JP3923343B2 - 一心双方向光伝送システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラマン増幅効果を適用した一心双方向光伝送システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
昨今のインターネット、携帯電話等の加入者の急激な増加や、音声通信、画像通信等のニーズの増大等により、光伝送システムには、さらなる通信容量の増加、通信コストの低減、伝送速度の増加、中継間隔の延伸等が求められている。
【0003】
これを実現するものとして、一心双方向光伝送システムというものが存在するが、このシステムは、一本の光ファイバ伝送路の両端にそれぞれ接続された光送受信器の出力光信号を光ファイバ伝送路中で双方向に伝送させることができ、光ファイバの本数が削減し、光ファイバの使用効率を向上させることから、通信容量の増加、通信コストの低減、伝送速度の増加を図ることができる。
【0004】
また、ラマン増幅器を用いた光伝送システムというものも存在している。このシステムは、光ファイバ自身を増幅媒体とし、この光ファイバに励起光を入射させたときに生ずるラマン増幅効果を利用するものであり、この増幅効果を利用し、光ファイバ伝送線路を長距離化することで、中継間隔の延伸、通信コストの低減を図ることができる。
【0005】
ラマン増幅とは、信号光が伝送される光ファイバ自身を増幅媒体とし、光ファイバに入射された励起光が光ファイバを形成する材質の結晶格子に振動を生じさせ、この結晶格子振動で生じた光学フォノンとの相互作用により、励起周波数よりもある固有な量だけシフトした短い周波数にストークス光と呼ばれる散乱光を誘導増幅させる現象である。このラマン増幅で生じる増幅利得は、光ファイバの材質に依存し、一般に図9に示すようなラマン利得帯域を有している。図9は、典型的なラマン増幅器の利得帯域を示した説明図である。同図において、横軸は波長(nm)であり、縦軸はラマン利得係数である。また、利得最大となる波長は、励起波長から100nm〜110nm離れた長波長側にあり、この利得最大となる中心波長から短波長側に長く裾が延びたおおよそ60nmにわたる波長範囲に利得帯域を有している。
【0006】
ラマン増幅における励起光の入射方向には、信号光の進行方向と同方向に励起光を入射する方式(前方向励起方式)と、信号光の進行方向と逆方向に励起光を入射する方式(後方向励起方式)とがあるが、一般に、励起光が信号光に及ぼすクロストーク量が少ない後方励起方式の方が有利であることが知られている。このため、上述した一心双方向光伝送システムに後方励起ラマン増幅器を組み合わせ、相互の特長を生かした光伝送システムとして期待されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一心双方向光伝送システムでは、双方向に多重信号光を送信し、複数の励起光を用いることから、四光波混合の影響を受け易いという問題点がある。この四光波混合とは、光ファイバ伝送路中を伝播する、異なる波長の光信号同士が影響しあって新たな波長の光を作り出す現象である。
【0008】
図10(a)は、光ファイバ伝送路に波長多重信号光とラマン励起光を入力したときの200km伝送後の受信スペクトルを示す一例であり、図10(b)は、図10(a)の波長多重信号光付近の拡大図である。具体的諸元は、後方励起のラマン励起光波長が1430nmおよび1460nm、波長多重信号光の波長が1576.2nmから1602.3nm(100GHz間隔)の32波、光ファイバ伝送路には零分散波長が1505.2nmの非零分散シフトファイバである。
【0009】
このとき、図10(b)に示すように、1589nm付近の近傍波長で信号レベルが持ち上げられており、周波数多重信号の劣化が生じている。この劣化は、同一方向に伝播するラマン励起光と、周波数多重信号光とで四光波混合が発生し、光ファイバ伝送路零分散波長との間で位相整合が起こるためである。同図に示す例では、ラマン励起光の周波数fpが、fp=209.65THz(1430nm)、周波数多重信号光のある一つの信号周波数fsが、fs=188.70THz(1588.7nm)、光ファイバ伝送路の零分散周波数f0が、f0=199.17THz(1505.2nm)であり、このとき、
|fp−f0|=|fs−f0| ・・・・・(式1)
の位相整合条件が成立しており、四光波混合による周波数多重信号光の劣化が生じている。
【0010】
この現象は、四光波混合により生じた光と入力信号光とが、ある位相整合条件のときに、光信号の劣化が生じる現象であり、この光信号の劣化を克服することが大きな課題となっている。
【0011】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、双方向で四光波混合の影響を受けることなく所望の受信特性を得ることができる一心双方向光伝送システムを得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる一心双方向光伝送システムは、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の信号光と、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記第1の信号光の周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、第1の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0014】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、前記第2の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0018】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、複数の異なる周波数にて多重化され、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1の周波数多重ラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1の周波数多重ラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、複数の異なる周波数にて多重化され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2の周波数多重ラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路該零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0020】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、前記第1の信号光の波長または前記第1の周波数多重信号光の波長帯域が1550nm帯であり、前記第2の信号光の波長または前記第2の周波数多重信号光の波長帯域が1580nm帯であるとき、前記光ファイバ伝送路は、零分散波長が1500nm帯にある非零分散シフトファイバであることを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、第1の信号光の波長または第1の周波数多重信号光の波長帯域を1550nm帯、第2の信号光の波長または第2の周波数多重信号光の波長帯域を1580nm帯、光ファイバ伝送路の零分散波長が1500nm帯である非零分散シフトファイバを用いることにより、双方向で四光波混合の影響を受けず、かつ、信号伝送損失の少ない信号光伝送がおこなわれる。
