(57)【要約】【課題】  近年の通信容量の増大やビットレートの高速化に対応した実用に適した光増幅中継システムを提供する。【解決手段】  光増幅中継システム１Ａは、光伝送路Ｓを構成する光ファイバ中で信号光Ｓをラマン増幅させる分布ラマン増幅器１０Ａと、光伝送路４途中に設けられた光増幅中継器５の内部に敷設された分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）２１で信号光Ｓをラマン増幅させる集中ラマン増幅器２０Ａとを備えた構成とした。【選択図】      図１
2006074344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路により伝送される信号光を増幅して中継することで、信号光の減衰を補償する光増幅中継システムであって、
光伝送路を構成する光ファイバ中で信号光をラマン増幅させる分布ラマン増幅器と、光伝送路途中に設けられた光増幅中継器内に敷設された光ファイバで信号光をラマン増幅させる少なくとも１段の集中ラマン増幅器とを備えたことを特徴とする光増幅中継システム。
【請求項２】
前記集中ラマン増幅器のオン・オフ利得が、二重レイリー散乱による信号光の劣化分を光ＳＮＲ劣化分として換算した光ＳＮＲペナルティと光ＳＮＲとに応じて設定された場合には、設定された前記オン・オフ利得で信号光を増幅するのに必要な光パワーの励起光を前記集中ラマン増幅器に出力する集中増幅用励起光源を備えることを特徴とする請求項１に記載の光増幅中継システム。
【請求項３】
前記集中ラマン増幅器を、光伝送路を伝送してくる信号光の分散を補償する少なくとも１本の分散補償光ファイバとして構成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光増幅中継システム。
【請求項４】
前記分散補償光ファイバの入出力端子の両方に光アイソレータを配置したことを特徴とする請求項３に記載の光増幅中継システム。
【請求項５】
前記集中ラマン増幅器のオン・オフ利得を、２０ｄＢ以下の規定値としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光増幅中継システム。
【請求項６】
少なくとも２段で前記集中ラマン増幅器を構成する場合には、各段の集中ラマン増幅器の前記オン・オフ利得の合計を、２０ｄＢよりも大きい規定値としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光増幅中継システム。
【請求項７】
前記集中ラマン増幅器の入力パワーを検出する入力パワーモニタ手段と、
前記集中ラマン増幅器の出力パワーを検出する出力パワーモニタ手段と、
前記入力パワーモニタ手段により検出された入力パワー値、前記出力パワーモニタ手段により検出された出力パワー値、および、あらかじめ求められている前記集中ラマン増幅器の励起光オフ時における挿入損失値から、前記集中ラマン増幅器の前記オン・オフ利得を計算する利得計算手段と、
前記利得計算手段により計算された前記オン・オフ利得が、所定範囲の規定値となるように前記集中ラマン増幅器の励起光パワーを制御する励起光パワー制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光増幅中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信を行う光伝送技術に係り、さらに詳しくは、光伝送路中の信号光を増幅して伝送することで、光伝送路中の信号光の減衰を補償して信号光の伝送を中継する光増幅中継システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光増幅中継システムでは、光増幅器としてエルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier））が広く実用化されている。また、光増幅器としては、光ファイバがもつ非線形効果であるラマン散乱効果を利用したラマン増幅器も知られている。ラマン増幅器には、伝送路光ファイバ自体を増幅媒体とした分布ラマン増幅器（ＤＲＡ：Distributed Raman Amplifier）と、光中継器や送受信光端局内に敷設された光ファイバを増幅媒体とした集中ラマン増幅器（ＬＲＡ：Lumped Raman Amplifier）とがある。
【０００３】
ラマン増幅器は、ＥＤＦＡと異なり、励起光の波長を選択することにより、任意の光帯域の信号を増幅することができる特徴を持っている。したがって、ラマン増幅器は、ＥＤＦＡの増幅帯域にない１６１０ｎｍ以上のＬ帯やＵ帯の信号を増幅する場合に適用することが有効となる。そのため、これらの帯域を増幅するための、送信系や受信系における集中型増幅器においては、集中ラマン増幅器が用いられることがある（非特許文献１）。
【０００４】
一方、分布ラマン増幅は、ＥＤＦＡに比べて光雑音（ＡＳＥ(Amplified Spontaneous Emission)雑音）特性の観点から非常に有利であるため、様々な研究機関における伝送実験の中で用いられることもある。
一般に、ラマン増幅器の利用の際には、ラマン増幅器中で発生する二重レイリー散乱をはじめとするＭＰＩ（Multi/Path Interference）による雑音が特性劣化を引き起こす大きな問題となり、また、そのＭＰＩによるシステム性能劣化は、受信光ＳＮＲ（Signal to. Noise Ratio）に依存することが知られている（非特許文献２，３参照）。
【０００５】
【非特許文献１】T.Kotanigawa,T.Matsuda,and A.Naka,“Unstable raman amplification due to Brillouin scattering and its suppression for 40Gb/S WDM transmission”OFC2004,WB2 paper,2004．
【非特許文献２】Wenxin Zheng,Harshad P.Sardesai,Micheal G.Taylor,Doug L.Craig,Jarad Fowlkes,and Jay R.Simpson,“Measurement and System Impact of Multipath Interference From Dispersion Compensating Fiber Modules”,IEEE Transactio on Instrumentation and Measurement,Vol.53,No.1,pp.15-23,2004．
