JP2003511877A - 正のチャープ化信号による光通信システム - Google Patents

正のチャープ化信号による光通信システム

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JP2003511877A
JP2003511877A JP2001522704A JP2001522704A JP2003511877A JP 2003511877 A JP2003511877 A JP 2003511877A JP 2001522704 A JP2001522704 A JP 2001522704A JP 2001522704 A JP2001522704 A JP 2001522704A JP 2003511877 A JP2003511877 A JP 2003511877A
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ジャン コンラディ
ルーダス アイオアニス
マニッシュ シャルマ
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コーニング・インコーポレーテッド
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2513Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
    • H04B10/25137Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using pulse shaping at the transmitter, e.g. pre-chirping or dispersion supported transmission [DST]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2210/00Indexing scheme relating to optical transmission systems
    • H04B2210/25Distortion or dispersion compensation
    • H04B2210/254Distortion or dispersion compensation before the transmission line, i.e. pre-compensation

Abstract

(57)【要約】 光導波路ファイバを伝搬する正にチャープされた光信号パルスを有する電気通信リンクを開示する。光導波路ファイバの少なくとも一部は、負のクロマチックック分散による特徴を有する。本発明の実施例は、負の分散の光導波路ファイバと組み合わせた半導体レーザ光源である。チャープされた信号パルスの光源は、DFBレーザの場合に、4×10-23m3〜30×10-23m3の範囲にある利得圧縮因子によって証明されるように、主として断熱チャープを有するように選択される。アイ・クロージャ・ペナルティ及びビットエラーレートは、数千ps/nmのオーダの累積分散パラメータ倍の距離積を有するリンク長に対して、低く維持される。20dBと高い消光比が予測されるが、最適レーザ消光比は、5〜10dBの範囲に見いだされる。

Description

【発明の詳細な説明】
本出願は、1999年9月7日に出願された米国仮出願第60/152,626号と、2000年
1月27日に出願された米国仮出願第60/178,394号と、2000年3月2日に出願され
た米国仮出願第60/186,407号と、2000年3月3日に出願された米国仮出願第60/1
86,796号との利益を主張するものである。
【0001】
【発明の分野】
本発明は、光導波路ファイバ通信システムに関し、特に、負の分散導波路ファ
イバと正にチャープされた信号源とからなる通信システムに関する。
【0002】
【背景技術】
電気通信システムにおいてバンド幅に対する需要が増加し続けているので、価
格を減少させながらもシステム性能を強化する対策が求められている。価格は、
ノードの密度が高い都市内リンクにおいて重要な課題である。 有望な対策は、1の部品の特定の特性が他の部品の不備を補うように整合シス
テム部品を伴うものである。好ましくは、部品整合対策は、他の部品がより効率
的にすなわち有効に動作できるように、ある部品を設計するものである。かかる
補償機構は、例えば、通信リンクの端部に分散補償モジュールを追加することに
よって分散ペナルティを減らして、所望の信号対ノイズ比や信号パルス形状を回
復させることができるときに有効である。有効補償の他の例は、非線形効果が信
号劣化の主な原因となる通信システムでの有効面積の大きな導波路ファイバの使
用である。
【0003】 近年、例えば分散形フィードバック(DFB)半導体レーザなどのレーザの直
