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公開番号2025127477
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2025067869
出願日2025-04-17
発明の名称ハイブリッド光増幅器
出願人富士通株式会社
代理人弁理士法人ITOH
主分類H04B 10/291 20130101AFI20250825BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ハイブリッド光増幅器を提供すること。
【解決手段】実施形態の一態様によれば、ハイブリッド光増幅器は、複数のエルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA)ステージを含むEDFAを含む可能性がある。ハイブリッド光増幅器はまた2つのEDFAステージの間に挿入されたラマン増幅器を含む可能性がある。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
ハイブリッド光増幅器であって：
複数のエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）ステージを含むＥＤＦＡ；及び
前記複数のＥＤＦＡステージのうちの２つのＥＤＦＡステージの間に挿入されたラマン増幅器；
を含むハイブリッド光増幅器。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド光増幅器において、前記ラマン増幅器は、前記複数のＥＤＦＡステージのうちの先頭ＥＤＦＡステージと、前記複数のＥＤＦＡステージのうちの、前記先頭ＥＤＦＡステージの直後に当たる次のＥＤＦＡステージとの間に挿入されている、ハイブリッド光増幅器。
【請求項３】
請求項１に記載のハイブリッド光増幅器において、前記ラマン増幅器は、第１の偏光に対応するように構成された第１のラマン・ステージと、第２の偏光に対応するように構成された第２のラマン・ステージとを含む、ハイブリッド光増幅器。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド光増幅器において、前記第１のラマン・ステージは第１のポンプ源を含み、前記第２のラマン・ステージは、前記第１のポンプ源とは異なるポンピング波長で動作する第２のポンプ源を含む、ハイブリッド光増幅器。
【請求項５】
請求項１に記載のハイブリッド光増幅器において、前記複数のＥＤＦＡステージのうちの最終ＥＤＦＡステージは、第２のポンプ源に対応する第２のポンピング波長とは異なる第１のポンピング波長で動作する第１のポンプ源を含み、前記第２のポンプ源はそれぞれ複数のＥＤＦＡステージのうちの他のＥＤＦＡステージに対応している、ハイブリッド光増幅器。
【請求項６】
請求項５に記載のハイブリッド光増幅器において、前記第１のポンピング波長は、前記第２のポンピング波長より良いノイズ特性に対応しており、前記第２のポンピング波長は、前記第１のポンピング波長より良い利得特性に対応している、ハイブリッド光増幅器。
【請求項７】
請求項１に記載のハイブリッド光増幅器において、更に：
第１の波長範囲に対応する第１の光信号を、第２の波長範囲に対応する第２の光信号から分離するように構成されたデマルチプレクサ；
前記デマルチプレクサに光学的に結合された第１の光経路であって、前記ラマン増幅器をバイパスし且つ前記第１の光信号を受けるように構成されている第１の光経路；
前記デマルチプレクサに光学的に結合された第２の光経路であって、前記ラマン増幅器を含み、第２のサブ信号を受け、前記ラマン増幅器により前記第２の光信号を増幅するように構成されている第２の光経路；及び
前記ラマン増幅器の後に配置され、前記第１の光経路と前記第２の光経路に光学的に結合されたマルチプレクサであって、前記ラマン増幅器による第２の増幅の後に、前記第１の光信号と前記第２の光信号とを再結合するように構成されたマルチプレクサ；
を含むハイブリッド光増幅器。
【請求項８】
請求項７に記載のハイブリッド光増幅器において、前記第１の波長範囲は、光通信のＣバンド又は光通信のＬバンドのうちの１つ以上を含む、ハイブリッド光増幅器。
【請求項９】
請求項７に記載のハイブリッド光増幅器において、前記第２の波長範囲は、光通信のＳバンドを含む、ハイブリッド光増幅器。
【請求項１０】
請求項１に記載のハイブリッド光増幅器において、１つ以上のＥＤＦＡステージは、それぞれ、光通信のＣバンド又は光通信のＬバンドのうちの１つ以上を含む波長範囲に対応する光信号をフィルタリングするように構成されたフィルタを含んでいる、ハイブリッド光増幅器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
[0001] 本開示で説明される実施形態はハイブリッド光増幅器に関連する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
[0002] 電気通信システム、ケーブル・テレビジョン・システム、及びデータ通信ネットワークは、光ネットワークを使用して、遠隔地点の間で情報を伝達する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバ又はその他の光媒体を介して光信号の形態で伝達される。光ネットワークは、光ネットワーク内で様々な動作を実行するように構成された増幅器、分散補償器、マルチプレクサ/デマルチプレクサ・フィルタ、波長選択スイッチ、カプラなどのような様々な構成要素を含む可能性がある。更に、光増幅は、光ネットワークを介して伝搬する光信号を増幅するために使用されることが可能である。
