(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路中を第１の波長多重光と第２の波長多重光とを互いに逆向きに伝送させて双方向に多重通信を行う波長多重光通信システムであって、
前記第１の波長多重光の波長帯域は、前記第２の波長多重光の波長帯域よりもラマン散乱特性に応じた長さ程度短波長側の波長帯域に設定され、
前記第１の波長多重光の波長帯域よりも短波長の励起光を、前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させ、
前記光伝送路の一端に設けられ、前記第１の波長多重光を前記光伝送路の一端から送信するとともに、前記光伝送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受信する第１の波長多重光送受信装置と、前記光伝送路の他端に設けられ、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記光伝送路の他端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信する第２の波長多重光送受信装置とを具備し、
前記第１の波長多重光の波長帯域と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に波長帯域が設定された第３の波長多重光を、前記第２の波長多重光と同じ向きに伝送させることを特徴とする波長多重光通信システム。
【請求項２】
前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯域との間隔は、前記光伝送路のラマン散乱特性に応じて設定されることを特徴とする請求項１記載の波長多重光通信システム。
【請求項３】
前記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光を含む波長帯域は１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の波長多重光通信システム。
【請求項４】
前記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光をそれぞれ増幅するとともに、前記励起光とほぼ同一波長の励起光を前記光伝送路を伝播する前記励起光と同一方向に前記光伝送路へ出力する波長多重光中継器を前記光伝送路中に設けたことを特徴とする請求項１記載の波長多重光通信システム。
【請求項５】
前記光伝送路は、第１の光伝送路及び第２の光伝送路からなり、前記第１の波長多重光送受信装置は、前記第１の波長多重光を前記第１の光伝送路の一端から送信するとともに、前記第１の光伝送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受信し、且つ前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記第２の光伝送路の一端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信し、前記第２の波長多重光送受信装置は、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記第１の光伝送路の他端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記第１の光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信し、且つ前記第１の波長多重光を前記第２の光伝送路の他端から送信するとともに、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受信することを特徴とする請求項１又は請求項４記載の波長多重光通信システム。
【請求項６】
前記第３の波長多重光の波長帯域の短波長側に、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯域との間隔と同程度の間隔をもって設定された励起光を前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させることを特徴とする請求項１記載の波長多重光通信システム。
【請求項７】
前記第２の波長多重光送受信装置は、更に前記第１の波長多重光の波長帯域と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に波長帯域が設定された第３の波長多重光を前記光伝送路の他端から送信し、前記第１の波長多重光送受信装置は、更に前記光伝送路を介して伝送されてくる前記第３の波長多重光を受信することを特徴とする請求項１又は請求項４記載の波長多重光通信システム。
【請求項８】
前記第１の波長多重光は、波長１４８０ｎｍから１５２０ｎｍの波長帯域に含まれ、前記第２の波長多重光は、波長１５８０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に含まれることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の波長多重光通信システム。
【請求項９】
前記第３の波長多重光は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯域に含まれることを特徴とする請求項６または請求項７の何れか一項に記載の波長多重光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は波長多重光通信システムに係り、特に１本の光伝送路で１００ｎｍ以上の波長帯域を用いて双方向の大容量通信を行う波長多重光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送路の代表である光ファイバを用いた通信では、光ファイバの広帯域性を利用して複数チャネルに異なる波長を割り当ててそれらを多重化する波長多重により通信量の大容量化が図られる。かかる波長多重光を長距離伝送するためには、光ファイバ中を伝播する波長多重光を増幅する必要があるが、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）に代表される光増幅中継器は、この波長多重光を一括して増幅することができるため、簡易で廉価に伝送距離を伸ばすことができる。
【０００３】
この理由から、波長多重技術を用いた大容量長距離光ファイバ通信システムの研究開発が盛んに行われている。近年では、例えば、ＥＤＦＡによって増幅可能な２つの波長帯域である１．５５μｍ帯と１．５８μｍ帯とを併用することにより一方向の信号伝送において６４ｎｍの光帯域を使用して、１６０波長の２０Ｇｂ／ｓ信号を多重した信号を、光増幅中継によって１５００ｋｍに亘って伝送したことが報告されている（T. Ito et al., “3.2Tb/s-1,500km WDM transmission experiment using 64nm hybrid repeater amplifiers.” Optical Fiber Communication Conference, Postdeadline Papers, PD24）。
