(57)【要約】【課題】伝送路平均強度における変動を検出でき、光増幅器のポンプパラメータを調節することにより、信号対雑音電力比への影響を最小限にとどめつつ伝送路平均強度の回復を行えるようなシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】光増幅器のポンプソースを制御するためのシステムおよび方法。伝送路平均強度検出器は、伝送される光信号について伝送路平均強度を検出するために提供される。検出される伝送路平均強度あるいは伝送路平均強度の変化に応じて、ポンプパラメータ制御器は、希望される伝送路平均強度を達成するために、少なくとも１つの増幅器の少なくとも１つのポンプパラメータを動的に調節する。【選択図】　　　図１
2004021262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信システムであって、
複数の光信号を送信するために構成された送信機と、
前記送信機に結合された光伝送路と、
前記伝送路に沿って配置され、少なくとも１つはラマンを含む前記光信号の各々を増幅するための複数の光増幅器であって、少なくとも１つの調節可能なポンプパラメータと関連付けられた、少なくとも１つのポンプを各々が含む複数の光増幅器、
前記伝送路と光学的に結合された伝送路平均強度検出器であって、前記の複数の信号について伝送路平均強度を検出するために構成された伝送路平均強度検出器と、
前記検出器と結合されたポンプパラメータ制御器であって、希望される伝送路平均強度を達成するために前記伝送路平均強度に応じて少なくとも１つの前記増幅器の少なくとも１つの前記ポンプパラメータを動的に調節するために構成された制御器とを含む光通信システム。
【請求項２】
少なくとも１つの前記光増幅器がハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器を含む、請求項１に記載のシステム
【請求項３】
前記の少なくとも１つの調節可能なポンプパラメータがポンプパワーを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
少なくとも１つの前記増幅器の動作状態を表す伝送路監視信号を提供するための伝送路監視装置をさらに含む前記システムであって、前記ポンプパラメータ制御器が、さらに前記伝送路監視信号に応答して前記の少なくとも１つのポンプパラメータを調節するために構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ポンプ制御器が、前記伝送路平均強度に応じて前記の複数の増幅器の各々についての少なくとも１つの前記ポンプパラメータを調節するために構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記伝送路平均強度検出器が、前記の複数の信号に対する前記伝送路平均強度の変化を検出するために構成され、前記ポンプパラメータ制御器が、前記の希望される伝送路平均強度を達成するため、前記変化に応じて少なくとも１つの前記増幅器についての少なくとも１つの前記ポンプパラメータを動的に調節するために構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
複数の光増幅器に対するポンプパラメータを制御するために光通信システム内に配置され、その複数の光増幅器が前記光通信システムにおいて伝送される光信号を増幅するために構成される、光増幅器のポンプを管理するシステムであって、
前記光信号に対する伝送路平均強度を検出するために構成される伝送路平均強度検出器と、
前記検出器に結合されるポンプパラメータ制御器であって、希望される伝送路平均強度を達成するため、前記伝送路平均強度に応じて少なくとも１つの前記増幅器に対する少なくとも１つの前記ポンプパラメータを動的に調節するために構成される制御器とを含む光増幅器のポンプを管理するシステム。
【請求項８】
少なくとも１つの前記光増幅器がハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