接変調による正のチャープが、所望の動作波長帯域に亘り負の全分散を有する光
導波路ファイバを使用することでオフセットされることが見いだされた。負の分
散ファイバの効果は、光源や変調機構の種類に依存しない。負の分散ファイバが
正のチャープを有する信号と共に使用されるときに、有益な効果が得られる。正
にチャープされたDFB半導体レーザへ導波路ファイバを整合させることは、経
済性に優れた組み合わせである。特に、何となれば、低価格に加えて、DFB半
導体レーザは、比較的に高い電力出力と優れた寿命を有するからである。更に、
直接変調は、外部変調機構よりも簡単且つ安価である。
【0004】 しかしながら、負の全分散導波路の使用によってレーザチャープを補償する効
率の良い改良であるとしても、あるシステムリンクは、未だ制限された帯域幅で
ある。故に、負の分散導波路ファイバを含む電気通信システムでの使用に対して
正にチャープされた光信号源のさらなる最適化に対する需要が存在する。
【0005】
【定義】
本明細書においては、導波路ファイバのクロマチック分散(色分散)について
主として考察している。クロマチック分散は、パルスまたは信号の異なる周波数
成分がファイバ中において異なるグループ速度で移動(伝送)するために生ずる
。クロマチック分散は、分散パラメータD(単位はps/nm-km)によって特徴付け
られる。分散パラメータDの値は、2つの項の合計である。その1つの項はファ
イバ材料に由来するものであり、もう1つの項は導波路の幾何学的特徴に由来す
るものである。
【0006】 導波路ファイバの長さと分散パラメータD(材料及び導波路の項を含む)との
積は分散積と称するものとする。リンクは導波路ファイバから形成することがで
きる。リンクの中では、クロマチック分散はファイバの長さ方向に沿って変化す
る。1つファイバに関する分散積の合計(和)は、個々のファイバ片の個々の分
散積の代数和である。記号で表すと、分散積の和はΣii×Liであり、Diは長
さLiの分散パラメータであり、ファイバの全長はΣi×Liである。導波路ファ
イバの分散パラメータは、短波長の光が高速度(長波長の光よりも速い速度)で
伝播するときを慣習的に正としている。その反対が負の分散導波路ファイバの定
義となる。
【0007】 導波路ファイバ遠隔通信リンク、若しくは、単に、リンクは、光信号の送信機
、光信号の受信機及び所定長の導波路ファイバからなる。導波路ファイバの両端
は光学的に前記送信機と受信機に接続されており、前記両端の間で光信号を伝播
させる。リンクは別の光学要素(例えば、光学アンプ、光学減衰器、光学スイッ
チ、光学フィルタ、マルチプレクサ(多重化装置)及びディマルチプレクサ)を
有している。相互連結されたリンクのグループを遠隔通信システムと称すること
もできるであろう。
【0008】 導波路ファイバリンクのQ値は、平均光検出器電流i1(1ビット、つまりマ
ークビットを受信する場合)と平均光検出器電流i0(0ビット、つまりスペー
スビットを受信する場合)との差を、2つのノイズ電流σ1とσ0のそれぞれの標
準偏差の和で割ったものである。2つのノイズ電流はマーク及びスペース(ビッ
ト)に付随するものである。即ち、Q=(i1−i0)/(σ10)となる。アグ
ローワル(Agrawal)氏による「光ファイバ通信システム」第2版の172及び173
頁を参照されたい。図中、QはdB(デシベル)で表示されているので、式はQ
(dB)=10log10Qとなる。高いQ値は優れた、即ち、低いビットエラーレート
を有するリンクであることを示す。
【0009】 消光比(extinction ratio)は、送信機がオフ状態(ゼロビットが送信される
)のときの送信パワーP0に対する、送信機がオン状態(1ビットが送信される
)のときの送信パワーP1の比である。 正にチャープされた(chirped)信号源は、キャリア周波数がパルス時間軸に
沿って変化するパルスを生成する。即ち、出力パルスの電界の周波数が、閾値で
のレーザ周波数に比較して、赤または青側にシフトされる。例えば、従来の単電
極DFB半導体レーザが生成するパルスは、平均的に青側にシフトされる(平均
的なシフト量で青側にシフトされる)。これは、本明細書では、正のチャープと
称する。信号(例えば、直接変調DFBレーザからの信号)におけるチャープは
概して、断熱的な(非過渡的な)チャープと過渡的な(一時的な)チャープの組
み合わせとして表現することができる。
【0010】 断熱的なチャープは信号の出力パワーに比例する。 過渡的なチャープは信号の出力パワーの導関数(derivative)に比例するので
、信号パワーが0と1の間(または1から0の間)で変化する間の時間にのみ存
在する。 リンクの分散パワーによる悪影響は、信号の分散誘導型のひずみ・ゆがみ(di