【非特許文献３】C. Martinelli, G. Charlet, L. Pierre, J. Antona, and D. Bayart, "System Impairment of Double-Rayleigh Scattering and Dependence on Modulation Format", OFC2003, FE3 paper, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ラマン増幅器は、光増幅中継システムとして実用化されている例が少なく、特に、分布ラマン増幅器と集中ラマン増幅器とを組み合わせた例はなかった。
【０００７】
ここで、この光増幅中継システムを適用した場合に生じる問題点について説明する。この光増幅中継システムでは、前段の分布ラマン増幅器の伝送路の光ファイバ内で二重レイリー散乱によるレイリー散乱光（雑音光）が発生し、信号光と共に集中ラマン増幅器に伝送される。また、後段の集中ラマン増幅器でも同様に二重レイリー散乱が発生する。
【０００８】
そのため、ラマン増幅を用いたこの光増幅中継システムでは、ＡＳＥ雑音特性だけでなく、二重レイリー散乱によるＭＰＩも考慮して評価しなければならず、システム設計が困難であるという問題が明らかになった。特に、この光増幅中継システムでは、光ＳＮＲを高く保つために分布ラマン増幅器のオン・オフ利得を大きく設定する場合には、二重レイリー散乱による特性劣化が大きくなるため、性能向上を抑圧してしまうことが分かった。
【０００９】
そこで、本発明は、以上のような背景をもとになされたものであり、分布ラマン増幅器と集中ラマン増幅器とを組み合わせることによって、近年の通信容量の増大やビットレートの高速化に対応した実用に適した光増幅中継システムを提供し、特に、二重レイリー散乱による特性劣化を少なく、光ＳＮＲ（Signal to. Noise Ratio）特性の高い光増幅中継システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の光増幅中継システムは、光伝送路により伝送される信号光を増幅して中継することで、信号光の減衰を補償する光増幅中継システムであって、光伝送路を構成する光ファイバ中で信号光をラマン増幅させる分布ラマン増幅器と、光伝送路途中に設けられた光増幅中継器内に敷設された光ファイバで信号光をラマン増幅させる少なくとも１段の集中ラマン増幅器とを備えた構成とした。
【００１１】
かかる構成によれば、送信手段から送信された信号光は、分布ラマン増幅器および集中ラマン増幅器へ出力する励起光の波長を選択して設定しておくことにより、任意の光帯域の光として、分布ラマン増幅器によって増幅させられながら伝送され、光増幅中継器内の集中ラマン増幅器によってさらに増幅させられて次段の光伝送路へと伝送されていく。
【００１２】
このとき、この光増幅中継システムでは、前記分布ラマン増幅器および前記集中ラマン増幅器の各オン・オフ利得に対する光ＳＮＲの値が二重レイリー散乱の影響の少ない範囲の値をとるように設定することによって、信号光が、分布ラマン増幅器および集中ラマン増幅器で増幅されるときに、二重レイリー散乱の影響を抑えるように最適化されて中継されていくことになる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の光増幅中継システムは、請求項１に記載の光増幅中継システムにおいて、前記集中ラマン増幅器のオン・オフ利得が、二重レイリー散乱による信号光の劣化分を光ＳＮＲ劣化分として換算した光ＳＮＲペナルティと光ＳＮＲとに応じて設定された場合には、設定された前記オン・オフ利得で信号光を増幅するのに必要な光パワーの励起光を前記集中ラマン増幅器に出力する集中増幅用励起光源を備えて構成した。
【００１４】
かかる構成によれば、分布ラマン増幅器および集中ラマン増幅器の各オン・オフ利得は、二重レイリー散乱による信号光の劣化分を光ＳＮＲ劣化分として換算した光ＳＮＲペナルティと光ＳＮＲとに応じて、各オン・オフ利得に対する光ＳＮＲの値が二重レイリー散乱の影響の少ない範囲の値として設定され、これに従って励起光の光パワーを設定することができる。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の光増幅中継システムは、請求項１または請求項２に記載の光増幅中継システムにおいて、前記集中ラマン増幅器を、光伝送路を伝送してくる信号光の分散を補償する少なくとも１本の分散補償光ファイバとして構成した。
【００１６】
かかる構成によれば、分散補償光ファイバによって、光伝送路を伝送してくる信号光の分散を補償すると共に、信号光を増幅することができる。
そのため、この光増幅中継システムでは、分散補償光ファイバが、光増幅効果を考慮して設計されて、光増幅中継器内に敷設されるため、光増幅中継器内の光路長を短くすることもできる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の光増幅中継システムは、請求項３に記載の光増幅中継システムにおいて、前記分散補償光ファイバの入出力端子の両方に光アイソレータを配置して構成した。
【００１８】
かかる構成によれば、光増幅中継システムは、信号光の伝送方向のみに光を通す光アイソレータによって、分散補償光ファイバに戻ってくる反射光（雑音光）を遮断して、光増幅を安定化させることができる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の光増幅中継システムは、請求項１または請求項２に記載の光増幅中継システムにおいて、前記集中ラマン増幅器のオン・オフ利得を、２０ｄＢ以下の規定値として構成した。
【００２０】
かかる構成によれば、分布ラマン増幅器および集中ラマン増幅器の二重レイリー散乱の影響を少なく、かつ、光ＳＮＲが高くなる集中ラマン増幅器のオン・オフ利得である２０ｄＢ以下を規定値として選択することができる。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の光増幅中継システムは、請求項１または請求項２に記載の光増幅中継システムにおいて、少なくとも２段の前記集中ラマン増幅器を構成する場合には、各段の集中ラマン増幅器のオン・オフ利得の合計を、２０ｄＢよりも大きい規定値として構成した。
【００２２】
