JP3302310B2 - 光増幅伝送システム及び光増幅装置 - Google Patents
光増幅伝送システム及び光増幅装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/2933—Signal power control considering the whole optical path
- H04B10/2935—Signal power control considering the whole optical path with a cascade of amplifiers
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2543—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to fibre non-linearities, e.g. Kerr effect
- H04B10/2557—Cross-phase modulation [XPM]
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅伝送システ
ム及び光増幅装置に関し、より具体的には、波長分割多
重光を光増幅伝送する光増幅伝送システム及び光増幅装
置に関する。
ム及び光増幅装置に関し、より具体的には、波長分割多
重光を光増幅伝送する光増幅伝送システム及び光増幅装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】波長分割多重伝送システムが確立される
以前の１波長の光ファイバ伝送では、ゼロ分散伝送が好
ましいとされていたので、現在敷設されている多くの光
ファイバ伝送路は、そのゼロ分散波長がほぼ光増幅器の
増幅帯域の中心になるように設定されている。
以前の１波長の光ファイバ伝送では、ゼロ分散伝送が好
ましいとされていたので、現在敷設されている多くの光
ファイバ伝送路は、そのゼロ分散波長がほぼ光増幅器の
増幅帯域の中心になるように設定されている。
【０００３】また、波長分割多重伝送用に設計された光
伝送システムでは、一般に、波長分割多重される各信号
波長が、光増幅器の増幅帯域内であって、且つ、光ファ
イバの伝送帯域内に入るように設定されている。一般的
には、光増幅器の増幅帯域と光ファイバの伝送帯域は互
いに一致するように設定されている。
伝送システムでは、一般に、波長分割多重される各信号
波長が、光増幅器の増幅帯域内であって、且つ、光ファ
イバの伝送帯域内に入るように設定されている。一般的
には、光増幅器の増幅帯域と光ファイバの伝送帯域は互
いに一致するように設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】１波長伝送用に設定さ
れた既存の光ファイバ伝送路を波長分割多重伝送に使用
しようとすると、信号波長の波長分散値が小さいので、
次のような不具合が生じる。即ち、４光子混合（Ｆｏｕ
ｒ Ｗａｖｅ Ｍｉｘｉｎｇ）の効果が顕著になり、チ
ャネル間干渉が増大する。波長分散値を大きく出来ない
ので、多重波長数を増やすことが難しい。また、波長分
散値が小さいことから、分散スロープの影響による波長
分散値の差異が、各信号の伝達特性に大きな影響を及ぼ
す。
れた既存の光ファイバ伝送路を波長分割多重伝送に使用
しようとすると、信号波長の波長分散値が小さいので、
次のような不具合が生じる。即ち、４光子混合（Ｆｏｕ
ｒ Ｗａｖｅ Ｍｉｘｉｎｇ）の効果が顕著になり、チ
ャネル間干渉が増大する。波長分散値を大きく出来ない
ので、多重波長数を増やすことが難しい。また、波長分
散値が小さいことから、分散スロープの影響による波長
分散値の差異が、各信号の伝達特性に大きな影響を及ぼ
す。
【０００５】また、既存の光ファイバ伝送路を使用せず
に、波長分割多重伝送に適した光ファイバ伝送路を用意
したとしても、次のような問題点がある。即ち、光増幅
器の帯域が有限であることから、各信号のチャネル間隔
はできる限り狭くするのが好ましいが、光ファイバ伝送
路上では、ＸＰＭ（Cｒｏｓｓ Pｈａｓｅ Mｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ）及びＦＭＷ等のチャネル間相互作用の影響
があるので、チャネル間隔は可能な限り広い方が望まし
い。従来は、チャネル間隔は光ファイバ伝送路により決
定され、多重波長数は、光増幅器の帯域により決定され
ていた。波長分割多重方式でチャネル数を増やすには、
従来、光増幅器の増幅帯域を拡張する方法が採られてい
た。
に、波長分割多重伝送に適した光ファイバ伝送路を用意
したとしても、次のような問題点がある。即ち、光増幅
器の帯域が有限であることから、各信号のチャネル間隔
はできる限り狭くするのが好ましいが、光ファイバ伝送
路上では、ＸＰＭ（Cｒｏｓｓ Pｈａｓｅ Mｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ）及びＦＭＷ等のチャネル間相互作用の影響
があるので、チャネル間隔は可能な限り広い方が望まし
い。従来は、チャネル間隔は光ファイバ伝送路により決
定され、多重波長数は、光増幅器の帯域により決定され
ていた。波長分割多重方式でチャネル数を増やすには、
従来、光増幅器の増幅帯域を拡張する方法が採られてい
た。
【０００６】そこで、本発明は、既存の光ファイバ伝送
路を使用しても、波長分割多重伝送で良好な伝送特性を
得られる光増幅伝送システム及び光増幅装置を提示する
ことを目的とする。
路を使用しても、波長分割多重伝送で良好な伝送特性を
得られる光増幅伝送システム及び光増幅装置を提示する
ことを目的とする。
【０００７】本発明はまた、より多くの波長を多重でき
る光増幅伝送システム及び光増幅装置を提示することを
目的とする。
る光増幅伝送システム及び光増幅装置を提示することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光増幅伝送