stortion)によりリンクパワー供給(量)が減少することである。本出願では、
分散による悪影響はアイ・クロージャ(eye closure:瞳状のものが閉じること
)として表現される。アイの形状は当該技術分野では、近くの信号パルス同士が
オーバーラップし始めるときに形成されるアイ形の開口として知られている。オ
ーバーラップが増加すると、アイは閉じられると言われている。これは、パルス
分散による信号ノイズ比(SN比)の減少を表すときに便利な方法である。
【0011】 ゲイン圧縮ファクタ(非線型ゲインパラメータとしても知られている)は半導
体レーザに関連するものであり、これは、レーザのアクティブ領域の半導体レー
ザ材料光学ゲインをアクティブ領域のフォトンの数に関連付ける比例定数である
。その関係とはG=f(εP)であり、Gはレーザのゲインであり、εはゲイン
圧縮ファクタであり、Pはアクティブ領域のフォトンの数(これはレーザ出力パ
ワーに直接関係している)であり、fは関数である。アグローワル氏による「光
ファイバ通信システム」第2版の113頁を参照されたい。
【0012】
【発明の概要】
本発明の1つの特徴によれば、本発明は光学送信機と、光学受信機と、送信機
と受信機との間に結合されて送信機からの光信号を受信機に伝送するためのある
長さの光導波路ファイバとを含む通信リンクに関している。通信リンクの光導波
路ファイバの少なくとも一部分は負の分散を有しており、送信機の光学信号は正
にチャープされる。更に、信号チャープは断熱性が支配的である。
【0013】 通信リンクの一実施例においては、送信機に含まれる直接変調されたレーザが
信号源である。好ましい実施例において、レーザは直接変調されたDFB半導体
レーザである。 通信リンクの他の実施例において、正にチャープされた信号パルスは外部から
変調された光ファイバの連続波光源から発せられる。
【0014】 断熱的レーザチャープは例えば4×10-23m3から30×10-23m3の範囲内の値の比
較的高利得の圧縮係数が特徴である。更に、断熱的チャープ消光比が20dB付近を
超えないようなレーザの動作条件で有利になる。5dBから11.5dBの消光比が好ま
しい。20dBという高い消光比は前方エラー訂正を含むような通信リンクで期待さ
れる。前方エラー訂正はデータ伝送中に損傷したデータビットを訂正可能にする
仕組みである。このためには伝送前のデータを符号化し、受信後のデータを復号
する電子装置が必要である。前方エラー訂正の電子装置は公知であるため、ここ
では更に説明する必要はない。
【0015】 発明の他の特徴や利点を以下の詳細な説明に記述する。それらは以下に続く詳
細な記述のみならず添付された図面を含む明細書の記述から、或いは記述された
発明を実施することによって当業者に容易に理解されるであろう。 上述の概略的な記述と以下の詳細な説明はどちらも単に本発明の好例を示すの
みであり、請求項に記述された発明の本質及び特徴を理解するための概観または
構成を提供することを意図したものであることが理解されるべきである。添付の
図面は発明の更なる理解のために含められたものであり、この明細書に包含され
、明細書の一部分を構成するものである。図面は発明の種々の実施例を図解した
ものであり、明細書の記述とともに発明の原理と動作について説明するものであ
る。
【0016】 [発明の詳細な説明] 本発明の好適な実施例について以下に詳細に説明する。本発明は、チャープが
断熱的支配である正チャープしたレーザ及び負分散を有する光導波路光ファイバ
の組合せからなる。本出願において、術語「レーザ」は、光導波路リンクへの使
用に適した、正にチャープし、直接変調された光源を記述するのに用いられる。
しかしながら、本発明は外部変調され、正のチャープを呈するいかなる連続光源
をも含む。正チャープしたレーザの例は、直接変調された分布帰還型半導体レー
ザである。
【0017】 チャープは、レーザの光出力パワーに比例するという意味で断熱的であると特
徴づけることができる。対照的に、過渡的チャープは光出力パワーの時間変化率
に比例する。直接変調されたDFBレーザの場合、レーザを低消光比(例えば6
dB)で閾値よりかなり上で常に動作させたときにはチャープは主として断熱的
である。しかしながら、現在の技術によれば、レーザを閾値近くで動作させたと
きにはチャープは主に過渡的になり、消光比はかなり大きく(例えば12dB)なる
。レーザのチャープが主に断熱的なチャープから主に過渡的なチャープに移行す
るための正確な消光比又は駆動条件はレーザ自身の正確なパラメータに依存する
。12dBと同程度の消光比で断熱的なチャープを提供するレーザの設計パラメー
タを見つけることについて検討する。
【0018】 主に断熱的なチャープを呈する直接変調されたレーザの特性が図1及び3に示
される。これらの図に記載されている特定のレーザは、直接変調されたDFB半
