光傳輸系統(tǒng)的制作方法

專利名稱：光傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及傳輸相互不同的光頻率的多個信號頻道被復用了的信號光的光傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
波長分割復用(WDMWavelength Division Multiplexing)光傳輸系統(tǒng)是把相互不同的光頻率的多個信號頻道被復用了的信號光(WDM信號光)經(jīng)由光纖傳輸?shù)墓庀到y(tǒng)，可以高速地發(fā)送接收大容量的信息。在通信需求旺盛的中繼線系統(tǒng)的光傳送系統(tǒng)中，研究通過減小多個信號頻道的光頻率間隔增加重用度，由此謀求進一步的大容量化。這種復用度大的WDM，被稱為DWDM(密波長分割復用)。
另一方面，在通信需求不太大的光傳輸系統(tǒng)中，通過擴大多條信號頻道的光頻率間隔減小重用度，由此謀求系統(tǒng)成本的降低。這種復用度小的WDM，被稱為CWDM(疏波長分割復用)。在CWDM光傳輸系統(tǒng)中，伴隨信號光的信號頻道數(shù)降低而削減了光零件(例如，信號光源、受光元件等)的個數(shù)，另外，由于使用由光頻率間隔大引起的波長精度要求值低的便宜的光零件(例如，光波合成器、光分波器等)，可以謀求系統(tǒng)成本的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人研究了以往的光通信系統(tǒng)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了以下的問題。即，在以往的CWDM光傳輸系統(tǒng)中，因為信號頻道的光頻率間隔大，所以包含各信號頻道的信號波長頻帶的寬度寬，例如還有頻帶寬度在100nm的情況。如果頻帶寬度是100nm，則該信號波長頻帶內(nèi)的短波長一側(cè)和長波長一側(cè)的光纖傳輸線的光學特性(例如，傳輸損失、波長分散等)就會大不相同。因此，以往的CWDM光傳輸系統(tǒng)難以維持被包含在信號波長頻帶內(nèi)的各信號頻道的傳輸質(zhì)量均勻。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種多信號頻道各自具備可以保證高品質(zhì)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)的光傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)是經(jīng)由光纖傳輸線路傳輸多個信號被復用的信號光(WDM信號)的CWDM光傳輸系統(tǒng)，具備用于保證該信號光的各信號頻道的高傳輸品質(zhì)的結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)具備輸出光頻率間隔在400GHz以上并且在12.5THz以下的多個信號頻道被復用的信號光的發(fā)送器、傳輸該信號光的光纖傳輸線、通過提供喇曼放大用激勵光對該信號光進行喇曼放大的受激喇曼散射(SRSStimulated Raman Scattering)裝置。進而，該SRS裝置包含作為喇曼放大用光纖的光纖傳輸線的一部分。另外，理想的是包含在信號光中的信號頻道的波長間隔是10nm以上。
在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，上述SRS裝置也可以是包含構(gòu)成上述光線傳輸線的一部分的喇曼放大用光纖的集總常數(shù)型放大器。進而，在這種情況下，集總常數(shù)型喇曼放大器具備在位于該集總常數(shù)型喇曼放大器的外部的光纖傳輸線的傳輸線區(qū)間也作為喇曼放大用光纖使用(這種情況下，SRS裝置還具有作為分布常數(shù)型喇曼放大器的功能)、用于把剩余的喇曼放大用激勵光引導到該外部傳輸線區(qū)間的結(jié)構(gòu)。另外，理想的是上述SRS裝置被設置在上述光纖傳輸線中的上述信號光的發(fā)送端以及接收端的至少一方上。
無論在哪種情況下，都可以高增益地進行喇曼放大。
在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，理想的是，上述光纖傳輸線中的至少起到喇曼放大用光纖功能的傳輸線區(qū)間包括包含上述信號光的波長頻帶中的具有負波長分散的光纖。因為一般的光纖傳輸線具有正的波長分散，所以由被包含在上述SRS裝置中的光纖補償其波長分散，可以進行高品質(zhì)的信號傳輸。
另一方面，在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，在上述光纖傳輸線中的至少起到喇曼放大用光纖功能的傳輸線區(qū)間還包含在波長1.39μm附近的OH基引起的損失峰值在0.33dB/km以下的光纖。在這種情況下，因為可以高效率地提供波長1.39μm附近的激勵光，所以可以改善激勵效率，另外，還可以改善增益頻譜。
在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，理想的是，激勵頻道的波長位于包含在上述信號光中的信號頻道中的相互相鄰的信號頻道之間。通過這樣配置信號頻道和激勵頻道，即使在信號波長頻帶內(nèi)的長波長一側(cè)也可以高增益地對信號光進行喇曼放大。
進而在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，理想的是，上述SRS裝置在包含在上述信號光中的信號頻道中，對在上述光纖傳輸線中的傳輸損失在第1閾值以上的波長范圍內(nèi)的信號頻道進行喇曼放大。另外，理想的是，上述SRS裝置進一步具備在包含在上述信號光中的信號頻道中，補償在上述光纖傳輸線中的累計波長分散在第2閾值以上的波長范圍內(nèi)的信號頻道的波長分散的分散補償裝置。無論在哪種情況下，因為在信號波長頻帶內(nèi)所需要的波長范圍中可以進行喇曼放大或者分散補償，所以在各信號頻道中可以進行高品質(zhì)的信號傳輸。
進而，在為了可以一邊抑制信號頻道間的增益離散一邊進行在更寬波長頻帶進行光放大，使用多個激勵光光源(LD)的技術(shù)，例如被揭示在特開2000-98433號公報上。但是，在以往的CWDM光傳輸系統(tǒng)中，因為激勵光的頻道間隔在6nm以上35nm以下，所以難以在保持少的激勵LD數(shù)的同時進一步提高增益平整度。
本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)作為CWDM光傳輸系統(tǒng)，可以在維持少光源數(shù)的狀態(tài)下在更寬的波長頻帶中進行喇曼放大。
具體地說，本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)具備輸出規(guī)定的復用信號的發(fā)送器、光纖傳輸線、喇曼放大該信號的SRS裝置。上述發(fā)送器輸出光頻率間隔在400GHz以上并且12.5THz以下的多個信號頻道被復用的信號光。上述光纖傳輸線被鋪設在發(fā)送器和接收器之間，傳送上述信號光。上述喇曼放大器作為喇曼放大用光纖，包含上述光纖傳輸線的一部分，同時還包含向該光纖傳輸線的一部分提供1個以上的激勵頻道被復用后的喇曼放大用激勵光的激勵光光源。
