发明名称 光传送路径,光传送路径制造方法及光传送系统
摘要 本发明系有关于经由被供给之激励光,用来对光信号进行拉曼放大所获得之光传送路径及该光传送路径之制造方法,和使用该光传送路径之光传送系统。该光传送路径经由被供给之激励光,用来对光信号进行拉曼放大而获得,其中拉曼增益系数之最大值之区域,存在于从供给该激励光之端部起,沿着该激励光之行进方向离开所指定之距离处。该光传送路径是在任何一个位置都可以抑制光信号之功率之增大直径发光效应成为显着之程度,和可以抑制光信号之功率之降低直至SN比大幅劣化之程度,而且可以充分的确保在光传送路径之终点之光信号之功率。
申请公布号 TW480351 申请公布日期 2002.03.21
申请号 TW089117180 申请日期 2000.08.25
申请人 住友电气工业股份有限公司 发明人 奥野俊明;西村正幸
分类号 G02B6/00;H01S3/00 主分类号 G02B6/00
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;何秋远 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种光传送路径,经由被供给之激励光,用来对光 信号进行拉曼(Raman)放大,其特征是:成为拉曼增益 系数之最大値之区域,存在于从供给该激励光之端 部起,沿着该激励光之行进方向离开一种指定距离 之处。2.如申请专利范围第1项之光传送路径,其中 该拉曼增益系数之最大値,比供给该激励光之端部 之拉曼增益系数大20%以上3.如申请专利范围第1项 之光传送路径,其中由在芯子区域含有Ge之光纤构 成,该拉曼增益系数之最大値之区域之Ge含有率,大 于包含供给该激励光之端部之区域之Ge含有率。4. 一种光传送路径,经由被供给之激励光,用来对光 信号进行拉曼放大,其特征是该激励光之波长之传 送损失最小値之区域,存在于从供给该激励光之端 部起,沿着该激励光之行进方向离开一种指定距离 之处。5.如申请专利范围第4项之光传送路径,其中 该传送损失之最小値,比供给该激励光之端部之传 送损失小20%以上。6.如申请专利范围第4项之光传 送路径,其中由在芯子区域含有Ge之光纤构成,该传 送损失之最小値之区域之Ge含有率,小于包含供给 该激励光之端部之区域之Ge含有率。7.一种光传送 路径,经由被供给之激励光,用来对光信号进行拉 曼放大,其特征是以有效剖面积除拉曼增益系数所 获得之拉曼效率系数之最大値之区域,存在于从供 给该激励光之端部起,沿着该激励光之行进方向离 开一种指定距离之处。8.如申请专利范围第7项之 光传送路径,其中该拉曼增益系数之最大値,比供 给该激励光之端部之拉曼效率系数大20%以上。9. 如申请专利范围第7项之光传送路径,其中当对激 励光波长之传送损失为p,在该光传送路径之长 度方向之位置为z时,该拉曼效率系数之斜率之最 大値成为0.2exp(pz)以上。10.如申请专利范围第9 项之光传送路径,其中该拉曼效率系数之斜率之最 大値为0.4exp(pz)以上。11.如申请专利范围第7项 之光传送路径,其中由芯子区域中含有Ge之光纤所 构成之该拉曼效率系数之最大値之区域之Ge含有 率,大于包含供给该光激励光之端部之区域之Ge含 有率。12.如申请专利范围第1,4和7项中任一项之光 传送路径,其中在光导波区域添加有用以对该光信 号进行放大之不纯物。13.如申请专利范围第12项 之光传送路径,其中该不纯物包含Er元素。14.如申 请专利范围第1,4和7项中任何一项之光传送路径, 其中保持光之偏极波状态以传输该光所用之偏极 波保持光纤所构成。15.如申请专利范围第1,4和7项 中任何一项之光传送路径,其中该光信号之波长之 偏极模态分散为0.25ps/km1/2以下。16.如申请专利范 围第1,4和7项中任何一项之光传送路径,其是由光 学式连接之多根光纤构成。17.