[go: up one dir, main page]

JP2003298162A - Optical amplifier - Google Patents

Optical amplifier

Info

Publication number
JP2003298162A
JP2003298162A JP2002103338A JP2002103338A JP2003298162A JP 2003298162 A JP2003298162 A JP 2003298162A JP 2002103338 A JP2002103338 A JP 2002103338A JP 2002103338 A JP2002103338 A JP 2002103338A JP 2003298162 A JP2003298162 A JP 2003298162A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
amplification
gain
raman
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002103338A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigenori Hayase
茂規 早瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2002103338A priority Critical patent/JP2003298162A/en
Publication of JP2003298162A publication Critical patent/JP2003298162A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】伝送路光ファイバ損失の変化などによる分布型
ラマン光増幅の利得変動を抑制する。 【解決手段】信号光と参照光の光強度に基き,光増幅装
置に備えた手段によって分布型ラマン光増幅の利得を制
御する。具体的には,参照光(波長λr)を信号光(波
長λs)と多重して伝送し,光中継器では信号光と参照
光の強度情報をもとにラマン光増幅装置を制御する。参
照光として,光中継器の監視光を共用することができ
る。伝送路光ファイバの特性に変化があっても,ラマン
光増幅の利得を一定に保つことができる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To suppress fluctuation in gain of distributed Raman optical amplification due to a change in transmission line optical fiber loss and the like. The gain of distributed Raman amplification is controlled by means provided in an optical amplifier based on the light intensities of signal light and reference light. Specifically, the reference light (wavelength λr) is multiplexed with the signal light (wavelength λs) and transmitted, and the optical repeater controls the Raman optical amplifier based on the intensity information of the signal light and the reference light. The monitoring light of the optical repeater can be shared as the reference light. Even if the characteristics of the transmission line optical fiber change, the gain of Raman optical amplification can be kept constant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,分布型ラマン光増
幅を用いた光増幅装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical amplification device using distributed Raman optical amplification.

【0002】[0002]

【従来の技術】光伝送システムでは,光増幅装置を用い
ることによって大容量,長距離伝送を達成している。こ
のような光増幅装置を構成するには,EDFA (Erbium
-Doped Fiber Amplifier) などの希土類元素添加型光フ
ァイバを用いた光増幅を用いる構成と,誘導ラマン散乱
を利用したラマン光増幅を用いる構成,あるいは,その
両方を用いる構成がある。
2. Description of the Related Art In an optical transmission system, large capacity and long distance transmission are achieved by using an optical amplifier. To construct such an optical amplifier, EDFA (Erbium
-There is a configuration that uses optical amplification using a rare-earth element-doped optical fiber such as a Doped Fiber Amplifier), a configuration that uses Raman optical amplification that uses stimulated Raman scattering, or a configuration that uses both.

【0003】図2はEDFAのみを用いた光増幅装置に
よる従来の光中継増幅伝送系の構成例である。この例は
第1の光伝送端局装置123−1より第2の光伝送端局
装置123−2へ伝送を行う伝送系である。この間に2
つの光中継器125で中継が行われており,この光中継
器125にはEDFAのみで構成される光増幅装置12
2が含まれる。このようにEDFAを用いた光増幅装置
は光中継器の中だけで光強度を増幅する。
FIG. 2 shows an example of the configuration of a conventional optical repeater amplification transmission system using an optical amplification device using only an EDFA. This example is a transmission system that performs transmission from the first optical transmission terminal station device 123-1 to the second optical transmission terminal station device 123-2. 2 in between
One optical repeater 125 performs the repeater, and the optical repeater 125 includes an optical amplifying device 12 including only the EDFA.
2 is included. In this way, the optical amplifier using the EDFA amplifies the light intensity only in the optical repeater.

【0004】これに対し,ラマン光増幅は光信号を伝送
する光ファイバ(図2で示すところの伝送路光ファイバ
124)で光増幅を行う。光増幅の利得が伝送路に分布
するため,このタイプの光増幅を分布型光増幅と呼ぶ。
分布型光増幅を行えば,光伝送路の実効的損失を低減で
きること,伝送路ファイバでの光強度を低減することが
できるため,非線型光学効果の影響を低減できることが
知られている。
On the other hand, in Raman optical amplification, optical amplification is performed by an optical fiber that transmits an optical signal (transmission path optical fiber 124 shown in FIG. 2). This type of optical amplification is called distributed optical amplification because the gain of optical amplification is distributed in the transmission line.
It is known that the distributed optical amplification can reduce the effective loss of the optical transmission line and the light intensity in the transmission line fiber, and thus can reduce the influence of the nonlinear optical effect.

【0005】この分布型ラマン光増幅を実用として用い
る場合には,その利得を安定させることが重要である
が,実際の光伝送システムにおいては,光ファイバの特
性やラマン光増幅用の励起光源の特性の温度依存性や経
年劣化が,ラマン増幅の利得の変動を引き起こすことが
ある。
When this distributed Raman optical amplification is used practically, it is important to stabilize its gain. However, in the actual optical transmission system, the characteristics of the optical fiber and the pumping light source for Raman optical amplification are used. Temperature dependence of characteristics and deterioration over time may cause fluctuations in the gain of Raman amplification.