かかる構成によれば、分布ラマン増幅器の二重レイリー散乱による特性劣化を少なく、光ＳＮＲ特性を高くすることができる。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の光増幅中継システムは、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光増幅中継システムにおいて、前記集中ラマン増幅器の入力パワーを検出する入力パワーモニタ手段と、前記集中ラマン増幅器の出力パワーを検出する出力パワーモニタ手段と、前記入力パワーモニタ手段により検出された入力パワー値、前記出力パワーモニタ手段により検出された出力パワー値、および、あらかじめ求められている前記集中ラマン増幅器の励起光オフ時における挿入損失値から、前記集中ラマン増幅器の前記オン・オフ利得を計算する利得計算手段と、前記利得計算手段により計算されたオン・オフ利得値が、所定範囲の規定値となるように前記集中ラマン増幅器の励起光パワーを制御する励起光パワー制御手段とを備えて構成した。
【００２４】
かかる構成によれば、集中ラマン増幅器の励起光パワーを制御することによって、集中ラマン増幅器のオン・オフ利得を所定範囲の規定値となるように制御することができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に記載の発明によれば、二重レイリー散乱の影響が少なくなるように信号光を最適化して増幅することができるため、ラマン増幅の特徴である多くの光帯域の信号光を中継することができるようになる。
【００２６】
したがって、本発明によれば、分布ラマン増幅器と集中ラマン増幅器とを組み合わせることによって、近年の通信容量の増大やビットレートの高速化に対応した実用に適した光増幅中継システムを提供し、特に、二重レイリー散乱による特性劣化を小さく、光ＳＮＲ特性の高い光増幅中継システムを提供することができるようになる。
【００２７】
請求項２に記載の発明によれば、分布ラマン増幅器および集中ラマン増幅器の各オン・オフ利得が、二重レイリー散乱による信号光の劣化分を光ＳＮＲ劣化分として換算した光ＳＮＲペナルティと光ＳＮＲとに応じて算出できるため、二重レイリー散乱の影響が少なくなるように信号光を増幅して伝送することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、既設されている分散補償光ファイバを、光増幅に対応したものに交換することで、光増幅中継システムを提供することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、分散補償光ファイバに戻ってくる反射光を遮断するため、安定した光増幅を行う光増幅中継システムを提供することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、集中ラマン増幅器のオン・オフ利得を２０ｄＢ以下とすることにより、分布ラマン増幅器および集中ラマン増幅器の二重レイリー散乱の影響を少なく、光ＳＮＲを高くすることができるため、二重レイリー散乱による特性劣化の小さい、また、光ＳＮＲ特性の高い光増幅中継システムを提供することができる。
【００３１】
請求項６に記載の発明によれば、各段の集中ラマン増幅器同士のオン・オフ利得の合計を２０ｄＢよりも大きい規定値とすることによって、二重レイリー散乱による特性劣化を少なく、光ＳＮＲ特性を高くすることができる。
【００３２】
請求項７に記載の発明によれば、集中ラマン増幅器の励起光パワーを制御することによって、集中ラマン増幅器のオン・オフ利得を所定範囲の規定値となるように制御するため、集中ラマン増幅器への入力パワーと出力パワーとに応じて、二重レイリー散乱による特性劣化を少なく、光ＳＮＲ特性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第１実施形態]
図１を参照して本発明にかかる光増幅中継システムにおける第１実施形態について説明する。図１は、本発明にかかる第１実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示すように、この光増幅中継システム１Ａは、分布ラマン増幅器（ＤＲＡ）１０Ａと集中ラマン増幅器（ＬＲＡ）２０Ａとから構成されるシステムであり、送信器（ＯＳ：Optical Server）２から送出される信号光Ｓを受信器（ＯＲ：Optical Receiver）３に伝送して中継するために、分布ラマン増幅器１０Ａと、集中ラマン増幅器２０Ａを収容する光増幅中継器５とを光ファイバ４を介して、ＯＳ２とＯＲ３との間にＮ段（Ｎスパン）配置して光伝送可能に接続されている。
【００３５】
分布ラマン増幅器１０Ａは、信号光Ｓの増幅媒体として作用する一部の光伝送路としての伝送光ファイバ１１と、励起光Ｒ1を出力する励起光源である励起ＬＤ（Laser Diode）１２とから構成される。励起光Ｒ1は、伝送光ファイバ１１に信号光Ｓと重畳して伝送すると、信号光Ｓがラマン増幅される作用を奏するものである。
【００３６】
光増幅中継器５は、前記したとおり、分布ラマン増幅器１０Ａの励起ＬＤ１２と、この励起ＬＤ１２から出力される励起光Ｒ1を伝送光ファイバ１１に導入するカプラ１３とを収容すると共に、集中ラマン増幅器（ＬＲＡ）２０Ａと、この集中ラマン増幅器２０Ａの前後に配置された光アイソレータ６，７とを備えて、それぞれが光ファイバ４を介して接続して構成されている。なお、光アイソレータ６は、分布ラマン増幅器１０Ａの後段に配置され、光アイソレータ７は、集中ラマン増幅器２０Ａの後段に接続されている。
【００３７】
集中ラマン増幅器２０Ａは、信号光Ｓの分散の補償媒体および信号光Ｓを集中ラマン増幅の増幅媒体として作用する分散補償光ファイバ（ＤＣＦ: Dispersion Compensation Fiber）２１と、励起光Ｒ2を出力する励起光源である励起ＬＤ２２と、この励起ＬＤ２２から出力された励起光Ｒ2を分散補償光ファイバ２１に導入するカプラ２３とを光ファイバ４を介して接続して構成されている。
【００３８】
前記した構成の光増幅中継システム１Ａは、ＯＳ２から出力された信号光Ｓが、光ファイバ４を伝送され、途中、分布ラマン増幅器１０Ａを構成する伝送光ファイバ１１において、励起光Ｒ1によってラマン増幅されて、光増幅中継器５に伝送される。そして、光増幅中継器５では、信号光Ｓは、光アイソレータ６を通って、集中ラマン増幅器２０Ａを構成するＤＣＦ２１に導かれ、分散を補償されると共に、励起光Ｒ2によってラマン増幅されて、光アイソレータ７を通って、光増幅中継器５外に出力されていく。その後、信号光Ｓは、Ｎスパン分の光増幅中継システム１Ａを通って、ＯＲ３に中継される。
【００３９】