特別是在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，各激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值位于與各信號頻道的光頻率不同的光頻率上。即，信號頻道的光頻率與比激勵頻道的光頻率數(shù)低13.2THz的頻率不同。具體地說，理想的是，將包含在上述激勵光中的各激勵頻道的光頻率設定為喇曼增益峰值位于從包含在上述信號光中的各信號頻道的光頻率離開624GHz(5nm)以上的光頻率上。另一方面，理想的是，包含在上述激勵光中的各激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值位于從包含在上述信號光中的各信號頻道的光頻率未離開1248GHz(10nm)以上的光頻率。由此，在CWDM光傳輸系統(tǒng)中，在保持少的激勵光光源的狀態(tài)下在更寬的波長頻帶中可以得到高增益平整度。
在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，理想的是，相鄰的2個以上的激勵頻道的光頻率間隔為4680GHz(37.5nm)以上。另外，可以將在包含于上述激勵光中的激勵頻道中的相互相鄰的激勵頻道的光頻率設定為喇曼增益峰值位于從包含在上述信號中的各信號頻道的光頻率離開624GHz以上，并且未離開2496GHz(20nm)以上的光頻率上。
在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，上述信號光的光頻率頻帶在12.48THz(100nm)以下，激勵頻道數(shù)由所使用的信號頻道數(shù)確定。即，在把上述激勵光的激勵頻道數(shù)設置為m，把上述信號光的信號頻道數(shù)設置為n時，這些激勵頻道數(shù)和信號頻道數(shù)滿足m≤n/2，進而m≤(n+4)/2的關系。
進而，在本發(fā)明中的光傳輸系統(tǒng)中，當使用多個激勵頻道的情況下，上述SRS裝置的增益頻譜具有被包含在激勵光中的激勵頻道各自相互不同的光頻率的喇曼增益峰值。在這種情況下，包含在激勵光中的各激勵頻道的光頻率被設定成與包含各激勵頻道各自的喇曼增益峰值的信號光中的各信號頻道的光頻率不同的光頻率。換句話說，上述SRS裝置的增益頻譜具有由包含在激勵光中的激勵頻道各自產(chǎn)生的存在第1光頻率間隔的喇曼增益峰值，而包含在信號光中的各信號頻道的光頻率被設置成與激勵頻道各自產(chǎn)生的喇曼增益峰值不同，并且具有第2光頻率間隔。


圖1是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例1的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是用于說明信號頻道以及激勵頻道各自的一個配置例的圖。
圖3是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例2的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例3的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例4的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是展示在光纖傳輸線中的傳輸損失的波長依存性和波長分散的波長依存性關系的曲線圖。
圖7是在具體例子的光傳輸系統(tǒng)(作為光纖傳輸線包含SMF)中的增益頻譜(其1)。
圖8是在具體例子的光傳輸系統(tǒng)(作為光纖傳輸線包含DSF)中的增益頻譜(其2)。
圖9是在具體例子的光傳輸系統(tǒng)(作為光纖傳輸線包含NZDSF)中的增益頻譜(其3)。
圖10是展示各具體例子的光傳輸系統(tǒng)中的激勵光功率的曲線圖。
圖11是展示作為實驗系統(tǒng)而準備的喇曼放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是展示在圖11所示的實驗系統(tǒng)所使用的各激勵頻道的功率的表。
圖13是展示用于說明從4頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大到8頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大的分段上升的激勵頻道以及信號頻道的配置的圖。
圖14是展示在圖11的實驗系統(tǒng)中，信號波長頻帶的長波長一側(cè)的4信號頻道的Net增益以及噪音特性的各波長依存性的曲線圖。
圖15是分別展示圖11的實驗系統(tǒng)的增益頻譜、Net增益的波長依存性，以及Net噪音特性的波長依存性。
圖16是展示在圖11的實驗系統(tǒng)中，MPI交調(diào)失真以及相位偏移量的各波長依存性的曲線圖。
圖17是展示喇曼增益頻譜的一例的圖。
圖18是展示4頻道信號光與激勵頻道的關系的表。
圖19是展示在4頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大中的信號頻道與激勵頻道的配置關系的圖。
圖20是展示在用于改善MPI交調(diào)失真的喇曼放大器中的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖21是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第1應用例結(jié)構(gòu)的圖。
圖22是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第2應用例結(jié)構(gòu)的圖。
圖23是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第3應用例結(jié)構(gòu)的圖。
圖24是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第4應用例結(jié)構(gòu)的圖。
圖25是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第5應用例結(jié)構(gòu)的圖。
圖26是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第6應用例結(jié)構(gòu)的圖。
圖27是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第7應用例結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式
以下，用圖1～圖27詳細說明本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的各實施例。進而，在同一圖的說明中在相同的要素上標注了同一符號，并省略重復說明。
(實施例1)首先，說明本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的實施例1。圖1是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例1的結(jié)構(gòu)的圖。該圖1所示的光傳輸系統(tǒng)1是CWDM光傳輸系統(tǒng)，至少包含光發(fā)送器110、光纖傳輸線120以及集總常數(shù)喇曼放大器(LRA)130。