少なくとも１つの前記ポンプパラメータがポンプパワーを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記増幅器の動作状態を表す伝送路監視信号を提供するための伝送路監視装置をさらに含む前記システムであって、前記ポンプパラメータ制御器が、さらに前記監視信号に応答して前記の少なくとも１つのポンプパラメータを調節するために構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ポンプ制御器が、前記伝送路平均強度に応じて前記の複数の増幅器の各々についての少なくとも１つの前記ポンプパラメータを調節するために構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記伝送路平均強度検出器が、前記伝送路平均強度の変化を検出するために構成され、前記ポンプパラメータ制御器が、前記の希望される伝送路平均強度を達成するため、前記変化に応じて少なくとも１つの前記増幅器についての少なくとも１つの前記ポンプパラメータを動的に調節するために構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１３】
複数の光増幅器を含む光通信システムにおいて伝送される一連の波長に対する伝送路平均強度を制御する方法であって、
前記伝送路平均強度の変化を検出するための検出器を提供する工程と、
希望される伝送路平均強度を達成するため、前記伝送路平均強度の前記変化に応じて少なくとも１つの前記光増幅器についての少なくとも１つの光増幅器ポンプパラメータを調節するための制御器を提供する工程とを含む方法。
【請求項１４】
前記の少なくとも１つの前記光増幅器が、前記の複数の前記増幅器のうちの最初の１つである、請求項１３に従う方法において、
前記増幅器のうち少なくとも２番目の増幅器の故障を検出するための監視装置を提供する工程であって、前記制御器が前記の故障に応じて前記の少なくとも１つの光増幅器ポンプパラメータを調節するために構成される工程を含む方法。
【請求項１５】
前記制御器が、前記変化に応じて前記の複数の増幅器の各々に対する少なくとも１つの光増幅器ポンプパラメータを調節するために構成される、請求項１３に従う方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には光通信システムに関し、特に、光増幅器のポンプを制御するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信ネットワーク、特に６００ｋｍ以上の長さの長距離ネットワークは、散乱、吸収、および曲げを含む様々な要因による信号減衰を必然的に被る。損失を補償するため、一般的に、光伝送路に沿って一定の間隔で、例えば５０ｋｍごとに、光増幅器が設置される。
【０００３】
光増幅器はエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）のような希土類添加ファイバ増幅器、ラマン増幅器、およびハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器を含む。ＥＤＦＡは、光信号をエルビウム添加ファイバ部に通し、レーザのような他の光源からの光によりそのエルビウム添加ファイバ部を“励起する”ことによって動作する。ポンプソース（励起光源）はエルビウム添加部においてエルビウム原子を励起し、その添加部は通過する光信号を増幅するように働く。
【０００４】
対照的に、ラマン増幅はより分布的であり、光伝送ファイバが適切な１つの波長あるいは複数の波長で励起される場合に、光伝送ファイバの至る所で生じる。各ラマン増幅器は１つあるいは複数のポンプを含んでよい。利得は、誘導ラマン散乱の過程を通じ、ポンプ波長より長い波長のスペクトルにわたって得られる。ラマン増幅器のポンプ波長と、より長い波長における、関連づけられる増幅波長スペクトルのピークとの差は、“ストークスシフト”と呼ばれる。典型的なシリカファイバに対するストークスシフトはおよそ１３ＴＨｚである。
【０００５】
一般に、ハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器はＥＤＦＡとラマン増幅器の特性を兼ね備えている。例えば、９８０ｎｍで励起されるＥＤＦＡは、約１５２５ｎｍから約１５６５ｎｍまでの波長の従来のＣバンドにおいて適切な増幅を提供することができる。このＥＤＦＡを、より長波長、例えば１４９５ｎｍで励起されるラマン増幅器と組み合わせることにより、約１５２５ｎｍから１６０５ｎｍまでの、広く連続する８０ｎｍの波長範囲にわたって利得を与える、効果的なハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器が得られる。この範囲は、Ｃバンド（約１５２５ｎｍから約１５６５ｎｍまで）とＬバンド（約１５６５ｎｍから約１６０５ｎｍまで）の両方を包含する。
【０００６】