【0006】特開2001−235772号公報「ラマ
ン増幅制御装置および光伝送システム」(文献1)に
は,この問題を解決するためのラマン光増幅利得制御方
法が開示されている。この発明は,参照光をラマン光増
幅の行われる光ファイバへ導入し,光ファイバ中で生じ
る参照光の後方散乱光を検出することで,光伝送路の実
効損失分布を求め,ラマン増幅利得の制御を行うもので
ある。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-235772 "Raman amplification control device and optical transmission system" (Reference 1) discloses a Raman optical amplification gain control method for solving this problem. The present invention introduces a reference light into an optical fiber where Raman amplification is performed and detects the backscattered light of the reference light generated in the optical fiber to obtain the effective loss distribution of the optical transmission line and obtain the Raman amplification gain. It controls.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は利得を所望の
値となるよう制御することが可能な,分布型ラマン光増
幅によって構成される光増幅装置を提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an optical amplifying device which is capable of controlling the gain to a desired value and which is constituted by distributed Raman optical amplification.

【0008】分布型ラマン光増幅では,増幅媒体が伝送
路光ファイバそのものとなるため,増幅媒体の入口と出
口が異なる場所に存在する。これは希土類添加型光ファ
イバ増幅装置が光中継器に内蔵されている場合と異な
り,光増幅装置の入口,出口のどちらか片側の情報のみ
でのラマン光増幅の利得を制御することが必要となる。
In distributed Raman optical amplification, since the amplification medium is the transmission line optical fiber itself, the entrance and exit of the amplification medium exist at different locations. This is different from the case where the rare earth-doped optical fiber amplifier is built into the optical repeater, and it is necessary to control the gain of Raman optical amplification only with information on either the entrance or exit side of the optical amplifier. Become.

【0009】文献1はラマン光増幅の利得を制御するこ
とを可能とするものである。この方法では光ファイバの
実効損失分布を求めるために,参照光としてパルス光を
光ファイバに導入し,その後方散乱光強度の経時変化を
観測する。従って,参照光としてパルス光源を用意しな
くてはならないこと,光強度の経時変化情報を処理しな
くてはならないことから,ラマン光増幅装置の制御が複
雑となる。
Reference 1 makes it possible to control the gain of Raman optical amplification. In this method, in order to obtain the effective loss distribution of the optical fiber, pulsed light is introduced into the optical fiber as the reference light and the change over time in the backscattered light intensity is observed. Therefore, the pulse light source must be prepared as the reference light, and the temporal change information of the light intensity must be processed, which complicates the control of the Raman optical amplifier.

【0010】また,伝送路光ファイバによって参照光が
減衰するため,参照光導入位置に近い箇所で生じる後方
散乱光に比べ,遠い箇所で生じる後方散乱光は強度が小
さく,信号対雑音比が小さくなってしまう。その結果,
参照光導入位置より遠い箇所での実効損失の変化に対す
る感度が低下してしまうこととなる。
Further, since the reference light is attenuated by the transmission line optical fiber, the intensity of the backscattered light generated at a distant place is smaller than that of the backscattered light generated at a position near the reference light introduction position, and the signal-to-noise ratio is small. turn into. as a result,
As a result, the sensitivity to changes in the effective loss at a position far from the reference light introduction position is reduced.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の光増幅装置は,
分布型ラマン光増幅を用いて構成された光装置装置の利
得の,簡易で高感度な制御を可能とする。ここで,本発
明の概要と原理を説明する。
The optical amplifying device of the present invention comprises:
This enables simple and highly sensitive control of the gain of an optical device configured using distributed Raman amplification. Here, the outline and principle of the present invention will be described.

【0012】本発明の形態は,ラマン光増幅媒体となる
伝送路光ファイバに,少なくとも一つの励起光を伝送路
光ファイバの出口で合波することで光ファイバ中を伝播
する少なくとも一つの信号光をラマン光増幅するラマン
光増幅部を有し,かつ,少なくとも一つの前記励起光と
の光周波数の差が15THz以上または3THz以下と
なる少なくとも一つの参照光を光ファイバの入口で合波
し,光ファイバ出口で信号光の一部と参照光の一部また
は全部を分波し,分波された信号光と参照光の平均光強
度の比に基づいて光増幅器全体の利得を制御することを
特徴とする光増幅装置である。
According to the embodiment of the present invention, at least one signal light propagating in the optical fiber by multiplexing at least one pumping light at the exit of the optical fiber of the transmission line into the optical fiber of the transmission line serving as a Raman optical amplification medium. A Raman light amplification unit for amplifying Raman light, and combining at least one reference light having a difference in optical frequency with at least one of the excitation light of 15 THz or more or 3 THz or less at an entrance of an optical fiber, At the exit of the optical fiber, part of the signal light and part or all of the reference light are demultiplexed, and the gain of the entire optical amplifier is controlled based on the ratio of the average optical intensities of the demultiplexed signal light and reference light. It is a characteristic optical amplifier.

【0013】ラマン光増幅の利得は図10のようなスペ
クトル形状を示す。横軸は励起光周波数に対する信号光
周波数のずれ(光周波数シフト),縦軸は利得を表して
いる。励起光周波数は,利得が最も大きくなるように信
号光周波数シフトが12THz近辺となるように決定さ
れる。図10からわかるように,ラマン光増幅は限られ
た光周波数範囲で大きな利得が得られることがわかる。
つまり,参照光の光周波数を利得の帯域外,典型的には
光周波数シフトが15THz以上または3THz以下と
なるようにすることで,参照光に及ぶラマン光増幅の影
響を,信号光に及ぶ影響と比して小さく抑えることがで
きる。
The gain of Raman light amplification shows a spectrum shape as shown in FIG. The horizontal axis represents the deviation of the signal light frequency from the pumping light frequency (optical frequency shift), and the vertical axis represents the gain. The pumping light frequency is determined so that the signal light frequency shift is around 12 THz so that the gain is maximized. As can be seen from FIG. 10, Raman optical amplification can obtain a large gain in a limited optical frequency range.
That is, by setting the optical frequency of the reference light to be outside the gain band, typically, the optical frequency shift is 15 THz or more or 3 THz or less, the influence of Raman light amplification on the reference light is exerted on the signal light. Can be kept small compared to.

