JP2005019501A

JP2005019501A - Method of exciting optical amplifier, optical amplifier unit and light transmission system using this method

Info

Publication number: JP2005019501A
Application number: JP2003179090A
Authority: JP
Inventors: Baku Kikuchi; 麦菊池
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical amplifier that is saved in power consumption by improving the gain efficiency and effectively utilizing pumping light and, in addition, has satisfactorily controllable amplification characteristics. <P>SOLUTION: This optical amplifier amplifies signal light by means of a Raman amplifier 4 using a highly nonlinear fiber 5 having higher gain efficiency than a single-mode fiber (SMF) for transmission line has, and further amplifies the signal light by means of an EDF amplifier 6 which is excited by injecting pumping light which becomes surplus in the Raman amplifier 4 into the amplifier 6 by performing level control by means of a variable optical attenuator 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバ増幅器に関し、とくにラマン光増幅と添加元素のエネルギー準位間の遷移に基づく光増幅の２つの異なる増幅機構を用いた光増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝送システムの発達にともない、光中継器においてもこれまで以上の特性を求められている。その中で、一つの増幅方法としてラマン増幅が挙げられる。このラマン増幅はある波長の励起光から約１３ＴＨｚ高い波長の信号光を増幅するものであって、広い波長帯域で所望の波長を選んで増幅させることができるが、利得効率が悪く、光増幅器には向かないといわれていた。
上記の光ファイバ伝送路自体を増幅媒体として用いる分布型のラマン光増幅方式に対して、近年、高非線形ファイバを集中型のラマン光増幅媒体として用い、さらに希土類添加光ファイバによるエネルギー準位間の誘導放出遷移に基づく光増幅器とを組み合わせる方式が検討されている。図５は、典型的なその構成方法の例である。波長多重光信号の送信局（ＭＵＸ）と受信局（ＤＭＵＸ）の間の、伝送路上の光中継器内に高非線形ファイバを用いたラマン増幅器と希土類元素のＥｒを用いたＥＤＦ増幅器がある。高非線形ファイバの後方から励起レーザを、ＷＤＭカプラを通して高非線形ファイバに入射し、高非線形ファイバで信号光をラマン増幅させ、ラマン増幅器で増幅された信号光を、さらに次段のラマン増幅器励起用とは異なる光源で励起されたＥＤＦ増幅器に挿入して、さらに信号光の増幅を行っている。
この方式ではラマン増幅の短所である利得効率の改善はいくらかされたものの、それでも多くのラマン増幅用の励起光は増幅に使われることなく高非線形ファイバ外へと放出されている。
【０００３】
また、単一の励起光源によってラマン増幅とＥＤＦ増幅の２種類の増幅媒体を励起する多段光ファイバ増幅器が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、この開示された技術は、ラマン増幅器にて余った励起光を単にＥＤＦ増幅器にも供しているに過ぎず、２つの増幅器による光増幅効果を効果的に利用するための工夫は施されていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−９１６８３号公報（第６−８頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような伝送システムにおける光増幅器のみならず実験用も含む単体装置の光増幅器にも広く内包されている課題に鑑みて成されたものであって、その目的とするところは、ラマン増幅器で用いられた励起光をＥＤＦ増幅器で再利用することで、ＥＤＦ増幅器に用いられる励起レーザの代用をすることができる、あるいはＥＤＦ増幅器に用いられる励起パワーを少なくすることができると同時に、入力波長数や入力レベルによって利得特性が変化しやすいＥＤＦ増幅器の増幅特性を最適に設定できる等、２つの増幅器による光増幅効果を効果的に利用し、制御性の高い光ファイバ増幅装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の光増幅器の励起方法は、励起光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御し、レベルが可変制御された光によって第２の光増幅器を励起することを特徴とする。
また、本発明の光増幅器の励起方法は、励起光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御し、レベルが可変制御された光によって、第１の光増幅器の増幅光をさらに増幅する第２の光増幅器を励起することを特徴とする。
また、本発明の光増幅器の励起方法は、励起光源からの出力光によって励起されて第１の被増幅光を増幅する第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御し、レベルが可変制御された光によって、第２の被増幅光を増幅する第２の光増幅器を励起し、第１の光増幅器と第２の光増幅器を出力する増幅光を合流することを特徴とする。
第１の光増幅器は、集中型光ファイバラマン増幅器であり、第２の光増幅器は、希土類元素添加光ファイバ増幅器である。
第１の光増幅器の光励起方法は、後方励起である。
残留励起光のレベル制御は、可変光減衰器で行う。
集中型光ファイバラマン増幅器の増幅媒体は、高非線形ファイバを基体とする。希土類元素は、エルビウム元素である。
高非線形ファイバは、光入出力端にスポットサイズ変換部を備える。
第１の被増幅光は、Ｌバンドの波長多重信号光であり、第２の被増幅光は、Ｃバンドの波長多重信号光である。
【０００７】
また、本発明の光増幅器ユニットは、励起光源と、光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器と、第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、光レベル制御器の出力光によって励起される第２の光増幅器を備えることを特徴とする。
また、本発明の光増幅器ユニットは、励起光源と、光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器と、第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、光レベル制御器の出力光によって励起されて第１の光増幅器の増幅光をさらに増幅する第２の光増幅器、を備えることを特徴とする。
また、本発明の光増幅器ユニットは、励起光源と、光源からの出力光によって励起されて第１の被増幅光を増幅する第１の光増幅器と、第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、光レベル制御器の出力光によって励起されて第２の被増幅光を増幅する第２の光増幅器と、第１の光増幅器と第２の光増幅器を出力する増幅光を合流する合流器とを備えることを特徴とする。
さらに、入力波長多重信号光から波長分波された第１の被増幅光と第２の被増幅光に分離する分波器を備える。
第１の光増幅器は、集中型光ファイバラマン増幅器であり、第２の光増幅器は、希土類元素添加光ファイバ増幅器である。
第１の光増幅器の光励起方法は、後方励起である。
光レベル制御器は、可変光減衰器である。
集中型光ファイバラマン増幅器の増幅媒体は、高非線形ファイバを基体とする。希土類元素は、エルビウム元素である。
高非線形ファイバは、光入出力端にスポットサイズ変換部を備える。
第１の被増幅光は、Ｌバンドの波長多重信号光であり、第２の被増幅光は、Ｃバンドの波長多重信号光である。
【０００８】
また、本発明の光伝送システムは、送信局と受信局の間を光伝送路と光中継器を交互に多段に接続してなる光伝送システムであって、励起光源と、光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器と、第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、光レベル制御器の出力光によって励起されて第１の光増幅器の増幅光をさらに増幅する第２の光増幅器を備える光増幅器ユニットを光中継器内に備えることを特徴とする。
また、本発明の光伝送システムは、送信局と受信局の間を光伝送路と光中継器を交互に多段に接続してなる光伝送システムであって、励起光源と、光源からの出力光によって励起されて第１の被増幅光を増幅する第１の光増幅器と、第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、光レベル制御器の出力光によって励起されて第２の被増幅光を増幅する第２の光増幅器と、第１の光増幅器と第２の光増幅器を出力する増幅光を合流する合流器と、入力波長多重信号光から波長分波された第１の被増幅光と第２の被増幅光に分離する分波器を備える光増幅器ユニットを光中継器内に備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の光中継器の第一の実施形態の構成並びに信号光のレベルダイヤによって動作を説明する図である。図１において、送信局１（ＭＵＸ）と受信局２（ＤＭＵＸ）の間の伝送路に光中継器３が配設され、光中継器３内には、高非線形ファイバ５を用いたラマン増幅器４とＥＤＦ増幅器６がある。ラマン増幅器４内では、高非線形ファイバ５の前方に送信局側の伝送路が接続、もしくはＭＵＸへの励起光逆流防止のための光アイソレータ７とラマン増幅に用いられた励起光を後方のＥＤＦ増幅器に送り込むためのＷＤＭカプラ８が送信局側伝送路との間に挿入されている。高非線形ファイバ５の後方から励起レーザ１０の出力光を、ＷＤＭカプラ９を通して高非線形ファイバ５に入射させ、高非線形ファイバ５でラマン増幅させている。高非線形ファイバ５を後方から通り抜けた残留の励起光はファイバ前方のＷＤＭカプラ８で分波された後、励起光光配線用の光ファイバ１１を通じ、可変光減衰器１２にてそのパワーが制御されて後方のＥＤＦ増幅器６に注入される。ＥＤＦ増幅器６は、ラマン増幅器で増幅された信号光を受けてさらに増幅をする。
【００１１】
残留励起光がＥＤＦＡ６に入力される前段に、可変光減衰器１２を設置している。これにより、励起レーザ１０から発せられた励起光が、高非線形ファイバ５を通ってラマン増幅を行った後、その残留励起光がＥＤＦＡに入力されるにあたり、その残留励起光を調節することが可能となり、ＥＤＦＡに対して最適な励起パワーを供給できるようになる。ＥＤＦ増幅器は、波長多重伝送の場合の信号光数の変化や信号光のパワーの増減等により、出力パワーにばらつきが生じ易いため、安定なＥＤＦＡによる増幅を行うためには、励起光を調節する手段が必要となる。そこで、本発明では、ＥＤＦＡの前段に可変光減衰器を設置することで、残留励起光のパワーを調整できるようにしている。この可変光減衰器は、残留励起光の経路に設置しているため、主信号光へ影響を与えることはない。
【００１２】
また、高非線形ファイバ５は、コアに添加されるＧｅ元素の添加濃度を高くし、また、コアとクラッドとの比屈折率差を大きくして有効断面積を小さくすることによって、非線形性を高めた光ファイバであり、伝送路に用いる通常の通信用単一モードファイバよりラマン増幅の利得効率が高められている。そして、伝送路の単一モードファイバとの接続損失を低減するために、両端にスポットサイズ変換部１３を備えている。
【００１３】
図１中に表記されている信号光のレベルと励起光のレベルを参照して、光中継器３の動作を説明する。
送信局側の伝送路から光中継器に入射される波長多重信号光の波長数を３波とし、そのトータル信号光パワーを−３ｄＢｍとする。この信号光の波長はそれぞれ短波側から１５７０ｎｍ、１５８０ｎｍ、１５９０ｎｍとする。この波長帯での光アイソレータ７、ＷＤＭカプラ８の挿入損失はともに約０．３ｄＢであり、従って高非線形ファイバ５に入射する信号光パワーは約−３．６ｄＢｍである。
高非線形ファイバ５に対して後方励起を行う励起レーザ１０の波長は、１４７０ｎｍ、１４８０ｎｍ、１４９０ｎｍとし、各波長のパワーは後述するが、高非線形ファイバ５に入力するトータル励起光パワーを４００ｍＷ（＋２６ｄＢｍ）に設定してある。また、高非線形ファイバ５は、ファイバ長は約３ｋｍにしてある。この長さは、励起光が高非線形ファイバ５に入射したとき、１５７０ｎｍ、１５８０ｎｍ、１５９０ｎｍの信号光がトータルで約１０ｄＢの利得を得られる長さに相当する。
信号光は高非線形ファイバ中でラマン増幅され、挿入損失がＷＤＭカプラ８と同様の約０．３ｄＢであるＷＤＭカプラ９を通ってラマン増幅器４を出射する。このときの出力パワーは（‐３．６ｄＢｍ）＋（１０ｄＢ）−（０．３ｄＢ）＝約＋６．１ｄＢｍである。この信号光はそのままＥＤＦ増幅器へ入射される。
【００１４】
一方、励起光パワーは、そのレベルダイヤグラムを図２に示すように、高非線形ファイバ５の後方にあるＷＤＭカプラ９の損失約０．３ｄＢを考慮し、１４７０ｎｍ励起光が約１３０ｍＷ、１４８０ｎｍ励起光が約１３０ｍＷ、１４９０ｎｍ励起光が約１７０ｍＷの３波・トータルで約４３０ｍＷとする。この励起光はその出力パワーを一定に制御しているものとする。高非線形ファイバ５の損失は波長１４００ｎｍ帯で約０．５ｄＢ／ｋｍであり、高非線形ファイバ長３ｋｍでは約１．５ｄＢの損失となる。したがって信号光を増幅した後、前方へと透過する励起光は（＋２６ｄＢｍ）−（１．５ｄＢ）＝＋２４．５ｄＢｍ＝約２８０ｍＷのパワーを持つ。ここで、高非線形ファイバ５前方のＷＤＭカプラ８で分波された透過励起光はこのＷＤＭカプラ８を通る際に約０．３ｄＢの損失を受け、後方にあるＥＤＦ増幅器に（＋２４．５ｄＢｍ）−（０．３ｄＢ）＝＋２４．２ｄＢｍ＝約２６０ｍＷのパワーを送り込むことができ、ＥＤＦ増幅器６の励起用の励起光として再利用することができる。