このような光増幅器は、光通信システム、特に波長分割多重された（ＷＤＭ）、あるいは高密度波長分割多重された（ＤＷＤＭ）信号を利用する長距離ネットワークにおけるコンポーネントである。このようなＷＤＭおよびＤＷＤＭシステムは、波長範囲にわたって、複数の情報チャネル、例えば２５６個のチャネルを伝送する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
光増幅器および光通信システムの他のコンポーネントが適切に機能している場合、伝送される波長の範囲にわたる信号パワースペクトルの、受信機において測定されるような計画値からの変化は、たとえあったとしても、ごくわずかである。上記の計画どおりのパワースペクトルは、理想的には、伝送される波長の範囲にわたって等しいかあるいは一貫して平坦であるべきである伝送路平均強度（Ｐａｔｈ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，　ＰＡＩ）に相当する。光増幅器のポンプパワーの低下あるいは不足を含む多くの問題は、ＰＡＩおよびそれに関連する、受信機において測定されるような信号対雑音電力比（ＳＮＲ）の好ましくない変動につながり得る。ＰＡＩおよびＳＮＲにおけるこのような変動は、信号検出やシステムの信頼性に否定的に影響を及ぼし、システム性能のペナルティにつながる。
【０００８】
従って、ＰＡＩにおけるそのような変動を検出でき、光増幅器のポンプパラメータを調節することによりＳＮＲへの影響を最小限にとどめつつＰＡＩの回復を行えるようなシステムおよび方法が必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に従う光通信システムは、複数の光信号を送信するために構成される送信機と、光信号を増幅するための複数の光増幅器とを含む。各増幅器は、少なくとも１つの調節可能なポンプパラメータと関連づけられる少なくとも１つのポンプを含む。伝送路平均強度検出器は、信号に対する伝送路平均強度を検出するために構成される。希望される伝送路平均強度を達成するために、検出された伝送路平均強度に応じて、ポンプパラメータ制御器は少なくとも１つの増幅器についての少なくとも１つのポンプパラメータを動的に調節する。
【００１０】
本発明に従う複数の光増幅器を含む光通信システムにおいて一連の送信される波長に対する伝送路平均強度を制御する方法は、伝送路平均強度における変動を検出するための検出器を提供する工程と、希望される伝送路平均強度を達成するために、上記の変動に応じて少なくとも１つの前記光増幅器についての少なくとも１つの光増幅器ポンプパラメータを調節するための制御器を提供する工程とを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明に従う典型的な光通信システム１００が示されている。当業者は、システム１００が、説明を簡単にするために非常に簡略化されたポイント間システムとして描かれていることがわかるであろう。本発明は、本発明の精神および範囲を逸脱しない非常に多様な光ネットワーク、システム、および光増幅器に組み込むことができることを理解されたい。
【００１２】
光通信システム１００は、光情報チャネル１０４を介して接続される送信機１０２および受信機１０６を含む。送信機においては、データは光情報チャネル１０４を介した伝送のため、複数の波長へと変調されてもよい。システムの特性および要求に依存して、光情報チャネル１０４は、光ファイバ導波路、光増幅器１０８−１、１０８−２、１０８−３、．．．１０８−ｎ、光フィルタ、分散補償モジュール、およびその他の能動および受動コンポーネントを含む。これらの要素の各々に対する様々な構成は、当業者に知られているところであろう。
【００１３】
説明を明快にするために、光情報チャネル内には、光増幅器１０８−１、１０８−２、１０８−３、．．．１０８−ｎのみが描かれている。これらの光増幅器は、ラマン増幅器、希土類添加ファイバ増幅器例えばＥＤＦＡ、およびハイブリッドラマン／ＥＤＦＡであってもよいし、それらのうちいずれかであってもよい。各光増幅器は、増幅器の種類、増幅されるべき波長範囲、システムおよび信頼性の要求、および当業者に知られているその他の要素に依存する、１つあるいは複数のポンプを含むことができる。このように、システム内のポンプソースの総数は、システム内の光増幅器の総数より多いか、あるいは等しくなりうる。光増幅器は、システムの特性および要求に依存して、ある程度の距離（例えば、５０ｋｍ）をおいて一定の間隔で配置される。
【００１４】
