JP2002525967A - 波長分割多重化システム - Google Patents
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- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
- H04B2210/252—Distortion or dispersion compensation after the transmission line, i.e. post-compensation
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- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
- H04B2210/254—Distortion or dispersion compensation before the transmission line, i.e. pre-compensation
Abstract
(57)【要約】
全ての分散を補償する分布を適切に選択することによって最適化した長距離、広帯域ＤＷＤＭシステム。分散補償は、受信器側と送信器側の両方で利用される。システムの性能は、送信器と受信器の間で分割した補償の割合に依存する。非線形状態で動作するシステムは、低ＢＥＲで動作するように補償でき、広帯域システム内の極端なチャネルの間で蓄積された全ての分散の広がりが１，１００ｐｓ／ｎｍを超えても、残留分散効果によって損失を低減する。
Description
【０００１】 この出願は、１９９８年９月２１日に出願された米国仮特許出願第６０／１０
１，２４１号の優先権を主張するもので、その全体を参考のためこの明細書に含
める。
１，２４１号の優先権を主張するもので、その全体を参考のためこの明細書に含
める。
【０００２】 （発明の分野） この発明は、受信器側と送信器側の両方で分散補償を利用し、さらに全体でＷ
ＤＭを最適化している、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）システムに関し、特
に高密度ＷＤＭ（ＤＷＤＭ）に関する。
ＤＭを最適化している、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）システムに関し、特
に高密度ＷＤＭ（ＤＷＤＭ）に関する。
【０００３】 （発明の背景） 光通信システムでは、線形色分散の様々な影響が研究されている。特に、波長
分割マルチプレクサの受信器または送信器のどちらか一方で分散補償技術を用い
ることに興味が持たれている。
分割マルチプレクサの受信器または送信器のどちらか一方で分散補償技術を用い
ることに興味が持たれている。
【０００４】 この発明は、高密度ＷＤＭの受信器（ＲＸ）側と送信器（ＴＸ）側の両方で分
散補償を同時に用いて、よりよい性能を得ることに関する。この発明は、ＷＤＭ
全体と関連するネットワークの特性を考慮して、二重分散補償を最適化する技術
を提供する。
散補償を同時に用いて、よりよい性能を得ることに関する。この発明は、ＷＤＭ
全体と関連するネットワークの特性を考慮して、二重分散補償を最適化する技術
を提供する。
【０００５】 ＲＸ側とＴＸ側での分散補償の最適比に著しく影響する要素の一つは、送信器
のチャープ値である。他の要素には、出力レベル、チャネル数、チャネルプラン
、ファイバ分散、およびシステム長がある。
のチャープ値である。他の要素には、出力レベル、チャネル数、チャネルプラン
、ファイバ分散、およびシステム長がある。
【０００６】 ＷＤＭシステムのＲＸ側とＴＸ側の両方で同時に分散補償を行うと、片側で補
償する場合より優れた結果が得られる。しかし、ＲＸ側とＴＸ側の間の補償の種
類と分布（補償比）は、特定のシステムに対してバランスをとらなければならな
い。適切なバランスでなければ、その結果は片側で補償する場合より悪くなる。
償する場合より優れた結果が得られる。しかし、ＲＸ側とＴＸ側の間の補償の種
類と分布（補償比）は、特定のシステムに対してバランスをとらなければならな
い。適切なバランスでなければ、その結果は片側で補償する場合より悪くなる。
【０００７】 分散補償比は試行錯誤により実験的に調整できるが、この方法は負担が大きく
労力がかかる。まず、最適化はシミュレーションを用いてより容易に解析でき、
ここではファイバ内の光波の伝搬を記述する。この解析を実行可能なソフトウェ
アは市販されている。この解析は、全てのチャネルに沿って伝搬をシミュレート
し、意味のある非線形効果と分散効果を同時に明らかにすることができる。
労力がかかる。まず、最適化はシミュレーションを用いてより容易に解析でき、
ここではファイバ内の光波の伝搬を記述する。この解析を実行可能なソフトウェ
アは市販されている。この解析は、全てのチャネルに沿って伝搬をシミュレート
し、意味のある非線形効果と分散効果を同時に明らかにすることができる。
【０００８】 Ｈａｙｅｅ，Ｍ．Ｉ．などのＩ．Ｅ．Ｅ．Ｅ．Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９７の論文「Ｐｒｅ− ａｎｄ Ｐｏｓｔ
−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｎｏｎｌ
ｉｎｅａｒｉｔｉｅｓ ｉｎ １０Ｇｂ／ｓ ＷＤＭ Ｓｙｓｔｅｍｓ」（１０
Ｇｂｐｓ ＷＤＭシステムにおける前置および後置分散補償と非線形性）は、二
重補償は分散管理されたＷＤＭシステム内の各チャネルに対して最小の損失を与
えることを開示している。その全体を参考のために引用する。さらにこの論文は
、前置および後置補償の最適量がＷＤＭシステム内で用いられる所定の分散マッ