導体レーザである。これらの図は、ビットレートが2.5Gb/s、すなわち伝送速度
がOC-48である例示的な場合から導出された。これらの図は、より高速又は低速
のビットレートについて説明するように変更することができる。また、時間分割
多重又は波長分割多重を含む従来技術の手段のいずれによってもこのビットレー
トを得ることができる。後者については図10に示されている。
【0019】 デジタルの"l"のシーケンス、すなわち図のセグメント6、及びデジタルの"
0"のシーケンス、すなわち図のセグメント2が図1に示されている。"l"のリ
ンギング8(ほぼ安定した状態値のレーザ信号の振動)及び"0"のリンギング4
は小さいことがわかる。これを、図2に示される、過渡的チャープが支配的なレ
ーザ信号のレーザシーケンスの"0"、すなわち14と、"l"、すなわち16と比較す
る。図2において、過渡的チャープが支配的なレーザ出力のリンギング、例えば
セグメント18及び20は非常に大きい。図3のセグメント10の光周波数偏差を図3
のセグメント12の光周波数偏差と比較すると、断熱的な場合における"0"及び"
l"間の周波数差は顕著である。光周波数のこの差をセグメント22が"0"につい
ての周波数偏差であり、セグメント24が"1"についての周波数偏差である図4の
それと比較する。
【0020】 図1及び3により特徴づけられるレーザと、図2及び4により特徴づけられる
レーザとの主たる違いは、上記により定められる利得圧縮ファクタが前者のレー
ザについては5×10-23m3であり、後者のレーザについては1×10-23m3であった
ということである。特定のレーザ構造に関する利得圧縮ファクタは、例えば、コ
ールドレン(L.A. Coldren)氏及びコールジン(S.W. Corzine)氏による「ダイ
オードレーザ及びフォトニック集積回路(Diode lasers and photonic integrat
ed circuits)」の211頁(Wiley, 1995)、K.ゾッチャー(K. Czotscher)氏
等による「1.55μm MQWレーザダイオードの強度変調及びチャープ:モデリ
ング及び実験的な確認(Intensity modulation and chirp of 1.55um MQW laser
diodes: modeling and experimental verification)」(IEEEジャーナル
、量子エレクトロニクスの選ばれたトピック、1999年5月/6月)第5巻、No.3
(IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.5,no.3, Ma
y/June 1999)、又はカートリッジ(J.C. Cartledge)氏等による「システムシ
ミュレーションのためのDFBレーザのレート方程式パラメータの抽出(Extrac
tion of DFB laser rate equation parameters for system simulation purpose
s)」(IEEEジャーナル・オブ・ライトウェーブ・テクノロジ、第15巻、N
o.5、1997年5月)(IEEE Journal of Lightwave Technology, vol.15, no.5, M
ay 1997)に記載されたフィッティング技術を用いて測定することができる。
【0021】 低い消光比、従って閾値よりもかなり上で常にレーザを動作させることによっ
て、過渡的リンギングを著しく減少させ、過渡的チャープが非常に小さく断熱的
チャープが支配的であるようにレーザを動作させることができることはよく知ら
れている。一般に、システム設計者は所望のシステム動作パラメータに整合する
可能な限り大きな消光比を維持する。断熱的チャープが支配的なレーザにおける
、信号オーバーシュートの減少、リンギング振幅及び継続時間の低減及び顕著な
"0"及び"l"間の光周波数の差は、過渡的チャープが支配的なレーザの場合と比
較して信号再生成器(リジェネレータ)間の距離が長い通信リンクを提供する。
【0022】 シミュレーションされたアイ・クロージャ・ペナルティを2.5Gb/sで蓄積され
た導波路ファイバ分散に対して図示した図5から分かるように、主として断熱的
なチャープを有するレーザの改良された性能は、リンク特性においてなされる。
受容されるアイ・クロージャ・ペナルティは、-2dBよりも負でないことが好まし
い。主として断熱的なチャープであって、負の分散導波路ファイバを伝搬するレ
ーザパルスでは、アイクロージャペナルティが-2dBに達するときに、図5の曲線
26は-5000ps/nmの蓄積された分散を示す。典型的な分散シフトされた負の分散導
波路は、1550nmで約-3.5ps/(nm-km)の全分散を有することができる。このように
、1550nmの信号波長で、電子再生器なしで、-2dBのアイクロージャペナルティを