【0022】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の信号光と、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記第1の信号光の周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第1の信号光の偏波面と該第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、前記第2の信号光の周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第2の信号光の偏波面と該第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されていることを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、第1の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第1の信号光の偏波面と第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定される。また、第2の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第2の信号光の偏波面と第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定される。その結果、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0024】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、前記第2の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第1の周波数多重信号光の偏波面と該第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第2の周波数多重信号光の偏波面と該第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されていることを特徴とする。
【0025】
この発明によれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第1の周波数多重信号光の偏波面と第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定される。また、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第2の周波数多重信号光の偏波面と第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定される。その結果、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0026】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、複数の異なる周波数にて多重化され、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1の周波数多重ラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1の周波数多重ラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、複数の異なる周波数にて多重化され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2の周波数多重ラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、該第1の周波数多重信号光の偏波面と該第2の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第1の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、該第2の周波数多重信号光の偏波面と該第1の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されていることを特徴とする。
【0027】
この発明によれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、第1の周波数多重信号光の偏波面と第2の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定される。また、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第1の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、第2の周波数多重信号光の偏波面と第1の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定される。その結果、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0028】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の信号光と、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記光ファイバ伝送路は、一方の入出力端と他方の入出力端側にそれぞれ位置する第1の光ファイバ伝送路部分と、前記一方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分と他方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分との間に位置する第2の光ファイバ伝送路部分とからなり、前記第1の信号光の周波数帯域を前記第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする。
【0029】
この発明によれば、光ファイバ伝送路は、一方の入出力端と他方の入出力端側にそれぞれ位置する第1の光ファイバ伝送路部分と、一方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分と他方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分との間に位置する第2の光ファイバ伝送路部分とからなり、第1の信号光の周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の信号光の周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0030】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、前記第2の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記光ファイバ伝送路は、一方の入出力端と他方の入出力端側にそれぞれ位置する第1の光ファイバ伝送路部分と、前記一方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分と他方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分との間に位置する第2の光ファイバ伝送路部分とからなり、前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする。
【0031】
