(57)【要約】  【課題】光増幅器の出力ポートに実際に接続されている光ファイバの非線形光学特性を簡略な構成により正確に測定するための方法、並びに、それを用いた光増幅器および光伝送システムを提供する。  【解決手段】本発明の光増幅器１は、出力ポートＯＵＴに接続された伝送路ファイバ２の一端にパワーの変化する入力光を与え、伝送路ファイバ２の一端より出力ポートＯＵＴに入力される逆方向の光のパワーを光検出器２４で測定し、その測定結果を基に伝送路ファイバ２における誘導ブリユアン散乱（ＳＢＳ）発生の閾値を求める。そして、そのＳＢＳ発生の閾値を用いて、伝送路ファイバ２における自己位相変調（ＳＰＭ）等の発生量と入力光パワーとの関係を求め、それを光増幅の制御に反映させることで伝送路ファイバ２でのＳＰＭ等の発生を抑える。  【選択図】図１
2008020743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅器の出力ポートに接続された光ファイバの非線形光学特性を測定するための方法であって、
前記光増幅器より前記光ファイバの一端に入力光を与え、
前記入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記光増幅器の出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別し、
前記入力光のパワーおよび前記判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、
該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非線形光学特性の測定方法であって、
前記閾値を用いて、前記光ファイバにおける自己位相変調による位相変化量と入力光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【請求項３】
請求項１に記載の非線形光学特性の測定方法であって、
前記閾値を用いて、前記光ファイバにおける相互位相変調による位相変化量と入力光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【請求項４】
請求項１に記載の非線形光学特性の測定方法であって、
前記閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ラマン散乱によるラマン増幅利得因子と励起光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【請求項５】
光信号が入力される入力ポートと、光ファイバが接続された出力ポートと、前記入力ポートおよび前記出力ポートの間の光路上に設けられた光増幅部と、該光増幅部を制御する制御部と、を備えた光増幅器であって、
前記入力ポートに入力される光信号の波長に対応したテスト光を前記光増幅部に与えるテスト光供給部と、
前記光増幅部で増幅された前記テスト光を前記出力ポートより前記光ファイバの一端に入力光として与え、該入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別する光パワー測定部と、
前記入力光のパワーおよび前記光パワー測定部での判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求める演算部と、を有し、
前記制御部は、前記演算部で求められた関係に基づいて、前記光ファイバでの非線形光学効果の発生が抑えられるように、前記光増幅部における光信号の増幅動作を制御することを特徴とする光増幅器。
【請求項６】
光信号が入力される入力ポートと、光ファイバが接続された出力ポートと、前記入力ポートおよび前記出力ポートの間の光路上に設けられた光増幅部と、該光増幅部を制御する制御部と、を備えた光増幅器であって、
前記入力ポートに入力され前記光増幅部で増幅された光信号を前記出力ポートより前記光ファイバの一端に入力光として与え、該入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別する光パワー測定部と、
前記入力光のパワーおよび前記光パワー測定部での判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求める演算部と、を有し、
前記制御部は、前記演算部で求められた関係に基づいて、前記光ファイバでの非線形光学効果の発生が抑えられるように、前記光増幅部における光信号の増幅動作を制御することを特徴とする光増幅器。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の光増幅器であって、
前記演算部は、前記閾値と、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさない自己位相変調の位相変化量の許容値とを用いて、前記光ファイバへの入力光パワーの上限値を演算し、
前記制御部は、前記演算部で演算された上限値以下のパワーの光信号が前記出力ポートから出力されるように、前記光増幅部の利得を制御することを特徴とする光増幅器。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載の光増幅器であって、
前記演算部は、前記閾値と、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさない相互位相変調の位相変化量の許容値とを用いて、前記光ファイバへの入力光パワーの上限値を演算し、
前記制御部は、前記演算部で演算された上限値以下のパワーの光信号が前記出力ポートから出力されるように、前記光増幅部の利得を制御することを特徴とする光増幅器。
【請求項９】
請求項５または請求項６に記載の光増幅器であって、
前記出力ポートは、伝送路ファイバの一端に接続されていることを特徴とする光増幅器。
【請求項１０】
請求項５または請求項６に記載の光増幅器であって、
前記出力ポートは、分散補償ファイバの一端に接続されていることを特徴とする光増幅器。
【請求項１１】
伝送路ファイバを介して光信号を送受信する光伝送システムであって、