【0014】前述のような参照光を伝送路ファイバの入
口から信号光に多重して伝送させ,伝送路光ファイバの
出口で信号光と参照光の平均光強度の比をとることで,
ラマン光増幅の利得についての情報を得ることが可能で
ある。例えば,伝送路光ファイバの入口での信号光と参
照光の平均光強度が等しく,伝送路光ファイバより受け
る損失も等しいとすれば,伝送路光ファイバの出口での
信号光と参照光の強度比がラマン光増幅の利得を表す。
伝送路光ファイバの入口での信号光と参照光の平均光強
度が等しくない場合や,伝送路光ファイバによって生じ
る損失が等しくない場合でも,相応する補償係数を導入
することで,ラマン光増幅の利得を得ることが可能であ
る。
The reference light as described above is multiplexed with the signal light from the entrance of the transmission path fiber and transmitted, and the ratio of the average light intensities of the signal light and the reference light is obtained at the exit of the transmission path optical fiber.
It is possible to obtain information about the gain of Raman light amplification. For example, if the average light intensities of the signal light and the reference light at the entrance of the transmission line optical fiber are equal and the losses received from the transmission line optical fiber are also equal, the intensities of the signal light and the reference light at the exit of the transmission line optical fiber are equal. The ratio represents the gain of Raman optical amplification.
Even if the average light intensities of the signal light and the reference light at the entrance of the transmission line optical fiber are not equal, or even if the losses caused by the transmission line optical fiber are not equal, by introducing the corresponding compensation coefficient, Raman optical amplification It is possible to get a gain.

【0015】こうして,伝送路光ファイバの出口側のみ
で,信号光と参照光の平均光強度情報をもとにラマン光
増幅の利得を得ることが可能となり,この情報をもとに
光増幅装置の制御を行うことが可能である。とくに,ラ
マン光増幅用の励起光の導入が伝送路光ファイバの出口
側から行われていれば,この励起光の光強度を制御する
ことでラマン光増幅部の利得の制御が可能であり,ひい
ては光増幅装置全体での利得を制御することが可能であ
る。
Thus, the gain of Raman optical amplification can be obtained only on the exit side of the transmission line optical fiber based on the average light intensity information of the signal light and the reference light. Based on this information, the optical amplifier device can be obtained. Can be controlled. In particular, if the pumping light for Raman light amplification is introduced from the exit side of the transmission line optical fiber, the gain of the Raman light amplifying section can be controlled by controlling the light intensity of this pumping light. As a result, it is possible to control the gain of the entire optical amplification device.

【0016】前述の文献1の方式では,参照光にパルス
光が必要であり,かつ散乱光の経時変化情報を処理する
必要があったが,本発明ではそのような必要が無くな
る。また,文献1では参照光光源より遠い箇所で生じる
実効損失の変化に対する感度が低下してしまうが,本発
明の方式では伝送路光ファイバ全体にわたる実効損失の
影響を受けた信号光,及び参照光の光強度情報を用いる
ため,光ファイバの場所によって感度が変化することは
無い。
In the method of the above-mentioned reference 1, pulsed light is required for the reference light and it is necessary to process information on the temporal change of scattered light, but the present invention eliminates such need. Further, in Document 1, the sensitivity to changes in the effective loss that occurs at a location farther than the reference light source decreases, but in the method of the present invention, the signal light and the reference light affected by the effective loss over the entire transmission line optical fiber. Since the light intensity information of is used, the sensitivity does not change depending on the location of the optical fiber.

【0017】本発明に用いる参照光は連続発振(CW)
光でなくても良い。従って,光中継器の監視情報転送に
用いられる監視光を本発明の参照光に共用することがで
き,光伝送装置や光増幅装置の構成の複雑さを解決する
ことができる。
The reference light used in the present invention is continuous wave (CW).
It doesn't have to be light. Therefore, the monitoring light used to transfer the monitoring information of the optical repeater can be shared with the reference light of the present invention, and the complexity of the configuration of the optical transmission device and the optical amplifier can be solved.

【0018】本発明では,光強度を検出する信号光や参
照光を単一とすることも複数とすることもできる。特に
検出する信号光を複数とすれば,複数の波長における利
得を知ることができるため,例えば,平坦でないラマン
光増幅の利得スペクトル形状も考慮に入れた制御を行う
ことも可能である。とくに,ラマン光増幅の利得形状を
平坦化するために複数の励起光が導入されている場合,
複数の波長における利得情報を得ることによって,それ
ぞれの観測される利得が一定になるように励起光強度の
制御をすることが可能であり,利得の平坦化が可能とな
るため,本発明は有効である。
In the present invention, the signal light or the reference light for detecting the light intensity may be single or plural. In particular, if there are a plurality of signal lights to be detected, the gains at a plurality of wavelengths can be known. Therefore, for example, it is possible to perform control in consideration of a gain spectrum shape of Raman light amplification that is not flat. Especially when multiple pumping lights are introduced to flatten the gain shape of Raman amplification,
By obtaining the gain information at a plurality of wavelengths, it is possible to control the pumping light intensity so that each observed gain is constant, and the gain can be flattened. Therefore, the present invention is effective. Is.

