(57)【要約】  異なる波長を有する複数の信号を、ある長さの光ケーブルを通して伝送する方法及び装置。上記方法及び装置は、複数のポンプ波長におけるラマンポンピングを受けることによって分散利得を与えるようにされる。上記ポンプ信号のパワーレベルは、好ましくは上記複数の信号の波長範囲全体にわたって平坦な利得プロファイルを与えるように、１または複数のセットされた比になっている。上記ポンプ信号のセットされたパワーレベルは、ポンプ信号がプローブ信号に与える効果の測定結果から、及びプローブ信号、ポンプ信号、及び上記異なる波長を有する複数の信号間の波長の差に関係付けて決定される。
2005512453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号がある長さの光信号伝送ケーブルを通って進行する際に、短い波長の信号から長い波長の信号へエネルギが移送されるラマン効果を呈するある長さの信号伝送ケーブルを通して、異なる波長を有する複数の信号を伝送する方法であって、
上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行する複数の信号へ移送するためのエネルギを供給する複数のポンプ信号を準備するステップと、
上記複数のポンプ信号の波長とは異なる波長において選択された波長を有するプローブ信号を準備するステップと、
上記プローブ信号及び上記ポンプ信号を上記長さの伝送ケーブルを通して伝送するステップと、
上記ポンプ信号に起因する上記プローブ信号のパワーレベルの変化を決定するステップと、
上記異なる波長を有する複数の信号のために選択された利得プロファイルが得られるように上記ポンプ信号のパワーレベルをセットするステップと、
を含み、上記ポンプ信号のパワーレベルは、上記プローブ信号のパワーレベルの変化に依存して、且つ、上記プローブ信号、上記ポンプ信号、及び上記異なる波長を有する複数の信号の間の波長差に関係付けて決定され、上記方法は更に、
上記パワーレベルが１または複数の比にセットされた上記ポンプ信号を、上記異なる波長を有する複数の信号と共に、上記長さの信号伝送ケーブルを通して伝送し続けるステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記セットされたポンプ信号のパワーレベルの１または複数の比は、上記異なる波長を有する複数の信号のために実質的に平坦な利得プロファイルが得られるように選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記プローブ信号の波長は、上記異なる波長を有する複数の信号の波長の範囲外におかれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
監視チャネルの波長を、プローブ信号として使用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項５】
上記異なる波長を有する複数の信号の中から選択された１つをプローブ信号として使用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項６】
上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している上記複数の信号へ順方向に移送するためのエネルギを供給する複数のポンプ信号を準備するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の方法。
【請求項７】
上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している上記複数の信号へ逆方向に移送するためのエネルギを供給する複数のポンプ信号を準備するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の方法。
【請求項８】
添付図面を参照して詳細に説明した異なる波長を有する複数の信号を伝送する方法。
【請求項９】
異なる波長を有する複数の信号をある長さの信号伝送ケーブルを通して伝送する装置であって、
信号がある長さの光信号伝送ケーブルを通って進行する際に、短い波長の信号から長い波長の信号へエネルギが移送されるラマン効果を呈するある長さの信号伝送ケーブルと、
上記長さの伝送ケーブルにエネルギを与えるように接続され、複数の異なる波長を有する信号を上記長さの伝送ケーブルへ供給する複数の信号送信機と、
上記長さの伝送ケーブルを通して進行している上記複数の信号へ移送するためのエネルギを供給するように接続されている複数のポンプ信号送信機と、
上記長さの伝送ケーブルにエネルギを供給するように接続され、上記複数のポンプ信号の波長とは異なる波長において動作可能な選択された波長のプローブ信号送信機と、
を備え、上記装置は、
上記プローブ信号及び上記ポンプ信号を上記長さの伝送ケーブルを通して伝送し、