この発明によれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0032】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、複数の異なる周波数にて多重化され、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1の周波数多重ラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、前記第1の周波数多重ラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、複数の異なる周波数にて多重化され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2の周波数多重ラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、を備え、前記光ファイバ伝送路は、一方の入出力端と他方の入出力端側にそれぞれ位置する第1の光ファイバ伝送路部分と、前記一方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分と他方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分との間に位置する第2の光ファイバ伝送路部分とからなり、前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする。
【0033】
この発明によれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない信号光伝送がおこなわれる。
【0034】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、上記の発明において、前記第1の光ファイバ伝送路部分は、1.3μmの零分散シングルモードファイバであることを特徴とする。
【0035】
この発明によれば、第1の光ファイバ伝送路部分は、1.3μmの零分散シングルモードファイバを用いることにより、ラマン励起光パワーの強い第1の光ファイバ伝送路部分の区間において、信号光と励起光間の四光波混合の影響を受けることがなく、かつ、周波数分散の少ない信号光伝送がおこなわれる。
【0036】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、上記の発明において、前記第1の光ファイバ伝送路部分は、分散シフトファイバであることを特徴とする。
【0037】
この発明によれば、第1の光ファイバ伝送路部分は、分散シフトファイバを用いることにより、ラマン励起光パワーの強い第1の光ファイバ伝送路部分の区間において、信号光と励起光間の四光波混合の影響を受けることがなく、かつ、信号損失の少ない信号光伝送がおこなわれる。
【0038】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、上記の発明において、無中継伝送であることを特徴とする。
【0039】
この発明によれば、一心双方向光伝送システムを無中継伝送とすることにより、信号光と励起光間の四光波混合の影響を受けることがなく、かつ、費用対効果の優れた信号光伝送がおこなわれる。
【0040】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムは、上記の発明において、有中継伝送であることを特徴とする。
【0041】
この発明によれば、一心双方向光伝送システムを有中継伝送とすることにより、信号光と励起光間の四光波混合の影響を受けることがなく、かつ、伝送品質の高い信号光伝送がおこなわれる。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる一心双方向光伝送システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0043】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる一心双方向光伝送システムの構成図である。同図において、光ファイバ伝送路1の一方の入出力端には、周波数選択型の光合分波器2が接続され、他方の入出力端には、周波数選択型の光合分波器3が接続されている。光合分波器2には、光合分波器14と光アイソレータ5が接続される。光アイソレータ5には、ラマン励起光源6が接続されている。ラマン励起光源6が発生する第2のラマン励起光P2は、光アイソレータ5を介して光合分波器2に注入される。
【0044】
光送信装置15は、複数の送信器Tx1_1〜Tx1_mを備えており、これらの送信器Tx1_1〜Tx1_mは、それぞれ、異なる周波数(f1_1〜f1_m)の信号光を発生する。発生する周波数帯は、例えば、C帯(Conventional Band)と呼ばれる191.6THz〜195.9THzの周波数帯(1530nm〜1565nmの波長帯)である。MUX(周波数多重装置)16は、光送信装置15が出力する複数の異なる周波数の信号光を合波し、第1の周波数多重信号光S1を出力する。生成された第1の周波数多重信号光S1は光増幅器17にて増幅され、光合分波器14を介して光合分波器2に入力される。
【0045】
同様に、光送信装置27は、複数の送信器Tx2_1〜Tx2_nを備えており、これらの送信器Tx2_1〜Tx2_nは、それぞれ、異なる周波数(f2_1〜f2_n)の信号光を発生する。発生する波長帯は、例えば、L帯(Long Wavelength Band)と呼ばれる184.5THz〜191.6THzの周波数帯(1565nm〜1625nmの波長帯)である。MUX26は、光送信装置27が出力する周波数の異なる複数の信号光を合波し、第2の周波数多重信号光S2を出力する。第2の周波数多重信号光S2は光増幅器25にて増幅され、光合分波器21を介して光合分波器3に入力される。
【0046】
光合分波器3から出力される第1の周波数多重信号光S1は、光合分波器21を介して分散補償機能付の光増幅器24に入力され、増幅された後、DEMUX(周波数分離装置)23にて各周波数の信号光に分離され、光受信装置22に入力される。光受信装置22は、各周波数の信号光を受信処理する複数の受信器Rx1_1〜Rx1_mを備えている。なお、光増幅器24は、分散補償機能付でなくともよい。
【0047】
同様に、光合分波器2から出力される第2の周波数多重信号光S2は、光合分波器14を介して分散補償機能付の光増幅器18に入力され、増幅された後、DEMUX19にて各周波数の信号光に分離され、光受信装置20に入力される。光受信装置20は、各周波数の信号光を受信処理する複数の受信器Rx2_1〜Rx2_nを備えている。なお、光増幅器18は、分散補償機能付でなくともよい。
【0048】
ここで、ラマン励起光源9の発生する第1のラマン励起光P1は、第1の周波数多重信号光S1の全ての周波数をラマン利得帯域に含み、かつ、第2の周波数多重信号光S2の全ての周波数をラマン利得帯域に含まない、という条件を満たす所定周波数の励起光である。同様に、ラマン励起光源6の発生する第2のラマン励起光P2は、第2の周波数多重信号光S2の全ての周波数をラマン利得帯域に含み、かつ、第1の周波数多重信号光S1の全ての周波数をラマン利得帯域に含まない、という条件を満たす所定周波数の励起光である。
【0049】
光送信装置15から出力された複数の異なる周波数(f1_1〜f1_m)の信号光は、MUX16にて合波され、第1の周波数多重信号光S1となる。生成された第1の周波数多重信号光S1は、光増幅器17にて所望の送信レベルとなるように増幅され、光合分波器14を介して光合分波器2に入力される。また、ラマン励起光源6から出力された第2のラマン励起光P2は、光アイソレータ5を介して光合分波器2に入力される。これらの光合分波器2で合波された第1の周波数多重信号光S1と第2のラマン励起光P2の多重信号光は、光ファイバ伝送路1の一方の入出力端に注入され、光ファイバ伝送路1を他方の入出力端に向かう第1の伝送方向D1に沿って伝送する。