光發(fā)送器110輸出光頻率間隔在400GHz以上并且在12.5THz以下的多個信號頻道被復用的信號光(WDM信號)。從該光發(fā)送器110輸出的復用信號光的波長間隔(頻道間隔)理想的是在10nm以上。作為包含在光發(fā)送器110中的輸出各信號頻道的光源，例如可以使用分布回歸型激光光源、法布里-珀羅型半導體激光光源(FP-LD)，以及通過組合該FP-LD和光纖分段激光而謀求輸出穩(wěn)定波長的光纖分段激光光源等。在調(diào)制信號光時，可以直接調(diào)制這些光源，也可以由外部調(diào)制器進行外部調(diào)制。另外，這些光源也可以不進行溫度調(diào)整。在CWDM光傳輸中，因為各信號頻道的波長變動的容許范圍寬，所以通過直接調(diào)制或者無溫度調(diào)制，即使信號頻道波長有一些變化也可以。
光纖傳輸線120把從光發(fā)送器110輸出的復用信號向喇曼放大器130傳輸。該光纖傳輸線120可以是在波長1.3μm附近具有零分散波長的標準的單模式光纖(SMFSingle-Mode OpticalFiber)；從波長1.3μm開始在長波長一側(cè)具有零分散而在波長1.55μm中具有小的正波長分散的非零分散偏移光纖(NZDSFNon-Zero Dispersion Shifted Optical Fiber)；在波長1.55μm附近具有零分散波長的分散偏移光纖(DSFDispersion Shifted OpticalFiber)；芯區(qū)域?qū)嶋H上是純石英玻璃，在包層區(qū)域上是添加了F元素的純石英芯光纖；以及實際截面積比通常的面積大的單模式光纖等；哪種光纖都行。另外，光纖傳輸線120可以通過連接這些光纖中的任意2種以上的光纖構(gòu)成，也可以通過連接這些光纖中的任意一種以上的光纖和分散補償光纖(DCFDispersion CompensatingOptical Fiber)構(gòu)成。
喇曼放大器130輸入從光纖傳輸線120傳輸來的復用信號光，并喇曼放大該復用信號光。理想的是，喇曼放大器130被設置在復用信號光的發(fā)送端以及接收端的至少一方上。喇曼放大器130按照從信號光輸入端向信號光輸出端順序具備光隔離體131、光耦合器133、喇曼放大用光纖137(和光纖傳輸線120一同構(gòu)成被鋪設在光發(fā)送器和光接收器之間的光纖傳輸線的一部分)、光耦合器134以及光隔離體132。進而喇曼放大器130具備和光耦合器133連接的激勵光源部件135，以及與光耦合器134連接的激勵光源部件136。
光隔離體131、132各自使光從信號光輸入端向信號光輸出端的正方向通過，但光不能在相反方向上通過。激勵光源部件135、136各自向光纖137輸出用于喇曼放大信號光的激勵光。該光耦合器133在將從激勵光源部件135傳輸來的激勵光向光纖137正方向輸出的同時，還從光隔離體131向光纖137輸出已到達的信號光。光耦合器134在將從激勵光源部件136傳輸來的激勵光向光纖137反方向輸出的同時，從光纖137向光隔離體132輸出已到達的信號光。
激勵光源部件135、136各自可以使用例如法布里-珀羅型半導體激光光源(FP-LD)、通過組合該FP-LD和光纖分段激光謀求輸出穩(wěn)定波長的光纖分段激光光源、分布回歸型激光光源以及喇曼激光光源等。另外，激勵光源部件135、136各自在包含在其中的光源具有偏振波依存性的情況下，理想的是包含偏振波合成從該光源中輸出的激勵光的偏振波合成器。另外，還可以包含使從光源輸出的激勵光無偏振光化的削偏振器。
喇曼放大用光纖137通過提供喇曼放大用激勵光來喇曼放大復用信號光。該光纖137在是石英系列光纖的情況下，激勵光頻率比信號光頻率小13.2THz，激勵光波長比信號光波長短100nm左右。另外，一般石英系列光纖在波長1.39μm附近因OH基引起的損失峰值是0.40dB/km左右，但適用在本實施例中的光纖137，理想的是在波長1.39μm附近因OH基引起的損失峰值是0.33dB/km以下。由于該損失峰值小，所以在波長1.39μm附近的喇曼放大用的激勵光以低損失在光纖137中被傳送，因而可以得到優(yōu)異的喇曼放大增益。
如果把激勵光的輸入功率設置為PP，把喇曼放大用光纖的長度設置為L，把在信號光波長中的光纖的傳輸損失設置為αs，把激勵光波長中的光纖的傳輸損失設置為αP，把光纖的增益系數(shù)設置為gR，把光纖的實效截面積設置為Aeff，則由該光纖中的喇曼放大得到的通斷增益Gon-off以及Nnet，各自以下式表示。
Gon-off＝exp(LeffPPgR/Aeff)…(1a)Gnet＝exp(LeffPPgR/Aeff-αSL)…(1b)但是Leff＝(1-exp(-αPL))/αP…(1c)Leff表示光纖的實效長。
從這些式子可知，通過減小損失αP，可以增大增益。在使用波長1.39μm附近的波長的激勵光的情況下，有減少OH基引起的損失峰值的效果。通過把波長1.39μm附近的OH基引起的損失從通常的0.4dB/km減少到0.33dB/km以下，可以把光纖的有效長度Leff從2.5km增加到3.03km，由此激勵效率可以提高2成。
另外，理想的是，喇曼放大用光纖137補償光纖傳輸線120的波長分散。一般作為光纖傳輸線使用的光纖是標準的單模光纖或者分散偏移光纖，在信號波長頻帶內(nèi)的波長1.55μm中具有正的波長分散。另外，從一般作為信號光源使用的激光二極管直接調(diào)制輸出的信號光也具有正的波長分散。因而，理想的是，喇曼放大用光纖137在波長1.55μm中具有負的波長分散。由此，累計波長分散引起的信號光的波長劣化降低，可以進行高品質(zhì)的信號傳輸。進而，也可以在光纖137以外設置分散補償器。
圖2是用于說明信號光以及激勵光各自的頻道配置的圖。在圖2(a)所示的頻道配置中，包含全信號頻道(在圖中是6頻道)的信號波長頻帶的寬度是100nm以下，從該信號波長頻帶到短波長一側(cè)存在全部的激勵頻道。激勵頻道理想的是各自隔開35nm以上。在圖2(b)所示的頻道配置中，不只從包含全信息頻道的信號波長頻帶到短波長一側(cè)存在激勵頻道，在其信號波長頻帶中的相鄰信號頻道之間還存在激勵頻道。通過這樣在相鄰信號頻道間配置激勵頻道，可以在寬頻帶上高效率地喇曼放大復用信號光，同時可以把在信號波長頻帶內(nèi)的增益頻譜設置為所希望的形狀。在如圖2(c)所示的頻道配置中，是包含全信號頻道的信號波長頻帶的寬度在100nm以上的情況，從該信號波長頻帶到短波長一側(cè)存在全部的激勵頻道。即使在這種情況下，因為一般也可以在信號波長頻帶內(nèi)在傳輸損失小的高波長一側(cè)不進行喇曼放大(或者即使增益小)，所以可以進行高品質(zhì)的CWDM光傳輸。進而，在圖2中，各激勵頻道包含多個縱模，但也可以是線寬度窄的激光。
在該光傳輸系統(tǒng)1中，光頻率間隔在400GHz以上并且12.5THz以下的多個信號頻道被復用的信號光被從光發(fā)送器110輸出，并被傳送到光纖傳輸線120，而后，到達喇曼放大器130。在喇曼放大130中，從激勵光源部件135、136輸出的激勵光經(jīng)由光耦合器133、134被提供給光纖137。到達喇曼放大器130的復用信號光，通過光隔離體131以及光耦合器133到達光纖137。而后，在該光纖137中復用信號光被喇曼放大。喇曼放大后的信號光通過光耦合器134以及光隔離體132，被輸出到喇曼放大器130的外部。因為可以比較自由地設計在喇曼放大器130中的增益頻譜的頻帶寬度和形狀，所以即使信號波長頻帶較寬，也可以高質(zhì)量地對復用光信號的信號頻道各自進行CWDM光傳輸。