【００１５】
ここで、本発明では、ＥＤＦ増幅器内で励起光を利用する際には可変光減衰器１２にてそのパワーを制御している。前述の如く励起光のパワー制御を行うことにより、ＥＤＦＡで最適利得を得ることができ、励起光パワーが入りすぎることにより起こる非線形現象を防ぐことができる。
【００１６】
なお、上記の第１の実施形態の構成において、光アイソレータ７は光を一方向にのみに通すためのあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
また、高非線形ファイバ前方のＷＤＭカプラ８は１４００ｎｍ帯の光と１５５０ｎｍ帯の光が合波された光を１４００ｎｍ帯と１５５０ｎｍ帯の２つに分離することのできるあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
また、高非線形ファイバ後方のＷＤＭカプラ９は、１４００ｎｍ帯の光と１５５０ｎｍ帯の光を合波することのできるあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
また、ＥＤＦ増幅器手前の励起光パワー制御用可変光減衰器１２は、光のパワー減衰量を自由に変えることのできるあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
【００１７】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図３を参照して説明する。
図３において、Ｌ−Ｂａｎｄの信号光とＣ−Ｂａｎｄの信号光を波長多重して送信する送信局１（ＭＵＸ）と受信局２（ＤＭＵＸ）の間の伝送路に光中継器３が配設され、光中継器３内には、高非線形ファイバ５を用いたラマン増幅器４とＥＤＦ増幅器１６が配設されている。Ｌ−Ｂａｎｄの波長多重信号光をラマン増幅器４によって増幅し、Ｃ−Ｂａｎｄの信号光をＥＤＦ増幅器１６によって増幅する。
ラマン増幅器４は、集中型ラマン増幅媒体である高非線形ファイバ５と、励起レーザ１０と高非線形ファイバ５によって増幅されたＬ−Ｂａｎｄの信号光を透過し励起光を高非線形ファイバ５に対して後方励起するためのＷＤＭカプラ９と、伝送路を介してＭＵＸへの励起光逆流防止のための光アイソレータ７と、Ｌ−Ｂａｎｄの信号光とＣ−Ｂａｎｄの信号光を分離するＷＤＭカプラ１４と、ラマン増幅に用いられなお残留している励起光をＥＤＦ増幅器１６に送り込むためのＷＤＭカプラ８から構成されている。
ＷＤＭカプラ１４によって分離されたＣ−Ｂａｎｄ信号光は、ＥＤＦＡ増幅器１６に入力され、高非線形ファイバ５を後方から通り抜けた残留の励起光はファイバ前方のＷＤＭカプラ８で分波された後、励起光配線用の光ファイバ１１を通じ、可変光減衰器１２にてそのパワーが制御されてＥＤＦ増幅器１６に注入される。
【００１８】
この光中継器３の動作を説明する。
図３において、伝送路から光中継器に入射される信号光を今６波であるとし、この６波のトータル信号光パワーを０ｄＢｍ（−７．８ｄＢｍ／ｃｈ）とする。また、この信号光の波長はそれぞれ短波側から１５３０ｎｍ、１５４０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１５７０ｎｍ、１５８０ｎｍ、１５９０ｎｍとする。この波長帯での光アイソレータ７と、Ｃ−Ｂａｎｄ光とＬ−Ｂａｎｄ光を分波するＷＤＭカプラ１４と、残留励起光を分離するＷＤＭカプラ８の挿入損失はともに約０．３ｄＢである。ＷＤＭカプラ１４によって、６波のうち短波側の３波と長波側の３波、すなわち短波側は１５３０ｎｍ、１５４０ｎｍ、１５５０ｎｍ（Ｃ−Ｂａｎｄ）の信号光、長波側の３波は１５７０ｎｍ、１５８０ｎｍ、１５９０ｎｍ（Ｌ−Ｂａｎｄ）の信号光のパワーは両Ｂａｎｄとも｛（０ｄＢｍ）−（０．３ｄＢ）｝−３ｄＢ＝−３．３ｄＢｍずつ分波される。さらに、ＷＤＭカプラ１４の損失０．３ｄＢを考慮すると、短波側の３波はＷＤＭカプラの後にあるＣ−ＢａｎｄＥＤＦ増幅器１６に−３．６ｄＢｍ（−８．１ｄＢｍ／ｃｈ）のパワーで入射し、長波側の３波は、ＷＤＭカプラ１４の後に続く励起光を分波するＷＤＭカプラ８の損失０．３ｄＢをさらに考慮し、−３．９ｄＢｍ（−８．４ｄＢｍ／ｃｈ）で高非線形ファイバ５に入射する。
【００１９】
Ｃ−ＢａｎｄＥＤＦ増幅器１６の利得は１１．４ｄＢで設計されており、Ｃ−ＢａｎｄＥＤＦ増幅器１６からの出力パワーは＋７．８ｄＢｍとなる。
一方、ラマン増幅器４内の、高非線形ファイバ５のファイバ長は約３ｋｍである。これは後方の１４７０ｎｍ、１４８０ｎｍ、１４９０ｎｍの波長のトータル励起光パワー６５０ｍＷ（＋２８ｄＢｍ）が高非線形ファイバに入射したときＬ−Ｂａｎｄの１５７０ｎｍ、１５８０ｎｍ、１５９０ｎｍの信号光がトータル約１２ｄＢの利得を得られる長さに相当する。信号光は高非線形ファイバ５中で増幅され、高非線形ファイバ後方のＷＤＭカプラ９を通ってラマン増幅器４を出射する。このときの出力パワーは（‐３．９ｄＢｍ）＋（１２ｄＢ）−（０．３ｄＢ）＝約＋７．８ｄＢｍである。
【００２０】
励起光パワーのレベルダイヤグラムを図４に示す。
励起レーザ１０の光出力は、ＷＤＭカプラ９の損失約０．３ｄＢを考慮し、高非線形ファイバ５においてＬ−Ｂａｎｄ信号光がトータル約１２ｄＢの利得を得るに必要な励起光パワー６５０ｍＷを供給するために、１４７０ｎｍ励起光が約２００ｍＷ、１４８０ｎｍ励起光が約２００ｍＷ、１４９０ｎｍ励起光が約２８０ｍＷの３波・トータルで約６８０ｍＷとする。この励起光はその出力パワーを一定に制御しているものとする。
高非線形ファイバ５の損失は、波長１４００ｎｍ帯で約０．５ｄＢ／ｋｍであり、高非線形ファイバ長３ｋｍでは約１．５ｄＢの損失となる。したがって信号光を増幅した後まだ残留している励起光パワーは（＋２８ｄＢｍ）−（１．５ｄＢ）＝＋２６．５ｄＢｍ＝約４５０ｍＷのパワーとなる。ここで、高非線形ファイバ５を透過した後に励起光を分離するＷＤＭカプラ８で受ける損失は約０．３ｄＢであるので、Ｃ−ＢａｎｄＥＤＦ増幅器１６へ励起光を再利用するための光配線である光ファイバ１１へは、（＋２６．５ｄＢｍ）−（０．３ｄＢ）＝＋２６．２ｄＢｍ＝約４２０ｍＷのパワーを送り込むことができ、Ｃ−ＢａｎｄＥＤＦ増幅器励起用の励起光として再利用することができる。
【００２１】
そして、本発明では、ＥＤＦ増幅器内で励起光を利用する際には所望のＥＤＦ増幅器の出力（ここでは、３波のＣ−Ｂａｎｄ信号光のトータル出力が＋７．８ｄＢｍ）となるように可変光減衰器１２にてそのパワーを制御している。励起光のパワー制御を行うことにより、ＥＤＦＡで最適利得を得ることができ、励起光パワーが入りすぎることにより起こる非線形現象防ぐことができる。
また、途中の伝送路の特性によって、本光中継器３に入力するＬ−Ｂａｎｄ信号光パワーとＣ−Ｂａｎｄ信号光パワーにレベル差があり、これを補正したい場合、可変光減衰器１２により励起光パワーを制御してＥＤＦＡ増幅器の利得を制御することによって、２つの光波帯の信号光出力を同一にして光中継器を出力させることができる。
【００２２】
ＥＤＦ増幅器１６を出力した＋７．８ｄＢｍのＣ−Ｂａｎｄ信号光と、ラマン増幅器４を出力した同じく＋７．８ｄＢｍのＬ−Ｂａｎｄ信号光とは、最後にＷＤＭカプラ１５によって合波され、光中継器を（＋７．８ｄＢｍ−０．３ｄＢ）×２＝＋１０．５ｄＢｍの出力で出射する。これにより、Ｃ−ＢａｎｄとＬ−Ｂａｎｄの光を一括増幅させることができる。
【００２３】
なお、上記の第２の実施形態の構成において、光アイソレータ７は光を一方向にのみに通すためのあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
また、ＷＤＭカプラ１４は、の光との光が合波された信号光をＣ−ＢａｎｄとＬ−Ｂａｎｄの２つに分離することのできるあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
また、ＷＤＭカプラ８は、励起光である１４００ｎｍ帯の光と１５５０ｎｍ帯の信号光とを分離することのできるあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
また、ＥＤＦ増幅器への励起光パワー制御用可変光減衰器１２は、光のパワー減衰量を自由に変えることのできるあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
また、ＷＤＭカプラ１５は、Ｃ−ｂａｎｄの光とＬ−Ｂａｎｄの光を合波することのできるあらゆる素子・デバイスに置き換えることが可能である。
【００２４】
本発明は、実施の形態を伝送システムにおける光中継器の場合について述べたが、解決すべき課題において述べたように実験や測定用を含む単体装置の光増幅器にも広く利用することができる。
また、ファイバラマン増幅と希土類添加光ファイバ増幅の２種の増幅効果を利用し、かつ希土類添加光ファイバ増幅の増幅特性を可変制御できる特徴を有しているので、広いスペクトルでの光信号のレベルの多様な制御が可能となる。
【００２５】
上記の実施形態の説明では、希土類添加光ファイバ増幅器は希土類元素としてＥｒを用いたＥＤＦ増幅器の場合を述べたが、増幅する信号光波長によっては、Ｔｍ、Ｐｒ、Ｎｄ等他の希土類元素を添加した光増幅媒体を用いても本発明は有効である。
また、光増幅媒体のホスト材は、石英系のみならず、テルライト系やフッ素化物系であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ラマン増幅器で用いられた励起光をＥＤＦ増幅器で再利用することで、ＥＤＦ増幅器に用いられる励起レーザの代用をすることができる。
また、再利用励起パワーを可変減衰手段を用いて制御することによって、ＥＤＦ増幅器の増幅利得を最適にすることができる。
また、途中の伝送路の特性によって、本光中継器３に入力するＬ−Ｂａｎｄ信号光パワーとＣ−Ｂａｎｄ信号光パワーにレベル差があり、これを補正したい場合、ＥＤＦＡ増幅器の利得を制御することによって２つの光波帯の信号光出力を同一にして光中継器を出力させることができる。また、意図的にレベル差を与えることも可能である。
また、伝送システムにおける光中継器のみならず実験用も含む単体装置の光増幅器にも広く利用することができる。
また、ファイバラマン増幅と希土類添加光ファイバ増幅の２種の増幅効果を利用し、かつ希土類添加光ファイバ増幅の増幅特性を可変制御できる特徴を有しているので、広いスペクトルでの光信号の多様なレベルの制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成と信号光のレベルダイヤグラムを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における励起光のレベルダイヤグラム示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成と信号光のレベルダイヤグラムを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における励起光のレベルダイヤグラムを示す図である。
【図５】従来の光増幅器の構成を示す図である。
【符号の説明】
１送信局
２受信局
３光中継器
４ラマン増幅器
５高非線形ファイバ
６ＥＤＦ増幅器
７光アイソレータ
８ＷＤＭカプラ
９ＷＤＭカプラ
１０励起レーザ
１１光ファイバ
１２可変光減衰器
１３スポットサイズ変換部
１４ＷＤＭカプラ
１５ＷＤＭカプラ
１６ＥＤＦ増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber amplifier, and more particularly to an optical amplifier using two different amplification mechanisms of Raman optical amplification and optical amplification based on transition between energy levels of additive elements.
[0002]
[Prior art]
With the development of transmission systems, optical repeaters are required to have more characteristics than ever. Among them, Raman amplification is mentioned as one amplification method. This Raman amplification amplifies a signal light having a wavelength about 13 THz higher than a pumping light having a certain wavelength, and can select and amplify a desired wavelength in a wide wavelength band. Was said not to be suitable.
In contrast to the distributed Raman amplification method using the above-mentioned optical fiber transmission line itself as an amplification medium, in recent years, a highly nonlinear fiber has been used as a concentrated Raman optical amplification medium, and the energy levels between rare earth-doped optical fibers A method of combining an optical amplifier based on stimulated emission transition has been studied. FIG. 5 is an example of a typical configuration method. There are a Raman amplifier using a highly nonlinear fiber and an EDF amplifier using a rare earth element Er in an optical repeater on a transmission line between a transmission station (MUX) and a reception station (DMUX) for wavelength multiplexed optical signals. A pump laser from the back of the highly nonlinear fiber is incident on the highly nonlinear fiber through the WDM coupler, the signal light is Raman-amplified by the highly nonlinear fiber, and the signal light amplified by the Raman amplifier is used for pumping the Raman amplifier in the next stage. Is inserted into an EDF amplifier excited by a different light source to further amplify the signal light.