【0050】
この第1の伝送方向D1に伝送された第1の周波数多重信号光S1は、光ファイバ伝送路1の他方の入出力端に近づくと、第2の伝送方向D2に伝送された第1のラマン励起光P1による十分なラマン増幅を受けて所望の光レベルまで増幅され、光合分波器3に入力される。このようにラマン増幅された第1の周波数多重信号光S1は、光合分波器3から光合分波器21を介して光増幅器24に入力され、所望の受信レベルにまで光増幅され、DEMUX23にて各周波数の信号光に分離された後、光受信装置22が備える複数の受信器Rx1_1〜Rx1_mにて信号光毎に受信処理される。なお、光合分波器3から光アイソレータ8に出力される信号光S1は、光アイソレータ8にて阻止され、ラマン励起光源9には入力されない。また、第2のラマン励起光P2によるラマン増幅効果は、第1の周波数多重信号光S1には寄与しないので、第2のラマン励起光P2の光パワーは光ファイバ伝送路1における損失以外で減少することはない。
【0051】
同様に、光送信装置27から出力された複数の異なる周波数(f2_1〜f2_n)の信号光は、MUX26にて合波され、第2の周波数多重信号光S2となる。生成された第2の周波数多重信号光S2は、光増幅器25にて所望の送信レベルになるように光増幅され、光合分波器21を介して光合分波器3に入力される。また、ラマン励起光源9から出力された第1のラマン励起光P1は、光アイソレータ8を介して光合分波器3に入力される。これらの光合分波器3で合波された第2の周波数多重信号光S2と第1のラマン励起光P1の多重信号光は、光ファイバ伝送路1の他方の入出力端に注入され、光ファイバ伝送路1を一方の入出力端に向かう第2の伝送方向D2に沿って伝送する。
【0052】
この第2の伝送方向D2に伝送された第2の周波数多重信号光S2は、光ファイバ伝送路1の一方の入出力端に近づくと、第1の伝送方向D1に伝送された第2のラマン励起光P2による十分なラマン増幅を受けて所望の光レベルまで増幅される。これは、上述したように、第2のラマン励起光P2のラマン増幅効果が第1の周波数多重信号光S1には寄与していないので、第2のラマン励起光P2は、伝送路損失を除きほとんど減衰せず、充分なパワーを有しているからである。
【0053】
ラマン増幅された第2の周波数多重信号光S2は、光合分波器2から光合分波器14を介して光増幅器18に入力され、所望の受信レベルにまで光増幅され、DEMUX19にて各周波数の信号光に分離された後、光受信装置20が備える複数の受信器Rx2_1〜Rx2_mにて信号光毎に受信処理される。なお、光合分波器2から光アイソレータ5に出力される信号光S2は、光アイソレータ5にて阻止され、ラマン励起光源6には入力されない。また、第1のラマン励起光P1は、第2のラマン励起光P2と同様に、第1のラマン励起光P1のラマン増幅効果が第2の周波数多重信号光S2に寄与していないので、ラマン増幅が可能な充分なパワーを有している
【0054】
このように、第1の伝送方向D1に伝送される第1の周波数多重信号光S1と第2の伝送方向D2に伝送される第2の周波数多重信号光S2で使用する周波数を互いに異なる周波数帯とし、さらに第1のラマン励起光P1が第1の周波数多重信号光S1のみを、第2のラマン励起光P2が第2の周波数多重信号光S2のみをラマン増幅するような周波数を選択することによって、1本の光ファイバで双方向に光信号を伝送することができる。
【0055】
これまでは、第1および第2の信号光、第1および第2のラマン励起光の選択により、1本の光ファイバで双方向に光信号を伝送できる原理について説明する一方で、ある条件下で四光波混合により光信号の劣化が起こることについても説明した。つぎに、ラマン励起光の周波数、光ファイバ伝送路の零分散周波数と、信号光との関係で、信号光の周波数の適切な選択により、四光波混合の影響を回避できる原理について説明する。
【0056】
図2は、実施の形態1にかかる信号光およびラマン励起光の周波数配置を示す説明図である。同図において、第1の信号光S1の周波数をfs1、第2の信号光S2の周波数をfs2、第1のラマン励起光P1の周波数をfp1、第2のラマン励起光P2の周波数をfp2、そして光ファイバ伝送路1の零分散周波数をf0で示している。また、光ファイバ伝送路1の零分散周波数と第1の信号光S1の周波数との差をΔfs1、光ファイバ伝送路1の零分散周波数と第2の信号光S2の周波数との差をΔfs2、第1のラマン励起光P1の周波数と光ファイバ伝送路1の零分散周波数との差をΔfp1、そして第2のラマン励起光P2の周波数と光ファイバ伝送路1の零分散周波数との差をΔfp2で示している。
【0057】
図9に示したように、十分なラマン増幅効果を得るためのラマン励起光と信号光とのセパレーションは波長差で約100nm程度必要であり、図2に示すC帯、L帯の例でも周波数差約13THz(波長差100nm)のセパレーションをとっている。四光波混合による信号の劣化は、第2の信号光について見れば、上述した位相整合条件の式1が成立する場合である。式1をこの例に当てはめると、位相整合条件の式は、つぎのようになる。
|fp1−f0|=|fs2−f0| ・・・・・(式2)
この式は、図的な見方をすれば、第2のラマン励起光P2の周波数が光ファイバ伝送路1の零分散周波数を中心に折り返された周波数付近にある第1の信号光S1と干渉を起こすことを示している。換言すれば、上記のΔfs2およびΔfp1を使って、Δfs2>Δfp1あるいはΔfs2<Δfp1、すなわちΔfs2≠Δfp1となるような、ラマン励起光周波数、信号光周波数を選択することによって、四光波混合の影響を受けない信号伝送が可能なことを意味する。このことは、第2の信号光S2の周波数と第1のラマン励起光P1の周波数との関係でも同様であり、Δfs1≠Δfp2となるような、ラマン励起光周波数、信号光周波数を選択することで、四光波混合の影響を回避することができる。したがって、この四光波混合の影響を回避する条件をfs1、fs2、fp1、fp2およびf0を使って表せば、|fs1−f0|≠|fp2−f0|かつ|fs2−f0|≠|fP1−f0|となる。
【0058】
このように実施の形態1によれば、光ファイバ伝送路1の零分散周波数をf0、第1の信号光S1の周波数をfs1、第2の信号光S2の周波数をfs2、第1のラマン励起光P1の周波数をfp1、第2のラマン励起光P2の周波数をfp2とし、第1の伝送方向D1に伝送される第1の信号光S1と第2の伝送方向D2に伝送される第2の信号光S2で使用する周波数を互いに異なる周波数とし、さらに第1のラマン励起光P1が第1の信号光S1のみを、第2のラマン励起光P2が第2の信号光S2のみをラマン増幅するように選択した場合において、|fs1−f0|≠|fp2−f0|かつ|fs2−f0|≠|fp1−f0|となるような第1の信号光S1、第2の信号光S2、第1のラマン励起光P1、第2のラマン励起光P1および光ファイバ伝送路1の零分散周波数の組合せを選択することで、双方向で四光波混合の影響を受けることなく所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを得ることができる。
【0059】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2にかかる一心双方向光伝送システムの構成図である。上述した実施の形態1では、第1の信号光S1および第2の信号光S2は、単一周波数を持つとして説明したが、この実施の形態2では、第1の信号光S1および第2の信号光S2が周波数多重された信号光である。なお、励起方式は、実施の形態1と同様に後方励起である。
【0060】