請求項５または請求項６に記載の光増幅器を前記伝送路ファイバ上に配置したことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に用いられる各種の光ファイバの非線形光学特性を測定するための方法、並びに、その非線形光学特性の測定方法を用いて光ファイバへの光入力レベルを制御して非線形光学効果の発生を抑えるようにした光増幅器および光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて、光増幅器は、光ファイバの伝送損失や光機能デバイスの損失を補償するものとして使われている。長距離幹線系では、インターネットの普及による通信需要の増加に伴い、光増幅器の広帯域性を生かした波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）光伝送システムの導入が行われている。また、波長ルーチング機能を有したＷＤＭ光伝送システムが、光増幅器と共に都市内（メトロ）リング網にも導入されつつある。
【０００３】
一般的な光増幅器としては、例えば、希土類添加光ファイバ増幅器、半導体光増幅器（ＳＯＡ）、光ファイバラマン増幅器などが挙げられる。また、希土類添加光ファイバ増幅器の希土類としては、１５２５〜１６２５ｎｍの波長帯の光を増幅するエルビウム（Ｅｒ）、１４８０〜１５１０ｎｍの波長帯の光を増幅するツリウム（Ｔｍ）、１３００ｎｍ付近の波長帯の光を増幅するプラセオジウム（Ｐｒ）などが知られている。現在、光伝送システムでは、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が主に用いられている。
【０００４】
さらに、上記のＥＤＦＡについては、増幅帯域が１５３０〜１５６５ｎｍにあるＣ−バンド用ＥＤＦＡと、増幅帯域が１５７０〜１６０５ｎｍにあるＬ−バンド用ＥＤＦＡに大別される。Ｌ−バンド用ＥＤＦＡは、Ｃ−バンド用ＥＤＦＡと比較して、長尺のエルビウム添加ファイバを有することが１つの特長である。
このようにＥＤＦＡは、Ｃ−バンドおよびＬ−バンドの両方とも約３５ｎｍの増幅帯域を有するため、例えば、ＷＤＭ光に含まれる複数の信号光を０．８ｎｍ（約１００ＧＨｚ）間隔で配置すると、４０波以上の信号光を一括して増幅することが可能となる。また、ＥＤＦＡは、高出力化という観点でも優れており、例えば２００ｍＷ以上の光出力パワーを容易に得ることができる。このような特性を生かして、ＥＤＦＡは様々なＷＤＭ光伝送システムに適用されている。
【０００５】
図７は、一般的なＷＤＭ光伝送システムにおける光増幅器の使用例を示した図である。このＷＤＭ光伝送システムでは、複数の電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）１１１からそれぞれ出力される波長の異なる光信号が波長合波器１１２で合波されてポストアンプ１１３に入力される。ポストアンプ１１３では、入力されたＷＤＭ光が所定の利得または光出力レベルまで一括して増幅されて伝送路ファイバ１００に送出される。そして、伝送路ファイバ１００を伝搬して減衰したＷＤＭ光は、プリアンプ１２１で再び所定の利得または光出力レベルまで増幅される。プリアンプ１２１から出力されたＷＤＭ光は、波長分波器１２２で分波され、各波長の光信号が各光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）１２３に入力される。また、プリアンプ１２１については、伝送路ファイバ１００で生じる波長分散を補償するための分散補償ファイバ（ＤＣＦ）１２１Ａが設けられていて、２段構成の光増幅器１２１Ｂ，１２１Ｃの段間に分散補償ファイバ１２１Ａを配置する構成が一般的に用いられる。
【０００６】
上記のようなＷＤＭ光伝送システムにおいて、光の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を良くするためには、伝送されるＷＤＭ光のパワーをできるだけ高くすることが望ましい。しかし、伝送路ファイバ１００や分散補償ファイバ１２１Ａで生じる非線形光学効果は、光ファイバ中を伝搬する光のパワーに依存し、ノイズ発生や波形歪の要因となってＷＤＭ光の伝送特性を劣化させる。したがって、一般的に光ファイバへの光入力レベルの上限は非線形光学効果によって制限される。上記の伝送特性を劣化させる非線形光学効果としては、自己位相変調（ＳＰＭ）、相互位相変調（ＸＰＭ）、四光波混合（ＦＷＭ）および誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）等が挙げられる。
【０００７】
図８は、各種の光ファイバで非線形光学効果が発生するようになる光入力レベル（以下、「非線形光学効果の発生レベル」とする）の一例を示したものである。なお、ここではＣ−バンド、１０Ｇｂ／ｓのＷＤＭ光に対応した光伝送システムを想定している。
非線形光学効果の発生レベルは、光伝送システムモデル（例えば、波長帯域、波長数、波長間隔、１スパンの伝送距離、スパン数等）、並びに、伝送路や分散補償器などに使用される光ファイバの種類（例えば、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）、ノンゼロ分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）等）およびファイバパラメータ（例えば、有効コア断面積、波長分散、有効ファイバ長等）に応じて決まることが知られている。図８の一例に示すように、光ファイバへの光入力レベルは、１５５０ｎｍにおける波長分散が０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである分散シフトファイバ（ＤＳＦ）を除いて、自己位相変調（ＳＰＭ）で制限されるのが一般的である。
【０００８】
ところで、上記のような非線形光学効果が発生しないようにするためには、伝送路等に使用される光ファイバへの光入力レベル、つまり光増幅器の光出力レベルを制限する必要がある。しかし、実運用上はファイバパラメータのバラツキやコネクタ損失、スプライス損失等が存在し、非線形光学効果の発生レベルが正確に把握できないという問題点があった。これに対処するためには、実際に使用する光ファイバの非線形光学特性を如何にして正確に測定し、その測定結果を光増幅器の制御に反映させるかが重要な課題となる。
【０００９】
非線形光学特性の測定に関する従来技術としては、例えば下記の非特許文献１等に記載されているような測定方法が知られている。以下、従来の非線形光学特性の測定方法の概略について説明する。