システムでは、複数の光ファイバ伝送路を中継接続する
光増幅中継手段が、光増幅手段と、入力する信号光を当
該光増幅手段の増幅帯域内に波長変換する入力側波長変
換手段と、当該光増幅手段から出力される信号光を当該
光ファイバ伝送路上の伝送帯域内に波長変換する出力側
波長変換手段とを具備する。これにより、光ファイバ伝
送路上の伝送帯域と、光増幅手段の増幅帯域とを独立に
利用できる。即ち、光ファイバ伝送路と光増幅手段のそ
れぞれの特性に応じて、信号光の波長及び多重波長数な
どを柔軟に決定できるようになり、より良い伝送特性を
実現しやすくなる。
システムでは、複数の光ファイバ伝送路を中継接続する
光増幅中継手段が、光増幅手段と、入力する信号光を当
該光増幅手段の増幅帯域内に波長変換する入力側波長変
換手段と、当該光増幅手段から出力される信号光を当該
光ファイバ伝送路上の伝送帯域内に波長変換する出力側
波長変換手段とを具備する。これにより、光ファイバ伝
送路上の伝送帯域と、光増幅手段の増幅帯域とを独立に
利用できる。即ち、光ファイバ伝送路と光増幅手段のそ
れぞれの特性に応じて、信号光の波長及び多重波長数な
どを柔軟に決定できるようになり、より良い伝送特性を
実現しやすくなる。
【０００９】光ファイバ伝送路上の伝送帯域を、光ファ
イバ伝送路に使用される伝送用光ファイバのゼロ分散波
長から外れた波長帯とすることで、仮に、光ファイバ伝
送路及び光増幅手段が１波長用に設計及び敷設されたも
のでも、光ファイバ伝送路の伝送帯域をゼロ分散波長か
ら外れた波長帯としつつ、光増幅手段の増幅帯域をその
まま利用して光増幅することができる。波長分散値を大
きく採れるので、４光子混合などの影響を少なくでき、
波長間隔を狭くして多重波長数を増やすことができる。
更には、分散スロープの影響による各信号の波長分散値
の差異も相対的に小さくなり、使用可能な波長帯を広く
して多重波長数を増やすことができる。
イバ伝送路に使用される伝送用光ファイバのゼロ分散波
長から外れた波長帯とすることで、仮に、光ファイバ伝
送路及び光増幅手段が１波長用に設計及び敷設されたも
のでも、光ファイバ伝送路の伝送帯域をゼロ分散波長か
ら外れた波長帯としつつ、光増幅手段の増幅帯域をその
まま利用して光増幅することができる。波長分散値を大
きく採れるので、４光子混合などの影響を少なくでき、
波長間隔を狭くして多重波長数を増やすことができる。
更には、分散スロープの影響による各信号の波長分散値
の差異も相対的に小さくなり、使用可能な波長帯を広く
して多重波長数を増やすことができる。
【００１０】出力側波長変換手段の波長変換方向を入力
側波長変換手段の波長変換方向とは逆とすることで、光
ファイバ伝送路上での信号光の波長帯が一定になり、既
存の波長分割多重伝送技術を利用しやすくなる。
側波長変換手段の波長変換方向とは逆とすることで、光
ファイバ伝送路上での信号光の波長帯が一定になり、既
存の波長分割多重伝送技術を利用しやすくなる。
【００１１】光増幅中継手段が、入力側波長変換手段と
出力側波長変換手段で第１の波長方向に波長変換すると
共に、入力側波長変換手段と出力側波長変換手段の一方
が波長分割多重された信号光の波長方向の並びを逆転す
る第１の光増幅中継器と、入力側波長変換手段と出力側
波長変換手段で第１の波長方向とは反対方向の第２の波
長方向に波長変換すると共に、入力側波長変換手段と出
力側波長変換手段の一方が波長分割多重された信号光の
波長方向の並びを逆転する第２の光増幅中継器とからな
り、当該第１の光増幅中継器と当該第２の光増幅中継器
を交互に配置することにより、波長分割多重されている
複数の信号光の各々が、各光ファイバ伝送路での累積波
長分散が交互に相殺され、特に分散補償ファイバを措置
しなくても、累積波長分散を全体として小さくすること
ができる。
出力側波長変換手段で第１の波長方向に波長変換すると
共に、入力側波長変換手段と出力側波長変換手段の一方
が波長分割多重された信号光の波長方向の並びを逆転す
る第１の光増幅中継器と、入力側波長変換手段と出力側
波長変換手段で第１の波長方向とは反対方向の第２の波
長方向に波長変換すると共に、入力側波長変換手段と出
力側波長変換手段の一方が波長分割多重された信号光の
波長方向の並びを逆転する第２の光増幅中継器とからな
り、当該第１の光増幅中継器と当該第２の光増幅中継器
を交互に配置することにより、波長分割多重されている
複数の信号光の各々が、各光ファイバ伝送路での累積波
長分散が交互に相殺され、特に分散補償ファイバを措置
しなくても、累積波長分散を全体として小さくすること
ができる。
【００１２】入力側波長変換手段が入力する波長分割多
重された信号光の占める帯域を圧縮し、出力側波長変換
手段が光増幅手段から出力される波長分割多重された信
号光の占める帯域を伸長することにより、光ファイバ伝
送路上でのチャネル間隔を相対的に拡げることができ、
チャネル間干渉を低減できるので、伝送特性が改善され
る。
重された信号光の占める帯域を圧縮し、出力側波長変換
手段が光増幅手段から出力される波長分割多重された信
号光の占める帯域を伸長することにより、光ファイバ伝
送路上でのチャネル間隔を相対的に拡げることができ、
チャネル間干渉を低減できるので、伝送特性が改善され
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】図１は、一波長用の既存の光ファイバ伝送
路に適用した本発明の一実施例の概略構成ブロック図と
各部の信号光の波長位置を示す。図１（ａ）は、本実施
例の概略構成ブロック図、同（ｂ）は各部の信号光の波
長位置を示す。図１（ｂ）で、縦軸は波長、横軸は光強
度を示す。
路に適用した本発明の一実施例の概略構成ブロック図と
各部の信号光の波長位置を示す。図１（ａ）は、本実施
例の概略構成ブロック図、同（ｂ）は各部の信号光の波
長位置を示す。図１（ｂ）で、縦軸は波長、横軸は光強
度を示す。
【００１５】端局１０と同１２の間の光ファイバ伝送路
１４において、伝送用光ファイバ１６−１〜１６ー４及
