′ ）・・ラマン増幅器。 代理人 浅 村 晧 ” ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）光フアイバ伝送線路と、該光フアイバ伝送線路に
結合せしめられて該光フアイバ伝送線路上へ、ｖｌ数の
情報保持光信号であってそれぞれが所定波長の別々のチ
ャネルによって搬送されるような該値数の情報保持光信
号を導入し、該光フアイバ伝送線路によって伝送される
ようにする情報保持光信号導入装置と、該情報保持光信
号導入装置の下流の所定位置において前記光フアイバ伝
送線路に結合せしめられて全ての該情報保持光信号を集
団的に光増幅する光増幅装置と、を備えている光フアイ
バ通信装置。 （２） 特許請求の範囲第１項において、前記増幅装置
が、前記情報保持光信号の波長に対してあらかじめ選択
された波長を有する光エネルヤを前記光フアイバ伝送線
路上へ導入することにより全ての６４１記情報保持光信
号を誘導ラマン散乱によって集団的に増幅する装置を含
んでいる、光フアイバ通信装置。 （３）特許請求の範囲第２項において、前記光フアイバ
伝送線路のコアを作る材料のラマン利得曲線が、前記光
エネルギの波数と前記情報保持光信号に対応する波数と
の波数差の関数として変化し、前記光エネルゼの波長と
前記情報保持光信号を搬送する前記チャネルの選択され
た１つの波長との間の所定の波数差の位ＷＫピークを有
し、該ピーク利得の両側へ徐々に減少し、全ての前記チ
ャネルを包含するような波数差範囲を有している、光フ
アイバ通信装置。 （４）特許請求の範囲第６項において、全ての前記チャ
ネルが、前記ラマン利得曲線において、前記ビーク利得
のプラスまたはマイナス２５％に対応する波数差の範囲
内に含まれている、光フアイバ通信装置。 （５）特許請求の範囲第２項において、前記光エネルギ
導入装置がさらに、前記光フアイバ伝送線路上へ相互に
間隔なもち、かつ＃配最初の光エネルギの前記波長から
も間隔をもった波長を有する追加の光エネルギを導入す
るように構成されていることによって、前記情報保持光
信号の追加の光増幅を行なうようＫなっている、光フア
イバ通信装置。 （６）特許請求の範囲第５項において、前記伝送線路上
へ導入される全ての光エネルギの相隣る波長が、前記情
報保持光信号を妨害するプリルアン後方散乱の効果を最
小化するのに十分な量の波数間隔をもっている、光フア
イバ通信装置。 （７）特許請求の範囲第６項において、前記相隣る波長
が、前記コア材料においてプリルアン後方散乱が起こる
領域に対応する波数差に等しいか、またはそれより大で
ある波数間隔だけ隔たっている、光フアイバ通信装置。 （８）特許請求の範囲第７項において、前記相隣る波長
が少なくとも１．０オングストローム離れている、光フ
アイバ通信装置。 （９）特許請求の範囲第６項において、前記諸チャネル
が一様に増幅されうるために属すべき帯域幅を実質的に
広げるのに十分な量の間隔を前記相隣る波長間に与える
ことにより、そうしない場合よりも多くのチャネルが前
記通信装置において集団的に増幅されうるようにされた
、光フアイバ通信装置。 ＧＯ特許請求の範囲第９項において、前記相隣る波長間
の間隔が、前記ラマン利得曲１ｗＶＣおける前記ぎ−ク
利得のプラスまたはマイナス２５チに対応する波数差範
囲より大でない、光フアイバ通信装置。 ０υ 特許請求の範囲第７項において、前記追加の光エ
ネルギおよび前記最初の光エネルギが別々の源から供給
され、それぞれの該源が該追加の光エネルギおよび該最
初の光エネルギのそれぞれの波長に対応した波長を有し
ている、光フアイバ通信装置。 α２、特許請求の範囲第５項において、前記追加の光エ
ネルギおよび前記最初の光エネルギが、該追加のエネル
ギおよび該最初のエネルギに対応した前記諸波長で動作
するように変調される単−源から供給される、光フアイ
バ通信装置。 ０階 特許請求の範囲第２項において、前記増幅装置が
さらに、前記第１のあらかじめ選択された波長から間隔
をもった少なくとも第２のあらかじめ選択された波長の
光エネルギを前記光フアイバ伝送線路上へ導入するよう
ＶＣ構成されている、光フアイバ通信装置。 （＋４１ 特許請求の範囲第５項において、前記増幅装
置によって増幅されるチャネルの数が、該増幅装置が前
記第１のあらかじめ選択された波長の光エネルギを前記
光フアイバ伝送線路上へ導入する装置のみを含んでいる
場合よりも大である、光ファイバ通信装置。 （１５１特許請求の範囲第５項において、全ての前記情
報保持光信号を、前記増幅装置が前記第１のあらかじめ
選択された波長の光エネルギを前記光フアイバ伝送線路
上へ導入する装置のみを含んでいる場合よりも大きく、
前記増幅装置が増幅するようＫなっている、光フアイバ
通信装置。 Ｃ１６１特許請求の範囲第２項において、前記増幅装置
が、第１のあらかじめ選択された波長および少なくとも
第２のあらかじめ選択された波長の光エネルギを前記光
フアイバ伝送線路上へ導入する装置を含んでいる、光フ
アイバ通信装置。 ０７） 特許請求の範囲第２功または第１６頂において
、前記情報保持光信号を増幅するために前記光フアイバ
