(57)【要約】少なくとも１つのポンプ波長が信号波長の間に挟み込まれているような複数のポンプ波長を、逆伝搬する信号波長を伝送しているラマン活性伝送媒体に作用させるステップを含むラマン増幅の方法。
2004519091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポンプ波長を、逆伝搬する信号波長を伝送するラマン活性伝送媒体上に作用させるステップを含むラマン増幅の方法であって、１つまたは複数の前記ポンプ波長が前記信号波長の間に挟み込まれている、ラマン増幅方法。
【請求項２】
前記複数のポンプ波長が前記伝送媒体のピーク・ラマン・ストークス・シフトを超える帯域幅に及んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記伝送媒体がシリカを含み、前記ピーク・ラマン・ストークス・シフトが約１００ｎｍである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
挟み込まれたポンプ波長から発生する後方レイリー散乱を減少させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記信号波長がバンドギャップだけ分離されており、かつ前記挟み込まれたポンプ波長の各々が前記バンドギャップの約１／１０より広くない、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
挟み込まれたポンプ波長の各々が前記バンドギャップの約１／２０より広くない、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
挟み込まれたポンプ波長の各々がチャネル波長間隔からポンプ・ソース波長とポンプのライン幅の和を差し引いた値の約１／２よりも接近していない、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
挟み込まれたポンプ波長から発生する後方レイリー散乱を減少させるステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
増幅を実行させる増幅器の利得帯域幅が、該増幅器がその中に位置している伝送媒体のラマン・ストークス・シフトを超えるようなラマン増幅の方法であって、
複数の波長を含む情報搭載信号を前記伝送媒体上に作用させるステップと、
複数のポンプ波長を含むポンプ信号を前記伝送媒体上に作用させるステップであって、前記ポンプ波長のうちの少なくとも２波長の間の波長差が、前記伝送媒体のピーク・ラマン利得を超えており、かつ前記情報搭載信号と重なり合うポンプ波長の任意の波長には前記信号波長が挟み込まれている、作用ステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記伝送媒体がシリカを含むと共に、前記ポンプ波長および前記信号波長のスペクトル形状がガウス型であり、かつ隣接する信号波長間の信号間隔の約１／５０を超えないライン幅を有している、請求項４に記載のラマン増幅方法。
【請求項１１】
挟み込まれたポンプ波長から発生する後方レイリー散乱をフィルタ除去するステップをさらに含む、請求項４に記載のラマン増幅方法。
【請求項１２】
伝送媒体上を伝搬する信号波長を増幅させるためのラマン増幅システムであって、
その少なくとも１つの波長が隣接する２つの信号波長間にあるような複数のポンプ波長を発生させるためのポンプと、
前記ポンプ波長および前記信号波長が逆伝搬するように前記ポンプ波長を前記伝送媒体に結合させるためのカプラと
を備えるラマン増幅システム。
【請求項１３】
前記ポンプが、ピーク・ラマン・ストークス・シフトの帯域幅を超える帯域幅にわたるポンプ波長を発生させるように適合されている、請求項１２に記載のラマン増幅システム。
【請求項１４】
前記ポンプが、隣接する信号波長間のバンドギャップの約１／１０より広くない波長を発生させるように適合されている、請求項１２に記載のラマン増幅システム。
【請求項１５】
前記ポンプが、前記バンドギャップの約１／２０より広くない波長を発生させるように適合されている、請求項１４に記載のラマン増幅システム。
【請求項１６】
前記ポンプが分散型フィードバック・レーザである、請求項１５に記載のラマン増幅システム。
【請求項１７】
前記伝送媒体と光学的に結合されると共に、前記信号波長を伝送させながら前記ポンプ波長の伝送を阻止するように調整されているフィルタをさらに備える、請求項１２に記載のラマン増幅システム。