び光増幅器１８−１〜１８−３は、一波長伝送用に設計
及び敷設されたものである。本実施例では、各光増幅器
１８−１〜１８−３の前段に信号光の波長をアップ・シ
フトする波長変換器２０を挿入し、光増幅器１８−１〜
１８−３の後段に、信号光の波長のダウン・シフトする
波長変換器２２を挿入する。波長変換器２０、光増幅器
１８−１，１８−２又は１８−３及び波長変換器２２が
一体となって、光増幅中継器を構成する。
１４において、伝送用光ファイバ１６−１〜１６ー４及
び光増幅器１８−１〜１８−３は、一波長伝送用に設計
及び敷設されたものである。本実施例では、各光増幅器
１８−１〜１８−３の前段に信号光の波長をアップ・シ
フトする波長変換器２０を挿入し、光増幅器１８−１〜
１８−３の後段に、信号光の波長のダウン・シフトする
波長変換器２２を挿入する。波長変換器２０、光増幅器
１８−１，１８−２又は１８−３及び波長変換器２２が
一体となって、光増幅中継器を構成する。
【００１６】伝送用光ファイバ１６−１〜１６−４のゼ
ロ分散波長をλ０とすると、本実施例では、信号光Ｓ１
〜Ｓｎからなる波長分割多重光を、伝送用光ファイバ１
６−１〜１６−４上ではゼロ分散波長λ０より短い波長
帯で伝送させる。そして、波長変換器２０は、伝送用光
ファイバ１６−１〜１６−４からの信号光の波長を、光
増幅器１８−１〜１８−３の増幅帯域内に入るように波
長変換又は波長シフトする。これにより、各信号光Ｓ１
〜Ｓｎは、光増幅帯域内で支障無く光増幅される。光増
幅器１８−１〜１８−３で光増幅された信号光Ｓ１〜Ｓ
ｎは、波長変換器２２により、ゼロ分散波長λ０より短
い所定の波長帯に変換又はシフトされて、次の伝送用光
ファイバ１６−２〜１６−４に入射する。
ロ分散波長をλ０とすると、本実施例では、信号光Ｓ１
〜Ｓｎからなる波長分割多重光を、伝送用光ファイバ１
６−１〜１６−４上ではゼロ分散波長λ０より短い波長
帯で伝送させる。そして、波長変換器２０は、伝送用光
ファイバ１６−１〜１６−４からの信号光の波長を、光
増幅器１８−１〜１８−３の増幅帯域内に入るように波
長変換又は波長シフトする。これにより、各信号光Ｓ１
〜Ｓｎは、光増幅帯域内で支障無く光増幅される。光増
幅器１８−１〜１８−３で光増幅された信号光Ｓ１〜Ｓ
ｎは、波長変換器２２により、ゼロ分散波長λ０より短
い所定の波長帯に変換又はシフトされて、次の伝送用光
ファイバ１６−２〜１６−４に入射する。
【００１７】このような構成により、一波長用に設計及
び敷設された既存の伝送用光ファイバ１６−１〜１６−
４と光増幅器１８−１〜１８−３を使って、波長の異な
る複数の信号光を波長分割多重伝送方式で支障無く伝送
できる。即ち、伝送用光ファイバ１６−１〜１６−４上
では、ゼロ分散波長λ０から離れた波長帯で信号光が伝
送するので、ＦＷＭの影響が小さくなる。ＦＷＭの影響
が小さくなると、それだけ波長間隔を狭くすることが可
能になり、波長多重度を大きく出来る。また、波長分散
値が大きくなるので、分散スロープの影響が相対的に小
さくなる。
び敷設された既存の伝送用光ファイバ１６−１〜１６−
４と光増幅器１８−１〜１８−３を使って、波長の異な
る複数の信号光を波長分割多重伝送方式で支障無く伝送
できる。即ち、伝送用光ファイバ１６−１〜１６−４上
では、ゼロ分散波長λ０から離れた波長帯で信号光が伝
送するので、ＦＷＭの影響が小さくなる。ＦＷＭの影響
が小さくなると、それだけ波長間隔を狭くすることが可
能になり、波長多重度を大きく出来る。また、波長分散
値が大きくなるので、分散スロープの影響が相対的に小
さくなる。
【００１８】ゼロ分散波長λ０からずれた波長帯で信号
光Ｓ１〜Ｓｎを伝送するので、波長分散が累積するが、
その累積波長分散は、別途、適宜の箇所に分散補償ファ
イバを挿入して解消すればよい。
光Ｓ１〜Ｓｎを伝送するので、波長分散が累積するが、
その累積波長分散は、別途、適宜の箇所に分散補償ファ
イバを挿入して解消すればよい。
【００１９】図１に示す実施例では、各伝送用光ファイ
バ１６−１〜１６−４上では、同じく、ゼロ分散波長λ
０より短い波長帯で信号光を伝送させたが、ゼロ分散波
長λ０より長い波長帯で伝送させても良いし、ゼロ分散
波長λ０より短い波長帯とゼロ分散波長λ０より長い波
長帯を交互させてもよい。図２は、その変更実施例の概
略構成ブロック図と、各部における信号光の波長帯を示
す。図２（ａ）は、変更実施例の概略構成ブロック図を
示し、同（ｂ）は、各部における信号光の波長帯を示
す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。光
ファイバ伝送路１４ａでは、光ファイバ伝送路１４に対
し、波長変換器２０，２２が波長変換器２４〜３４に変
更されている。
バ１６−１〜１６−４上では、同じく、ゼロ分散波長λ
０より短い波長帯で信号光を伝送させたが、ゼロ分散波
長λ０より長い波長帯で伝送させても良いし、ゼロ分散
波長λ０より短い波長帯とゼロ分散波長λ０より長い波
長帯を交互させてもよい。図２は、その変更実施例の概
略構成ブロック図と、各部における信号光の波長帯を示
す。図２（ａ）は、変更実施例の概略構成ブロック図を
示し、同（ｂ）は、各部における信号光の波長帯を示
す。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。光
ファイバ伝送路１４ａでは、光ファイバ伝送路１４に対
し、波長変換器２０，２２が波長変換器２４〜３４に変
更されている。
【００２０】最初の波長変換器２４は、図１に示す実施
例と同様に、伝送用光ファイバ１６−１からの各信号光
Ｓ１〜Ｓｎを光増幅器１８−１の増幅帯域内に波長変換
する。波長変換器２６は、光増幅器１８−１により光増
幅された各信号光Ｓ１〜Ｓｎを、その波長関係を逆転さ
せてゼロ分散波長λ０より長い波長帯に波長変換する。
即ち、波長変換器２６は、伝送用光ファイバ１６−１で
は短波長側に位置する信号光を次の伝送用光ファイバ１
６−２で長波長側に位置するように、各信号光Ｓ１〜Ｓ