したがって、光増幅中継システム１Ａでは、分布ラマン増幅器１０Ａおよび集中ラマン増幅器２０Ａにより信号光Ｓをラマン増幅させるため、特定の波長の信号光Ｓの帯域幅に限定されてしまうようなＥＤＦＡを用いていない。このことから、励起光の波長を選択することにより、任意の光帯域の信号光Ｓを増幅することができるようになる。そのため、光増幅中継システム１Ａでは、近年の通信容量の増大やビットレートの高速化に対応することができるようになる。
【００４０】
次に、図２を参照して本発明にかかる光増幅中継システムにおける第２実施形態について説明する。図２は、本発明にかかる第２実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。なお、以下では、第１実施形態と同一の構成要素には、同一符号を付し、主たる説明を省略し、相違点を主に説明する。
【００４１】
[第２実施形態]
図２に示すとおり、この光増幅中継システム１Ｂは、ＤＲＡ１０Ａと２段の集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａとから構成されるシステムであり、第１実施形態の光増幅中継システム１Ａに比べて集中ラマン増幅器２０Ａの段数が相違する構成としたものである。
【００４２】
そのため、この光増幅中継システム１Ｂは、光増幅中継器５内に、集中ラマン増幅器２０Ａの後段に集中ラマン増幅器３０Ａを光アイソレータ７を介して接続し、この集中ラマン増幅器３０Ａの後段に光アイソレータ８を接続したものである。追加した集中ラマン増幅器３０Ａは、集中ラマン増幅器２０Ａと同様に、信号光Ｓの分散の補償媒体および信号光Ｓのラマン増幅媒体としてのＤＣＦ３１と、励起光Ｒ3を出力する励起光源としての励起ＬＤ３２と、この励起ＬＤ３２から出力された励起光Ｒ3をＤＣＦ３１に導入するカプラ３３とを備えて、光ファイバ４によって互いに接続されて構成されている。
【００４３】
なお、前段の集中ラマン増幅器２０Ａを構成するＤＣＦ２１ａは、後段の集中ラマン増幅器３０Ａを構成するＤＣＦ３１と同一長さであって、第１実施形態の集中ラマン増幅器２０Ａを構成するＤＣＦ２１の長さを半分ずつに分割した長さになっている。これは、第１実施形態のＤＣＦ２１の分散特性と、第２実施形態の２つのＤＣＦ２１ａ，３１の分散特性とが、同一になるようにするためである。そのため、このようなことを考慮しない場合には、２つのＤＣＦ２１ａ，３１の長さは、どのようなものであってもよく、第１実施形態のＤＣＦ２１の長さと共に同一であっても、また、互いに異なる長さであってもよい。
【００４４】
また、この光増幅中継システム１Ｂでは、光増幅中継器５内に、集中ラマン増幅器３０Ａの後段に光アイソレータ８が接続されている。そのため、この場合も後方励起ラマン増幅方式となっている。
【００４５】
前記した構成の光増幅中継システム１Ｂでは、第１実施形態の光増幅中継システム１Ａと同様にＤＲＡ１０Ａにより信号光Ｓは分布ラマン増幅され、集中ラマン増幅器２０Ａにより集中ラマン増幅され、さらに、集中ラマン増幅器３０Ａにより集中ラマン増幅されることになる。したがって、光増幅中継システム１Ｂでは、信号光Ｓは、分布ラマン増幅器１０Ａ、前段のラマン増幅器２０Ａおよび後段のラマン増幅器３０Ａを順に伝送される間に、分散の補償と共に、３回のラマン増幅により減衰を補償されることになる。
【００４６】
[比較例]
ここで、図３を参照して分布ラマン増幅器１０Ａと２段のＥＤＦＡ９０Ａ，９０Ｂとで構成される比較例としての光増幅中継システム１Ｚを説明する。図３は、本発明に対する比較例としての光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。なお、以下では、第１実施形態と同一の構成要素には、同一符号を付し、主たる説明を省略し、相違点を主に説明する。
【００４７】
図３に示すとおり、この光増幅中継システム１Ｚは、ＤＲＡ１０Ａと、分散の補償媒体としてのみの作用を利用するＤＣＦ９０Ｃと、増幅媒体としてのみの作用を利用する２段のＥＤＦＡ９０Ａ，９０Ｂとから構成されている。ＥＤＦＡ９０Ａ，９０Ｂは、ＤＣＦ９０Ｃと共に光増幅中継器９に収容されている。したがって、この比較例の光増幅中継システム１Ｚでは、信号光Ｓは、１回の分布ラマン増幅と、ＥＤＦＡ９０Ａ，９０Ｂによる２回の増幅と、ＤＣＦ９０Ｃによる１回の分散の補償とが行われる。この比較例の光増幅中継システム１Ｚでは、信号光ＳがＥＤＦＡ９０Ａ，９０Ｂによって増幅されるため、限定した波長帯域にのみしか対応することができない。
【００４８】
[実施例]
さて、次に、第１実施形態の光増幅中継システム１Ａと、第２実施形態の光増幅中継システム１Ｂとについて、図４〜７に示す各グラフに基づいてラマン増幅に伴う二重レイリー散乱の影響を少なくするように最適化するモデルを、比較例の光増幅中継システム１Ｚを参照して説明する。
【００４９】
なお、ここでは、各光増幅中継システム１Ａ，１Ｂ，１Ｚが、光ファイバ４として１００ｋｍの光ファイバを用い、前記した後方励起分布ラマン増幅方式の場合に、それぞれ６スパンで構成されるモデルについて説明する。
【００５０】
第１実施形態の光増幅中継システム１Ａは、ＤＣＦ２１の長さを１４ｋｍとする。第２実施形態の光増幅中継システム１Ｂは、ＤＣＦ２１ａ，３１のそれぞれの長さを７ｋｍとする。また、比較例の光増幅中継システムは、ＮＦ（Noise Figure）が、５ｄＢ（比較例１）または６ｄＢ（比較例２）のＥＤＦＡ９０ＡおよびＥＤＦＡ９０Ｂとを用い、ＥＤＦＡ９０Ａ，９０Ｂの間に配置するＤＣＦ９０Ｃの長さを１４ｋｍとする。
【００５１】
光ファイバ４として用いる光ファイバおよびＤＣＦ２１，２１ａ，３１として用いる光ファイバのパラメータは次の通りとする。光ファイバ４として用いる光ファイバでは、信号光αｓと励起光αｐとの損失係数は、それぞれαｓ＝αｐ＝０．２５ｄＢ／ｋｍとした。ＤＣＦ２１，２１ａ，３１として用いる光ファイバでは、信号光αｓと励起光αｐとの損失係数は、αｓ＝αｐ＝０．４ｄＢ／ｋｍとした。また、光ファイバ４として用いる光ファイバおよびＤＣＦ２１，２１ａ，３１として用いる光ファイバの各有効コア断面積の比は、２：１とした。光ファイバ４の一部として用いる分布ラマン増幅器１０Ａの伝送光ファイバは、レイリー散乱係数を１．１×１０-4[／ｋｍ]とした。また、集中ラマン増幅器２０Ａ，３０ＡのＤＣＦ２１，２１ａ，３１は、レイリー散乱係数を１．８×１０-4[／ｋｍ]とした。なお、この場合、ＤＣＦ２１，２１ａ，３１等の損失も含めて光増幅中継システム１Ａ，１Ｂ，１Ｚの１スパンの損失は３０．６ｄＢとする。
【００５２】