(實施例2)以下，說明本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的實施例2。圖3是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例2的結(jié)構(gòu)的圖。該圖3所示的光傳輸系統(tǒng)2是CWDM光傳輸系統(tǒng)，具備光發(fā)送器110、光纖傳輸線120以及集總常數(shù)型喇曼放大器230。實施例2的光傳輸系統(tǒng)2如果與上述的實施例1的光傳輸系統(tǒng)1比較，則在代替喇曼放大器130而具備喇曼放大器230這一點上不同。
在該實施例2中的喇曼放大器230以從信號光輸入端向信號光輸出端的順序，具備喇曼放大器用光纖137(和光纖傳輸線一同構(gòu)成被鋪設在光發(fā)送器和光接收器之間的光纖傳輸線的一部分)、光耦合器134以及光隔離體132。進而，喇曼放大器230具備被連接在光耦合器134上的激勵光源部件136。該喇曼放大器230的結(jié)構(gòu)相當于從實施例1中的喇曼放大器130中除掉光隔離體131、光耦合器133以及激勵光源部件135。
在該光傳輸系統(tǒng)2中，喇曼放大器230具有不只把從激勵光源部件136輸出的激勵光通過光耦合器4提供給光纖137，而且把剩余的激勵光從該喇曼放大器230提供給位于外部的光纖傳輸線120的結(jié)構(gòu)(相當于圖3中的光纖傳輸線12和光纖137的連接點A)。即，該光傳輸系統(tǒng)2作為受激喇曼散射裝置(SRS裝置)，除了集總常數(shù)型喇曼放大器230外，還具備由光纖傳輸線120、光耦合器134以及光激勵光源部件136構(gòu)成的分布常數(shù)型喇曼放大器(DRA)。因而，從光發(fā)送器110輸出的復用信號光在被光纖傳輸線120傳送期間被喇曼放大，另外還被喇曼放大器230喇曼放大。
進而，在本實施例2中，因為還向光纖傳輸線120提供激勵光，所以理想的是不只是光纖137而且光纖傳輸線120在波長1.39m附近因OH基引起的損失峰值在0.33dB/km以下。
(實施例3)以下，說明本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的實施例3。圖4是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例3的結(jié)構(gòu)的圖。該圖4所示的光傳輸系統(tǒng)3是CWDM光傳輸系統(tǒng)，具備光發(fā)送器110、光纖傳輸線120、光接收器140、光隔離體131、132、光耦合器133、134以及激勵光源部件135、136。光纖傳輸線120被鋪設在光發(fā)送器110光接收器140之間。光隔離體131、光耦合器133以及激勵光源部件135被設置在光纖傳輸線120的光發(fā)送器110一側(cè)。另外，光隔離體132、光耦合器134以及激勵光源部件136被設置在光纖傳輸線120的光接收器140一側(cè)。
在該第3實施例中，從激勵光源部件135輸出的激勵光在通過光耦合器133后，被以正方向向光纖傳輸線120提供。另外，從激勵光源部件136輸出的激勵光在通過光耦合器134后，被以反方向向光纖傳輸線120提供。即，涉及實施例3的光傳輸系統(tǒng)3作為SRS裝置，具備光纖傳輸線120、光耦合器133、134以及由激勵光源部件135、136構(gòu)成的分布常數(shù)型喇曼放大器。因而，從光發(fā)送器110輸出的復用信號光在光纖傳輸線120傳送期間被喇曼放大，到達光接收器140。
進而，在本實施例3中，因為向光纖傳輸線120提供激勵光，所以理想的是光纖傳輸線120在波長1.39μm附近因OH基引起的損失峰值在0.33dB/km以下。
(實施例4)以下，說明本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的實施例4。圖5是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中的實施例4的結(jié)構(gòu)的圖。該圖5所示的光傳輸系統(tǒng)4是CWDM光傳輸系統(tǒng)，具備信號光源部件1111～1114、光波合成器112、光纖傳輸線120、光分波器142、分散補償器143、光分波器1441、1442、光接收部件1411～1414、光耦合器133、134以及激勵光源部件135、136。
信號光源部件1111～1114各自輸出相互不同的波長的信號。光波合成器112對從信號光源部件1111～1114各自輸出的各信號頻道的光進行波合成。由信號光源部件1111～1114以及光波合成器112構(gòu)成光發(fā)送器。從光波合成器112輸出的復用信號光的光頻率間隔在400GHz以上12.5THz以下，理想的是信號頻道間隔在10nm以下。
光纖傳輸線120被鋪設在光波合成器112和光分波器142之間。光耦合器133以及激勵光源部件135被設置在光纖傳輸線120的光波合成器112一側(cè)。另外，光耦合器134以及激勵光源部件136被設置在光纖傳輸線120的光分波器142一側(cè)。從激勵光源部件135輸出的激勵光在通過光耦合器133后，以正方向向光纖傳輸線120提供。另外，從激勵光源部件136輸出的激勵光在通過光耦合器134后，被以反方向向光纖傳輸線120提供。
即，本實施例4的光傳輸系統(tǒng)4作為SRS裝置，也具備由光纖傳輸線120、光耦合器133、134以及由激勵光源部件135、136構(gòu)成的分布常數(shù)型喇曼放大器。因而，從光波合成器112輸出的復用信號光在光纖傳輸線120傳送期間被喇曼放大，到達光分波器142。進而，在本實施例4中，因為向光纖傳輸線120提供激勵光，所以理想的是光纖傳輸線120在波長1.39μm附近因OH基引起的損失峰值在0.33dB/km以下。
光分波器142把光纖傳輸線120傳送來的復用信號光分波為第1波長區(qū)域和第2波長區(qū)域，把該第1波長區(qū)域的光成分輸出到光分波器1441，把第2波長區(qū)域的光成分輸出到分散補償器143。分散補償器143在補償從光分波器142傳送來的第2波長區(qū)域的光成分的波長分散后，將其輸出到光分波器1442。作為分散補償器143，適合的是在信號波長頻帶中具有負波長分散的分散補償光纖。光分波器1441把從光分波器142傳送來的第1波長區(qū)域的光成分分波為每個信號頻道。另外，光分波器1442把從分散器143傳送來的第2波長區(qū)域的光成分分波為每個信號頻道。而后，光接收部件1411～1414各自接收由光分波器1441～1444分別分波后的各信號頻道的信號。
作為光分波器1411～1414，理想的是電介質(zhì)多層膜濾光片和光纖耦合器型濾光片，從降低成本的觀點出發(fā)，理想的是使用在相鄰信號頻道間的保護頻帶在5nm以上的便宜的濾光片。