【０００４】
通信量の更なる大容量化を目指すためには、波長帯域の拡大が不可欠である。しかしながら、光ファイバ増幅器として現在実用化されているＥＤＦＡでは、増幅帯域が１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯域、又は１５７０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に限られる。一方、シリカ系の光ファイバが比較的低損失となる波長域は１４５０ｎｍ付近まである。このため、波長多重光を長距離伝送するためには、１４５０ｎｍから１５３０ｎｍまでの波長帯域をカバーする光増幅技術が重要となっている。
【０００５】
近年、コアにツリウム元素を添加した光ファイバを用いて１４５０ｎｍから１５３０ｎｍまでの間にある波長帯域をカバーする増幅器が案出されている（例えば、特開平４−６６３９０号公報）。かかる技術は、コアに希土類元素であるツリウムを添加した光ファイバを利得媒質とし、これに波長１．０６μｍの励起光と信号光とを合波して入射し、波長１４７０ｎｍ付近の信号光を増幅するものである。更に、このツリウム添加光ファイバ増幅器とＥＤＦＡとを併用して一方向の信号伝送において、１４６４ｎｍ〜１４７８ｎｍ、１５３５ｎｍ〜１５５８ｎｍ、及び１５７４ｎｍ〜１５９９ｎｍの３つの波長帯域を用いた大容量伝送も実現されている（J.Kani et al., “Trinal-wavelength-band WDM transmission over dispersion-shifted fiber.” Electronics Letters, Vol.35, No.4, pp.321-322, 1999.）。
【０００６】
上記の技術を用いて双方向の信号伝送を行うためには２本の光ファイバを用いて各々の光ファイバにおいて、上述した２つ又は３つの波長帯域を用いることになる。このような技術によって、波長帯域１００ｎｍ以上を用いた大容量の通信システムが可能となっている。更に、ツリウム添加光ファイバ増幅器の励起方法を変更することによって、光ファイバがより低損失となる１４８０ｎｍから１５１０ｎｍの波長帯域を増幅可能とする技術が案出されている（T. kasamatsu, et al., “1.50-μm-band gain-shifted thulium-doped fibre amplifier with 1.05- and 1.56-μm dual-wavelength pumping”, Optics Lettes, Vol 24, No.23, pp.1684-1686, 1999.）。かかる技術によって、伝送距離が延長される等高性能な広帯域伝送システムの構築が期待できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１００ｎｍ以上の波長帯域（以下、この信号伝送のために用いられる波長帯域を伝送波長帯域という）を用いた波長多重伝送（以下、ＷＤＭ伝送という）では、光ファイバ中のラマン散乱が問題となる。ラマン散乱は、ある波長の光が光ファイバ中の光学フォノンによって異なる波長の光として散乱される現象である。このラマン散乱によって、短波長の光は長波長の光へそのエネルギーの一部を与える。短波長の光から長波長の光へのエネルギー遷移量は、相手光の強度に比例するため、長波長の光の強度が高いほど短波長の光はより多くのエネルギーを長波長の光へ与える。また、シリカ系の光ファイバの場合、波長１．５μｍ付近においては約１００ｎｍ離れた波長へ最も強くエネルギー遷移が生じることが知られている。
【０００８】
近年のＷＤＭ伝送のように、１００ｎｍ以上の伝送波長帯域を用いるＷＤＭ伝送においては、ラマン散乱によって伝送波長帯域内の短波長側の光は伝送波長帯域の長波長側の光にエネルギーを奪われるため過剰な減衰を受け、伝送波長帯域の長波長側の光は増幅される。以下、この現象をバンド間ラマン散乱という。バンド間ラマン散乱が強く引き起こされると、伝送波長帯域の短波長側の光の強度が受信端又は中継器の入力において著しく低下するため、受信端における符号誤りの増加や中継器の出力における信号対雑音比の劣化等の問題が生ずる。
【０００９】
このような、光ファイバ内での過剰な損失による強度低下に対しては、分布ラマン増幅を適用して損失を補償することが有効であることが知られている。分布ラマン増幅は、ラマン散乱効果を利用して一方向に伝播する光を増幅するものである。具体的には光ファイバの入力端から光を入力するとともに、光ファイバの出力端から増幅する光の波長よりおよそ１００ｎｍ短い波長の励起光を入力して、励起光と増幅する光とを互いに逆方向に伝播させることにより光ファイバの入力端から入力した光の増幅を行うものである。前述したＷＤＭ伝送の場合、伝送波長帯域の短波長側の波長域からおよそ１００ｎｍ短い波長の光を発する励起光源を光ファイバの出力端に配置すれば、伝送波長帯域の短波長域の光が受けた損失を補償することができ、ファイバの出力端での光強度の低下を防ぐことができる。
【００１０】
しかしながら、バンド間ラマン散乱による短波長光の減衰に伴う劣化は、分布ラマン増幅だけでは十分に補うことができない。前述したように、ラマン散乱は相手光の強度に比例するため、伝送波長域の短波長側の光の減衰は長波長側の光の強度が高い光ファイバの入力端で強く起こる。一方、分布ラマン増幅は、励起光の強度が十分に高い光ファイバの出力端付近で強く起こる。ここで、光ファイバの入力端から入力された伝送波長帯域の短波長側の光は、バンド間ラマン散乱に起因する光ファイバの入射端付近での減衰及び光ファイバ内を伝播する際に生ずる損失による減衰により既に大きな減衰を受けているため、光ファイバの出力端における光強度が極めて低いものとなる。前述したように、分布ラマン増幅は、光ファイバの出力端付近で強く起こるが、光強度が極めて低い光を分布ラマン増幅で増幅すると、増幅過程で発生する雑音光によって信号対雑音比が大きく劣化し、この結果が伝送特性の劣化が生じる。このように、従来は信号対雑音比の劣化による伝送品質の低下が生ずるという問題があった。
【００１１】