また、分布ラマン増幅器１０Ａは、オン・オフ利得をＧｒ［ｄＢ］とおく。１段の集中ラマン増幅器２０Ａは、オン・オフ利得＝（３０．６−Ｇｒ）ｄＢとする。２段の集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａは、オン・オフ利得＝（３０．６−Ｇｒ）／２ｄＢとし、互いに同一のオン・オフ利得とする。比較例の光増幅中継器９内のオン・オフ利得は、ＥＤＦＡ９０Ａのオン・オフ利得＝ＥＤＦＡ９０Ｂのオン・オフ利得＝（３０．６−Ｇｒ）／２ｄＢとする。
【００５３】
そして、比較例の場合に、ＥＤＦＡ９０Ａ，９０ＢがＧｒ＝０のときの光パワー０ｄＢｍ／ｃｈの信号光Ｓが光ファイバ４に入力したときに得られる非線形位相シフト量（φ＝一定）を基準とし、第１実施形態の１段の集中ラマン増幅器２０Ａと第２実施形態の２段の集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａ、および、比較例の光増幅中継器９内のＥＤＦＡ９０Ａ，９０Ｂについての入力信号光パワーの補正を行い、図４〜６に表すグラフから、ＭＰＩによる光ＳＮＲペナルティを考慮した図７に表すグラフを得た。以下、図４〜７について順に説明する。
【００５４】
なお、図４〜７において、比較例１（ＮＦ５ｄＢ）のプロファイルが破線によって示され、比較例２（ＮＦ６ｄＢ）のプロファイルが実線によって示され、第１実施形態の場合のプロファイルが一点鎖線によって示され、第２実施形態のプロファイルが二点鎖線によって示されている。
【００５５】
図４は、相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係を示すグラフである。この図４は、比較例の光増幅中継システム１Ｚの光増幅中継器９内の信号光Ｓの光パワープロファイルを用いて、非線形位相シフト量φを計算し、このφと同じになるように、第１または第２実施形態での信号光Ｓの光パワーを算出してプロットしたものである。
【００５６】
このグラフからは、光増幅中継システム１Ａ，１Ｂ，１Ｚごとの大きな違いのないプロファイルの曲線が示されるが、第１および第２実施形態の光増幅中継システム１Ａ，１Ｂは比較例の光増幅中継システム１Ｚに比べて全オン・オフ利得に渡って相対光ＳＮＲの値が最大約６ｄＢ大きくなっている。
【００５７】
図５は、ＭＰＩ値と集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係を示すグラフである。ここで、ＭＰＩ値は、二重レイリー散乱光の光パワーと、信号光の光パワーとの比として算出される。ただし、比較例１と比較例２とのプロファイルは、同様に表れて互いに重なるため、ここでは、両者のプロファイルを実線で表している。
【００５８】
図６は、ＭＰＩによる光ＳＮＲペナルティと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係を示すグラフである。ただし、図５の場合と同様に、比較例１と比較例２とのプロファイルは、同様に表れて互いに重なるため、ここでは、両者のプロファイルを実線で表している。
【００５９】
このグラフは、図４の相対光ＳＮＲの値と図５のＭＰＩ値とを用いて、数１〜３に基づ
いて算出したＭＰＩによる光ＳＮＲペナルティの値をプロットしたものである（非特許文
献２参照）。このグラフからは、比較例の光増幅中継システム１Ｚに比べて、第２実施形態の光増幅中継システム１Ｂが略同一のプロファイル曲線を示すのに対して、第１実施形態の光増幅中継システム１Ａは約２０ｄＢ以上では大きく異なるプロファイル曲線を示すことが分かる。これは、約２０ｄＢを境に二重レイリー散乱の影響が大きく表れていることを示している。
【００６０】
【数１】
2006074344.tif 000003
【００６１】
なお、光ＳＮＲペナルティは、ＭＰＩによる劣化を考慮した場合に、考慮しない場合と比べてどれほどの劣化がＯＳＮＲ（光ＳＮＲ（Optical Signal to. Noise Ratio））の観点から見込まれるかを表す指標である。ＯＳＮＲは、信号光の光パワーと雑音光の光パワー（特にＡＳＥ雑音光の光パワー）との比を表した指標である。
【００６２】
【数２】
2006074344.tif 000004
【００６３】
ＯＳＮＲASEは、信号光の光パワーとＡＳＥ雑音光の光パワーとの比を表した指標としてのＯＳＮＲとする。ＯＳＮＲrefは、ＭＰＩによる劣化を考慮したときに、同等の伝送性能となるようにした場合のＯＳＮＲとする。
【００６４】
【数３】
2006074344.tif 000005
【００６５】
Ｂsigは、信号光の帯域幅とする。Ｂresは、ＯＳＮＲの算出の際に、いずれの波長分解で求めたかを決める指標であり、ＯＳＮＲの対応した分解帯域幅とする。
なお、ここでは、ＯＳＮＲMPIは、ＯＳＮＲASEと同じ波長分解に換算したときの信号光の光パワーと二重レイリー散乱光の光パワーとの比を表すものとする。
【００６６】
図７は、ＭＰＩによる光ＳＮＲペナルティを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係を示すグラフである。このグラフは、ＭＰＩによる特性劣化
を考慮したときの光ＳＮＲ特性を示している。
【００６７】
以下、図４および図７を参照して、第１実施形態の光増幅中継システム１Ａと第２実施形態の光増幅中継システム１Ｂとの二重レイリー散乱の影響を抑えるように最適化する条件について順に説明する。
【００６８】
第１実施形態の光増幅中継システム１Ａ（１段のＬＲＡ）では、図７と図４とを比べると、集中型光増幅中継器５のオン・オフ利得（集中ラマン増幅器２０Ａのオン・オフ利得）が、両図の曲線で相対光ＳＮＲの値に次第に開きが見られる。これは、図７の曲線（一点鎖線）には、二重レイリー散乱による信号光の劣化分が換算されているからである。
【００６９】
図７に示すとおり、第１実施形態の曲線（一点鎖線）は、比較例１の曲線（実線）と２０．９ｄＢで交差し、比較例２の曲線（破線）と１８．３ｄＢで交差している。つまり、第１実施形態の場合の相対光ＳＮＲは、集中型光増幅中継器５のオン・オフ利得２０．９ｄＢで比較例１よりも低くなり、また、そのオン・オフ利得１８．３ｄＢで比較例２よりも低くなっている。したがって、第１実施形態の場合は、そのオン・オフ利得が１８．３ｄＢ以下のときに、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱による特性劣化の小さい光増幅中継システムとなる。
【００７０】