図3において、入出力端子4には第1の周波数多重された信号光S1が入力され、入出力端子7には第2の周波数多重された信号光S2が入力される。その他は図1に示した構成と同様である。
【0061】
ここで、ラマン励起光源9の発生する第1のラマン励起光P1は、第1の周波数多重信号光S1の周波数帯にラマン増幅可能なラマン利得帯域を有するが、第2の周波数多重信号光S2の周波数帯にはラマン利得帯域を有さない所定周波数の励起光である。また、ラマン励起光源6の発生する第2のラマン励起光P2は、第2の周波数多重信号光S2の周波数帯にラマン増幅可能なラマン利得帯域を有するが、第1の周波数多重信号光S1の周波数帯にはラマン利得帯域を有さない所定周波数の励起光である。
【0062】
図4は、実施の形態2にかかる周波数多重信号光およびラマン励起光の周波数配置を示す説明図である。同図では、第1の周波数多重信号光S1の周波数をfs1_i(i=1、2…m)、第2の周波数多重信号光S2の周波数をfs2_j(j=1、2…n)とし、光ファイバ伝送路1の零分散周波数をf0、第1のラマン励起光P1の周波数をfp1、第2のラマン励起光P2の周波数をfp2としたとき、その周波数の位置関係を示している。また、f0とfs1_1との差をΔfs1_1、f0とfs2_1との差をΔfs2_1、fp1とf0との差をΔfp1、fp2とf0との差をΔfp2で示している。同図から、Δfs1>Δfp2、Δfs2>Δfp1の関係があり、Δfs1≠Δfp2、Δfs2≠Δfp1の条件が成立しているので、四光波混合の影響を受けないことが分かる。また、この条件は、fs1、fs2以外の周波数についても同様である。したがって、この四光波混合の影響を回避する条件をfs1_i(i=1、2…m)、fs2_j(j=1、2…n)、fp1、fp2およびf0を使って表せば、|fs1_i−f0|≠|fp2−f0|(i=1、2…m)かつ|fs2_j−f0|≠|fp1−f0|(j=1、2…n)となる。
【0063】
このように、実施の形態2によれば、光ファイバ伝送路1の零分散周波数をf0、第1の周波数多重信号光S1の周波数をfs1_i(i=1、2…m)、第2の周波数多重信号光S2の周波数をfs2_j(j=1、2…n)、第1のラマン励起光P1の周波数をfp1、第2のラマン励起光P2の周波数をfp2とし、第1の伝送方向D1に伝送される第1の周波数多重信号光S1と第2の伝送方向D2に伝送される第2の周波数多重信号光S2で使用する周波数を互いに異なる周波数帯とし、さらに第1のラマン励起光P1が第1の信号光S1のみを、第2のラマン励起光P2が第2の信号光S2のみをラマン増幅するように選択した場合において、|fs1_i−f0|≠|fp2−f0|かつ|fs2_j−f0|≠|fp1−f0|となるような第1の周波数多重信号光S1、第2の周波数多重信号光S2、第1のラマン励起光P1、第2のラマン励起光P1および光ファイバ伝送路1の零分散周波数の組合せを選択することで、双方向で四光波混合の影響を受けることなく所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを得ることができる。
【0064】
実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3にかかる一心双方向光伝送システムの構成を示す図である。実施の形態3は、図3に示した実施の形態2の単一周波数のラマン励起光を複数周波数のラマン励起光を用いた場合である。
【0065】
すなわち、図5では、図3に示した構成において、単一のラマン励起光を発生するラマン励起光源6、9に代えて、複数周波数のラマン励起光を発生するラマン励起光源部6、9が設けられ、それに伴いラマン励起光源部6、9と光アイソレータ5、8との間に、周波数合波器10、11が設けられている。その他は、図3に示した構成と同様であり、ここでは、実施の形態3に関わる部分を中心に説明する。
【0066】
ラマン励起光源部9が備える複数のラマン励起光源9−1、・・・9−rは、互いに異なる周波数のラマン励起光を発生する。この複数のラマン励起光源9−1、・・・9−rから発生されたラマン励起光は、実施の形態2における第1のラマン励起光P1に対応し、第1の周波数多重信号光S1の周波数帯にラマン増幅可能なラマン利得帯域を有するが、第2の周波数多重信号光S2の周波数帯にはラマン利得帯域を有さない所定周波数の励起光である。また、ラマン励起光源部6が備える複数のラマン励起光源6−1、・・・6−sは、互いに異なる周波数のラマン励起光を発生し、この複数のラマン励起光源6−1、・・・6−sから発生されたラマン励起光は、実施の形態2における第2のラマン励起光P2に対応し、第2の周波数多重信号光S2の周波数帯にラマン増幅可能なラマン利得帯域を有するが、第1の周波数多重信号光S1の周波数帯にはラマン利得帯域を有さない所定周波数の励起光である。
【0067】
図6は、実施の形態3にかかる周波数多重信号光および複数のラマン励起光の周波数配置を示す説明図である。同図では、第1の周波数多重信号光S1の周波数をfs1_i(i=1、2…m)、第2の周波数多重信号光S2の周波数をfs2_j(j=1、2…n)とし、光ファイバ伝送路1の零分散周波数をf0、複数の第1のラマン励起光P1の周波数をfp1_k(k=1、2…r)、複数の第2のラマン励起光P2の周波数をfp2_h(h=1、2…s)としたとき、その周波数の位置関係を示している。四光波混合の影響を避けるための考え方は実施の形態2と同様であり、図6に示すように、|fs1_i−f0|≠|fp2_h−f0|かつ|fs2_j−f0|≠|fp1_k−f0|であれば、位相整合条件を満たさず、信号光とラマン励起光間の四光波混合の影響を受けないことが分かる。
【0068】
このように実施の形態3によれば、光ファイバ伝送路1の零分散周波数をf0、第1の周波数多重信号光S1の周波数をfs1_i(i=1、2…m)、第2の周波数多重信号光S2の周波数をfs2_j(j=1、2…n)とし、複数の第1のラマン励起光P1の周波数をfp1_k(k=1、2…r)、複数の第2のラマン励起光P2の周波数をfp2_h(h=1、2…s)としたとき、第1の伝送方向D1に伝送される第1の周波数多重信号光S1と第2の伝送方向D2に伝送される第2の信号光S2で使用する周波数を互いに異なる周波数帯とし、さらに複数の第1のラマン励起光P1が第1の周波数多重信号光S1のみを、複数の第2のラマン励起光P2が第2の周波数多重信号光S2のみをラマン増幅するように選択した場合において、|fs1_i−f0|≠|fp2_h−f0|かつ|fs2_j−f0|≠|fp1_k−f0|となるような第1の周波数多重信号光S1、第2の周波数多重信号光S2、複数の第1のラマン励起光P1、複数の第2のラマン励起光P1および光ファイバ伝送路1の零分散周波数の組合せを選択することで、双方向で所望の受信特性を有し、大容量の一心双方向光伝送システムを実現することができる。また、ラマン励起光として、複数の第1のラマン励起光P1および複数の第2のラマン励起光P2を使用するので、周波数多重数を増加させることができるとともに、単一周波数のラマン励起光を用いるときよりも広帯域なラマン利得帯域を得ることができる。
【0069】
また、実施の形態3において、特に、第1の周波数多重信号光S1として1550nm帯を、第2の周波数多重信号光S2として1580nm帯を使用し、零分散波長が1500nm帯にある非零分散シフトファイバ(NZ−DSF)を使用する場合には、上述した効果に加え、さらに信号伝送損失の少ない、一心双方向光伝送システムを得ることができる。
【0070】
さらに、上記の第1の周波数多重信号光S1として1550nm帯、第2の周波数多重信号光S2として1580nm帯および零分散波長が1500nm帯にある非零分散シフトファイバを、実施の形態1または実施の形態2に適用できることは言うまでもない。
【0071】
実施の形態4.