プに依存することを開示している。Ｈａｙｅｅは、８チャネルだけの余裕のある
システムで、出力と距離が低出力（１５００ｋｍ）の海底システムにのみ適した
ものを説明している。この発明とは異なり、Ｈａｙｅｅによって示された前置お
よび後置分散補償は、調整された方法ではなく、システムに適するように各々決
定される。
ｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９７の論文「Ｐｒｅ− ａｎｄ Ｐｏｓｔ
−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｎｏｎｌ
ｉｎｅａｒｉｔｉｅｓ ｉｎ １０Ｇｂ／ｓ ＷＤＭ Ｓｙｓｔｅｍｓ」（１０
Ｇｂｐｓ ＷＤＭシステムにおける前置および後置分散補償と非線形性）は、二
重補償は分散管理されたＷＤＭシステム内の各チャネルに対して最小の損失を与
えることを開示している。その全体を参考のために引用する。さらにこの論文は
、前置および後置補償の最適量がＷＤＭシステム内で用いられる所定の分散マッ
プに依存することを開示している。Ｈａｙｅｅは、８チャネルだけの余裕のある
システムで、出力と距離が低出力（１５００ｋｍ）の海底システムにのみ適した
ものを説明している。この発明とは異なり、Ｈａｙｅｅによって示された前置お
よび後置分散補償は、調整された方法ではなく、システムに適するように各々決
定される。
【０００９】 （発明の概要） この発明によると、長距離広帯域の高密度波長分割マルチプレクサ（ＤＷＭシ
ステム）において、分散を補償する方法とシステムが提供される。この発明によ
る典型的な長距離広帯域ＤＷＤＭは、ＩＴＵ（国際電気通信連合）グリッド上に
３２チャネルを有するＤＦＢ（分布帰還型）レーザのシステムを利用する。この
レーザは、公称ゼロチャープ変調器によって１０Ｇｂｐｓで多重化し変調する。
その信号は、コーニング社製の登録商標ＬＥＡＦで販売されているもののような
大有効径ファイバ、スパン９０ｋｍ、５本のシステムに送られる。光増幅器は、
各スパンで入射部に信号利得をもたらす。分散補償モジュールの商用ユニットも
提供されている。この分散補償モジュールは、送信器側と受信器側に取り付ける
。シミュレーションで決定し、実験で確認した全分散補償の分布を適切に選択す
ることによって、ＤＷＤＭシステムは最適化される。
ステム）において、分散を補償する方法とシステムが提供される。この発明によ
る典型的な長距離広帯域ＤＷＤＭは、ＩＴＵ（国際電気通信連合）グリッド上に
３２チャネルを有するＤＦＢ（分布帰還型）レーザのシステムを利用する。この
レーザは、公称ゼロチャープ変調器によって１０Ｇｂｐｓで多重化し変調する。
その信号は、コーニング社製の登録商標ＬＥＡＦで販売されているもののような
大有効径ファイバ、スパン９０ｋｍ、５本のシステムに送られる。光増幅器は、
各スパンで入射部に信号利得をもたらす。分散補償モジュールの商用ユニットも
提供されている。この分散補償モジュールは、送信器側と受信器側に取り付ける
。シミュレーションで決定し、実験で確認した全分散補償の分布を適切に選択す
ることによって、ＤＷＤＭシステムは最適化される。
【００１０】 この発明の目的は、長距離広帯域の高密度波長分割マルチプレクサ（ＤＷＤＭ
）において、分散補償と非線形性による損失に対する改善された方法とシステム
を提供することにある。
）において、分散補償と非線形性による損失に対する改善された方法とシステム
を提供することにある。
【００１１】 この発明の別の目的は、分散補償が受信器側と送信器側の両方で利用され、さ
らに全体でＤＷＤＭが最適化される、長距離広帯域ＤＷＤＭにおける分散補償に
対する改善された方法とシステムを提供することにある。
らに全体でＤＷＤＭが最適化される、長距離広帯域ＤＷＤＭにおける分散補償に
対する改善された方法とシステムを提供することにある。
【００１２】 （好ましい実施例の説明） この発明の完全な理解は、以降の詳しい説明と共に検討しながら、添付の図面
を参照することによって得られる。
を参照することによって得られる。
【００１３】 一般的にいって、この発明は、全ての分散補償の分布を適切に選択することで
最適化した長距離、広帯域ＤＷＤＭシステムを特徴とする。分散補償は、受信器
側と送信器側の両方で利用する。システムの性能は、送信器と受信器の間で分割
した補償比に依存する。非線形状態で動作するシステムは、低ＢＥＲで動作する
ように補償でき、広帯域システム内の極端なチャネルの間で蓄積された全ての分
散の広がりが、１，１００ｐｓ／ｎｍを超えても許容可能な分散効果を有する。
最適化した長距離、広帯域ＤＷＤＭシステムを特徴とする。分散補償は、受信器
側と送信器側の両方で利用する。システムの性能は、送信器と受信器の間で分割
した補償比に依存する。非線形状態で動作するシステムは、低ＢＥＲで動作する
ように補償でき、広帯域システム内の極端なチャネルの間で蓄積された全ての分
散の広がりが、１，１００ｐｓ／ｎｍを超えても許容可能な分散効果を有する。
【００１４】 次に図１を参照すると、この発明による典型的なＤＷＤＭシステムの概略図が
示されている。このシステムは長距離型で、地上に配置可能なように設計されて
いる。システムは、ＩＴＵグリッド上に３２チャネルを有するＤＦＢレーザを利
用している。
示されている。このシステムは長距離型で、地上に配置可能なように設計されて
いる。システムは、ＩＴＵグリッド上に３２チャネルを有するＤＦＢレーザを利
用している。
【００１５】 初期のシミュレーションでは、各スパンの入射部に配置した光増幅器は、外部
利得２５ｄＢ、全出力２０ｄＢｍ（光ファイバのスパン内に１９ｄＢｍ送られる
）、平均雑音指数５ｄＢ、および平均利得リップル１．２ｄＢによって特徴づけ