例えば、石英系光ファイバの非線形屈折率は、２．２×１０−２０ｍ２／Ｗ程度である。これは他の非線形媒質と比べると比較的小さい。しかしながら、光ファイバの特徴であるモードフィールドが小さいこと（例えば、１０μｍ程度）、および損失が非常に小さいこと（例えば、１．５５μｍにおいて０．２ｄＢ／ｋｍ程度）により、非線形光学現象を観測できる。光ファイバで生じる非線形光学現象の大部分は非線形屈折によるものである。これらは、次の（１）式のように光ファイバの屈折率ｎが光の強度Ｐに依存することによる。
【００１０】
【数１】
2008020743.tif 000003
【００１１】
ただし、ｎＬは光ファイバの線形屈折率、ｎ２は光ファイバの材料に依存する非線形屈折率、Ｐは光ファイバへの入力パワーである。
屈折率が光の強度に依存すると、いくつかの非線形光学現象が生じる。その中でもっとも広く研究されているのは、自己位相変調（Self Phase Modulation：ＳＰＭ）と相互位相変調（Cross Phase Modulation：ＸＰＭ）の２つの現象である。
【００１２】
ＳＰＭは、光ファイバ中を光が伝播するときにそれ自身で引き起こす位相シフトのことをいう。その位相シフト量φは、次の（２）式で表される。
【００１３】
【数２】
2008020743.tif 000004
【００１４】
上記の（２）式において、光の強度に依存した項がＳＰＭによる位相変化に対応しており、それをφＮＬとすると、次の（３）式で表される。
【００１５】
【数３】
2008020743.tif 000005
【００１６】
上記の（３）式中のＬはファイバ長であるが、光ファイバの損失を考慮し、その１．５５μｍにおける比例定数をαとすると、有効ファイバ長Ｌｅｆｆは、次の（４）式で表される。
【００１７】
【数４】
2008020743.tif 000006
【００１８】
また、光ファイバ中の光強度は、光ファイバの径方向に分布しているため、光ファイバのコアに対し、有効コア断面積Ａｅｆｆを定義する必要がある。有効コア断面積Ａｅｆｆは、光ファイバのモードフィールド径ＭＦＤの関数として、次の（５）式に従って近似することができる。
【００１９】
【数５】
2008020743.tif 000007
【００２０】
以上の（３）式、（４）式および（５）式より、ＳＰＭによる非線形位相変化量φＮＬＳＰＭは、次の（６）式で表すことができる。
【００２１】
【数６】
2008020743.tif 000008
【００２２】
ＳＰＭが起こると、入力光の波長が広がると同時に光スペクトル波形も変化する。これを利用した従来のＳＰＭ測定系の一例を図９に示す。この測定系では、光源（ＤＦＢ−ＬＤ）１３１からの出力光がＥＤＦＡ１３２で増幅され、光バンドバスフィルタ１３３によりＡＳＥが除去された光が光アッテネータ１３４を介して被測定光ファイバ１３５に入力される。光アッテネータ１３４は、光ファイバ１３５への入力光の強度を可変するためのものである。光ファイバ１３５からの出力光は、０．１ｎｍの狭帯域光フィルタ１３６を通して、光パワーメータ１３７により光強度が観測される。ＳＰＭの測定は、入力光パルスの強度を変化させながら、狭帯域光フィルタ１３６で帯域制限した光スペクトルの中心付近の光パワーを検出し、入力光パルスのピーク強度に対する中心付近の光パワーの変化を測定することにより行われる。
【００２３】
ＸＰＭは、波長の異なる光が同時に同一方向に伝搬するときに、片方の光に生じる非線形的な位相シフトを意味するものである。異なった波長λ１，λ２に対する光強度をＰ１，Ｐ２とするとλ１に対する非線形位相シフトは、次の（７）式で表される。
【００２４】
【数７】
2008020743.tif 000009
【００２５】
上記の（７）式における右辺の２つの項はそれぞれ、ＳＰＭ、ＸＰＭによるものである。したがって、ＸＰＭだけによる位相変化量φＮＬＸＰＭは、次の（８）式で表される。
【００２６】
【数８】
2008020743.tif 000010
【００２７】
ただし、ｂは、波長λ１，λ２の偏光状態に依存する係数で、入力光が無偏光の場合、ｂ＝２／３の値をとる。
従来のＸＰＭ測定系の一例を図１０に示す。この測定系では、発振器１４１の出力信号に従って強度変調されたポンプ光源１４２から出力されるポンプ光がデポラライザ１４３で無偏光化（デポラライズ）され、そのポンプ光とプローブ光源１４４から出力されるプローブ光とが光カプラ１４５で合波されて被測定ファイバ１４６に与えられることにより、プローブ光はＸＰＭを通じて位相変調を受けることになる。この位相変調によって生じた周波数成分を遅延自己テヘロダイン（Self-Delayed Heterodyne）受信系１４７で受信することにより、プローブ光の位相シフト量を求めることができる。
【００２８】
上記のＳＰＭおよびＸＰＭは、電磁場と光ファイバの間でエネルギーのやり取りが無い弾性的非線形光学現象である。これらに対して、誘導ラマン散乱（Stimulated Raman Scattering：ＳＲＳ）および誘導ブリユアン散乱（Stimulated Brillouin Scattering:ＳＢＳ）は、電磁場としての光エネルギーが石英ガラスの振動モードを励起し、光ファイバ媒体への移動が生じるため、誘導非弾性散乱と呼ばれる。ＳＲＳとＳＢＳの主な違いは、ＳＲＳでは光学モードのフォノンが寄与するのに対し、ＳＢＳでは音響モードのフォノンが寄与することである。これらは、光ファイバに強いエネルギーの光が入射したとき、入射光の長波長（低エネルギー）側に波長の異なった光（ストークス波）を生じる現象である。光学モードと音響モードによる違いにより、ストークス波の方向は、ＳＲＳでは主に前方向に起こり、ＳＢＳでは後方向のみ発生する。石英ファイバのラマン利得スペクトルは３０ＴＨｚ程度と非常に広く、ストークス波の周波数シフト量は略１３ＴＨｚである。これに対して、ブリユアン利得スペクトル幅は１０ＭＨｚ程度で非常に狭く、ストークス波の周波数シフト量は略１０ＧＨｚとＳＲＳと比較して小さい。
【００２９】
ＳＲＳとＳＢＳに共通する特長の１つは、それらが閾値をもつような振る舞いを示すことである。すなわち光の強度がある閾値を越えたときにのみ、ストークス波へのエネルギー転換が顕著になる。ＳＲＳ発生の閾値ＰＳＲＳｔｈは、次の（９）式で表される。
【００３０】
【数９】
2008020743.tif 000011