In this method, although the gain efficiency, which is a disadvantage of Raman amplification, is somewhat improved, a lot of pump light for Raman amplification is emitted outside the highly nonlinear fiber without being used for amplification.
[0003]
In addition, a multistage optical fiber amplifier is disclosed that excites two types of amplification media, Raman amplification and EDF amplification, with a single excitation light source (see, for example, Patent Document 1). However, this disclosed technique merely provides the excess pumping light in the Raman amplifier to the EDF amplifier, and has been devised to effectively use the optical amplification effect of the two amplifiers. Absent.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-91683 A (page 6-8, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problems widely included not only in the optical amplifier in the transmission system as described above but also in a single-unit optical amplifier including those for experiments. By reusing the pumping light used in the Raman amplifier in the EDF amplifier, it is possible to substitute the pumping laser used in the EDF amplifier, or to reduce the pumping power used in the EDF amplifier. To provide an optical fiber amplifying apparatus having high controllability by effectively using the optical amplification effect of two amplifiers, such as optimal setting of amplification characteristics of an EDF amplifier whose gain characteristics are likely to change depending on the number of input wavelengths and input levels There is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the optical amplifier pumping method of the present invention variably controls the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier pumped by the output light from the pumping light source and still remains. The second optical amplifier is excited by light whose level is variably controlled.
Also, the optical amplifier pumping method of the present invention variably controls the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier pumped by the output light from the pumping light source and still remains, and the level is variably controlled. The second optical amplifier that further amplifies the amplified light of the first optical amplifier is excited by the reflected light.
In addition, the optical amplifier excitation method of the present invention reduces the level of residual excitation light that remains after passing through the first optical amplifier that is excited by the output light from the excitation light source and amplifies the first amplified light. The second optical amplifier that amplifies the second amplified light is excited by the light that is variably controlled and the level is variably controlled, and the amplified light that is output from the first optical amplifier and the second optical amplifier is joined. It is characterized by that.
The first optical amplifier is a concentrated optical fiber Raman amplifier, and the second optical amplifier is a rare earth element-doped optical fiber amplifier.
The optical pumping method of the first optical amplifier is backward pumping.
The level control of the residual excitation light is performed by a variable optical attenuator.
The amplification medium of the concentrated optical fiber Raman amplifier is based on a highly nonlinear fiber. The rare earth element is an erbium element.
The highly nonlinear fiber includes a spot size converter at the light input / output end.
The first amplified light is L-band wavelength multiplexed signal light, and the second amplified light is C-band wavelength multiplexed signal light.
[0007]
The optical amplifier unit of the present invention also has a pumping light source, a first optical amplifier that is pumped by light output from the light source, and a level of residual pumping light that remains after passing through the first optical amplifier. An optical level controller for controlling and outputting, and a second optical amplifier excited by the output light of the optical level controller are provided.
The optical amplifier unit of the present invention also has a pumping light source, a first optical amplifier that is pumped by light output from the light source, and a level of residual pumping light that remains after passing through the first optical amplifier. An optical level controller that controls and outputs, and a second optical amplifier that is excited by the output light of the optical level controller and further amplifies the amplified light of the first optical amplifier.
The optical amplifier unit of the present invention includes a pumping light source, a first optical amplifier that is excited by output light from the light source and amplifies the first light to be amplified, and passes through the first optical amplifier. An optical level controller that variably controls the level of residual pumping light that remains, a second optical amplifier that amplifies the second amplified light by being pumped by the output light of the optical level controller, An optical amplifier and a combiner that combines the amplified light output from the second optical amplifier are provided.
Further, a demultiplexer is provided for separating the first amplified light and the second amplified light, which are wavelength-demultiplexed from the input wavelength multiplexed signal light.
The first optical amplifier is a concentrated optical fiber Raman amplifier, and the second optical amplifier is a rare earth element-doped optical fiber amplifier.
The optical pumping method of the first optical amplifier is backward pumping.
The light level controller is a variable optical attenuator.
The amplification medium of the concentrated optical fiber Raman amplifier is based on a highly nonlinear fiber. The rare earth element is an erbium element.