伝送線路上へ導入された前記光エネルギが、該光フアイ
バ伝送線路の連続部分において該情報保持光信号と組合
わされるようＫなっている、光フアイバ通信装置。 ０δ 特許請求の範囲第２項または第１３頂において、
前記情報保持光信号の光増幅を行なうために前記光フア
イバ伝送線路上へ前記光エネルギを導入する前記装置が
、該光フアイバ伝送線路に横方向結合せしめられている
、光フアイバ通信装置。 （１９特許請求の範囲第１８項において、前記光エネル
ギ導入装置が光エネルギ源として少なくとも１つのレー
ずダイオードを含んでいる、光フアイバ通信装置。 翰 特許請求の範囲第１８項において、前記光工ネルゼ
導入装置が、相異なる波長の出カスベクトルを有する第
ル−ずダイオードと少なくとも１つの他のレーザダイオ
ードとを有する、光フアイバ通信装置。 Ｑυ 特許請求の範囲第１８項において、前記光エネル
ギ導入装置が、前記伝送線路に横方向結合せしめられた
光フアイバタップと、該光フアイバタップにそれぞれの
第１カツプラフアイバを経て横方向結合せしめられた第
ル−ずダイオードと、前記光フアイバタップにそれぞれ
の他の光フアイバ結合を経て結合せしめられた少なくと
も１つの他のレーザダイオードと、を備えている、光フ
アイバ通信装置。 ＠ 特許請求の範囲第２１項において、前記第１のレー
ずダイオードおよび前記他のレーザダイオードの前記そ
れぞれの横方向結合が波長選択的になっていることによ
り、該レーザダイオードの一方から出る光エネルギが該
レーザダイオードの他方へ入らないようＫされている、
光フアイバ通信装置。 （ハ）特許請求の範囲第２２項において、前記長波長レ
ーデダイオ−Ｖの光出力が前記短波長レーずダイオード
の出力によって行なわれるラマン増幅による利得増を補
償するように調節されている、光フアイバ通信装置。 （財）特許請求の範囲第２１項において、前記伝送線路
に結合せしめられて、該線路から出力レベル情報を取出
し、該取出された出力レベル情報を表わす信号を該伝送
線路を経て前記第ル−ザダイオードおよび少なくとも１
つの他のレーザダイオードへ送り、それらのそれぞれの
出力を前記伝送線路から取出された前記出力レベル情報
に応答して制御するための装置をさらに備えている、光
フアイバ通信装置。 （ホ）特許請求の範囲第２０項において、前記伝送線路
に結合せしめられて該線路から出力レベル情報を取出す
ようになっているとともに、前記第ル−プダイオードお
よび少なくとも１つの他のレーずダイオ−Ｖにも結合せ
しめられていて、それらの出力レベルを前記伝送線路か
ら取出された前記出力レベル情報に応答して制御する装
置をさらに備えている、光フアイバ通信装置。 （２）特許請求の範囲第２５項において、前記第ル−ず
ダイオードおよび少なくとも１つの他のレーデダイオー
ドの出力レベルを制御する前記装置が、前記伝送線路か
ら光エネルギを取出す装置と、該伝送線路からエネルギ
を取出す該装置に結合せしめられ該取出されたエネルギ
のレベルを検出する装置と、該検出装置と前記第ル−ザ
ダイオードおよび少なくとも１つの他のレーずダイオー
ドとの間に接続されこれらのレーずダイオード出力を前
記伝送線路から取出された前記光エネルギに応答して制
御する装置と、を備えている、光フアイバ通信装置。 （５）特許請求の範囲第２５項において、前記光フアイ
バ伝送線路から光エネルギを取出す前記装置の上流に挿
入された広帯域フィルタを備えている、光フアイバ通信
装置。 ＠ 特許請求の範囲第８項において、前記コア材料が融
解シリカまたはドープされた融解シリカから成る、光フ
アイバ通信装置。 ＠ 特許請求の範囲第２項において、前記情報保持信号
を増幅するために前記光フアイバ伝送線路上に光エネル
ギを導入する前記装置が、光フアイバ結合線路を経てフ
ァプリ・ペロー空胴に結合せしめられた利得媒体を含ん
でいる、光フアイバ通信装置０ ■ 特許請求の範囲第２９項におい−Ｃ１前記結合線路
が前記ファプリ・ペロー空胴に横方向結合せしめられて
いる、光ファイバ通信装置。 ０υ 特許請求の範囲第６０項において、前記利得媒体
およびファプリ・ペロー空胴が発振して多波長を有する
出力を供給するようになっている、光フアイバ通信装置
。 ０擾 特許請求の範囲第２項において、前記情報保持光
信号導入装置が少なくともパルス幅特性を有するパルス
の形式に情報を符号化するよ５になっており、前記光エ
ネルギ導入装置の数が少なくとも、増幅前の１パルス内
の光子数を前記パルス幅特性における電磁状態数の２０
倍によって除算したものに等しい、光フアイバ通信装置
。 （２）特許請求の範囲第２項において、前記情報保持光
信号導入装置が、第１波長λ。または第２波長λ、の光
出力を発生するように選択的に波長を制御しうる光エネ
ルギ源を含んでいる、光フアイバ通信装置。 （２）特許請求の範囲第３３項において、前記第１波長
または前記第２波長を有する定振幅出力を供給する装置
をさらに備えている、光ファイバ通信製蓋。 （至）特許請求の範囲第１項において、前記複数の情報
チャネルが個々の該チャネルの変調速度の６倍より大き