ｎを波長変換する。これにより、例えば、伝送用光ファ
イバ１６−１でプラスの分散を受けた信号光が、伝送用
光ファイバ１６−２では、マイナスのほぼ同じ量の分散
を受けることになり、２つの伝送用光ファイバ１６−
１，１６−２を伝送する間の累積波長分散をほぼゼロに
できる。
例と同様に、伝送用光ファイバ１６−１からの各信号光
Ｓ１〜Ｓｎを光増幅器１８−１の増幅帯域内に波長変換
する。波長変換器２６は、光増幅器１８−１により光増
幅された各信号光Ｓ１〜Ｓｎを、その波長関係を逆転さ
せてゼロ分散波長λ０より長い波長帯に波長変換する。
即ち、波長変換器２６は、伝送用光ファイバ１６−１で
は短波長側に位置する信号光を次の伝送用光ファイバ１
６−２で長波長側に位置するように、各信号光Ｓ１〜Ｓ
ｎを波長変換する。これにより、例えば、伝送用光ファ
イバ１６−１でプラスの分散を受けた信号光が、伝送用
光ファイバ１６−２では、マイナスのほぼ同じ量の分散
を受けることになり、２つの伝送用光ファイバ１６−
１，１６−２を伝送する間の累積波長分散をほぼゼロに
できる。
【００２１】次の波長変換器２８は、伝送用光ファイバ
１６−２からの信号光Ｓ１〜Ｓｎを、波長変換器２６と
は逆に波長変換する。これにより、信号光Ｓ１〜Ｓｎ
は、光増幅器１８−２の増幅帯域内に入ると共に、波長
に対して当初と同じ順序になり、それぞれが同じ利得で
光増幅される。波長変換器３０は、光増幅器１８−２か
ら出力される信号光Ｓ１〜Ｓｎを、波長に対する並びを
維持したまた、ゼロ分散波長λ０より短い波長帯に波長
変換する。波長変換器３０の出力は伝送用光ファイバ１
６−３を伝搬して波長変換器３２に入力する。波長変換
器３２は、波長変換器２４と同様に、入力する信号光Ｓ
１〜Ｓｎの波長を光増幅器１８−３の増幅帯域内に変換
し、波長変換器３４は、波長変換器２６と同様に、光増
幅器１８−３から出力される信号光Ｓ１〜Ｓｎの波長を
変換又はシフトする。波長変換器３４から出力される信
号光Ｓ１〜Ｓｎは、伝送用光ファイバ１６−４を伝送し
て端局１２に入射する。
１６−２からの信号光Ｓ１〜Ｓｎを、波長変換器２６と
は逆に波長変換する。これにより、信号光Ｓ１〜Ｓｎ
は、光増幅器１８−２の増幅帯域内に入ると共に、波長
に対して当初と同じ順序になり、それぞれが同じ利得で
光増幅される。波長変換器３０は、光増幅器１８−２か
ら出力される信号光Ｓ１〜Ｓｎを、波長に対する並びを
維持したまた、ゼロ分散波長λ０より短い波長帯に波長
変換する。波長変換器３０の出力は伝送用光ファイバ１
６−３を伝搬して波長変換器３２に入力する。波長変換
器３２は、波長変換器２４と同様に、入力する信号光Ｓ
１〜Ｓｎの波長を光増幅器１８−３の増幅帯域内に変換
し、波長変換器３４は、波長変換器２６と同様に、光増
幅器１８−３から出力される信号光Ｓ１〜Ｓｎの波長を
変換又はシフトする。波長変換器３４から出力される信
号光Ｓ１〜Ｓｎは、伝送用光ファイバ１６−４を伝送し
て端局１２に入射する。
【００２２】図２に示す実施例では、図１に示す実施例
の利点に加えて、累積波長分散を小さく抑えることがで
きるという効果がある。このとき、累積波長分散を頻繁
にゼロ近くで補償すると、４光子混合（ＦＷＭ）の影響
が現れる可能性があるが、累積波長分散を多少残すこ
と、及びゼロ分散波長λ０より短い波長へ変換する波長
変換器と長い波長へ変換する波長変換器を配置する割合
を不均等にして、分散補償間隔を伸長することにより、
ＦＷＭの影響を抑制できる。
の利点に加えて、累積波長分散を小さく抑えることがで
きるという効果がある。このとき、累積波長分散を頻繁
にゼロ近くで補償すると、４光子混合（ＦＷＭ）の影響
が現れる可能性があるが、累積波長分散を多少残すこ
と、及びゼロ分散波長λ０より短い波長へ変換する波長
変換器と長い波長へ変換する波長変換器を配置する割合
を不均等にして、分散補償間隔を伸長することにより、
ＦＷＭの影響を抑制できる。
【００２３】波長変換器２０，２２，２４，２６，２
８，３０，３２，３４は例えば、ＤＦＧ（Ｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏ
ｎ）及び４光子混合（ＦＷＭ）などの非線形光学効果、
及び電気音響周波数シフタの原理、並びに、電気吸収変
調器又は半導体レーザ増幅器を使用しても実現でき、更
には、これらを組み合わせても良い。２０〜３０ｎｍの
波長シフトを実現できる。
８，３０，３２，３４は例えば、ＤＦＧ（Ｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏ
ｎ）及び４光子混合（ＦＷＭ）などの非線形光学効果、
及び電気音響周波数シフタの原理、並びに、電気吸収変
調器又は半導体レーザ増幅器を使用しても実現でき、更
には、これらを組み合わせても良い。２０〜３０ｎｍの
波長シフトを実現できる。
【００２４】また、上記実施例の波長変換器２０，２
２，２４，２６，２８，３０，３２，３４は各信号光Ｓ
１〜Ｓｎ間の波長間隔を一定に保って、これらの波長を
変換している。即ち、伝送用光ファイバ１６−１〜１６
−４上と、光増幅器１８−１〜１８−３内では、隣接す
る信号光Ｓ１〜Ｓｎ間の波長間隔が同じになっている。
しかし、光増幅器１８−１〜１８−３内での隣接する信
号光Ｓ１〜Ｓｎ間の波長間隔を、伝送用光ファイバ１６
−１〜１６−４上のそれよりも狭くしても良い。という
のは、伝送用光ファイバ１６−１〜１６−４上では、Ｘ
ＰＭ及びＦＷＭ等の、伝送特性を劣化させるチャネル間
相互作用の影響があるので、チャネル間隔を広めにとる
のが好ましいのに対し、光増幅器１８−１〜１８−３内
ではそのような影響が無く、光増幅帯域の有効活用と利
得の平坦性の見地からチャネル間隔が狭い方が望ましい
からである。この場合、波長変換器２０，２４，２８，
３２は波長変換に際してチャネルの波長間隔を狭くする
帯域圧縮機能を具備し、波長変換器２２，２６，３０，
３４は隣接チャネル間の波長間隔を広くする帯域伸長機
能を具備する。
２，２４，２６，２８，３０，３２，３４は各信号光Ｓ