【０００３】
[0003] 本件で請求される対象事項は、如何なる欠点も解決する実施形態、或いは、上述したような環境でしか動作しない実施形態、には限定されない。むしろ、この背景技術は、本件で説明される何らかの実施形態が実施される可能性のある１つの例示的な技術分野を示すために提供されているだけである。
【発明の概要】
【０００４】
[0004] 実施形態の一態様によれば、ハイブリッド光増幅器は、複数のエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）ステージを含むＥＤＦＡを含む可能性がある。ハイブリッド光増幅器はまた２つのＥＤＦＡステージの間に挿入されたラマン増幅器を含む可能性がある。
【０００５】
[0005] 実施形態の目的及び利点は、少なくとも、特許請求の範囲において特に指摘されている要素、特徴、及び組み合わせによって実現され、達成されるであろう。前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の双方は例示的で模範的なものであり、保護が請求される発明の制限ではない、ということが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
[0006] 以下、例示的な実施形態を、添付図面を利用して更に具体的且つ詳細に記述及び説明する。
[0007] 図１は、ハイブリッド光増幅器の例示的な実施形態を示す。
[0008] 図2は、ハイブリッド光増幅器の別の例示的な実施形態を示す。
[0009] 図3は、ハイブリッド光増幅器の別の例示的な実施形態を示す。
[0010] 図4は、ハイブリッド光増幅器を用いて光信号に関して増幅を実行する例示的な方法のフロー・チャートである。
[0011] 図5は、ハイブリッド光増幅器とともに使用される可能性のある例示的な演算システムのブロック図を示す。何れも本開示の一部の実施形態に従って構成されている。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0012] 光ネットワークは、光ファイバによって搬送される光信号を介して互いに情報を通信するように構成されている可能性のあるノードを含む可能性がある。一部の状況では、光ファイバ内の光信号の増幅は、光ネットワーク内のノイズの多いチャネルに起因する光信号の劣化のような、光信号に影響を及ぼす可能性のある損失を補償することによって、光信号がより長い距離を進行できるようにすることが可能である。
【０００８】
[0013] 光ネットワーク内での光信号の増幅は、一部の例ではエルビウム添加ファイバ増幅器（ｅｒｂｉｕｍｄｏｐｅｄｆｉｂｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ，ＥＤＦＡ）を使用して行われる可能性がある。しかしながら、ＥＤＦ増幅の利得プロファイルは、所定の波長帯域に依存する可能性がある。従って、ＥＤＦＡは、所定の波長帯域に関して一貫した増幅を実行することに制限される可能性がある。例えば、ＥＤＦ増幅は、光通信のＣバンド（例えば、約１５２５ナノメートル（ｎｍ）及び１５６５ｎｍの間にある波長を有する周波数）、光通信のＬバンド（例えば、約１５６５ｎｍ及び１６０５ｎｍの間にある波長を有する周波数）、及び光通信のＳバンド（例えば、約１４８５ｎｍと１５２５ｎｍとの間の波長を有する周波数）の間で異なる可能性がある。
【０００９】
[0014] 代替的又は追加的に、一部の光増幅器は、増幅の一部としてラマン利得を生じるように構成される可能性がある(「ラマン増幅器」と呼ばれる)。一部の例では、ラマン増幅器は、ＥＤＦＡよりも広い帯域の増幅をもたらすことを可能にするかもしれない。従って、ラマン増幅器は、ＥＤＦＡ特有の帯域の外側での増幅に使用される可能性がある。特に、ラマン増幅器の増幅プロセスは、ラマン散乱に基づくことが可能であり、この場合、入射光信号は、光ファイバの振動モードと相互作用し、信号フォトンへのエネルギーの伝達を促す。このような散乱は、広範囲の波長にわたる光信号の増幅をもたらす可能性がある。しかしながら、ＥＤＦＡと比較して、ラマン増幅器は、より劣ったノイズ特性及び／又はより劣ったファイバ非線形特性を有する可能性がある。
【００１０】
[0015] 一部の光学システムは、全体的な増幅帯域幅を増加させる試みにおいて、ＥＤＦＡの前又は後の何れかにある光ファイバの分離セグメントに、ラマン増幅器を配置することによって、光増幅を行う（そのようなラマン増幅器は、本開示では「分離ラマン増幅器（ｄｉｓｃｒｅｔｅＲａｍａｎａｍｐｌｉｆｉｅｒ）」と呼ばれる)。しかしながら、ＥＤＦＡの前に分離ラマン増幅器を配置することは、ＥＤＦＡに入り且つ増幅される可能性のあるノイズの量を増加させる可能性があり、従って、貧弱なノイズ関連パフォーマンスとなってしまう可能性がある。更に、ＥＤＦＡの直後に分離ラマン増幅器を配置することは、比較的高い信号パワーを有する分離ラマン増幅器の入力信号に起因して、分離ラマン増幅器によって生成される増大した非線形歪を招く可能性がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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