都合のよいことに、ＰＡＩのどんな変動の場合にも信号品質を改善するために、光増幅器１０８−１、１０８−２、１０８−３、．．．１０８−ｎは本発明に従うポンプ管理システムによってコントロールすることができる。図示された典型的な実施形態において、ポンプ管理システムは、伝送される波長範囲にわたってＰＡＩを検出するために受信機１０６において提供されるＰＡＩ検出器１１０を含む。ＰＡＩの変化は、情報チャネル内の１つあるいは複数の増幅器の完全なあるいは部分的な故障に起因するので、増幅器の動作状態に関する状態情報を生成するために伝送路監視装置（ＬＭＥ）１１４が提供されてもよい。
【００１５】
検出器１１０によって検出されたＰＡＩおよび、任意的に、ＬＭＥ１１４によって提供される増幅器状態情報に応じて、ポンプパラメータ制御器１１２は、以下でより詳細に説明するような手法で、希望されるＰＡＩを達成するために１つあるいは複数の個々の増幅器のポンプパラメータを動的に調節するため、出力信号を供給してもよい。例えば、ＬＭＥ１１４によって示されるように、ＰＡＩの変動が増幅器の故障と関連づけられる場合、制御器による調節のために選択されるポンプソースは、故障したポンプに従う増幅器と関連づけることができる。しかしながら、故障したポンプの前のポンプに対する調節を始めることもまた可能である。
【００１６】
当業者は、ＰＡＩデータあるいはＰＡＩの変動を検出する様々な方法を認識しているだろう。例えば、検出器１１０は、光パワーモニタおよび／あるいは既知の伝送パワーレベルに基づくＰＡＩを示す表示を提供するために伝送波長の相対的なスペクトルパワー密度を感知するためのスペクトルアナライザを含むことができる。加えて、ＰＡＩ検出器が受信機以外の要素、例えば光増幅器に提供されることもできることを理解すべきである。ＰＡＩの計画値からの変動は、受信機におけるＳＮＲあるいは信号スペクトルの測定によっても検出できる。ＬＭＥについての様々な構成もまたよく知られている。例えば、高損失のループバックパスが増幅器の動作を監視するために提供されてもよいし、あるいは、コマンド制御監視チャネルが中継器のポンプの状態および／あるいはＰＡＩの測定および／あるいはＰＡＩの変動についての情報を端局装置にもたらすために使用されてもよい。
【００１７】
ＰＡＩの変動に応じてポンプパラメータを制御する様々な方法もまた、当業者に知られている。例えば、ポンプパラメータ制御器１１２は、検出されたＰＡＩに応じて希望するＰＡＩを達成するために個々のポンプに対するポンプ制御信号を提供するためのマイクロプロセッサとして構成されてもよい。希望されるＰＡＩ、例えば、伝送される波長範囲にわたって実質的に一定であるＰＡＩは、検出されたＰＡＩと関連づけられる信号に対する比較のための制御器に格納されてもよい。制御器１１２は、検出された信号が希望の値に最適化されるまで、選択されたポンプを繰り返し調節してもよいし、あるいは、ある特定の状況あるいは故障に対応する、予め格納された複数の調節手法のうち１つを用いてもよい。ＰＡＩ検出器および予め格納されたポンプ調節手法のみを含む１つの解決策がありうる。調節のためのコマンドは、端局装置あるいは中継器自身のいずれかによって生成することができる。お互いに連絡を取り合い、希望されるポンプ調節を選択する“賢い”中継器もまた実装することができる。これは端局装置からのフィードバックがある場合にもない場合にも行うことができる。
【００１８】
一般的に、本発明に従うポンプ管理システムは、伝送される波長範囲にわたる、ＰＡＩに関連する信号を監視し、ＰＡＩの変動に応じて、定められたシステム制限にできるだけ近いところまで希望されるＰＡＩを回復させるため、１つあるいは複数のポンプについてのパラメータを調節する。できることなら、ＰＡＩの回復は、システムのＳＮＲへの効果を最小限にするために、効果を受ける波長に対して増加される利得を、システム内の複数の増幅器にわたって分配することにより達成されるのがよい。しかしながら、どのポンプパラメータを調節すべきか、およびそれらパラメータをどの程度調節すべきかといったことに関する選択は、システムの制限、例えば、システム内の増幅器の数および種類、増幅器に関連づけられるポンプの数、増幅器の動作状態などに依存する。例えば、少数の増幅器を備えたシステムにおいては、利用可能な増幅器の数にわたってＰＡＩを実質的に回復させるために、ポンプパラメータは積極的に調節してもよい。また、ポンプパラメータの調節のレベルは、利用可能な調節範囲によって制限される。ポンプの調節は、故障の重大さおよびその故障の受信機への近さにも依存する。例えば、故障は１台の増幅器のみに含まれるかもしれないし、あるいは複数の増幅器に含まれるかもしれない。そのような複数の増幅器はお互いに近くに存在しているかもしれないし、あるいは遠く離れているかもしれない。その上、そのような１つあるいは複数の故障は、受信機に近いところで生じるかもしれないし、あるいは受信機から遠く離れたところで生じるかもしれない。