図7は、この発明の実施の形態4にかかる一心双方向光伝送システムの構成を示す図である。実施の形態4では、図1の実施の形態1において、第1の信号光S1と第2のラマン励起光P2の偏波面が直交関係にあり、第2の信号光S2と第1のラマン励起光P1の偏波面が直交関係となるよう偏波保持型光合分波器12、13を挿入している以外は、図1に示した構成と同様であり、ここでは、実施の形態4に関わる部分についてのみ説明する。
【0072】
図7において、第1の信号光S1と第2のラマン励起光P2の偏波面が直交関係にあり、また第2の信号光S2と第1のラマン励起光P1の偏波面が直交関係にあることより、位相整合条件を満たさず、信号光とラマン励起光間の四光波混合の影響を受けることなくそれぞれの信号光が伝送される。
【0073】
図7では、第1の信号光S1、第2の信号光S2、第1のラマン励起光P1、第2のラマン励起光P2をそれぞれ1波としているが、第1の信号光S1、第2の信号光S2がそれぞれ周波数の異なる複数の信号光からなる周波数多重光、第1のラマン励起光P1、第2のラマン励起光P2が周波数の異なる複数のラマン励起光であっても同様であることは言うまでもない。
【0074】
このように実施の形態4によれば、第1の伝送方向D1に伝送される第1の信号光S1と第2の伝送方向D2に伝送される第2の信号光S2で使用する周波数を互いに異なる周波数とし、さらに第1の信号光S1と第2のラマン励起光P2の偏波面が直交関係にあり、また第2の信号光S2と第1のラマン励起光P1の偏波面が直交関係にあるように信号光を選択したので、位相整合条件を満たさず、信号光とラマン励起光間の四光波混合の影響を受けることなくそれぞれの信号光を伝送することができる。
【0075】
実施の形態5.
図8は、この発明の実施の形態5にかかる一心双方向光伝送システムの構成を示す図である。実施の形態5では、図1の実施の形態1において、光ファイバ伝送路1を第1の光ファイバ伝送路1_1と第2の光ファイバ伝送路1_2とするものであり、第1の光ファイバ伝送路1_1は、信号光の入出力端側に配置され、第1の光ファイバ伝送路1_1の零分散周波数をf1_0、第1の信号光S1の周波数をfs1、第2の信号光S2の周波数をfs2、第1のラマン励起光P1の周波数をfp1、第2のラマン励起光P2の周波数をfp2としたとき、|fs1−f1_0|≠|fp2−f1_0|かつ|fs2−f1_0|≠|fp1−f1_0|であり、その他は図1に示した構成と同様である。
【0076】
第1の光ファイバ伝送路1_1の零分散周波数をf1_0、第1の信号光S1の周波数をfs1、第2の信号光S2の周波数をfs2、第1のラマン励起光P1の周波数をfp1、第2のラマン励起光P2の周波数をfp2としたとき、|fs1−f1_0|≠|fp2−f1_0|かつ|fs2−f1_0|≠|fp1−f1_0|であるので、ラマン励起光パワーの強い第1の光ファイバ伝送路1_1の区間において位相整合条件を満たさないので、信号光と励起光間の四光波混合の影響を受けることなく、それぞれの信号光を伝送することができる。
【0077】
なお、第1の光ファイバ伝送路1_1の区間の長さは、信号光の強度、ラマン励起光の強度、伝送区間の距離等の相対的関係で決定される。例えば、受信端の信号強度を確保するため、ラマン励起光パワーを強くする場合には、四光波混合が発生しやすくなるので、第1の光ファイバ伝送路1_1の区間を長くする必要がある。このとき、第2の光ファイバ伝送路1_2の区間では、四光波混合の影響をあまり気にする必要がないので、例えば、伝送する信号光に対し、波長分散の小さいまたは伝送路損失の小さい光ファイバを選択するような自由度が増えることになる。
【0078】
また、図8では、第1の信号光S1、第2の信号光S2、第1のラマン励起光P1、第2のラマン励起光P2をそれぞれ1波としているが、第1の信号光S1、第2の信号光S2がそれぞれ周波数の異なる複数の信号光からなる周波数多重光、第1のラマン励起光P1、第2のラマン励起光P2が周波数の異なる複数のラマン励起光であっても同様であることは言うまでもない。
【0079】
また、第1の光ファイバ伝送路1_1が、1.3μm零分散シングルモードファイバ(SMF)、分散シフトファイバ(DSF)であっても同様であることは言うまでもない。
【0080】
さらに、この発明にかかる一心双方向光伝送システムが、無中継伝送、有中継伝送のシステムであっても同様であることは言うまでもない。
【0081】
このように実施の形態5によれば、第1の光ファイバ伝送路1_1の零分散周波数をf1_0、第1の信号光S1の周波数をfs1、第2の信号光S2の周波数をfs2、第1のラマン励起光P1の周波数をfp1、第2のラマン励起光P2の周波数をfp2としたとき、|fs1−f1_0|≠|fp2−f1_0|かつ|fs2−f1_0|≠|fp1−f1_0|であるので、ラマン励起光パワーの強い第1の光ファイバ伝送路1_1の区間において位相整合条件を満たさないので、信号光と励起光間の四光波混合の影響を受けることなく、それぞれの信号光を伝送することができる。
【0082】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを得ることができるという効果を奏する。
【0083】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを得ることができるという効果を奏する。
【0085】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路該零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを得ることができるとともに、周波数多重数を増加させることができ、単一周波数のラマン励起光を用いるときよりも広帯域なラマン利得帯域を得ることができるという効果を奏する。
【0086】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の周波数多重信号光の波長帯域を1550nm帯、第2の周波数多重信号光の波長帯域を1580nm帯、光ファイバ伝送路の零分散波長が1500nm帯である非零分散シフトファイバを用いることにより、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する大容量の一心双方向光伝送システムを実現することができるとともに、周波数多重数を増加させることができ、また単一周波数のラマン励起光を用いるときよりも広帯域なラマン利得帯域が得られるとともに、さらに信号伝送損失の少ない信号光伝送ができるという効果を奏する。
【0087】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第1の信号光の偏波面と第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、第2の信号光の周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第2の信号光の偏波面と第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを実現することができるという効果を奏する。
【0088】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第1の周波数多重信号光の偏波面と第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、第2の周波数多重信号光の偏波面と第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを実現することができるという効果を奏する。
【0089】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、第1の周波数多重信号光の偏波面と第2の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが第1の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、第2の周波数多重信号光の偏波面と第1の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する大容量の一心双方向光伝送システムを実現することができるとともに、周波数多重数を増加させることができ、単一周波数のラマン励起光を用いるときよりも広帯域なラマン利得帯域を得ることができるという効果を奏する。