負うまでには、パルスによって横切られるリンク長さは、約1430kmである。負の
分散導波路によって生じるパルス圧縮の利点は、曲線26を図5の曲線28と比較す
ることによって理解される。正の分散導波路ファイバが使用されることを除いて
は、図5の曲線28は、曲線26のそれと同一のリンクに対応する。-2dBのアイクロ
ージャペナルティは、分散パラメータの同じ絶対値を有する正の分散ファイバの
約350kmのリンク長さに対応する約1200 ps/nmだけの蓄積された分散で達するこ
とを曲線28は示している。
【0023】 2.5Gb/sのシステムビットレートに付随して、図6を参照すると、過渡チャー
プ(transient chirp)と比較して断熱的なチャープによって生じる利点は、図
6の曲線30(主として過渡チャープ)に対して、図5の曲線26(主として断熱的
なチャープ)を比較することによって見られる。主として過渡チャープを有する
レーザパルスでは、-2dBアイクロージャペナルティ制限は、約-1500ps/nmの蓄積
された分散で到達し、約430kmのリンク長さに対応する。上記したように、この
組合わせの有益な影響は、10Gb/s及びそれ以上のビットレートに付随することで
ある。2.5Gb/sの速度は、図面のためだけに使用された。図6の比較曲線30及び3
2は、正のチャープ化レーザと組み合わせられて負の分散導波路ファイバの利点
を示す。曲線32に対応する正の分散導波路ファイバは、約1000ps/nmだけの受容
される蓄積された分散を示し、これは、分散パラメータの同じ絶対値を有する正
の分散ファイバの約285kmの典型的なリンク長さを生じる。
【0024】 負の分散ファイバと組み合わせられた主として断熱的なチャープを有するレー
ザの使用は、4つの係数によって反動的にリンク長さを増やす。 追加の利点は、主として断熱的なチャープを有するレーザの動作点を調整する
ことで達成される。10-12のビットエラーは、8.5dB以上のリンクQ値に対応する
。より高いビットエラー率が許容できるシステムにおいては、6dB以上のQ値は
、許容される。フォワードエラー補正電子機器(forward error correction ele
ctronics)を利用するシステムでは、3dB以上のQ値が許容される。図7の曲線
34は、蓄積された分散に対するQ値に関して、2.5Gb/sで動作するリンク性能を
示す。そして、6.2よりも大ではない消光比を有する。蓄積されたリンク分散は
、-12000ps/nmよりも負である。1550nmで-3.5ps/nm-kmの全分散を再度、仮定す
ると、電子信号再生器が必要となるには、約3500kmの対応するリンク長さである
。より高い消光比、すなわち約9dB以下、2.5Gb/sの速度を付随する図8の曲線3
8では、負の分散導波路ファイバのパルス伝搬の受容される蓄積された分散は、-
6000ps/nmよりも負であって、これは1550nmで、約1700kmの反動的なリンク長さ
に対応する。図9の曲線42は、11.3dBを越えない消光比であるリンク性能を示す
。このリンクにおいて、8.5dB以上のQ値で、-1950 ps/nmよりも負の蓄積された
分散で、約560kmの1550nm信号のためのリンク長さに対応するレーザ消光比を除
いて図7の曲線34及び図5の曲線38を得るのに使用された2.5Gb/sリンクと同一
である。
【0025】 Qの測定は、公知の送信機及び受信機を使用してなされ得る。ここに開示され
て、記載されている電気通信リンクでの使用に適した実施例としての受信機は、
バージニア州レストン(Reston)市サンライズ バレー ドライブ(Sunrise Vall
ey Drive)12030のアルカテル社製D-WDMのための受信機STM16/OC-48、ペン
シルバニア州アレンタウン(Allentown)のユニオンブルーバード(Union Boule
vard)555の30L-15P-BAのルーセントテクノロジー社製22-091及び1320型受信機
である。ここに開示されて、記載されている電気通信リンクでの使用に適する実
施例としての送信機は、ルーセントテクノロジー社(上記参照)製のD2570、D25
26、D2555波長選択レーザ2000、及びデボン(Devon)市ペイジントン(Paignton)の
ブリクサム(Brixham Road)、TQ4 7BEのオプトエレクトロニクス社製のLC1
55W-20A、WDM DFBレーザモジュールである。
【0026】 リンク長さが導波路ファイバ全体のより高い分散を許容するように減じられる
と理解されるであろう。また、リンク長さは、Qのより高い値を許容し得るシス
テムにおいて増加し得る。 図7の曲線36、図8の曲線40及び図9の曲線44は正の全分散を有する導波路フ
ァイバが使用されたことを除き、対応する曲線34、38及び42を得るために使用さ