【００１９】
本発明の例示システムは、２５６チャネルのＷＤＭシステムにおいて、総長７０００ｋｍのスパンにわたって５０ｋｍ間隔で一定に配置された１４０台の光増幅器を含む。この典型的なシステムは、約１５２７ｎｍから１６０７ｎｍまでのＣバンドおよびＬバンドの両方におよぶ広い波長範囲にわたって利得を与えるための複数のハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器を含む。コマンド制御チャネルは、増幅器内のポンプの状態に関する情報を端局装置に提供するために使用される。同時に、コマンド制御チャネルは、端局装置から中継器へとポンプ制御コマンドを送信する。ＰＡＩおよびＰＡＩ変化量は受信機において監視してもよい。この典型的なシステムの構築および動作は説明目的のためだけに議論されるものであり、従って、本発明は、上記の典型的なシステムあるいはここで説明されている他のいかなる典型的な実施形態にも限定されるものではないことを理解されたい。
【００２０】
図２は、典型的な７０００ｋｍシステムにおいて使用されるハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器２００を示している。図示されたハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器２００は、ラマン部分２０２およびＥＤＦＡ部分２０４を含んでいる。ラマン部分２０２は、光パス２０３を通って伝播する光信号を増幅するためにラマン利得が生成される、ファイバ伝送路部分２０６を含むことができる。ポンプソース２０８からのエネルギーは、カプラ２１０によってパス２０３のセグメント２０６に結合される。典型的なラマン部分では、誘導ラマン散乱の過程を通じて通常Ｌバンドに利得を生じさせるために、１４９５ｎｍの波長において１つのポンプ２０８が描かれる。１つあるいは複数のラマンポンプソース２０８は、当業者に知られている非常に多様な構成において、光パス２０３にまた結合される。
【００２１】
ハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器２００のＥＤＦＡ部分２０４は、ＥＤＦＡポンプソース２１２、ＥＤＦＡカプラ２１４、およびエルビウム添加ファイバ部分２１６を含むことができる。典型的なＥＤＦＡポンプソース２１２は、伝送される波長のＣバンドにおいて一般に利得を生じさせるために、セグメント２１６を９８０ｎｍで励起することができ、それによって、ラマン部分２０２によってＬバンドにおいて一般に生じる利得を補う。ポンプソースは、ポンプパラメータの調節を可能にするため、様々な方法で、例えば光サービスチャネルを通じて、ポンプパラメータ制御器１１２に結合される。また、当業者は、非常に多様な結合構成において光パス２０３に結合される様々なＥＤＦＡポンプソースについて認識しているだろう。
【００２２】
本発明に従って光増幅器のポンプを制御するためのシステムおよび方法を説明するため、ＰＡＩの変動につながる故障状態をシミュレートした。シミュレートされた故障状態は、典型的な７０００ｋｍシステムにおける１番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器に対するラマンポンプパワーの５０％減少、とした。各ラマン／ＥＤＦＡ増幅器は前述した１５２７ｎｍから１６０７ｎｍの範囲において利得を与えるように構成することができる。当業者には、多くの故障状態がＰＡＩの変動につながりうることが分かるだろう。１番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器におけるポンプパワーの５０％減衰というシミュレートされた故障状態は、約１５８０ｎｍと１６０５ｎｍの間の長波長側の範囲に対する、関連する利得の減少につながった。本発明に従うポンプ管理システムを使用しない場合、システムは、一連の連続する光増幅器を介してこの故障から次第に回復した。しかしながら、一連の１０台の光増幅器を通過した後でさえ、前述の短波長および長波長の範囲における信号パワーには依然として減少が見られ、前述の範囲の真中においては、通常状態と比較して信号パワーの増加が見られた。従って、前述の全帯域幅にわたってシステムの性能を劣化させる、ＰＡＩおよびＳＮＲへの関連する影響が観察された。