【００３１】
上記の（９）式において、ｇＲはラマン利得係数であり、石英ファイバの場合はｇＲ≒１×１０−１３ｍ／Ｗの値をとる。また、右辺の定数１６は、前方励起の場合の値であり、後方励起の場合は２０という値をとる。１．５５μｍ帯のストークス波を得るための励起波長は、１３ＴＨｚの周波数シフトを考慮して１．４５μｍ帯となる。有効ファイバ長Ｌｅｆｆについては、例えば、光ファイバ長Ｌ＝２０ｋｍ、１．４５μｍ帯および１．５５μｍ帯のα＝０．２ｄＢ／ｋｍとすると、前述の（４）式の関係に従って、Ｌｅｆｆ＝１３ｋｍとなる。有効コア断面積Ａｅｆｆについては、例えば、光ファイバのモードフィールド径ＭＦＤ＝５μｍとすると、Ａｅｆｆ＝２０μｍ２となる。この場合のＳＲＳ発生の閾値ＰＳＲＳｔｈは、前方励起で２４０ｍＷ、後方励起で３００ｍＷとなり非常に大きな光強度が必要となる。
【００３２】
また、ＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈについても、上記の（９）式と同様にして、次の（１０）式で表される。
【００３３】
【数１０】
2008020743.tif 000012
【００３４】
上記の（１０）式において、右辺の定数２１は、ブリユアン利得の線幅によって決まる値で近似値である。また、ｇＢはブリユアン利得係数であり、石英ファイバの場合はｇＢ≒５×１０−１１ｍ／Ｗの値をとり、（１／ｇＢ）項は前述したＳＲＳの場合の（１／ｇＲ）より２桁小さい。有効ファイバ長Ｌｅｆｆ＝１３ｋｍ、有効コア断面積Ａｅｆｆ＝２０μｍ２としたときのＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈは０．６ｍＷとなり、ＳＲＳより小さい光強度で、後方向の散乱光としてＳＢＳの観測が可能となる。
【００３５】
また、上記の（１０）式は、光源の線幅Δνｓ、ブリユアン利得線幅Δνｂを考慮すると、次の（１１）式で表すこともできる。
【００３６】
【数１１】
2008020743.tif 000013
【００３７】
なお、光源の線幅Δνｓは、ＷＤＭ光伝送システムで光源として一般的に用いられるＤＦＢ−ＬＤで数ＭＨｚ程度である。また、ブリユアン利得線幅Δνｂは、１．５５μｍの波長で１００ＭＨｚ程度の値をとる。
【非特許文献１】田幸敏治  本田辰篤  編、「ユーザーエンジニアのための光測定器ガイド」、増補改訂版、1998年、p.102-126
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
しかしながら、上記のような従来の非線形光学特性の測定技術については、図９や図１０に示したような非常に複雑な測定系が必要であり、このような測定系を図７に示したような光増幅器を用いたＷＤＭ光伝送システムに組み込んで、伝送路ファイバや分散補償ファイバでの非線形光学効果の発生状態を把握し、その結果に応じて光増幅器を制御して非線形光学効果による光Ｓ／Ｎの劣化を抑えようとすると、システム全体の構成が複雑になりコストの上昇を招いてしまうという課題がある。
【００３９】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、光増幅器の出力ポートに実際に接続されている光ファイバの非線形光学特性を簡略な構成により正確に測定するための方法を提供することを目的とする。また、その非線形光学特性の測定方法を用いて光ファイバへの光入力レベルを制御して非線形光学効果の発生を抑えるようにした光増幅器および光伝送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】
【００４０】
上記の目的を達成するため、本発明による非線形光学特性の測定方法は、光増幅器の出力ポートに接続された光ファイバの非線形光学特性を測定するための方法であって、前記光増幅器より前記光ファイバの一端に入力光を与え、前記入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記光増幅器の出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別し、前記入力光のパワーおよび前記判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求めることを特徴とする。
【００４１】
また、上記非線形光学特性の測定方法については、前記閾値を用いて、前記光ファイバにおける自己位相変調若しくは相互位相変調による位相変化量と入力光パワーとの関係、または、前記光ファイバにおける誘導ラマン散乱によるラマン増幅利得因子と励起光パワーとの関係を求めるようにしてもよい。
本発明による光増幅器の１つの態様は、光信号が入力される入力ポートと、光ファイバが接続された出力ポートと、前記入力ポートおよび前記出力ポートの間の光路上に設けられた光増幅部と、該光増幅部を制御する制御部と、を備えた光増幅器であって、前記入力ポートに入力される光信号の波長に対応したテスト光を前記光増幅部に与えるテスト光供給部と、前記光増幅部で増幅された前記テスト光を前記出力ポートより前記光ファイバの一端に入力光としてを与え、該入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別する光パワー測定部と、前記入力光のパワーおよび前記光パワー測定部での判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求める演算部と、を有し、前記制御部は、前記演算部で求められた関係に基づいて、前記光ファイバでの非線形光学効果の発生が抑えられるように、前記光増幅部における光信号の増幅動作を制御することを特徴とする。
【００４２】
上記のような構成の光増幅器では、テスト光供給部からのテスト光が光増幅部で増幅されて出力ポートより光ファイバの一端に入力される。光ファイバでは、入力光のパワーが大きくなると誘導ブリユアン散乱（ＳＢＳ）によって入力光とは逆方向に伝搬する光が発生するようになるので、光ファイバへの入力光に対応させて、光ファイバの一端より光増幅器の出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定することにより、光ファイバにおけるＳＢＳが発生する入力光パワーの閾値が求められる。このＳＢＳ発生の閾値は、光ファイバの有効ファイバ長Ｌｅｆｆおよび有効コア断面積Ａｅｆｆを用いた関数として表されるので、上記ＬｅｆｆおよびＡｅｆｆをパラメータとする他の非線形光学効果と入力光パワーとの関係をＳＢＳ発生の閾値を用いて間接的に求めることができ、その関係を光増幅部の制御に反映させることで光ファイバでの非線形光学効果の発生を抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００４３】