【0090】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の信号光の周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の信号光の周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを得ることができるとともに、ラマン励起光パワーが弱く、四光波混合の影響をあまり気にする必要がない第2の光ファイバ伝送路の区間において、波長分散の小さいまたは伝送路損失の少ない光ファイバ伝送路を選択できる自由度が増えるという効果を奏する。
【0091】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを得ることができるとともに、ラマン励起光パワーが弱く、四光波混合の影響をあまり気にする必要がない第2の光ファイバ伝送路の区間において、波長分散の小さいまたは伝送路損失の少ない光ファイバ伝送路を選択できる自由度が増えるという効果を奏する。
【0092】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、第1、第2の周波数多重信号光および第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されており、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する大容量の一心双方向光伝送システムを実現することができるとともに、周波数多重数を増加させることができ、単一周波数のラマン励起光を用いるときよりも広帯域なラマン利得帯域を得ることができ、さらにラマン励起光パワーが弱く、四光波混合の影響をあまり気にする必要がない第2の光ファイバ伝送路の区間において、波長分散の小さいまたは伝送路損失の少ない光ファイバ伝送路を選択できる自由度が増えるという効果を奏する。
【0093】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の光ファイバ伝送路部分は、1.3μmの零分散シングルモードファイバを用いることにより、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを実現することができるとともに、ラマン励起光パワーが弱く、四光波混合の影響をあまり気にする必要がない第2の光ファイバ伝送路の区間において、伝送路損失の少ない光ファイバ伝送路を選択できる自由度が増えるという効果を奏する。
【0094】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、第1の光ファイバ伝送路部分は、分散シフトファイバを用いることにより、ラマン励起光パワーの強い第1の光ファイバ伝送路部分の区間において、双方向で四光波混合の影響を受けることのない所望の受信特性を有する一心双方向光伝送システムを実現することができるとともに、ラマン励起光パワーが弱く、四光波混合の影響をあまり気にする必要がない第2の光ファイバ伝送路の区間において、波長分散の小さい光ファイバ伝送路を選択できる自由度が増えるという効果を奏する。
【0095】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、一心双方向光伝送システムを無中継伝送とすることにより、双方向で四光波混合の影響を受けることがなく、かつ、費用対効果の優れた一心双方向光伝送システムを実現することができるという効果を奏する。
【0096】
つぎの発明にかかる一心双方向光伝送システムによれば、一心双方向光伝送システムを有中継伝送とすることにより、双方向で四光波混合の影響を受けることがなく、かつ、伝送品質の高い一心双方向光伝送システムを実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1にかかる一心双方向光伝送システムの構成図である。
【図2】 実施の形態1にかかる信号光およびラマン励起光の周波数配置を示す説明図である。
【図3】 この発明の実施の形態2にかかる一心双方向光伝送システムの構成図である。
【図4】 実施の形態2にかかる周波数多重信号光およびラマン励起光の周波数配置を示す説明図である。
【図5】 この発明の実施の形態3にかかる一心双方向光伝送システムの構成図である。
【図6】 実施の形態3にかかる周波数多重信号光およびラマン励起光の周波数配置を示す説明図である。
【図7】 この発明の実施の形態4にかかる一心双方向光伝送システムの構成図である。
【図8】 この発明の実施の形態5にかかる一心双方向光伝送システムの構成図である。
【図9】 典型的なラマン増幅器の利得帯域を示した説明図である。
【図10】 (a)は、この一心双方向光伝送システムのラマン励起光および周波数多重信号光のスペクトルであり、(b)は、周波数多重信号光の受信スペクトルの例を示したものである。
【符号の説明】
1 光ファイバ伝送路、2,3 周波数選択型の光合分波器、4,7 入出力端子、5,8 光アイソレータ、6,6−1,6−t、9,9−1,9−t ラマン励起光源、10,11 周波数合波器、12,13 偏波保持型光合分波器、14,21 光合分波器、15,27 光送信装置、16,26 周波数多重装置、17,25 光増幅器、18,24 分散補償機能付の光増幅器、19,23 周波数分離装置、20,22 光受信装置。
Claims (14)
- 一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の信号光と、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記第1の信号光の周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
前記第2の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
複数の異なる周波数にて多重化され、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1の周波数多重ラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1の周波数多重ラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
複数の異なる周波数にて多重化され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2の周波数多重ラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 前記第1の信号光の波長または前記第1の周波数多重信号光の波長帯域が1550nm帯であり、前記第2の信号光の波長または前記第2の周波数多重信号光の波長帯域が1580nm帯であるとき、前記光ファイバ伝送路は、零分散波長が1500nm帯にある非零分散シフトファイバであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の一心双方向光伝送システム。
- 一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の信号光と、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記第1の信号光の周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第1の信号光の偏波面と該第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、