また、第１実施形態の光ＳＮＲは、そのオン・オフ利得が１８．３ｄＢ以上２０．９以下であっても、比較例１よりも小さくなっているが、比較例２よりも大きいため、十分実用に耐えるものである。そのため、第１実施形態の光増幅中継システムは、集中型光増幅中継器５のオン・オフ利得が２０．９以下であれば、二重レイリー散乱の影響も少なく、実用に際して十分な光ＳＮＲのシステムとなるが、そのオン・オフ利得が１８．３ｄＢ以下であれば比較例１，２の場合に比べて光ＳＮＲの高いシステムとなる。よって、第１実施形態の光増幅中継システムでは、そのオン・オフ利得が１８．３ｄＢ以下であることが好ましい。
【００７１】
一方、第２実施形態の曲線（二点鎖線）は、集中型光増幅中継器５のオン・オフ利得が、総オン・オフ利得の全域（０〜３０．６ｄＢ）に渡って、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱の影響が小さくなっている。
【００７２】
これによって、そのオン・オフ利得が２０．９ｄＢ以下のときには、第１実施形態の場合の１段の集中ラマン増幅器２０Ａにより構成し、２０．９ｄＢよりも大きいときには、第２実施形態の場合の２段の集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａにより構成することが可能になる。そのため、２０．９ｄＢ以下の場合には、１段の集中ラマン増幅器２０Ａを設置すれば済むため経済的である。そのため、二重レイリー散乱の特性劣化、光ＳＮＲの高低および経済性を考慮して光増幅中継システムを構築することが可能になる。
【００７３】
次に、二重レイリー散乱による特性劣化分を考慮した光ＳＮＲとスパン数とに応じた関係（スパン数依存性）と、光ＳＮＲとスパン距離とに応じた関係（スパン距離依存性）とについて図８〜１０を参照して説明する。なお、図８〜１０の各グラフの結果は、図７のグラフの結果を求める場合と同様に行えばよいため、説明を省略する。また、図８〜図１０については、図７と同様に各曲線について説明することができ、第１実施形態の曲線と比較例１または比較例２の曲線とが交差する値が異なるのみである。
【００７４】
図８は、ＭＰＩを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係（スパン数依存性２）を示す図７に相当するグラフである。このグラフは、図７の場合が、スパン長１００ｋｍ、スパン数６spanの場合であったのに対して、スパン長１００ｋｍ、スパン数１２spanとし、その他の条件は前記した場合と同様とする。
【００７５】
図８に示すとおり、第１実施形態の曲線（一点鎖線）は、比較例１の曲線（実線）と２０．０ｄＢで交差し、比較例２の曲線（破線）と１７．６ｄＢで交差している。そのため、第１実施形態の場合は、そのオン・オフ利得が１７．６ｄＢ以下のときに、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱による特性劣化の小さい光増幅中継システムとなる。
【００７６】
なお、１７．６ｄＢ以上２０．０ｄＢ以下の範囲については、図７の場合と同様に、実用に際して十分な光ＳＮＲとなる。また、第２実施形態の曲線（二点鎖線）は、前記した場合と同様に、集中型光増幅中継器５のオン・オフ利得が、総オン・オフ利得の全域（０〜３０．６ｄＢ）に渡って、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱の影響が小さくなっている。
【００７７】
図９は、ＭＰＩを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係（スパン長依存性１）を示す図７に相当するグラフである。このグラフは、図７の場合がスパン長１００ｋｍ、スパン数６spanの場合であったのに対して、スパン長８０ｋｍ、スパン数１２spanとし、その他の条件は前記した場合と同様とする。
【００７８】
図９に示すとおり、第１実施形態の曲線（一点鎖線）は、比較例１の曲線（実線）と２０．６ｄＢで交差し、比較例２の曲線（破線）と１７．３ｄＢで交差している。そのため、第１実施形態の場合は、そのオン・オフ利得が１７．３ｄＢ以下のときに、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱による特性劣化の小さい光増幅中継システムとなる。
【００７９】
なお、１７．３ｄＢ以上２０．６ｄＢ以下の範囲については、図７の場合と同様に、実用に際して十分な光ＳＮＲとなる。また、第２実施形態の曲線（二点鎖線）は、前記した場合と同様に、集中型光増幅中継器５のオン・オフ利得が、総オン・オフ利得の全域（０〜２５ｄＢ）に渡って、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱の影響が小さくなっている。
【００８０】
図１０は、ＭＰＩを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係（スパン長依存性２）を示す図７に相当するグラフである。このグラフは、図７の場合がスパン長１００ｋｍ、スパン数６spanの場合であったのに対して、スパン長１２０ｋｍ、スパン数１２spanとし、その他の条件は前記した場合と同様とする。
【００８１】
図１０に示すとおり、第１実施形態の曲線（一点鎖線）は、比較例１の曲線（実線）と２１．０ｄＢで交差し、比較例２の曲線（破線）と１８．９ｄＢで交差している。そのため、第１実施形態の場合は、そのオン・オフ利得が１８．９ｄＢ以下のときに、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱による特性劣化の小さい光増幅中継システムとなる。
【００８２】
なお、１８．９ｄＢ以上２１．０ｄＢ以下の範囲については、図７の場合と同様に、実用に際して十分な光ＳＮＲとなる。また、第２実施形態の曲線（二点鎖線）は、前記した場合と同様に、集中型光増幅中継器５のオン・オフ利得が、総オン・オフ利得の全域（０〜３６．６Ｂ）に渡って、比較例１，２に比べて光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱の影響が小さくなっている。
【００８３】
したがって、図７と図８と図９と図１０とを比較すると、いずれの場合でも、２０．０ｄＢ以下のオン・オフ利得の集中型光増幅器では、スパン数依存性およびスパン長依存性によらず、比較例１，２と遜色のなく、光ＳＮＲが高く、二重レイリー散乱の影響が少ない光増幅中継システムとすることができる。
【００８４】
