JP2003057692A - Raman amplifier, method for controlling raman amplifier and optical communication system - Google Patents
Raman amplifier, method for controlling raman amplifier and optical communication systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ラマン散乱効果
を利用して複数信号チャネルの信号光をラマン増幅する
ラマン増幅器、このラマン増幅器の制御方法、及びこの
ラマン増幅器を含む光通信システムに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Raman amplifier which Raman-amplifies signal lights of a plurality of signal channels by utilizing Raman scattering effect, a control method of the Raman amplifier, and an optical communication system including the Raman amplifier. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信システムの情報伝送能力向上を目
的として信号光の波長分割多重(WDM:Wavelength Divisi
on Multiplexing)伝送が広く普及し、このような光通信
システムでは、伝送途中で該信号光直接増幅する光増幅
器が利用される。ここで、光増幅器は増幅が広い波長範
囲(光周波数範囲)で得られることと、該波長範囲(光
周波数範囲)における増幅された信号光のパワースペク
トルが平坦になることが重要である。光増幅器として
は、希土類元素添加光ファイバ増幅器、ラマン増幅器な
どの光ファイバ増幅器が一般的である。2. Description of the Related Art Wavelength division multiplexing (WDM) of signal light is used for the purpose of improving the information transmission capability of an optical communication system.
on Multiplexing) transmission has spread widely, and in such an optical communication system, an optical amplifier that directly amplifies the signal light is used during transmission. Here, it is important that the optical amplifier obtains amplification in a wide wavelength range (optical frequency range) and that the power spectrum of the amplified signal light in the wavelength range (optical frequency range) becomes flat. As the optical amplifier, an optical fiber amplifier such as a rare earth element-doped optical fiber amplifier or a Raman amplifier is generally used.
【0003】光ファイバ増幅器の一方のタイプである希
土類元素添加光ファイバ増幅器は、例えばエルビウム元
素が添加されたエルビウム元素添加光ファイバ増幅器が
一般的である。エルビウム元素添加光ファイバ増幅器で
は、980nm波長帯(光周波数に換算すると、30
6.1THz帯に相当)または1480nm波長帯(光
周波数202.7THz帯に相当)などの励起チャネル
を有する励起光をエルビウム元素が添加された光ファイ
バに入射させることで該エルビウム添加光ファイバ中に
反転分布状態を発生させる。この反転分布状態が発生し
ているエルビウム添加光ファイバへ1550nm波長帯
(光周波数193.5THz帯に相当)の信号光が入射
されることにより、該信号光が増幅される。このような
希土類元素添加光ファイバ増幅器の増幅帯域は、光ファ
イバに添加された希土類元素の種類によって決定され
る。例えばエルビウム添加光ファイバ増幅器の場合、増
幅された信号光のパワーバラツキ(パワースペクトルの
平坦度)が1dB以内となる波長範囲は、1540nm
(194.8THz)〜1560nm(192.3TH
z)であり、さらにパワースペクトルの平坦度を補正す
る等化フィルタなどが適用されることで、該波長範囲は
1530nm(196.1THz)〜1560nm(1
92.3THz)とすることができた。A rare earth element-doped optical fiber amplifier, which is one type of optical fiber amplifier, is generally an erbium element-doped optical fiber amplifier in which, for example, erbium element is added. In the erbium element-doped optical fiber amplifier, the wavelength band of 980 nm (converted to optical frequency is 30
By introducing pumping light having a pumping channel such as a 6.1 THz band) or a 1480 nm wavelength band (corresponding to an optical frequency of 202.7 THz band) into an erbium-doped optical fiber. Inversion distribution is generated. When the signal light in the 1550 nm wavelength band (corresponding to the optical frequency of 193.5 THz band) is incident on the erbium-doped optical fiber in which the population inversion state is generated, the signal light is amplified. The amplification band of such a rare earth element-doped optical fiber amplifier is determined by the type of rare earth element added to the optical fiber. For example, in the case of an erbium-doped optical fiber amplifier, the wavelength range in which the power variation (flatness of power spectrum) of the amplified signal light is within 1 dB is 1540 nm.
(194.8 THz) to 1560 nm (192.3 TH
z) and by applying an equalization filter or the like for correcting the flatness of the power spectrum, the wavelength range is 1530 nm (196.1 THz) to 1560 nm (1
92.3 THz).
【0004】しかし、近年の逼迫した光通信システムの
情報伝送能力向上の要求に対して、その能力向上を目的
とした波長分割多重伝送における、信号光の高密度な多
重化は限界に近づきつつある。このため、光通信システ
ムの情報伝送能力の更なる向上に対しては、増幅された
信号光のパワースペクトルが平坦になる増幅波長帯域
(光周波数帯域)を拡大することが必要となってきた。However, in response to the recent demand for improved information transmission capability of optical communication systems, high-density multiplexing of signal light in wavelength division multiplexing transmission for the purpose of improving the capability is approaching its limit. . Therefore, in order to further improve the information transmission capability of the optical communication system, it has become necessary to expand the amplification wavelength band (optical frequency band) in which the power spectrum of the amplified signal light becomes flat.
【0005】光ファイバ増幅器の他方のタイプであるラ
マン増幅器は、信号光が伝搬する伝送路の少なくとも一
部を構成し、該信号光をラマン増幅する光ファイバに、
例えば1400nm波長帯(光周波数214.3THz
帯に相当)のそれぞれ中心波長を有する複数励起チャネ
ルの励起光を供給することで、該励起光の波長(光周波
数)よりも100nm長波長側(13THz低光周波数
側)となる波長帯域(光周波数帯域)に増幅ピークが得
られるラマン散乱効果を利用している。A Raman amplifier, which is the other type of optical fiber amplifier, constitutes at least a part of a transmission path through which signal light propagates, and is an optical fiber that Raman-amplifies the signal light.
For example, 1400 nm wavelength band (optical frequency 214.3 THz
By supplying pumping light of a plurality of pumping channels each having a central wavelength of (corresponding to a band), a wavelength band (light) which is 100 nm longer wavelength side (13 THz low optical frequency side) than the wavelength (optical frequency) of the pumping light. The Raman scattering effect is used to obtain an amplification peak in the frequency band.
【0006】ラマン増幅器は、例えば励起光源としてエ
ルビウム添加光ファイバ増幅器に一般的に用いられる1
400nm波長帯(光周波数214.3THz帯に相
当)の励起光源が利用された場合、1500nm波長帯
(光周波数200.0THz帯に相当)の信号光をラマ
ン増幅することができる。そして、このラマン増幅器
は、複数の異なる波長(光周波数)の励起チャネルの励
起光を適宜用いれば、ラマン増幅後のラマン増幅信号光
のパワースペクトルが平坦になる波長帯域(光周波数帯
域)は、エルビウム添加光ファイバ増幅器に比べて大幅
に拡大させることが可能である。特開2000−984
33号公報には、異なる波長(光周波数)の励起チャネ
ルの励起光を発生する励起光発生部と、各励起チャネル
の励起光を合波するためのWDMカプラと、光増幅器の
出力光(ラマン増幅された信号光)を検出し、その結果
に基づいて励起光発生部を制御する光出力パワー制御部
を備えている。増幅出力等化フィルタを必要としない程
度に増幅の波長依存性を小さくするために励起光の中心
波長の間隔は6nm以上35nm以下としている。Raman amplifiers are commonly used in erbium-doped optical fiber amplifiers, for example, as pumping light sources.
When an excitation light source in the 400 nm wavelength band (corresponding to the optical frequency 214.3 THz band) is used, signal light in the 1500 nm wavelength band (corresponding to the optical frequency 200.0 THz band) can be Raman-amplified. Then, this Raman amplifier has a wavelength band (optical frequency band) in which the power spectrum of the Raman amplified signal light after Raman amplification becomes flat, if pumping light of a plurality of pumping channels of different wavelengths (optical frequencies) is appropriately used, It can be greatly expanded compared to erbium-doped optical fiber amplifiers. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-984
No. 33 publication discloses a pumping light generator for generating pumping light of pumping channels of different wavelengths (optical frequencies), a WDM coupler for multiplexing pumping light of each pumping channel, and output light of an optical amplifier (Raman). The optical output power control unit is provided for detecting the amplified signal light and controlling the pumping light generation unit based on the result. In order to reduce the wavelength dependence of the amplification to the extent that the amplification output equalization filter is not required, the interval between the central wavelengths of the excitation light is set to 6 nm or more and 35 nm or less.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、従来のラ
マン増幅器について詳細に検討した結果、以下のような
課題を発見した。すなわち、光増幅器の出力(光パワ
ー)の波長依存性を平坦化するため、従来のラマン増幅
器は、励起光の各励起チャネル中心波長に約100nm
加えた波長の出力光をモニタして、それら出力光のパワ
ーを揃えるように各励起チャネルの励起光のパワーを制
御している。しかしながら、信号光が波長方向(光周波
数方向)に多重化された場合、互いに異なる中心波長
(中心光周波数)の信号チャネル間におけるラマン増幅
時の干渉により、ラマン増幅された多重化信号光である
ラマン増幅信号光のパワースペクトルの平坦化に対して
は不十分であった。このため、光通信システムの伝送能
力の向上への対応が困難であった。DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of detailed examination of the conventional Raman amplifier, the inventors have found the following problems. That is, in order to flatten the wavelength dependence of the output (optical power) of the optical amplifier, the conventional Raman amplifier uses about 100 nm at the center wavelength of each pumping channel of pumping light.
The output light of the added wavelength is monitored, and the power of the pumping light of each pumping channel is controlled so that the power of the output light is made uniform. However, when the signal light is multiplexed in the wavelength direction (optical frequency direction), it is Raman-amplified multiplexed signal light due to interference during Raman amplification between signal channels having different center wavelengths (center optical frequencies). It was insufficient for flattening the power spectrum of the Raman amplified signal light. Therefore, it has been difficult to cope with the improvement of the transmission capacity of the optical communication system.
【0008】この発明は上述のような課題を解決するた
めになされたものであり、互いに中心光周波数の異なる
複数信号チャネルを含む多重化された信号光をラマン増
幅する場合であっても、互いに中心光周波数の異なる複
数励起チャネルを含む励起光によってラマン増幅された
ラマン増幅信号光のパワースペクトルが、波長方向(光
周波数方向)に対して平坦になるラマン増幅器、このラ
マン増幅器の制御方法、及びこのラマン増幅器を含む光
通信システムを提供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even in the case of Raman-amplifying multiplexed signal lights including a plurality of signal channels having different central optical frequencies, they are mutually amplified. Raman amplifier in which the power spectrum of Raman-amplified signal light Raman-amplified by pumping light including a plurality of pumping channels having different center optical frequencies is flat in the wavelength direction (optical frequency direction), a control method of the Raman amplifier, and An object is to provide an optical communication system including this Raman amplifier.
【0009】なお、この明細書では、適宜、光の波長に
換えて光周波数によって表記する。光の波長と光周波数
の換算式は、νλ=cである。ここで、νは光周波数
(Hz)、λは波長(m)、cは光速度であって3×1
08(m/s)となる。In this specification, the optical frequency is used in place of the wavelength of light. The conversion formula for the wavelength of light and the optical frequency is νλ = c. Where ν is the optical frequency (Hz), λ is the wavelength (m), and c is the speed of light, which is 3 × 1.
It becomes 0 8 (m / s).
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、この発明に係るラマン増幅器は、ラマン増幅用光フ
ァイバと、励起光供給部と、フィードバック部とを備え
る。上記ラマン増幅用光ファイバは、互いに中心光周波
数の異なる複数信号チャネルの信号光をラマン増幅する
ための光ファイバを含む。上記励起光供給部は、互いに
中心光周波数の異なるN(2以上の整数)個の励起チャ
ネルの励起光を上記光ファイバに供給する。上記フィー
ドバック部は、励起光が供給されることにより光ファイ
バ内においてラマン増幅されたラマン増幅信号光の一部
を検出し、その検出結果に基づいて該ラマン増幅信号光
のパワースペクトルが、光周波数方向に対して実質的に
平坦なるよう上記励起光供給部を制御する。In order to achieve the above object, a Raman amplifier according to the present invention comprises an optical fiber for Raman amplification, a pumping light supply section, and a feedback section. The Raman amplification optical fiber includes an optical fiber for Raman amplifying signal lights of a plurality of signal channels having different center optical frequencies. The pumping light supply section supplies pumping lights of N (integer of 2 or more) pumping channels having different center optical frequencies to the optical fiber. The feedback unit detects a part of the Raman amplified signal light that has been Raman-amplified in the optical fiber by supplying the pumping light, and the power spectrum of the Raman amplified signal light based on the detection result is the optical frequency. The excitation light supply unit is controlled so as to be substantially flat with respect to the direction.
【0011】特に、上記フィードバック部は、ラマン増
幅信号光のパワースペクトル平坦化を実現するため、検
出されたラマン増幅信号光を励起光の励起チャネルそれ
ぞれの中心光周波数から13.5〜15.7THzの光
周波数シフト分だけ小さい光周波数となるラマン増幅ピ
ークを1つ含むよう規定されたN個の光周波数範囲に区
分し、該区分されたN個の光周波数範囲それぞれにおけ
るラマン増幅信号光のパワーバラツキが2dB以下、好
ましくは1dB以下になるよう上記励起光供給部を制御
する。この明細書において、ラマン増幅信号光のパワー
バラツキは、ラマン増幅帯域におけるラマン増幅信号光
の最大パワーと最小パワーの差で与えられ、該ラマン増
幅信号光のパワースペクトルの平坦度を意味する。In particular, in order to realize the flattening of the power spectrum of the Raman amplified signal light, the above-mentioned feedback unit outputs the detected Raman amplified signal light from the center optical frequency of each pumping channel of the pumping light from 13.5-15.7 THz. Is divided into N optical frequency ranges defined so as to include one Raman amplification peak having an optical frequency smaller by the optical frequency shift of, and the power of the Raman amplified signal light in each of the N divided optical frequency ranges. The excitation light supply unit is controlled so that the variation is 2 dB or less, preferably 1 dB or less. In this specification, the power variation of the Raman amplified signal light is given by the difference between the maximum power and the minimum power of the Raman amplified signal light in the Raman amplification band, and means the flatness of the power spectrum of the Raman amplified signal light.
【0012】上記フィードバック部は、検出されたラマ
ン増幅信号光を励起光の励起チャネル数と同数の光周波
数範囲に区分し、該区分された光周波数範囲それぞれに
含まれるラマン増幅信号光のパワー平均値バラツキが2
dB以下、好ましくは1dB以下になるよう上記励起光
供給部を制御してもよい。The feedback section divides the detected Raman amplified signal light into the same number of optical frequency ranges as the number of pumping channels of the pumping light, and averages the power of the Raman amplified signal light contained in each of the divided optical frequency ranges. Value variation is 2
The pumping light supply unit may be controlled to be not more than dB, preferably not more than 1 dB.
【0013】当該ラマン増幅器によれば、光周波数方向
に多重化された複数信号チャネルを含む信号光をラマン
増幅する場合にであっても、ラマン増幅信号光のパワー
スペクトルの平坦化を容易に実現できる。According to the Raman amplifier, even if the signal light including a plurality of signal channels multiplexed in the optical frequency direction is Raman amplified, the power spectrum of the Raman amplified signal light can be easily flattened. it can.
【0014】なお、上記フィードバック部によるN個の
光周波数範囲の区分は、上記整数N=2のときと、上記
整数Nが3以上のときに分けて、以下のように設定する
こともできる。The division of the N optical frequency ranges by the feedback section can be set as follows, separately for the case where the integer N = 2 and when the integer N is 3 or more.
【0015】すなわち、上記前記整数N=2のとき、フ
ィードバック部がラマン増幅信号光を検出する際に区分
するN個の光周波数範囲のうち第1番目の光周波数範囲
は、N個の励起チャネルのうち大きい方の第1中心光周
波数と小さい方の第2中心光周波数との中間光周波数か
ら約15THz(光周波数シフト)小さい光周波数を下
限とする一方、該第1中心光周波数と該中間周波数との
差だけ該第1中心光周波数よりも大きい光周波数から約
15THz小さい光周波数を上限とする範囲に設定され
る。さらに、フィードバック部がラマン増幅信号光を検
出する際に区分するN個の光周波数範囲のうち第2番目
の光周波数範囲は、第1中心光周波数と第2中心光周波
数との中間光周波数から約15THz小さい光周波数を
上限とする一方、該第2中心光周波数と該中間周波数と
の差だけ該第2中心光周波数よりも小さい光周波数から
約15THzさらに小さい光周波数を下限とする範囲に
設定されるのが好ましい。That is, when the integer N = 2, the first optical frequency range among the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the N excitation channels. Of the intermediate optical frequency between the larger first central optical frequency and the smaller second central optical frequency, the lower limit is an optical frequency about 15 THz (optical frequency shift) smaller, while the first central optical frequency and the intermediate optical frequency are intermediate. The upper limit is set to an optical frequency that is about 15 THz lower than the optical frequency that is higher than the first central optical frequency by the difference from the frequency. Further, the second optical frequency range among the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the intermediate optical frequency between the first central optical frequency and the second central optical frequency. An optical frequency lower by about 15 THz is set as an upper limit, while an optical frequency smaller than the second central optical frequency by the difference between the second central optical frequency and the intermediate frequency is set as a lower limit by an optical frequency lower by about 15 THz. Preferably.