圖6是展示在光纖傳輸線中的傳輸損失的波長依存性和波長分散的波長依存性關系的曲線圖。進而，在圖6中，曲線G610表示傳輸損失的波長依存性，曲線G620表示波長分散的波長依存性。如該圖所示，在波長1400～1500nm左右的信號波長頻帶內(nèi)，光纖傳輸線在長波長一側(cè)累計波長分散的絕對值大，在短波長一側(cè)傳輸損失大。因而，在本實施例4中，能補償位于光纖傳輸線120的累計波長分散大的長波長一側(cè)上的信號頻道的波長分散。另外，以比長波長一側(cè)大的增益對位于光纖傳輸線120的傳輸損失大的短波長一側(cè)上的信號頻道進行喇曼放大。
即，在本實施例4中，適宜地設定從激勵光源135、136提供給光纖傳輸線120的喇曼放大用激勵光的波長以及功率，以高增益喇曼放大包含于復用信號光中的全信號頻道中的在光纖傳輸線20中傳輸損失在第1閾值以上的波長范圍內(nèi)的信號頻道。這時，其它的信號頻道也被喇曼放大。進而，在每個系統(tǒng)中適宜地設定第1閾值。
另外，通過使用具有適宜的分波特性的光分波器142，可以用光分散補償器143補償包含于復用信號光中的全信號頻道中的在光纖傳輸線20中的累計波長分散在第2閾值以上的波長范圍內(nèi)的信號頻道的分散。這時，對于其它波長的信號頻道，為了避免進一步的損失，理想的是不進行分散補償。進而，在每個系統(tǒng)中也適宜地設定第2閾值。
這樣，在本實施例4中的光傳輸系統(tǒng)4，除了上述實施例1～3各自的光傳輸系統(tǒng)起到的效果外，還可以起到以下這樣的效果。即，以高增益喇曼放大位于信號波長頻帶中的光纖傳輸線的傳輸損失大的短波長一側(cè)的信號頻道，或者通過分散補償位于信號波長頻帶中的光纖傳輸線的累計波長分散大的長波長一側(cè)上的信號頻道，即使是更寬的信號波長頻帶，也可以以高質(zhì)量對包含在復用信號光中的信號頻道各自進行CWDM光傳輸。
(具體例)以下，說明實施例3的光傳輸系統(tǒng)3的具體例。在此，把光纖傳輸線120的長度設置為80km，是標準的單模光纖(SMF)、分散偏移光纖(DSF)，以及非零分散偏移光纖(ND-DSF)中的一個。假設從光發(fā)送器110輸出的復用信號光是波長頻帶1510～1610nm范圍內(nèi)的間隔20nm的6頻道。設定從激勵光源部件135、136輸出的激勵光的波長以及功率，使得在光纖傳輸線120中的喇曼放大的Net增益Gnet為-170dB。假設激勵頻道數(shù)是2或者3。在激勵頻道數(shù)是2的情況下，假設各激勵頻道的波長是1420nm以及1490nm。當激勵頻道數(shù)是3的情況下，假設各激勵頻道的波長是1420nm、146nm以及1490nm。假設光隔離體131、132各自的插入損失為0.6dB。
波長1550nm中的傳輸損失，在單模光纖中是0.195dB/km，在分散偏移光纖中是0.210dB/km，在非零分散偏移光纖中是0.200dB/km。在非零分散偏移光纖的波長1380nm下的傳輸損失是0.32dB/km。表示喇曼放大效率的FOM-r(＝gR/Aeff)，在單模光纖中是0.37/W/km，在分散偏移光纖中是0.87/W/km，在非零分散偏移光纖中是0.67/W/km。
圖7～圖9是各個具體例的光傳輸系統(tǒng)中的增益頻譜。圖7是作為光纖傳輸線120使用了標準的單模光纖情況下的增益頻譜。在該圖7中，曲線G710展示未喇曼放大時的Net增益、曲線G720展示激勵頻道數(shù)是2時的Net增益、曲線G730是激勵頻道數(shù)是3時的Net。圖8展示了作為光纖傳輸線120使用分散偏移光纖時的增益頻譜。在該圖8中，曲線G810展示未喇曼放大時的Net增益、曲線G820展示激勵頻道數(shù)是2時的Net增益、曲線G830是激勵頻道數(shù)是3時的Net增益。另外，圖9展示了作為光纖傳輸線120使用非零分散偏移光纖時的增益頻譜。在該圖9中，曲線G910展示未喇曼放大時的Net增益、曲線G920展示激勵頻道數(shù)是2時的Net增益、曲線G930是激勵頻道數(shù)是3時的Net增益。進而，圖10展示了在各具體例的光傳輸系統(tǒng)中的激勵光功率。即，在圖10中，展示了提供給使用了標準單模光纖(SMF)的光纖傳輸線的激勵頻道數(shù)2以及3的各激勵光功率、提供給使用了分散偏移光纖(DSF)的光纖傳輸線的激勵頻道數(shù)2以及3的各激勵光功率、提供給使用了非零分散偏移光纖(NZDSF)的光纖傳輸線的激勵頻道數(shù)2以及3的各激勵光功率。
從圖7～圖10可知，即使在使用了任何種類的光纖作為光纖傳輸線120的情況下，即使激勵頻道數(shù)是2的情況也可以得到良好的增益頻譜，另外，如果激勵頻道數(shù)是3的情況下可以進一步得到良好的增益頻譜。即使在被放大的輸出信號光的級差是3dB以下，也可以得到良好的結(jié)果。在使用了OH基引起的吸收損失小的非零分散偏移光纖的情況下，在信號波長頻帶中的短波長一側(cè)的激勵光所需要的功率小。
進而，本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)作為CWDM光傳輸系統(tǒng)，因為在維持少的光源數(shù)的狀態(tài)下，可以進行更寬波長頻帶中的喇曼放大，所以被包含在激勵光中的各激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值位于與包含在信號光中的各信號頻道的光頻率不同的光頻率。即，信號頻道的光頻率與比激勵頻道的光頻率低13.2THz的光頻率不同。具體地說，理想的是，包含在上述激勵光中的各激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值位于從包含在上述信號光中的各信號頻道的光頻率離開624GHz(5nm)以上的頻率。另一方面，理想的是，被包含在上述激勵光中的各激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值位于從包含在上述信號光中的各信號頻道的光頻率不離開248GHz(10nm)以上的光頻率。由此，在CWDM光傳輸系統(tǒng)中，在保持少的激勵光光源數(shù)的狀態(tài)下，可以在更寬的波長頻帶中得到高增益平整度。
以下，說明統(tǒng)一放大8頻道的信號光的情況和統(tǒng)一放大4頻道的信號光的情況。
(8頻道信號光的統(tǒng)一放大)在此，對利用了8頻道信號光的集總常數(shù)型喇曼放大器進行研究。在信號頻道數(shù)是8頻道的情況下，因為信號波長頻帶寬度是140nm，所以通常難以統(tǒng)一進行喇曼放大。因而，交替配置信號頻道和激勵頻道。在信號頻道間隔窄的DWDM中，為了實現(xiàn)這樣的頻道配置，需要注意相鄰的頻道的間隔，但在本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的CWDM中，信號頻道的間隔為隔開20nm。因此，認為在使用光纖分段激光(FGL)作為激勵光光源的情況下，由于信號光和激勵光的傳送引起的后方瑞利散射光的干涉不太成問題。
圖11是展示為了評價8頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大而準備的實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。該圖11的實驗系統(tǒng)(LRA)具備包含在發(fā)送器中的光波合成器500、作為接收器準備的光頻譜分析器505，同時還具備被順序配置在光波合成器500和光頻譜分析器505之間的光隔離體501、光耦合器502、喇曼放大用光纖503、光循環(huán)器504。進而，本實驗系統(tǒng)可以利用如Net增益為+10dB(8頻道CWDM信號的輸入功率是+0dBm/CH、輸出功率是+10dBm/CH)的6頻道激勵光。