上記のような本発明による非線形光学特性の測定方法によれば、従来の測定方法のような非常に複雑な測定系を必要としないため、光増幅器の出力ポートに接続される光ファイバの非線形光学特性を簡略な構成により正確に測定することができる。また、本発明の光増幅器によれば、上記の測定方法による結果を基に光増幅部における光信号の増幅動作を制御するようにしたことで、光ファイバでの非線形光学効果による光Ｓ／Ｎの劣化を効果的に抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。
図１は、本発明の非線形光学特性の測定方法を用いた光増幅器の一実施形態の構成を示すブロック図である。
図１において、本実施形態の光増幅器１は、例えば、入力ポートＩＮおよび出力ポートＯＵＴの間の光路上にエルビウム添加ファイバ（ＥＤＦ）１１を配置し、励起光源１２から出力される励起光Ｌｐを、ＷＤＭカプラ１３を介してエルビウム添加ファイバ１１に信号光入力端側から供給する。励起光Ｌｐにより前方励起されたエルビウム添加ファイバ１１には、入力ポートＩＮに与えられた入力光ＬＩＮが光アイソレータ１４ＡおよびＷＤＭカプラ１３を介して入力され、エルビウム添加ファイバ１１中を伝搬して増幅された光が光アイソレータ１４Ｂを介して出力ポートＯＵＴに送られる。
【００４５】
また、本光増幅器１は、入力ポートＩＮと光アイソレータ１４Ａの間、および光アイソレータ１４Ｂと出力ポートＯＵＴの間に、ビームスプリッタ（ＢＳ）１４Ａおよび１４Ｂを備え、エルビウム添加ファイバ１１に対して入出力される光の一部が各ビームスプリッタ１４Ａ，１４Ｂでモニタ光としてそれぞれ分岐される。各ビームスプリッタ１４Ａ，１４Ｂで分岐された入力モニタ光および出力モニタ光は、各光検出器１６Ａ，１６Ｂに送られてパワーが検出され、各々の検出結果を示す信号が制御部１７に出力される。制御部１７は、各光検出器１６Ａ，１６Ｂからの出力信号および後述する演算部２５における演算結果を基に励起光源１２の駆動状態を制御する。
【００４６】
さらに、本光増幅器１は、出力ポートＯＵＴに接続される伝送路ファイバ２におけるＳＢＳ発生の閾値を測定することで、その伝送路ファイバ２でのＳＰＭ等の非線形光学効果の発生を防ぐことのできる光入力レベルを算出するための構成として、光源２１、光カプラ２２、ビームスプリッタ２３、光検出器２４および演算部２５を備えている。
光源２１は、入力光ＬＩＮの波長帯域に対応したテスト光ＬＴを発生することの可能な一般的な光源である。この光源２１は、演算部２５から出力される信号に従って起動および停止が制御されるものとする。光源２１から出力されるテスト光ＬＴは、入力ポートＩＮとビームスプリッタ１５Ａの間に配置された光カプラ２２を介して入出力ポート間の光路上に与えられ、エルビウム添加ファイバ１１を通過することでパワーの調整が行われた後に、出力ポートＯＵＴから伝送路ファイバ２に出力される。伝送路ファイバ２では、後述する閾値を超えるパワーのテスト光ＬＴが光増幅器１から出力されると、そのテスト光ＬＴの伝搬方向とは逆方向に伝搬するＳＢＳ光ＬＳＢＳが発生するようになり、そのＳＢＳ光ＬＳＢＳが伝送路ファイバ２から出力ポートＯＵＴに与えられる。
【００４７】
出力ポートＯＵＴに与えられたＳＢＳ光ＬＳＢＳは、出力ポートＯＵＴとビームスプリッタ１５Ｂの間に挿入されたビームスプリッタ２３で取り出されて光検出器２４に送られる。光検出器２４では、ＳＢＳ光ＬＳＢＳのパワーが検出され、その検出結果を示す信号が演算部２５に出力される。演算部２５では、光検出器２４からの出力信号に応じて伝送路ファイバ２におけるＳＢＳ発生の閾値が求められ、その閾値を基にして伝送路ファイバ２でのＳＰＭ等の非線形光学効果の発生を防ぐことのできる光入力レベルが演算されて、その結果を示す信号が演算部２５から制御部１７に出力される。
【００４８】
ここで、上記の演算部２５における演算処理の原理について説明する。
図２は、ＳＰＭによる光パルスの波形変化を示したものである。光パルスは、光強度の変化が大きいほど、また、伝送距離が長いところほど周波数変動が大きくなるという、いわゆる周波数チャープを受ける。具体的に図２の右側に示すように、出力光パルスの先頭部では、周波数チャープは負となり、これをレッドシフトと呼び、一方、出力光パルスの後部では、周波数チャープは正となり、これをブルーシフトという。ＳＰＭによって光ファイバを伝搬する間に生じる周波数チャ−プにより、光パルスの前部では速度が遅くなり、後部では逆に速くなるため光パルスが圧縮される。ＳＰＭは、位相が変化することにより光スペクトルが広がるため、波長分散との相互作用により光伝送特性に大きく影響を及ぼす。その位相変化量φＮＬＳＰＭは、上述の（６）式に示したように、光の波長λ、有効ファイバ長Ｌｅｆｆ、有効コア断面積Ａｅｆｆ、非線形屈折率ｎ２および入力光パワーＰを用いた関数として表される。
【００４９】
一般に非線形光学効果の効率を表す尺度として、入力光パワーＰと有効ファイバ長Ｌｅｆｆの積が用いられる。有効ファイバ長Ｌｅｆｆは、前述の（４）式に示したように光ファイバの損失を考慮したパラメータであり、例えば図３の左側に示すような伝送距離と光パワーの関係について、図３の右側に示すような有効ファイバ長Ｌｅｆｆによる光パワーの等化を可能にするものである。上記の入力光パワーＰと有効ファイバ長Ｌｅｆｆの積は、図３の左側の斜線部分の面積に対応している。
【００５０】
一方、誘導ブリユアン散乱（ＳＢＳ）は、光ファイバへの光入力に対し逆方向に散乱される非線形光学現象であり、その散乱光は、ある光入力レベルを閾値として急激に増加することが知られている。例えば、１０ｋｍの分散シフトファイバ（ＤＳＦ）に入力される光のパワーＰＩＮと発生するＳＢＳ光のパワーＰＳＢＳとの関係を測定した一例を図４に示す。この図４の測定例においてＳＢＳ発生の閾値は略３ｍＷとなる。
【００５１】