【0016】さらに、上記整数Nが3以上であって、励
起光におけるN個の励起チャネルのうち最も中心光周波
数の大きい励起チャネルを第1励起チャネルとし、中心
光周波数の大きい方から第n(2以上の整数)番目の中
心光周波数の励起チャネルを第n励起チャネルとし、そ
して、最も中心光周波数の小さい励起チャネルを第N励
起チャネルとするとき、フィードバック部がラマン増幅
信号光を検出する際に区分するN個の光周波数範囲のう
ち第1番目、第n(2以上(N−1)以下の整数)番
目、そして第N番目の光周波数範囲は、それぞれ以下の
範囲に設定されるのが好ましい。すなわち、第1番目の
光周波数範囲は、第1励起チャネルの中心光周波数と第
2励起チャネルの中心光周波数との中間光周波数から約
15THz(光周波数シフト)小さい光周波数を下限と
する一方、該第1励起チャネルの中心光周波数と該中間
周波数との差だけ該第1励起チャネルの中心光周波数よ
りも大きい光周波数から約15THz小さい光周波数を
上限とする範囲に設定される。第n番目の光周波数範囲
は、第n励起チャネルの中心光周波数と第(n+1)励
起チャネルの中心光周波数との中間光周波数から約15
THz小さい光周波数を下限とする一方、該第n励起チ
ャネルの中心光周波数と第(n−1)励起チャネルの中
心光周波数との中間光周波数から約15THz小さい光
周波数を上限とする範囲に設定される。そして、第N番
目の光周波数範囲は、第N励起チャネルの中心光周波数
と第(N−1)励起チャネルの中心光周波数との中間光
周波数から約15THz小さい光周波数を上限とする一
方、該第N励起チャネルの中心光周波数と該中間周波数
との差だけ該第N励起チャネルの中心光周波数よりも小
さい光周波数から約15THzさらに小さい光周波数を
下限とする範囲に設定される。Further, the above-mentioned integer N is 3 or more, and the pumping channel having the largest center optical frequency among the N pumping channels in the pumping light is defined as the first pumping channel, and the nth ( (Integer of 2 or more) When the pumping channel having the center optical frequency is the nth pumping channel and the pumping channel having the smallest center optical frequency is the Nth pumping channel, the feedback unit detects the Raman amplified signal light. The first, the n-th (integer of 2 or more (N-1) or less), and the N-th optical frequency ranges of the N optical frequency ranges divided into are respectively set to the following ranges. Is preferred. That is, the first optical frequency range has a lower limit of an optical frequency that is about 15 THz (optical frequency shift) smaller than the intermediate optical frequency between the center optical frequency of the first excitation channel and the center optical frequency of the second excitation channel, The upper limit of the optical frequency is about 15 THz lower than the optical frequency higher than the central optical frequency of the first excitation channel by the difference between the central optical frequency of the first excitation channel and the intermediate frequency. The nth optical frequency range is about 15 from the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the nth excitation channel and the central optical frequency of the (n + 1) th excitation channel.
The lower limit is an optical frequency lower than THz, and the upper limit is an optical frequency lower than about 15 THz from an intermediate optical frequency between the center optical frequency of the nth excitation channel and the center optical frequency of the (n-1) th excitation channel. To be done. The upper limit of the Nth optical frequency range is an optical frequency that is about 15 THz smaller than the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the Nth excitation channel and the central optical frequency of the (N-1) th excitation channel. The lower limit is set to an optical frequency lower than the central optical frequency of the Nth excitation channel by a difference between the central optical frequency of the Nth excitation channel and the intermediate frequency, and an optical frequency lower than about 15 THz.
【0017】上述のようにN個の光周波数範囲が、それ
ぞれ励起チャネルに対応したラマン増幅ピークを含む光
周波数範囲として設定されるので、各励起チャネルの中
心光周波数や励起チャネル数が変動してもラマン増幅信
号光のパワースペクトル平坦性が安定的に制御される。
具体的に、各励起チャネルの中心光周波数が変動するケ
ースには、励起チャネルのうちいずれかの励起チャネル
の励起光パワーが低下するケースが含まれる。この場
合、上記フィードバック部は、励起光をモニタする光検
出部と、該励起光を供給する励起光光源を制御する制御
部を備えるのが好ましい。上記光検出部は、ラマン増幅
信号光のパワーとともに励起チャネルの各中心光周波数
における励起光パワーをモニタする。上記制御部は、該
光検出部の検出結果に基づいて、ラマン増幅信号光を該
励起チャネルと同数の光周波数範囲に区分する際、該光
周波数範囲それぞれの境界を示す光周波数を決定する。
特に、上記制御部は、光検出部がラマン増幅に実効的に
寄与しない程度の微弱なパワーの励起チャネルの発生を
検出したとき、該微弱パワーの励起チャネルを除いた残
りの励起チャネルを利用して、光周波数範囲それぞれの
境界を示す光周波数を変更する。一方、励起チャネル数
の増加が検出されたとき、すなわち、光検出部がラマン
増幅に実効的に寄与し得る程度の強力なパワーの励起チ
ャネルの発生を検出したとき、上記制御部は、該強力パ
ワーの励起チャネルを含む全励起チャネルを利用して、
光周波数範囲それぞれの境界を示す光周波数を変更す
る。なお、上記光検出部は、複数信号チャネルの前記ラ
マン増幅信号光と複数励起チャネルの前記励起光が多重
化された多重化モニタ光を検出するオプティカルパフォ
ーマンスモニタを含むのが好ましい。As described above, since the N optical frequency ranges are set as the optical frequency ranges including the Raman amplification peaks corresponding to the respective pumping channels, the central optical frequency of each pumping channel and the number of pumping channels vary. Also, the power spectrum flatness of the Raman amplified signal light is stably controlled.
Specifically, the case where the center optical frequency of each pumping channel fluctuates includes the case where the pumping light power of one of the pumping channels decreases. In this case, it is preferable that the feedback unit includes a light detection unit that monitors the excitation light and a control unit that controls the excitation light source that supplies the excitation light. The photodetector monitors the power of the Raman amplified signal light and the pump light power at each center optical frequency of the pump channel. When the Raman amplified signal light is divided into the same number of optical frequency ranges as the excitation channels, the control section determines the optical frequency indicating the boundary of each optical frequency range based on the detection result of the light detection section.
In particular, when the photodetector detects the occurrence of an excitation channel with a weak power to the extent that the photodetector does not effectively contribute to Raman amplification, it uses the remaining excitation channels excluding the excitation channel with the weak power. Then, the optical frequency indicating the boundary of each optical frequency range is changed. On the other hand, when an increase in the number of pumping channels is detected, that is, when the photodetector detects the occurrence of a pumping channel having a powerful power that can effectively contribute to Raman amplification, the control unit Utilizing all excitation channels, including the excitation channel of power,
The optical frequency indicating the boundary of each optical frequency range is changed. It is preferable that the photodetection unit includes an optical performance monitor that detects multiplexed monitor light in which the Raman amplified signal light of a plurality of signal channels and the pump light of a plurality of pump channels are multiplexed.
【0018】この発明に係るラマン増幅器において、励
起光における各励起チャネルの中心光周波数の間隔は、
4THz以下であるのが好ましい。互いに中心光周波数
の異なるN個の励起チャネルの励起光によるラマン増幅
帯域が光周波数方向に対し互いに近接して重畳されるた
め、ラマン増幅信号光のパワースペクトル平坦性を向上
させることができる。In the Raman amplifier according to the present invention, the interval between the center optical frequencies of the respective pump channels in the pump light is
It is preferably 4 THz or less. Since the Raman amplification bands by the pumping lights of the N pumping channels having different center optical frequencies are superimposed close to each other in the optical frequency direction, the power spectrum flatness of the Raman amplified signal light can be improved.
【0019】上記フィードバック部は、ラマン増幅信号
光の一部を受光し、該ラマン増幅信号光のパワーに応じ
た電気信号を出力する光検出部と、光検出部から出力さ
れた電気信号に従って励起光供給部を制御する制御部と
を備える。このとき、上記光検出部は、オプティカルパ
フォーマンスモニタを含むのが好ましい。これにより、
光検出部はラマン増幅信号光の受光精度が高くなり、ラ
マン増幅信号光のパワースペクトル平坦性を高精度に制
御できるとともに、該ラマン増幅信号光のパワースペク
トル平坦性を向上させることもできる。The feedback unit receives a part of the Raman amplified signal light and outputs an electric signal according to the power of the Raman amplified signal light, and a pump according to the electric signal output from the photodetector. And a control unit that controls the light supply unit. At this time, it is preferable that the light detection unit includes an optical performance monitor. This allows
The photodetector has high accuracy in receiving the Raman amplified signal light, can control the power spectrum flatness of the Raman amplified signal light with high accuracy, and can improve the power spectrum flatness of the Raman amplified signal light.
【0020】上記光検出部は、ラマン増幅信号光をN個
の光周波数範囲に分波する分波部と、この分波部により
分波されたラマン増幅信号光それぞれを受光する受光部
とを備えてもよい。このとき、上記分波部は、誘電体光
学フィルタを備えた光回路、及び、光サーキュレータと
ブラッグ回折格子を備えた光回路のいずれかを含むのが
好ましい。受光部を誘電体からなる光学フィルタで構成
することでラマン増幅信号光をN個の互いに異なる光周
波数範囲への分波が低コストで実現できる。また、受光
部の光回路を光サーキュレータ及びブラッグ回折格子で
構成することでラマン増幅信号光をN個の互いに異なる
光周波数範囲への分波が低コストで実現でき、さらには
受光精度を高めることができる。The photodetection section includes a demultiplexing section for demultiplexing the Raman amplified signal light into N optical frequency ranges, and a light receiving section for receiving the Raman amplified signal light demultiplexed by the demultiplexing section. You may prepare. At this time, it is preferable that the demultiplexing unit includes either an optical circuit having a dielectric optical filter or an optical circuit having an optical circulator and a Bragg diffraction grating. By configuring the light receiving unit with an optical filter made of a dielectric material, demultiplexing of Raman amplified signal light into N different optical frequency ranges can be realized at low cost. Also, by configuring the optical circuit of the light receiving section with an optical circulator and a Bragg diffraction grating, demultiplexing of Raman amplified signal light into N different optical frequency ranges can be realized at low cost, and further the light receiving accuracy can be improved. You can
【0021】この発明に係るラマン増幅器の制御方法
は、上述のような構造を備えたラマン増幅に対して、ラ
マン増幅信号光のパワースペクトルを光周波数方向に対
して平坦にする。具体的に、当該制御方法は、励起光を
ラマン増幅用光ファイバに供給し、ラマン増幅された信
号光(ラマン増幅信号光)の一部を検出し、検出された
ラマン増幅信号光のパワースペクトルを光周波数方向に
対して平坦にする。The control method of the Raman amplifier according to the present invention flattens the power spectrum of the Raman amplified signal light in the optical frequency direction for Raman amplification having the above-mentioned structure. Specifically, the control method supplies pumping light to an optical fiber for Raman amplification, detects a part of Raman-amplified signal light (Raman-amplified signal light), and detects the power spectrum of the detected Raman-amplified signal light. Is flat in the optical frequency direction.
【0022】上記励起光は、互いに中心光周波数の異な
るN(2以上の整数)チャネルを含む。ラマン増幅信号
光の平坦化は、検出されたラマン増幅信号光を励起光の
チャネルそれぞれの中心光周波数から13.5〜15.
7THzの光周波数シフト分だけ小さい光周波数となる
ラマン増幅ピークを1つ含むよう規定されたN個の光周
波数範囲に区分し、上記励起光供給部を制御することに
より、該区分されたN個の光周波数範囲それぞれにおけ
るラマン増幅信号光のパワーバラツキを2dB以下、好
ましくは1dB以下に抑える。The pumping light includes N (integer of 2 or more) channels having different center optical frequencies. The Raman amplified signal light is flattened by detecting the detected Raman amplified signal light from the center optical frequency of each channel of the pumping light by 13.5 to 15.
By dividing into N optical frequency ranges defined so as to include one Raman amplification peak having an optical frequency smaller by the optical frequency shift of 7 THz, and controlling the pumping light supply unit, the divided N optical frequency ranges are obtained. The power variation of the Raman amplified signal light in each optical frequency range of 2 dB is suppressed to 2 dB or less, preferably 1 dB or less.
【0023】なお、この発明に係る制御方法において、
ラマン増幅信号光の平坦化は、検出されたラマン増幅信
号光を励起光の励起チャネル数と同数の光周波数範囲に
区分し、上記励起光供給部を制御することにより、該区
分された光周波数範囲それぞれに含まれるラマン増幅信
号光のパワー平均値バラツキが2dB以下、好ましくは
1dB以下に抑えられる。In the control method according to the present invention,
The flattening of the Raman amplified signal light is performed by dividing the detected Raman amplified signal light into the same number of optical frequency ranges as the number of pumping channels of the pumping light, and controlling the pumping light supply unit to control the divided optical frequency. The fluctuation of the average power value of the Raman amplified signal light included in each range is suppressed to 2 dB or less, preferably 1 dB or less.
【0024】当該制御方法によれば、ラマン増幅信号光
を所定の光周波数範囲に区分して、これら区分された光
周波数範囲間の信号光パワーバラツキを最小化するよう
構成されているので、光周波数方向に多重化された信号
光をラマン増幅する場合であっても、ラマン増幅信号光
のパワースペクトル平坦化を容易に行うことができる。According to the control method, the Raman amplified signal light is divided into a predetermined optical frequency range, and the signal light power variation between the divided optical frequency ranges is minimized. Even when Raman amplification is performed on the signal light multiplexed in the frequency direction, the power spectrum of the Raman amplified signal light can be easily flattened.
【0025】N個の光周波数範囲の区分は、上記整数N
=2のときと、上記整数Nが3以上のときに分けて、上
述のように設定してもよい。N個の光周波数範囲は、N
個の互いに中心光周波数の異なる励起チャネルそれぞれ
の中心光周波数から約15THz(光周波数シフト)小
さい光周波数となるラマン増幅ピークを1つ含む。ま
た、ラマン増幅ピークそれぞれは、予め区分された光周
波数範囲の中間付近に位置している。したがって、各励
起チャネルの中心光周波数や励起チャネル数が変動して
もラマン増幅信号光のパワースペクトル平坦性を安定的
に制御することができる。具体的に、各励起チャネルの
中心光周波数が変動するケースには、励起チャネルのう
ちいずれかの励起チャネルの励起光パワーが低下するケ
ースが含まれる。この場合、当該制御方法では、ラマン
増幅信号光が励起チャネルと同数の光周波数範囲に区分
される際、該励起チャネルの各中心光周波数における励
起光パワーの検出結果に基づいて、該光周波数範囲それ
ぞれの境界を示す光周波数が決定される。特に、励起チ
ャネルのうちラマン増幅に実効的に寄与しない程度の微
弱なパワーの励起チャネルの発生が検出されたときは、
該微弱パワーの励起チャネルを除いた残りの励起チャネ
ルを利用して、光周波数範囲それぞれの境界を示す光周
波数が変更されるのが好ましい。一方、励起チャネル数
の増加が検出されたとき、すなわち、ラマン増幅に実効
的に寄与し得る程度の強力なパワーの励起チャネルの発
生が検出されたとき、該強力パワーの励起チャネルを含
む全励起チャネルを利用して、光周波数範囲それぞれの
境界を示す光周波数が変更されるのが好ましい。The division of the N optical frequency ranges is the integer N
= 2 and the integer N is 3 or more, and may be set as described above separately. The N optical frequency ranges are N
One Raman amplification peak having an optical frequency smaller by about 15 THz (optical frequency shift) from the central optical frequency of each of the pumping channels having different central optical frequencies is included. Further, each Raman amplification peak is located near the middle of the pre-divided optical frequency range. Therefore, the power spectrum flatness of the Raman amplified signal light can be stably controlled even if the center optical frequency of each pumping channel or the number of pumping channels changes. Specifically, the case where the center optical frequency of each pumping channel fluctuates includes the case where the pumping light power of one of the pumping channels decreases. In this case, in the control method, when the Raman amplified signal light is divided into the same number of optical frequency ranges as the excitation channels, the optical frequency range is determined based on the detection result of the excitation light power at each central optical frequency of the excitation channels. The optical frequency indicating each boundary is determined. In particular, when the occurrence of an excitation channel with a weak power that does not contribute effectively to Raman amplification is detected in the excitation channel,
It is preferable that the optical frequencies at the boundaries of the optical frequency ranges are changed using the remaining excitation channels except the weak power excitation channel. On the other hand, when an increase in the number of pumping channels is detected, that is, when the occurrence of a pumping channel having a powerful power enough to effectively contribute to Raman amplification is detected, all pumping including the pumping channel having the strong power is detected. The channels are preferably used to change the optical frequencies that mark the boundaries of each optical frequency range.