くない間隔を有している、光フアイバ通信装置。 （ト）特許請求の範囲第１項において、前記光信号導入
装置が少なくとも１つの信号発生器を有し、該信号発生
器が次の各項記載のものを含んでいる光フアイバ通信装
置。 イ）細長い利得媒体。 口）該利得媒体内へエネルギを導入して該利得媒体の原
子分布数を逆転させることにより該利得媒体がその材料
組成の特性による不規則さで相異なる波長をもった光エ
ネルギを自然放出するようＫする装置。 ハ）該利得媒体の外部装置であって、該利得媒体に光結
合せしめられており、該利得媒体から光エネルギを受け
て該エネルギをあらかじめ選択された波長で振動せしめ
、該あらかしめ選択された波長の該エネルギを該媒体を
通して帰還することによって銹導放出による増幅を行な
い、それによって前記信号発生器をして出力として該あ
らかしめ選択された波長のコヒーレント電磁波を発生せ
しめるようＫなっており、前記外部装置が光エネルギを
該あらかじめ選択された波長で振動させるように構成さ
れた共振ファイバ空胴を含んでおり、また前記利得媒体
から実質的に分離されていることによって該利得媒体内
の状態に比較的影響されないようになっているために、
そうなっていない場合には不安定になる前記信号発生器
の出力波長が安定化せしめられる、前記外部装置。 Ｇη 特許請求の範囲第３６項において、前記外部装置
が前記利得媒体の１端部に鏡を有している、光フアイバ
通信装置。 （至）特許請求の範囲第６６項において、前記外部装置
が前記利得媒体の１端部に結合せしめられ該利得媒体か
ら光エネルギを受けるようになっている伝達ファイバセ
グメントを含んでおり、前記共振ファイバ空胴が該伝達
ファイバセグメントに結合せしめられている、光フアイ
バ通信装置。 （至） 特許請求の範囲第６８項において、前記共振フ
ァイバ空胴が前記伝達ファイバセグメントに横方向結合
せしめられたファプリ・ペロー空胴である、光フアイバ
通信装置。 顛 特許請求の範囲第６９項において、前記共振ファイ
バ空胴の一部が前記ファイバ伝送線路に横方向結合せし
められ前記信号発生器の出力を該ファイバ伝送線路へ伝
えるようになっている、光フアイバ通信装置。 卿 特許請求の範囲第６６項において、前記信号発生器
が、前記外部装置の特性を変化させることにより少なく
とも２つの別個の波長出力を有する前記出力を発生せし
める装置を含んでいる、光フアイバ通信装置。 ＠２、特許請求の範囲第６６項において、前記外部装置
が、前記共振ファイバ空胴の不必要な共振次数を抑制す
る装置を含んでいる、光フアイバ通信装置。 （４３特許請求の範囲第４２項において、前記側部次数
抑制装置が、前記利得媒体の前記１１共振フアイバ空胴
が結合せしめられている端部とは反対側の端部に結合せ
しめられた第２共振フアイバ空胴を含んでいる、光ファ
イバ通信装置。 （ロ）特許請求の範囲第６６項において、前記外部装置
が前記利得媒体の１端部に結合せしめられて該媒体から
光エネルギを受けるようＫなっている伝達ファイバを含
んでおり、前記共振空胴ファイバが該伝達ファイバに結
合せしめられており、もう１つの伝達ファイバが前記利
得媒体の他端部に結合せしめられて該媒体から光エネル
Ｖを受けろようになっており、該第２伝達フアイバに第
２共振フアイバ空胴が結合せしめられている、光フアイ
バ通信装置。 ０９ 特許請求の範囲第４４項において、前記第１共振
フアイバ空胴および前記第２共振フアイバ空胴の双方が
７アプリ・ベロー共振空胴である、光ファイバ通信装置
。 Ｌ４６１ 特許請求の範囲第４５項において、前記第１
共振空胴および前記第２共撮空胴の周波数応答が単一の
基本波長に一致するように、これらの共振空胴が構成さ
れている、光ファイバ通信製電。 ！４η 特許請求の範囲第４５項において、前記第１共
振空胴が２つの所望波長で共振する装置を含んでおり、
前記第２共振空胴のフィネス（ｆｉｎｅｓｓｅ）が該第
１共振空胴の双方の該共振波長を該第２共振空胴の共通
の共振線の幅内に存在せしめるようになっている、光フ
アイバ通信装置。 ０８ ％許請求の範囲第６６項において、前記信号発生
器の出力を変調して該出力が少なくとも２つの別個の波
長を有するようにする装置を蚊信号発生器が含んでいる
、光フアイバ通信装置。 ０９ 特許請求の範囲第４８項において、前記変調装置
が前記共振ファイバ空胴に機械的に結合せしめられた圧
電結晶を含んでいる、光フアイバ通信装置。 ω 特許請求の範囲第１項において、前記光信号導入装
置が少なくとも１つの信号発生器を有し、該信号発生器
が次の各項記載のものを含んでいる、光フアイバ通信装
置。 イ）１端部に鏡を有する細長い利得媒体と、該利得媒体
を付勢する装置とを含む光利得要素。 口）該利得媒体の他端部に結合せしめられた伝達光ファ
イバ。 ハ）該伝達ファイバと前記光フアイバ伝送線路の部分と
に横方向結合せしめられた光ファイバ・ファプリ・ベロ
ー共振空胴であって、該ファイバ共振器が該伝達ファイ
バを経て前記利得媒体へ帰還を与えることにより前記信
号発生器をしてレーデ動作せしめて所定の波長および帯
域幅を有するコヒーレント電磁波を出力として発生させ
るように前記伝達ファイバおよび前記利得媒体に対して