上記のようなＳＢＳ発生の閾値は、上述の（１１）式に示したように有効ファイバ長Ｌｅｆｆ、有効コア断面積Ａｅｆｆ、ブリユアン利得係数ｇＢ、光源の線幅Δνｓおよびブリユアン利得線幅Δνｂを用いた関数として表される。図５は、ブリユアン利得スペクトルの一例を示したものであり、（ａ）は石英コアファイバ、（ｂ）は弱クラッドファイバ、（ｃ）は分散シフトファイバに対応している（詳しくは、文献：R. W. Tkach, A. R. Chraplyvy, and R. M. Derosier, Electron. Lett. 22,1011(1986)を参照)。
【００５２】
上述した（１１）式に従って、図４に示したＤＳＦの測定例におけるＳＢＳ発生の閾値を計算すると２．７ｍＷとなり、これは実験値と良く一致する。なお、上記の計算では、Ａｅｆｆ＝４６．５μｍ２（ＭＦＤ＝７．７μｍ）、Ｌｅｆｆ＝７８４６ｍ（Ｌ＝１００００ｍ、α＝５．１×１０−５／ｍ）、ｇｂ＝５×１０−１１ｍ／Ｗ、Δνｂ＝１００ＭＨｚ、Δνｓ＝１ＭＨｚを用いた。
【００５３】
上述の（６）式および（１１）式から（Ａｅｆｆ／Ｌｅｆｆ）を消去すると、ＳＰＭの位相変化量φＮＬＳＰＭは、ＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈを用いて、次の（１２）式で表される。
【００５４】
【数１２】
2008020743.tif 000014
【００５５】
上記の（１２）式より、ＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈを測定することで、ＳＰＭの位相変化量φＮＬＳＰＭを算出することができる。また、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさないＳＰＭの位相変化量の許容値を決定すれば、光ファイバに入力する光のパワーＰを制限することも可能になる。
また、相互位相変調（ＸＰＭ）の位相変化量φＮＬＸＰＭについては、上述の（８）式に示したように光の波長λ１、有効ファイバ長Ｌｅｆｆ、有効コア断面積Ａｅｆｆ、非線形屈折率ｎ２、係数ｂおよび入力光パワーＰ２を用いた関数として表される。この（８）式と上記の（１１）式とから（Ａｅｆｆ／Ｌｅｆｆ）を消去すると、ＸＰＭの位相変化量φＮＬＸＰＭは、ＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈを用いて、次の（１３）式で表される。
【００５６】
【数１３】
2008020743.tif 000015
【００５７】
よって、上記のＳＰＭの場合と同様にして、上記の（１３）式より、ＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈを測定することで、ＸＰＭの位相変化量φＮＬＸＰＭを算出することができる。また、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさないＸＰＭの位相変化量の許容値を決定すれば、光ファイバに入力する光のパワーＰを制限することも可能になる。
さらに、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）に関しては、一般的に、ラマン増幅利得因子ＧＡが、光ファイバの入力端における励起パワーをＰ０とすると、次の（１４）式で表さられることが知られている。
【００５８】
【数１４】
2008020743.tif 000016
【００５９】
上記の（１４）式は（Ｌｅｆｆ／Ａｅｆｆ）を含むため、上述の（１１）式を用いることで、ラマン増幅利得因子ＧＡは、ＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈを用いて、次の（１５）式で表すことができる。
【００６０】
【数１５】
2008020743.tif 000017
【００６１】
なお、先に説明したようにＳＲＳの閾値ＰＳＲＳｔｈは、ＳＢＳの閾値ＰＳＢＳｔｈよりも２桁大きく、光伝送システムの信号レベルでは、ＳＲＳが光伝送特性に悪影響を及ぼす可能性は比較的低い。ただし、伝送路を利用した分布ラマン増幅を適用した光伝送システムでは、ＳＢＳ光を測定することにより実際に使用している伝送路ファイバのパラメータ（Ｌｅｆｆ／Ａｅｆｆ）を判断し、ラマン増幅利得因子ＧＡと励起パワーＰ０（伝送路ファイバへの入力光パワーに対応）との関係を得ることは有効である。
【００６２】
上記のような演算処理の原理に従って、図１に示した光増幅器１では、例えば、運用開始前に光源２１を起動することで伝送路ファイバ２におけるＳＢＳ発生の閾値を測定するためのテスト光ＬＴが生成される。そのテスト光ＬＴは、光カプラ２２を介してエルビウム添加ファイバ１１に送られ、エルビウム添加ファイバ１１への励起光ＬＰの供給パワーを調整することで、出力ポートＯＵＴから伝送路ファイバ２に出力されるテスト光ＬＴのパワーが連続的に変えられる。そして、伝送路ファイバ２におけるテスト光ＬＴのパワーに対応したＳＢＳ光ＬＳＢＳの発生状態がビームスプリッタ２３および光検出器２４によってモニタされ、その結果が演算部２５に伝えられる。なお、ＳＢＳ光ＬＳＢＳのモニタが正常に終了した段階で光源２１は停止されるものとする。
【００６３】
演算部２５では、モニタされたＳＢＳ光ＬＳＢＳのパワーの変化を基に伝送路ファイバ２におけるＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈが求められ、その測定により得られたられた閾値ＰＳＢＳｔｈと、光伝送特性に実質的な影響を及ぼすことのないＳＰＭ等の位相変化量の許容値とを用いて、上記（１２）式等の関係より、伝送路ファイバ２への入力光パワーＰの値、すなわち光増幅器１の光出力パワーの上限値が演算される。そして、その演算結果が制御部１７に伝えられることで、運用時における光増幅器１の利得または光出力レベルの制御に上記の演算結果が反映される。これにより、ＳＰＭ等による光伝送特性の劣化を回避することが可能になる。
【００６４】
以上のように本光増幅器１で用いられるＳＢＳ光のモニタに基づいたＳＰＭ等の非線形光学特性の測定方法は、従来の測定方法のような非常に複雑な測定系を必要としないため、光増幅器１の出力ポートに接続される伝送路ファイバ２の非線形光学特性を簡略な構成により正確に測定することができる。そして、その測定結果を光増幅器の利得または光出力レベルの制御に反映させることで、非線形光学効果による光Ｓ／Ｎの劣化を効果的に抑えることが可能になる。