【0026】この発明に係る光通信システムは、信号光
を伝送して光通信を行う光通信システムであって、各中
継区間において信号光を増幅するために、上述のような
構造を備えたラマン増幅器(この発明に係るラマン増幅
器)と同様の構造を備えた1又はそれ以上のラマン増幅
器を含む。The optical communication system according to the present invention is an optical communication system for transmitting signal light to perform optical communication, and has a Raman structure having the above-described structure for amplifying signal light in each relay section. It includes one or more Raman amplifiers with a structure similar to the amplifier (Raman amplifier according to the invention).
【0027】当該光通信システムによれば、中継時のラ
マン増幅信号光のパワースペクトルが光周波数方向に対
して平坦になるため、光通信システムの情報伝送能力を
高めながらも誤動作を効果的に抑制できる。換言すれ
ば、情報伝送能力を高めながらも通信動作の安定した光
通信システムが実現され得る。According to the optical communication system, since the power spectrum of the Raman amplified signal light at the time of relay becomes flat in the optical frequency direction, malfunction can be effectively suppressed while enhancing the information transmission capability of the optical communication system. it can. In other words, it is possible to realize an optical communication system with stable communication operation while enhancing the information transmission capability.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】以下に、この発明に係るラマン増
幅器等の各実施形態を、図1〜図16を用いて説明す
る。なお、図面の説明において同一要素には同一の符号
を付して重複した説明を省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a Raman amplifier and the like according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols and redundant description will be omitted.
【0029】まず、この発明を完成するに至った経緯に
ついて説明する。図1は、多重化されていない信号光及
び多重化された信号光それぞれを中心光周波数が20
1.3THzの励起チャネルを含む励起光でラマン増幅
したときのラマン増幅スペクトル(パワースペクトル)
である。First, the background of the completion of the present invention will be described. In FIG. 1, the center optical frequencies of the unmultiplexed signal light and the multiplexed signal light are 20
Raman amplification spectrum (power spectrum) when Raman amplification is performed with pumping light including a 1.3 THz pumping channel
Is.
【0030】スペクトルAは、光ファイバを伝搬する信
号光が光周波数方向に多重化されていない場合のラマン
増幅スペクトルである。スペクトルAが最大増幅をとる
光周波数は188.3THzであり、励起光の中心光周
波数より13THz小さい。The spectrum A is a Raman amplification spectrum when the signal light propagating through the optical fiber is not multiplexed in the optical frequency direction. The optical frequency at which the spectrum A has the maximum amplification is 188.3 THz, which is 13 THz lower than the central optical frequency of the excitation light.
【0031】一方、スペクトルBは、光ファイバを伝搬
する信号光として、40信号チャネルが186.3TH
zから195.8THzの範囲で光周波数方向に多重化
された信号光をラマン増幅した場合のラマン増幅スペク
トルである。スペクトルBが最大増幅をとる光周波数
は、光周波数方向に多重化されていない信号光のケース
とは異なって186.3THzである。この光周波数
は、励起チャネルの中心光周波数より15THz小さ
い。On the other hand, in the spectrum B, 40 signal channels are 186.3 TH as signal light propagating in the optical fiber.
It is a Raman amplification spectrum at the time of Raman-amplifying the signal light multiplexed in the optical frequency direction in the range from z to 195.8 THz. The optical frequency at which the spectrum B has the maximum amplification is 186.3 THz, which is different from the case of signal light that is not multiplexed in the optical frequency direction. This optical frequency is 15 THz less than the center optical frequency of the excitation channel.
【0032】さらに、図2〜図5は、光ファイバを伝搬
する信号光として、40信号チャネルが186.3TH
zから195.8THzの範囲で光周波数方向に多重化
された信号光を、互いに中心光周波数の異なる複数励起
チャネルの励起光を該光ファイバに供給することでラマ
ン増幅した場合のラマン増幅スペクトルである。Further, FIGS. 2 to 5 show that as signal light propagating in the optical fiber, 40 signal channels are 186.3 TH.
Raman amplification spectrum in the case of Raman amplification of signal light multiplexed in the optical frequency direction in the range from z to 195.8 THz by supplying pumping light of a plurality of pumping channels having different central optical frequencies to the optical fiber. is there.
【0033】図2は、中心光周波数がそれぞれ205.
5THz、208.3THz、210.5THzである
3個の励起チャネルの励起光を利用したときのラマン増
幅スペクトルであり、スペクトルa〜cは、この順にそ
れぞれ中心励起周波数が205.5THz、208.3
THz、210.5THzの励起チャネルに対するラマ
ン増幅スペクトルである。また、スペクトルCはスペク
トルa〜cを重畳することで得られる重畳スペクトルで
ある。図2において、スペクトルa〜cそれぞれに関し
て最大増幅をとる光周波数は、励起チャネルそれぞれの
中心光周波数より15THz小さい。そして、スペクト
ルCにおいても3個の励起チャネルそれぞれの中心光周
波数より15THz小さい光周波数においてラマン増幅
ピークC1〜C3が存在する。In FIG. 2, the center optical frequencies are 205.
It is a Raman amplification spectrum when using the excitation light of three excitation channels which are 5 THz, 208.3 THz, and 210.5 THz, and spectra a to c have center excitation frequencies of 205.5 THz and 208.3, respectively, in this order.
It is a Raman amplification spectrum with respect to the excitation channel of THz and 210.5 THz. Further, the spectrum C is a superimposed spectrum obtained by superimposing the spectra a to c. In FIG. 2, the optical frequency at which the maximum amplification is obtained for each of the spectra a to c is 15 THz smaller than the center optical frequency of each excitation channel. Also in the spectrum C, Raman amplification peaks C1 to C3 exist at optical frequencies 15 THz lower than the central optical frequencies of the three excitation channels.
【0034】同様に、図3は、中心光周波数がそれぞれ
201.3THz、205.5THz、208.3TH
z、210.5THzである4個の励起チャネルの励起
光を利用したケース、図4は、中心光周波数がそれぞれ
201.3THz、205.5THz、206.9TH
z、209.1THz、210.5THzである5個の
励起チャネルの励起光を利用したケース、図5は、中心
光周波数がそれぞれ201.3THz、205.5TH
z、206.9THz、209.1THz、210.5
THzである6個の励起チャネルの励起光を利用したケ
ースにおいて、励起チャネルそれぞれに対するラマン増
幅スペクトルa〜f及びこれらスペクトルa〜fを重畳
することで得られる重畳ラマン増幅スペクトルD〜Fで
ある。図2と同様に、図3〜図5においても、スペクト
ルa〜fそれぞれに関して最大増幅をとる光周波数は、
各励起チャネルの中心光周波数より15THz程度小さ
い。また、重畳スペクトルD〜Fにおいても、励起チャ
ネルそれぞれの中心光周波数より15THz小さい光周
波数において、ラマン増幅ピークD1〜D4、E1〜E
5、F1〜F6が存在している。Similarly, in FIG. 3, the center optical frequencies are 201.3 THz, 205.5 THz, and 208.3 TH, respectively.
z, 210.5 THz, where four pumping channels of pumping light are used, FIG. 4 shows that the center light frequencies are 201.3 THz, 205.5 THz, and 206.9 THz, respectively.
z, 209.1 THz, 210.5 THz, the case of using pumping light of five pumping channels, FIG. 5 shows that the center optical frequencies are 201.3 THz and 205.5 TH, respectively.
z, 206.9 THz, 209.1 THz, 210.5
It is Raman amplification spectrum af with respect to each pumping channel, and the superposition Raman amplification spectrum DF obtained by superposing these spectrums af in the case where the pumping light of 6 pumping channels which is THz is utilized. Similar to FIG. 2, in FIGS. 3 to 5 as well, the optical frequencies at which the maximum amplification is obtained for the spectra a to f are
It is about 15 THz smaller than the center optical frequency of each excitation channel. Also in the superposed spectra D to F, Raman amplification peaks D1 to D4 and E1 to E are obtained at optical frequencies 15 THz lower than the central optical frequencies of the respective excitation channels.
5, F1 to F6 are present.
【0035】図1〜図5から分かるように、光周波数方
向に多重化された複数信号チャネルの信号光のラマン増
幅では、それぞれ中心光周波数の異なる信号チャネル間
の干渉によって、最大ラマン増幅をとる光周波数が励起
チャネルの中心光周波数に対して15THz程度小さい
光周波数となる。さらに、互いに中心光周波数が異なる
複数励起チャネルに対するラマン増幅スペクトルを重畳
することで得られる重畳ラマン増幅スペクトルにおいて
も、複数の励起チャネルそれぞれの中心光周波数に対し
て15THz程度小さい光周波数においてラマン増幅ピ
ークが存在する。As can be seen from FIGS. 1 to 5, in Raman amplification of signal light of a plurality of signal channels multiplexed in the optical frequency direction, maximum Raman amplification is obtained due to interference between signal channels having different central optical frequencies. The optical frequency is about 15 THz lower than the central optical frequency of the excitation channel. Furthermore, even in the superimposed Raman amplification spectrum obtained by superimposing Raman amplification spectra for a plurality of pumping channels having different center optical frequencies, the Raman amplification peak is obtained at an optical frequency that is about 15 THz smaller than the center optical frequency of each of the plurality of pumping channels. Exists.
【0036】互いに中心光周波数が異なる複数励起チャ
ネルの励起光を、ラマン増幅用光ファイバに入射し、光
周波数方向に多重化された複数信号チャネルの信号光を
ラマン増幅したとき、ラマン増幅信号光のパワースペク
トルを光周波数方向に平坦にするには、以下のように制
御すればよいことが分かる。すなわち、図6に示された
ように、励起チャネルそれぞれ(各励起チャネルの中心
光周波数の間隔は、4THz以下であるのが好ましい)
に対するラマン増幅スペクトルを重畳した重畳ラマン増
幅スペクトルに見られるラマン増幅ピーク(各励起チャ
ネルの中心光周波数に対して15THz程度の光周波数
シフト分だけ小さい光周波数に存在)を、それぞれひと
つ含むよう光周波数範囲を区分し、該区分された光周波
数範囲におけるラマン増幅信号光のパワーバラツキを所
定の範囲、例えば2dB以下、好ましくは1dB以下に
するよう、各光周波数範囲に含まれるラマン増幅ピーク
に対応する励起光の出力を制御することである。これに
より、複数励起チャネルの励起光でラマン増幅される広
い光周波数帯域においてラマン増幅信号光のパワースペ
クトル平坦化が実現される。この発明は、以上のような
発明者らの知見に基づいてなされたものである。When Raman amplification is performed on the signal lights of a plurality of signal channels multiplexed in the optical frequency direction by inputting pump lights of a plurality of pump channels having different central optical frequencies into an optical fiber for Raman amplification, Raman amplified signal lights. It can be understood that the following control can be performed in order to flatten the power spectrum of 1 in the optical frequency direction. That is, as shown in FIG. 6, each pumping channel (the center optical frequency interval of each pumping channel is preferably 4 THz or less).
The Raman amplification peak (which exists in the optical frequency smaller than the optical frequency shift of about 15 THz with respect to the center optical frequency of each pumping channel) in the superimposed Raman amplification spectrum by superimposing the Raman amplification spectrum for The range is divided, and the Raman amplification peak included in each optical frequency range is set so that the power variation of the Raman amplified signal light in the divided optical frequency range is set to a predetermined range, for example, 2 dB or less, preferably 1 dB or less. Controlling the output of the excitation light. As a result, the power spectrum flattening of the Raman amplified signal light is realized in a wide optical frequency band in which Raman amplification is performed by the pumping light of the multiple pumping channels. The present invention was made based on the findings of the inventors as described above.
【0037】次に、この発明に係るラマン増幅器及びラ
マン増幅器の制御方法について説明する。図7は、この
発明に係るラマン増幅器の第1実施形態の構成を示す図
である。図7において、当該ラマン増幅器10は、伝搬
する信号光をラマン増幅する光ファイバ11と、該光フ
ァイバ11に励起光を供給する励起光供給部12と、ラ
マン増幅された信号光(ラマン増幅信号光)を検出し、
該検出結果に基づいてラマン増幅信号光のパワースペク
トルを光周波数方向に対して平坦にするよう、励起光供
給部12を制御するフィードバック部13を備える。な
お、信号光は、互いに中心光周波数が異なる複数信号チ
ャネルを含み、例えば中心光周波数がそれぞれ光周波数
で100GHz間隔である40信号チャネルの多重化さ
れた信号光である。Next, a Raman amplifier and a method for controlling the Raman amplifier according to the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the first embodiment of the Raman amplifier according to the present invention. In FIG. 7, the Raman amplifier 10 includes an optical fiber 11 that Raman-amplifies the propagating signal light, a pumping light supply unit 12 that supplies pumping light to the optical fiber 11, and a Raman-amplified signal light (Raman amplified signal). Light),
A feedback unit 13 that controls the pumping light supply unit 12 is provided so as to flatten the power spectrum of the Raman amplified signal light in the optical frequency direction based on the detection result. The signal light is multiplexed signal light including 40 signal channels including a plurality of signal channels having different central optical frequencies, and the central optical frequencies are optical frequencies at 100 GHz intervals, for example.
【0038】光ファイバ11は、入力端11a及び出力
端11bを備え、信号光が入力端11aから出力端11
bへ伝搬する間、励起光供給部12から供給される励起
光によって該信号光をラマン増幅する。The optical fiber 11 has an input end 11a and an output end 11b, and the signal light is transmitted from the input end 11a to the output end 11b.
While propagating to b, the signal light is Raman-amplified by the pump light supplied from the pump light supply unit 12.
【0039】励起光供給部12は、励起光を出力する励
起光源12aと、該励起光を光ファイバ11へ導くため
の合分波器12bと、励起光源12aから出力された励
起光を合波器12bへ導く光ファイバ12cを備える。The pumping light supply unit 12 multiplexes the pumping light source 12a for outputting the pumping light, the multiplexer / demultiplexer 12b for guiding the pumping light to the optical fiber 11, and the pumping light output from the pumping light source 12a. An optical fiber 12c that leads to the container 12b is provided.
【0040】励起光源12aは、N個(Nは整数でN≧
2)の互いに中心光周波数の異なる励起光(励起チャネ
ル)を出力する。励起光源12aはN個の互いに中心光
周波数の異なる励起光を出力する発光素子及び該発光素
子から発せられた光を光ファイバ11へ合波させるため
の光ファイバ及び光合波器を備えてもよい。この場合、
N個の互いに中心光周波数の異なる励起光を出力する各
発光素子は、例えば活性領域を挟んで相対向する光反射
面と光射出面が形成された半導体発光素子であってもよ
く、また、励起光源12aの外部から発光素子ごとに駆
動信号が供給される。そして、適宜、各発光素子に供給
される駆動信号が変えられることにより、各発光素子の
励起光の出力パワーが調整される。ここで、励起光に含
まれる励起チャネルは、大きい中心光周波数のチャネル
から順に第n番目(nは1以上N以下の整数)の励起チ
ャネルとする。The number of pumping light sources 12a is N (N is an integer and N ≧
2) Pumping lights (pumping channels) having different central light frequencies are output. The pumping light source 12a may include N light emitting elements that output pumping light having different central light frequencies, and an optical fiber and an optical multiplexer for multiplexing the light emitted from the light emitting elements into the optical fiber 11. . in this case,
Each of the N light emitting elements that output pumping light having different center optical frequencies may be, for example, a semiconductor light emitting element in which a light reflecting surface and a light emitting surface that face each other across an active region are formed. A drive signal is supplied from the outside of the excitation light source 12a for each light emitting element. Then, by appropriately changing the driving signal supplied to each light emitting element, the output power of the excitation light of each light emitting element is adjusted. Here, the pumping channel included in the pumping light is the n-th pumping channel (n is an integer of 1 or more and N or less) in order from the channel having a large center optical frequency.