【請求項１８】
前記信号波長を挟み込んだポンプ波長のＢＲＳを減少させるように前記伝送媒体と光学的に接続されたフィルタをさらに備える、請求項１２に記載のラマン増幅システム。
【請求項１９】
前記フィルタがファブリ−ペロー・フィルタを含む、請求項１７に記載のラマン増幅システム。
【請求項２０】
前記フィルタがマッハ−ツェンダー波長マルチプレクサを含む、請求項１７に記載のラマン増幅システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明はラマン増幅器に関し、より詳細には、そのラマン増幅器を利用する対象となる伝送媒体のピーク・ラマン・ストークス利得シフトを超える帯域幅を有するようなラマン増幅器に関する。
【０００２】
（発明の背景）
光ファイバ技術は、現在、情報（たとえば、音声信号やデータ信号）を長い距離にわたって光信号の形で転送する通信システムで利用されている。しかし、こうした長い距離に及ぶと、伝送される光信号の強度および品質が低下する。したがって、光信号を光ファイバに沿って伝搬させる際に、その光信号を再生成または増幅させるような技法が開発されている。
【０００３】
よく知られた増幅技法の１つでは、入射する情報搭載の光信号（本明細書では「信号波長（ｓｉｇｎａｌ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）」という）を増幅させるためにラマン散乱と呼ぶ効果を活用している。ラマン散乱とは、光と、その光が通過して伝搬する材料（本明細書では「伝送媒体（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｅｄｉｕｍ）」という）との分子振動との相互作用であると説明される。分子により散乱された入射光は、パワー搭載の光信号（本明細書では「ポンプ波長（ｐｕｍｐ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）」という）からの周波数の逓減シフトを受ける。ポンプ波長からのこの周波数の逓減シフト（すなわち、波長の増加）のことは「ストークス・シフト（Ｓｔｏｋｅｓ  ｓｈｉｆｔ）」と呼ばれる。ピーク利得のポンプ波長からの逓減シフトのことを、本明細書では「ピーク・ストークス・シフト（ｐｅａｋ  Ｓｔｏｋｅｓ  ｓｈｉｆｔ）」と呼ぶ。逓減シフトの範囲およびラマン利得曲線の形状は、その伝送媒体の分子振動の周波数モードにより決定される。シリカなどの非晶質材料では、分子振動周波数は重なり合って広帯域幅利得曲線を提供するような帯域にまで及んでいる。たとえば、シリカ製ファイバでは、その利得曲線はポンプ波長から約３００ｎｍの帯域幅にわたって延びると共に、約１００ｎｍのピーク・ストークス・シフトを有している。
【０００４】
ラマン散乱の全般的な概念はよく知られており、たとえば、いずれも参照により本明細書に組み込むＲ．Ｍ．Ｓｔｏｌｅｎ、Ｅ．Ｐ．Ｉｐｐｅｎ、およびＡ．Ｒ．Ｔｙｎｅｓの「Ｒａｍａｎ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｇｌａｓｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ」（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，１９７２年  ｖ．２０，２  ６２〜６４ページ）、並びにＲ．Ｍ．Ｓｔｏｌｅｎ、Ｅ．Ｐ．Ｉｐｐｅｎの「Ｒａｍａｎ  Ｇａｉｎ  ｉｎ  Ｇｌａｓｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ」（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，１９７３年  ｖ．２３，６  ２７６〜２７８ページ）など多数の特許および出版物に記載されている。本発明に関して、ラマン散乱の最も重要な点は、伝送媒体に沿って伝わる信号波長に対する効果である。
【０００５】