【００２３】
都合のよいことに、本発明に調和したシステムおよび方法は、ＳＮＲへの有害な影響を最小限にして、ＰＡＩを実質的に不変あるいは平坦なレベルに戻すために、ポンプパワーおよび／あるいはポンプ波長を含むポンプパラメータを調節することができる。図３を見ると、典型的な７０００ｋｍシステムにおける典型的な一連のラマン／ＥＤＦＡ増幅器は、本発明に従うシステムおよび方法の応用を説明するのに役立っている。１番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−１におけるラマンポンプパワーの５０％減衰という故障状態がシミュレートされた。
【００２４】
約１５８０ｎｍと１６０５ｎｍの間の長波長側波長範囲にわたる利得の減衰を埋め合わせるため、複数のポンプの調節が行われる。詳細には、２番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−２のラマンポンプパワーが通常よりも１０％高い値に調節された一方、増幅器３０２−２のＥＤＦＡポンプパワーは通常レベルに保たれた。同様に、３番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−３、４番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−４、および５番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−５のラマンポンプパワーが通常よりも１０％高い値に増加された一方、これらの各増幅器に対するＥＤＦＡポンプパワーは通常レベルに保たれた。６番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−６のラマンポンプパワーは通常よりも１０％高い値に増加され、同増幅器のエルビウムポンプパワーは通常よりも１３％高い値に増加された。７番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−７のラマンポンプパワーは正規のパワーレベルに保たれ、同増幅器のエルビウムポンプパワーは通常よりも１３％高い値に増加された。最後に、８番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−８のラマンポンプパワーは通常よりも１２％低い値に減少され、同増幅器のエルビウムポンプパワーは通常よりも９％高い値に増加された。
【００２５】
図４は図３に示された一連の光増幅器（３０２−１．．．３０２−９）の一部に対する累積利得の典型的なプロットである。各プロットは異なるチャネルを表している。プロット４０２は、１５２７ｎｍにおけるチャネルに、プロット４０４は１５３１ｎｍに、プロット４０６は１５４７ｎｍに、プロット４０８は１５６７ｎｍに、プロット４１０は１５８７ｎｍに、そして最後にプロット４１２は１６０７ｎｍに相当する。図に示されているように、最初の３スパンにおいて減少する利得を有するチャネルはその後のスパンにおいて増加される利得によって補償されており、その逆もまた同様であった。例えば、プロット４１２において示されている１６０７ｎｍにおけるチャネルは、図に示されているその他のチャネルと比較して、シミュレートされた故障状態（１番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−１に対するラマンポンプパワーの５０％減衰）によって最も有害に影響を受けたチャネルであった。このチャネルに対する利得の減少は、最初の６台のラマン／ＥＤＦＡ増幅器における、通常よりも高いラマンポンプパワーにより修正された。７番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−７における正規のラマンポンプパワーレベルおよび８番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器３０２−８における減少されたラマンポンプパワーレベルは、システムのＰＡＩを初期の目標値にするために実行された、上記の２台の増幅器よりも前に設置されたすべての増幅器から生じる過補償に対して向けられた。
【００２６】