【0041】光合分波器12bは、光ファイバ11の入
力端11aと出力端11bとの間に配置され、入力端1
1a側から伝搬してくる信号光を出力端11b側へ通過
させるとともに、励起光源12aから光ファイバ12c
を介して到達した励起光を光ファイバ11へ導く。光フ
ァイバ11内へ導かれた励起光は、光ファイバ11を該
光合分波器12bから入力端11aの方向へ向かって伝
搬し、入力端11aから伝搬してくる信号光のラマン増
幅に寄与する。入力端11aから伝搬してくる信号光は
励起光源12aから励起光が供給されることでラマン増
幅され、該ラマン増幅信号光が光合分波器12bへ向か
って伝搬する。光合分波器12bを通過したラマン増幅
信号光は、さらに出力端11bへ向かって伝搬する。The optical multiplexer / demultiplexer 12b is arranged between the input end 11a and the output end 11b of the optical fiber 11 and has the input end 1a.
The signal light propagating from the 1a side is passed to the output end 11b side, and at the same time from the pumping light source 12a to the optical fiber 12c.
The excitation light that has reached via the optical fiber is guided to the optical fiber 11. The pumping light guided into the optical fiber 11 propagates through the optical fiber 11 from the optical multiplexer / demultiplexer 12b toward the input end 11a, and contributes to Raman amplification of the signal light propagating from the input end 11a. . The signal light propagating from the input end 11a is Raman-amplified by supplying the pumping light from the pumping light source 12a, and the Raman-amplified signal light propagates toward the optical multiplexer / demultiplexer 12b. The Raman amplified signal light that has passed through the optical multiplexer / demultiplexer 12b further propagates toward the output end 11b.
【0042】フィードバック部13は、光ファイバ11
内でラマン増幅されたラマン増幅信号光の一部を分光す
る分光器13aと、該分光器13aで分光されたラマン
増幅信号光を検出する光検出部14と、該光検出部14
で検出された結果に基づいてラマン増幅信号光のパワー
スペクトルを光周波数方向に対して平坦にするよう励起
光源12aを制御する制御部13eを備える。また、分
光器13aと光検出部14は光ファイバ13cを介して
光学的に接続され、光検出部14と制御部13eは電気
信号ライン13dを介して電気的に接続され、制御部1
3eと励起光源12aは電気信号ライン13fで電気的
に接続されている。The feedback unit 13 includes the optical fiber 11
A spectroscope 13a that disperses a part of the Raman-amplified signal light that has been Raman-amplified therein, a photodetector section 14 that detects the Raman-amplified signal light that is spectroscopically separated by the spectroscope 13a, and the photodetector section 14
The control unit 13e is provided for controlling the pumping light source 12a so that the power spectrum of the Raman amplified signal light is flattened in the optical frequency direction based on the result detected in (1). Further, the spectroscope 13a and the photodetection unit 14 are optically connected via the optical fiber 13c, the photodetection unit 14 and the control unit 13e are electrically connected via the electric signal line 13d, and the control unit 1
3e and the pumping light source 12a are electrically connected by an electric signal line 13f.
【0043】分光器13aは、光合分波器12bと出力
端11bとの間に配置され、ラマン増幅信号光の殆どを
出力端11b側へ通過させるとともに、ラマン増幅信号
光の一部を光ファイバ13cへ導く。光ファイバ13c
へ導かれたラマン増幅信号光の光パワーは、光合分波器
12b側から光ファイバ11を伝搬し分光器13aへ到
達するラマン増幅信号光の光パワーの5%程度である。The spectroscope 13a is disposed between the optical multiplexer / demultiplexer 12b and the output end 11b, passes most of the Raman amplified signal light to the output end 11b side, and partially transmits the Raman amplified signal light to the optical fiber. Lead to 13c. Optical fiber 13c
The optical power of the Raman amplified signal light guided to is about 5% of the optical power of the Raman amplified signal light propagating through the optical fiber 11 from the optical multiplexer / demultiplexer 12b side and reaching the spectroscope 13a.
【0044】光検出部14は、分光器13aで分光され
たラマン増幅信号光を受光し、該ラマン増幅信号光の光
パワーに応じた電気信号を電気信号ライン13dを介し
て制御部13eへ出力する。The photodetector 14 receives the Raman amplified signal light separated by the spectroscope 13a and outputs an electric signal corresponding to the optical power of the Raman amplified signal light to the controller 13e via the electric signal line 13d. To do.
【0045】制御部13eは、演算処理機能を有する半
導体集積回路素子などで構成され、光検出部14から供
給された電気信号に基づき、ラマン増幅信号光のパワー
スペクトルを光周波数方向に対して平坦にするための駆
動信号レベルを算出する。そして、制御部13eは、算
出されたレベルの駆動信号をライン13fを介して励起
光源12aへ供給する。The control section 13e is composed of a semiconductor integrated circuit element having an arithmetic processing function, etc., and flattens the power spectrum of the Raman amplified signal light in the optical frequency direction based on the electric signal supplied from the photodetection section 14. Drive signal level for Then, the control unit 13e supplies the drive signal of the calculated level to the excitation light source 12a via the line 13f.
【0046】ここで、当該ラマン増幅器及びラマン増幅
器の制御方法において、フィードバック部13は、ラマ
ン増幅信号光をN個の互いに中心光周波数の異なる複数
チャネルの中心光周波数からそれぞれ15THz小さい
光周波数となるラマン増幅ピークを1つ含むよう設定さ
れたN個の光周波数範囲に区分し、これら光周波数範囲
の信号光に基づく検出値が、実質的に互いに等しくなる
よう、例えば各光周波数範囲におけるラマン増幅信号光
のパワーバラツキが2dB以下、好ましくは1dB以下
になるよう励起光供給部12を制御する。より具体的に
は、光検出部14は、信号光をN個の互いに中心光周波
数の異なる励起チャネルに対応したラマン増幅ピークを
ひとつ含むよう設定されたN個の光周波数範囲ごとに、
ラマン増幅信号光を受光する。さらに光検出部14は、
該N個の光周波数範囲それぞれにおける受光されたラマ
ン増幅信号光の光パワーに応じた電気信号を制御部13
eへ出力する。制御部13eは、N個の光周波数範囲ご
とに受け取った電気信号の平均値を算出する。そして該
N個の電気信号の平均値が実質的に等しくなるよう、例
えばパワーバラツキが2dB以下、好ましくは1dB以
下になうよう励起光源12aを制御するための駆動信号
レベルを算出する。算出されたレベルの駆動信号は、こ
の制御部13eから励起光源12aへ電気信号ライン1
3fを介して供給される。したがって、N個の中心光周
波数の異なる励起チャネルの励起光により、光周波数方
向に多重化された信号光がラマン増幅された場合でも、
ラマン増幅信号光のパワースペクトルを光周波数方向に
対して平坦にすることができる。なお、光検出部14
は、受光したラマン増幅信号光の光パワーと光周波数と
の相関が認識できるよう制御部13eへ電気信号を供給
する。制御部13eは、ラマン増幅信号光をN個の互い
に中心光周波数の異なる励起チャネルに対してそれぞれ
15THz程度小さい光周波数に見られるラマン増幅ピ
ークを1つ含むよう設定されたN個の光周波数範囲ごと
に区分させるようにしてもよい。Here, in the Raman amplifier and the control method of the Raman amplifier, the feedback section 13 makes the Raman amplified signal light have an optical frequency 15 THz smaller than the central optical frequencies of the N channels of which the central optical frequencies are different from each other. It is divided into N optical frequency ranges set so as to include one Raman amplification peak, and the detection values based on the signal lights in these optical frequency ranges are substantially equal to each other, for example, Raman amplification in each optical frequency range. The pumping light supply unit 12 is controlled so that the power variation of the signal light is 2 dB or less, preferably 1 dB or less. More specifically, the photo-detecting unit 14 outputs the signal light for each of N optical frequency ranges set to include one Raman amplification peak corresponding to N pumping channels having different center optical frequencies.
Receives Raman amplified signal light. Further, the light detection unit 14 is
The control unit 13 outputs an electric signal corresponding to the optical power of the received Raman amplified signal light in each of the N optical frequency ranges.
Output to e. The control unit 13e calculates the average value of the electric signals received for each of the N optical frequency ranges. Then, a drive signal level for controlling the pumping light source 12a is calculated so that the average value of the N electrical signals becomes substantially equal, for example, the power variation becomes 2 dB or less, preferably 1 dB or less. The drive signal of the calculated level is supplied from the control unit 13e to the excitation light source 12a by the electric signal line 1
It is supplied via 3f. Therefore, even when the signal light multiplexed in the optical frequency direction is Raman-amplified by the pumping lights of the N pumping channels having different central optical frequencies,
The power spectrum of the Raman amplified signal light can be flattened in the optical frequency direction. The light detection unit 14
Supplies an electric signal to the control unit 13e so that the correlation between the optical power of the received Raman amplified signal light and the optical frequency can be recognized. The control unit 13e sets the Raman amplified signal light to N optical frequency ranges set so as to include one Raman amplification peak seen at an optical frequency smaller by about 15 THz for N pumping channels having different center optical frequencies. You may make it divide for every.
【0047】なお、上記フィードバック部によるN個の
光周波数範囲の区分は、上記整数N=2のときと、上記
整数Nが3以上のときに分けて、以下のように設定され
る。The division of the N optical frequency ranges by the feedback section is set as follows depending on whether the integer N = 2 or when the integer N is 3 or more.
【0048】すなわち、上記前記整数N=2のとき、フ
ィードバック部がラマン増幅信号光を検出する際に区分
するN個の光周波数範囲のうち第1番目の光周波数範囲
は、N個の励起チャネルのうち大きい方の第1中心光周
波数と小さい方の第2中心光周波数との中間光周波数か
ら約15THz(光周波数シフト)小さい光周波数を下
限とする一方、該第1中心光周波数と該中間周波数との
差だけ該第1中心光周波数よりも大きい光周波数から約
15THz小さい光周波数を上限とする範囲に設定され
る。さらに、フィードバック部がラマン増幅信号光を検
出する際に区分するN個の光周波数範囲のうち第2番目
の光周波数範囲は、第1中心光周波数と第2中心光周波
数との中間光周波数から約15THz小さい光周波数を
上限とする一方、該第2中心光周波数と該中間周波数と
の差だけ該第2中心光周波数よりも小さい光周波数から
約15THzさらに小さい光周波数を下限とする範囲に
設定される。That is, when the integer N = 2, the first optical frequency range among the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the N excitation channels. Of the intermediate optical frequency between the larger first central optical frequency and the smaller second central optical frequency, the lower limit is an optical frequency about 15 THz (optical frequency shift) smaller, while the first central optical frequency and the intermediate optical frequency are intermediate. The upper limit is set to an optical frequency that is about 15 THz lower than the optical frequency that is higher than the first central optical frequency by the difference from the frequency. Further, the second optical frequency range among the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the intermediate optical frequency between the first central optical frequency and the second central optical frequency. An optical frequency lower by about 15 THz is set as an upper limit, while an optical frequency smaller than the second central optical frequency by the difference between the second central optical frequency and the intermediate frequency is set as a lower limit by an optical frequency lower by about 15 THz. To be done.
【0049】さらに、上記整数Nが3以上であって、励
起光におけるN個の励起チャネルのうち最も中心光周波
数の大きい励起チャネルを第1励起チャネルとし、中心
光周波数の大きい方から第n(2以上の整数)番目の中
心光周波数の励起チャネルを第n励起チャネルとし、そ
して、最も中心光周波数の小さい励起チャネルを第N励
起チャネルとするとき、フィードバック部がラマン増幅
信号光を検出する際に区分するN個の光周波数範囲のう
ち第1番目、第n(2以上(N−1)以下の整数)番
目、そして第N番目の光周波数範囲は、それぞれ以下の
範囲に設定される。すなわち、第1番面の光周波数範囲
は、第1励起チャネルの中心光周波数と第2励起チャネ
ルの中心光周波数との中間光周波数から約15THz
(光周波数シフト)小さい光周波数を下限とする一方、
該第1励起チャネルの中心光周波数と該中間周波数との
差だけ該第1励起チャネルの中心光周波数よりも大きい
光周波数から約15THz小さい光周波数を上限とする
範囲に設定される。第n番目の光周波数範囲は、第n励
起チャネルの中心光周波数と第(n+1)励起チャネル
の中心光周波数との中間光周波数から約15THz小さ
い光周波数を下限とする一方、該第n励起チャネルの中
心光周波数と第(n−1)励起チャネルの中心光周波数
との中間光周波数から約15THz小さい光周波数を上
限とする範囲に設定される。そして、第N番目の光周波
数範囲は、第N励起チャネルの中心光周波数と第(N−
1)励起チャネルの中心光周波数との中間光周波数から
約15THz小さい光周波数を上限とする一方、該第N
励起チャネルの中心光周波数と該中間周波数との差だけ
該第N励起チャネルの中心光周波数よりも小さい光周波
数から約15THzさらに小さい光周波数を下限とする
範囲に設定される。Further, the above-mentioned integer N is 3 or more, and the pumping channel having the largest center optical frequency among the N pumping channels in the pumping light is defined as the first pumping channel, and the nth ( (Integer of 2 or more) When the pumping channel having the center optical frequency is the nth pumping channel and the pumping channel having the smallest center optical frequency is the Nth pumping channel, the feedback unit detects the Raman amplified signal light. The first, the n-th (integer of 2 or more and (N-1) or less), and the N-th optical frequency ranges of the N optical frequency ranges classified into are respectively set to the following ranges. That is, the optical frequency range of the first surface is about 15 THz from the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the first excitation channel and the central optical frequency of the second excitation channel.
(Optical frequency shift) While lower optical frequency is the lower limit,
The upper limit of the optical frequency is about 15 THz lower than the optical frequency higher than the central optical frequency of the first excitation channel by the difference between the central optical frequency of the first excitation channel and the intermediate frequency. The lower limit of the nth optical frequency range is an optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the nth excitation channel and the central optical frequency of the (n + 1) th excitation channel by about 15 THz, while the nth excitation channel is Is set to a range with an optical frequency smaller by about 15 THz from the intermediate optical frequency between the optical frequency of the center and the optical frequency of the (n-1) th excitation channel as an upper limit. Then, the Nth optical frequency range corresponds to the center optical frequency of the Nth excitation channel and the (N−
1) The upper limit is an optical frequency that is about 15 THz lower than the intermediate optical frequency with respect to the center optical frequency of the excitation channel, while
The lower limit is set to an optical frequency smaller than the central optical frequency of the Nth excitation channel by a difference between the central optical frequency of the excitation channel and the intermediate frequency, and an optical frequency smaller than approximately 15 THz.
【0050】上述のように、N個の光周波数範囲はN個
の互いに中心光周波数の異なる励起チャネルに対応して
ラマン増幅ピークをそれぞれひとつ含み、それらラマン
増幅ピークは、各光周波数範囲の中間付近に位置して検
出される。したがって、各励起チャネルの中心光周波数
が環境温度の変化等により変動してもラマン増幅信号光
のパワースペクトル平坦性が安定的に制御される。As described above, the N optical frequency ranges each include one Raman amplification peak corresponding to each of the N excitation channels having different center optical frequencies, and these Raman amplification peaks are in the middle of each optical frequency range. It is located near and detected. Therefore, the power spectrum flatness of the Raman amplified signal light is stably controlled even if the center optical frequency of each pumping channel fluctuates due to changes in the environmental temperature.
【0051】次に、図8〜図10は、図7に示されたラ
マン増幅器10において、中心光周波数がそれぞれ18
6.3THzから195.8THzの範囲である40信
号チャネルの信号光を、中心光周波数がそれぞれ20
1.3THz、204.8THz、206.9THz、
208.8THz、210.5THzである5励起チャ
ネルの励起光でラマン増幅した場合において、該5励起
チャネルの中心光周波数それぞれに対して、14TH
z、15THz、16THzだけ小さい光周波数が中間
付近となるよう5個の光周波数範囲に区分し、該区分さ
れた各光周波数範囲におけるラマン増幅信号光の光パワ
ー検出結果に基づいて励起光源12aを制御したときの
ラマン増幅スペクトルである。入力端11aにおける信
号光のパワーは8dBm/chとし、出力端11bにお
けるラマン増幅信号光のパワーは0dBm/chを目標
とした。そして、逆方向励起である5励起チャネルの中
心光周波数における励起光パワーの初期値はどれも10
0mWである。また、光ファイバ11の入力端11aか
ら光合分波器12bまでの長さは80kmである。Next, FIGS. 8 to 10 show that in the Raman amplifier 10 shown in FIG.
The signal light of 40 signal channels in the range of 6.3 THz to 195.8 THz has a center optical frequency of 20.
1.3 THz, 204.8 THz, 206.9 THz,
When Raman amplification is performed by pumping light of 5 pumping channels of 208.8 THz and 210.5 THz, 14 TH is obtained for each center optical frequency of the 5 pumping channels.