られる。分散補償モジュールの商用ユニットはＤＣＭ−Ｘとして提供され、Ｘは
標準単一モードファイバの分散と等価な長さ（ｋｍ）で、分散補償モジュールに
よって補償されていた。ＤＣＭモジュールは、送信器側と受信器側に取り付けら
れていた。ＤＣＭ−２０（−３４０ｐｓ／ｎｍ）からＤＣＭ−６０（−９８６ｐ
ｓ／ｎｍ）までＤＣＭ−１０（−１６０ｐｓ／ｎｍ）ずつ、受信器と送信器で補
償モジュールの比率を組み合わせて一体化し、それらの影響を記録した。シミュ
レーションで決定し、実験で確認した全ての分散補償の分布を適切に選択してＤ
ＷＤＭシステムを最適化した。
利得２５ｄＢ、全出力２０ｄＢｍ（光ファイバのスパン内に１９ｄＢｍ送られる
）、平均雑音指数５ｄＢ、および平均利得リップル１．２ｄＢによって特徴づけ
られる。分散補償モジュールの商用ユニットはＤＣＭ−Ｘとして提供され、Ｘは
標準単一モードファイバの分散と等価な長さ（ｋｍ）で、分散補償モジュールに
よって補償されていた。ＤＣＭモジュールは、送信器側と受信器側に取り付けら
れていた。ＤＣＭ−２０（−３４０ｐｓ／ｎｍ）からＤＣＭ−６０（−９８６ｐ
ｓ／ｎｍ）までＤＣＭ−１０（−１６０ｐｓ／ｎｍ）ずつ、受信器と送信器で補
償モジュールの比率を組み合わせて一体化し、それらの影響を記録した。シミュ
レーションで決定し、実験で確認した全ての分散補償の分布を適切に選択してＤ
ＷＤＭシステムを最適化した。
【００１６】 下記に示す表は、このシステムに対する各々の構成における最悪のチャネルの
性能の概要である。
性能の概要である。
【００１７】
【表１】 なお、一行目と三行目は補償の合計が同じで、二行目と四行目も同様であり、
システムの性能は前値および後値補償値の比に依存して著しく異なる。
システムの性能は前値および後値補償値の比に依存して著しく異なる。
【００１８】 以降の実験では、レーザはファイバカプラで多重化し、Ｌｉ：ＮｂＯ3、ゼロ
チャープ、マッハツェンダ変調器によって２31−１，１０Ｇｂｐｓの擬似ランダ
ム・ビットストリーム（ＰＲＢＳ）で変調する。このレーザはＩＴＵ−Ｔ公称中
心周波数グリッドに適合し、最小チャネル間隔は１００ＧＨｚである。最初のチ
ャネル波長はλ1＝１５３２．６８ｎｍ（１９５．６ＴＨｚ）で、最後のチャネ
ル波長はλ32＝１５５７．３６ｎｍ（１９２．５ＴＨｚ）である。増幅後、信号
はＬＥＡＦ（登録商標）大有効径ファイバのスパン９０ｋｍ×５本とインライン
光増幅器４個からなる４５０ｋｍの伝送路に送られる。ＬＥＡＦ（登録商標）フ
ァイバは７２〜７８μｍ2の有効面積を有し、典型的なＮＺ−ＤＳＦより約５０
％大きい。ファイバのλ0は１５０６〜１５１４ｎｍで変化し、分散勾配は約０
．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであった。可変光減衰器（ＶＯＡ）を用いて、全出射パ
ワーは各スパンで＋１９ｄＢｍに調整し、これは約＋４ｄＢｍ／チャネルの平均
出力に対応する。
チャープ、マッハツェンダ変調器によって２31−１，１０Ｇｂｐｓの擬似ランダ
ム・ビットストリーム（ＰＲＢＳ）で変調する。このレーザはＩＴＵ−Ｔ公称中
心周波数グリッドに適合し、最小チャネル間隔は１００ＧＨｚである。最初のチ
ャネル波長はλ1＝１５３２．６８ｎｍ（１９５．６ＴＨｚ）で、最後のチャネ
ル波長はλ32＝１５５７．３６ｎｍ（１９２．５ＴＨｚ）である。増幅後、信号
はＬＥＡＦ（登録商標）大有効径ファイバのスパン９０ｋｍ×５本とインライン
光増幅器４個からなる４５０ｋｍの伝送路に送られる。ＬＥＡＦ（登録商標）フ
ァイバは７２〜７８μｍ2の有効面積を有し、典型的なＮＺ−ＤＳＦより約５０
％大きい。ファイバのλ0は１５０６〜１５１４ｎｍで変化し、分散勾配は約０
．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであった。可変光減衰器（ＶＯＡ）を用いて、全出射パ
ワーは各スパンで＋１９ｄＢｍに調整し、これは約＋４ｄＢｍ／チャネルの平均
出力に対応する。
【００１９】 スパン損失は、実システムで必要とされる実システム損失マージンをシミュレ
ートするために、各増幅器の前に光減衰器を追加することによって２４ｄＢまで
増大させた。光学的前置増幅器において、ＦＷＨＭ０．３ｎｍの、同調型狭帯域
ファイバ・グレーティング・フィルタが測定されるチャネルを選択した。可変光
減衰器は、Ｏ−Ｅ変換器内で出力を実質的に一定に保つために用いた。
ートするために、各増幅器の前に光減衰器を追加することによって２４ｄＢまで
増大させた。光学的前置増幅器において、ＦＷＨＭ０．３ｎｍの、同調型狭帯域
ファイバ・グレーティング・フィルタが測定されるチャネルを選択した。可変光
減衰器は、Ｏ−Ｅ変換器内で出力を実質的に一定に保つために用いた。
【００２０】 第一ＶＯＡの前の入射スペクトルと、光学的前置増幅器の前の出力スペクトル
が、図２に示されている。全てのチャネルで、同じ量の前置および後置補償を用
いた。システムの出力において、最初のチャネルに対して蓄積された全分散は−
４５４．７８ｐｓ／ｎｍ、最後のチャネルに対しては＋８９３．８１ｐｓ／ｎｍ
であった。
が、図２に示されている。全てのチャネルで、同じ量の前置および後置補償を用
いた。システムの出力において、最初のチャネルに対して蓄積された全分散は−
４５４．７８ｐｓ／ｎｍ、最後のチャネルに対しては＋８９３．８１ｐｓ／ｎｍ
であった。
【００２１】 伝送性能は、各チャネルに対する識別閾値の関数として、ビット誤り率を測定
することによって特徴づけられる。システムのＱは、全システム（ファイバ＋増
幅器）を用いて評価し、ファイバのスパンは等価な損失を備えた減衰器に置き換
える。全システムの測定結果は、図３に示されている。全システムの平均のＱは
約８．９ｄＢで、光学的（ＢＥＲ＝４．５×１０-15）には全帯域で微小なばら