構成かつ配置されており、前記ファイバ共振器が前記フ
ァイバ伝送線路の前記部分に対して前記出力が該ファイ
バ伝送線路に結合せしめられるように構成かつ配置され
ている、前記光ファイバ・ファプリ・ベロー共振空胴。 Ｇυ 複数の情報保持光信号のそれぞれが所定波長の別
々のチャネルを用いて光フアイバ伝送線路により伝送さ
れるよう罠なっている光フアイバ伝送装置に用いられる
増幅器でおって、該伝送線路上の該信号が導入される位
置の下流にある所定位置において該伝送線路に光結合せ
しめられ全ての該情報保持光信号を集団的に光増幅する
ようになっている装置を含む、増幅器。 １５２、特許請求の範囲第５１項において、前記増幅装
置が、前記情報保持光信号の波長に対してあらかじめ選
択された波長紮有する光エネルギｔ−＋ｑｔｔ記光ファ
イバ伝送線路上へ導入すること罠より全ての前記情報保
持光信号ヲ銹導ラマン散乱によって集団的に増幅する装
置を含んでいる、増幅器。 （至）特許請求の範囲第５２項において、前記光フアイ
バ伝送線路のコアを作る材料のラマン利得曲線が、前記
光エネルギの波数と前記情報保持光信号に対応する波数
との波数差の関数として変化し、前記光エネルギの波長
と前記情報保持光信号を搬送する前記チャネルの選択さ
れた１つの波長との間の所定の波数差の位置にピークを
有し、該ピーク利得の両側へ徐々に減少し、全ての前記
チャネルを包含するような波数差範囲を有している、増
幅器。 （ロ）特許請求の範囲第５６項において、全ての前記チ
ャネルが、前記ラマン利得曲線において、前記ピーク利
得のプラスまたはマイナス２５％に対応する波数差の範
囲内に含まれている、増幅器。 （至）特許請求の範囲第５２項において、前記光エネル
ギ導入装置がさらに、前記光フアイバ伝送線路上へ相互
に間隔をもち、かつ前記最初の光エネルギの前記波長か
らも間隔をもった波長金有する追加の光エネルギを導入
するように構成されていることによって、前記情報保持
光信号の追加の光増幅を行なうようになっている、増幅
器。 （至）特許請求の範囲第５５項において、前記伝送線路
上へ導入される全ての光エネルギの相隣る波長が、前記
情報保持光信号全妨害するゾリルアン後方散乱の効果を
最小化するのに十分な量の波数間隔をもっている、増幅
器。 ６η 特許請求の範囲第５６項において、前記相隣る波
長が、前記コア材料においてゾリルアン後方散乱が起こ
る領域に対応する波数差に等しいか、またはそれより大
である波数間隔だけ隔たっている、増幅器。 （至）特許請求の範囲第５７項において、前記相隣る波
長が少なくとも１．０オングストローム離れている、増
幅器。 ６Ｉ 特許請求の範囲第５６項において、前記諸チャネ
ルが一様に増幅されうるために属すべき帯域幅を実質的
に広げるのに十分な量の間隔を前記相隣る波長間に与え
ること罠より、そうしない場合よりも多くのチャネルが
前記伝送装置において集団的に増幅されうるようにされ
た、増幅器。 −特許請求の範囲第５９項において、前記相隣る波長間
の間隔が、前記ラマン利得曲線における前記ピーク利得
のプラスまたはマイナス２５φに対応する波数差範囲よ
り大でない、増幅器。 Ｕ 特許請求の範囲第５７項において、前記追加の光エ
ネルギおよび前記最初の光エネルギが別々の源から供給
され、それぞれの該源が該追加の光エネルギおよび該最
初の光エネルギのそれぞれの波長に対応した波長を有し
ている、増幅器。 Ｉ４ 特許請求の範囲第５５項において、前記追加の光
エネルギおよび前記最初の光エネルギが、該追加のエネ
ルギおよび該最初のエネルｒＫ対応した前記諸波長で動
作するように変調される単−源から供給される、増幅器
。 關 特許請求の範囲第５２項において、前記増幅装置が
さらに１前記第１のあらかじめ選択された波長から間隔
をもった少なくとも第２のあらかじめ選択された波長の
光エネルギを前記光フアイバ伝送線路上へ導入するよう
に構成されている、増幅器。 （財）特許請求の範囲第５５項において、前記増幅装置
によって増幅されるチャネルの数が、該増幅装置が前記
第１のあらかじめ選択された波長の光エネルギを前記フ
ァイバ伝送線路上へ導入する装置のみを含んでいる場合
よりも大である、増幅器。 霞 特許請求の範囲第５５項において、全ての前記情報
保持光信号を、前記増幅装置が前記第１のあらかじめ選
択された波長の光エネルギヲ的記光ファイバ伝送線路上
へ導入する装置のみを含んでいる場合よりも大きく、前
記増幅装置が増幅するよう罠なっている、増幅器。 霞 特許請求の範囲第５２項において、前記増幅装置が
、第１のあらかじめ選択された波長および少なくとも第
２のあらかじめ選択された波長の光エネルギを前記光フ
アイバ伝送線路上へ導入する装置を含んでいる、増幅器
。 ６η 特許請求の範囲第５２項または第６６項において
、前記情報保持光信号を増幅するために前記光フアイバ
伝送線路上へ導入された前記光エネルギが、該光フアイ
バ伝送線路の連続部分において該情報保持光信号と組合
わされるようになっている、増幅器。 −特許請求の範囲第５２項または第６６項において、前
記情報保持光信号の光増幅全行なうために前記光フアイ