The pump light source 12a is divided into five optical frequency ranges so that the optical frequencies smaller by z, 15 THz, and 16 THz are near the middle, and the optical power detection result of the Raman amplified signal light in each of the divided optical frequency ranges is detected. It is a Raman amplification spectrum when controlling. The power of the signal light at the input end 11a was 8 dBm / ch, and the power of the Raman amplified signal light at the output end 11b was 0 dBm / ch. The initial values of the pumping light powers at the center optical frequencies of the five pumping channels, which are the backward pumping, are all 10
It is 0 mW. The length from the input end 11a of the optical fiber 11 to the optical multiplexer / demultiplexer 12b is 80 km.
【0052】ラマン増幅信号光に含まれる各信号チャネ
ルのパワーバラツキは、図9の光周波数シフトが14T
Hzであるケースで1.23dB、図10の光周波数シ
フトが16THzであるケースで2.75dBであっ
た。これに対し、図8の光周波数シフトが15THzで
あるケースでは1.07dBであった。これより、励起
チャネルそれぞれの中心光周波数から15THz程度小
さい光周波数が中間付近となるよう、ラマン増幅信号光
検出のための光周波数範囲を区分することが、ラマン増
幅信号光のパワースペクトルを光周波数方向に対して平
坦とするために有利であることが分かる。なお、パワー
バラツキは、ラマン増幅帯域におけるラマン増幅信号光
の最大パワーと最小パワーとの差で与えられる。The power variation of each signal channel included in the Raman amplified signal light is due to the optical frequency shift of 14T in FIG.
It was 1.23 dB in the case of Hz, and 2.75 dB in the case of the optical frequency shift of 16 THz in FIG. On the other hand, in the case where the optical frequency shift of FIG. 8 is 15 THz, it was 1.07 dB. From this, it is possible to divide the optical frequency range for Raman amplified signal light detection so that the optical frequency that is smaller than the center optical frequency of each pumping channel by about 15 THz is near the middle. It turns out to be advantageous to be flat with respect to direction. The power variation is given by the difference between the maximum power and the minimum power of the Raman amplified signal light in the Raman amplification band.
【0053】発明者らは、上述のように光周波数シフト
と利得バラツキ(ラマン増幅信号光のパワーバラツキ)
の関係について検討した。図11は、光周波数シフトと
利得バラツキとの関係を示すグラフである。このグラフ
からも分かるように、ラマン増幅信号光のパワーバラツ
キを2dB以下に抑えるためには、光周波数シフトは1
3.5〜15.7THzの範囲であるのが好ましく、さ
らに該パワーバラツキを1dB以下に抑えるためには、
該光周波数シフトは14.3〜14.7THzの範囲で
あるのが好ましい。The inventors of the present invention have described the optical frequency shift and gain variation (power variation of Raman amplified signal light) as described above.
I examined the relationship. FIG. 11 is a graph showing the relationship between optical frequency shift and gain variation. As can be seen from this graph, in order to suppress the power variation of the Raman amplified signal light to 2 dB or less, the optical frequency shift is 1
It is preferably in the range of 3.5 to 15.7 THz, and in order to further suppress the power variation to 1 dB or less,
The optical frequency shift is preferably in the range 14.3 to 14.7 THz.
【0054】なお、上記光検出部14は、例えば光スペ
クトルアナライザなどのオプティカルパフォーマンスモ
ニタであってもよい。このように、光検出部14に光ス
ペクトルアナライザなどのオプティカルパフォーマンス
モニタが適用されると、光周波数の分解精度が高くなる
ため、高精度にラマン増幅信号光を検出することができ
る。したがって、ラマン増幅信号光のパワースペクトル
平坦化を高精度に制御でき、該パワースペクトルの平坦
性が向上する。加えて、光検出部14に光スペクトルア
ナライザなどのオプティカルパフォーマンスモニタが適
用されると、分光器13aで分光されたラマン増幅信号
光を更に分光あるいは分波することなく検出することが
可能なため、分光器13aで分光するラマン増幅信号光
のパワーは僅かでよい。この場合、特に、ラマン増幅信
号光を効率良く出力端11bから取り込めるのでラマン
増幅器の増幅効率を高めることができる。The photodetection section 14 may be an optical performance monitor such as an optical spectrum analyzer. As described above, when an optical performance monitor such as an optical spectrum analyzer is applied to the photodetection unit 14, the resolution accuracy of the optical frequency is increased, so that the Raman amplified signal light can be detected with high accuracy. Therefore, the power spectrum flattening of the Raman amplified signal light can be controlled with high accuracy, and the flatness of the power spectrum is improved. In addition, when an optical performance monitor such as an optical spectrum analyzer is applied to the light detection unit 14, the Raman amplified signal light separated by the spectroscope 13a can be detected without further separating or demultiplexing. The power of the Raman amplified signal light split by the spectroscope 13a may be small. In this case, in particular, the Raman amplified signal light can be efficiently taken in from the output end 11b, so that the amplification efficiency of the Raman amplifier can be improved.
【0055】光検出部14は、信号光を分光する分光部
と分光したラマン増幅信号光を受光して電気信号に変換
する受光部を備える。なお、分光部は誘電体材料などで
形成された光学フィルタを備えた光回路、あるいは、光
サーキュレータ及びブラッグ回折格子などを備えた光回
路を含んでもよい。この場合、受光部はフォトダイオー
ドのような半導体受光素子が適用可能である。なお、図
12(a)及び図12(b)は、光検出部14の他の構
成を示す図である。図12(a)において、光検出部1
4は、光ファイバ13cを伝搬してきたラマン増幅信号
光を各信号チャネルに分離するための誘電体材料などで
構成された光フィルタ140と、該光フィルタ140か
らそれぞれ出力された信号チャネルの光を受光し、各光
パワーに応じた電気信号を電気信号ライン13dを介し
て制御部13eに出力する受光部141を備える。一
方、図12(b)において、光検出部14は、光ファイ
バ13cを伝搬してきたラマン増幅信号光を各信号チャ
ネルに分離するためのサーキュレータ142と、該サー
キュレータ142から分離された各分岐線路に配置さ
れ、固有の光周波数のみ通過させるブラッググレーティ
ング143と、該ブラッググレーティング143を通過
した信号チャネルの光を受光し、各光パワーに応じた電
気信号を電気信号ライン13dを介して制御部13eに
出力する受光部141を備える。The photo-detecting section 14 includes a spectroscopic section for spectroscopically dividing the signal light and a light receiving section for receiving the Raman-amplified signal light that has been spectrally separated and converting it into an electric signal. The spectroscopic unit may include an optical circuit including an optical filter formed of a dielectric material or the like, or an optical circuit including an optical circulator and a Bragg diffraction grating. In this case, a semiconductor light receiving element such as a photodiode can be applied to the light receiving section. Note that FIGS. 12A and 12B are diagrams showing another configuration of the photodetecting section 14. In FIG. 12A, the photodetector unit 1
Reference numeral 4 denotes an optical filter 140 formed of a dielectric material or the like for separating the Raman amplified signal light propagating through the optical fiber 13c into each signal channel, and the signal channel light output from the optical filter 140. A light receiving unit 141 is provided which receives light and outputs an electric signal corresponding to each optical power to the control unit 13e via the electric signal line 13d. On the other hand, in FIG. 12B, the photodetector unit 14 includes a circulator 142 for separating the Raman amplified signal light propagating through the optical fiber 13c into each signal channel, and each branch line separated from the circulator 142. The Bragg grating 143 arranged to pass only the unique optical frequency and the light of the signal channel passing through the Bragg grating 143 are received, and an electric signal corresponding to each optical power is sent to the control unit 13e via the electric signal line 13d. The light receiving unit 141 for outputting is provided.
【0056】分光部13aを誘電体材料からなる光学フ
ィルタを備えた光回路とすると、安価に光回路を構成す
ることができる。一方、分光部13aを光サーキュレー
タ及びブラッグ回折格子などを備えた光回路とすると、
上記光学フィルタを備えた光回路と比べブラッグ回折格
子の有する光周波数方向に対する急峻な光パワー遮断特
性により光周波数の分解精度が高くなり、高精度にラマ
ン増幅信号光を検出することができる。加えて、上記光
スペクトルアナライザなどのオプティカルパフォーマン
スモニタを用いた場合に比べても安価に分光部13aを
構成することができる。If the spectroscopic section 13a is an optical circuit provided with an optical filter made of a dielectric material, the optical circuit can be constructed at low cost. On the other hand, when the spectroscopic unit 13a is an optical circuit including an optical circulator and a Bragg diffraction grating,
Compared with the optical circuit including the above optical filter, the sharp optical power cutoff characteristic of the Bragg diffraction grating in the optical frequency direction improves the resolution accuracy of the optical frequency, and the Raman amplified signal light can be detected with high accuracy. In addition, the spectroscopic unit 13a can be constructed at a lower cost than when an optical performance monitor such as the optical spectrum analyzer is used.
【0057】さらに、図1から、ひとつの中心光周波数
の励起チャネルにより平坦なラマン増幅が得られる光周
波数帯域は4THzであることが分かる。よって、N個
の励起チャネルの中心光周波数間隔が4THz以下に設
定されれば、N励起チャネルの励起光によりラマン増幅
された各増幅帯域が光周波数方向に対し互いに近接して
重畳されるため、ラマン増幅信号光のパワースペクトル
平坦性が向上する。Further, it can be seen from FIG. 1 that the optical frequency band in which flat Raman amplification is obtained by the pumping channel having one central optical frequency is 4 THz. Therefore, if the center optical frequency intervals of the N pumping channels are set to 4 THz or less, the amplification bands Raman-amplified by the pumping light of the N pumping channels are superimposed close to each other in the optical frequency direction. The power spectrum flatness of the Raman amplified signal light is improved.
【0058】この発明に係るラマン光増幅器は以下のよ
うに動作する。励起光供給部12における励起光源12
aから出力された互いに中心光周波数の異なるN個の励
起チャネルの励起光は、光合分波器12bを経て光ファ
イバ11へ供給され入力端11aに向かって伝搬する。
一方、信号光は光ファイバ11の入力端11aから入力
され、励起光によってラマン増幅される(ラマン増幅信
号光)。ラマン増幅信号光は、光合分波器12bを通過
して分光器13aへ到達する。分光器13aへ入力され
たラマン増幅信号光は、その殆どが光ファイバ11を伝
搬して出力端11bから出力される。一方、該ラマン増
幅信号光の一部は光ファイバ13cを伝搬して光検出部
14に到達する。The Raman optical amplifier according to the present invention operates as follows. Excitation light source 12 in the excitation light supply unit 12
The pumping lights of the N pumping channels having different center optical frequencies output from a are supplied to the optical fiber 11 via the optical multiplexer / demultiplexer 12b and propagate toward the input end 11a.
On the other hand, the signal light is input from the input end 11a of the optical fiber 11 and Raman-amplified by the pump light (Raman-amplified signal light). The Raman amplified signal light passes through the optical multiplexer / demultiplexer 12b and reaches the spectroscope 13a. Most of the Raman amplified signal light input to the spectroscope 13a propagates through the optical fiber 11 and is output from the output end 11b. On the other hand, a part of the Raman amplified signal light propagates through the optical fiber 13c and reaches the photodetector 14.
【0059】ここで、フィードバック部13は、ラマン
増幅信号光をN個の励起チャネルの中心光周波数それぞ
れから15THz程度小さい光周波数となるラマン増幅
ピークを1つ含むよう設定されたN個の光周波数範囲に
区分し、各光周波数範囲のラマン増幅信号光に基づく検
出値が互いに等しくなるよう、例えば各光周波数範囲に
おけるラマン増幅信号光のパワーバラツキが2dB以
下、好ましくは1dB以下となるよう励起光供給部12
を制御する。Here, the feedback unit 13 sets the N optical frequencies of the Raman amplified signal light set so as to include one Raman amplification peak which is an optical frequency smaller by about 15 THz from each of the central optical frequencies of the N excitation channels. The pumping light is divided into ranges so that the detection values based on the Raman amplified signal light in each optical frequency range are equal to each other, for example, the power variation of the Raman amplified signal light in each optical frequency range is 2 dB or less, preferably 1 dB or less. Supply unit 12
To control.
【0060】以上説明したように、当該ラマン増幅器1
0では、光検出部14がラマン増幅信号光をN個の光周
波数範囲に区分して検出する。そして、制御部13eは
光検出部14が検出したそれぞれの光周波数範囲の検出
値を等しくするよう励起光供給部12を制御する。した
がって、各信号チャネルが光周波数方向に多重化された
信号光がラマン増幅される場合でも、ラマン増幅信号光
のパワースペクトルを光周波数方向に対して平坦にする
ことができる。As described above, the Raman amplifier 1
At 0, the photodetector 14 divides the Raman amplified signal light into N optical frequency ranges for detection. Then, the control unit 13e controls the excitation light supply unit 12 so that the detection values of the respective light frequency ranges detected by the light detection unit 14 become equal. Therefore, even when the signal light in which the respective signal channels are multiplexed in the optical frequency direction is Raman-amplified, the power spectrum of the Raman amplified signal light can be flattened in the optical frequency direction.
【0061】さらに、図13は、この発明に係るラマン
増幅器の第2実施形態の構成を示す図である。この第2
実施形態に係るラマン増幅器は、励起チャネル数が変動
した場合でも光検出部14において検出される各光周波
数範囲の検出値のバラツキ(ラマン増幅信号光のパワー
バラツキ)が2dB以下、好ましくは1dB以下となる
よう励起光光源12を制御するための構成を備えたこと
を特徴とする。Further, FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the Raman amplifier according to the present invention. This second
In the Raman amplifier according to the embodiment, the variation in the detection value in each optical frequency range detected by the photodetector 14 (the power variation of the Raman amplified signal light) is 2 dB or less, preferably 1 dB or less even when the number of pumping channels changes. It is characterized in that a structure for controlling the excitation light source 12 is provided.
【0062】具体的には、励起光供給部12は、複数励
起チャネルの励起光を出力するための励起光光源12
a、該励起光を光ファイバ11へ導くための光合分波器
12bと、該励起光の一部をモニタ光として分離するた
めの光合分波器12eとを備える。励起光光源12a
は、互いに異なる中心光周波数の励起光を出力するため
のLD122と、各励起チャネルごとに不要な波長成分
を除去するためのグレーティング121と、各励起チャ
ネルの励起光を合波するための合波器120とを、備え
る。Specifically, the pumping light supply section 12 is a pumping light source 12 for outputting pumping light of a plurality of pumping channels.
a, an optical multiplexer / demultiplexer 12b for guiding the pumping light to the optical fiber 11, and an optical multiplexer / demultiplexer 12e for separating a part of the pumping light as monitor light. Excitation light source 12a
Is an LD 122 for outputting pumping light having mutually different center optical frequencies, a grating 121 for removing an unnecessary wavelength component for each pumping channel, and a multiplexer for multiplexing pumping light for each pumping channel. And a container 120.
【0063】一方、フィードバック部13の光検出部1
4はオプティカルパフォーマンスモニタ(OPM)を含
み、該OPMでラマン増幅信号光のパワーの他、励起光
のパワーもモニタするため、該励起光の一部を光ファイ
バ13cに導くための光合分波器130がさらに設けら
れるとともに、光合分波器12e、130間が光ファイ
バ12dを介して接続されている。On the other hand, the photo detector 1 of the feedback unit 13
Reference numeral 4 includes an optical performance monitor (OPM), and the OPM monitors not only the power of the Raman amplified signal light but also the power of the pumping light. Therefore, an optical multiplexer / demultiplexer for guiding a part of the pumping light to the optical fiber 13c. 130 is further provided, and the optical multiplexer / demultiplexers 12e and 130 are connected via an optical fiber 12d.
【0064】この第2実施形態において、制御部13e
は、光検出部14の検出結果に基づいて、励起光光源1
2aを光ファイバ13fを介して制御するが、ラマン増
幅信号光を該励起チャネルと同数の光周波数範囲に区分
する際、該光周波数範囲それぞれの境界を示す光周波数
を決定する。特に、制御部13eは、光検出部の検出結
果に基づいて、ラマン増幅に実効的に寄与しない程度の
微弱なパワーの励起チャネルの発生を検出したとき、該
微弱パワーの励起チャネルを除いた残りの励起チャネル
を利用して、光周波数範囲それぞれの境界を示す光周波
数を変更する。In the second embodiment, the controller 13e
Is the excitation light source 1 based on the detection result of the light detector 14.