なお、図７〜図１０に示したとおり、集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａのオン・オフ利得がいずれであっても、相対光ＳＮＲの値が二重レイリー散乱の影響の少ない範囲の値となるため、２段の集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａの場合には、集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａのオン・オフ利得は、分布ラマン増幅器１０Ａのオン・オフ利得を含めた光増幅中継システム１Ｂのオン・オフ利得の範囲内で適宜設定することができる。したがって、光増幅中継システム１Ｂは、特に、集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａのオン・オフ利得を約２０ｄＢ以上かつ光増幅中継システム１Ｂのオン・オフ利得の範囲の値に設定しても、二重レイリー散乱の影響を抑えられ、かつ、光ＳＮＲを高くすることができる。
【００８５】
また、この場合には、分布ラマン増幅器１０Ａのオン・オフ利得と、２段の集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａのオン・オフ利得とが約半分になるように設定しても異なる値となるように設定してもよい。
【００８６】
したがって、集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａのオン・オフ利得が２０ｄＢとして構築する際には、それぞれのオン・オフ利得を、前段１０ｄＢ、後段１０ｄＢと設定しても、また、前段７ｄＢ、後段１３ｄＢとしても構わない。
【００８７】
なお、１段の集中ラマン増幅器２０Ａの場合よりも集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａの場合の方が、図７〜１０に示したとおり、二重レイリー散乱の影響が少なくなっていることが分かる。そのため、光増幅中継器５内に設置される集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａ…の数が多くなると二重レイリー散乱の影響がさらに少なくなることが予測できる。そのため、経済的な面を考慮しないのであれば、設置される集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａ…の数が多い方が好ましい。
【００８８】
最後に、前記した第１および第２実施形態の光増幅中継システム１Ａおよび光増幅中継システム１Ｂの利得に対する分布ラマン増幅器と集中型光増幅器の利得配分を切り替えるように制御する制御系を有する場合について説明する。第３実施形態は、第１実施形態の光増幅中継システム１Ａを制御する場合であり、第４実施形態は、第２実施形態の光増幅中継システム１Ｂを制御する場合である。なお、以下では、第１実施形態および第２実施形態との相違点である制御系について、同一構成要素には同一符号を付して説明する。
【００８９】
[第３実施形態]
図１１は、本発明にかかる第３実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。この光増幅中継システム１Ｃは、第１実施形態の光増幅中継システム１Ａの構成に、オン・オフ利得を制御する制御手段を追加したものである。
【００９０】
この第３実施形態の光増幅中継システム１Ｃは、光増幅中継器５０の内部に、制御用プログラムをメモリに展開して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）５１（利得計算手段、励起光パワー制御手段）と、フォトディテクタ（ＰＤ）５２（入力パワーモニタ手段）と、モニタ用のカプラ５３（入力パワーモニタ手段）と、フォトディテクタ（ＰＤ）５４（入力パワーモニタ手段）と、モニタ用のカプラ５５（入力パワーモニタ手段）とを備えたものである。
【００９１】
ＣＰＵ５１は、ＰＤ５２によって検出される集中ラマン増幅器２０Ａへ入力する信号光Ｓの入力パワー値と、ＰＤ５４によって検出される集中ラマン増幅器２０Ａから出力される信号光Ｓの出力パワー値と、あらかじめ求められている集中ラマン増幅器２０Ａの励起光オフ時における挿入損失値とから、集中ラマン増幅器２０Ａのオン・オフ利得を計算し（利得計算）、これが規定値になるように制御する（励起光パワー制御）。
【００９２】
これによって、分布ラマン増幅器１０Ａおよび集中ラマン増幅器２０Ａの利得配分が変化する。そのため、集中ラマン増幅器２０Ａに入力する信号光Ｓの入力パワーを変化させ、集中ラマン増幅器２０Ａから出力する信号光Ｓの出力パワーを変化させることができる。なお、あらかじめ求められている集中ラマン増幅器２０Ａの励起光オフ時における挿入損失値は、図示しないメモリ内に保持させておく。
【００９３】
フォトディテクタ（ＰＤ）５２は、集中ラマン増幅器２０Ａへ入力する信号光Ｓの入力パワー値を検出するものである。このときの検出値を、（モニタ値１）ｄＢとおく。モニタ用のカプラ５３は、分布ラマン増幅器１０Ａから送られてくる信号光Ｓを、ＰＤ５２と集中ラマン増幅器２０Ａとに分岐させる。
【００９４】
フォトディテクタ（ＰＤ）５４は、集中ラマン増幅器２０Ａから出力する信号光Ｓの入力パワー値を検出するものである。このときの検出値を、（モニタ値２）ｄＢとおく。モニタ用のカプラ５５は、集中ラマン増幅器２０Ａから出力される信号光Ｓを、ＰＤ５４とＯＲ３側とに分岐させる。
【００９５】
したがって、光増幅中継システム１Ｃでは、光増幅中継器５０の内部において、ＣＰＵ５１が、集中ラマン増幅器２０Ａの信号光Ｓの入出力に基づいて、オン・オフ利得を計算する。このオン・オフ利得は、ＣＰＵ５１によって、モニタ値２−モニタ値１＋（あらかじめ求められている光アイソレータ６から光アイソレータ７までの挿入損失値[ｄＢ]）により算出される。また、ＣＰＵ５１は、算出されたオン・オフ利得が、所定値、例えば、２０ｄＢを越えている場合には、２０ｄＢを下回るように制御する。ただし、これにより、モニタ値２が規定値より大きく変化するときには、集中ラマン増幅用の励起光パワーの制御と同時に分布ラマン増幅用の励起光パワーの制御も行う。
【００９６】
[第４実施形態]
図１２は、本発明にかかる第４実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。この光増幅中継システム１Ｄは、光増幅中継システム１Ｃに比べて、集中ラマン増幅器３０Ａがあるだけであり、前記の場合と同様に、その集中ラマン増幅器３０Ａへ入力する信号光Ｓをカプラ５５を入力して、ＰＤ５４で入力パワーを検出し、カプラ５７を通して出力パワーを入力して、ＰＤ５６で検出し、検出されたデータをもとにＣＰＵ５１が、励起ＬＤ３２を制御するようにしたものである。そのため、第３実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００９７】