如申请专利范围第 16项之光传送路径,其中该多根光纤包含:具有指定 之特性之光纤,和具有与该指定特性不同之特性之 光纤。18.如申请专利范围第16项之光传送路径,其 中在该多根光纤中,第1光纤具有端部相当于供给 该该激励光之该光传送路径之端部,第2光纤被射 入有在该第1光纤内传输之激励光,第1光纤之拉曼 增益小于第2光纤二拉曼增益。19.如申请专利范围 第16项之光传送路径,其中该多根光纤中之具有端 部相当于供给该激励光之该光传送路径之端部之 此种光纤,是在芯子区域故意不添加不纯物之光纤 。20.如申请专利范围第1,4和7项中任何一项之光传 送路径,其中由一长条之光纤构成。21.一种光传送 路径制造方法,用来制造被使用作为申请专利范围 第20项之光传送路径之光纤,其特征是准备此种具 有成为芯子部之区域和成为包盖部之区域之此种 光纤原材料,对该光纤原材料进行拉线,变化拉线 速度,拉线张力或光纤外经,同时制造该光纤。22. 如申请专利范围第21项之光传送路径之制造方法, 其中使该拉线速度,拉线张力或光纤外经之变化成 为周期性。23.一种光传送路径制造方法,用来制造 作为申请专利范围第20项之光传送路径之光纤,其 特征是准备此种具有成为芯子部之区域和成为包 盖部之区域之光纤原材料,该成为芯子部之区域之 外径或该成为包盖部之区域之外径沿着长度方向 变化,对该光纤原材料进行拉线藉以制造该光纤。 24.如申请专利范围第23项之光传送路径制造方法, 其中该光纤原材料之变化成为周期性。25.一种光 传送系统,其特征是具备有:发讯器,用来送出光信 号;申请专利范围第1,4和7项中之任何一项之光传 送路径,用来传送从该发讯器输出之光信号;激励 光供给装置,用来将激励光供给到该光传送路径; 和收讯器,用来接受在该光传送路径传输而来之光 信号。26.如申请专利范围第25项之光传送系统,其 中该光传送路径在任何位置,于该激励光之波长带 中都具有零分散波长。27.如申请专利范围第25项 之光传送系统,其中该光传送路径在任何位置,于 该光信号之波长带中具有零分散波长。28.如申请 专利范围第25项之光传送系统,其中供给到该光传 送路径之该激励光至少包含有正交之2个偏极波长 。29.一种光传送路径,经由被供给激励光,用来对 光信号进行拉曼放大,其特征是成为有效剖面积之 最小値之区域,存在于从供给激励光之端部起,沿 着该激励光之行进方向离开指定距离之区域。30. 如申请专利范围第29项之光传送路径,其中该有效 剖面积之最小値,比供给该激励光之端部之有效剖 面积小20%以上。31.如申请专利范围第29项之光传 送路径,其中由在芯子区域含有Ge之光纤构成,该有 效剖面积之最小値之区域之Ge含有率,大于包含供 给该激励光之端部之区域之Ge含有率。32.如申请 专利范围第29项之光传送路径,其中在光导波区域 添加有用以对该光信号进行放大之不纯物。33.如 申请专利范围第32项之光传送路径,其中该不纯物 包含Er元素。34.如申请专利范围第29项之光传送路 径,其中由保持光之偏极波状态用以传输该光之偏 极波保持光纤构成。35.如申请专利范围第29项之 光传送路径,其中该光信号之波长之偏极波模态分 散为0.75ps/km1/2以下。36.如申请专利范围第29项之 光传送路径,其中包含供给该激励光之端部之区域 之信号波长之分散値,和该有效剖面积之最小値之 区域之信号波长之分散値,分别成为相反符号。37. 如申请专利范围第36项之光传送路径,其中包含供 给该激励光之端部之区域之信号波长之分散値为 正,该有效剖面积之最小値之区域之信号波长之分 散値为负。38.如申请专利范围第29项之光传送路 径,其中该有效剖面积之最小値之区域之信号波长 之分散之繜値,大于包含供给该激励光之端部之区 域之信号波长之分散之绝对値。39.如申请专利范 围第29项之光传送路径,其中该有效剖面积之最小 値之大小写供给该激励光之端部之有效剖面积之0 .8倍以下。40.