１〜Ｓｎ間の波長間隔を一定に保って、これらの波長を
変換している。即ち、伝送用光ファイバ１６−１〜１６
−４上と、光増幅器１８−１〜１８−３内では、隣接す
る信号光Ｓ１〜Ｓｎ間の波長間隔が同じになっている。
しかし、光増幅器１８−１〜１８−３内での隣接する信
号光Ｓ１〜Ｓｎ間の波長間隔を、伝送用光ファイバ１６
−１〜１６−４上のそれよりも狭くしても良い。という
のは、伝送用光ファイバ１６−１〜１６−４上では、Ｘ
ＰＭ及びＦＷＭ等の、伝送特性を劣化させるチャネル間
相互作用の影響があるので、チャネル間隔を広めにとる
のが好ましいのに対し、光増幅器１８−１〜１８−３内
ではそのような影響が無く、光増幅帯域の有効活用と利
得の平坦性の見地からチャネル間隔が狭い方が望ましい
からである。この場合、波長変換器２０，２４，２８，
３２は波長変換に際してチャネルの波長間隔を狭くする
帯域圧縮機能を具備し、波長変換器２２，２６，３０，
３４は隣接チャネル間の波長間隔を広くする帯域伸長機
能を具備する。
【００２５】帯域圧縮機能は、例えば、波長分割多重光
を各信号光に波長分離し、各信号光を個別に目的の波長
帯内の所望の波長に変換して、チャネル間隔を狭くする
方法が考えられるが、図３に示すような回路構成でも実
現できる。図３では、８つの信号光Ｓ１〜Ｓ８が波長分
割多重されているとする。
を各信号光に波長分離し、各信号光を個別に目的の波長
帯内の所望の波長に変換して、チャネル間隔を狭くする
方法が考えられるが、図３に示すような回路構成でも実
現できる。図３では、８つの信号光Ｓ１〜Ｓ８が波長分
割多重されているとする。
【００２６】光サーキュレータ４０は、ポートＡの入力
光をポートＢから出力し、ポートＢの入力光をポートＣ
から出力する光素子であり、そのポートＡに８つの信号
光の波長分割多重光が入力するとする。光サーキュレー
タ４０のポートＢには、信号光S５〜Ｓ８の波長を選択
的に反射する光ファイバ・グレーティング４２が接続さ
れている。光ファイバ・グレーティング４２の他端に
は、光ファイバ・グレーティング４２を透過した信号光
Ｓ１〜Ｓ４を一括して波長変換又はシフトする波長変換
器４４が接続する。光サーキュレータ４０のポートＣに
は、信号光Ｓ５〜Ｓ８を一括して波長変換又はシフトす
る波長変換器４６が接続する。合波器４８は、波長変換
器４４，４６の出力光を合波、即ち、波長多重する。
光をポートＢから出力し、ポートＢの入力光をポートＣ
から出力する光素子であり、そのポートＡに８つの信号
光の波長分割多重光が入力するとする。光サーキュレー
タ４０のポートＢには、信号光S５〜Ｓ８の波長を選択
的に反射する光ファイバ・グレーティング４２が接続さ
れている。光ファイバ・グレーティング４２の他端に
は、光ファイバ・グレーティング４２を透過した信号光
Ｓ１〜Ｓ４を一括して波長変換又はシフトする波長変換
器４４が接続する。光サーキュレータ４０のポートＣに
は、信号光Ｓ５〜Ｓ８を一括して波長変換又はシフトす
る波長変換器４６が接続する。合波器４８は、波長変換
器４４，４６の出力光を合波、即ち、波長多重する。
【００２７】図４は、図３の各部の信号波長分布を示
す。図４（ａ）は光サーキュレータ４０のポートＡの入
力光、同（ｂ）は波長変換器４４の入力光、同（ｃ）は
波長変換器４４の出力光、同（ｄ）は波長変換器４６の
入力光、同（ｅ）は波長変換器４６の出力光、同（ｆ）
は合波器４８の出力光の、それぞれの信号波長分布を示
す。
す。図４（ａ）は光サーキュレータ４０のポートＡの入
力光、同（ｂ）は波長変換器４４の入力光、同（ｃ）は
波長変換器４４の出力光、同（ｄ）は波長変換器４６の
入力光、同（ｅ）は波長変換器４６の出力光、同（ｆ）
は合波器４８の出力光の、それぞれの信号波長分布を示
す。
【００２８】波長分割多重された信号光Ｓ１〜Ｓ８（図
４（ａ））は、光サーキュレータ４０のポートＡに入力
してポートＢから光ファイバ・グレーティング４２に入
射する。信号光Ｓ１〜Ｓ４（図４（ｂ））は光ファイバ
・グレーティング４２を透過して波長変換器４４に印加
され、他方、信号光Ｓ５〜Ｓ８（図４（ｄ））は光ファ
イバ・グレーティング４２により反射されて光サーキュ
レータ４０のポートＢに入力し、ポートＣから波長変換
器４６に印加される。波長変換器４４は、入力する信号
光Ｓ１〜Ｓ４（図４（ｂ））を一括して図４（ｃ）に示
す波長帯に波長シフトし、波長変換器４６は信号光Ｓ５
〜Ｓ８（図４（ｄ））を一括して図４（ｅ））に示す波
長帯に波長シフトする。そのとき、波長変換器４４，４
６の波長シフト量を、波長シフト後で信号光Ｓ５〜Ｓ８
が信号光Ｓ１〜Ｓ４の間に入るようにする。合波器４８
は波長変換器４４，４６の出力を合波、即ち、波長多重
して出力する。合波器４８の出力光は、信号光Ｓ１〜Ｓ
８が、Ｓ１，Ｓ５，Ｓ２，Ｓ６，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ４，Ｓ
８という順番になっているが、チャネル間隔が、当初の
半分に圧縮されている。
４（ａ））は、光サーキュレータ４０のポートＡに入力
してポートＢから光ファイバ・グレーティング４２に入
射する。信号光Ｓ１〜Ｓ４（図４（ｂ））は光ファイバ
・グレーティング４２を透過して波長変換器４４に印加
され、他方、信号光Ｓ５〜Ｓ８（図４（ｄ））は光ファ
イバ・グレーティング４２により反射されて光サーキュ
レータ４０のポートＢに入力し、ポートＣから波長変換
器４６に印加される。波長変換器４４は、入力する信号
光Ｓ１〜Ｓ４（図４（ｂ））を一括して図４（ｃ）に示
す波長帯に波長シフトし、波長変換器４６は信号光Ｓ５
〜Ｓ８（図４（ｄ））を一括して図４（ｅ））に示す波
長帯に波長シフトする。そのとき、波長変換器４４，４
６の波長シフト量を、波長シフト後で信号光Ｓ５〜Ｓ８
が信号光Ｓ１〜Ｓ４の間に入るようにする。合波器４８
は波長変換器４４，４６の出力を合波、即ち、波長多重
して出力する。合波器４８の出力光は、信号光Ｓ１〜Ｓ
８が、Ｓ１，Ｓ５，Ｓ２，Ｓ６，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ４，Ｓ