2a is controlled via the optical fiber 13f, but when the Raman amplified signal light is divided into the same number of optical frequency ranges as the pumping channels, the optical frequency indicating the boundary of each optical frequency range is determined. In particular, when the control unit 13e detects the occurrence of an excitation channel having a weak power that does not effectively contribute to Raman amplification, based on the detection result of the photodetector, the control unit 13e excludes the excitation channel having the weak power. The excitation frequency of each of the optical frequency ranges is changed by using the excitation channel of.
【0065】図14(a)は、4励起チャネルの励起光
が供給されたときのラマン利得(ラマン増幅信号光のパ
ワースペクトル)である。供給される励起チャネルの各
中心光周波数は、202.3THz(1481.9n
m)、205.4THz(1459.5nm)、20
7.0THz(1448.3nm)、208.2THz
(1439.9nm)である。図14(a)において、
スペクトルa〜dは、これら各励起チャネルの励起光に
よるラマン増幅スペクトルであり、スペクトルGは、こ
れらスペクトルa〜dを重畳することにより得られる重
畳スペクトルである。この重畳スペクトルGでは、各励
起チャネルに対応してラマン増幅ピーク(各励起チャネ
ルの中心光周波数から15THz程度小さい光周波数)
G1〜G4が存在する。このように4励起チャネルの励
起光が供給される場合、制御部13eは、ラマン増幅信
号光を光周波数範囲S1、S2に区分して、各光周波数
範囲におけるラマン増幅光のパワーバラツキあるいはパ
ワー平均値バラツキを抑えるよう励起光光源122を制
御する。FIG. 14A shows a Raman gain (power spectrum of Raman amplified signal light) when pumping lights of four pumping channels are supplied. Each center optical frequency of the supplied excitation channel is 202.3 THz (1481.9n).
m), 205.4 THz (1459.5 nm), 20
7.0 THz (1448.3 nm), 208.2 THz
(1439.9 nm). In FIG. 14 (a),
Spectra a to d are Raman amplification spectra by the excitation light of each of these excitation channels, and spectrum G is a superimposed spectrum obtained by superimposing these spectra a to d. In this superposed spectrum G, Raman amplification peaks (optical frequencies smaller than the central optical frequency of each excitation channel by about 15 THz) corresponding to each excitation channel are obtained.
There are G1 to G4. When the pumping light of four pumping channels is supplied in this way, the control unit 13e divides the Raman amplified signal light into the optical frequency ranges S1 and S2, and the power variation or the power average of the Raman amplified light in each optical frequency range. The excitation light source 122 is controlled so as to suppress the value variation.
【0066】一方、図14(b)は、上記4励起チャネ
ルのうち中心光周波数207.0THz(1448.3
nm)の励起チャネルを出力するLDが故障した場合に
おける制御部13eの制御結果を示している。すなわ
ち、供給される励起チャネルの各中心光周波数は、20
2.3THz(1481.9nm)、205.4THz
(1459.5nm)、208.2THz(1439.
9nm)である。図14(b)のケースでは、スペクト
ルcが存在しないため、制御部13eは、光周波数範囲
S1を広げて再区分し、中心光周波数208.2THz
の励起チャネルの励起光パワーを大きくするようLD1
22を制御する。これにより、スペクトルa、b、dを
重畳することにより得られる重畳スペクトルG(ラマン
増幅信号光のパワースペクトル)の平坦化が達成される
ことが分かる。なお、この重畳スペクトルGでは、各励
起チャネルに対応してラマン増幅ピーク(各励起チャネ
ルの中心光周波数から15THz程度小さい光周波数)
G1、G2、G4が存在する。On the other hand, FIG. 14B shows a center optical frequency of 207.0 THz (1448.3) among the above four excitation channels.
(nm) shows the control result of the control unit 13e when the LD that outputs the excitation channel has a failure. That is, each central optical frequency of the pump channel provided is 20
2.3 THz (1481.9 nm), 205.4 THz
(1459.5 nm), 208.2 THz (1439.
9 nm). In the case of FIG. 14B, since the spectrum c does not exist, the control unit 13e expands the optical frequency range S1 to perform re-segmentation, and the center optical frequency 208.2 THz.
LD1 to increase the pumping light power of the pumping channel of
22 is controlled. As a result, it can be seen that flattening of the superimposed spectrum G (power spectrum of Raman amplified signal light) obtained by superimposing the spectra a, b, and d is achieved. In the superposed spectrum G, the Raman amplification peak (optical frequency smaller than the central optical frequency of each excitation channel by about 15 THz) is associated with each excitation channel.
There are G1, G2, and G4.
【0067】励起チャネルのいずれかにおいて励起光パ
ワーが低下するケースとしては、例えば、LDチップの
経時劣化、温度調節回路の故障、ファイバ破断などが想
定され得る。上述の図14(a)及び図14(b)の例
では、光周波数207.0THzの励起チャネルの励起
パワーが通常の1/10程度に低下し、実効的に20
2.3THz、205.4THz及び208.2THz
の残りの3励起チャネルとなった場合に、OPM14に
より各励起チャネルがモニタされているので、信号光の
モニタ区分を、図14(a)に示された区分から図14
(b)に示された区分に変更し、残りの3励起チャネル
の各励起パワーを調節し直すことにより、ラマン利得の
平坦化が実現できる。As a case where the pumping light power is lowered in any of the pumping channels, for example, deterioration of the LD chip with time, failure of the temperature control circuit, fiber breakage, etc. can be assumed. In the example of FIGS. 14A and 14B described above, the pumping power of the pumping channel having the optical frequency of 207.0 THz is reduced to about 1/10 of the normal level, and the effective pumping power is 20%.
2.3 THz, 205.4 THz and 208.2 THz
Since the OPM 14 monitors each excitation channel when the remaining 3 excitation channels become, the signal light monitoring section is changed from the section shown in FIG.
The Raman gain can be flattened by changing to the section shown in (b) and readjusting each pump power of the remaining three pump channels.
【0068】一方、光ネットワークでは、加入者の需要
変化やネットワークの故障などに応じて、信号チャネル
数の変動が生じるケースが考えられる。仮に、通信容量
の需要が本格化せず、光周波数192.5〜194.5
THz(周波数1542〜1558nmに相当)の信号
光が未使用であった場合、図15に示されたように、光
周波数208.2THzの励起チャネルをOFFにして
おけばよい。逆に、図15に示された状態(3励起チャ
ネルによるラマン増幅)から、通信容量の増加が発生し
た場合、図14(a)に示されたような4励起チャネル
によるラマン増幅を行えるよう信号光のモニタ区分を変
更すれば、通信容量の増加前と増加後のいずれにおいて
もラマン利得の平坦性が維持される。On the other hand, in an optical network, there may be a case where the number of signal channels fluctuates due to changes in subscriber demand, network failures, and the like. If the demand for communication capacity does not start in earnest, the optical frequency is 192.5 to 194.5.
When the signal light of THz (corresponding to frequencies 1542 to 1558 nm) is unused, the excitation channel of optical frequency 208.2 THz may be turned off as shown in FIG. Conversely, if an increase in communication capacity occurs from the state shown in FIG. 15 (Raman amplification by 3 excitation channels), a signal for performing Raman amplification by 4 excitation channels as shown in FIG. By changing the optical monitor section, the flatness of Raman gain is maintained both before and after the increase of communication capacity.
【0069】なお、励起光を供給する励起光光源のON
/OFFによる励起チャネル数の変動が発生しない場合
であっても、該励起光光源への供給電流や波長安定化用
のファイバグレーティングへ加わる歪み等の影響で、各
励起チャネルの中心光周波数が変化する可能性もある。
上述のようなケースを含め、これら励起パワーの変動は
システム稼働時に予期せず発生する場合がある。したが
って、システム保守の観点から、制御部13eが、全励
起チャネルのモニタリング及び信号光区分の算出を繰り
返し行いながら励起制御を行うのが好ましい。The excitation light source for supplying the excitation light is turned on.
Even if the number of pumping channels does not change due to ON / OFF, the center optical frequency of each pumping channel changes due to the influence of the current supplied to the pumping light source and the strain applied to the fiber grating for wavelength stabilization. There is also a possibility.
Including the cases as described above, these fluctuations in the pump power may occur unexpectedly during system operation. Therefore, from the viewpoint of system maintenance, it is preferable that the control unit 13e perform pumping control while repeatedly monitoring all pumping channels and calculating signal light sections.
【0070】次に、この発明に係る光通信システム20
について説明する。図16は、この発明に係る光通信シ
ステムの一実施形態の構成を示す図である。光通信シス
テム20は、送信局21と受信局22の間に中継局23
が配置されており、送信局21と中継局23の間の中継
区間、中継局23と受信局22との間の中継区間には、
それぞれ光ファイバ24、25が敷設されている。また
中継局23には上述のような構造を備えたラマン増幅器
10が配置されている。Next, the optical communication system 20 according to the present invention.
Will be described. FIG. 16 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an optical communication system according to the present invention. The optical communication system 20 includes a relay station 23 between a transmitting station 21 and a receiving station 22.
Are arranged in the relay section between the transmitting station 21 and the relay station 23, and in the relay section between the relay station 23 and the receiving station 22,
Optical fibers 24 and 25 are laid respectively. Further, the Raman amplifier 10 having the above-described structure is arranged in the relay station 23.
【0071】光通信システム20において、互いに中心
光周波数の異なる複数信号チャネルの信号光が送信局2
1から光ファイバ24へ送出される。そして、送出され
た信号光はラマン増幅器10でラマン増幅された後、光
ファイバ25を伝搬して受信局22へ到達する。この実
施形態に係る光通信システム20では、上記ラマン増幅
器10を含むので、互いに中心光周波数の異なる複数信
号チャネルの信号光(多重化された信号光)による光通
信においても受信局22でラマン増幅信号光を正確に受
信することができる。In the optical communication system 20, the signal lights of a plurality of signal channels whose central optical frequencies are different from each other are transmitted by the transmitting station 2.
1 to the optical fiber 24. The transmitted signal light is Raman-amplified by the Raman amplifier 10 and then propagates through the optical fiber 25 to reach the receiving station 22. Since the optical communication system 20 according to this embodiment includes the Raman amplifier 10, the Raman amplification is performed by the receiving station 22 even in optical communication using signal lights (multiplexed signal lights) of a plurality of signal channels having different central optical frequencies. The signal light can be accurately received.
【0072】なお、この実施形態に係る光通信システム
20では、送信局21と受信局22との間に1つの中継
局23が配置されているが、中継局23は送信局21と
受信局22との距離に応じて、複数の中継局が配置され
てもよい。また、この実施形態に係る光通信システム2
0では、上記ラマン増幅器10を中継局23の内部に設
けたが、中継局23の内部に励起光供給部12及びフィ
ードバック部13のみを設けて、励起光供給部12から
供給される励起光を光ファイバ24へ供給するような構
成であってもよい。この場合、光ファイバ24が信号光
をラマン増幅する光ファイバとして機能する。In the optical communication system 20 according to this embodiment, one relay station 23 is arranged between the transmitting station 21 and the receiving station 22, but the relay station 23 is the transmitting station 21 and the receiving station 22. A plurality of relay stations may be arranged depending on the distance between the relay stations. Further, the optical communication system 2 according to this embodiment
In No. 0, the Raman amplifier 10 is provided inside the relay station 23, but only the pumping light supply unit 12 and the feedback unit 13 are provided inside the relay station 23 so that the pumping light supplied from the pumping light supply unit 12 is supplied. The configuration may be such that it is supplied to the optical fiber 24. In this case, the optical fiber 24 functions as an optical fiber that Raman-amplifies the signal light.
【0073】[0073]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、互いに
中心光周波数の異なる複数信号チャネルの信号光をラマ
ン増幅するための光ファイバと、互いに中心光周波数の
異なるN個(2以上の整数)の励起チャネルの励起光を
該光ファイバに供給する励起光供給部と、励起光が供給
されることによりラマン増幅されたラマン増幅信号光の
一部を検出し、その検出結果に基づきラマン増幅信号光
のパワースペクトルが光周波数方向に対して実質的に平
坦になるよう励起光供給部を制御するフィードバック部
とでラマン増幅器が構成される。特に、フィードバック
部は、検出されたラマン増幅信号光を励起チャネルそれ
ぞれの中心光周波数から約15THz小さい光周波数と
なるラマン増幅ピークを1つ含むよう規定されたN個の
光周波数範囲に区分し、該区分されたN個の光周波数範
囲それぞれにおけるラマン増幅信号光のパワーバラツキ
が2dB以下になるよう励起光供給部を制御する。これ
により、互いに中心光周波数の異なる複数信号チャネル
の多重化された信号光が伝送される場合にであっても、
ラマン増幅信号光のパワースペクトルを光周波数方向に
対して平坦にすることができる。As described above, according to the present invention, an optical fiber for Raman-amplifying signal lights of a plurality of signal channels having different central optical frequencies, and N optical fibers having different central optical frequencies (an integer of 2 or more). ), A pumping light supply unit that supplies the pumping light of the pumping channel to the optical fiber, and a part of the Raman-amplified signal light that is Raman-amplified by the pumping light being supplied, and Raman amplification is performed based on the detection result. A Raman amplifier is configured with a feedback unit that controls the pumping light supply unit so that the power spectrum of the signal light is substantially flat in the optical frequency direction. In particular, the feedback section divides the detected Raman amplified signal light into N optical frequency ranges defined so as to include one Raman amplified peak having an optical frequency smaller by about 15 THz from the center optical frequency of each excitation channel, The pumping light supply unit is controlled so that the power variation of the Raman amplified signal light in each of the N divided optical frequency ranges is 2 dB or less. As a result, even when multiplexed signal lights of a plurality of signal channels having different center optical frequencies are transmitted,
The power spectrum of the Raman amplified signal light can be flattened in the optical frequency direction.
【図1】多重化されていない信号光及び多重化された信
号光それぞれを中心光周波数が201.3THzの励起
チャネルを含む励起光でラマン増幅したときのラマン増
幅スペクトルである。FIG. 1 is a Raman amplification spectrum when Raman amplification is performed on unmultiplexed signal light and multiplexed signal light with pumping light including a pumping channel having a center optical frequency of 201.3 THz.
【図2】多重化された信号光を互い中心光周波数が異な
る3励起チャネルの励起光でラマン増幅したときのラマ
ン増幅スペクトルである。FIG. 2 is a Raman amplification spectrum when the multiplexed signal light is Raman-amplified by pumping lights of three pumping channels having different central light frequencies.
【図3】多重化された信号光を互い中心光周波数が異な
る4励起チャネルの励起光でラマン増幅したときのラマ
ン増幅スペクトルである。FIG. 3 is a Raman amplification spectrum when the multiplexed signal light is Raman-amplified by pumping lights of four pumping channels having different central light frequencies.
【図4】多重化された信号光を互い中心光周波数が異な
る5励起チャネルの励起光でラマン増幅したときのラマ
ン増幅スペクトルである。FIG. 4 is a Raman amplification spectrum when the multiplexed signal light is Raman-amplified by pumping lights of five pumping channels having different center light frequencies.
【図5】多重化された信号光を互い中心光周波数が異な
る6励起チャネルの励起光でラマン増幅したときのラマ
ン増幅スペクトルである。FIG. 5 is a Raman amplification spectrum when the multiplexed signal light is Raman-amplified with pumping lights of six pumping channels having different center light frequencies.
【図6】多重化された信号光をモニタリングするための
光周波数範囲の設定方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method of setting an optical frequency range for monitoring multiplexed signal light.
【図7】この発明に係るラマン増幅器における第1実施
形態の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a Raman amplifier according to the present invention.
【図8】励起光に含まれる各励起チャネルの中心光周波
数それぞれに対して15THz小さい光周波数が中間と
なるよう光周波数範囲が設定されたケースについて、多
重化された信号光を互い中心光周波数が異なる5励起チ
ャネルの励起光でラマン増幅したときのラマン増幅スペ
クトル(パワーバラツキは1.07dB)である。FIG. 8 shows a case where an optical frequency range is set such that an optical frequency lower by 15 THz is intermediate with respect to a central optical frequency of each pumping channel included in the pumping light, the multiplexed signal lights are mutually centered at optical frequencies. 2 is a Raman amplification spectrum (power variation is 1.07 dB) when Raman amplification is performed by pumping light of five different excitation channels.
【図9】励起光に含まれる各励起チャネルの中心光周波
数それぞれに対して14THz小さい光周波数が中間と
なるよう光周波数範囲が設定されたケースについて、多
重化された信号光を互い中心光周波数が異なる5励起チ
ャネルの励起光でラマン増幅したときのラマン増幅スペ
クトル(パワーバラツキは1.23dB)である。FIG. 9 is a diagram showing a case where an optical frequency range is set such that an optical frequency smaller by 14 THz is intermediate with respect to a central optical frequency of each pumping channel included in the pumping light; 2 is a Raman amplification spectrum (power variation is 1.23 dB) when Raman amplification is performed using pumping light of five different excitation channels.