更に、バンド間ラマン散乱によって伝送波長帯域内の長波長側の光は増幅されるが、この増幅は短波長側の光の強度が高い光ファイバの入力端付近で生じる。この結果、光ファイバ内における伝送波長帯域内の長波長側の光の平均強度がファイバ全体に亘って高くなる。長波長側の光の光強度が増加すると、光ファイバ中の非線形光学効果（例えば、自己位相変調等の３次の非線形成分に起因する非線形光学効果）も増大するため、伝送後の波形の歪みが増加するという問題もあった。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、雑音や非線形の影響を低減し、広い波長帯域に亘って長距離伝送を可能とする波長多重光通信システム並びに当該波長多重光通信システムで用いられる波長多重光送受信装置及び波長多重光中継器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の波長多重光通信システムは、光伝送路中を第１の波長多重光と第２の波長多重光とを互いに逆向きに伝送させて双方向に多重通信を行う波長多重光通信システムであって、前記第１の波長多重光の波長帯域は、前記第２の波長多重光の波長帯域よりもラマン散乱特性に応じた長さ程度短波長側の波長帯域に設定され、前記第１の波長多重光の波長帯域よりも短波長の励起光を、前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させ、前記光伝送路の一端に設けられ、前記第１の波長多重光を前記光伝送路の一端から送信するとともに、前記光伝送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受信する第１の波長多重光送受信装置と、前記光伝送路の他端に設けられ、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記光伝送路の他端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信する第２の波長多重光送受信装置とを具備し、前記第１の波長多重光の波長帯域と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に波長帯域が設定された第３の波長多重光を、前記第２の波長多重光と同じ向きに伝送させることを特徴としている。また本発明は、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯域との間隔は、前記光伝送路のラマン散乱特性に応じて設定されることを特徴としている。また本発明は、前記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光を含む波長帯域は１００ｎｍ以上であることを特徴としている。また本発明は、前記第１の波長多重光及び前記第２の波長多重光をそれぞれ増幅するとともに、前記励起光とほぼ同一波長の励起光を前記光伝送路を伝播する前記励起光と同一方向に前記光伝送路へ出力する波長多重光中継器を前記光伝送路中に設けたことを特徴としている。また本発明は、前記光伝送路は、第１の光伝送路及び第２の光伝送路からなり、前記第１の波長多重光送受信装置は、前記第１の波長多重光を前記第１の光伝送路の一端から送信するとともに、前記第１の光伝送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受信し、且つ前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記第２の光伝送路の一端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信し、前記第２の波長多重光送受信装置は、前記第２の波長多重光及び前記励起光を前記第１の光伝送路の他端からそれぞれ送信及び入力するとともに、前記第１の光伝送路を介して伝送されてくる前記第１の波長多重光を受信し、且つ前記第１の波長多重光を前記第２の光伝送路の他端から送信するとともに、前記第２の光伝送路を介して伝送されてくる前記第２の波長多重光を受信することを特徴としている。また本発明は、前記第３の波長多重光の波長帯域の短波長側に、前記励起光の波長と前記第１の波長多重光の波長帯域との間隔と同程度の間隔をもって設定された励起光を前記第２の波長多重光と同じ向きに伝播させることを特徴としている。また本発明は、前記第２の波長多重光送受信装置は、更に前記第１の波長多重光の波長帯域と前記第２の波長多重光の波長帯域との間に波長帯域が設定された第３の波長多重光を前記光伝送路の他端から送信し、前記第１の波長多重光送受信装置は、更に前記光伝送路を介して伝送されてくる前記第３の波長多重光を受信することを特徴とする。また本発明は、前記第１の波長多重光は、波長１４８０ｎｍから１５２０ｎｍの波長帯域に含まれ、前記第２の波長多重光は、波長１５８０ｎｍから１６２０ｎｍの波長帯域に含まれることを特徴とする。また本発明は、前記第３の波長多重光は、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍの波長帯域に含まれることを特徴とする。
【００１４】
次に、以上の構成を有する本発明の波長多重光送受信装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通信システムの原理について説明する。図１は、本発明において光伝送路１に対する波長多重光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。図１において、１は光伝送路としての光ファイバであり、長さが８０ｋｍであるとする。第１の波長多重光としての第１の光Ｌ１は光ファイバ１の一端１ａから光ファイバ１内に入力して他端１ｂから出力され、第２の波長多重光としての第２の光Ｌ２及び励起光ＥＬは光ファイバ１の他端１ｂから光ファイバ１内に入力して光ファイバ１の一端１ａから出力される場合を考える。ここで、図２は、第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、及び励起光の波長を示す図である。いま、光ファイバ１がシリカ系の材料で構成されており、第１の光Ｌ１の波長は第２の光Ｌ２によるバンド間ラマン散乱の影響を最も受けやすくなるよう第２の光Ｌ２の波長より１００ｎｍ短い値に設定され、更に励起光ＥＬの波長は、第１の光Ｌ１の波長より１００ｎｍ短い値に設定されているとする。尚、励起光の波長と第１の波長多重光の波長帯域との間隔は、光ファイバ１のラマン散乱特性に応じて設定される。
光ファイバ１内を第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が伝播すると、第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２は、バンド間ラマン散乱、分布ラマン増幅、及び光ファイバ１の減衰を受ける。図３は、光ファイバ１内を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図である。尚、図３に示したグラフの縦軸は、光ファイバ１の一端１ａにおける第１の光Ｌ１の光強度を「１」とし、更に光ファイバ１の他端１ｂにおける第２の光Ｌ２の光強度を「１」としたときの相対的な光強度である。図３において、符号ｉ１を付した曲線が光ファイバ１内における第１の光Ｌ１の光強度の変化を示し、符号ｉ２を付した曲線が光ファイバ１内における第２の光Ｌ２の光強度の変化を示している。尚、図３中破線で示した直線ＤＬ１，ＤＬ２は、第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が、バンド間ラマン散乱及び分布ラマン増幅の影響を受けずに光ファイバ１の減衰をのみを受けたときの光強度変化をそれぞれ示している。