バ伝送線路上へ前記光エネルギを導入する前記装置が、
眼光ファイバ伝送線路に横方向結合せしめられている、
増幅器。 ＩＩ 特許請求の範囲第６８項において、前記光エネル
ギ導入装置が光エネルギ源として少なくとも１つのレー
デダイオードを含んでいる、増幅器。 σＯ特許請求の範囲第６８項において、前記光エネルギ
導入装置が、相異なる波長の出カスベクトルを有する第
ル−ザダイオードと少なくとも１つの他のレーデダイオ
ードとを有する、増幅器。 συ 特許請求の範囲第６８項において、前記光エネル
ギ導入装置が、前記伝送線路に横方向結合せしめられた
光フアイバタップと、該光ファイバタッゾにそれぞれの
第１カツシラフアイバを経て横方向結合せしめられた第
ル−ザダイオードと、前記光フアイバタップにそれぞれ
の他の光フアイバ結合を経て結合せしめられた少なくと
も１つの他のレーデダイオ−ｒと、全備えている、増幅
器。 σ２、特許請求の範囲第７１ｇ４において、前記第１の
レーデダイオードおよび前記他のレーデダイオードの前
記それぞれの横方向結合が波長選択的罠なっていること
により、該レーデダイオードの一方から出る光エネルギ
が該レーデダイオードの他方へ入らないようにされてい
る、増幅器。 ６ｊ 特許請求の範囲第７２項において、前記長波長レ
ーデダイオードの光出力が前記短波長レーデダイオード
の出力によって行なわれるラマン増幅による利得増を補
償するように調節されている、増幅器。 σ滲 特許請求の範囲第７１項において、前記伝送線路
に結合せしめられて、該線路から出力レベル情報を取出
し、該取出された出力レベル情報を表わす信号を該伝送
線路を経て前記第ル−プダイオードおよび少なくとも１
つの他のレーデダイオードへ送り、それらのそれぞれの
出力を前記伝送線路から取出された前記出力レベル情報
に応答して制御するだめの装置ｔさらに偏えている、増
幅器。 σ９ 特許請求の範囲第７０項において、前記伝送線路
に結合せしめられて該線路から出力レベル情報を取出す
ようになっているとともに、前記第ル−ザダイオードお
よび少なくとも１つの他のレーザダイオードにも結合せ
しめられていて、それらの出力レベルを前記伝送線路か
ら取出された前記出力レベル情報に応答して制御する装
置全さらに備えている、増幅器。 σｅ 特許請求の範囲第７５項において、前記第ル−プ
ダイオードおよび少なくとも１つの他のレーデダイオー
ドの出力レベルを制御する前記装置が、前記伝送線路か
ら光エネルギを取出す装置と、該伝送線路からエネルギ
を取出す該装置に結合せしめられ蚊取出されたエネルギ
のレベル全検出する装置と、該検出装置と前記第ル−ザ
ダイオードおよび少なくとも１つの他のレーずダイオー
ドとの間に接続されこれらのレーずダイオード出力を前
記伝送線路から取出された前記光エネルギに応答して制
御する装置と、全備えている、増幅器。 ση 特許請求の範囲第７５項において、前記光フアイ
バ伝送線路から光エネルギを取出す前記装置、の上流に
挿入された広帯域フィルタ金偏えている、増幅器。 σ樽 特許請求の範囲第５８項において、前記コア材料
が融解シリカまたはドープされた融解シリカから成る、
増幅器。 σ匂 特許請求の範囲第５２項において、前記情報保持
信号を増幅するために前記光フアイバ伝送線路上に光エ
ネルｆｔ−導入する前記装置が、光フアイバ結合線路を
経てファプリ・ペロー空胴に結合せしめられた利得媒体
を含んでいる、増幅器。 翰 特許請求の範囲第７９項において、前記結合線路が
前記ファプリ・ペロー空胴に横方向結合せしめられてい
る、増幅器。 侶υ 特許請求の範囲第８０項において、前記利得媒体
およびファプリ・ペロー空胴が発揚して多波長を有する
出力を供給するようになっている、増幅器。 （ハ）特許請求の範囲第５２項において、前記情報保持
光信号が少なくともパルス幅特性を有するパルスの形式
の符号化情報であり、前記光エネルギ導入装置の数が少
なくともパルス光子数を前記パルス幅特性における電磁
状態数の２０倍によって除算したものに等しい、増幅器
。 （ハ）次の各項記載のものを備えている光信号発生器。 イ）細長い利得媒体。 口）該利得媒体内へエネルギを導入して該利得媒体の原
子分布数を逆転させることＫより該利得媒体がその材料
組成の特性による不規則さで相異なる波長をもった光エ
ネルギを自然放出するよう圧する装置。 ハ）該利得媒体の外部装置でおって、該利得媒体に光結
合せしめられており、該利得媒体から光エネルギを受け
て該エネルギｔ−あらかじめ選択された波長で振動せし
め、該あらかじめ選択された波長の該エネルギを該媒体
を通して帰還することＫよって誘導放出による増幅を行
ない、それによって前記信号発生器をして出力として該
あらかじめ選択された波長のコヒーレント電磁涙金発生
せしめるようになっており、前記外部装置が光エネルギ
を該あらかじめ選択された波長で振動させるように構成
された共振ファイバ空胴を含んでおり、また前記利得媒
体から実質的忙分離されていることによって該利得媒体
内の状態に比較的影響されないよう釦なっているために
１そうなっていない場合ｉｃは不安定になる前記信号発