前記第2の信号光の周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第2の信号光の偏波面と該第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
前記第2の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第1の周波数多重信号光の偏波面と該第2のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、
前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれる場合には、該第2の周波数多重信号光の偏波面と該第1のラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
複数の異なる周波数にて多重化され、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1の周波数多重ラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1の周波数多重ラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
複数の異なる周波数にて多重化され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2の周波数多重ラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、該第1の周波数多重信号光の偏波面と該第2の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定され、
前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記光ファイバ伝送路の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域の何れかが前記第1の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域に含まれる場合には、該第2の周波数多重信号光の偏波面と該第1の周波数多重ラマン励起光の偏波面とが直交関係に保持されるように設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の信号光と、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
前記第2の信号光の周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記光ファイバ伝送路は、一方の入出力端と他方の入出力端側にそれぞれ位置する第1の光ファイバ伝送路部分と、前記一方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分と他方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分との間に位置する第2の光ファイバ伝送路部分とからなり、
前記第1の信号光の周波数帯域を前記第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1のラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1のラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
前記第2の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2のラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記光ファイバ伝送路は、一方の入出力端と他方の入出力端側にそれぞれ位置する第1の光ファイバ伝送路部分と、前記一方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分と他方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分との間に位置する第2の光ファイバ伝送路部分とからなり、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2のラマン励起光の周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した周波数帯域が前記第1のラマン励起光の周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2のラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 複数の異なる周波数にて多重化され、一方の入出力端から他方の入出力端に向かう第1の伝送方向に伝送される第1の周波数多重信号光と、複数の異なる周波数にて多重化され、他方の入出力端から一方の入出力端に向かう前記第1の伝送方向と逆方向の第2の伝送方向に伝送される第2の周波数多重信号光と、を伝送する光ファイバ伝送路と、
複数の異なる周波数にて多重化され、前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第1の周波数多重ラマン励起光を発生する第1のラマン励起光源と、
前記第1の周波数多重ラマン励起光を前記他方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第1の注入手段と、
複数の異なる周波数にて多重化され、前記第2の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含みかつ前記第1の周波数多重信号光の各周波数をラマン利得帯域に含まない第2の周波数多重ラマン励起光を発生する第2のラマン励起光源と、
前記第2のラマン励起光を前記一方の入出力端から前記光ファイバ伝送路に注入する第2の注入手段と、
を備え、
前記光ファイバ伝送路は、一方の入出力端と他方の入出力端側にそれぞれ位置する第1の光ファイバ伝送路部分と、前記一方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分と他方の入出力端側の第1の光ファイバ伝送路部分との間に位置する第2の光ファイバ伝送路部分とからなり、
前記第1の周波数多重信号光の各周波数帯域を前記第1の光ファイバ伝送路部分の零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第2の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることなく、かつ、前記第2の周波数多重信号光の各周波数帯域を該零分散周波数を中心に折り返した各周波数帯域が前記第1の周波数多重ララマン励起光の各周波数帯域に含まれることのないように、該第1、第2の周波数多重信号光および該第1、第2の周波数多重ラマン励起光の各周波数帯域が設定されていることを特徴とする一心双方向光伝送システム。 - 前記第1の光ファイバ伝送路部分は、1.3μmの零分散シングルモードファイバであることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一つに記載の一心双方向光伝送システム。
- 前記第1の光ファイバ伝送路部分は、分散シフトファイバであることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一つに記載の一心双方向光伝送システム。
- 無中継伝送であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一つに記載の一心双方向光伝送システム。
- 有中継伝送であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一つに記載の一心双方向光伝送システム。
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