図３に示したように、第２の光Ｌ２の光強度ｉ２は、光ファイバ１の一端１ａ付近において、バンド間ラマン散乱による増幅を受ける。これは、増幅を励起する第１の光Ｌ１の強度が光ファイバ１の一端１ａ付近で大きいためである。第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを互いに逆方向に伝播させているため、第２の光Ｌ２はその光強度が十分小さくなったところ（光ファイバ１の一端１ａ付近）で増幅されるため、第２の光Ｌ２が増幅されたとしても光ファイバ１内の平均光強度はほとんど増加しない。このため、バンド間ラマン増幅に伴う非線形効果の増大は極めて小さい。
一方、第１の光Ｌ１の光強度ｉ１は、バンド間ラマン散乱によって、第２の光Ｌ２の強度が高い光ファイバ１の他端１ｂ付近において大きな損失を受ける。しかしながら、この損失が発生する光ファイバ１の他端１ｂでは、同時に励起光ＥＬによる分布ラマン増幅も受けるため、バンド間ラマン散乱による損失が補償され、光ファイバ１内での光強度が低下しないまま光ファイバ１の他端１ｂに到達する。この結果、分布ラマン増幅時に発生する雑音に対して信号パワーを高く保てるため、信号対雑音比の劣化の影響が小さくなる。
以上、本発明の原理について説明したが、次に本発明と従来の技術とを比較する。図１に示した通り、本発明は、１本の光ファイバ１の中を第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ１とを互いに逆方向に伝播させることにより双方向の通信を行うものであるが、従来は、図４に示したように、第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を同一方向に伝播させ、これらの伝播方向と反対方向に励起光ＥＬを伝播させている。図４は、従来技術において光伝送路１に対する波長多重光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。尚、図４に示した第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、及び励起光ＥＬ各々の波長は図１に示した第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、及び励起光ＥＬ各々の波長と同一であるとする。図４に示した従来例では、１本の光ファイバ１を用いて第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２を同一方向に伝播させているが、図示せぬもう１本の光ファイバを用いて双方向の通信を行う。
図５は、従来技術において光ファイバ１内を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図である。図５において、符号ｉ１１を付した曲線が光ファイバ１内における第１の光Ｌ１の光強度の変化を示し、符号ｉ１２を付した曲線が光ファイバ１内における第２の光Ｌ２の光強度の変化を示している。尚、符号ＤＬ３は第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が、バンド間ラマン散乱及び分布ラマン増幅の影響を受けずに光ファイバ１の減衰をのみを受けたときの光強度変化を示している。図５と図３とを比較すると、図５に示した従来技術では第２の光Ｌ２の光強度ｉ１２は光ファイバ１全体に亘って高くなっており、第１の光Ｌ１の光ファイバ１の他端１ｂ付近における最小の光強度はより低くなっている。この結果、図５に示した従来技術では、第１の光Ｌ１に対して分布ラマン増幅の雑音の影響が強く、また第２の光Ｌ２に対して非線形効果の影響を強く受ける。以上の比較から明らかなように、本発明を適用することによって、光ファイバ内での非線形光学効果やラマン増幅雑音による劣化を抑えることが可能となる。
以上説明した本発明は、波長多重された光の双方向伝送技術と分布ラマン増幅技術とを組み合わせることによりなされた発明である。光の双方向伝送に関しては、光ファイバを空間的に有効利用するための技術として古くから示されており、特に周波数が異なる波長を２つの伝送方向に割り当てる類の発明は、例えば特願平１０−２７８３１４号公報に開示された技術のように種々案出されている。本発明は、かかる技術と分布ラマン増幅とを単に組み合わせるだけでなく、有効に適応することで、伝送における問題点の解決を図っている。バンド間ラマン散乱による短波長光の出力端における減衰量は、同一方向伝送と双方向伝送で同じとなる。このため、光減衰に伴う伝送信号品質の劣化は２つの伝送方式で変わらない。これに対し分布ラマン増幅を適応した場合に、双方向伝送ではファイバ内での光レベルの低下が防げ、信号対雑音比の劣化が防げることになる。このように、双方向伝送技術の適用だけでは、前述の問題は解決できない。
また、複数波長帯を用いた双方向伝送によって非線形効果が低減できることは、次の文献で示されている。J.Kani et al., “Bi-directional transmission to suppress inter-wavelength-band nonlinear interactions in ultra-wide band WDM transmission systems.” Third Optoelectronics and Communication Conference Technical Digest, 16A1-5, pp.412- 413, 1998.