光波合成器500對波長1470～1610nm頻道間隔20nm的8信號頻道進行波合成。光耦合器502以正方向向喇曼放大用光纖503提供波長1360nm的激勵光，同時使通過光隔離體501的信號光通過喇曼放大用光纖503。喇曼放大用光纖503是3km長的高非線性光纖。光循環(huán)器504以反方向向喇曼放大用光纖503提供包含波長1360nm、1390nm、1405nm、1430nm、1460nm、1500nm的激勵頻道的激勵光，另一方面，使來自喇曼放大用光纖503的被放大的信號光通過光頻譜分析器505。被提供的每個激勵頻道的激勵功率如圖12所示。進而，理想的是，喇曼放大光纖503具有負的波長分散。這是因為通常的光纖傳輸線在信號波長頻帶中具有正的波長分散，所以需要取得與該波長分散的一致性。進而，理想的是，該喇曼放大用光纖具有絕對值大的波長分散，其值在-20ps/nm/km以下，更理想的是在-60ps/nm/km以下。另外，在該實驗系統(tǒng)中，作為后方激勵用的激勵頻道使用波長1405nm的激勵頻道，但實際上假定了利用波長1410nm的激勵頻道(對Net增益等幾乎沒有影響)。如果可以利用頻道波長1410nm的激勵光，則因為利用8輸入1輸出的光波合成器和光循環(huán)器波合成為信號光，所以可以以低成本制造LRA。
圖13是用于說明本實驗系統(tǒng)中的激勵頻道和信號頻道的配置的圖。如圖13(a)所示，在4頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大中，通過利用波長1460nm和1500nm的2頻道激勵光，統(tǒng)一喇曼放大信號波長頻帶的波長長一側(cè)4頻道的信號光。另一方面，在8頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大中，如圖13(b)所示，利用上述2頻道(波長1460nm，1500nm)的激勵光放大信號波長頻帶中的長波長一側(cè)4頻道的信號光，同時通過追加提供波長1360nm、1390nm、1405nm的4頻道激勵光，還可以喇曼放大短波長一側(cè)4頻道的信號光。通過這樣配置激勵頻道和放大對象的信號頻道，可以容易地實現(xiàn)從4頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大到8頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大的升級。
進而，圖14展示了喇曼放大信號波長頻帶中的長波長一側(cè)4頻道的信號光時的Net增益(圖14(a))和Net噪音特性(NFNoise Figure、圖14(b))的模擬結(jié)果。提供給喇曼放大用光纖的激勵功率必須是波長1460nm的激勵頻道358.9mW、波長1500nm激勵頻道175.1mW。
在圖15中分別展示在該實驗系統(tǒng)(進行8頻道信號光統(tǒng)一喇曼放大的LRA)中的增益頻譜(15(a))、Net增益的波長依存性(圖15(b))，以及NetNF的波長依存性(圖15(c))。進而，在圖15(b)中，曲線G1430a展示了實測出的Net增益，曲線G1430b展示了模擬結(jié)果。另外，在圖15(c)中，曲線G1440a展示了實測出的NetNF，曲線G1440b展示了模擬結(jié)果。
在圖15(a)中，是在波長1460nm(圖中的箭頭P1)和波長1500nm(圖中的箭頭P2)下觀測激勵光的后方激勵散射成分。另外，在圖15(b)中，可知Net增益是10dB左右。進而，在圖15(c)中，在短波長一側(cè)觀測的實測值和模擬結(jié)果的NF的不同，可以推測是由于實測和在模擬中前方激勵光和后方激勵光的功率分配有若干不同，和在模擬中，未考慮激勵光的后方瑞利散射成分的緣故。包含在被提供的激勵光中的各激勵頻道的功率如圖12的表所示，激勵光的總功率是1121mW左右。在這種情況下，即使使用高輸出激光，改變前方激勵功率和后方激勵功率的分配，也需要合計10個(在波長130nm下的前方激勵2個，波長1360nm下的后方激勵4個，其它的波長4個)激勵光源(激勵LD)。
進而，圖16(a)展示了進行8頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大的實驗性的MPI(多路干涉)交調(diào)失真的模擬結(jié)果，圖16(b)展示了在該實驗系統(tǒng)中的相位偏移量的模擬結(jié)果。這些MPI交調(diào)失真以及相位偏移量都處于沒有問題的水平。
(4頻道信號光的統(tǒng)一放大)以下，說明4頻道信號光的統(tǒng)一喇曼放大的情況。圖17是展示CWDM中的增益頻譜、激勵光以及信號光的關系的曲線圖。在CWDM中，因為信號頻道間隔寬，所以和DWDM不同，通過只使各信號頻道中的增益一致就可以提高增益平整度。換句話說，即使使用少的激勵光光源(激勵LD)也可以提高增益平整度。例如，如圖19所示，為了統(tǒng)一喇曼放大4頻道信號光，可以通過利用2激勵頻道的激勵光進行。如圖1所示，即使是2頻道激勵光，也可以知道與DWDM的增益偏差D相比CWDM的增益偏差C的一方顯著減小(增益平坦度高)。進而，由該2頻道激勵光產(chǎn)生的增益頻譜1710在信號波長頻帶中具有2個喇曼增益峰值。在這種情況下，通過新追加激勵頻道還可以進一步提高增益平整度。
圖18的表表示CWDM信號(4頻道)的波長和激勵光波長的關系。這樣，為了在波長1400nm～1700nm的波長帶中進行喇曼放大，包含在激勵光中的激勵頻道的波長間隔(頻道間隔)只要至少離開37.5nm(這種情況下是40nm左右)即可。
對于激勵光，理想的是比各激勵頻道的光頻率還低13.2THz的光頻率(喇曼增益頻譜的峰值頻率)從CWDM信號光的各信號頻道至少離開624GHz(5nm)。圖17展示喇曼增益系數(shù)的頻譜形狀，如果從喇曼增益峰值離開1248GHz(10nm)，則喇曼增益系數(shù)降低15％左右。如果在該喇曼增益的光頻率上配置信號頻道，則信號頻道間隔在2496GHz時ON-OFF增益偏差增大15％以上。因而，如果在從喇曼增益峰值離開624GHz的位置上配置信號頻道，則可以說是在增益偏差更小的方向上有利的條件。
另外，在準備了多個激勵頻道的情況下，理想的是，相互相鄰的激勵頻道的波長間隔(頻道間隔)至少在4680GHz(約37.5nm)以上。進而，在信號波長頻帶在100nm以下的情況下，理想的是，包含在激勵光中的激勵頻道數(shù)m和包含在信號光中的信號頻道數(shù)n滿足m≤(n+4)/2的關系。進而，在信號波長區(qū)域在100nm以上的情況下，理想的是包含在激勵光中的激勵頻道數(shù)m和包含在信號光中的信號頻道數(shù)n滿足m≤(n+4)/2的關系。