The highly nonlinear fiber includes a spot size converter at the light input / output end.
The first amplified light is L-band wavelength multiplexed signal light, and the second amplified light is C-band wavelength multiplexed signal light.
[0008]
The optical transmission system of the present invention is an optical transmission system in which an optical transmission path and an optical repeater are alternately connected in multiple stages between a transmitting station and a receiving station, and includes an excitation light source and output light from the light source. The first optical amplifier pumped by the optical level controller, the optical level controller that variably controls the level of the residual pump light that remains after passing through the first optical amplifier, and the output light of the optical level controller The optical repeater is provided with an optical amplifier unit including a second optical amplifier that is excited and further amplifies the amplified light of the first optical amplifier.
The optical transmission system of the present invention is an optical transmission system in which an optical transmission path and an optical repeater are alternately connected in multiple stages between a transmitting station and a receiving station, and includes an excitation light source and output light from the light source. A first optical amplifier that amplifies the first amplified light that is excited by the optical level controller, and an optical level controller that variably controls and outputs the level of the residual pumping light that passes through the first optical amplifier and remains afterwards A second optical amplifier that is excited by the output light of the optical level controller to amplify the second light to be amplified, and a combiner that combines the first optical amplifier and the amplified light that is output from the second optical amplifier; The optical repeater includes an optical amplifier unit including a demultiplexer that separates the first amplified light and the second amplified light that have been demultiplexed from the input wavelength multiplexed signal light.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a diagram for explaining the operation of the optical repeater according to the first embodiment of the present invention and the level diagram of signal light. In FIG. 1, an optical repeater 3 is disposed on a transmission path between a transmitting station 1 (MUX) and a receiving station 2 (DMUX), and a Raman amplifier 4 using a highly nonlinear fiber 5 is provided in the optical repeater 3. And an EDF amplifier 6. In the Raman amplifier 4, a transmission line on the transmitting station side is connected in front of the highly nonlinear fiber 5, or an optical isolator 7 for preventing backflow of pumping light to the MUX and pumping light used for Raman amplification are connected to the rear EDF amplifier A WDM coupler 8 is inserted between the transmission station and the transmission line. The output light of the pump laser 10 is incident on the highly nonlinear fiber 5 through the WDM coupler 9 from behind the highly nonlinear fiber 5 and is Raman amplified by the highly nonlinear fiber 5. The residual pumping light that has passed through the highly nonlinear fiber 5 from behind is demultiplexed by the WDM coupler 8 in front of the fiber, and then its power is controlled by the variable optical attenuator 12 through the optical fiber 11 for the pumping light optical wiring. Then, it is injected into the rear EDF amplifier 6. The EDF amplifier 6 receives the signal light amplified by the Raman amplifier and further amplifies it.
[0011]
A variable optical attenuator 12 is installed before the residual excitation light is input to the EDFA 6. Thereby, after the pumping light emitted from the pumping laser 10 is subjected to Raman amplification through the highly nonlinear fiber 5, the residual pumping light can be adjusted when the residual pumping light is input to the EDFA. Thus, the optimum excitation power can be supplied to the EDFA. Since the EDF amplifier tends to vary in output power due to a change in the number of signal light in the case of wavelength multiplexing transmission or increase / decrease in the power of the signal light, the excitation light is adjusted in order to perform stable amplification by EDFA. Means are needed. Therefore, in the present invention, the power of the residual pumping light can be adjusted by installing a variable optical attenuator in front of the EDFA. Since this variable optical attenuator is installed in the path of the residual pumping light, it does not affect the main signal light.
[0012]
The highly nonlinear fiber 5 increases the nonlinearity by increasing the concentration of Ge element added to the core and increasing the relative refractive index difference between the core and the cladding to reduce the effective area. The gain efficiency of Raman amplification is higher than that of a normal communication single mode fiber used for a transmission line. And in order to reduce the connection loss with the single mode fiber of a transmission line, the spot size conversion part 13 is provided in both ends.
[0013]
The operation of the optical repeater 3 will be described with reference to the level of signal light and the level of pumping light shown in FIG.
It is assumed that the number of wavelengths of wavelength multiplexed signal light incident on the optical repeater from the transmission path on the transmission station side is 3, and the total signal light power is −3 dBm. The wavelengths of the signal light are 1570 nm, 1580 nm, and 1590 nm from the short wave side, respectively. The insertion loss of the optical isolator 7 and the WDM coupler 8 in this wavelength band is both about 0.3 dB. Therefore, the signal light power incident on the highly nonlinear fiber 5 is about -3.6 dBm.
The wavelengths of the pump laser 10 that performs backward pumping on the highly nonlinear fiber 5 are 1470 nm, 1480 nm, and 1490 nm. The power of each wavelength will be described later, but the total pump light power input to the highly nonlinear fiber 5 is 400 mW (+26 dBm). It is set to. The highly nonlinear fiber 5 has a fiber length of about 3 km. This length corresponds to a length that allows the signal light of 1570 nm, 1580 nm, and 1590 nm to obtain a total gain of about 10 dB when the excitation light enters the highly nonlinear fiber 5.