図１は、ラマン散乱を利用して信号波長を増幅している従来技術の光増幅器を表している。図１を参照すると、ポンプ波長ωｐと信号波長ωｓはラマン活性伝送媒体１０（たとえば、融解シリコン）内に互いに反対方向に共投入（ｃｏ−ｉｎｊｅｃｔ）される。逆伝搬（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ）のポンプ方式により偏光感度や波長分割多重（ＷＤＭ）チャネル間でのクロストークを低下させることができるが、共伝搬の（ｃｏ−ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ）ポンプを使用することもある。信号波長ωｓがパワー波長ωｐ（たとえばシリカでは、約３００ｎｍ）のラマン利得範囲内にある場合、信号波長ωｓは、ポンプ波長ωｐにより、かつポンプ波長ωｐを犠牲にして、生成される光学利得を受けることになる。換言すると、そのポンプ波長ωｐは信号波長ωｓを増幅させるが、この増幅の際にその強度は低下する。この利得過程は誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｒａｍａｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）と呼ばれ、光信号を増幅するよく知られた技法の１つである。２つの波長ωｐとωｓは、互いに「ＳＲＳ結合されている」と言われる。フィルタ１６は、信号波長ωｓのすべての信号を伝達させ、かつポンプ波長ωｐの信号は阻止し、これによりポンプ波長をフィルタ除去している。
【０００６】
図１Ａは、単一ポンプ波長ωｐを用いて増幅された信号波長ωｓの利得曲線を表したものである。図１Ａに示すように、広い帯域幅（たとえばシリカでは、３００ｎｍ）にわたって利得が生じているが、実際上の観点からは信号波長ωｓを有効に増幅するのに使用可能であるのはその一部分のみ（たとえば、約５０ｎｍ）である。この使用可能な帯域幅のことを、本明細書では「有効ラマン利得（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｒａｍａｎ  ｇａｉｎ）」と呼ぶ。この有効ラマン利得は、当業者により決定可能であって、増幅帯域幅にわたる所望の増幅の程度や所望の平坦度を含むいくつかの要因に応じて決まる。シリカでは、利得偏差を３ｄＢ未満とした有効ラマン利得は、約１００ｎｍのピーク・ラマン・ストークス・シフトの両側に約２５ｎｍ延びている。したがって、有効ラマン利得の帯域幅は、ポンプ波長から約７５から約１２５ｎｍの範囲に生じており、図１Ａのラマン利得曲線上の点ＡとＢの間により示される。
【０００７】
図２は、従来技術のラマン増幅器のポンプ波長と信号波長の関係を表した概略図である。図２の概略図には、信号波長ωｓからωｓ＋ｍまでの増幅に使用される多重ポンプ波長ωｐからωｐ＋ｎまでを表している。有効ラマン利得はそのポンプ信号から約７５から約１２５ｎｍの範囲に生じるため、ポンプ波長から離間がこの範囲内にある信号波長はポンプ波長と有効にＳＲＳ結合されることになる。図２では、ポンプ波長ωｐ（１３７０ｎｍ）は信号波長ωｓ（１４７０ｎｍ）から概ね１００ｎｍだけ離間している。したがって、図１の伝送媒体１０がシリカであると仮定すると、ポンプ波長ωｐはＳＲＳ結合されて信号波長ωｓを増幅させることになる。
【０００８】
単一ポンプ波長ωｐだけを使用する場合は、（ωｓ−２５）ｎｍから（ωｓ＋２５）ｎｍまでの帯域幅にある信号のみが有効ラマン利得の範囲内に入ることになる。しかし、図２に示すように多重ポンプ波長ωｐからωｐ＋ｎまでを使用することにより、利得帯域幅を増幅信号波長ωｓからωｓ＋ｍまでに拡張することが可能となる。さらに、多重ポンプ波長を使用することは、多重利得曲線の累積効果によりこの帯域幅内での利得変動を低下させる（平坦度を改善させる）のに役立つ。
【０００９】
しかし、多重ポンプ構成であるにもかかわらず、従来技術のラマン増幅器では帯域幅が制限されており、このためＷＤＭシステムとしての能力も制限されている。より具体的には、有効ラマン利得がポンプ波長から約１２５ｎｍの位置で落ち込むため、この点より先の信号波長は有効に増幅されない。さらに、本出願者らは、多重ポンプ・システムでは、多重利得曲線の累積効果を通じて優れた増幅平坦度を達成可能とする場合、最適な平坦度を得るには信号波長をポンプ波長のピーク・ストークス・シフトの範囲内（たとえば、約１００ｎｍ）とすることが好ましいことを見出した。ＳＲＳ結合に関するこの制限により、信号の帯域幅が制限され、たとえばωｓが図２に示すωｓ＋ｍからポンプ波長のピーク・ストークス・シフトまでに制限される。というのは、ωｓ＋ｍを超えて信号帯域幅を広げようとすると、ポンプ波長を信号帯域幅内に（ωｓを超えて）導入することが必要となるからである。
【００１０】