８という順番になっているが、チャネル間隔が、当初の
半分に圧縮されている。
【００２９】波長変換器２２，２６，３０，３４に装備
する帯域伸長機能は、例えば、図５に示すような回路構
成で実現できる。光サーキュレータ５０，５２，５４及
び所望の波長を選択的に反射する光ファイバ・グレーテ
ィング５６，５８，６０をシリアル接続した回路構成に
より、入力光から各波長の信号光を分離し、波長変換器
６２，６４，６６，６８で各信号光を所望の波長にシフ
トする。合波器７０が、波長変換器６２，６４，６６，
６８の出力光を合波、即ち、波長多重する。光サーキュ
レータ５０，５２，５４及び光ファイバ・グレーティン
グ５６，５８，６０からなる部分の代わりに、周知のア
レイ導波路格子及び光フィルタを使用しても良いことは
明かである。また、合波器７０にも、アレイ導波路格子
を使用できる。
する帯域伸長機能は、例えば、図５に示すような回路構
成で実現できる。光サーキュレータ５０，５２，５４及
び所望の波長を選択的に反射する光ファイバ・グレーテ
ィング５６，５８，６０をシリアル接続した回路構成に
より、入力光から各波長の信号光を分離し、波長変換器
６２，６４，６６，６８で各信号光を所望の波長にシフ
トする。合波器７０が、波長変換器６２，６４，６６，
６８の出力光を合波、即ち、波長多重する。光サーキュ
レータ５０，５２，５４及び光ファイバ・グレーティン
グ５６，５８，６０からなる部分の代わりに、周知のア
レイ導波路格子及び光フィルタを使用しても良いことは
明かである。また、合波器７０にも、アレイ導波路格子
を使用できる。
【００３０】図３及び図４に示すように、帯域圧縮の際
に、複数の信号光をグループ化し、一括して波長変換し
ている場合には、帯域伸長に際しては、分離した信号光
を同じグループで多重化し、その後、一括して波長変換
すればよい。そうすれば、波長変換器の数を減らせる。
に、複数の信号光をグループ化し、一括して波長変換し
ている場合には、帯域伸長に際しては、分離した信号光
を同じグループで多重化し、その後、一括して波長変換
すればよい。そうすれば、波長変換器の数を減らせる。
【００３１】図５に示す回路構成は、波長変換の汎用的
な構成になっているので、波長変換器６２，６４，６
６，６８の波長シフト量を調整することにより帯域圧縮
にも利用できることは明らかである。
な構成になっているので、波長変換器６２，６４，６
６，６８の波長シフト量を調整することにより帯域圧縮
にも利用できることは明らかである。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、既存の一波長伝送用に設計及び敷
設された光ファイバ伝送路を使用しても、波長分割多重
伝送で良好な伝送特性を得られる。光ファイバ伝送路の
伝送帯域と光増幅器の増幅帯域を別個に考慮することが
可能になるので、より柔軟なシステム設計が可能にな
り、波長分割多重伝送用に設計敷設された光ファイバ伝
送路でも、より良好な伝送特性を得ることができる。
に、本発明によれば、既存の一波長伝送用に設計及び敷
設された光ファイバ伝送路を使用しても、波長分割多重
伝送で良好な伝送特性を得られる。光ファイバ伝送路の
伝送帯域と光増幅器の増幅帯域を別個に考慮することが
可能になるので、より柔軟なシステム設計が可能にな
り、波長分割多重伝送用に設計敷設された光ファイバ伝
送路でも、より良好な伝送特性を得ることができる。
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】 本発明の第２実施例の概略構成ブロック図で
ある。
ある。
【図３】 帯域圧縮機能を有する波長変換装置の概略構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図４】 図３に示す装置の各部における信号光の波長
分布図である。
分布図である。
【図５】 帯域圧縮伸長機能を有する波長変換装置の概
略構成ブロック図である。
略構成ブロック図である。
１０，１２：端局 １４：光ファイバ伝送路 １６−１〜１６ー４：伝送用光ファイバ １８−１〜１８−３：光増幅器 ２０，２２：波長変換器 ２４〜３４：波長変換器 ４０：光サーキュレータ ４２：光ファイバ・グレーティング ４４，４６：波長変換器 ４８：合波器 ５０，５２，５４：光サーキュレータ ５６，５８，６０：光ファイバ・グレーティング ６２，６４，６６，６８：波長変換器 ７０：合波器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−321805（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−96843（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8822（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の光ファイバ伝送路を光増幅中継手
段で中継接続してなる光増幅伝送システムであって、当
該光増幅中継手段が、光増幅手段と、入力する信号光を
当該光増幅手段の増幅帯域内に波長変換する入力側波長
変換手段と、当該光増幅手段から出力される信号光を当
該光ファイバ伝送路上の伝送帯域内に波長変換する出力
側波長変換手段とを具備することを特徴とする光増幅伝
送システム。 - 【請求項２】 当該光ファイバ伝送路上の当該伝送帯域
が、当該光ファイバ伝送路に使用される伝送用光ファイ
バのゼロ分散波長から外れた波長帯である請求項１に記
載の光増幅伝送システム。 - 【請求項３】 当該出力側波長変換手段の波長変換方向
が、当該入力側波長変換手段の波長変換方向とは逆であ
る請求項１又は２に記載の光増幅伝送システム。 - 【請求項４】 当該光増幅中継手段が、当該入力側波長
変換手段と当該出力側波長変換手段で第１の波長方向に
波長変換すると共に、当該入力側波長変換手段と当該出
力側波長変換手段の一方が波長分割多重された信号光の