この文献では、分散シフト光ファイバ上を１５３３〜１５４５ｎｍのＷＤＭ信号と１５８０〜１５９５ｎｍのＷＤＭ信号を伝送させる場合に、２つのＷＤＭ信号を双方向に伝送させることによって、光ファイバ中の非線形効果である非縮退四光波混合が抑えられることが示されている。この文献の効果は、伝送路が分散シフトファイバであることから主に非縮退四光波混合によるものであるが、現在ＷＤＭ伝送に広く用いられるのは局所的な分散がゼロとならない分散マネジメント伝送路であり、非縮退四光波混合は十分に抑えられる。従って、分布ラマン増幅が用いられなければラマン散乱による劣化を防ぐことが難しいことが考えられ、このことからこの公知技術と本発明とは異なるものであるといえる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による波長多重光送受信装置、波長多重光中継器、及び波長多重光通信システムについて詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図６は、本発明の第１実施形態による波長多重光送受信装置及び波長多重光通信システムの構成を示す図である。図６に示した本発明の第１実施形態による波長多重光通信システムは、光伝送路としての光ファイバＯＦ１の一端に波長多重光送受信装置１０を接続するとともに光ファイバＯＦ１の他端に本発明の第１実施形態による波長多重光送受信装置２０を接続して構成される。波長多重光送受信装置１０は、ＷＤＭ光送信器群１１、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating：アレー導波路型回折格子）波長多重器１２、波長帯合分波光カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤＭ光受信器群１５を備える。
【００１６】
ＷＤＭ光送信器群１１は、１０Ｇｂ／ｓの送信速度を有する１６台の波長多重光送信器（以下、ＷＤＭ光送信器という）を備える。各波長多重光送信器から出力される光信号の波長は、１４８７．８ｎｍ（２０１．５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．０ＴＨｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長となるように設定される。ＡＷＧ波長多重器１２は、ＷＤＭ光送信器群１１が備える１６台の波長多重光送信器から出力される光信号を多重して第１の波長多重光を出力する。ＡＷＧ波長多重器１２の出力端は波長帯合分波光カプラ１３のポート１３ａに接続されている。波長帯合分波光カプラ１３は、ポート１３ａから入力される１４８５ｎｍから１５０５ｎｍの光をポート１３ｂから選択的に出力し、ポート１３ｂから入力される１５８５ｎｍから１６０５ｎｍの光をポート１３ｃから選択的に出力する。
【００１７】
よって、波長帯合分波光カプラ１３はポート１３ａから入力される第１の波長多重光をポート１３ｂから出力し、また、波長帯合分波光カプラ１３は、ポート１３ｂから入力した後述する第２の波長多重光をポート１３ｃから選択的に出力する。ポート１３ｃには、ＡＷＧ光分波器１４の入力端が接続されており、ポート１３ｃから出力される第２の波長多重光を波長毎に分離して出力する。ＡＷＧ光分波器１４の出力端には１６台のＷＤＭ光受信器を備えるＷＤＭ光受信器群１５が接続され、ＡＷＧ光分波器１４の出力端から出力される各々の波長毎の光信号を受信する。
【００１８】
光ファイバＯＦ１は、シリカ系の材料で構成される光ファイバである。光ファイバＯＦ１の他端に接続された波長多重光送受信装置２０は、ＷＤＭ光送信器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯合分波光カプラ２３、半導体レーザ２４、合波器２５、ＡＷＧ光分波器２６、及びＷＤＭ光受信器群２７を備える。ＷＤＭ光送信器群２１は、１０Ｇｂ／ｓの送信速度を有する１６台の波長多重光送信器を備える。各波長多重光送信器から出力される光信号の波長は、１５８６．２ｎｍ（１８９．０ＴＨｚ）から１５９８．９ｎｍ（１８７．５ＴＨｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長となるように設定される。ＡＷＧ波長多重器２２は、ＷＤＭ光送信器群２１が備える１６台の波長多重光送信器から出力される光信号を多重して第２の波長多重光を出力する。このように、第２の波長多重光の波長帯域は、第１の波長多重光の波長帯域よりも長波長側に設定される。
【００１９】
ＡＷＧ波長多重器２２の出力端は波長帯合分波光カプラ２３のポート２３ａに接続されている。波長帯合分波光カプラ２３は、ポート２３ａから入力される１４８５ｎｍから１５０５ｎｍの光をポート２３ｂから選択的に出力し、第２のポート２３ｂから入力される１５８５ｎｍから１６０５ｎｍの光をポート２３ｃから選択的に出力する。よって、波長帯合分波光カプラ２３はポート２３ａから入力される第１の波長多重光をポート２３ｂから出力する。また、波長帯合分波光カプラ２３は、ポート２３ｂから入力した第１の波長多重光をポート２３ｃから選択的に出力する。
【００２０】
半導体レーザ２４は、波長１４００ｎｍ付近のレーザ光を励起光として出力する高出力ファブリペロー型の半導体レーザである。尚、第１の波長多重光、第２の波長多重光、及び半導体レーザ１４から出力される励起光の光強度比は、例えば１：１：２に設定される。また、半導体レーザ１４から出力される励起光の波長幅は数ｎｍ〜十数ｎｍ程度とある程度広い方が好ましいが、波長幅が狭くても（例えば、数十から数百ｐｍ程度）非線形光学効果やラマン増幅雑音による第１の波長多重光及び第２の波長多重光の劣化を抑えることは可能である。
【００２１】
波長帯合分波光カプラ２３のポート２３ｂには合波器２５が接続されている。合波器２５は、ポート２３ｂから出力される第２の波長多重光と半導体レーザ２４から出力される励起光とを合波して出力する。合波器２５の出力端は光ファイバＯＦ１の他端に接続され、合波した第２の波長多重光と励起光とを光ファイバＯＦ１の他端から入力する。更に、波長帯合分波光カプラ２３のポート２３ｃにはＡＷＧ光分波器２６の入力端が接続されており、ポート２３ｃから出力される第１の波長多重光を波長毎に分離して出力する。ＡＷＧ光分波器２６の出力端には１６台のＷＤＭ光受信器を備えるＷＤＭ光受信器群２７が接続され、ＡＷＧ光分波器２６の出力端から出力される各々の波長毎の光信号を受信する。
【００２２】
次に、上記構成の本発明の第１実施形態による波長多重光送受信装置及び波長多重光通信システムの動作について説明する。１４８７．８ｎｍ（２０１．５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．０ＴＨｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長に設定された光信号がＷＤＭ光送信器群１１から出力されると、ＡＷＧ波長多重器１２において波長多重され、第１の波長多重光として出力される。この第１の波長多重光は、波長帯合分波光カプラ１３のポート１３ａから入力してポート１３ｂから出力し、光ファイバＯＦ１を介して伝送される。
【００２３】
第１の波長多重信号が光ファイバＯＦ１中を伝送されると、光ファイバＯＦ１の減衰を受けるとともに、バンド間ラマン散乱によりエネルギーの一部を第２の波長多重光に与えるため光強度が低下する。しかしながら、光ファイバＯＦ１の他端ｅ２の付近では、励起光の光強度が高いため、分布ラマン増幅によって第１の波長多重光が増幅される。よって、第１の波長信号光の光強度が極端に低下することはなく光ファイバＯＦ１の他端ｅ２まで伝送される。