上記の典型的なポンプパワー管理手法の結果を図５のＰＡＩおよび図６のＳＮＲに関して示される。まず、正規の動作状態のもとでは、典型的なプロット５０２によって示されているように、全伝送波長範囲にわたって、ＰＡＩは理想的には一定のレベルからの変動がほとんどない。正規の動作状態とは、ＰＡＩの変動につながるポンプソース故障あるいはポンプソースの劣化のような故障状態がないことを仮定している。プロット５０４は、１番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器に対するラマンポンプパワーにおける５０％の減衰を仮定する典型的な７０００ｋｍシステムのためのポンプの管理手法がない場合に、受信機において計算したときのＰＡＩを示している。プロット５０４は、１５９０ｎｍ以下においては正規のＰＡＩよりも高い値をとり、１５９０ｎｍ以上においては正規のＰＡＩよりも低い値をとるというように、ＰＡＩの実質的な変動を示している。このようなＰＡＩの変動は、システムの不安定性およびシステム性能の劣化につながる。
【００２７】
対照的に、プロット５０６は、１番目の増幅器に対するラマンポンプパワーが同じ５０％だけ減衰するが、図３および４に関して詳細に示されている典型的なポンプの管理手法を用いた場合のＰＡＩを示している。図に示されているように、本発明に調和したポンプの管理手法を使用することにより、波長範囲にわたって殆ど平坦でありプロット５０２によって示される通常状態のＰＡＩと実質的に同じであるＰＡＩが得られる。このように、本発明に調和した、ポンプを制御するシステムおよび方法により、ＰＡＩの実質的な改善を成し遂げることができる。
【００２８】
そのうえ、ＳＮＲへの影響を最小限にすることも可能になる。図６における“正規の”ＳＮＲプロット６０２は、通常状態のもとでの典型的な７０００ｋｍシステムについて、伝送波長範囲にわたるＳＮＲを示している。ここでも、通常状態とは、ＰＡＩの変動につながるポンプソース故障あるいはポンプソースの劣化のような故障状態がないことを仮定している。１番目のラマン／ＥＤＦＡ増幅器に対するラマンポンプパワーの５０％減衰を仮定するＳＮＲプロット６０４は、重大なＳＮＲペナルティを示している。例えば、約１５９０ｎｍよりも長波長側の波長範囲においては、ＳＮＲペナルティが１．５ｄＢと高くなっている。対照的に、典型的なＳＮＲプロット６０６は、図３および図４に関して詳細に述べられた典型的なポンプの管理手法の使用を通じて達成されたＳＮＲの改善を示している。図から分かるように、前者の１．５ｄＢのＳＮＲペナルティを、わずか０．１ｄＢ程度に低減することができる。
【００２９】
本発明は、以上に例示した実施形態に限定されるものではない。本発明の精神および範囲から大きく逸脱しない限り、当業者にとって容易に明白な多くの他の実施形態が、考案可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
本発明をより理解するため、同じ数字が同じ部分を表す以下の図を参照して詳細な説明において本発明が説明される。
【図１】本発明に従う典型的な光通信システムのブロック図である。
【図２】典型的なハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器のブロック図である。
【図３】典型的な７０００ｋｍ光通信システムに対する典型的なポンプの管理手法を説明する典型的な一連のハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器の図である。
【図４】様々な波長における図３の一連の増幅器の一部に対する累積利得の典型的なプロットを示す図である。
【図５】本発明に従う光増幅器ポンプ制御のシステムおよび方法を利用するＰＡＩ改善を説明した、ＰＡＩ対伝送波長の典型的なプロットを示す図である。
【図６】本発明に従う光増幅器ポンプ制御のシステムおよび方法を利用するＳＮＲ改善を説明した、ＳＮＲ対伝送波長の典型的なプロットを示す図である。
【符号の説明】
１００　光通信システム
１０２　送信機
１０４　光情報チャネル
１０６　受信機
１０８　光増幅器
１１０　ＰＡＩ検出器
１１２　ポンプパラメータ制御器
１１４　伝送路監視装置
２００　ハイブリッドラマン／ＥＤＦＡ増幅器
２０２　ラマン部分
２０３　光パス
２０４　ＥＤＦＡ部分
２０６　ファイバ伝送路部分
２０８　ポンプソース
２１０　カプラ
２１２　ポンプソース
２１４　ＥＤＦＡカプラ
２１６　エルビウム添加ファイバ部分
３０２　ラマン／ＥＤＦＡ増幅器
【図１】
2004021262.tif 000003
【図２】
2004021262.tif 000004
【図３】
2004021262.tif 000005
【図４】
2004021262.tif 000006
【図５】
2004021262.tif 000007
【図６】
2004021262.tif 000008