【0019】また本発明では,参照光光源から出力され
る参照光の光強度を伝送路光ファイバ入口における信号
光の光強度情報によって制御することで,光増幅装置の
利得制御の精度を高めることができる。光増幅装置の利
得形状が完全には平坦とならないことや,光伝送装置の
温度依存性,経年変化などにより,伝送路光ファイバの
入口における信号光の光強度が変化する可能性があり,
これがラマン光増幅の利得観測の不確定性をもたらすこ
とになる。しかし,上記のように信号光強度に応じて参
照光の出力光強度を制御することによって,この不確定
性を解消できる。
Further, according to the present invention, the light intensity of the reference light output from the reference light source is controlled by the light intensity information of the signal light at the entrance of the transmission line optical fiber, thereby improving the accuracy of gain control of the optical amplifier. You can The optical intensity of the signal light at the entrance of the transmission line optical fiber may change due to the fact that the gain shape of the optical amplifier is not completely flat, the temperature dependence of the optical transmission device, and aging.
This leads to uncertainty in gain observation of Raman optical amplification. However, by controlling the output light intensity of the reference light according to the signal light intensity as described above, this uncertainty can be eliminated.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
を示す構成図である。この例は,本発明を適用した光中
継器の構成を示しており,主信号光(波長λs)に対し
てラマン光増幅用励起光(波長λp)と参照光(波長λ
r)が逆進する場合の例である。
1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. This example shows the configuration of an optical repeater to which the present invention is applied. Raman light amplification pumping light (wavelength λp) and reference light (wavelength λp) are used for main signal light (wavelength λs).
This is an example when r) goes backward.

【0021】光中継器110はラマン光増幅用励起光源
107を備えており,励起光は波長多重光カプラ104
−2を通じて伝送路光ファイバ111に導入される。ラ
マン光増幅された信号光は,入力光ファイバ101から
光中継器110に入力される。信号光は単一の情報信号
であっても,複数の情報信号が波長多重されていても構
わない。
The optical repeater 110 includes a pumping light source 107 for Raman light amplification, and pumping light is wavelength-multiplexed optical coupler 104.
-2 and is introduced into the transmission path optical fiber 111. The signal light amplified by Raman light is input to the optical repeater 110 from the input optical fiber 101. The signal light may be a single information signal or a plurality of information signals may be wavelength-multiplexed.

【0022】信号光の一部と参照光の一部は光カプラ1
03−1と波長多重光カプラ104−1によって分岐さ
れ,それぞれ光検出器106−1,106−2によって
検出される。なお,ここでは信号光と参照光の分岐手段
として波長多重光カプラと通常の光カプラを用いている
が,信号光と参照光を分岐できる別の分岐手段を用いて
も構わない。例えばファイバーブラッググレーティング
とサーキュレータを用いることで,参照光を分岐するこ
とも可能である。
A part of the signal light and a part of the reference light are optical couplers 1.
03-1 and the wavelength division multiplexing optical coupler 104-1, and is detected by the photodetectors 106-1 and 106-2, respectively. Although a wavelength division multiplexing optical coupler and an ordinary optical coupler are used as the branching means for the signal light and the reference light here, another branching means capable of branching the signal light and the reference light may be used. For example, the reference light can be branched by using a fiber Bragg grating and a circulator.

【0023】本発明は,この検出された信号光と参照光
の光強度によってラマン光増幅の利得を制御するもので
ある。制御回路109は信号光と参照光の光強度をもと
にラマン光増幅の利得を制御する。典型的には,この例
のように,ラマン光増幅用の励起光源107の出力光強
度を制御する。検出された信号光と参照光の光強度の比
が基準値からずれていれば,それによってラマン光増幅
用の励起光源107の出力光強度を調整し,所望の利得
値を保つのである。
The present invention controls the gain of Raman light amplification according to the detected light intensities of the signal light and the reference light. The control circuit 109 controls the gain of Raman light amplification based on the light intensities of the signal light and the reference light. Typically, as in this example, the output light intensity of the pumping light source 107 for Raman light amplification is controlled. If the ratio between the detected signal light intensity and the reference light intensity deviates from the reference value, the output light intensity of the pumping light source 107 for Raman amplification is adjusted accordingly, and the desired gain value is maintained.

【0024】光中継器110には光増幅装置105が備
わっており,伝送路光ファイバにおけるラマン光増幅と
相補的に機能して,伝送路光ファイバの損失を補償して
いる。光増幅装置105の例としては,EDFAに代表
される希土類元素添加型ファイバを用いたものや,ラマ
ン光増幅装置が考えられるが,光強度を増幅するデバイ
スであれば良い。あるいは,分布型ラマン光増幅の利得
だけで伝送路光ファイバの損失を補償できる場合には,
光増幅装置105を備える必要は無い。
The optical repeater 110 is equipped with an optical amplifier 105, which functions in a complementary manner with Raman optical amplification in the transmission line optical fiber to compensate for the loss in the transmission line optical fiber. Examples of the optical amplifying device 105 include a device using a rare earth element-doped fiber represented by EDFA and a Raman optical amplifying device, but any device that amplifies light intensity may be used. Or, if the loss of the transmission line optical fiber can be compensated only by the gain of distributed Raman optical amplification,
It is not necessary to include the optical amplification device 105.

【0025】信号光は出力光ファイバ102を通じて光
中継器110から出力されるが,出力前に参照光光源1
08から出力される参照光が波長多重光カプラ103−
2を通じて合波される。ここでは,参照光光源の出力光
強度を一定とする制御手段が明記されていないが,光強
度を一定とする制御が適用されていれば,制御の精度は
向上する。また,この例では参照光の合波に波長多重光
カプラを用いるものとしたが,合波する手段は異なるも
のでも構わない。例えば,サーキュレータとファイバー
ブラッググレーティングを用いて参照光を合波すること
も可能である。
The signal light is output from the optical repeater 110 through the output optical fiber 102, but before the output, the reference light source 1
The reference light output from 08 is the wavelength multiplexing optical coupler 103-
Combined through 2. Here, the control means for keeping the output light intensity of the reference light source constant is not specified, but if the control for keeping the light intensity constant is applied, the control accuracy is improved. In this example, the wavelength multiplexing optical coupler is used to combine the reference lights, but the combining means may be different. For example, it is possible to combine the reference light using a circulator and a fiber Bragg grating.