ただし、この場合には、前記したとおり、二重レイリー散乱の影響が比較例と比べて遜色がないため、オン・オフ利得を制御しなくてもよいが、例えば、計算されたオン・オフ利得が２０ｄＢを上回るように制御する。また、ここでは、集中ラマン増幅器２０Ａの信号光Ｓの出力の光パワーと、集中ラマン増幅器３０Ａへ入力される信号光Ｓの光パワーとを同じＰＤ５４で検出することとしたが、それぞれを検出するＰＤを備えるようにしても構わない。
【００９８】
なお、光ＳＮＲペナルティは、前記した実施形態におけるものに限定されることはなく、二重レイリー散乱によるＭＰＩが考慮された式を用いて算出すればよい。例えば、図７に相当するグラフを得ることができる式であれば、後記する数４（非特許文献３参照）によって算出しても構わない。
【００９９】
【数４】
2006074344.tif 000006
なお、ＯＳＮＲrefは、信号光の光パワーとＡＳＥ雑音の光パワーの比とする。
【０１００】
【数５】
2006074344.tif 000007
この数５は、数４中のＭＰＩ値を指す式である。
【０１０１】
ところで、前記各実施形態では、ＤＣＦが分散の補償媒体として用いると共に、本発明の特徴であるラマン増幅媒体として用いる場合を説明したが、集中ラマン増幅媒体である光ファイバをＤＣＦと別体で備えるようにしてもよい。また、前記各実施形態では、ＤＣＦが１段または２段として集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａを構成する場合を説明したが、集中ラマン増幅器を３段以上備えるときには、３段以上のＤＣＦで集中ラマン増幅器を構成するようにしてもよい。
【０１０２】
また、前記各実施形態では、後方励起ラマン増幅方式の場合を説明したが、これに限らず、前方励起ラマン増幅方式であってもよい。この場合にも前記各実施形態で説明した場合と同様に機能することができるため、説明を省略する。
【０１０３】
また、光増幅中継システム１Ａ，１Ｂには、集中ラマン増幅器２０Ａ，３０Ａのオン・オフ利得が、二重レイリー散乱による信号光の劣化分を光ＳＮＲ劣化分として換算した光ＳＮＲペナルティと光ＳＮＲとに応じて設定された場合には、設定された前記オン・オフ利得で信号光を増幅するのに必要な励起光の光パワーと、前記オン・オフ利得との関係を設定しておく設定手段を備えるようにしてもよい。
【０１０４】
また、第３実施形態および第４実施形態では、ＣＰＵが利得計算手段と励起光パワー制御手段として機能する場合を説明したが、利得計算手段と励起光パワー制御手段とをＩＣ（Integrated Circuit）チップなどに形成した電子回路により構成してもよい。この場合には、励起光パワー制御手段には、利得計算手段により計算されたオン・オフ利得値が所定範囲の規定値を越えないように制御するリミッタ回路が備えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明にかかる第１実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる第２実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に対する比較例としての光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。
【図４】相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、ＭＰＩ値と集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、ＭＰＩによる光ＳＮＲペナルティと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係を示すグラフである。
【図７】ＭＰＩを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係（スパン数依存性１）を示すグラフである。
【図８】ＭＰＩを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係（スパン数依存性２）を示す図７に相当するグラフである。
【図９】ＭＰＩを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係（スパン長依存性１）を示す図７に相当するグラフである。
【図１０】ＭＰＩを考慮した相対光ＳＮＲと集中型光増幅中継器のオン・オフ利得との関係（スパン長依存性２）を示す図７に相当するグラフである。
【図１１】本発明にかかる第３実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明にかかる第４実施形態の光増幅中継システムの基本構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  光増幅中継システム
４  光ファイバ
５  光増幅中継器
６，７，８  光アイソレータ
１０Ａ  分布ラマン増幅器
２０Ａ，３０Ａ  集中ラマン増幅器
１１  伝送光ファイバ
１２，２２，３２  励起ＬＤ（励起光源）
１３，２３，３３  カプラ
２１，２１ａ，３１  分散補償光ファイバ
５１  ＣＰＵ（利得計算手段、励起光パワー制御手段）
５２，５４，５６  フォトディテクタ（入力パワーモニタ手段、出力パワーモニタ手段）
５３，５５，５７  カプラ（入力パワーモニタ手段、出力パワーモニタ手段）
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3  励起光
【図１】
2006074344.tif 000008
【図２】
2006074344.tif 000009
【図３】
2006074344.tif 000010
【図４】
2006074344.tif 000011
【図５】
2006074344.tif 000012
【図６】
2006074344.tif 000013
【図７】
2006074344.tif 000014
【図８】
2006074344.tif 000015
【図９】
2006074344.tif 000016
【図１０】
2006074344.tif 000017
【図１１】
2006074344.tif 000018
【図１２】
2006074344.tif 000019