在此，在喇曼增益中使用的光纖(喇曼增益用光纖)的長度，還由該光纖自身具有的喇曼增益系數(shù)和傳輸損失決定，但在實際上成問題的是，在和信號光在同一方向上傳送的多路徑反射光成分之間產(chǎn)生MPI。在這種情況下，如果把信號光和多路徑反射光的光功率比率設定為MPIcrosstalk(dB)(＝Psignal(dB)-PMPI(dB))，則理想的是設計喇曼放大器使得該值不下降到30dB以下。在MPIcrosstalk(dB)下降30dB以下的情況下，如圖20所示，可以設置迂回于配置在喇曼放大用光纖610、620之間的光隔離體632的旁路線路。進而，在圖20的喇曼放大器中，631是用于把在喇曼放大光纖620中傳送的激勵光暫時引導到旁路路徑的光耦合器，633是用于把在旁路線路中傳送的激勵光引導到喇曼放大用光纖610中的光耦合器。另外，634是用于向喇曼放大用光纖620提供激勵光的光耦合器。在該喇曼放大器中，使用光耦合器(WDM濾光片)和光隔離體，但也可以使用光循環(huán)器。
作為喇曼放大用光纖，為了更有效地使其產(chǎn)生非線性相位位移，理想的是非線性折射率N2在3.5×10-20(m2/W)以上。另外，即使是實效截面積Aeff，為了更有效地產(chǎn)生非線性相位位移，在30mm2以下，更理想的是在15mm2以下。因而，N2/Aeff≥1.7×10-9(1/W)，進而如果N2/Aeff≥3.0×10-9(1/W)，則能夠改善傳輸特性。
在提高喇曼放大效率這一點上，理想的是光纖的損失在信號波長頻帶中在1.0dB/km以下。另外，如果考慮激勵光波長附近的OH基引起的吸收損失的損失增大，則理想的是在1.38～1.39μm波長帶中的因OH基礎引起的損失增大成分在0.5dB/km以下。
進而，對于在喇曼放大中使用的光纖，理想的是該光纖的波長分散是負的。這是因為通常的光纖傳輸線在信號波長頻帶中具有正的波長分散，所以取和該波長分散的一致性的緣故。進而，理想的是該波長分散的絕對值大，該值在-20ps/nm以下，更理想的是在-60ps/nm/km以下。另外，喇曼放大用光纖和通常的光纖的連接損失，理想的是在考慮了喇曼放大效率的情況下是0.5dB以下。
以下，說明本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的各種應用例。
(應用例1)
圖21是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的應用例1的結(jié)構(gòu)的圖。該應用例1的光傳輸系統(tǒng)是使用用于波長1470～1530nm(4頻道)的LRA和用于波長1550～1610nm(4頻道)的LRA分別放大信號頻道，在1條光纖傳輸線上傳送8頻道的CWDM信號光的系統(tǒng)。被放大的信號光由WDM耦合器進行波合成，在傳輸線中被傳送。在具備這樣的結(jié)構(gòu)的光傳輸系統(tǒng)中，在想抑制初期成本的情況下，各自配置1臺4頻道用發(fā)送器以及LAR來使其運行。以下，在想增設信號頻道時，可以再使用1個喇曼放大器。通過這樣結(jié)構(gòu)的光傳輸系統(tǒng)，可以得到分割波長頻帶產(chǎn)生的可升級性。
(應用例2)圖22是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的應用例2的結(jié)構(gòu)的圖。該應用例2的光傳輸系統(tǒng)和上述應用例1的光傳輸系統(tǒng)一樣，在傳輸8頻道CWDM信號光的情況下，在發(fā)送器發(fā)送8頻道的信號光時，該8頻道信號光暫時由WDM耦合器分離為波長1470～1530nm的信號光和波長1550～1610nm的信號光，各自在喇曼放大器中被放大后再次由WDM耦合器進行波合成。
在具備這樣結(jié)構(gòu)的光傳輸系統(tǒng)中，在想抑制初期成本的情況下，在發(fā)送器內(nèi)部的預先配置想要傳送的信號光模塊以及1臺4頻道用LRA來使其運行。而后，在以后想增設信號頻道時，可以再使用1個喇曼放大器。通過這樣結(jié)構(gòu)的光傳輸系統(tǒng)，可以得到分割波長頻帶產(chǎn)生的可升級性。
(應用例3)圖23是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的應用例3的結(jié)構(gòu)的圖。該應用例3的光傳輸系統(tǒng)是使用用來波長1470～1530nm(4頻道)的LRA、用于波長1550～1610nm(4頻道)的LRA分別放大信號頻道各自，經(jīng)由1個光纖傳輸線雙向傳輸被放大后的信號光的系統(tǒng)。被放大后的信號光，由WDM耦合器進行波合成，在該光纖傳輸線中傳輸。通過具備這樣結(jié)構(gòu)的光傳輸系統(tǒng)，可以雙向傳輸波長1470～1530nm的信號光和波長1550～1610nm的信號光。
(應用例4)圖24是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的應用例4的結(jié)構(gòu)的圖。該應用例4的光傳輸系統(tǒng)是整體構(gòu)成發(fā)送接收模塊的系統(tǒng)。在這種情況下，暫時由WDM耦合器分離出波長1470～1530nm的信號光和波長1550～1610nm的信號光，在從發(fā)送器發(fā)送出之后，由LRA喇曼放大其中一方的信號光，另一方的信號光直接透過。而后，由于再次用WDM耦合器波合成這些信號光，因而可以進行雙向傳輸。
(應用例5)圖25是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的應用例5的結(jié)構(gòu)的圖。該應用例5的光傳輸系統(tǒng)是把喇曼放大器產(chǎn)生的增益用于光學零件的損失補償?shù)南到y(tǒng)。作為這種情況下的結(jié)構(gòu)，還可考慮用光增減模塊(OADM)的結(jié)構(gòu)。通過配置LRA這樣補償OADM損失，可以以簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑寬頻帶的環(huán)網(wǎng)(Metro Ring Network)。
(應用例6)圖26是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的應用例6的結(jié)構(gòu)的圖。該應用例6的光傳輸系統(tǒng)和上述應用例5的光傳輸系統(tǒng)一樣，是考慮了光零件損失補償?shù)南到y(tǒng)。該光傳輸系統(tǒng)使用1×8頻道的光分配器，把1個信號光分配在8頻道上，可以應用到視頻播放(Broadcast)服務等中。
(應用例7)圖27是展示本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的應用例7的結(jié)構(gòu)的圖。該應用例7的光傳輸系統(tǒng)也和上述應用例6的光傳輸系統(tǒng)一樣，是考慮了光零件損失補償?shù)南到y(tǒng)。該光傳輸系統(tǒng)，也使用1×8頻道的光分配器，把1個信號光分配在8頻道上，可以應用到視頻播放(Broadcast)服務等中。進而，在該實施例7的光傳輸系統(tǒng)中，在發(fā)送器之后可以由光分配器進行光分配。
如上所述如果采用本發(fā)明，則由于具備由光纖傳輸線傳輸光頻率間隔在400GHz以上12.5THz以下的多信號頻道被復用的信號光，同時包含該光纖傳輸線的至少一部分，由喇曼放大用激勵光喇曼放大該信號光的SRS裝置，因而，在CWDM光傳輸中，可以高質(zhì)量地傳輸各個被復用的信號頻道。
進而，通過把激勵頻道的頻率數(shù)設定為喇曼增益峰值位于與信號頻道的光頻率數(shù)不同的光頻率上，可以在更寬的波長頻帶上實現(xiàn)高的增益平整度。