【0026】なお,光送信端局に本発明を適用する場合
には,参照光合波部(103−2,108)のみを設け
れば十分である。また,光受信端局に本発明を適用する
場合には,参照光合波部(103−2,108)は必要
無い。
When the present invention is applied to the optical transmission terminal station, it is sufficient to provide only the reference light multiplexing section (103-2, 108). Further, when the present invention is applied to the optical receiving terminal station, the reference light combining section (103-2, 108) is not necessary.

【0027】更に,本例の光中継器110では信号光と
参照光の分岐部(103−1)の直後にラマン光増幅用
励起光の導入部(104−2)が配置されているが,両
者の配置順序は逆転しても構わない。
Further, in the optical repeater 110 of this example, the Raman light amplification pumping light introducing section (104-2) is arranged immediately after the signal light and reference light branching section (103-1). The arrangement order of both may be reversed.

【0028】図3は本発明の第2の実施の形態である。
本例は光多中継伝送系の一部を示し,第1の光伝送装置
と第2の光伝送装置の接続例を表すものである。光多中
継伝送では,こうした光伝送系が多段に接続されてい
る。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
This example shows a part of the optical multi-repeater transmission system, and represents an example of connection between the first optical transmission device and the second optical transmission device. In optical multi-repeater transmission, such optical transmission systems are connected in multiple stages.

【0029】光中継器112は光中継器の出力部の主要
部分を示したものである。ここでは光中継器の例として
あるが,これは光送信端局装置でも同様に適用可能であ
る。同様にして,参照光の送出を行う装置一般に対し
て,本発明の適用が可能である。
The optical repeater 112 shows the main part of the output section of the optical repeater. Although an example of an optical repeater is shown here, this can be similarly applied to an optical transmission terminal station device. Similarly, the present invention can be applied to general devices for transmitting reference light.

【0030】光中継器112の出力部で,信号光(波長
λs)に参照光光源108−1から出力された参照光
(波長λr)を合波し,下流の光中継器110へと送出
する。参照光の波長が適切に選択されていれば,参照光
はラマン光増幅の利得を受けず,また,信号光と参照光
の受ける損失はほぼ同じか,または比が一定となるの
で,光中継器110で信号光と参照光の光強度を検出す
れば,ラマン光増幅の利得を検出することが可能とな
る。
At the output of the optical repeater 112, the reference light (wavelength λr) output from the reference light source 108-1 is combined with the signal light (wavelength λs) and sent to the downstream optical repeater 110. . If the wavelength of the reference light is properly selected, the reference light will not receive the gain of Raman light amplification, and the loss received by the signal light and the reference light will be approximately the same or the ratio will be constant, so that the optical repeater If the light intensity of the signal light and the reference light is detected by the device 110, the gain of Raman light amplification can be detected.

【0031】参照光の波長はラマン光増幅の利得帯域外
とすることが望ましい。例えば,波長ではなく光周波数
で考えた場合,参照光の光周波数とラマン光増幅用励起
光の光周波数との差が,3THz以下あるいは15TH
z以上とするのが良い。光中継器の監視光の波長がこの
条件を満たすならば,監視光を参照光として共用するこ
とが可能である。
It is desirable that the wavelength of the reference light is outside the gain band of Raman light amplification. For example, when considering not the wavelength but the optical frequency, the difference between the optical frequency of the reference light and the optical frequency of the pumping light for Raman light amplification is 3 THz or less or 15 TH.
It is better to have z or more. If the wavelength of the monitoring light of the optical repeater satisfies this condition, the monitoring light can be shared as the reference light.

【0032】光中継器112では,光カプラ103−2
と波長多重光カプラ104−1を用いて信号光と参照光
を光検出器106−1と106−2に導いている。検出
された光強度の情報を制御回路109が受け,これをも
とにラマン光増幅用励起光源の出力光強度を制御する。
これによってラマン光増幅の利得を一定に保つことが可
能となる。
In the optical repeater 112, the optical coupler 103-2
The signal light and the reference light are guided to the photodetectors 106-1 and 106-2 using the wavelength multiplexing optical coupler 104-1. The control circuit 109 receives information on the detected light intensity, and controls the output light intensity of the Raman light amplification pumping light source based on the information.
This makes it possible to keep the gain of Raman light amplification constant.

【0033】図4に第2の実施の形態における制御回路
109の構成例を示す。信号光の強度信号140と参照
光の強度信号141が除算回路143−1に入力され,
信号光と参照光の強度比信号が出力される。この強度比
信号が除算回路143−2に入力され,予め設定されて
ある基準電源144と大小比較される。この結果に従っ
て変換回路145がラマン光増幅用励起光源の制御信号
142を出力する。
FIG. 4 shows a configuration example of the control circuit 109 according to the second embodiment. The intensity signal 140 of the signal light and the intensity signal 141 of the reference light are input to the division circuit 143-1,
An intensity ratio signal between the signal light and the reference light is output. The intensity ratio signal is input to the division circuit 143-2 and compared with the preset reference power source 144 in magnitude. According to this result, the conversion circuit 145 outputs the Raman light amplification pumping light source control signal 142.

【0034】信号光と参照光が受ける伝送路ファイバ1
11の損失や,波長多重光カプラの損失が異なる場合に
は,その影響を考慮して基準電源144の設定値を変化
させることで補正することが可能である。なお,制御回
路109の構成は本例に限らない。例えばデジタル回路
や制御プログラムを用いた構成も可能である。
Transmission line fiber 1 for receiving the signal light and the reference light
When the loss of 11 and the loss of the wavelength division multiplexing optical coupler are different, it is possible to correct by changing the set value of the reference power supply 144 in consideration of the influence. The configuration of the control circuit 109 is not limited to this example. For example, a configuration using a digital circuit or a control program is also possible.