如申请专利范围第29项之光传送路径 ,其中该有效剖面积之最小値之大小写供给该激励 光之端部之有效剖面积之0.45倍以下。41.如申请专 利范围第29项之光传送路径,其中该有效剖面积之 最小値之区域之信号波长之分散値为-8ps/nm/km以下 。42.如申请专利范围第29项之光传送路径,其中信 号波长之传送路径全体之平均分散之绝对値为5ps/ nm/km以下。43.如申请专利范围第29项之光传送路径 ,其中信号波长之平均分散斜率之绝对値为0.03ps/nm 2/km以下。44.如申请专利范围第29项之光传送路径, 其中具有40km以上之长度。45.如申请专利范围第29 项之光传送路径,其中由光学式连接之多根光纤构 成。46.如申请专利范围第45项之光传送路径,其中 该多根之光纤包含具有指定之特性之光纤,和具有 与该指定特性不同之特性之光纤。47.如申请专利 范围第45项之光传送路径,其中第1光纤之拉曼增益 小于第2光纤之拉曼增益,该第1光纤具有端部相当 于该多根光纤中之供给激励光之该光传送路径之 端部,该第2光纤被附入有在该第1光纤内传输之激 励光。48.如申请专利范围第45项之光传送路径,其 中该多根光纤中之具有端部与供给激励光之该光 传送路径之端部相当之光纤,使用在芯子区域故意 不添加不纯物之光纤。49.如申请专利范围第45项 之光传送路径,其中当以R1表示该多根光纤中之包 含该有效剖面积之最小値之区域之光纤之长度,以 R2表示具有该光传送路径之端部中之供给激励光 之端部之光纤之长度,和以R3表示该光传送路径中 之包含有效剖面积之最小値之区域之光纤外之光 导波区域之长度时,则 R2为10km以下而且R1≦4R3。50.如申请专利范围第45 项之光传送路径,其中当以R1表示该多根光纤中之 包含该有效剖面积之最小値之区域之光纤之长度, 以R2表示具有该光传送路径之端部中之供给激励 光之端部之光纤之长度时,则 R2为10km以上,而且R1≧R2/4。51.如申请专利范围第29 项之光传送路径,其中由一长条之光纤构成。52.一 种光传送路径制造方法,用来制造被使用作为申请 专利范围第51项之光传送路径之光纤,其特征是准 备具有作为芯子部之区域和作为包盖部之区域之 光纤原材料,变化对该光纤原材料进行拉线之拉线 速度,拉线张力或光纤外经,同时制造该光纤。53. 如申请专利范围第52项之光传送路径制造方法,其 中该拉线速度,拉线张力或光纤外经之变化成为周 期性。54.一种光传送路径制造方法,用来制作作为 申请专利范围第51项之光传送路径之光纤,其特征 是准备具有成为芯子部之区域和成为包盖部之区 域之光纤原材料,该成为芯子部之区域之外径和该 成为包盖部之区域之外径沿着长度方向变化,对该 光纤原材料进行拉线藉以制造该光纤。55.如申请 专利范围第54项之光传送路径制造方法,其中该光 纤原材料之变化为周期性。56.一种光传送系统,其 特征是具备有:发讯器,用来送出光信号:申请专利 范围第29项之光传送路径,用来传送从该发讯器输 出之光信号;激励光供给装置,用来对该光传送路 径供给激励光;和收讯器,用来接受在该光传送路 径传输而来之光信号。57.如申请专利范围第56项 之光传送路径系统,其中该光传送路径在任何位置 ,于该激励光之波长带之中具有零波长之分散。58. 如申请专利范围第56项之光传送系统,其中该光传 送路径在任何位置,于该光信号之波长带中具有零 分散波长。59.如申请专利范围第56项之光传送系 统,其中供给到该光传送路径之该激励光至少包含 正交之2个偏极波。60.如申请专利范围第56项之光 传送系统,其中射入到该光传送路径之光信号之功 率是每1个波长为0dBm以下。61.如申请专利范围第56 项之光传送系统,其中射入到该光传送路径之光信 号之功率是每1个波长为-5dBm以下。62.如申请专利 范围第56项之光传送系统,其中射入到该光传送路 径之光信号之功率是每1个波长为-10dBm以下。63.