上記ポンプ信号に起因する上記プローブ信号のパワーレベルの変化を決定し、
上記異なる波長を有する複数の信号のために選択された利得プロファイルが得られるように、上記ポンプ信号のパワーレベルを、上記プローブ信号のパワーレベルの変化に依存して、且つ、上記プローブ信号、上記ポンプ信号、及び上記異なる波長を有する複数の信号の間の波長差に関係付けて決定してセットし、
上記１または複数の比にセットされたパワーレベルの上記ポンプ信号を、上記異なる波長を有する複数の信号と共に、上記長さの信号伝送ケーブルを通して伝送し続ける、
ことによって動作することを特徴とする装置。
【請求項１０】
上記長さの伝送ケーブルは、直列に接続された複数の長さの伝送ケーブルの１つであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
上記複数の長さの伝送ケーブルを互いに分離している複数の増幅器段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
上記長さの伝送ケーブルは、ある長さの光ケーブルであることを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１つに記載の装置。
【請求項１３】
上記複数の長さの伝送ケーブルは、複数の長さの光ケーブルであることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
上記複数のポンプ信号送信機は、上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している複数の信号へ移送するために、順方向にエネルギを供給するように接続されていることを特徴とする請求項９乃至１３の何れか１つに記載の装置。
【請求項１５】
上記複数のポンプ信号送信機は、上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している複数の信号へ移送するために、逆方向にエネルギを供給するように接続されていることを特徴とする請求項９乃至１３の何れか１つに記載の装置。
【請求項１６】
添付図面の図１を参照して詳細に説明した装置。
【請求項１７】
添付図面の図２を参照して詳細に説明した装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号伝送、特に光信号伝送のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる波長を有する複数の信号を輸送するある長さの光信号伝送ケーブルは、信号が光信号伝送ケーブルのその長さを通って進行する際に、短い波長の信号から長い波長の信号へエネルギが移送されるラマン効果を呈する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の目的は、ラマン効果を呈する信号伝送ケーブルにおいて、ラマン効果を使用することによって分散利得を与えることである。
【０００４】
本発明は、ラマン効果（信号がある長さの光信号伝送ケーブルを通って進行する際に、短い波長の信号から長い波長の信号へエネルギが移送される）を呈するある長さの信号伝送ケーブルを通して異なる波長を有する複数の信号を伝送する方法を提供する。本方法は、
上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行する複数の信号へ移送するためのエネルギを供給する複数のポンプ信号を準備するステップと、
上記複数のポンプ信号の波長とは異なる波長において選択された波長を有するプローブ信号を準備するステップと、
上記プローブ信号及び上記ポンプ信号を上記長さの伝送ケーブルを通して伝送するステップと、
上記ポンプ信号に起因する上記プローブ信号のパワーレベルの変化を決定するステップと、
上記異なる波長を有する複数の信号のために選択された利得プロファイルが得られるように、上記ポンプ信号のパワーレベルを、上記プローブ信号のパワーレベルの変化に依存して、且つ、上記プローブ信号、上記ポンプ信号、及び上記異なる波長を有する複数の信号の間の波長差に関係付けて決定してセットするステップと、
１または複数の比にセットされたパワーレベルの上記ポンプ信号を、上記異なる波長を有する複数の信号と共に、上記長さの信号伝送ケーブルを通して伝送し続けるステップ、
を含む。
【０００５】
通常は、セットされたポンプ信号のパワーレベルの１または複数の比は、上記異なる波長を有する複数の信号のために実質的に平坦な利得プロファイルが得られるように選択される。
【０００６】
好ましくは、プローブ信号の波長は、異なる波長を有する複数の信号の波長の範囲外におかれる。
【０００７】
一方法においては、監視チャネルの波長をプローブ信号として使用する。
【０００８】
代替方法においては、上記異なる波長を有する複数の信号の中から選択された１つをプローブ信号として使用する。