【0035】更に,第2の実施の形態における光中継器
110には参照光光源108−2が備わり,波長多重光
カプラ103−3を通して参照光を出力光に合波し,参
照光を信号伝送の下流側へと送出する。
Further, the optical repeater 110 according to the second embodiment is provided with a reference light source 108-2, which combines the reference light with the output light through the wavelength multiplexing optical coupler 103-3 and transmits the reference light as a signal. To the downstream side.

【0036】図5は本発明の第3の実施の形態であり,
波長多重光伝送において,互いに波長の異なる2つの信
号光(波長λs1,λs2)の光強度を光検出器106
−1,106−2で検出することによって,制御を行う
例である。波長多重光伝送においてラマン光増幅を適用
する場合には,それぞれの波長の信号光に対する利得が
一定にならない場合がある。本形態によれば,例えば2
つの信号光におけるラマン光増幅の利得の平均が所望の
値となるように,制御することが可能となる。なお,検
出する信号光の数は2つに限らず,それ以上の信号光の
光強度を制御に用いることが可能である。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention,
In the WDM optical transmission, the photodetector 106 detects the optical intensities of two signal lights (wavelengths λs1 and λs2) having different wavelengths.
This is an example in which control is performed by detecting -1, 106-2. When Raman optical amplification is applied in wavelength-multiplexed optical transmission, the gain for signal light of each wavelength may not be constant. According to this embodiment, for example, 2
It is possible to control the average gain of Raman light amplification in one signal light to a desired value. Note that the number of signal lights to be detected is not limited to two, and it is possible to use the light intensity of more signal lights for control.

【0037】図6は本発明の第4の実施の形態であり,
ラマン光増幅の励起用に2つの励起光源を用いる場合の
例である。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention,
This is an example of using two pumping light sources for pumping Raman light amplification.

【0038】波長多重光伝送においてラマン光増幅を適
用する場合には,それぞれの波長の信号光に対する利得
が一定にならない場合がある。この利得偏差の改善に
は,複数の互いに波長の異なるラマン光増幅用励起光を
用いることが有効である。この時,複数の励起光の光強
度を制御する手段として,本発明を適用することが可能
である。
When Raman optical amplification is applied in wavelength division multiplexed optical transmission, the gain for signal light of each wavelength may not be constant. To improve this gain deviation, it is effective to use a plurality of Raman light amplification pumping lights having different wavelengths. At this time, the present invention can be applied as a means for controlling the light intensity of a plurality of excitation lights.

【0039】互いに波長の異なるラマン光増幅用励起光
は,励起光光源107−1,107−2(波長λp1,
λp2)から出力され,伝送路ファイバ111に導入さ
れる。光検出器106−1,106−2で検出される2
つの信号光は互いに異なる波長(波長λs1,λs2)
を持つように選択する。波長λp1の励起光によって2
つの信号光に生じる利得は異なるが,その比は一定とな
る。波長λp2の励起光に対しても同様である。従っ
て,2つの信号光に生じている利得が観測できれば,信
号光の受けている利得を波長λp1の励起光による利得
と波長λp2の励起光による利得とに分割することが可
能となる。この情報をもとに励起光光源107−1,1
07−2の出力光強度を制御することで,ラマン光増幅
の利得を安定化することができる。なお,励起光光源の
数は2つに限らず,それ以上の励起光光源の制御にも本
発明は有効である。
The Raman light amplification pumping lights having different wavelengths are pumping light sources 107-1 and 107-2 (wavelengths λp1,
It is output from λp2) and is introduced into the transmission line fiber 111. 2 detected by photodetectors 106-1 and 106-2
The two signal lights have different wavelengths (wavelengths λs1, λs2)
Choose to have. 2 by the excitation light of wavelength λp1
The gains generated in the two signal lights are different, but the ratio is constant. The same applies to the excitation light having the wavelength λp2. Therefore, if the gains generated in the two signal lights can be observed, the gain received by the signal lights can be divided into a gain due to the pump light of wavelength λp1 and a gain due to the pump light of wavelength λp2. Based on this information, the excitation light sources 107-1, 1
By controlling the output light intensity of 07-2, the gain of Raman light amplification can be stabilized. The number of pumping light sources is not limited to two, and the present invention is effective for controlling more pumping light sources.

【0040】図7は本発明の第5の実施の形態であり,
光増幅装置の利得の制御手段として光中継器110に内
蔵されている光増幅装置105の利得を制御する例であ
る。図1と異なるのは,制御回路109によって制御さ
れる対象が,ラマン光増幅用励起光源107から光増幅
装置105になっていることのみである。このように,
ラマン光増幅とは別の光強度を制御する手段によって,
光増幅器全体としての利得を制御することが可能であ
る。
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention,
This is an example of controlling the gain of the optical amplifying device 105 incorporated in the optical repeater 110 as the gain controlling means of the optical amplifying device. The only difference from FIG. 1 is that the target controlled by the control circuit 109 is the Raman light amplification pumping light source 107 to the optical amplification device 105. in this way,
By means of controlling the light intensity other than Raman light amplification,
It is possible to control the gain of the entire optical amplifier.

【0041】図8は本発明の第6の実施の形態である。
光増幅装置の利得の制御手段として光中継器110に内
蔵されている可変光減衰器114の利得を制御する例で
ある。このように光増幅器の利得を,可変光減衰器によ
って制御することもできる。
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention.
This is an example of controlling the gain of the variable optical attenuator 114 built in the optical repeater 110 as the gain control means of the optical amplifier. In this way, the gain of the optical amplifier can be controlled by the variable optical attenuator.