【００６５】
次に、上記のような光増幅器１を利用した光伝送システムの実施形態について説明する。
図６は、本発明による光伝送システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
図６において、本光伝送システムは、例えば、上述の図７に示したような一般的なＷＤＭ光伝送システムにおけるポストアンプとして、前述の図１に示した光増幅器１を適用したものである。ただし、ここではＳＢＳ光ＬＳＢＳを発生させるためのテスト光ＬＴとして、複数の電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３１から出力された後に波長合波器３２で合波されたＷＤＭ光ＬＳを用いるようにすることで、図１の構成における光源２１および光カプラ２２を省略可能にしている。なお、波長合波器３２から光増幅器１の入力ポートＩＮに入力されるＷＤＭ光ＬＳを利用して、光増幅器１の出力ポートＯＵＴに接続された伝送路ファイバ２でＳＢＳ光ＬＳＢＳを発生させるためには、光増幅器１から出力されるＷＤＭ光ＬＳの１波長当たりのパワーとして数十ｍＷ程度が必要になるが、このような出力光パワーは高出力特性が特長である一般的なＥＤＦＡによって十分に実現可能である。
【００６６】
上記のような構成の光伝送システムでは、システムの立ち上げ時に各電気／光変換器３１が起動され、各々から出力される連続光若しくは適宜なパターンの光が波長合波器３２で合波されて光増幅器１の入力ポートＩＮにＷＤＭ光ＬＳが与えられる。光増幅器１では、入力されたＷＤＭ光ＬＳがエルビウム添加ファイバ１１に送られ、エルビウム添加ファイバ１１への励起光ＬＰの供給パワーを調整することで、出力ポートＯＵＴから伝送路ファイバ２に出力されるＷＤＭ光ＬＳのパワーが連続的に変えられる。そして、伝送路ファイバ２におけるＷＤＭ光ＬＳのパワーに対応したＳＢＳ光ＬＳＢＳの発生状態がビームスプリッタ２３および光検出器２４によってモニタされ、その結果が演算部２５に伝えられることで、前述した場合と同様にして、伝送路ファイバ２におけるＳＢＳ発生の閾値ＰＳＢＳｔｈが求められ、それを基に光増幅器１の光出力パワーの上限値が演算されて、その演算結果が、システム立ち上げ後の運用時における光増幅器１の利得または光出力レベルの制御に反映される。これにより、ＳＰＭ等による光伝送特性の劣化を回避することが可能になる。
【００６７】
なお、上記光伝送システムの実施形態では、本発明による光増幅器を送信端のポストアンプとして用いた場合の構成例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば光中継器内の光アンプや受信端のプリアンプとして本発明の光増幅器を適用することが可能である。
また、上述した光増幅器および光伝送システムの各実施形態では、光増幅器１の出力ポートＯＵＴに対して伝送路ファイバ２が接続される場合について説明したが、例えば、上述の図７に示したプリアンプ内の前段の光増幅器１２１Ｂのように、出力ポートに対して分散補償ファイバが接続される場合にも同様の作用効果を得ることができる。さらに、エルビウム添加ファイバを利用した光増幅器の一例を示したが、エルビウム以外の希土類を添加した光ファイバ増幅器や半導体光増幅器、光ファイバラマン増幅器などの公知の光増幅器について本発明は有効である。
【００６８】
以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。
【００６９】
（付記１）  光増幅器の出力ポートに接続された光ファイバの非線形光学特性を測定するための方法であって、
前記光増幅器より前記光ファイバの一端に入力光を与え、
前記入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記光増幅器の出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別し、
前記入力光のパワーおよび前記判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、
該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【００７０】
（付記２）  付記１に記載の非線形光学特性の測定方法であって、
前記閾値を用いて、前記光ファイバにおける自己位相変調による位相変化量と入力光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【００７１】
（付記３）  付記１に記載の非線形光学特性の測定方法であって、
前記閾値を用いて、前記光ファイバにおける相互位相変調による位相変化量と入力光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【００７２】
（付記４）  付記１に記載の非線形光学特性の測定方法であって、
前記閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ラマン散乱によるラマン増幅利得因子と励起光パワーとの関係を求めることを特徴とする非線形光学特性の測定方法。
【００７３】
（付記５）  光信号が入力される入力ポートと、光ファイバが接続された出力ポートと、前記入力ポートおよび前記出力ポートの間の光路上に設けられた光増幅部と、該光増幅部を制御する制御部と、を備えた光増幅器であって、
前記入力ポートに入力される光信号の波長に対応したテスト光を前記光増幅部に与えるテスト光供給部と、
前記光増幅部で増幅された前記テスト光を前記出力ポートより前記光ファイバの一端に入力光として与え、該入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別する光パワー測定部と、
前記入力光のパワーおよび前記光パワー測定部での判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求める演算部と、を有し、
前記制御部は、前記演算部で求められた関係に基づいて、前記光ファイバでの非線形光学効果の発生が抑えられるように、前記光増幅部における光信号の増幅動作を制御することを特徴とする光増幅器。
【００７４】
（付記６）  付記５に記載の光増幅器であって、