The signal light is Raman-amplified in the highly nonlinear fiber, and exits the Raman amplifier 4 through the WDM coupler 9 having an insertion loss of about 0.3 dB, which is the same as that of the WDM coupler 8. The output power at this time is (−3.6 dBm) + (10 dB) − (0.3 dB) = about +6.1 dBm. This signal light is directly incident on the EDF amplifier.
[0014]
On the other hand, the pump light power is approximately 130 mW for 1470 nm pump light and about 1480 nm pump light considering the loss of about 0.3 dB of the WDM coupler 9 behind the highly nonlinear fiber 5 as shown in FIG. About 130 mW, 1490 nm excitation light is about 170 mW, and the total is about 430 mW. It is assumed that this pump light controls its output power to be constant. The loss of the highly nonlinear fiber 5 is approximately 0.5 dB / km in the wavelength 1400 nm band, and the loss is approximately 1.5 dB when the highly nonlinear fiber length is 3 km. Therefore, after the signal light is amplified, the excitation light transmitted forward has a power of (+26 dBm) − (1.5 dB) = + 24.5 dBm = about 280 mW. Here, the transmitted pump light demultiplexed by the WDM coupler 8 in front of the highly nonlinear fiber 5 is subjected to a loss of about 0.3 dB when passing through the WDM coupler 8, and (+24.5 dBm) − is applied to the rear EDF amplifier. (0.3 dB) = + 24.2 dBm = about 260 mW of power can be sent in and can be reused as pumping light for pumping the EDF amplifier 6.
[0015]
Here, in the present invention, when the pumping light is used in the EDF amplifier, the power is controlled by the variable optical attenuator 12. By controlling the power of the pumping light as described above, an optimum gain can be obtained with the EDFA, and a nonlinear phenomenon caused by excessive pumping light power can be prevented.
[0016]
In the configuration of the first embodiment, the optical isolator 7 can be replaced with any element / device that allows light to pass only in one direction.
In addition, the WDM coupler 8 in front of the highly nonlinear fiber can be replaced with any element / device that can separate the light of 1400 nm band light and 1550 nm band light into two parts of 1400 nm band and 1550 nm band. It is.
The WDM coupler 9 behind the highly nonlinear fiber can be replaced with any element / device that can multiplex light of 1400 nm band and light of 1550 nm band.
Moreover, the pumping light power control variable optical attenuator 12 in front of the EDF amplifier can be replaced with any element or device that can freely change the light power attenuation.
[0017]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, an optical repeater 3 is disposed on a transmission path between a transmitting station 1 (MUX) and a receiving station 2 (DMUX) for wavelength-multiplexing and transmitting L-Band signal light and C-Band signal light. In the optical repeater 3, a Raman amplifier 4 and an EDF amplifier 16 using a highly nonlinear fiber 5 are disposed. The L-Band wavelength multiplexed signal light is amplified by the Raman amplifier 4, and the C-Band signal light is amplified by the EDF amplifier 16.
The Raman amplifier 4 transmits the L-Band signal light amplified by the highly nonlinear fiber 5, which is a concentrated Raman amplification medium, and the pump laser 10 and the highly nonlinear fiber 5, and transmits the excitation light behind the highly nonlinear fiber 5. A WDM coupler 9 for pumping, an optical isolator 7 for preventing backflow of pumping light to the MUX via a transmission line, a WDM coupler 14 for separating L-Band signal light and C-Band signal light, It comprises a WDM coupler 8 for sending the remaining pumping light used for Raman amplification to the EDF amplifier 16.
The C-Band signal light separated by the WDM coupler 14 is input to the EDFA amplifier 16, and the remaining pump light that has passed through the highly nonlinear fiber 5 from the rear is demultiplexed by the WDM coupler 8 in front of the fiber, and then the pump light. The power is controlled by the variable optical attenuator 12 through the optical fiber 11 for wiring and injected into the EDF amplifier 16.
[0018]
The operation of the optical repeater 3 will be described.
In FIG. 3, it is assumed that the signal light incident on the optical repeater from the transmission line is now six waves, and the total signal light power of these six waves is 0 dBm (−7.8 dBm / ch). The wavelengths of the signal light are 1530 nm, 1540 nm, 1550 nm, 1570 nm, 1580 nm and 1590 nm from the short wave side, respectively. The insertion loss of the optical isolator 7 in this wavelength band, the WDM coupler 14 that demultiplexes the C-Band light and the L-Band light, and the WDM coupler 8 that separates the residual excitation light are all about 0.3 dB. By the WDM coupler 14, among the 6 waves, 3 waves on the short wave side and 3 waves on the long wave side, that is, the short wave side signal light of 1530 nm, 1540 nm and 1550 nm (C-Band), and the 3 waves on the long wave side are 1570 nm, 1580 nm and 1590 nm. The power of the (L-Band) signal light is demultiplexed by {(0 dBm) − (0.3 dB)} − 3 dB = −3.3 dBm for both Bands. Further, considering the loss of 0.3 dB of the WDM coupler 14, the three short-wave waves are incident on the C-Band EDF amplifier 16 behind the WDM coupler with a power of −3.6 dBm (−8.1 dBm / ch), In consideration of the loss of 0.3 dB of the WDM coupler 8 that demultiplexes the pumping light that follows the WDM coupler 14, the three waves on the long wave side are added to the highly nonlinear fiber 5 at −3.9 dBm (−8.4 dBm / ch). Incident.
[0019]
The gain of the C-Band EDF amplifier 16 is designed to be 11.4 dB, and the output power from the C-Band EDF amplifier 16 is +7.8 dBm.
On the other hand, the fiber length of the highly nonlinear fiber 5 in the Raman amplifier 4 is about 3 km. This is the length that L-Band signal light of 1570 nm, 1580 nm, and 1590 nm can obtain a gain of about 12 dB in total when a total pumping light power of 650 mW (+28 dBm) of wavelengths of 1470 nm, 1480 nm, and 1490 nm is incident on the highly nonlinear fiber. It corresponds to. The signal light is amplified in the highly nonlinear fiber 5 and exits the Raman amplifier 4 through the WDM coupler 9 behind the highly nonlinear fiber. The output power at this time is (−3.9 dBm) + (12 dB) − (0.3 dB) = about +7.8 dBm.
[0020]
FIG. 4 shows a level diagram of pumping light power.