れたリンクのそれらと実質的に同一なリンクを使用して得られた。主として断熱
的なチャープのレーザと組み合わせられた負の分散導波路ファイバを使用する利
点は、明らかである。レーザの消光比が減じられるほど、かかる利点はより顕著
になる。
【0027】 図10に典型的なリンクが示されているが、これは、理想的には、イントラ都市
若しくは他のより短距離で、高いデータ速度のシステムに適している。このリン
クは、複数の光パルス信号の光源、例えば、複数の直接的に変調された分布帰還
型半導体レーザの如きを含み、そしてこれは、正であって、且つ、主として断熱
的なチャープを有しており、波長分割・多重化モードにおいて動作する。直接的
に変調されたDFBレーザは、単純且つ低コストで、しかも信頼性の高い信号源
である。複数のレーザ46は、光学マルチプレクサ48を経て、導波路52に連結され
る。光増幅器50は、予め選択された間隔で導波路ファイバパスに挿入されて、所
望の信号振幅を維持する。その後、信号は、波長を切り離す光デマルチプレクサ
54を通過して、複数の受信機56のうちの1つに特定の波長を搬送する。送信機及
び受信機を連結している導波路52の少なくとも一部は、負のクロマチック分散を
有し、正のチャープ化レーザパルスを圧縮する。送信機及び受信機間の間隔は、
数キロメートルや数十キロメートル、若しくは、数百キロメートルとなり得る。
かかるレーザは5dBから10dBの消光比で動作し、より高いパルスパワーで必須の
チャープ特性を有するレーザとしては、20dBの消光比で動作する。かかるリンク
は、2.5Gb/s若しくは10Gb/sのデータ信号速度をサポートすることが出来る。電
子再生器を必要としないのである。
【0028】 本発明のさまざまな改良及びバリエーションが本発明の精神と範囲から逸脱す
ることなく、なされ得ることは、当業者であれば明らかであろう。すなわち、本
発明は、特許請求の範囲及びそれらの均等の範囲内にある本発明の改良及びバリ
エーションを含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 OC-48(2.5Gb/s)レートで動作する直接変調された断熱的チャープが
支配的なDFB半導体レーザの光学出力と時間の関係を理論的に示すグラフであ
る。
【図2】 OC-48(2.5Gb/s)レートで動作する直接変調された過渡的チャープが
支配的なDFB半導体レーザの光学出力と時間の関係を理論的に示すグラフであ
る。
【図3】 OC-48(2.5Gb/s)レートで動作する直接変調された断熱的チャープが
支配的なDFB半導体レーザの光周波数偏倚と時間の関係を理論的に示すグラフ
である。
【図4】 OC-48(2.5Gb/s)レートで動作する直接変調された過渡的チャープが
支配的なDFB半導体レーザの光周波数偏倚と時間の関係を理論的に示すグラフ
である。
【図5】 OC-48(2.5Gb/s)レートで動作する直接変調された断熱的チャープが
支配的なDFB半導体レーザの擬似的アイクロージャペナルティと分散積との関
係を理論的に示すグラフである。
【図6】 OC-48(2.5Gb/s)レートで動作する直接変調された過渡的チャープが
支配的なDFB半導体レーザの擬似的アイクロージャペナルティと分散積との関
係を理論的に示すグラフである。
【図7】 消光比6.2dB、OC-48(2.5Gb/s)レートで動作するレーザのQと分散
積のグラフである。
【図8】 消光比8.8dB、OC-48(2.5Gb/s)レートで動作するレーザのQと分散
積のグラフである。
【図9】 消光比11.3dB、OC-48(2.5Gb/s)レートで動作するレーザのQと分散
積のグラフである。
【図10】 典型的な多チャンネル光通信リンクの略図である。
【手続補正書】
【提出日】平成14年3月8日(2002.3.8)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 正のチャープ化信号による光通信システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 60/186,407 (32)優先日 平成12年3月2日(2000.3.2) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 60/186,796 (32)優先日 平成12年3月3日(2000.3.3) (33)優先権主張国 米国(US) (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,AG,A L,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR ,BY,BZ,CA,CH,CN,CR,CU,CZ, DE,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,G