前記演算部は、前記判閾値と、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさない自己位相変調の位相変化量の許容値とを用いて、前記光ファイバへの入力光パワーの上限値を演算し、
前記制御部は、前記演算部で演算された上限値以下のパワーの光信号が前記出力ポートから出力されるように、前記光増幅部の利得を制御することを特徴とする光増幅器。
【００７５】
（付記７）  付記５に記載の光増幅器であって、
前記演算部は、前記閾値と、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさない相互位相変調の位相変化量の許容値とを用いて、前記光ファイバへの入力光パワーの上限値を演算し、
前記制御部は、前記演算部で演算された上限値以下のパワーの光信号が前記出力ポートから出力されるように、前記光増幅部の利得を制御することを特徴とする光増幅器。
【００７６】
（付記８）  付記５に記載の光増幅器であって、
前記出力ポートは、伝送路ファイバの一端に接続されていることを特徴とする光増幅器。
【００７７】
（付記９）  付記５に記載の光増幅器であって、
前記出力ポートは、分散補償ファイバの一端に接続されていることを特徴とする光増幅器。
【００７８】
（付記１０）  伝送路ファイバを介して光信号を送受信する光伝送システムであって、
付記５に記載の光増幅器を前記伝送路ファイバ上に配置したことを特徴とする光伝送システム。
【００７９】
（付記１１）  光信号が入力される入力ポートと、光ファイバが接続された出力ポートと、前記入力ポートおよび前記出力ポートの間の光路上に設けられた光増幅部と、該光増幅部を制御する制御部と、を備えた光増幅器であって、
前記入力ポートに入力され前記光増幅部で増幅された光信号を前記出力ポートより前記光ファイバの一端に入力光として与え、該入力光に対応して、前記光ファイバの一端より前記出力ポートに入力される逆方向の光のパワーを測定し、誘導ブリユアン散乱の有無を判別する光パワー測定部と、
前記入力光のパワーおよび前記光パワー測定部での判別結果に基づいて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱が発生する入力光パワーの閾値を求め、該閾値を用いて、前記光ファイバにおける誘導ブリユアン散乱とは異なる非線形光学効果の発生量と入力光パワーとの関係を求める演算部と、を有し、
前記制御部は、前記演算部で求められた関係に基づいて、前記光ファイバでの非線形光学効果の発生が抑えられるように、前記光増幅部における光信号の増幅動作を制御することを特徴とする光増幅器。
【００８０】
（付記１２）  付記１１に記載の光増幅器であって、
前記演算部は、前記判閾値と、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさない自己位相変調の位相変化量の許容値とを用いて、前記光ファイバへの入力光パワーの上限値を演算し、
前記制御部は、前記演算部で演算された上限値以下のパワーの光信号が前記出力ポートから出力されるように、前記光増幅部の利得を制御することを特徴とする光増幅器。
【００８１】
（付記１３）  付記１１に記載の光増幅器であって、
前記演算部は、前記閾値と、光伝送特性に実質的な影響を及ぼさない相互位相変調の位相変化量の許容値とを用いて、前記光ファイバへの入力光パワーの上限値を演算し、
前記制御部は、前記演算部で演算された上限値以下のパワーの光信号が前記出力ポートから出力されるように、前記光増幅部の利得を制御することを特徴とする光増幅器。
【００８２】
（付記１４）  付記１１に記載の光増幅器であって、
前記出力ポートは、伝送路ファイバの一端に接続されていることを特徴とする光増幅器。
【００８３】
（付記１５）  付記１１に記載の光増幅器であって、
前記出力ポートは、分散補償ファイバの一端に接続されていることを特徴とする光増幅器。
【００８４】
（付記１６）  伝送路ファイバを介して光信号を送受信する光伝送システムであって、
付記１１に記載の光増幅器を前記伝送路ファイバ上に配置したことを特徴とする光伝送システム。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の非線形光学特性の測定方法を用いた光増幅器の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】ＳＰＭによる光パルスの波形変化を示す図である。
【図３】入力光パワーと有効ファイバ長の関係を説明するための図である。
【図４】ＤＳＦへの入力光パワーに対するＳＢＳ光パワーの関係を測定した一例を示す図である。
【図５】各種の光ファイバにおけるブリユアン利得スペクトルの一例を示す図である。
【図６】本発明による光伝送システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】一般的なＷＤＭ光伝送システムにおける光増幅器の使用例を示す図である。
【図８】各種の光ファイバで非線形光学効果が発生するようになる光入力レベルの一例を示す図である。
【図９】従来のＳＰＭ測定系の一例を示す図である。
【図１０】従来のＸＰＭ測定系の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…光増幅器
２…伝送路ファイバ
１１…エルビウム添加ファイバ
１２…励起光源
１３…ＷＤＭカプラ
１４Ａ，１４Ｂ…光アイソレータ
１５Ａ，１５Ｂ，２３…ビームスプリッタ
１６Ａ，１６Ｂ，２４…光検出器
１７…制御部
２１…光源
２２…光カプラ
２５…演算部
３１…電気／光変換器
３２…波長合波器
ＩＮ…入力ポート
ＯＵＴ…出力ポート
ＬＳＢＳ…ＳＢＳ光
ＬＴ…テスト光
【図１】
2008020743.tif 000018
【図２】
2008020743.tif 000019
【図３】
2008020743.tif 000020
【図４】
2008020743.tif 000021
【図５】
2008020743.tif 000022
【図６】
2008020743.tif 000023
【図７】
2008020743.tif 000024
【図８】
2008020743.tif 000025
【図９】
2008020743.tif 000026
【図１０】
2008020743.tif 000027