In consideration of the loss of about 0.3 dB of the WDM coupler 9, the optical output of the pump laser 10 supplies the pumping light power 650 mW necessary for the L-Band signal light to obtain a total gain of about 12 dB in the highly nonlinear fiber 5. Further, it is assumed that the total of about 680 mW is three waves of about 200 mW for 1470 nm excitation light, about 200 mW for 1480 nm excitation light, and about 280 mW for 1490 nm excitation light. It is assumed that this pump light controls its output power to be constant.
The loss of the highly nonlinear fiber 5 is approximately 0.5 dB / km in the wavelength 1400 nm band, and the loss is approximately 1.5 dB when the highly nonlinear fiber length is 3 km. Therefore, the pumping light power remaining after amplification of the signal light is (+28 dBm) − (1.5 dB) = + 26.5 dBm = about 450 mW. Here, since the loss received by the WDM coupler 8 that separates the pumping light after passing through the highly nonlinear fiber 5 is about 0.3 dB, it is an optical wiring for reusing the pumping light to the C-Band EDF amplifier 16. Power of (+26.5 dBm) − (0.3 dB) = + 26.2 dBm = about 420 mW can be sent to the optical fiber 11 and can be reused as pumping light for pumping the C-Band EDF amplifier.
[0021]
In the present invention, when using the pump light in the EDF amplifier, the variable light is set so that the output of the desired EDF amplifier (here, the total output of the three-wave C-Band signal light is +7.8 dBm). The power is controlled by the attenuator 12. By controlling the power of the pumping light, an optimum gain can be obtained with the EDFA, and a nonlinear phenomenon that occurs when the pumping light power is excessive can be prevented.
In addition, there is a level difference between the L-Band signal light power and the C-Band signal light power input to the optical repeater 3 depending on the characteristics of the transmission path on the way. By controlling the optical power and controlling the gain of the EDFA amplifier, it is possible to output the optical repeater with the same signal light output in the two lightwave bands.
[0022]
The +7.8 dBm C-Band signal light output from the EDF amplifier 16 and the +7.8 dBm L-Band signal light output from the Raman amplifier 4 are finally combined by the WDM coupler 15, and the optical repeater is connected. The light is emitted with an output of (+7.8 dBm−0.3 dB) × 2 = + 10.5 dBm. Thereby, C-Band and L-Band light can be collectively amplified.
[0023]
In the configuration of the second embodiment, the optical isolator 7 can be replaced with any element or device that allows light to pass only in one direction.
In addition, the WDM coupler 14 can be replaced with any element / device that can separate the signal light combined with the light of the light into two of C-Band and L-Band.
The WDM coupler 8 can be replaced with any element / device capable of separating the 1400 nm band light and the 1550 nm band signal light, which are the excitation light.
Further, the variable optical attenuator 12 for controlling the pumping light power to the EDF amplifier can be replaced with any element or device that can freely change the power attenuation of light.
Further, the WDM coupler 15 can be replaced with any element / device that can multiplex C-band light and L-band light.
[0024]
The present invention has been described with reference to the case of an optical repeater in a transmission system. However, as described in the problem to be solved, the present invention can also be widely used for a single-unit optical amplifier including experiments and measurements.
In addition, it uses two types of amplification effects, fiber Raman amplification and rare-earth doped optical fiber amplification, and has the feature that the amplification characteristics of rare-earth doped optical fiber amplification can be variably controlled. Various controls are possible.
[0025]
In the above description of the embodiment, the rare earth-doped optical fiber amplifier has been described as an EDF amplifier using Er as the rare earth element. However, depending on the wavelength of the signal light to be amplified, other rare earth elements such as Tm, Pr, and Nd are added. The present invention is effective even if the optical amplification medium is used.
Further, the host material of the optical amplifying medium is not limited to quartz, but may be tellurite or fluorinated.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pumping laser used in the EDF amplifier can be substituted by reusing the pumping light used in the Raman amplifier in the EDF amplifier.
Further, the amplification gain of the EDF amplifier can be optimized by controlling the reuse excitation power using the variable attenuation means.
Further, there is a level difference between the L-Band signal light power and the C-Band signal light power input to the optical repeater 3 depending on the characteristics of the transmission path in the middle, and when it is desired to correct this, the gain of the EDFA amplifier is controlled. Thus, the optical repeater can be output with the same signal light output in the two light wave bands. It is also possible to intentionally give a level difference.
Further, it can be widely used not only for optical repeaters in transmission systems but also for single-unit optical amplifiers including those for experiments.
In addition, it uses two types of amplification effects, fiber Raman amplification and rare-earth doped optical fiber amplification, and has the characteristics that the amplification characteristics of rare-earth doped optical fiber amplification can be variably controlled. It is possible to control at a certain level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention and a level diagram of signal light.
FIG. 2 is a diagram showing a level diagram of excitation light in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention and a level diagram of signal light.
FIG. 4 is a diagram showing a level diagram of excitation light in the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional optical amplifier.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission station 2 Reception station 3 Optical repeater 4 Raman amplifier 5 High nonlinear fiber 6 EDF amplifier 7 Optical isolator 8 WDM coupler 9 WDM coupler 10 Excitation laser 11 Optical fiber 12 Variable optical attenuator 13 Spot size conversion part 14 WDM coupler 15 WDM Coupler 16 EDF amplifier