しかし、ポンプ波長を信号帯域幅内に投入することは、ポンプ信号に起因する後方レイリー散乱（ＢＳＲ）が起こるために従来は避けられてきた。ＢＲＳは、微小な散乱中心の働きをする反射係数のランダムな不均一性を生成させるような、ガラス内の分子位置のランダムで限局した変動により起こる。ポンプ波長および信号波長は逆伝搬方式によるフィルタ処理により容易に分離できるが、ポンプ波長から信号の方向に伝搬するＢＳＲは、容易にフィルタ除去されない。さらに、より長いポンプ波長によるＢＳＲはより短いポンプ波長により生成されるラマン利得内に入り、このため、このＢＲＳは増幅を受け信号波長の強度と等しくなったり、該強度を超えたりすることになる。たとえば、点Ａで生成され点Ｂにおいて信号波長を増幅するように意図されたポンプ波長は、信号波長ωｓ＋２と一致することになる。点Ａにおけるポンプ波長からのＢＳＲは、より低いポンプ波長のラマン利得の影響を受け、したがって不要なノイズが点Ａ近傍の信号波長に導入される（図２）。したがって、ＢＳＲは、ポンプ波長のパワーを枯渇させることによって隣接する信号のラマン増幅を減少させると共に、ノイズおよびチャネル間にクロストークを導入することにより信号品質を低下させている。
【００１１】
ＢＳＲはさらに、４波混合効果（ｆｏｕｒ−ｗａｖｅ−ｍｉｘｉｎｇ）を生じさせる。４波混合は、電気双極子からの誘導偏光と電場との関係の第３次サセプタビリティ（ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ）により規定される。光ファイバにおける４波混合の具体的な一例では、周波数ω１の強力なポンプ波により、周波数ω２とω３の位置に対称に位置する２つの側波帯が生成される。この側波帯周波数シフトは、Ωｓ＝ω１−ω２＝ω３−ω１（ここで、ω２＜ω３）により得られる。この過程に関する位相整合要件は、ｋ２−ｋ３−２ｋ１＝０（ここで、ｋは波数）である。この２つの側波帯によっても、不要なノイズが信号波長内に導入されることがある。
【００１２】
したがって、ＢＳＲに付随する問題を生じさせることなく、ラマン増幅器の利得帯域幅をその伝送媒体の最大利得ラマン・ストークス・シフトを超えて拡張させるための方法および装置をあることが望ましい。
【００１３】
（発明の概要）
本発明によれば、信号波長間に狭いポンプ波長を挟み込むことによりラマン増幅器の増幅帯域幅が拡張され、これにより信号波長間の相互作用および挟み込まれたポンプ波長の後方レイリー散乱（ＢＲＳ）を回避できる。ポンプ信号のライン幅は、信号波長の波長間隔（たとえば、２５ＧＨｚ程度の小さな間隔）と比べて十分に狭くし（たとえば１ＧＨｚ未満とし）、挟み込まれたポンプ波長のＢＲＳが信号波長から容易に区別でき、かつ効率よくフィルタ除去できるようにしている。
【００１４】
本発明の一態様は、挟み込んだポンプと信号波長を利用したラマン増幅の方法である。好ましい実施の一形態では、その方法は、その１つまたは複数が信号波長の間に挟み込まれているような複数のポンプ波長を、逆伝搬する信号波長を伝送しているラマン活性伝送媒体に作用させるステップを含んでいる。この複数のポンプ波長は、その伝送媒体のピーク・ラマン・ストークス・シフトを超える帯域幅に及んでいることが好ましい。好ましい実施の一形態では、本方法はさらに、挟み込まれたポンプ波長から発生する後方レイリー散乱（ＢＲＳ）を減少させるステップを含んでいる。
【００１５】
本発明の別の態様は、信号波長とポンプ波長を挟み込みとすることにより伝送媒体で伝搬されている信号波長を増幅するためのラマン増幅システムである。好ましい実施の一形態では、そのシステムは、（ａ）その少なくとも１つの波長が２つの信号波長間にあるような複数のポンプ波長を発生させるためのポンプと、（ｂ）ポンプ波長および信号波長が逆伝搬するようにポンプ波長を伝送媒体に結合させるためのカプラと、を備えている。このポンプは、ピーク・ラマン・ストークス・シフトの帯域幅を超える帯域幅にわたるポンプ波長を発生させるように適合されていることが好ましい。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、上述のような増幅システムを利用している長距離ケーブル・システムである。好ましい実施の一形態では、そのケーブル・システムは、（ａ）伝送経路と、（ｂ）伝送経路と結合されると共に、信号波長を送信するように適合された信号送信器と、（ｃ）伝送経路と結合されると共に、信号波長を受信するように適合された信号受信器と、（ｄ）その伝送経路に沿って信号送信器と信号受信器の間に配置させた上述のような少なくとも１つの増幅器システムと、を備えている。