【００２４】
波長多重光送受信装置２０に第１の波長多重光が入力すると、合波器２５並びに波長帯合分波光カプラ２３のポート２３ｂ及びポート２３ｃを介してＡＷＧ光分波器２６に入力する。ＡＷＧ光分波器２６に入力した第１の波長多重光は、第１の波長多重光を波長毎に分離して出力し、ＡＷＧ光分波器２６から出力された各波長毎の光信号はＷＤＭ光受信器群２７によって受信される。以上の動作によって波長多重光送受信装置１０から波長多重光送受信装置２０へ第１の波長多重信号が送信される。
【００２５】
また、１５８６．２ｎｍ（１８９．０ＴＨｚ）から１５９８．９ｎｍ（１８７．５ＴＨｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長に設定された光信号がＷＤＭ光送信器群２１から出力されるとＡＷＧ波長多重器２２において波長多重され、第２の波長多重光として出力される。この第２の波長多重光は、波長帯合分波光カプラ１３のポート１３ａから入力してポート１３ｂから出力し、合波器２５によって励起光と合波された後、光ファイバＯＦ１へ送出される。
【００２６】
前述したように、第１の波長多重光は、その光強度が小さくなる光ファイバＯＦ１の他端ｅ２付近で分布ラマン増幅により増幅されるため、光ファイバＯＦ１の他端ｅ２の付近におけるバンド間ラマン増幅の影響は少ない。バンド間ラマン増幅の影響が大となるのは第１の波長多重光の光強度が高い光ファイバＯＦ１の一端ｅ１付近であるので、かかる部位で第２の波長多重光が増幅されたとしても光ファイバＯＦ１内の平均光強度はほとんど増加せず、その結果バンド間ラマン増幅に伴う非線形効果の増大は極めて小さい。
【００２７】
波長多重光送受信装置１０に第２の波長多重光が入力すると、波長帯合分波光カプラ１３のポート１３ｂ及びポート１３ｃを介してＡＷＧ光分波器１４に入力する。ＡＷＧ光分波器１４に入力した第２の波長多重光は、第２の波長多重光を波長毎に分離して出力し、ＡＷＧ光分波器１４から出力された各波長毎の光信号はＷＤＭ光受信器群１５によって受信される。以上の動作によって波長多重光送受信装置２０から波長多重光送受信装置１０へ第２の波長多重信号が送信される。
【００２８】
〔第２実施形態〕
図７は、本発明の第２実施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明の第１実施形態による波長多重光中継器の構成を示す図である。図７に示した本発明の第２実施形態による波長多重光通信システムが図６に示した本発明の第１実施形態による波長多重光通信システムと異なる点は光伝送路としての光ファイバ中に本発明の第１実施形態による波長多重光中継器３０を設けた点である。
【００２９】
波長多重光中継器３０は、光ファイバＯＦ１中を伝送される第１の波長多重光及び第２の波長多重光を増幅して長距離伝送を可能にするために設けられる。本実施形態においては、１本の光ファイバＯＦ１中を第１の波長多重光及び第２の波長多重光を互いに逆方向に伝送することにより双方向の通信を実現しているため、波長帯域が相違し且つ伝送方向が反対の第１の波長多重光及び第２の波長多重光をともに増幅する必要があり、更に励起光を考慮しなければならない。図７に示した波長多重光中継器３０は、合波器３１、半導体レーザ３２、波長帯合分波光カプラ３３、ツリウム添加光ファイバ増幅器３４、エルビウム添加光ファイバ増幅器３５、及び波長帯合分波光カプラ３６を備える。
【００３０】
合波器３１は増幅後の第２の波長多重光と半導体レーザ３２から出力される励起光とを合波するためのものである。半導体レーザ３２は、前述した半導体レーザ２４と同様に波長１４００ｎｍ付近のレーザ光を励起光として出力する高出力ファブリペロー型の半導体レーザである。波長帯合分波光カプラ３３は、合波器３１を介した第１の波長多重光をツリウム添加光ファイバ増幅器３４へ導くとともに、エルビウム添加光ファイバ増幅器３５から出力された第２の波長多重光を合波３１へ出力する。ツリウム添加光ファイバ増幅器３４は１４５０ｎｍから１５３０ｎｍまでの波長帯域の光を増幅する。
【００３１】
よって、第１の波長多重光がツリウム添加光ファイバ増幅器３４によって増幅される。エルビウム添加光ファイバ増幅器３５は、１．５５μｍ帯及び１．５８μｍ帯の光を増幅する。よって、第２の波長多重光がエルビウム添加光ファイバ増幅器３５によって増幅される。波長帯合分波光カプラ３６は、光ファイバＯＦ１を伝送してきた第２の波長多重光をエルビウム添加光ファイバ増幅器３５へ導くとともに、ツリウム添加光ファイバ増幅器３４から出力された第１の波長多重光を光ファイバＯＦ１へ出力する。
【００３２】
上記構成における波長多重光中継器３０は、波長多重光送受信装置１０から光ファイバＯＦ１を介して波長多重光送受信装置２０へ伝送される第１の波長多重光をツリウム添加光ファイバ増幅器３４で増幅するとともに、波長多重光送受信装置２０から光ファイバＯＦ１を介して波長多重光送受信装置１０へ伝送される第２の波長多重光をエルビウム添加光ファイバ増幅器３５で増幅する。更に、波長多重光中継器３０は、波長多重光送受信装置２０が備える半導体レーザ２４から出力される励起光とほぼ同一波長の励起光を出力する半導体レーザ３２からの励起光を増幅された第２の波長多重光と合波して出力する。よって、第１の波長多重光及び第２の波長多重光が増幅されるとともに、光ファイバＯＦ１による励起光の減衰分が補われるので、バンド間ラマン増幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができる。
【００３３】
〔第３実施形態〕
図８は、本発明の第３実施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明の第２実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示す図である。図８に示した本発明の第３実施形態による波長多重光通信システムは２本の光ファイバＯＦ１１，ＯＦ１２を用いてチャネル数を増加させている。光ファイバＯＦ１１，ＯＦ１２の一端及び他端には本発明の第２実施形態による波長多重光送受信装置４０及び波長多重光送受信装置５０がそれぞれ接続されている。
【００３４】
本実施形態では、波長多重光送受信装置４０から光ファイバＯＦ１１を介して第１の波長多重光を波長多重光送受信装置５０へ伝送するとともに、波長多重光送受信装置５０から光ファイバＯＦ１１を介して第２の波長多重光を波長多重光送受信装置４０へ伝送する。また、波長多重光送受信装置４０から光ファイバＯＦ１２を介して第２の波長多重光を波長多重光送受信装置５０へ伝送するとともに、波長多重光送受信装置５０から光ファイバＯＦ１２を介して第１の波長多重光を波長多重光送受信装置４０へ伝送する。つまり、光ファイバＯＦ１１と光ファイバＯＦ１２とでは、第１の波長多重光の伝送方向が逆であり、第２の波長多重光についても伝送方向が逆である。