つきを有していた。図５Aに示されているように、最低のＱはチャネル２７（Ｑ
＝８．６ｄＢ、ＢＥＲ＝２．２×１０-13）に対応していた。これらの結果は、
ファイバ（増幅器＋減衰器）がない場合に比べて、ファイバがもたらす平均損失
が０．９ｄＢであることを示し、図５Bのようにチャネル１２では最大１．３ｄ
Ｂの損失があった。
することによって特徴づけられる。システムのＱは、全システム（ファイバ＋増
幅器）を用いて評価し、ファイバのスパンは等価な損失を備えた減衰器に置き換
える。全システムの測定結果は、図３に示されている。全システムの平均のＱは
約８．９ｄＢで、光学的（ＢＥＲ＝４．５×１０-15）には全帯域で微小なばら
つきを有していた。図５Aに示されているように、最低のＱはチャネル２７（Ｑ
＝８．６ｄＢ、ＢＥＲ＝２．２×１０-13）に対応していた。これらの結果は、
ファイバ（増幅器＋減衰器）がない場合に比べて、ファイバがもたらす平均損失
が０．９ｄＢであることを示し、図５Bのようにチャネル１２では最大１．３ｄ
Ｂの損失があった。
【００２２】 しかし、１５５０ｎｍの周辺のチャネルはこの相関を示しておらず、非線形的
寄与によって影響されるようである。光学的Ｑにおける０．１から０．５ｄＢへ
の改善は、ＯＳＮＲを一定に保ったまま、ファイバのスパン全体に出射される全
出力を＋１７．５ｄＢｍまで低減することによって観測される。この改善は、フ
ァイバが非線形損失を小さな値に制限することを示す。
寄与によって影響されるようである。光学的Ｑにおける０．１から０．５ｄＢへ
の改善は、ＯＳＮＲを一定に保ったまま、ファイバのスパン全体に出射される全
出力を＋１７．５ｄＢｍまで低減することによって観測される。この改善は、フ
ァイバが非線形損失を小さな値に制限することを示す。
【００２３】 四波混合（ＦＷＭ）、相互位相変調（ＸＰＭ）、および自己位相変調（ＳＰＭ
）が通常、高密度ＷＤＭシステム内の主な非線形損失である。ＦＷＭ損失の影響
を定量化するために、帯域全体で各チャネルを個々にオフにし、図４に示すよう
に、隣接するチャネルによって生成したＦＷＭ積について測定する。最も強いＦ
ＷＭ積は、信号出力レベルより３０ｄＢ以上低いところで測定されたが、これは
低すぎてシステムに有意な影響を与えることはない。ＦＷＭクロストークと測定
されたＱ値の間に相関はないという事実によって、もたらされる損失はＸＰＭと
ＳＰＭの線形分散と非線形的寄与の組み合わせに起因するということが結論づけ
られる。
）が通常、高密度ＷＤＭシステム内の主な非線形損失である。ＦＷＭ損失の影響
を定量化するために、帯域全体で各チャネルを個々にオフにし、図４に示すよう
に、隣接するチャネルによって生成したＦＷＭ積について測定する。最も強いＦ
ＷＭ積は、信号出力レベルより３０ｄＢ以上低いところで測定されたが、これは
低すぎてシステムに有意な影響を与えることはない。ＦＷＭクロストークと測定
されたＱ値の間に相関はないという事実によって、もたらされる損失はＸＰＭと
ＳＰＭの線形分散と非線形的寄与の組み合わせに起因するということが結論づけ
られる。
【００２４】 測定されたＱ値は、全てのチャネルに対して８．６ｄＢ（ＢＥＲ≒２．２×１
０-13）より大きく、ファイバがもたらす最大損失は１．３ｄＢであることが、
このシステムを用いて実現される。３２チャネルのシステムは、単一分散補償モ
ジュール設計、単一帯域の分割無し、チャネル計画全体で分散に関連するシステ
ム損失のばらつきを無視という条件で最適化できる。
０-13）より大きく、ファイバがもたらす最大損失は１．３ｄＢであることが、
このシステムを用いて実現される。３２チャネルのシステムは、単一分散補償モ
ジュール設計、単一帯域の分割無し、チャネル計画全体で分散に関連するシステ
ム損失のばらつきを無視という条件で最適化できる。
【００２５】 高密度ＷＤＭは、光学的非線形性によってもたらされる損失を管理するという
代償をはらって、伝送容量を著しく増大させる。非分散シフトファイバを用いる
システムは、１０Ｇｂｐｓ／チャネル以上のビットレートを用いる場合、スパン
毎に分散補償を用いなければならない。
代償をはらって、伝送容量を著しく増大させる。非分散シフトファイバを用いる
システムは、１０Ｇｂｐｓ／チャネル以上のビットレートを用いる場合、スパン
毎に分散補償を用いなければならない。
【００２６】 非ゼロ分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）は、分散補償の必要性を低減する
。非補償型ＷＤＭ伝送は、ファイバの分散を最適化することによって、３６０ｋ
ｍにわたって１０Ｇｂｐｓで実現される。補償管理は通常、より長距離に対して
用いられる。
。非補償型ＷＤＭ伝送は、ファイバの分散を最適化することによって、３６０ｋ
ｍにわたって１０Ｇｂｐｓで実現される。補償管理は通常、より長距離に対して
用いられる。
【００２７】 分割分散補償モジュール比の技術を確立する研究において、実験はブルー帯域
（１５３０〜１５４０ｎｍ）とレッド帯域（１５４８〜１５６２ｎｍ）伝送を用
いて行われた。エラーのない伝送は、エルビウムをドープしたファイバ増幅器（
ＥＤＦＡ）の利得帯域内で、ブルー波長領域（１５３０〜１５４０ｎｍ）と、レ
ッド波長領域（１５４０〜１５６０ｎｍ）の両方に対して１０Ｇｂｐｓで観測し
、前置および後置分散補償だけが必要とされた。レッド帯域の実験は、１５４９
．３〜１５６０．６ｎｍの範囲にある均一な間隔（２００ＧＨｚ）の８チャネル
を用い、ブルー帯域の実験は１５３１．９〜１５３６．６ｎｍの範囲にある均一
な間隔（２００ＧＨｚ）の４チャネルを用いた。レーザは、ファイバカプラで結
合し、マッハツェンダＬｉＮｂＯ3変調器によって、２31−１，１０Ｇｂｐｓの