【0042】図9は本発明の第7の実施の形態であり,
参照光光源の光強度を信号光の光中継器からの出力光強
度で制御する例である。光中継器出力部において信号光
(波長λs)の一部を光カプラ103−3で分岐し,光
検出器106−3で光強度を検出する。参照光光源の出
力の一部を光カプラ103−4で分岐し,光検出器10
6−4で光強度を検出する。信号光と参照光の光強度情
報をもとに制御回路113を通じて,参照光光源の出力
光強度を制御する。光中継器,あるいは光増幅器からの
出力信号光強度が一定でない場合には,制御回路109
で認識するラマン光増幅の利得も安定せず,ひいては伝
送特性の不安定を引き起こす場合がある。しかし,本形
態をとれば信号光と参照光の光強度の関係を一定に保つ
ことができるため,制御回路109でラマン光増幅の利
得を安定して得ることが可能となる。つまりラマン光増
幅の利得制御の安定化につながる。
FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention,
In this example, the light intensity of the reference light source is controlled by the output light intensity of the signal light from the optical repeater. At the output of the optical repeater, part of the signal light (wavelength λs) is branched by the optical coupler 103-3, and the light intensity is detected by the photodetector 106-3. A part of the output of the reference light source is branched by the optical coupler 103-4, and the photodetector 10
The light intensity is detected at 6-4. The control circuit 113 controls the output light intensity of the reference light source based on the light intensity information of the signal light and the reference light. When the output signal light intensity from the optical repeater or the optical amplifier is not constant, the control circuit 109
The gain of Raman optical amplification recognized in Section 1 is not stable, which may cause unstable transmission characteristics. However, according to the present embodiment, the relationship between the light intensities of the signal light and the reference light can be kept constant, so that the control circuit 109 can stably obtain the gain of Raman light amplification. That is, it leads to stabilization of gain control of Raman optical amplification.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の実施例によれば,分布型ラマン
光増幅器の利得を制御することが可能となり,利得の安
定した光増幅装置を提供することができる。さらに,本
発明の実施例の光増幅装置を用いることにより,伝送特
性の良好な光伝送システムを提供することができる。
According to the embodiments of the present invention, it is possible to control the gain of the distributed Raman optical amplifier, and it is possible to provide an optical amplifying device having a stable gain. Furthermore, by using the optical amplifier of the embodiment of the present invention, it is possible to provide an optical transmission system having good transmission characteristics.

【0044】また,励起光光源を複数備えたラマン光増
幅装置に対して,利得の安定化を可能とすることができ
る。
Further, it is possible to stabilize the gain for the Raman light amplifying device provided with a plurality of pumping light sources.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の光中継伝送系を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional optical repeater transmission system.

【図3】本発明の第2の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】制御回路の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a control circuit.