【００３５】
波長多重光送受信装置４０は、ＷＤＭ光送信器群４１ａ、ＡＷＧ波長多重器４２ａ、波長帯合分波光カプラ４３ａ、ＡＷＧ光分波器４４ａ、及びＷＤＭ光受信器群４５ａを備える。これらは、図６に示したＷＤＭ光送信器群１１、ＡＷＧ波長多重器１２、波長帯合分波光カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤＭ光受信器群１５とそれぞれ同様のものであり、第１の波長多重光を光ファイバＯＦ１１に送信するとともに、光ファイバＯＦ１１を介して伝送されてくる第２の波長多重信号を受信するための構成である。
【００３６】
また、波長多重光送受信装置４０は、ＷＤＭ光送信器群４１ｂ、ＡＷＧ波長多重器４２ｂ、波長帯合分波光カプラ４３ｂ、半導体レーザ４４ｂ、及びＷＤＭ光受信器群４５ｂを備える。これらは、図６に示したＷＤＭ光送信器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯合分波光カプラ２３、ＡＷＧ光分波器２６、及びＷＤＭ光受信器群２７とそれぞれ同様のものであり、第２の波長多重光を光ファイバＯＦ１２に送信するとともに、光ファイバＯＦ１２を介して伝送されてくる第１の波長多重信号を受信するための構成である。更に、合波器４６及び半導体レーザ４７は、図６に示した合波器２５及び半導体レーザ２４と同様のものであり、１４００ｎｍ付近の励起光を第２の波長多重光と合波して光ファイバＯＦ１２へ出力するためのものである。
【００３７】
波長多重光送受信装置５０は、ＷＤＭ光送信器群５１ａ、ＡＷＧ波長多重器５２ａ、波長帯合分波光カプラ５３ａ、ＡＷＧ光分波器５４ａ、及びＷＤＭ光受信器群５５ａを備える。これらは、図６に示したＷＤＭ光送信器群２１、ＡＷＧ波長多重器２２、波長帯合分波光カプラ２３、ＡＷＧ光分波器２６、及びＷＤＭ光受信器群２７とそれぞれ同様のものであり、第２の波長多重光を光ファイバＯＦ１１に送信するとともに、光ファイバＯＦ１１を介して伝送されてくる第１の波長多重信号を受信するための構成である。
【００３８】
更に、合波器５６及び半導体レーザ５７は、図６に示した合波器２５及び半導体レーザ２４と同様のものであり、１４００ｎｍ付近の励起光を第２の波長多重光と合波して光ファイバＯＦ１１へ出力するためのものである。また、波長多重光送受信装置５０は、ＷＤＭ光送信器群５１ｂ、ＡＷＧ波長多重器５２ｂ、波長帯合分波光カプラ５３ｂ、半導体レーザ５４ｂ、及びＷＤＭ光受信器群５５ｂを備える。これらは、図６に示したＷＤＭ光送信器群１１、ＡＷＧ波長多重器１２、波長帯合分波光カプラ１３、ＡＷＧ光分波器１４、及びＷＤＭ光受信器群１５とそれぞれ同様のものであり、第１の波長多重光を光ファイバＯＦ１２に送信するとともに、光ファイバＯＦ１２を介して伝送されてくる第２の波長多重信号を受信するための構成である。
【００３９】
上述したように、光ファイバＯＦ１１中を伝送する第２の波長多重光の伝送方向と光ファイバＯＦ１２中を伝送する第２の波長多重光の伝送方向とは逆である。よって、光ファイバＯＦ１１中に設けられる波長多重光中継器３０ａ及び光ファイバＯＦ１２中に設けられる波長多重光中継器３０ｂは、伝送する第２の波長多重光の向きと半導体レーザ３２から出力される励起光の向きとが一致するように設定される。以上の構成により、チャネル数を増加させつつバンド間ラマン増幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができる。
【００４０】
〔第４実施形態〕
図９は、本発明の第４実施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明の第３実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示す図である。上述した第１〜第３実施形態では、波長多重光送受信装置１０と波長多重光送受信装置２０との間又は波長多重光送受信装置４０と波長多重光送受信装置５０との間で、第１の波長多重光（１４８７．８ｎｍ（２０１．５ＴＨｚ）から１４９９．０ｎｍ（２００．０ＴＨｚ）：１．４９μｍ帯）と第２の光（１５８６．２ｎｍ（１８９．０ＴＨｚ）から１５９８．９ｎｍ（１８７．５ＴＨｚ）：１．５８μｍ帯）を用いて多重通信を行っていたが、図９に示した本発明の第４実施形態による波長多重光通信システムは、上記第１の波長多重光及び第２の波長多重光に加えて、波長帯域が第１の波長多重光の波長帯域と第２の光の波長帯域との間に設定された第３の光（１．５５μｍ帯）を用いて多重通信を行っている。尚、図９においては、図６に示した本発明の第１実施形態による波長多重光通信システムが備える部材と同一部材には同一の符号を付している。
【００４１】
波長多重光送受信装置６０は、分波カプラ６１、ＡＷＧ光分波器６２、及びＷＤＭ光受信器群６３を更に備える。分波カプラ６１は、波長帯合分波光カプラ１３のポート６１に接続され、ポート６１から出力される第２の光と第３の光とを分離する。分波カプラ６１によって分離された第２の光はＡＷＧ光分波器１４へ出力され、第３の光はＡＷＧ光分波器６２へ出力される。ＡＷＧ光分波器６２の出力端には１６台のＷＤＭ光受信器を備えるＷＤＭ光受信器群６３が接続され、ＷＤＭ光受信器群６３はＡＷＧ光分波器６２の出力端から出力される各々の波長毎の光信号を受信する。
【００４２】
また、波長多重光送受信装置７０は、ＷＤＭ光送信器群７１、ＡＷＧ波長多重器７２、及び合波カプラ７３を備える。ＷＤＭ光送信器群７１は、１０Ｇｂ／ｓの送信速度を有する１６台の波長多重光送信器を備え、各波長多重光送信器から出力される光信号の波長は、１５４０．６ｎｍ（１９４．６ＴＨｚ）から１５５２．５ｎｍ（１９３．１ＴＨｚ）の間で１００ＧＨｚ間隔の異なる波長となるように設定される。ＡＷＧ波長多重器７２は、ＷＤＭ光送信器群７１が備える１６台の波長多重光送信器から出力される光信号を多重して第３の波長多重光を出力する。ＡＷＧ波長多重器７２の出力端は合波カプラ７３に接続されている。合波カプラ７３は、ＡＷＧ波長多重器２２から出力される第２の波長多重光とＡＷＧ波長多重器７２から出力される第３の波長多重光とを合波して波長帯合分波光カプラ２３のポート２３ａに出力する。
【００４３】
上記構成において、第１の波長多重光は第１実施形態と同様に、波長多重光送受信装置６０から光ファイバＯＦ１を介して波長多重光送受信装置７０へ送信される。一方、第２の波長多重光及び第３の波長多重光は、合波カプラ７３で合波され、更に合波器２５において励起光と合波されて光ファイバＯＦ１へ出力される。光ファイバＯＦ１を伝送してきた第２の波長多重光及び第３の波長多重光は分波カプラ６１でそれぞれ分離される。第２の波長多重光はＡＷＧ光分波器１４で各々の波長毎に分離されてＷＤＭ光受信器群１５の各ＷＤＭ光受信器で受信され、第３の波長多重光はＡＷＧ光分波器６２で各々の波長毎に分離されてＷＤＭ光受信器群６３の各ＷＤＭ光受信器で受信される。