生器の出力波長が安定化せしめられる、前記外部装置。 （財）特許請求の範囲第８３項において、前記外部装置
が前記利得媒体の１端部に鏡全有している、光信号発生
器。 缶 特許請求の範囲第８５項において、前記外部装置が
前記利得媒体の１端部に結合せしめられ該利得媒体から
光エネルヤ金受けるよう罠なっている伝達ファイバセグ
メン）を含んでおり、前記共振ファイバ空胴が該伝達フ
ァイバセグメンＨＣ結合せしめられている、光信号発生
器。 （至）特許請求の範囲第８５項において、前記共振ファ
イバ空胴が前記伝達ファイバセグメン）Ｋ横方向結合せ
しめられたファプリ・ペロー空胴でおる、光信号発生器
。 ■ 特許請求の範囲第８６項において、前記共振ファイ
バ空胴の一部がファイバ伝送線路に横方向結合せしめら
れ前記信号発生器の出力ｔ−＃７アイバ伝送線路へ伝え
るよう罠なっている、光信号発生器。 ■ 特許請求の範囲第８６項において、前記信号発生器
が、前記外部装置の特性を変化させること忙より少なく
とも２つの別個の波長出力を有する前記出力を発生せし
める装置を含んでいる、光信号発生器。 （へ）特許請求の範囲第８６項において、前記外部装置
が、前記共振ファイバ空胴の不必要な共振次数全抑制す
る装置金倉んでいる、光信号発生器。 図 特許請求の範囲第８９項において、前記側部次数抑
制装置が、前記利得媒体の前記第１共振フアイバ空胴が
結合せしめられている端部とは反対側の端部に結合せし
められた第２共振フアイバ空胴を含んでいる、光信号発
生器。 ０υ 特許請求の範囲第８６項において、前記外部装置
が前記利得媒体の１端部に結合せしめられて骸媒体から
光エネルヤｔ−受けるようになっている伝達ファイバを
含んでおり、前記共振空胴ファイバが該伝達ファイバに
結合せしめられており、もう１つの伝達ファイバが前記
利得媒体の他端部に結合せしめられて該媒体から光エネ
ルｒｔ−受けるようになっており、該第２伝達フアイバ
に第２共振フアイバ空胴が結合せしめられている、光信
号発生器。 （社）特許請求の範囲第９１項において、前記第１共振
フアイバ空胴および前記第２共振フアイバ空胴の双方が
７アプリ・ペロー共振空胴である、光信号発生器。 （９階 特許請求の範囲第９２項において、前記第１共
振空胴および前記第２共振空胴の周波数応答が単一の基
本波長に一致するように１これらの共振空胴が構成され
ている、光信号発生器。 （財）特許請求の範囲第９２項において、前記第１共振
空胴が２つの所望波長で共振する装置を含んでおり、前
記第２共振空胴のフィネスが該ｗＪ１共振空胴の双方の
該共振波長を該第２共振空胴の共通の共振線の幅内に存
在せしめるようになっている、光信号発生器。 （ト）特許請求の範囲第８６項において、前記信号発生
器の出力を変調して該出力が少なくとも２つの別個の波
長を有するようにする装置を該信号発生器が含んでいる
、光信号発生器。 （至）特許請求の範囲第９５項において、前記変調装置
が前記共振ファイバ空胴に機械的に結合せしめられた圧
電結晶を含んでいる、光信号発生器。 （資）次の各項記載のものを備えている、光フアイバ伝
送線路と共用される光信号発生器。 イ）１端部に鏡を有する細長い利得媒体と、該利得媒体
を付勢する装置とを含む光利得要素。 口）該利得媒体の他端部に結合せしめられた伝達光ファ
イバ。 ハ）１１伝達光ファイバＫｍ方向結合せしめられ、また
光フアイバ伝送線路の部分に結合せしめられた光ファイ
バ・ファプリ・ペロー共振空胴であって、該ファイバ共
振器が該伝達ファイバを経て前記利得媒体へ帰還を与え
ることにより前記信号発生器をしてレーデ動作せしめて
所定の波長および帯域幅を有するコヒーレント電磁波を
出力として発生させるように前記伝達ファイバおよび前
記利得媒体に対して構成かつ配置されており、前記ファ
イバ共振器が前記出力を前記光フアイバ伝送線路上へ導
入するように該光フアイバ伝送線路の部分に結合せしめ
られて構成かつ配置されている、前記光ファイバ・ファ
プリ・ペロー共振空胴。 −光フアイバ通信装置に用いられる単一モード光ファイ
バであって、一定の屈折率および所定の熱膨張係数を有
する光学的に透明な材料から成るコアと、該コア材料よ
り小な屈折率を有する材料によって形成されたクラッド
であって該クラッド材料が該コアの周の回りに部分的に
のみ接合せしめられていることにより該コアの両側部分
にある該コアと該クララＰとの非接合部分の間に間隔を
置いた１対の空胴が形成されており朕りラツＰ材料の熱
膨張係数が該コアの熱膨張係数と異なっているために該
クラッドが該コアに対し該コアおよび該クラッドを通る
主軸ＶＣＧつた永久的な複屈折性応力を及ぼしそれＫよ
って該コアが該軸に平行な１偏波モードのみを伝搬せし
めるようになっている前記クラッドと、を有する単一モ
ード光ファイバ。 （ト）特許請求の範囲第９８項において、前記コア、前
記クラッド、および前記両空胴が全てほぼ長方形の断面
を有している、単一モード光ファイバ。 ０［１１） 特許請求の範囲第９９項において、前記コ
アが前記クラッドの長細学的中心の一方の側へ１方向に
片寄らしめられており、該クラッド内において該１方向