【００１７】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図３は、本発明の方法および装置を使用するラマン増幅器のポンプ波長と信号波長の関係を表している概略図である。図３を参照すると、ポンプ波長ωｐ１からωｐ１＋ｎまでの１つの帯域が表してある。ポンプ波長ωｐ１からωｐ１＋ｎまでの帯域幅ＢＷＰは、伝送媒体の最大利得ラマン・シフトを超えている。ポンプ波長の帯域幅はピーク・ストークス・シフトの約１０％を超えることが好ましく、ピーク・ストークス・シフトの約２０％を超えることがさらに好ましい。図３の例では、ポンプ波長ωｐ１からωｐ１＋ｎまでの帯域幅ＢＷＰは１２０ｎｍであり、シリカの最大ラマン利得シフトの１つを概ね２０ｎｍだけ超えている。
【００１８】
図３から分かるように、信号波長ωｓ１、ωｓ１＋１、ωｓ１＋２、ωｓ１＋３、ωｓ１＋４およびωｓ１＋５と重なっているポンプ波長ωｐ１＋１０、ωｐ１＋１１、ωｐ１＋ｎは、信号波長の間に位置している。ポンプ波長のライン幅は信号波長の波長間隔と比べて十分に狭くし、ポンプ波長から発生する後方レイリー散乱（ＢＲＳ）をこれにより特定して効率よくフィルタ除去できるようにしている。信号波長間の最小波長間隔のことを本明細書では「阻止帯域幅（ｓｔｏｐ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）」または「フィルタの１００％拒絶帯域」と呼び、その信号波長の反復速度、変調形式、信号強度、および伝送距離と関連する。たとえば、１０Ｇｂ／ｓの反復速度の場合には、信号波長間の間隔は０．２ｎｍ（１５５０ｎｍにおいて２５ＧＨｚ）以上とすることがある。従来の伝送システムでは、典型的にはもっと広いチャネル間隔が使用される。ポンプ信号は、チャネル間隔の約１／５０と比べてより広くないことが好ましく、チャネル間隔の約１／１００と比べてより広くないことがさらに好ましい。さらに、そのポンプ波長が隣接する信号間の中間に来るようにして信号波長間に配置させる。ＤＦＢレーザをある具体的な波長に合わせて調整する際の精度は、０．０１ｎｍ（約１．３ＧＨｚ）より高精度とすることができる。
【００１９】
図３Ａは、本発明の方法および装置を使用するラマン増幅器のポンプ波長と信号波長の関係を、簡略化して図示したものである。図３Ａから分かるように、阻止帯域幅は信号帯域幅の有効伝送帯域幅の間にある領域であって、この阻止帯域幅内において、十分に狭くしたポンプのライン幅を作用させている。これにより、本明細書に記載するようにして、ポンプ波長から発生するすべてのＢＲＳを有効にフィルタ処理することができる。
【００２０】
図４は、本発明によるラマン増幅器システムの例示的な一実施形態を表している。図４に示すように、ポンプ・ソース４４はポンプ波長をファイバ・スパン４０に投入する。好ましい実施の一形態では、ポンプ・ソース４４は、０．１ｎｍより良好な波長安定度を提供することができる分散型フィードバック（ＤＦＢ）レーザを備えている。波長安定度は、部分的にフィルタ特性（すなわち、１００％拒絶帯域の幅）に応じて決まる。本発明により狭いポンプ波長が作用するのは、まさにこの領域内である。理想的な階段状の（すなわち、形が矩形の）フィルタでは、このためには、ポンプのライン幅をフィルタの阻止帯域幅の１／１０未満としながらフィルタの阻止帯域幅の１／４より良好な安定度とすることが必要となる。この帯域幅はできる限り狭くし、有効チャネル伝送帯域幅が小さくならないようにすべきである。同時に、この帯域幅は所与のポンプ波長を最大効率でフィルタ処理できるように十分に幅広とすべきである。ポンプの帯域幅と波長安定度が１ＧＨｚに等しいと仮定すると、フィルタ阻止帯域幅の評価値は４ＧＨｚとなる。実際には、特に０．５ｎｍ未満のチャネル間隔では、さらに小さい帯域幅を利用することが望ましい。非変調信号を増幅する場合では、ＣＷ信号のライン幅は１０ＧＨｚ位置の変調されたＲＺ形式信号の帯域幅と比べた狭さの度合いが３桁を超えるため、この要件はより広くなる。
【００２１】
ＤＦＢレーザは１００ＭＨｚ未満のライン幅を有する波長を放出し、かつ１５５０ｎｍの波長領域において最大２０〜３０ｍＷの平均パワーを送り出すことができる。こうしたパワー・レベルは、密に充填した多数のポンプ波長を利用するポンプ方式を用いる際（たとえば、ポンプ波長間隔が４ｎｍ未満である場合）の信号波長増幅にとって十分なものである。ポンプ間の波長間隔が大きくなると、１つのポンプ波長当たりのパワーも増やす必要がある。ポンプ・パワーも信号パワーと信号の間隔に応じて決まることになる。必要とする信号パワーが大きく、かつ信号チャネル間の間隔が小さいほど、それだけ大きなポンプ・パワーが必要となる。