Claims

励起光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御し、
前記レベルが可変制御された光によって第２の光増幅器を励起する、
ことを特徴とする光増幅器の励起方法。Variably controlling the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier pumped by the output light from the pumping light source and remains afterwards,
Exciting the second optical amplifier with light whose level is variably controlled;
An optical amplifier excitation method.

励起光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御し、
前記レベルが可変制御された光によって、前記第１の光増幅器の増幅光をさらに増幅する第２の光増幅器を励起する、
ことを特徴とする光増幅器の励起方法。Variably controlling the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier pumped by the output light from the pumping light source and remains afterwards,
Exciting the second optical amplifier for further amplifying the amplified light of the first optical amplifier by the light whose level is variably controlled;
An optical amplifier excitation method.

励起光源からの出力光によって励起されて第１の被増幅光を増幅する第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御し、
前記レベルが可変制御された光によって、第２の被増幅光を増幅する第２の光増幅器を励起し、
前記第１の光増幅器と前記第２の光増幅器を出力する増幅光を合流する、
ことを特徴とする光増幅器の励起方法。Variably controlling the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier that is excited by the output light from the pumping light source and amplifies the first amplified light,
Exciting the second optical amplifier for amplifying the second amplified light by the light whose level is variably controlled;
The amplified light output from the first optical amplifier and the second optical amplifier is merged;
An optical amplifier excitation method.

前記第１の光増幅器は、集中型光ファイバラマン増幅器であり、
前記第２の光増幅器は、希土類元素添加光ファイバ増幅器である、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光増幅器の励起方法。The first optical amplifier is a concentrated optical fiber Raman amplifier;
The second optical amplifier is a rare earth element-doped optical fiber amplifier.
The optical amplifier pumping method according to claim 1, wherein the optical amplifier is pumped.