と反対の方向に中心’ｋＷいている、単一モード元ファ
イバ。 （１０り元ファイバ通信装置であつ℃、多チヤネル信号
発生装置と、該信号発生装置に結合せしめられた単一モ
ードファイバ伝送線路と、該伝送線路に沿って配置され
た１つまたはそれ以上のラマン増幅装置であって該ラマ
ン増幅＆亀の数か少なくともパルス光子数を使用されて
いるパルス幅における状態数の２０倍によって除算した
ものに等しい該ラマン増幅装置と、？備えているｆファ
イバ通信装置。 （＋０２、特許請求の範囲第１０１項において、前記ラ
マン増幅装置が、ポンプビーム乞発生する装置と、該ポ
ンプビームと信号ビームとを共通径路に沿って組合せる
装置と、馨備えて（・る光フアイバ通信装置。 （＋ｏ５）元ファイバ通信装置であって、多チャネル信
号発生装置と、該信号発生装ｋＶＣ結合せしめられた単
一モードファイバ伝送腺路と、該伝送線路に沿って配置
された１つｆたけそれ以上のラマン増幅装置であってそ
れぞれの該ラマン増幅装置が多スペクトル特性をもった
ホンダビームを形成する２つの別個のスペクトル祿ヲ有
するレーずダイオードを備えている該ラマン増幅装置と
、？含む元ファイバ通信装置。 （＋０４）特許請求の範囲第１０３項において、前記ラ
マン増幅装置が、前記ポンプビームと信号ビームとを共
通径路に沿って組合せる装置ぞ備えている、元ファイバ
通信装置。 （＋ｏ５）％許請求の範囲第１０４項において、前記ポ
ンプビームと信号ビームとを組合せる前記装置が前記伝
送線路の１部分を含んでいる、元ファイバ通信装置。 （＋ｏり特許請求の範囲第１０４項において、前記ポン
プビームと信号ビームとを組合せる前記装置が該ポンプ
ビームを前記伝送線路に横方向結合せしめる装置を含ん
でいる、光フアイバ通信装置。 （＋０７）％許請求の範囲第１０３項において、それぞ
れの前記ラマン増幅儀し−ずダイオードが約７×１０’
ＩＩＺ ’ｌ超える速度で変調されるようになってい
る、元ファイバ通信装置。 （＋ｏ８）％許請求の範囲第１０３項において、それぞ
れの前記ラマン増幅器レーデダイオードが信号変調速度
の１０ないし１００倍の速度で変調されるようになって
いる、元ファイバ通信装置。 （＋０９）光フアイバ通信装置であって、該通信ｉ置が
、多チヤネル信号発生装置と、該信号発生装置に結合せ
しめられた単一モードファイバ伝送線路と、該伝送線路
に沿って配置された１つ筐たはそれ以上のラマン増幅装
置と、馨備えており、前記信号発生装置が、ファプリ・
ペロー変Ａ器に結合せしめられたレーデダイオードと、
不必要な共奈次数の抑制装置と、？備えており、該抑制
装置が、該信号発生器の該レーデダイオードに結合せし
められた第２７アプリ・ベロー装置を有している、九フ
ァイバ通信装置。 （ｔ＋ｏ）％ｆ’ｆ請求の範囲第１０９項において、ｉ
σ紀シラマン増幅装置、ホンダビームン発生する装置と
、該ポンプビームと信号ビームと？共通径路に沿って組
合せる装置と、馨備えている光フアイバ通信装置。 （１１り特許請求の範囲第１１０項において、前記ポン
プビームと信号ビームとｒ組合せる前記装置が前記伝送
疎略の１ｓ分を含んでいる、元ファイバ通信装置。 （＋ｔ２、特許請求の範囲第１１０項において、前記ホ
ンダビームと前記信号ビームとン組合せる前記装置が該
ホンダビームを前記伝送線路に横方向結合せしめる装置
ＯＷ含んでいる、元ファイバ通信装置。 （１＋５）光フアイバ通信装置であって、該通信装置が
、多チヤネル信号発生装置と、該信号発生装ｆＩｔＶＣ
結合せしめられた単一モードファイバ伝送線路と、該伝
送線路に沿って配置された１つ！たはそれ以上のラマン
増幅装置と、を備えており、前記信号発生器が第１およ
び第２の７アブリ・ベロー変調装＠に結合せしめられた
レーデダイオードを有し、かつパルス波長偏移発生器で
あり、該第２７アプリ・ベロー装置が該第１７アゾリ・
被ロー装置の共振線構造よりも広い共振ｓｅｔ：Ｉｌｉ
を有していることＫよって双方のファプリ・ペロー装置
に共通なただ１つの次数の波長に関してのみ前記発生器
の共振が行なわれるようになっている、光フアイバ通信
装置。 （Ｉ田特Ｗ！＋請求の範囲第１１６項において、前記ル
１ノアプリ・ベロー装置が２つの所望の波長？有する出
力を発生するための装＊Ｖ含んでおり、前記第２７アプ
リ・ベロー装置か双方の該波長を共通の共振−の幅内に
存在せしめるようなフィネスを有している、光フアイバ
通信装置。 （＋１５）特許請求の範囲第１１４項において、前記ラ
マン増幅装置が、ポンプビームを発生する装置と、該ポ
ンプビームと信号ビームとン共通径路に沿って組合せる
装置と、？備えている元ファイバ通イぎ装置。 （１１６）特許請求の範囲第１１５項に丸・いて、前記
ホンダビームと信号ビームと乞組合せるｉＩＪ記装置が
前記伝送線路の１部分を含んでいり、九ファイバ通信装
置。 （＋＋７）特許請求の範囲第１１５項におし・て、前記
ポンプビームと前記信号ビームとを組合せる前記装置が
該ポンプビームン前記伝送蜘路Ｋｍ方向結合せしめる装
置ン含んでいる、元ファイ／マ通信装置。 （＋＋８）光ファイバ通信装置であって、該通信装置が