波長方向の並びを逆転する第１の光増幅中継器と、当該
入力側波長変換手段と当該出力側波長変換手段で第１の
波長方向とは反対方向の第２の波長方向に波長変換する
と共に、当該入力側波長変換手段と当該出力側波長変換
手段の一方が波長分割多重された信号光の波長方向の並
びを逆転する第２の光増幅中継器とからなり、当該第１
の光増幅中継器と当該第２の光増幅中継器が交互に配置
されている請求項２に記載の光増幅伝送システム。 - 【請求項５】 当該入力側波長変換手段が入力する波長
分割多重された信号光の占める帯域を圧縮し、当該出力
側波長変換手段が、当該光増幅手段から出力される波長
分割多重された信号光の占める帯域を伸長する請求項１
乃至４の何れか１項に記載の光増幅伝送システム。 - 【請求項６】 光増幅手段と、入力する信号光を当該光
増幅手段の増幅帯域内に波長変換する入力側波長変換手
段と、当該光増幅手段から出力される信号光を当該増幅
帯域とは異なる伝送帯域内に波長変換する出力側波長変
換手段とからなることを特徴とする光増幅装置。 - 【請求項７】 当該出力側波長変換手段の波長変換方向
が、当該入力側波長変換手段の波長変換方向とは逆であ
る請求項６に記載の光増幅装置。 - 【請求項８】 当該出力側波長変換手段の波長変換方向
が、当該入力側波長変換手段の波長変換方向と同じであ
り、当該入力側波長変換手段と当該出力側波長変換手段
の一方が波長分割多重された信号光の波長方向の並びを
逆転する請求項６に記載の光増幅装置。 - 【請求項９】 当該入力側波長変換手段が入力する波長
分割多重された信号光の占める帯域を圧縮し、当該出力
側波長変換手段が当該光増幅手段から出力される波長分
割多重された信号光の占める帯域を伸長する請求項６乃
至８の何れか１項に記載の光増幅装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34111197A JP3302310B2 (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 光増幅伝送システム及び光増幅装置 |
| US09/206,911 US6115173A (en) | 1997-12-11 | 1998-12-07 | Optical amplifying transmission system and optical amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34111197A JP3302310B2 (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 光増幅伝送システム及び光増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11177533A JPH11177533A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3302310B2 true JP3302310B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=18343365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34111197A Expired - Fee Related JP3302310B2 (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 光増幅伝送システム及び光増幅装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6115173A (ja) |
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| US6751421B1 (en) * | 1999-08-10 | 2004-06-15 | Lucent Technologies Inc. | Optical fiber communication system employing wavelength converter for broadband transmission |
| JP4567830B2 (ja) * | 1999-11-29 | 2010-10-20 | 三菱電機株式会社 | 光波長多重伝送方式 |
| FR2803145B1 (fr) * | 1999-12-23 | 2002-03-15 | Cit Alcatel | Dispositif d'application d'un retard en ligne |
| KR20010088004A (ko) | 2000-03-10 | 2001-09-26 | 윤종용 | 파장 변환기 |
| US6519081B2 (en) | 2000-04-13 | 2003-02-11 | Corning Incorporated | Method of operating a noise-compensating gain controller for an optical amplifier |
| JP4598934B2 (ja) * | 2000-09-05 | 2010-12-15 | 株式会社日立製作所 | 光伝送装置および光伝送システム |
| US6535330B1 (en) | 2001-03-31 | 2003-03-18 | Corning Incorporated | Dynamic controller for a multi-channel optical amplifier |
| US6943937B2 (en) | 2001-05-17 | 2005-09-13 | Avanex Corporation | Optical amplifier performance controller and method of use |