【０００９】
一方法は、上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している複数の信号へ順方向に移送するためのエネルギを供給する複数のポンプ信号を準備するステップを含む。
【００１０】
代替方法は、上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している複数の信号へ逆方向に移送するためのエネルギを供給する複数のポンプ信号を準備するステップを含む。
【００１１】
本発明は更に、異なる波長を有する複数の信号をある長さの信号伝送ケーブルを通して伝送する装置を提供する。本装置は、
ラマン効果（信号がある長さの光信号伝送ケーブルを通って進行する際に、短い波長の信号から長い波長の信号へエネルギが移送される）を呈するある長さの信号伝送ケーブルと、
上記長さの伝送ケーブルにエネルギを与えるように接続され、複数の異なる波長を有する信号を上記長さの伝送ケーブルへ供給する複数の信号送信機と、
上記長さの伝送ケーブルを通して進行している上記複数の信号へ移送するためのエネルギを供給するように接続されている複数のポンプ信号送信機と、
上記長さの伝送ケーブルにエネルギを供給するように接続され、上記複数のポンプ信号の波長とは異なる波長において動作可能な選択された波長のプローブ信号送信機と、
を備え、
上記装置は、
上記プローブ信号及び上記ポンプ信号を上記長さの伝送ケーブルを通して伝送し、
上記ポンプ信号に起因する上記プローブ信号のパワーレベルの変化を決定し、
上記異なる波長を有する複数の信号のために選択された利得プロファイルが得られるように、上記ポンプ信号のパワーレベルを、上記プローブ信号のパワーレベルの変化に依存して、且つ、上記プローブ信号、上記ポンプ信号、及び上記異なる波長を有する複数の信号の間の波長差に関係付けて決定してセットし、
１または複数の比にセットされたパワーレベルの上記ポンプ信号を、上記異なる波長を有する複数の信号と共に、上記長さの信号伝送ケーブルを通して伝送し続ける、
ことによって動作する。
【００１２】
上記装置の一形状においては、上記長さの伝送ケーブルは、直列に接続された複数の長さの伝送ケーブルの１つである。
【００１３】
好ましくは、複数の長さの伝送ケーブルを含む装置の形状は、複数の長さの伝送ケーブルを互いに分離している複数の増幅器段を含む。
【００１４】
好ましくは上記長さの伝送ケーブルはある長さの光ケーブルであり、好ましくは上記複数の長さの伝送ケーブルは複数の長さの光ケーブルである。
【００１５】
上記装置の一形状においては、複数のポンプ信号送信機は、上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している上記複数の信号へ移送するために、順方向にエネルギを供給するように接続されている。
【００１６】
上記装置の一形状においては、複数のポンプ信号送信機は、上記長さの信号伝送ケーブルを通って進行している上記複数の信号へ移送するために、逆方向にエネルギを供給するように接続されている。
【００１７】
以下に、単なる例示として、添付図面を参照して本発明による信号伝送方法及び装置を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１を参照する。図示した第１の装置は、複数の異なる波長で動作可能な複数の信号送信機１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び１ｅを含む。これらの信号送信機は、複数の信号をある長さの光信号伝送ケーブル（以下、特記しない限り、「その光信号伝送ケーブル」という）５上へ送出するマルチプレクサ４の複数の入力ポートに接続されている。光信号伝送ケーブル５の一方の端は、マルチプレクサ４の出力ポートに接続されている。その光信号伝送ケーブル５の他方の端は増幅器６の入力ポート６ａに接続され、増幅器６の出力ポートはデマルチプレクサ７の入力ポートに接続されている。デマルチプレクサ７は、複数の信号を分離し、分離した信号を出力ポート８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、及び８ｅ上に供給する。信号送信機１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び１ｅから供給される波長が、第１の装置の信号伝送のためのワーキング信号波長を構成する。
【００１９】
増幅器６の入力ポート６ａは、その光信号伝送ケーブル５によって輸送される信号のパワーレベルを監視することができるモニタ点を含む。
【００２０】
プローブ信号送信機３はマルチプレクサ４の入力ポートに接続されていてプローブ信号をその長さの光信号伝送ケーブル５上に送出し、デマルチプレクサ７の出力ポート８ｆはその長さの光信号伝送ケーブル５及び増幅器６を通って進行した後のプローブ信号を供給する。