擬似ランダム・ビットストリームで変調した。
（１５３０〜１５４０ｎｍ）とレッド帯域（１５４８〜１５６２ｎｍ）伝送を用
いて行われた。エラーのない伝送は、エルビウムをドープしたファイバ増幅器（
ＥＤＦＡ）の利得帯域内で、ブルー波長領域（１５３０〜１５４０ｎｍ）と、レ
ッド波長領域（１５４０〜１５６０ｎｍ）の両方に対して１０Ｇｂｐｓで観測し
、前置および後置分散補償だけが必要とされた。レッド帯域の実験は、１５４９
．３〜１５６０．６ｎｍの範囲にある均一な間隔（２００ＧＨｚ）の８チャネル
を用い、ブルー帯域の実験は１５３１．９〜１５３６．６ｎｍの範囲にある均一
な間隔（２００ＧＨｚ）の４チャネルを用いた。レーザは、ファイバカプラで結
合し、マッハツェンダＬｉＮｂＯ3変調器によって、２31−１，１０Ｇｂｐｓの
擬似ランダム・ビットストリームで変調した。
【００２８】 増幅後、信号はＬＥＡＦ（登録商標）ファイバのスパン９０ｋｍ×５本とイン
ライン光増幅器４個からなる４５０ｋｍの伝送路に送られる。各増幅器の全出力
は、レッド帯域の実験の場合１６ｄＢｍ、ブルー帯域の実験の場合１３ｄＢｍに
調整し、これは平均出力７ｄＢｍ／チャネルに対応していた。
ライン光増幅器４個からなる４５０ｋｍの伝送路に送られる。各増幅器の全出力
は、レッド帯域の実験の場合１６ｄＢｍ、ブルー帯域の実験の場合１３ｄＢｍに
調整し、これは平均出力７ｄＢｍ／チャネルに対応していた。
【００２９】 現場に配置したシステムの経時変化の様子をシミュレートするために、各増幅
器の前に光減衰器を追加することで、スパン損失を２４ｄＢまで増大させた。光
学的前置増幅器においてＦＷＨＭ０．３ｎｍのエタロン・フィルタで、測定され
るチャネルを選択した。
器の前に光減衰器を追加することで、スパン損失を２４ｄＢまで増大させた。光
学的前置増幅器においてＦＷＨＭ０．３ｎｍのエタロン・フィルタで、測定され
るチャネルを選択した。
【００３０】 少量の分散補償を、両方の実験で用いた。レッド帯域の場合、１５５０ｎｍで
全分散が６８８ｐｓ／ｎｍである第一分散ユニットを変調器の後に配置し、第二
分散ユニットを光学的前置増幅器の後に配置した。ブルー帯域の実験の方が、必
要とされる分散補償が少なかった。３４４ｐｓ／ｎｍのユニットは、前置増幅器
の後ろに配置した。両方の実験で、分散補償器に接続したチャネル毎の出力は非
線形効果を避けるために０ｄＢｍ以下に保った。
全分散が６８８ｐｓ／ｎｍである第一分散ユニットを変調器の後に配置し、第二
分散ユニットを光学的前置増幅器の後に配置した。ブルー帯域の実験の方が、必
要とされる分散補償が少なかった。３４４ｐｓ／ｎｍのユニットは、前置増幅器
の後ろに配置した。両方の実験で、分散補償器に接続したチャネル毎の出力は非
線形効果を避けるために０ｄＢｍ以下に保った。
【００３１】 光学的プリエンファシスは、レッド帯域の実験の伝送路の端部で、受け取った
光学的信号対雑音比を等しくするために必要とされた。四波混合（ＦＷＭ）は、
レッドおよびブルーのどちらの実験でも観測されなかった。
光学的信号対雑音比を等しくするために必要とされた。四波混合（ＦＷＭ）は、
レッドおよびブルーのどちらの実験でも観測されなかった。
【００３２】 チャネル１で見出された負の損失は、自己位相／相互位相変調および分散の間
の最適なバランスを示していた。他のチャネルの損失は、分散の不十分な補償に
よるものであった。
の最適なバランスを示していた。他のチャネルの損失は、分散の不十分な補償に
よるものであった。
【００３３】 エラーのない伝送は、スパン損失を２４ｄＢに調整したとき、レッドとブルー
の実験の両方で全てのチャネルに対して得られた。これは、レッドの場合、受け
取った出力がチャネル１で−２１．９ｄＢｍ、チャネル８で−１５．１ｄＢｍに
対応する。つまり、１０-9のビット誤り率を得るために、より多くの出力（１４
〜１９ｄＢｍ）が必要であった。ブルーの場合、感度は−３４．５〜−３４．０
ｄＢｍの間で変化した。これは、０．５〜１．０ｄＢの出力損失に等しい。
の実験の両方で全てのチャネルに対して得られた。これは、レッドの場合、受け
取った出力がチャネル１で−２１．９ｄＢｍ、チャネル８で−１５．１ｄＢｍに
対応する。つまり、１０-9のビット誤り率を得るために、より多くの出力（１４
〜１９ｄＢｍ）が必要であった。ブルーの場合、感度は−３４．５〜−３４．０
ｄＢｍの間で変化した。これは、０．５〜１．０ｄＢの出力損失に等しい。
【００３４】 観測可能なＦＷＭスペクトル積が無視できるほど小さいことから、大有効径フ
ァイバが、高密度ＷＤＭシステムにおいてＦＷＭを有効に抑制することは明らか
である。さらに、その大有効面積と小分散によって、このファイバは、端末で分
散補償を用いて自己および相互位相変調損失を１０Ｇｂｐｓに最小化できる。こ
れによって、ケーブルまたは各増幅器における分散管理が不要になる。
ァイバが、高密度ＷＤＭシステムにおいてＦＷＭを有効に抑制することは明らか
である。さらに、その大有効面積と小分散によって、このファイバは、端末で分
散補償を用いて自己および相互位相変調損失を１０Ｇｂｐｓに最小化できる。こ
れによって、ケーブルまたは各増幅器における分散管理が不要になる。
【００３５】 特定の動作要件と環境に適合させるために行う他の修正や変更は、当業者には
明らかであるので、この発明は開示するために選択した例に制限されるとは考え
られず、この発明の真の精神と範囲から逸脱することのない全ての変更と修正を
含んでいる。特に、この発明はＬ−Ｂａｎｄ（約１５６８〜１６１５ｎｍ）とＳ
−Ｂａｎｄ（約１４７５〜１５０５ｎｍ）で動作するＷＤＭシステムに関連し適
用できる。
明らかであるので、この発明は開示するために選択した例に制限されるとは考え
られず、この発明の真の精神と範囲から逸脱することのない全ての変更と修正を