前記前記第１の光増幅器の光励起方法は、後方励起である、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光増幅器の励起方法。5. The optical amplifier pumping method according to claim 1, wherein the optical pumping method of the first optical amplifier is backward pumping.

前記残留励起光のレベル制御は、可変光減衰器で行う、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光増幅器の励起方法。The level control of the residual excitation light is performed by a variable optical attenuator.
6. The optical amplifier excitation method according to claim 1, wherein the optical amplifier is excited.

前記集中型光ファイバラマン増幅器の増幅媒体は、高非線形ファイバを基体とする、
ことを特徴とする請求項４に記載の光増幅器の励起方法。The amplification medium of the concentrated optical fiber Raman amplifier is based on a highly nonlinear fiber,
The optical amplifier pumping method according to claim 4, wherein

前記希土類元素は、エルビウム元素である、
ことを特徴とする請求項４に記載の光増幅器の励起方法。The rare earth element is an erbium element,
The optical amplifier pumping method according to claim 4, wherein

前記高非線形ファイバは、光入出力端にスポットサイズ変換部を備える、
ことを特徴とする請求項８に記載の光増幅器の励起方法。The highly nonlinear fiber includes a spot size conversion unit at a light input / output end.
9. The optical amplifier excitation method according to claim 8, wherein

前記第１の被増幅光は、Ｌバンドの波長多重信号光であり、前記第２の被増幅光は、Ｃバンドの波長多重信号光である、
ことを特徴とする請求項３に記載の光増幅器の励起方法。The first amplified light is L-band wavelength multiplexed signal light, and the second amplified light is C-band wavelength multiplexed signal light.
The optical amplifier pumping method according to claim 3, wherein:

励起光源と、
前記光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器と、
前記第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、
前記光レベル制御器の出力光によって励起される第２の光増幅器、
を備えることを特徴とする光増幅器ユニット。An excitation light source;
A first optical amplifier excited by output light from the light source;
An optical level controller that variably controls and outputs the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier and remains afterwards;
A second optical amplifier pumped by the output light of the optical level controller;
An optical amplifier unit comprising:

励起光源と、
前記光源からの出力光によって励起される第１の光増幅器と、
前記第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、
前記光レベル制御器の出力光によって励起されて前記第１の光増幅器の増幅光をさらに増幅する第２の光増幅器、
を備えることを特徴とする光増幅器ユニット。An excitation light source;
A first optical amplifier excited by output light from the light source;
An optical level controller that variably controls and outputs the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier and remains afterwards;
A second optical amplifier that is excited by the output light of the optical level controller to further amplify the amplified light of the first optical amplifier;
An optical amplifier unit comprising:

励起光源と、
前記光源からの出力光によって励起されて第１の被増幅光を増幅する第１の光増幅器と、
前記第１の光増幅器を透過して後なお残留する残留励起光のレベルを可変制御して出力する光レベル制御器と、
前記光レベル制御器の出力光によって励起されて第２の被増幅光を増幅する第２の光増幅器と、
前記第１の光増幅器と前記第２の光増幅器を出力する増幅光を合流する合流器を備える、
ことを特徴とする光増幅器ユニット。An excitation light source;
A first optical amplifier that is excited by output light from the light source to amplify the first amplified light;
An optical level controller that variably controls and outputs the level of residual pumping light that passes through the first optical amplifier and remains afterwards;
A second optical amplifier that is excited by the output light of the optical level controller to amplify a second amplified light;
A combiner for combining the amplified light output from the first optical amplifier and the second optical amplifier;
An optical amplifier unit characterized by that.

さらに、入力波長多重信号光から波長分波された前記第１の被増幅光と前記第２の被増幅光に分離する分波器を備える、
ことを特徴とする請求項１３に記載の光増幅器ユニット。And a demultiplexer for separating the first amplified light and the second amplified light, which are wavelength-demultiplexed from the input wavelength multiplexed signal light,
The optical amplifier unit according to claim 13.

前記第１の光増幅器は、集中型光ファイバラマン増幅器であり、
前記第２の光増幅器は、希土類元素添加光ファイバ増幅器である、
ことを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載の光増幅器ユニット。The first optical amplifier is a concentrated optical fiber Raman amplifier;
The second optical amplifier is a rare earth element-doped optical fiber amplifier.
The optical amplifier unit according to claim 11, wherein the optical amplifier unit is an optical amplifier unit.

前記前記第１の光増幅器の光励起方法は、後方励起である、
ことを特徴とする請求項１１乃至１５の何れかに記載の光増幅器ユニット。The optical excitation method of the first optical amplifier is backward excitation.
The optical amplifier unit according to claim 11, wherein the optical amplifier unit is an optical amplifier unit.

前記光レベル制御器は、可変光減衰器である、
ことを特徴とする請求項１乃至１６の何れかに記載の光増幅器ユニット。The light level controller is a variable optical attenuator;
The optical amplifier unit according to claim 1, wherein the optical amplifier unit is an optical amplifier unit.

前記集中型光ファイバラマン増幅器の増幅媒体は、高非線形ファイバを基体とする、
ことを特徴とする請求項１５に記載の光増幅器ユニット。The amplification medium of the concentrated optical fiber Raman amplifier is based on a highly nonlinear fiber,
The optical amplifier unit according to claim 15.

前記希土類元素は、エルビウム元素である、
ことを特徴とする請求項１５に記載の光増幅器ユニット。The rare earth element is an erbium element,
The optical amplifier unit according to claim 15.

前記高非線形ファイバは、光入出力端にスポットサイズ変換部を備える、
ことを特徴とする請求項１８に記載の光増幅器ユニット。The highly nonlinear fiber includes a spot size conversion unit at a light input / output end.
The optical amplifier unit according to claim 18.

前記第１の被増幅光は、Ｌバンドの波長多重信号光であり、前記第２の被増幅光は、Ｃバンドの波長多重信号光である、
ことを特徴とする請求項１３または１４の何れかに記載の光増幅器ユニット。The first amplified light is L-band wavelength multiplexed signal light, and the second amplified light is C-band wavelength multiplexed signal light.
The optical amplifier unit according to claim 13, wherein the optical amplifier unit is a unit.

送信局と受信局の間を光伝送路と光中継器を交互に多段に接続してなる光伝送システムであって、
前記請求項１２に記載の光増幅器ユニットを前記光中継器内に備える、
ことを特徴とする光伝送システム。An optical transmission system in which an optical transmission line and an optical repeater are alternately connected in multiple stages between a transmitting station and a receiving station,
The optical amplifier unit according to claim 12 is provided in the optical repeater.
An optical transmission system characterized by that.

送信局と受信局の間を光伝送路と光中継器を交互に多段に接続してなる光伝送システムであって、
前記請求項１４に記載の光増幅器ユニットを前記光中継器内に備える、
ことを特徴とする光伝送システム。An optical transmission system in which an optical transmission line and an optical repeater are alternately connected in multiple stages between a transmitting station and a receiving station,
The optical amplifier unit according to claim 14 is provided in the optical repeater.
An optical transmission system characterized by that.