【００２１】
第１のポンプ信号送信機２ａ及び第２のポンプ信号送信機２ｂはマルチプレクサ４の入力ポートに接続され、ポンプ信号をその光信号伝送ケーブル５上に送出する。
【００２２】
第１の装置が信号伝送のために動作中に、プローブ送信機３によってプローブ信号がその光信号伝送ケーブル５上に送出される。このプローブ信号は、それがその光信号伝送ケーブル５を通って進行した後に増幅器６の入力ポート６ａにおいて監視される。増幅器６の入力ポート６ａにおけるプローブ信号のパワーレベルが測定され、ノートされる。
【００２３】
次に、第１のポンプ信号送信機２ａから第１のポンプ信号が、プローブ信号と共にその光信号ケーブル５上に送出され、増幅器６の入力ポート６ａにおいて第１のポンプ信号のパワーレベルが測定され、ノートされる。増幅器６の入力ポート６ａにおけるプローブ信号が対応して測定され、測定値がノートされる。第１のポンプ信号をその光信号伝送ケーブル５に導入したことにより、第１のポンプ信号によるプローブ信号のラマンポンピングの結果として増幅器６の入力ポート６ａにおけるプローブ信号のパワーレベルは増加しよう。この増加がノートされる。
【００２４】
次いで、第１のポンプ信号送信機２ａがスイッチオフされ、第２のポンプ信号送信機２ｂから第２のポンプ信号が、プローブ信号と共にその光信号ケーブル５上に送出され、増幅器６の入力ポート６ａにおいて第２のポンプ信号のパワーレベルが測定され、ノートされる。増幅器６の入力ポート６ａにおけるプローブ信号が対応して測定されてノートされ、第２のポンプ信号によるプローブ信号のラマンポンピングの結果としての増幅器６の入力ポート６ａにおけるプローブ信号のパワーレベルの増加が決定される。
【００２５】
第１のポンプ信号がプローブ信号に与える効果、及びこれらの信号間の波長の差は既知であるから、第１のポンプ信号の単位ポンプパワー当たりのラマン利得が決定され、信号送信機１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び１ｅによって供給されるワーキング信号波長の対応ラマン利得を予測するために使用される。
【００２６】
第２のポンプ信号がプローブ信号に与える効果、及びこれらの信号間の波長の差は既知であるから、第２のポンプ信号の単位ポンプパワー当たりのラマン利得が決定される。第２のポンプ信号の単位ポンプパワー当たりのラマン利得は、信号送信機１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び１ｅによって供給されるワーキング信号波長の対応ラマン利得を予測するために使用される。
【００２７】
次に、信号送信機１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び１ｅによって供給されるワーキング信号波長のための特定の予測されたラマン利得を得るために、上記決定の結果を使用して第１及び第２のポンプ信号送信機２ａ及び２ｂのパワーレベルが調整される。ポンプ信号のパワーレベルの比が、総合結果を決定する。
【００２８】
通常求められてきた結果とは、デマルチプレクサ７の出力ポート８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、及び８ｅにおいて検出される信号が、信号送信機１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び１ｅによって伝送された信号について一定の利得を示すことである。しかしながら、環境によっては、このような通常の結果以外の結果を選択することがあり得る。
【００２９】
上述した第１の装置によれば、ポンプ送信機から、その伝送ケーブルに沿って順方向にエネルギを移送することが可能である。
【００３０】
図２を参照する。信号伝送のための第２の装置は、図１と同様に複数の信号送信機１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び１ｅを含んでいる。これらの信号送信機はマルチプレクサ４の複数の入力ポートに接続され、ある長さの光信号伝送ケーブル５上に複数の信号を送出する。その光伝送ケーブル５の一方の端は、マルチプレクサ４の出力ポートに接続されている。図１と同様に、その光信号伝送ケーブル５の他方の端は増幅器６の入力ポートに接続され、増幅器６の出力ポートはデマルチプレクサ７の入力ポートに接続されている。デマルチプレクサ７は複数の信号を分離し、分離した信号を出力ポート８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、及び８ｅ上に供給する。
【００３１】
図１におけるように、プローブ信号送信機３がマルチプレクサ４の入力ポートに接続されていて、その光信号伝送ケーブル５上にプローブ信号を送出し、デマルチプレクサ７の出力ポート８ｆは、プローブ信号がその光信号伝送ケーブル５及び増幅器６を通って進行した後のプローブ信号を供給する。