【図5】本発明の第3の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第7の実施の形態を示す構成図であ
る。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図10】ラマン光増幅の利得スペクトルを示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a gain spectrum of Raman light amplification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 入力光ファイバ 102 出力光ファイバ 103 光カプラ 104 波長多重光カプラ 105 光増幅装置 106 光検出器 107 ラマン光増幅用励起光源 108 参照光光源 109 制御回路 110 光中継器 111 伝送路光ファイバ 112 光中継器の出力部 113 制御回路 114 可変光減衰器 120 光送信器 121 光合波器 122 光増幅装置 123 光伝送端局装置 124 伝送路光ファイバ 125 光中継器 126 光分波器 127 光受信器 140 信号光強度信号 141 参照光強度信号 142 ラマン光増幅用励起光源制御信号 143 除算回路 144 基準電源 145 変換回路。 101 Input optical fiber 102 output optical fiber 103 Optical coupler 104 WDM optical coupler 105 Optical amplifier 106 photo detector 107 Pumping light source for Raman amplification 108 Reference light source 109 control circuit 110 Optical repeater 111 Transmission line optical fiber 112 Output part of optical repeater 113 control circuit 114 Variable optical attenuator 120 optical transmitter 121 Optical multiplexer 122 Optical amplifier 123 Optical Transmission Terminal Equipment 124 Transmission line optical fiber 125 optical repeater 126 Optical demultiplexer 127 Optical receiver 140 signal light intensity signal 141 Reference light intensity signal 142 Pumping Light Source Control Signal for Raman Light Amplification 143 division circuit 144 Reference power supply 145 conversion circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 3/30 H01S 3/30 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01S 3/30 H01S 3/30 Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ラマン光増幅媒体となる伝送路光ファイバ
の入口又は出口において少なくとも一つの励起光を信号
光と合波することで光ファイバ中を伝播する少なくとも
一つの信号光をラマン光増幅するラマン光増幅部を有
し,かつ,少なくとも一つの前記励起光との光周波数の
差が15THz以上または3THz以下となる少なくと
も一つの参照光を前記光ファイバ入口で合波し,前記光
ファイバ出口で前記信号光の一部と前記参照光の一部ま
たは全部とを分波し,分波された前記信号光と前記参照
光との平均光強度の比に基づいて光増幅器全体の利得を
制御することを特徴とする光増幅装置。
1. A Raman optical amplification of at least one signal light propagating in an optical fiber by multiplexing at least one pumping light with a signal light at an entrance or an exit of a transmission line optical fiber which serves as a Raman optical amplification medium. At least one reference light having a Raman optical amplifier and having an optical frequency difference from at least one of the pumping lights of 15 THz or more or 3 THz or less is multiplexed at the optical fiber inlet, and at the optical fiber outlet. A part of the signal light and a part or all of the reference light are demultiplexed, and the gain of the entire optical amplifier is controlled based on the ratio of the average light intensity of the demultiplexed signal light and the reference light. An optical amplification device characterized by the above.
【請求項2】前記参照光が,制御信号等の信号転送に用
いられることを特徴とする請求項1に記載の光増幅装
置。
2. The optical amplifying device according to claim 1, wherein the reference light is used for signal transfer of a control signal or the like.
【請求項3】分波された信号光と参照光の平均光強度の
比を一定値に制御することを特徴とする,請求項1記載
の光増幅装置。
3. The optical amplifying device according to claim 1, wherein the ratio of the average light intensity of the demultiplexed signal light and the reference light is controlled to a constant value.
【請求項4】分波された信号光と参照光の平均光強度の
比を一定値に制御することを特徴とする請求項2に記載
の光増幅装置。
4. The optical amplifying device according to claim 2, wherein the ratio of the average light intensity of the demultiplexed signal light to the reference light is controlled to a constant value.
【請求項5】前記の光増幅利得の制御が,前記励起光の
光強度を制御することで為されることを特徴とする請求
項1に記載の光増幅装置。
5. The optical amplifying device according to claim 1, wherein the control of the optical amplification gain is performed by controlling the light intensity of the pumping light.
【請求項6】前記光増幅装置が少なくとも一つの別異の
第2の光増幅部を有し,前記の光増幅利得の制御が第2
の光増幅部の利得を制御することにより為されることを
特徴とする請求項1に記載の光増幅装置。
6. The optical amplifying device has at least one different second optical amplifying section, and the control of the optical amplifying gain is performed by the second optical amplifying section.
The optical amplifying device according to claim 1, wherein the optical amplifying unit is provided by controlling the gain of the optical amplifying unit.
【請求項7】前記の第2の光増幅部が希土類元素添加型
光ファイバによって構成されることを特徴とする請求項
6に記載の光増幅装置。
7. The optical amplifying device according to claim 6, wherein the second optical amplifying section is composed of a rare earth element-doped optical fiber.
【請求項8】前記光増幅装置が少なくとも一つの光減衰
部を有し,前記の光増幅利得の制御が光減衰部の減衰量
を制御することによって為されることを特徴とする請求
項1に記載の光増幅装置。
8. The optical amplifying device has at least one optical attenuator, and the control of the optical amplification gain is performed by controlling an attenuation amount of the optical attenuator. The optical amplification device according to.
【請求項9】前記光増幅装置が備える参照光の光強度
が,伝送路光ファイバ入口における信号光の光強度の情
報をもとに制御されることを特徴とする請求項1に記載
の光増幅装置。
9. The light according to claim 1, wherein the light intensity of the reference light included in the optical amplifying device is controlled based on the information of the light intensity of the signal light at the entrance of the transmission line optical fiber. Amplification device.
JP2002103338A 2002-04-05 2002-04-05 Optical amplifier Pending JP2003298162A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002103338A JP2003298162A (en) 2002-04-05 2002-04-05 Optical amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002103338A JP2003298162A (en) 2002-04-05 2002-04-05 Optical amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003298162A true JP2003298162A (en) 2003-10-17

Family

ID=29389232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002103338A Pending JP2003298162A (en) 2002-04-05 2002-04-05 Optical amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003298162A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182679A (en) * 2006-12-27 2008-08-07 Fujitsu Ltd Distributed Raman amplifier and WDM optical transmission system
JP2009186615A (en) * 2008-02-04 2009-08-20 Fujitsu Ltd Raman amplification apparatus, distributed Raman amplification system, and startup method thereof
JP2009290570A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical amplification transmission system and gain measuring method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182679A (en) * 2006-12-27 2008-08-07 Fujitsu Ltd Distributed Raman amplifier and WDM optical transmission system
JP2009186615A (en) * 2008-02-04 2009-08-20 Fujitsu Ltd Raman amplification apparatus, distributed Raman amplification system, and startup method thereof
JP2009290570A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical amplification transmission system and gain measuring method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6462861B2 (en) Optical amplifying apparatus and optical communication system
US6865016B2 (en) Controller which controls a variable optical attenuator to control the power level of a wavelength-multiplexed optical signal when the number of channels are varied
JP4393741B2 (en) Optical amplifier using Raman amplification and control method thereof
US7394589B2 (en) Optical amplifier for wide band Raman amplification of wavelength division multiplexed (WDM) signal lights
US6292289B1 (en) Method, device, and system for transmitting a supervisory optical signal
US6288836B1 (en) Optical amplifier and optical communication system having the optical amplifier
US6111688A (en) Optical amplifier and system including the same
CN101431375B (en) Optical amplifier and a method of controlling the optical amplifier
US6775055B2 (en) Raman amplifier
JP4626918B2 (en) Raman optical repeater
EP0910139A2 (en) Optical amplifier and optical transmission system including the optical amplifier
US6373625B1 (en) Method, apparatus, and system for optical amplification
JPH08278523A (en) Optical amplifier
JPH09153865A (en) Optical amplifier and optical communication system including the optical amplifier
US7038841B2 (en) Fiber amplifier and control method thereof
US20020145796A1 (en) Band-expanding method for optical amplifiers and optical transmission apparatus
JPH07221712A (en) Adjusted optical amplifier
US20050036790A1 (en) Method and system for optical fiber transmission using Raman amplification
JP2003298162A (en) Optical amplifier
JP3482962B2 (en) Optical amplifier and optical transmission system using the same
CN101232332A (en) Optical transmission system and signal spectrum correction method
US6906854B1 (en) System and method for controlling noise in raman amplifiers