D,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN ,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC, LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,M G,MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,U Z,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 シャルマ マニッシュ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08902 ノースブランズウィック ペチュ ニアドライブ アパートメント2H 13 Fターム(参考) 5K002 AA01 AA03 BA13 CA02 FA01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信リンクであって、 光信号パルスを提供する送信器と、 前記光信号パルスを検出する受信器と、 前記送信器と前記受信器とに光学的に各々結合した第1及び第2端部を有す
    る光導波路ファイバ片と、を有し、 前記光導波路片の少なくとも一部が負の全分散を有して、前記送信器によっ
    て提供される光信号が正にチャープされて該チャープが断熱的支配であることを
    特徴とする通信リンク。
  2. 【請求項2】請求項1記載の通信リンクであって、 前記送信器は、前記光信号パルスを提供する半導体レーザを含み、前記半導
    体レーザは、非線形であって、かつ4×10-23m3〜30×10-23m3の範囲内にある利
    得圧縮ファクタによって特徴づけられることを特徴とする通信リンク。
  3. 【請求項3】 前記半導体レーザは、20dB以上の値を有する消光比を有する
    ことを特徴とする請求項2記載の通信リンク。
  4. 【請求項4】 前記消光比が12dB以上であることを特徴とする請求項3記載
    の通信リンク。
  5. 【請求項5】 前記消光比が5dB〜11.5dBの範囲内にあることを特徴とす
    る請求項4記載の通信リンク。
  6. 【請求項6】 フォワード訂正成分を更に含み、前記リンクは2.5Gb/sのビッ
    トレート、あるQ値、及び分散積の和によって特徴づけられ、前記分散積の和が
    -1950ps/nm未満であり、前記送信器、前記受信器及び前記光導波路ファイバが前
    記リンクのQ値を3dB以上としていることを特徴とする請求項3記載の通信リン
    ク。
  7. 【請求項7】 2.5Gb/sのビットレート、Q値、分散積の和及び11.3dB以上の
    消光比によって特徴づけられ、前記分散積の和が-1950ps/nm未満であって、前記
    送信器、前記受信器及び前記光導波路が前記通信リンクのQ値を6dB以上とする
    ことを特徴とする請求項3記載の通信リンク。
  8. 【請求項8】 前記リンクのQ値が8.5dB以上であることを特徴とする請求項
    7記載の通信リンク。
  9. 【請求項9】 前記リンクが2.5Gb/sのビットレート、Q値、分散積の和及び
    及び9.0dB以上の消光比によって特徴づけられ、前記分散積の和が-6000ps/nmで
    あって、前記送信器、前記受信器及び前記光導路が、前記リンクのQ値が6dB以
    上となるようになされていることを特徴とする請求項3記載の通信リンク。
  10. 【請求項10】 前記リンクが2.5Gb/sのビットレート、Q値及び分散積の和
    によって特徴づけられ、前記分散積の和が12000ps/nm未満となっており、前記送
    信器、前記受信器及び前記光導波路ファイバが前記リンクのQ値を6dB以上とす
    るようになっていることを特徴とする請求項3記載の通信リンク。
  11. 【請求項11】 前記リンクが2.5Gb/sのビットレート、-5000ps/nm以上の分
    散積の和及び約0〜−2dBの範囲内にある分散アイ・クロージャ・ペナルティに
    よって特徴づけられていることを特徴とする請求項1記載の通信リンク。
  12. 【請求項12】 前記送信器が、直接変調分布帰還半導体レーザを含むことを
    特徴とする請求項1から11までのいずれか1つに記載の通信リンク。
  13. 【請求項13】 前記送信器によって提供される光信号パルスが光パワーの連
    続波源の形で生成し、前記連続波源は、外部から変調されていることを特徴とす
    る請求項1記載の通信リンク。
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