【００４４】
以上説明した本発明の第４実施形態による波長多重光通信システムは、第２の波長多重光及び第３の波長多重光の伝播方向と励起光の伝播方向とを同一方向に設定される。第３の波長多重光は第１の波長多重光と異なり、励起光との波長間隔が光ファイバＯＦ１のラマン散乱特性に応じて最適切に設定されていない。しかしながら、バンド間ラマン増幅は励起光と第１の波長多重光との波長間隔が１００ｎｍである場合にのみ生ずるものではなくある広がりをもって生ずるものであるため、励起光と第３の波長多重光との波長間隔が１００ｎｍからずれていたとしても、バンド間ラマン増幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができる。また、上記実施形態においては、第１の波長多重光に対して１００ｎｍだけ短波長の励起光を用いていたが、この励起光とともに第３の波長多重光に対して１００ｎｍだけ短波長の１．４５μｍ付近の励起光を用いるようにしてもよい。
【００４５】
以上、本発明の第１実施形態から第４実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した本発明の第４実施形態においては第１の波長多重光〜第３の波長多重光を一芯の光ファイバを用いて無中継伝送する場合を例に挙げて説明したが、第１実施形態が第２実施形態に拡張されたのと同様に、波長多重光中継器３０を用いて中継伝送することが可能であり、更に第２実施形態が第３実施形態に拡張されたのと同様に、２本の光ファイバＯＦ１１，ＯＦ１２を用いて双方向に第１の波長多重光〜第３の波長多重光を用いてチャネル数を増加させつつバンド間ラマン増幅に伴う非線形効果を抑えつつ長距離伝送を行うことができる。
【００４６】
また、本発明は、伝送帯域として用いる波長帯は２つの波長帯域に制限されるものではなく、３つ以上の波長帯域を用いても良い。また、第４実施形態では、第３の波長多重光を、第２の波長多重光と合波させて伝播させる場合を例に挙げて説明したが、この組み合わせに限らず、例えば、第３の波長多重光を第１の波長多重光と合波させるようにしてもよい。
【００４７】
ところで、上述した第１実施形態から第４実施形態において、波長帯合分波光カプラ１３，２３，３３，３６，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂは、光ファイバＯＦ１，ＯＦ１１，ＯＦ１２のＷＤＭカプラ又は多層膜フィルタによるＷＤＭカプラの場合を例に挙げて説明したが、波長帯合分波光カプラ１３，２３，３３，３６，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂに代えて光サーキュレータを用いても良い。
【００４８】
また、光ファイバＯＦ１，ＯＦ１１，ＯＦ１２は、単一の光ファイバだけでなく、複数の異なる分散値を持つ光ファイバの組合わせでもよい。また、第１及び第２の波長帯多重光を増幅するデバイスは、ツリウム添加光ファイバ増幅器３４やエルビウム添加光ファイバ増幅器３５に限られず、例えばその他の希土類添加光増幅器や集中定数型ラマン増幅器、半導体光増幅器等であってもよい。また、第１の波長多重光と第２の波長多重光との波長間隔、及び第１の波長多重光と第３波長多重光との間隔は１００ｎｍに限定されるものではなく、それより広くても狭くてもよい。もちろん、波長多重数は各波長帯域で「１６」に限定されるものではなく、また波長間隔も１００ＧＨｚに限定されるものではない。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、バンド間ラマン散乱を引き起こす長波長側の第２の波長多重光を光伝送路の他端から伝送させることにより光伝送路の他端付近においてバンド間ラマン散乱を引き起こさせているため、短波長側に設定された第１の波長多重光が分布ラマン増幅時に受ける信号対雑音比が高く保たれ、その結果として伝送後の符号誤り率を低く抑えることができるという効果がある。
また、長波長側の第２の波長多重光と短波長側の第１の波長多重光とを逆向きに伝送させることにより、光強度が低くなる光伝送路の一端付近でバンド間ラマン散乱により第２の波長多重光が増幅されるため、光伝送路内における第２の波長多重光の平均強度を低く抑えることができる。これによって、光伝送路内における非線形効果による歪が抑えられ、伝送後の符号誤り率を低く抑えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明において光伝送路１に対する波長多重光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。
【図２】  第１の光Ｌ１、第２の光Ｌ２、及び励起光の波長を示す図である。
【図３】  光ファイバ１内を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図である。
【図４】  従来技術において光伝送路１に対する波長多重光の伝送方向及び励起光の伝播方向を示す図である。
【図５】  従来技術において光ファイバ１内を伝播する第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２の光強度の変化を示す図である。
【図６】  本発明の第１実施形態による波長多重光送受信装置及び波長多重光通信システムの構成を示す図である。
【図７】  本発明の第２実施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明の第１実施形態による波長多重光中継器の構成を示す図である。
【図８】  本発明の第３実施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明の第２実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示す図である。
【図９】  本発明の第４実施形態による波長多重光通信システムの構成及び本発明の第３実施形態による波長多重光送受信装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
ＯＦ１，ＯＦ１１，ＯＦ１２    光ファイバ（光伝送路）
１０，４０，６０    波長多重光送受信装置（第１の波長多重光送受信装置）
２０，５０，７０    波長多重光送受信装置（第２の波長多重光送受信装置）
３０，３０ａ，３０ｂ    波長多重光中継器
【図１】
0005093939.tif 000002
【図２】
0005093939.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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