| US6501597B1 (en) * | 2001-08-07 | 2002-12-31 | Spectralane, Inc. | Optical amplifier using wavelength converter |
| US7197245B1 (en) | 2002-03-15 | 2007-03-27 | Xtera Communications, Inc. | System and method for managing system margin |
| US7058311B1 (en) * | 2002-03-15 | 2006-06-06 | Xtera Communications, Inc. | System and method for dispersion compensation in an optical communication system |
| US6819478B1 (en) | 2002-03-15 | 2004-11-16 | Xtera Communications, Inc. | Fiber optic transmission system with low cost transmitter compensation |
| JP2005017385A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-01-20 | Fujitsu Ltd | 分散補償器 |
| US7565083B1 (en) * | 2004-06-22 | 2009-07-21 | Sprint Communications Company L.P. | Wavelength shifting in an optical network route to mitigate distortion in different types of fiber |
| DE102004058644A1 (de) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Kompensation des durch stimulierte Raman-Streuung verursachten bitmusterabhängigen Übersprechens |
| JP2007300679A (ja) * | 2007-08-01 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 光波長多重伝送方式 |
| JP2010045840A (ja) * | 2009-11-16 | 2010-02-25 | Hitachi Ltd | 光多重伝送方法 |
| PL221716B1 (pl) * | 2012-09-21 | 2016-05-31 | Telekomunikacja Polska Spółka Akcyjna | Sposób i układ do transmisji dodatkowych sygnałów optycznych przez światłowodowy system telekomunikacyjny |
| EP3291464B1 (en) * | 2016-09-02 | 2021-04-07 | ADVA Optical Networking SE | Method and optical transmitter device for creating an optical binary digital transmit signal |
| JP7119331B2 (ja) * | 2017-10-13 | 2022-08-17 | 富士通株式会社 | 伝送システム及び伝送方法 |
| JP7135783B2 (ja) * | 2018-11-27 | 2022-09-13 | 富士通株式会社 | 伝送システム、伝送装置、及び伝送方法 |
| WO2021156932A1 (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 日本電信電話株式会社 | 巡回波長帯置換装置、マルチバンド伝送システム及び巡回波長帯置換方法 |
| JP2022128895A (ja) * | 2021-02-24 | 2022-09-05 | 富士通株式会社 | 波長変換器、伝送装置及び伝送システム |
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|---|---|---|---|---|
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| 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 |
| JP3506283B2 (ja) * | 1995-03-20 | 2004-03-15 | 富士通株式会社 | 光位相共役器 |
| WO1997002634A1 (de) * | 1995-06-30 | 1997-01-23 | HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH | Wellenlängen-konverter |
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-
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- 1997-12-11 JP JP34111197A patent/JP3302310B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1998
- 1998-12-07 US US09/206,911 patent/US6115173A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6115173A (en) | 2000-09-05 |
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