、多チヤネル信号発生装置と、該信号発生装置に結合せ
しめられた単−七−ド元ファイツマ伝送巌路と、該伝送
線路に沿つ℃配置された１つ筐たはそれ以上のラマン増
幅装置と、馨備えており、前記信号発生器がｔＰ、ｉお
よび第２のファプリ・ペロー変調装置に結合せしめられ
たレーずダイオードを有し、かつ振幅変調パルス発生器
であり、該第２フアブリ・ペロー装置が該第１７アグリ
・ペロー装置の共振−構造よりも広い共釡練構造ン有し
て℃・ることＫよって双方の７アプリ・ペロー装置に共
通なただ１つの次数の波長のみが共振可能であるよう罠
なっており、該第１７アプリ・ペロー装置か２つの所望
の波長を有する出力？発生するための装置を含んでおり
、咳第２ファブリ・ペロー装置力く双方の該波長ケ共通
の共振線の幅内に存在せしめるようなフィネスを有して
おり、第６７アプリ・ペロー装置が該第１７アプリ・ベ
ロー製置［結合せしめられていることによって該２つの
所望波長の一方をフィルタ消去するようになっている、
元ファイバ通信装置。 （１＋９７特許請求の範囲第１１８埃において、前記ラ
マン増幅器が、ホンゾビームン発生する装置と、該ポン
プビームと信号ビームとン共通径路に沿って組合せる装
置と、ン俯えている光フアイバ通信装置。 （＋２、特許請求の範囲第１１９項において、前記ポン
プビームと信号ビームと２組合せる前記装置が ′前記
伝送森路の１部分Ｙｆｆんでいる、九ファイバ通信装置
。 （１２す請求の範囲１１１９ＸＪｌにおいて、前記ポン
プビームと前記信号ビームと２組合せる前ＩＣ装置が該
ポンプビーム馨前記伝送紛路Ｉｍ横方向結合せしめる装
置ｉ１を含んでいる、元ファイバ通信装置。 （４２２）元ファイバ通信装置であって、核迎イｇ装置
力Ｎ多チャネル信号発生装置と、該信号発生装置に結合
せしめられた単一モードファイバ伝送線路と、該伝送線
路に沿って配置された１つまたはそれ以上のラマン増幅
装置と、を備えており、該ラマン増幅器がレーデダイオ
ード？含んでおり、該信号発生器が２重線発生装置と該
２重線発生装置のための変調装置とを含んでおり、該２
重線発生製置か７“アフ゛す・ペロー装置を含んでいる
、光ファイバＳ信装置。 （１２、特許請求の範囲第１２２項にお℃・て、前記２
′Ｎ？ＩＭ発生器が前記レーずダイオードを所望の波長
偏移の”／２１Ｃ等しい波長で変調する装ｆＩｔを備え
ており、前記ファプリ・ペロー装置が分裂共振腺特性ン
有している、元ファイバ通信装置。 （１２、特許請求の範囲第１２２項において、前記ファ
プリ・ペロー装置が非分裂共振蔵馨有し、前記２重線発
生器が前記ファプリ・ベロー装置？必要な波長偏移の１
７２に等しい周波数の正弦波で変調する装置ｖ備えてい
る、元ファイバ通信装置。 （１２、特許請求の範囲第１２２項において、前記変！
ｉＭ！装置が圧電結晶を含んでいる、元ファイバ通信装
置。 （＋２、特許請求の範囲第１２２項において、前記ラマ
ン増幅装置が、ポンプビームを発生する装置と、該ポン
プビームと信号ビームとを共通径路罠沿って組合せる装
置と、？備えている光フアイバ通信装置。 （１２、特許請求の範囲第１２６１ｊ４において、前記
ポンプビームと信号ビームとを組合せる前記装置が前記
伝送線路の１部分を含んでいる、元ファイバ通信装置。 （＋２、特許請求の範囲第１２６項において、前記ポン
プビームと前記信号ビームとを組合せる前記装置が該ボ
ンゾビーム馨前記伝送栂路に横方向結合せしめる装置１
ン含んでいる、元ファイバ通信装置。 （＋２９）元ファイバ通信装倉であって、該通信装置が
、多チヤネル信号発生装置と、該信号発生器＆に結合せ
しめられた単一モードファイバ伝送線路と、該伝送森路
釦沿って配置された１つ筐たけそれ以上のラマン増幅器
と、馨備えており、前記信号兄止器がンアブリ・ベロー
変調器に結合せしめられたレーデダイオードと、単−七
−ド′Ｒ調器を有する不必要な共振次数の抑制装置と、
ン含んでいる、元ファイバ通係装置。 （＋３ｏ）％許請求の範囲第１２９項において、前記単
一モード変調器が７アプリ・ベロー装置ニよって構成さ
れ、該ファブリ・ペロー装置が、単一モーｒ光ファイバ
コアと、該コアの周の１９に部分的にのみ接合せしめら
れたクランドであって該コアの一部と該クラッドとの間
に空胴ンノし成するようＫされた該クラッドと、該クラ
ッド［取付けられた圧電結晶と、馨備えている、光フア
イバ通信装置。 （＋３＋）％許請求の範囲第１２９項において、前記ラ
マン増幅装置か、ポンプビーム馨発生する装置と、該ポ
ンプビームと信号ビームとを共通径路に沿って組合せる
装置と、乞備えている元ファイバ通信装置。 （１５２Ｊ膏豹・請求の範囲第１６１項におい又、前記
ポンプビームと信号ビームとを組合せる前記装置が前記
伝送線路の１部分を含んでいる、元ファイバ通信装置。 （１５３）％許請求の範囲第１６１項において、ＩＦＪ
記ポンプビームと前記（ｍ号ビームと２組合せるＡｉＪ
記装會が該ポンプビーム馨前記伝送載路に横方向結合せ
しめる装置を含んでいる、元ファイバ通（ｆ！Ｉ装に０
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