【００３２】
図２に示すように、増幅器６の入力ポートとその光信号伝送ケーブル５との間にはパワーモニタ９が接続されており、増幅器６の入力ポートにおける信号のパワーレベルを監視する。
【００３３】
第３のポンプ信号送信機１２ａ及び第４のポンプ信号送信機１２ｂが、第２のマルチプレクサ１０及びカップリング配列１１を介してその光信号伝送ケーブル５に結合されている。
【００３４】
図２に示す第２の装置の動作の態様は、図１に示す第１の装置の動作の態様と実質的に同一である。
【００３５】
図２はパワーモニタ９を含んでいるが、図１の増幅器６の入力ポートにおける監視点配列をパワーモニタの代替として使用することができる。
【００３６】
図２に示すカップリング配列１１及び第２のマルチプレクサ１０は、その光信号伝送ケーブル５上にポンプ信号を送出するための図１の配列の代替配列として機能し、またパワーモニタ９は増幅器６の入力ポートにおける信号のパワーレベルを測定する。
【００３７】
図２に示すカップリング配列１１は、ポンプ信号送信機からのエネルギを、順方向に、または逆方向にその光信号伝送ケーブルへ移送可能なようなものであることができる。
【００３８】
添付図面に示した装置には２台のポンプ信号送信機が含まれているが、２台より多いポンプ信号送信機を使用することが可能であり、波長分割多重化（ＷＤＭ）装置においては波長の範囲全体にわたる利得の平坦さ、または他のある選択された条件を達成するために、ポンプ信号送信機の数は使用可能な波長の数に依存する。前述したように、ポンプ信号のパワーレベルの比が、総合結果を決定する。
【００３９】
第１及び第２の両装置におけるプローブ信号送信機３は、帯域外波長で、または装置内に使用されている光監視チャネルの波長で動作させることが可能である。代替として、プローブ信号送信機として動作させるように、装置の１つの信号送信機を選択することができる。
【００４０】
装置は、図１及び２に示すような単一の長さの光信号伝送ケーブル５を含むことも、または、直列に接続され、増幅器段によって分離されている複数の長さの光信号伝送ケーブルを含むこともできる。
【００４１】
上述した動作は、装置の通常起動手順の一部として、または専用作動手順として遂行させることができる。１または複数のパワーレベルの比がセットされた後に、ポンプのパワー及び平均利得が動的に監視される。例えば熱効果及び再スプライシングの効果を原因とする変化はポンプ波長に等しく影響を与えるから、利得プロファイル（通常は平坦な利得プロファイルである）が維持される。利得の変化は、初めに決定された１または複数のパワー比を維持しながら、ポンプパワーを調整することによって斟酌される。
【００４２】
例えばポンプが類似のポンプに置換された時に製造公差を因とするポンプ波長の変化を考慮するために、上述した方法を遂行することによって得られた結果を適用することができる。本方法は、ポンプ信号がワーキング信号と同一方向に進行するようなコポンピングアーキテクチャ、またはポンプ信号がワーキング信号と逆方向に進行するようなカウンタポンピングアーキテクチャに適用可能である。
【００４３】
特定のポンプ波長において得られた利得の量、従って、１または複数の所要の比は、異なる型の光ファイバ、即ち生産バッチ毎のポンプパワーによって異なり、スパン毎に決定しなければならない。上述した方法は、個々のファイバ型及びスパンのために各ポンプから要求されるピーク利得の１または複数の比を、選択されたポンプのための利得の量を決定することによって実験的に決定する。
【００４４】
装置の通常動作中にポンプパワーを測定することは容易且つ比較的安価であるが、装置の利得プロファイルを監視することは困難且つ高価である。更に、たとえ通常動作中に利得プロファイルを監視するにしても、１または複数のポンプ信号の何れのパワーを調整すべきかを決定すること、そしてそのことから所望の利得プロファイルを達成することは困難である。
【００４５】
ラマン増幅は、長距離及び超長距離光ファイバ伝送システムにおける分散利得を与え、信号対雑音比及び信号のＱを改善するために有用であることを見出した。
【００４６】
装置が遠隔制御される場合、そのサイティングの故に、または他の何等かの理由から、本発明の方法は特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ある長さの光信号伝送ケーブルに分散利得を与えるための第１の装置を示す図である。
【図２】ある長さの光信号伝送ケーブルに分散利得を与えるための第２の装置を示す図である。
【図１】
2005512453.tif 000003
【図２】
2005512453.tif 000004
【国際調査報告】
2005512453.tif 000005
2005512453.tif 000006
2005512453.tif 000007