含んでいる。特に、この発明はＬ−Ｂａｎｄ（約１５６８〜１６１５ｎｍ）とＳ
−Ｂａｎｄ（約１４７５〜１５０５ｎｍ）で動作するＷＤＭシステムに関連し適
用できる。
【００３６】 以上のように発明を説明してきたが、この明細書によって保護されるべきもの
は添付の請求項に示されている。
は添付の請求項に示されている。
【図１】 本発明による典型的な光ファイバ・システムの概略図
【図２】 図１に示した光ファイバ・システムに対して得られるスペクトルのグラフ
【図３】 図１に示した光ファイバ・システムのＱと波長の関係を示すグラフ
【図４】 図１に示した光ファイバ・システムの同じチャネルについて、Ｑとチャネル数
の関係をＦＷＭスペクトルについて比べたグラフ
の関係をＦＷＭスペクトルについて比べたグラフ
【図５Ａ】 完全に組み立てたシステム（四角）についてのＱを波長の関数として示したグ
ラフであり、伝送ファイバを減衰器によって置き換えて測定したＱ（丸）と共に
示す
ラフであり、伝送ファイバを減衰器によって置き換えて測定したＱ（丸）と共に
示す
【図５Ｂ】 ファイバの損失（ｄＢ）を波長（ｎｍ）に対して示したグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＥ，ＡＬ，Ａ Ｍ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，Ｈ Ｕ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 エンサー，カリン エム リュウ，ヤンミ ン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845 ホースヘッズ グレンデイル ドライヴ 41 (72)発明者 ルシーロ，アラン ジェイ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08816 イー ブランズウィック サウス ウッドランド アヴェニュー ８ (72)発明者 ツダ，セルジオ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08902 エヌ ブランズウィック ウィロ ーブルック ドライヴ 204 ビルディン グ 13 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 BA01 CA04 DA03 EA05 5K002 BA02 CA01 DA02 FA01
Claims (24)
- 【請求項１】 多チャネルのレーザシステムと、 入射部で前記レーザシステムに動作可能なように接続しそこから信号を受け取
り、出射部を備え、各々が送信側と受信側を直列に備えた複数スパンのファイバ
と、 前記スパンのファイバの一つの入射部に各々配置した複数の光増幅器と、 前記複数スパンのファイバの前記入射部に取り付けた前置伝送分散補償器と、 前記複数スパンのファイバの前記出射部に取り付けた後置伝送分散補償器とを
有し、 システム内の分散補償が所定の分布となるように、前記前置伝送分散補償器と
前記後置伝送分散補償器によって提供される分散補償比を、事前に選択したこと
を特徴とする分散補償型光通信システム。 - 【請求項２】 前記システムが、長距離、広帯域ＤＷＤＭを備えた高密度波
長分割多重化（ＤＷＤＭ）システムを有することを特徴とする請求項１記載のシ
ステム。 - 【請求項３】 前記レーザを変調することを特徴とする請求項１記載のシス
テム。 - 【請求項４】 前記システムが、約２．５〜４０Ｇｂｐｓの変調速度で動作
することを特徴とする請求項３記載のシステム。 - 【請求項５】 前記レーザシステムが、少なくとも１６個のチャネルを有す
ることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項６】 前置伝送および後置伝送分散補償の間の比率が、全分散補償
値の６０または４０％±１０％であることを特徴とする請求項１記載のシステム
。 - 【請求項７】 最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）
システムであって、 多チャネルのレーザシステムと、 前記レーザに動作可能なように接続し、前記レーザを多重化し変調する手段と
、 前記レーザに動作可能なように接続し、そこから信号を受け取り、各々送信器
側と受信器側を備えた複数スパンのファイバと、 前記ファイバの各スパンの入射部に配置した光増幅器と、 前記ファイバの各スパンの前記送信器側と受信器側に取り付けた分散補償モジ
ュールと、 前記分散補償モジュールに接続し、分散補償を分配する選択手段とを有し、前
記ＤＷＤＭシステムを最適化することを特徴とするシステム。 - 【請求項８】 前記システムが、長距離、広帯域ＤＷＤＭを有することを特
徴とする請求項７記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤ
Ｍ）システム。 - 【請求項９】 前記レーザが変調されることを特徴とする請求項７記載の最
適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１０】 前記システムが、約２．５〜４０Ｇｂｐｓの変調速度で動
作することを特徴とする請求項７記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割
多重化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１１】 前記システムが、少なくとも１６個のチャネルを有するこ
とを特徴とする請求項７記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（
ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１２】 前記選択手段が、シミュレーション・ソフトウェアを有す
ることを特徴とする請求項７記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重
化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１３】 前置および後置分散を有する最適分散補償分割比が、分散
補償の全値の６０または４０％±１０％であることを特徴とする請求項７記載の
最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１４】 最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ
）システムであって、 少なくとも一つのチャネルを備えたレーザシステムと、 各レーザに動作可能なように接続し、各レーザを多重化し変調する手段と、 各レーザに動作可能なように接続し、そこから信号を受け取り、各々送信器側
と受信器側を備えた複数スパンのファイバと、 前記ファイバの各スパンの入射部に配置した光増幅器と、 前記ファイバ・システムの各々の前記送信器側と受信器側の各々に取り付けた
分散補償モジュールと、 前記分散補償モジュールに接続し、分散補償を分配する選択手段とを有し、前
記ＤＷＤＭシステムを最適化することを特徴とするシステム。 - 【請求項１５】 前記システムが、長距離、広帯域ＤＷＤＭを有することを
特徴とする請求項１４記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（Ｄ
ＷＤＭ）システム。 - 【請求項１６】 前記レーザを変調することを特徴とする請求項１４記載の
最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１７】 前記システムが、約２．５〜４０Ｇｂｐｓの間から選択し
た変調速度で動作することを特徴とする請求項１４記載の最適化した分散補償型
、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１８】 前記システムが、少なくとも１６個のチャネルを有するこ
とを特徴とする請求項１４記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化
（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項１９】 前記選択手段が、シミュレーション・ソフトウェアを有す
ることを特徴とする請求項８記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重
化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項２０】 前置および後置分散を有する最適分散補償分割比が、分散
補償の全値の６０または４０％±１０％であることを特徴とする請求項１４記載
の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項２１】 最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ
）システムであって、 グリッド上に配置した多チャネルのレーザシステムと、 前記レーザに動作可能なように接続し、その多重化と変調を容易にする手段と
、 前記レーザに動作可能なように接続し、そこから信号を受け取り、各々送信器
側と受信器側を備えた複数スパンのファイバと、 前記複数スパンのファイバの各々の入射部に配置した光増幅器と、 前記ファイバの各々の前記送信器側と受信器側に取り付けた分散補償モジュー
ルとを有することを特徴とするシステム。 - 【請求項２２】 前記システムが、長距離、広帯域ＤＷＤＭを有することを
特徴とする請求項２１記載の最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（Ｄ
ＷＤＭ）システム。 - 【請求項２３】 前記システムが、約２．５〜４０Ｇｂｐｓの間の変調速度
から選択した変調速度で動作することを特徴とする請求項２１記載の最適化した
分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）システム。 - 【請求項２４】 最適化した分散補償型、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ
）システムであって、 多チャネルのレーザを含むグリッド・システムと、 前記レーザに動作可能なように接続し、その変調と多重化を容易にする手段と
、 前記レーザに動作可能なように接続し、そこから信号を受け取り、各々送信器
側と受信器側を備えた複数スパンのファイバと、 前記ファイバの各スパンの入射部に配置した光増幅器と、 前記ファイバの各スパンの前記送信器側と受信器側に取り付けた分散補償モジ
ュールとを有することを特徴とするシステム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10124198P | 1998-09-21 | 1998-09-21 | |
| US60/101,241 | 1998-09-21 | ||
| PCT/US1999/022009 WO2000018047A2 (en) | 1998-09-21 | 1999-09-21 | Pre- and post-compensation techniques for wavelength division multiplexing systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002525967A true JP2002525967A (ja) | 2002-08-13 |
