光増幅器の高機能化に関する研究

提高光放大器功能的研究

基本信息

批准号：
05212204
负责人：
菊池和朗
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

光増幅中継器を用いた超長距離光通信システムでは、光ファイバの群速度分散とカー効果に起因する光パラメトリック効果によって、過剰な増幅器雑音の発生や大きな伝送波形歪が生じる。本研究では、このような光パラメトリック効果に関する理論を展開し、その機構を解明した。その結果、過剰な増幅器雑音の発生や伝送波形歪を抑制するには、光ファイバの正分散領域を用いて信号の伝送を行うべきことが示された。しかし、超長距離光通信システムでは、光パラメトリック効果による波形歪は完全には除去しきれない。このような伝送波形歪を補償する方法として、伝送路の中点に位相共役デバイスを挿入しスペクトルを反転する方法を提案し、計算機シミュレーションによりその有効性を検証した。一例として、中継器間隔を40km程度にとれば、入力パワー10dBmの信号を6,000kmにわたって伝送可能となることが示された。また、分散シフトファイバを用いた位相共役デバイスの設計・試作を行った。ポンプ光を零分散波長に同調し、光ファイバ長を20km、ポンプ光強度を50mWとすれば、変換効率100%を達成できるとの理論的予測を得た。実験では、ブリルアン散乱によりポンプ光が反射され、変換効率が低下する現象が観測された。しかし、ブリルアン散乱を抑圧することにより、ほぼ理論解析結果と一致する変換効率が得られた。

在使用光放大器中继器的超长光学通信系统中，由组速度分散体和光纤效应引起的光学参数效应会导致过度放大器噪声和较大的传输波形失真。在这项研究中，我们开发了有关光学参数效应的理论，并阐明了其机制。结果，已经表明，为了抑制过多的放大器噪声和传输波形失真的产生，应使用光纤的正分散区域传输信号。但是，在超长的光学通信系统中，无法完全消除由光学参数效应引起的波形失真。作为补偿这种传输波形失真的方法，提出了通过将相结合装置插入传输路径中点的相结合装置来反转光谱的方法，并提出了通过计算机模拟来验证其有效性。例如，已经表明，如果中继器间隔约为40公里，则输入功率为10dBm的信号可以在6,000公里以上传输。此外，设计和原型设计了使用色散偏移纤维的相结合装置。我们已经获得了理论上的预测，即如果将泵灯调谐到零色散波长，光纤长度为20 km，泵的光强度为50 mW，则可以达到100％的转换效率。在实验中，观察到泵光反射的现象被观察到，导致转化效率的降低。但是，通过抑制布里渊散射，获得了转化效率几乎与理论分析结果相吻合。