【００２２】
フィルタ４５は信号波長のみを伝送しポンプ波長を伝送させないように調整する。適当なフィルタには、たとえば、ファブリ−ペロー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）フィルタやマッハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）波長マルチプレクサが含まれる。理想的には、フィルタ４５の伝送特性は、フィルタにより信号波長において最大の透過率が得られポンプ波長において最小の透過率が得られるようにする。したがって、このフィルタは信号波長を通過させ、かつ、好ましくは２０ｎｍ以上の重複領域におけるポンプ信号のＢＲＳを含め信号波長の間に生じるすべての信号をフィルタ除去することになる。
【００２３】
アイソレータ４６は、単一指向性伝搬を提供すると共に、すべての多重経路レイリー散乱効果、並びにフィルタから逆伝搬する放射のすべての反射を除去している。
【００２４】
（実施例）
図５は、１２０ｎｍの帯域幅を有するラマン増幅器に関する数値シミュレーションの結果を表したものである。図のように、０．３ｄＢ未満の利得リップルは４ｎｍ間隔で配置させた３８個のポンプ波長（１０個のポンプ波長だけが信号波長と挟み込み状態となっている）により達成されており、増幅された信号が概ね−７ｄＢｍで比較的安定な振幅となるように図示してある。この数値シミュレーションは２ｎｍ幅だけ離間させた６１個のチャネル信号に対して実施し、１チャネル当たり−７ｄＢｍ（０．２ｍＷ）のパワーが提供されるようにしている。そのファイバ・スパンは、長さが５０ｋｍであり、かつ１５５０ｎｍにおける損失が０．２ｄＢ／ｋｍの標準電気通信用ファイバから構成されるように表している。１５５０ｎｍにおけるスパン全体の損失は１０ｄＢである。ポンプ波長は１３６０ｎｍ（図示せず）から始まり１５１２ｎｍで終わっている。信号は１４７５ｎｍから始まり１５９５ｎｍで終わっており、３つの電気通信帯域（Ｓ、ＣおよびＬ）に及んでいる。ポンプ・パワーは１つのポンプ当たり概ね１３０ｍＷで開始され、１４３０ｎｍを超えると１０ｍＷ未満まで低下する。このシミュレーションでのポンプ・パワー総量は１１８５ｍＷである。このことは、ポンプ波長のうちの大多数ではライン幅や精密な位置決めに関する制限がないことを意味している。こうした制限は、ポンプ帯域幅と信号帯域幅が交差する位置にあたる波長範囲（説明しているこのシミュレーションでは１０個のポンプ）に適用されるだけである。実際には、信号の帯域幅に一致するポンプ波長の数は減らすことができる。断面がより小さなファイバを利用すると、必要となるポンプ・パワーが減少することになる。
【００２５】
本発明の原理について本明細書に記載してきたが、当業者であれば、この記載が単なる例としてなされたものであり、本発明の範囲を限定するものとして記載されたものでないことを理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲に属する本発明のすべての修正を包含させるように意図したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術のラマン増幅器のブロック図である。
【図１Ａ】
従来技術による単一ポンプ波長を使用して増幅された信号波長の利得曲線を示す図である。
【図２】
従来技術による多重ポンプ式ラマン増幅器のポンプ波長と信号波長の関係を表した概略図である。
【図３】
本発明の方法および装置を使用したラマン増幅器のポンプ波長と信号波長の関係を表した概略図である。
【図３Ａ】
本発明の方法および装置を使用したラマン増幅器のポンプ波長と信号波長の関係を表した簡略概略図である。
【図４】
本発明によるラマン増幅器のブロック図である。
【図５】
本発明によるラマン増幅器の出力の利得リップルを表したグラフを示す図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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2004519091.tif 000031
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004519091.tif 000032
【国際調査報告】
2004519091.tif 000033
2004519091.tif 000034