【図10】励起光に含まれる各励起チャネルの中心光周
波数それぞれに対して16THz小さい光周波数が中間
となるよう光周波数範囲が設定されたケースについて、
多重化された信号光を互い中心光周波数が異なる5励起
チャネルの励起光でラマン増幅したときのラマン増幅ス
ペクトル(パワーバラツキは2.77dB)である。FIG. 10 shows a case where an optical frequency range is set such that an optical frequency smaller by 16 THz is intermediate between central optical frequencies of respective pumping channels included in pumping light.
It is a Raman amplification spectrum (power variation is 2.77 dB) when the multiplexed signal light is Raman-amplified by pumping lights of five pumping channels having different central light frequencies.
【図11】光周波数シフトと利得バラツキ(ラマン増幅
信号光のパワーバラツキ)の関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a relationship between optical frequency shift and gain variation (power variation of Raman amplified signal light).
【図12】この発明に係るラマン増幅器における光検出
部の他の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another configuration of the photodetector section in the Raman amplifier according to the present invention.
【図13】この発明に係るラマン増幅器における第2実
施形態の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a Raman amplifier according to a second embodiment of the present invention.
【図14】多重化された信号光のラマン増幅において、
チャネル数の変化前(チャネル数は4)と変化後(チャ
ネル数は3)におけるラマン増幅スペクトルである。FIG. 14 shows Raman amplification of multiplexed signal light,
It is a Raman amplification spectrum before the change in the number of channels (the number of channels is 4) and after the change (the number of channels is 3).
【図15】多重化された信号光のラマン増幅において、
チャネル数の変化前(チャネル数は3)におけるラマン
増幅スペクトルである。FIG. 15 shows Raman amplification of multiplexed signal light,
It is a Raman amplification spectrum before the number of channels changes (the number of channels is 3).
【図16】この発明に係る光通信システムにおける一実
施形態の構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an optical communication system according to the present invention.
10、23a…ラマン増幅器、11、12c、13c、
24、25…光ファイバ、11a…入力端、11b…出
力端、12…励起光供給部、12a…励起光光源、12
b…光合分波器、13…フィードバック部、13a…分
光器、13e…制御部、13d、13f…電気信号ライ
ン、14…光検出部、21…送信局22…受信局、23
…中継局。10, 23a ... Raman amplifiers, 11, 12c, 13c,
24, 25 ... Optical fiber, 11a ... Input end, 11b ... Output end, 12 ... Excitation light supply section, 12a ... Excitation light source, 12
b ... Optical multiplexer / demultiplexer, 13 ... Feedback section, 13a ... Spectrometer, 13e ... Control section, 13d, 13f ... Electrical signal line, 14 ... Photodetection section, 21 ... Transmitting station 22 ... Receiving station, 23
… Relay station.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2K002 AA02 AB30 BA04 CA15 DA10 EB12 EB15 HA23 5F072 AB07 AK06 HH02 PP07 QQ07 YY17 5K102 AA55 AD01 MA03 MB03 MB05 MB06 MC03 MC14 MD01 MH04 MH13 PH14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2K002 AA02 AB30 BA04 CA15 DA10 EB12 EB15 HA23 5F072 AB07 AK06 HH02 PP07 QQ07 YY17 5K102 AA55 AD01 MA03 MB03 MB05 MB06 MC03 MC14 MD01 MH04 MH13 PH14
Claims (33)
ャネルの信号光をラマン増幅するための光ファイバと、 互いに中心光周波数の異なるN(2以上の整数)個の励
起チャネルの励起光を前記光ファイバに供給する励起光
供給部と、 前記励起光が供給されることにより前記光ファイバ内に
おいてラマン増幅されたラマン増幅信号光の一部を検出
し、その検出結果に基づいて該ラマン増幅信号光のパワ
ースペクトルが光周波数方向に対して実質的に平坦なる
よう前記励起光供給部を制御するフィードバック部とを
備え、 前記フィードバック部は、前記検出されたラマン増幅信
号光を前記励起光の励起チャネルそれぞれの中心光周波
数から13.5〜15.7THzの光周波数シフト分だ
け小さい光周波数となるラマン増幅ピークを1つ含むよ
う規定されたN個の光周波数範囲に区分し、該区分され
たN個の光周波数範囲それぞれにおけるラマン増幅信号
光のパワーバラツキが2dB以下になるよう前記励起光
供給部を制御するラマン増幅器。1. An optical fiber for Raman-amplifying signal lights of a plurality of signal channels having different central optical frequencies, and pumping light of N (integer of 2 or more) excitation channels having different central optical frequencies. A pumping light supply unit for supplying the fiber, and detecting a part of the Raman amplified signal light Raman-amplified in the optical fiber by supplying the pumping light, and the Raman amplified signal light based on the detection result. And a feedback unit that controls the pumping light supply unit so that the power spectrum of the pumping light is substantially flat in the optical frequency direction, and the feedback unit sends the detected Raman amplified signal light to the pumping channel of the pumping light. One Raman amplification peak that has an optical frequency that is smaller by 13.5 to 15.7 THz optical frequency shift from each center optical frequency is included. A Raman amplifier which divides into N prescribed optical frequency ranges, and controls the pumping light supply unit so that the power variation of the Raman amplified signal light in each of the N divided optical frequency ranges becomes 2 dB or less.
たN個の光周波数範囲それぞれにおけるラマン増幅信号
光のパワーバラツキが1dB以下になるよう、前記励起
光供給部を制御することを特徴とする請求項1記載のラ
マン増幅器。2. The feedback section controls the pumping light supply section so that the power variation of the Raman amplified signal light in each of the N divided optical frequency ranges is 1 dB or less. The Raman amplifier according to Item 1.
幅信号光のパワーとともに前記励起チャネルの各中心光
周波数における励起光パワーをモニタする光検出部と、
前記光検出部の検出結果に基づいて、前記ラマン増幅信
号光を該励起チャネルと同数の光周波数範囲に区分する
際、該光周波数範囲それぞれの境界を示す光周波数を決
定する制御部とを備えたことを特徴とする請求項1記載
のラマン増幅器。3. The photodetection unit, wherein the feedback unit monitors the pumping light power at each central optical frequency of the pumping channel together with the power of the Raman amplified signal light,
A control unit that determines an optical frequency indicating a boundary of each of the optical frequency ranges when the Raman amplified signal light is divided into the same number of optical frequency ranges as the excitation channels based on the detection result of the photodetection unit. The Raman amplifier according to claim 1, wherein
に基づいて、ラマン増幅に実効的に寄与しない程度の微
弱なパワーの励起チャネルの発生を検出したとき、該微
弱パワーの励起チャネルを除いた残りの励起チャネルを
利用して、前記光周波数範囲それぞれの境界を示す光周
波数を変更することを特徴とする請求項3記載のラマン
増幅器。4. When the control section detects, based on the detection result of the photodetection section, the occurrence of an excitation channel having a weak power that does not effectively contribute to Raman amplification, the excitation channel having the weak power is detected. The Raman amplifier according to claim 3, wherein the optical frequency indicating the boundary of each of the optical frequency ranges is changed by using the remaining pumping channels except for.
に基づいて、ラマン増幅に実効的に寄与し得る程度の強
力なパワーの励起チャネルの発生を検出したとき、該強
力パワーの励起チャネルを含めた全励起チャネルを利用
して、前記光周波数範囲それぞれの境界を示す光周波数
を変更することを特徴とする請求項3記載のラマン増幅
器。5. When the control unit detects, based on the detection result of the photodetection unit, the occurrence of a pumping channel having a power strong enough to effectively contribute to Raman amplification, the pumping of the strong power is performed. The Raman amplifier according to claim 3, wherein an optical frequency indicating a boundary of each of the optical frequency ranges is changed by using all pumping channels including channels.
記ラマン増幅信号光と複数励起チャネルの前記励起光が
多重化された多重化モニタ光を検出するオプティカルパ
フォーマンスモニタを含むことを特徴とする請求項3記
載のラマン増幅器。6. The optical detection unit includes an optical performance monitor for detecting multiplexed monitor light in which the Raman amplified signal light of a plurality of signal channels and the pump light of a plurality of pump channels are multiplexed. The Raman amplifier according to claim 3.
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第1番目
の光周波数範囲は、前記N個の励起チャネルのうち大き
い方の第1中心光周波数と小さい方の第2中心光周波数
との中間光周波数から前記光周波数シフト分だけ小さい
光周波数を下限とする一方、該第1中心光周波数と該中
間周波数との差だけ該第1中心光周波数よりも大きい光
周波数から前記光周波数シフト分だけ小さい光周波数を
上限とする範囲であり、そして、前記フィードバック部
が前記ラマン増幅信号光を検出する際に区分する前記N
個の光周波数範囲のうち第2番目の光周波数範囲は、前
記第1中心光周波数と第2中心光周波数との中間光周波
数から前記光周波数シフト分だけ小さい光周波数を上限
とする一方、該第2中心光周波数と該中間周波数との差
だけ該第2中心光周波数よりも小さい光周波数から前記
光周波数シフト分だけさらに小さい光周波数を下限とす
る範囲であることを特徴とする請求項1記載のラマン増
幅器。7. When the integer N = 2, the first optical frequency range among the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the N optical frequency ranges. Of the excitation channels, the lower limit is an optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency between the larger first central optical frequency and the smaller second central optical frequency by the optical frequency shift, while the first central optical frequency is The upper limit is an optical frequency smaller than the first central optical frequency by the difference from the intermediate frequency and an optical frequency smaller by the optical frequency shift, and the feedback unit detects the Raman amplified signal light. The N to be classified when
The second optical frequency range of the optical frequency ranges has an upper limit of an optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency between the first central optical frequency and the second central optical frequency by the optical frequency shift. 2. A range in which the lower limit is an optical frequency smaller than the second central optical frequency by the optical frequency shift from the optical frequency smaller than the second central optical frequency by the difference between the second central optical frequency and the intermediate frequency. Raman amplifier described.
光におけるN個の励起チャネルのうち最も中心光周波数
の大きい励起チャネルを第1励起チャネルとし、中心光
周波数の大きい方から第n(2以上の整数)番目の中心
光周波数の励起チャネルを第n励起チャネルとし、そし
て、最も中心光周波数の小さい励起チャネルを第N励起
チャネルとするとき、 前記フィードバック部が前記ラマン増幅信号光を検出す
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第1番目
の光周波数範囲は、前記第1励起チャネルの中心光周波
数と第2励起チャネルの中心光周波数との中間光周波数
から前記光周波数シフト分だけ小さい光周波数を下限と
する一方、該第1励起チャネルの中心光周波数と該中間
周波数との差だけ該第1励起チャネルの中心光周波数よ
りも大きい光周波数から前記光周波数シフト分だけ小さ
い光周波数を上限とする範囲であり、 前記フィードバック部が前記ラマン増幅信号光を検出す
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第n(2
以上(N−1)以下の整数)番目の光周波数範囲は、前
記第n励起チャネルの中心光周波数と第(n+1)励起
チャネルの中心光周波数との中間光周波数から前記光周
波数シフト分だけ小さい光周波数を下限とする一方、該
第n励起チャネルの中心光周波数と第(n−1)励起チ
ャネルの中心光周波数との中間光周波数から前記光周波
数シフト分だけ小さい光周波数を上限とする範囲であ
り、 前記フィードバック部が前記ラマン増幅信号光を検出す
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第N番目
の光周波数範囲は、前記第N励起チャネルの中心光周波
数と第(N−1)励起チャネルの中心光周波数との中間
光周波数から前記光周波数シフト分だけ小さい光周波数
を上限とする一方、該第N励起チャネルの中心光周波数
と該中間周波数との差だけ該第N励起チャネルの中心光
周波数よりも小さい光周波数から前記光周波数シフト分
だけさらに小さい光周波数を下限とする範囲であること
を特徴とする請求項1記載のラマン増幅器。8. The pump channel having the largest center optical frequency among the N pump channels in the pumping light having the integer N of 3 or more is defined as a first pumping channel, and a pumping channel having the largest center optical frequency is selected from the nth pumping channel. When the pumping channel having an (integral number of 2 or more) th central optical frequency is the nth pumping channel and the pumping channel having the smallest central optical frequency is the Nth pumping channel, the feedback unit outputs the Raman amplified signal light. The first optical frequency range of the N optical frequency ranges to be divided when detecting is the optical frequency from the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the first excitation channel and the central optical frequency of the second excitation channel. The lower limit is an optical frequency that is smaller than the frequency shift, while the central optical frequency of the first excitation channel is equal to the difference between the central optical frequency of the first excitation channel and the intermediate frequency. Is a range in which the upper limit is an optical frequency that is smaller than the optical frequency shift by an optical frequency shift from the higher optical frequency, and the nth optical frequency range is divided from the N optical frequency ranges that the feedback unit divides when detecting the Raman amplified signal light. (2
The (n-1) th or lesser integer optical frequency range is smaller than the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the nth pumping channel and the central optical frequency of the (n + 1) th pumping channel by the optical frequency shift. A range in which the lower limit is the optical frequency, and the upper limit is the optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the nth excitation channel and the central optical frequency of the (n-1) th excitation channel by the optical frequency shift. The N-th optical frequency range of the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the center optical frequency of the N-th pumping channel and the (N-th) optical frequency range. -1) The upper limit is an optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency with the central optical frequency of the excitation channel by the optical frequency shift, while the central optical frequency of the Nth excitation channel and the intermediate frequency 2. The Raman amplifier according to claim 1, wherein the lower limit of the Raman amplifier is an optical frequency smaller than the central optical frequency of the N-th pumping channel by a difference from the optical frequency smaller than the central optical frequency by the optical frequency shift.
心光周波数の間隔は、4THz以下であることを特徴と
する請求項1記載のラマン増幅器。9. The Raman amplifier according to claim 1, wherein an interval between center optical frequencies of the respective pump channels in the pump light is 4 THz or less.
増幅信号光の一部を受光し、該ラマン増幅信号光のパワ
ーに応じた電気信号を出力する光検出部と、前記光検出
部から出力された電気信号に従って励起光供給部を制御
する制御部とを備えることを特徴とする請求項1記載の
ラマン増幅器。10. The feedback unit receives a part of the Raman amplified signal light and outputs an electric signal according to the power of the Raman amplified signal light, and the photodetector outputs the electric signal. The Raman amplifier according to claim 1, further comprising a control unit that controls the pumping light supply unit according to the electric signal.
ーマンスモニタを含むことを特徴とする請求項10記載
のラマン増幅器。11. The Raman amplifier according to claim 10, wherein the photodetector includes an optical performance monitor.
光を前記N個の光周波数範囲に分波する分波部と、前記
分波部により分波されたラマン増幅信号光それぞれを受
光する受光部とを備えることを特徴とする請求項10記
載のラマン増幅器。12. The photodetection unit receives a demultiplexing unit that demultiplexes the Raman amplified signal light into the N optical frequency ranges, and a Raman amplified signal light that is demultiplexed by the demultiplexing unit. The Raman amplifier according to claim 10, further comprising a light receiving unit.
備えた光回路、及び、光サーキュレータとブラッグ回折
格子を備えた光回路のいずれかを含むことを特徴とする
請求項12記載のラマン増幅器。13. The Raman according to claim 12, wherein the demultiplexing unit includes any one of an optical circuit including a dielectric optical filter and an optical circuit including an optical circulator and a Bragg diffraction grating. amplifier.
チャネルの信号光をラマン増幅するための光ファイバ
と、励起光供給部とを少なくとも備えたラマン増幅器の
制御方法であって、 互いに中心光周波数の異なるN(2以上の整数)チャネ
ルの励起光を前記ラマン増幅用光ファイバに供給し;前
記励起光が供給されることで前記ラマン増幅用光ファイ
バ内においてラマン増幅されたラマン増幅信号光の一部
を検出し、 前記検出されたラマン増幅信号光を前記励起光のチャネ
ルそれぞれの中心光周波数から13.5〜15.7TH
zの光周波数シフト分だけ小さい光周波数となるラマン
増幅ピークを1つ含むよう規定されたN個の光周波数範
囲に区分し、前記励起光供給部を制御することにより、
該区分されたN個の光周波数範囲それぞれにおけるラマ
ン増幅信号光のパワーバラツキを2dB以下に抑えるラ
マン増幅器の制御方法。14. A Raman amplifier control method comprising at least an optical fiber for Raman-amplifying signal lights of a plurality of signal channels having different center optical frequencies, and a pumping light supplying section, wherein Pumping light of different N (integer of 2 or more) channels is supplied to the Raman amplification optical fiber; one of the Raman amplified signal lights Raman-amplified in the Raman amplification optical fiber by supplying the pumping light. And detects the Raman amplified signal light from the center optical frequency of each channel of the pumping light by 13.5-15.7 TH.