權(quán)利要求
1.一種光傳輸系統(tǒng)，其特征在于包含發(fā)送器，輸出光頻率間隔在400GHz以上并且12.5THz以下的多個信號頻道被復用了的信號光；光纖傳輸線，傳輸上述信號光；以及受激喇曼散射裝置，作為喇曼放大用光纖包含上述光纖傳輸線的至少一部分，同時通過提供喇曼放大用激勵光，喇曼放大上述信號光。
2.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于在上述信號光中的信號頻道間隔在10nm以上。
3.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述受激喇曼散射裝置是集總常數(shù)型喇曼放大器。
4.權(quán)利要求3所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述集總常數(shù)型喇曼放大器具有把在上述光纖傳輸線中位于該集總型喇曼放大器的外部的傳輸線區(qū)間作為喇曼放大用光纖使用，把剩余的喇曼放大用激勵光引導到該外部傳輸區(qū)間的結(jié)構(gòu)。
5.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述受激喇曼散射裝置至少被設置在上述光纖傳輸線中的上述信號光的發(fā)送端以及接收端的任意一方上。
6.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于至少在上述光纖傳輸線中的具有喇曼放大用光纖的功能的傳輸線區(qū)間中，包含在上述信號光的多個信號頻道存在的波長頻帶中具有負波長分散的光纖。
7.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于至少在上述光纖傳輸線中的具有喇曼放大用光纖的功能的傳輸線區(qū)間中，包含在波長1.39μm附近因OH基引起的損失峰值在0.33dB/km以下的光纖。
8.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于在包含于上述信號光中的多個信號頻道中的相鄰的信號頻道之間存在上述喇曼放大用的激勵頻道。
9.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述受激喇曼散射裝置喇曼放大包含于上述信號光中的多個信號頻道中的在上述光纖傳輸線中的傳輸損失在第1閾值以上的波長范圍內(nèi)的信號頻道。
10.權(quán)利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于進一步包含分散補償裝置，補償包含于上述信號光中的多個信號頻道中的在上述光纖傳輸線中的累計波長分散在第2閾值以上的波長范圍內(nèi)的信號頻道的分散。
11.一種光傳輸系統(tǒng)，其特征在于包含發(fā)送器，輸出光頻率間隔在400GHz以上并且12.5THz以下的多個信號頻道被復用后的信號光；光纖傳輸線，傳輸上述信號光；以及受激喇曼散射裝置，作為喇曼放大用光纖包含上述光纖傳輸線的一部分，同時包含向該光纖傳輸線的一部分提供1個以上的激勵頻道被復用的喇曼放大用激勵光的激勵光光源，通過提供該喇曼放大用激勵光，喇曼放大上述信號光；其中包含在上述激勵光中的各激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值位于與包含在上述信號光中的各信號頻道的光頻率不同的光頻率上。
12.權(quán)利要求11所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值位于從上述各信號頻道的光頻率離開624GHz以上的光頻率上。
13.權(quán)利要求12所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述激勵頻道的光頻率被設定成喇曼增益峰值從各信號頻道的光頻率不離開1248GHz以上的光頻率上。
14.權(quán)利要求11所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于相鄰的上述激勵頻道的光頻率間隔，在4680GHz以上。
15.權(quán)利要求14所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于包含在上述激勵光內(nèi)的激勵頻道中的相互相鄰的激勵頻道的光頻率被設定為喇曼增益峰值位于從包含于上述信號光中的各信號頻道的光頻率離開624GHz以上，另一方面不離開2496GHz以上的光頻率上。
16.權(quán)利要求11所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述信號光的光頻率頻帶在12.48THz以下，在把上述激勵光的激勵頻道數(shù)設置為m，把上述信號光的信號頻道數(shù)設置為n時，這些激勵頻道數(shù)和信號頻道數(shù)滿足以下關系m≤n/2。
17.權(quán)利要求11所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述信號光的光頻率頻帶在12.48THz以下，在把上述激勵光的激勵頻道數(shù)設置為m，把上述信號光的信號頻道數(shù)設置為n時，這些激勵頻道數(shù)和信號頻道數(shù)滿足以下關系m≤(n+4)/2。
18.權(quán)利要求11所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述受激喇曼散射裝置的增益頻譜具有由包含在上述激勵光中的激勵頻道各自引起的相互不同的光頻率的喇曼增益峰值，包含在上述激勵光中的各激勵頻道的光頻率被設定成由該激勵頻道各自引起的喇曼增益峰值位于與包含在上述信號光中的各信號頻道的光頻率不同的光頻率上。
19.權(quán)利要求11所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述受激喇曼散射裝置的增益頻譜具有由包含在上述激勵光中的激勵頻道各自引起的以第1光頻率間隔存在的喇曼增益峰值，包含在上述信號光中的各信號頻道的光頻率被設定成與由上述激勵頻道各自引起的喇曼增益峰值不同，并且為第2光頻率間隔。
全文摘要
本發(fā)明提供可以對各個被復用了的多個信號頻道進行高質(zhì)量傳輸?shù)墓鈧鬏斚到y(tǒng)。在該光傳輸系統(tǒng)中，光頻率間隔是400GHz以上12.5THz以下的多個信號頻道被復用的信號光被從光發(fā)送器經(jīng)由光纖傳輸線傳輸?shù)嚼糯笃髦?。在喇曼放大器中，來自激勵光源部件的激勵光?jīng)由光耦合器被提供給光纖。被輸入到喇曼放大器中的復用信號光經(jīng)由光隔離體和光耦合器到達光纖，在光纖中被喇曼放大。該被喇曼放大后的復用信號光經(jīng)由光耦合器和光隔離體，從喇曼放大器輸出。
文檔編號H04B10/291GK1481103SQ0314850
公開日2004年3月10日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者宮本敏行, 行, 重松昌行, 幸, 西村正幸 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社