Family
ID=22283663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000571593A Withdrawn JP2002525967A (ja) | 1998-09-21 | 1999-09-21 | 波長分割多重化システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1142178A2 (ja) |
| JP (1) | JP2002525967A (ja) |
| CN (1) | CN1323475A (ja) |
| AU (1) | AU6158899A (ja) |
| CA (1) | CA2344543A1 (ja) |
| WO (1) | WO2000018047A2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004096242A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Fujitsu Ltd | 非線形劣化を考慮したプリエンファシス制御方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021173A2 (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Corning Incorporated | Dispersion for slope compensating fibers |
| US7606487B1 (en) * | 2001-10-09 | 2009-10-20 | Nortel Networks Limited | Distortion measurement in optical communication systems |
| US7379670B2 (en) | 2002-03-21 | 2008-05-27 | Tyco Telecommunications (Us) Inc. | Method and apparatus for chromatic dispersion compensation |
| CN101179338B (zh) * | 2006-11-10 | 2012-02-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光传输系统大色散量补偿的方法 |
| CN101989879B (zh) * | 2009-08-05 | 2013-09-11 | 华为技术有限公司 | 突发模式下电色散补偿方法、装置和系统 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3269713B2 (ja) * | 1993-09-03 | 2002-04-02 | 株式会社日立製作所 | 光伝送システム |
| JP3846918B2 (ja) * | 1994-08-02 | 2006-11-15 | 富士通株式会社 | 光伝送システム、光多重伝送システム及びその周辺技術 |
| JP3606628B2 (ja) * | 1995-03-31 | 2005-01-05 | 富士通株式会社 | Ｓｍｆ伝送路を用いた光伝送システム |
| JP3522044B2 (ja) * | 1996-04-19 | 2004-04-26 | 富士通株式会社 | 光伝送システム |
-
1999
- 1999-09-21 AU AU61588/99A patent/AU6158899A/en not_active Abandoned
- 1999-09-21 CN CN 99811195 patent/CN1323475A/zh active Pending
- 1999-09-21 WO PCT/US1999/022009 patent/WO2000018047A2/en not_active Application Discontinuation
- 1999-09-21 CA CA002344543A patent/CA2344543A1/en not_active Abandoned
- 1999-09-21 EP EP99948398A patent/EP1142178A2/en not_active Withdrawn
- 1999-09-21 JP JP2000571593A patent/JP2002525967A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004096242A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Fujitsu Ltd | 非線形劣化を考慮したプリエンファシス制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1323475A (zh) | 2001-11-21 |
| CA2344543A1 (en) | 2000-03-30 |
| EP1142178A2 (en) | 2001-10-10 |
| AU6158899A (en) | 2000-04-10 |
| WO2000018047A2 (en) | 2000-03-30 |
| WO2000018047A3 (en) | 2000-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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