如 申请专利范围第56项之光传送系统,其中在该光传 送路径,信号波长带之局部分散绝对値之最小値为 2ps/nm/km以上,而且累积非线性相位移位置为1.71以 下。64.如申请专利范围第56项之光传送系统,其中 在该光传送路径,信号波长带之局部分散绝对値之 最小値为2ps/nm/km以上,而且局部相位移位置为5.410 -5/m的以下。65.如申请专利范围第56项之光传送系 统,其中在该光传送路径,信号波长带之局部分散 绝对値之最小値为2ps/nm/km以下,而且累积非线性相 位移位置为0.171以下。66.如申请专利范围第56项之 光传送路径,其中在该光传送路径,信号波长带之 局部分散绝对値之最小値为2ps/nm/km以下,而且局部 相位移位置为5.410-6/m以下。67.如申请专利范围第 56项之光传送系统,其中在该光传送路径传输之光 信号在射出端之SN比为18dB以上。68.如申请专利范 围第56项之光传送系统,其中在该光传送路径传输 之光信号在射出端之SN比为12dB以上,而且具有错误 符号订正功能。图式简单说明: 第1A图用来说明第1实施形态之光传送路径和光传 送系统。 第1B图之图形用来表示作为第1实施形态之光传送 路径之光纤之拉曼效率系数g(z)/Aeff(z)之分布。 第1C图之图形用来表示作为第1实施形态之光传送 路径之光纤之激励光功率之分布。 第1D图之图形用来表示作为第1实施形态之光传送 路径之光纤之光信号功率之分布。 第2图之图形以模式方式表示作为放大区域之光纤 中之光信号功率之变动方式。 第3图表示作为光传送路径之光纤之制造制造之构 造。 第4A图和第4B图表示用以获得作为光传送路径之一 长条之光纤之光纤原材料之构造例。 第5A图用来说明第2实施形态之光传送路径和光传 送系统。 第5B图之图形用来表示作为第2实施形态之光传送 路径之光纤之有效剖面积Aeff(z)之分布。 第5C图之图形用来表示作为第2实施形态之光传送 路径之光纤之激励光功率之分布。 第5D图之图形用来表示作为第2实施形态之光传送 路径之光纤之光信号功率之分布。 第6A图用来说明第3实施形态之光传送路径和光传 送系统, 第6B图之图形用来表示作为第3实施形态之光传送 路径之光纤二拉曼效率系数g(z)/Aeff(z)之分布。 第6C图之图形用来表示作为第3实施形态之光传送 路径之光纤之激励光功率之分布。 第6D图之图形用来表示作为第3实施形态之光传送 路径之光纤之光纤之光信号功率之分布。 第7图用来说明第3实施形态之光传送路径和光传 送系统之变化例。 第8A图用来说明第4实施形态之光传送路径和光传 送系统。 第8B图之图形用来表示作为第4实施形态之光传送 路径之光纤之激励光波长之传送损失p之分布。 第8C图之图形用来表示作为第4实施形态之光传送 路径之光纤之激励光功率之分布。 第8D图之图形用来表示作为第4实施形态之光传送 路径之光纤之光信号功率之分布。 第9图用来说明第4实施形态之光传送路径和光传 送系统之变化例。 第10A图用来说明第5实施形态之光传送路径和光传 送系统。 第10B图之图形用来表示作为第5实施形态之光传送 路径之光纤之有效剖面积Aeff(z)之分布。 第10C图之图形用来表示作为第5实施形态之光传送 路径之光纤二拉曼增益系数g(z)之分布。 第10D图之图形用来表示作为第5实施形态之光传送 路径之光纤之光信号功率之分布。 第11图表示拉曼增益与波长之相关性。 第12图用来说明第3实施形态之光传送路径和光传 送系统之第5具体例。 第13图之图形表示用以说明性能损失T之位元错误 率(BER)与收讯功率之关系。 第14图用来说明第4实施形态之光传送路径和光传 送系统之第5具体例。 第15图之图形用来表示在第4图实施形态之光传送 路径和光传送系统之第5具体例中,位元错误率(EER) 与收讯功率之关系。 第16图之图形用来表示激励光功率与SN比之关系。 第17图用来说明第4实施形态之光传送路径和光传 送系统之第6具体例。
地址 日本