By dividing into N optical frequency ranges defined to include one Raman amplification peak having an optical frequency smaller by the optical frequency shift of z, and controlling the pumping light supply unit,
A Raman amplifier control method for suppressing the power variation of Raman amplified signal light in each of the divided N optical frequency ranges to 2 dB or less.
N個の光周波数範囲それぞれにおけるラマン増幅信号光
のパワーバラツキが1dB以下に抑えられるよう制御さ
れることを特徴とする請求項14記載のラマン増幅器の
制御方法。15. The pumping light supply unit is controlled so that the power variation of the Raman amplified signal light in each of the N divided optical frequency ranges is suppressed to 1 dB or less. Raman amplifier control method.
ネルと同数の光周波数範囲に区分される際、該励起チャ
ネルの各中心光周波数における励起光パワーの検出結果
に基づいて、該光周波数範囲それぞれの境界を示す光周
波数が決定されることを特徴とする請求項14記載のラ
マン増幅器の制御方法。16. When the Raman amplified signal light is divided into the same number of optical frequency ranges as the excitation channels, each of the optical frequency ranges is detected based on the detection result of the excitation light power at each central optical frequency of the excitation channels. 15. The method of controlling a Raman amplifier according to claim 14, wherein an optical frequency indicating the boundary of is determined.
実効的に寄与しない程度の微弱なパワーの励起チャネル
の発生が検出されたとき、該微弱パワーの励起チャネル
を除いた残りの励起チャネルを利用して、前記光周波数
範囲それぞれの境界を示す光周波数が変更されることを
特徴とする請求項16記載のラマン増幅器の制御方法。17. When the generation of an excitation channel having a weak power that does not contribute effectively to Raman amplification is detected among the excitation channels, the remaining excitation channels except the excitation channel having the weak power are used. 17. The Raman amplifier control method according to claim 16, wherein the optical frequency indicating the boundary of each of the optical frequency ranges is changed.
実効的に寄与し得る程度の強力なパワーの励起チャネル
の発生が検出されたとき、該強力パワーの励起チャネル
を含む全励起チャネルを利用して、前記光周波数範囲そ
れぞれの境界を示す光周波数が変更されることを特徴と
する請求項16記載のラマン増幅器の制御方法。18. When it is detected that one of the excitation channels has such a powerful power as to effectively contribute to Raman amplification, all the excitation channels including the strong power excitation channel are utilized. 17. The method of controlling a Raman amplifier according to claim 16, wherein the optical frequency indicating the boundary of each of the optical frequency ranges is changed.
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第1番目
の光周波数範囲は、前記N個の励起チャネルのうち大き
い方の第1中心光周波数と小さい方の第2中心光周波数
との中間光周波数から前記光周波数シフト分だけ小さい
光周波数を下限とする一方、該第1中心光周波数と該中
間周波数との差だけ該第1中心光周波数よりも大きい光
周波数から前記光周波数シフト分だけ小さい光周波数を
上限とする範囲であり、 前記フィードバック部が前記ラマン増幅信号光を検出す
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第2番目
の光周波数範囲は、前記第1中心光周波数と第2中心光
周波数との中間光周波数から前記光周波数シフト分だけ
小さい光周波数を上限とする一方、該第2中心光周波数
と該中間周波数との差だけ該第2中心光周波数よりも小
さい光周波数から前記光周波数シフト分だけさらに小さ
い光周波数を下限とする範囲であることを特徴とする請
求項14記載のラマン増幅器の制御方法。19. When the integer N = 2, the first optical frequency range among the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the N optical frequency ranges. Of the excitation channels, the lower limit is an optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency between the larger first central optical frequency and the smaller second central optical frequency by the optical frequency shift, while the first central optical frequency is When the feedback unit detects the Raman amplified signal light, the upper limit is an optical frequency that is smaller than the first center optical frequency by a difference from the intermediate frequency and is smaller by the optical frequency shift. The second optical frequency range of the N optical frequency ranges to be divided is smaller than the intermediate optical frequency between the first central optical frequency and the second central optical frequency by the optical frequency shift. While the frequency is the upper limit, the lower limit is an optical frequency smaller than the optical frequency shift smaller than the second central optical frequency by the difference between the second central optical frequency and the intermediate frequency. 15. The method of controlling a Raman amplifier according to claim 14, wherein:
起光におけるN個の励起チャネルのうち最も中心光周波
数の大きい励起チャネルを第1励起チャネルとし、中心
光周波数の大きい方から第n(2以上の整数)番目の中
心光周波数の励起チャネルを第n励起チャネルとし、そ
して、最も中心光周波数の小さい励起チャネルを第N励
起チャネルとするとき、 前記フィードバック部が前記ラマン増幅信号光を検出す
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第1番目
の光周波数範囲は、前記第1励起チャネルの中心光周波
数と第2励起チャネルの中心光周波数との中間光周波数
から前記光周波数シフト分だけ小さい光周波数を下限と
する一方、該第1励起チャネルの中心光周波数と該中間
周波数との差だけ該第1励起チャネルの中心光周波数よ
りも大きい光周波数から前記光周波数シフト分だけ小さ
い光周波数を上限とする範囲であり、 前記フィードバック部が前記ラマン増幅信号光を検出す
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第n(2
以上(N−1)以下の整数)番目の光周波数範囲は、前
記第n励起チャネルの中心光周波数と第(n+1)励起
チャネルの中心光周波数との中間光周波数から前記光周
波数シフト分だけ小さい光周波数を下限とする一方、該
第n励起チャネルの中心光周波数と第(n−1)励起チ
ャネルの中心光周波数との中間光周波数から前記光周波
数シフト分だけ小さい光周波数を上限とする範囲であ
り、 前記フィードバック部が前記ラマン増幅信号光を検出す
る際に区分する前記N個の光周波数範囲のうち第N番目
の光周波数範囲は、前記第N励起チャネルの中心光周波
数と第(N−1)励起チャネルの中心光周波数との中間
光周波数から前記光周波数シフト分だけ小さい光周波数
を上限とする一方、該第N励起チャネルの中心光周波数
と該中間周波数との差だけ該第N励起チャネルの中心光
周波数よりも小さい光周波数から前記光周波数シフト分
だけさらに小さい光周波数を下限とする範囲であること
を特徴とする請求項14記載のラマン増幅器の制御方
法。20. A pumping channel having the largest center optical frequency among the N pumping channels in the pumping light having the integer N of 3 or more is defined as a first pumping channel, and a pumping channel having the largest center optical frequency is selected from the nth pumping channel. When the pumping channel having an (integral number of 2 or more) th central optical frequency is the nth pumping channel and the pumping channel having the smallest central optical frequency is the Nth pumping channel, the feedback unit outputs the Raman amplified signal light. The first optical frequency range of the N optical frequency ranges to be divided when detecting is the optical frequency from the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the first excitation channel and the central optical frequency of the second excitation channel. The lower limit is an optical frequency that is smaller by the amount of frequency shift, while the central optical frequency of the first excitation channel is reduced by the difference between the central optical frequency of the first excitation channel and the intermediate frequency. Is a range in which an optical frequency smaller than the optical frequency larger than a number is smaller than the optical frequency by an amount corresponding to the optical frequency shift is an upper limit, and the feedback unit divides the N optical frequency ranges when the Raman amplified signal light is detected. n (2
The (n-1) th or lesser integer optical frequency range is smaller than the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the nth pumping channel and the central optical frequency of the (n + 1) th pumping channel by the optical frequency shift. A range in which the lower limit is the optical frequency, and the upper limit is the optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency between the central optical frequency of the nth excitation channel and the central optical frequency of the (n-1) th excitation channel by the optical frequency shift. The N-th optical frequency range of the N optical frequency ranges divided when the feedback unit detects the Raman amplified signal light is the center optical frequency of the N-th pumping channel and the (N-th) optical frequency range. -1) The upper limit is an optical frequency that is smaller than the intermediate optical frequency with the central optical frequency of the excitation channel by the optical frequency shift, while the central optical frequency of the Nth excitation channel and the intermediate frequency 15. The control of the Raman amplifier according to claim 14, wherein the lower limit is a light frequency smaller than the center light frequency of the Nth pumping channel by a difference from the light frequency smaller than the light frequency shift by the light frequency shift. Method.
ラマン増幅器を含む光通信システム。21. An optical communication system including the Raman amplifier according to claim 1.
チャネルの信号光をラマン増幅するための光ファイバ
と、 互いに中心光周波数の異なるN(2以上の整数)個の励
起チャネルの励起光を前記光ファイバに供給する励起光
供給部と、 前記励起光が供給されることにより前記光ファイバ内に
おいてラマン増幅されたラマン増幅信号光の一部を検出
し、その検出結果に基づいて該ラマン増幅信号光のパワ
ースペクトルが光周波数方向に対して実質的に平坦にな
るよう前記励起光供給部を制御するフィードバック部と
を備え、 前記フィードバック部は、前記検出されたラマン増幅信
号光を前記励起光の励起チャネル数と同数の光周波数範
囲に区分し、該区分された光周波数範囲それぞれに含ま
れるラマン増幅信号光のパワー平均値バラツキが2dB
以下になるよう前記励起光供給部を制御するラマン増幅
器。22. An optical fiber for Raman-amplifying signal light of a plurality of signal channels having different central optical frequencies, and pumping light of N (integer of 2 or more) pumping channels having different central optical frequencies as the optical fibers. A pumping light supply unit for supplying the fiber, and detecting a part of the Raman amplified signal light Raman-amplified in the optical fiber by supplying the pumping light, and the Raman amplified signal light based on the detection result. And a feedback unit that controls the pumping light supply unit so that the power spectrum of the pumping light becomes substantially flat in the optical frequency direction, the feedback unit pumping the detected Raman amplified signal light into the pumping light. The optical frequency range is divided into the same number as the number of channels, and the power average value variation of the Raman amplified signal light included in each of the divided optical frequency ranges is 2 dB
A Raman amplifier for controlling the pumping light supply unit as follows.
れた光周波数範囲それぞれに含まれるラマン増幅信号光
のパワー平均値バラツキが1dB以下になるよう、前記
励起光供給部を制御することを特徴とする請求項22記
載のラマン増幅器。23. The feedback unit controls the pumping light supply unit so that a power average value variation of Raman amplified signal light included in each of the divided optical frequency ranges is 1 dB or less. The Raman amplifier according to claim 22.
増幅信号光のパワーとともに前記励起チャネルの各中心
光周波数における励起光パワーをモニタする光検出部
と、前記光検出部の検出結果に基づいて、前記ラマン増
幅信号光を該励起チャネルと同数の光周波数範囲に区分
する際、該光周波数範囲それぞれの境界を示す光周波数
を決定する制御部とを備えたことを特徴とする請求項2
2記載のラマン増幅器。24. The feedback unit monitors the pumping light power at each center optical frequency of the pumping channel together with the power of the Raman amplified signal light, and the feedback unit based on a detection result of the photodetecting unit. 3. A control unit that determines an optical frequency indicating a boundary of each of the optical frequency ranges when the Raman amplified signal light is divided into the same number of optical frequency ranges as the excitation channels.
2. The Raman amplifier described in 2.
果に基づいて、ラマン増幅に実効的に寄与しない程度の
微弱なパワーの励起チャネルの発生を検出したとき、該
微弱パワーの励起チャネルを除いた残りの励起チャネル
を利用して、前記光周波数範囲それぞれの境界を示す光
周波数を変更することを特徴とする請求項24記載のラ
マン増幅器。25. When the control section detects, based on the detection result of the photodetection section, the occurrence of an excitation channel having a weak power that does not effectively contribute to Raman amplification, the excitation channel having the weak power is detected. 25. The Raman amplifier according to claim 24, wherein the optical frequency indicating the boundary of each of the optical frequency ranges is changed by using the remaining pumping channels except for.
果に基づいて、ラマン増幅に実効的に寄与し得る程度の
強力なパワーの励起チャネルの発生を検出したとき、該
強力パワーの励起チャネルを含む全励起チャネルを利用
して、前記光周波数範囲それぞれの境界を示す光周波数
を変更することを特徴とする請求項24記載のラマン増
幅器。26. When the control unit detects, based on the detection result of the photodetection unit, the occurrence of a pumping channel having a power that is powerful enough to effectively contribute to Raman amplification, the pumping of the strong power is performed. 25. The Raman amplifier according to claim 24, wherein an optical frequency indicating a boundary of each of the optical frequency ranges is changed by using all excitation channels including channels.
前記ラマン増幅信号光と複数励起チャネルの前記励起光
が多重化された多重化モニタ光を検出するオプティカル
パフォーマンスモニタを含むことを特徴とする請求項2
4記載のラマン増幅器。27. The optical detection unit includes an optical performance monitor for detecting a multiplexed monitor light in which the Raman amplified signal light of a plurality of signal channels and the pump light of a plurality of pump channels are multiplexed. Claim 2
4. The Raman amplifier according to 4.
のラマン増幅器を含む光通信システム。28. An optical communication system including the Raman amplifier according to claim 22.
チャネルの信号光をラマン増幅するための光ファイバ
と、励起光供給部とを少なくとも備えたラマン増幅器の
制御方法であって、 互いに中心光周波数の異なるN(2以上の整数)チャネ
ルの励起光を前記ラマン増幅用光ファイバに供給し、 前記励起光が供給されることで前記ラマン増幅用光ファ
イバ内においてラマン増幅されたラマン増幅信号光の一
部を検出し、 前記検出されたラマン増幅信号光を前記励起光の励起チ
ャネル数と同数の光周波数範囲に区分し、前記励起光供
給部を制御することにより、該区分された光周波数範囲
それぞれに含まれるラマン増幅信号光のパワー平均値バ
ラツキが2dB以下に抑えるラマン増幅器の制御方法。29. A Raman amplifier control method comprising at least an optical fiber for Raman-amplifying signal lights of a plurality of signal channels having different center optical frequencies, and a pumping light supply unit, wherein Pumping light of different N (integer of 2 or more) channels is supplied to the Raman amplification optical fiber, and one of the Raman amplified signal lights Raman-amplified in the Raman amplification optical fiber by supplying the pumping light. A section, the Raman amplified signal light detected is divided into an optical frequency range of the same number as the number of pumping channels of the pumping light, by controlling the pumping light supply unit, each of the divided optical frequency range The control method of the Raman amplifier which suppresses the fluctuation of the average power value of the Raman amplified signal light included in the above to 2 dB or less.
N個の光周波数範囲それぞれに含まれるラマン増幅信号
光のパワー平均値バラツキが1dB以下に抑えられるよ
う制御されることを特徴とする請求項29記載のラマン
増幅器の制御方法。30. The pumping light supply section is controlled so that a power average value variation of Raman amplified signal light included in each of the N divided optical frequency ranges is suppressed to 1 dB or less. The control method of the Raman amplifier according to claim 29.
ネルと同数の光周波数範囲に区分される際、該励起チャ
ネルの各中心光周波数における励起光パワーの検出結果
に基づいて、該光周波数範囲それぞれの境界を示す光周
波数が決定されることを特徴とする請求項29記載のラ
マン増幅器。31. When the Raman amplified signal light is divided into the same number of optical frequency ranges as the excitation channels, each of the optical frequency ranges is detected based on the detection result of the excitation light power at each central optical frequency of the excitation channels. 30. The Raman amplifier according to claim 29, wherein an optical frequency indicating a boundary of the Raman is determined.
実効的に寄与しない程度の微弱なパワーの励起チャネル
の発生が検出されたとき、該微弱パワーの励起チャネル
を除いた残りの励起チャネルを利用して、前記光周波数
範囲それぞれの境界を示す光周波数が変更されることを
特徴とする請求項31記載のラマン増幅器の制御方法。32. When it is detected that a pumping channel having a weak power that does not contribute effectively to Raman amplification is detected among the pumping channels, the remaining pumping channels except the pumping channel having the weak power are used. 32. The method of controlling a Raman amplifier according to claim 31, wherein the optical frequency indicating the boundary of each of the optical frequency ranges is changed.
実効的に寄与し得る程度の強力なパワーの励起チャネル
の発生が検出されたとき、該強力パワーの励起チャネル
を含む全励起チャネルを利用して、前記光周波数範囲そ
れぞれの境界を示す光周波数が変更されることを特徴と
する請求項31記載のラマン増幅器の制御方法。33. When it is detected that a pumping channel having a powerful enough power to effectively contribute to Raman amplification among the pumping channels is detected, all pumping channels including the pumping channel having the strong power are utilized. 32. The Raman amplifier control method according to claim 31, wherein the optical frequency indicating the boundary of each of the optical frequency ranges is changed.
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