CN104025478A - 光传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将空间多路复用光纤用作传输线路的光传输系统。该光传输系统使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输。即，根据调制格式执行光传输，其中，当仅以空间调制光纤的预定传播模式传播信号光时信号光的Q值和信号光功率对调制符号之间的最短距离的平方的比率满足预定的关系式。

Description

光传输系统

技术领域

本发明涉及一种使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统。

背景技术

多芯光纤(Multi-Core optical Fiber，简称为MCF)是由共同的包层覆盖多个芯部的光纤，各个芯部均能够引导处于各自传播模式的光束。多模光纤(Multi-Mode optical Fiber，简称为MMF)也被称为少模光纤(FMF：Few-Mode optical Fiber)，它能够利用一个芯部来引导处于多种传播模式的光束。这些光纤通常被称为空间多路复用光纤。

使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统能够利用空间多路复用光纤来引导处于多种传播模式的光。因此，与使用单模光纤作为光传输线路的情况相比，能够发送和接收大量信息。

在使用空间多路复用光纤作为光传输线路的光传输系统中，多种传播模式之间的串扰(XT)会引起问题。非专利文献1报告了MCF中的传播模式之间的XT对传输质量Q值(Q-factor)的影响。

<引用文献列表>

非专利文献

非专利文献1：P.J.Winzer等人,ECOC2011,paper Tu.5.B.7。

非专利文献2：T.Hayashi等人,Opt.Express,vol.19,no.17,pp.16576-16592(2011)。

非专利文献3：ITU-T Recommendation G.975.1,2004。

非专利文献4：H.Bulow等人,OFC2011,paper0Th01。

发明内容

<本发明所要解决的技术问题>

本发明的发明人对常规的光传输系统进行了研究，并发现了以下问题。

具体地说，空间多路复用光纤中的传播模式之间的XT实际上具有某种分布的离差。然而，非专利文献1假定XT是恒定的，而不考虑模拟的传播模式和实验的传播模式之间的XT的统计离差，并且未能准确地阐明XT对传输质量Q值的影响。因此，不容易在使用空间多路复用光纤来执行光传输的光传输系统中执行高质量的信号光传输。

做出本发明来解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种能够使用空间多路复用光纤来执行高质量的信号光传输的光传输系统。

<技术方案>

根据本发明的光传输系统是一种使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统，所述光传输系统包括所述空间多路复用光纤、发送系统和接收系统，所述空间多路复用光纤设置在所述发送系统与所述接收系统之间。所述发送系统具有光源和调制器，所述调制器根据预定的调制格式对从所述光源发射的光进行调制，由此产生所述信号光。

具体地说，第一方面的光传输系统根据如下所述地设置的调制格式对从所述光源发射的光进行调制。即，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在所述光传输中进行前向纠错(Forward Error Correction，简写为FEC)所需的传输质量Q值(在下文中简称为Q值)为Q_FEC，为确保所述光传输的安全而期望的Q值的裕度为Q_裕度，对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ，在根据所设置的调制格式进行调制之后仅以所述空间多路复用光纤的所述预定传播模式传播的所述信号光的Q值为Q_噪声，

在上述条件下，PSR处于不大于下式(1)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内，

第二方面的光传输系统根据如下所述地设置的调制格式对从所述光源发射的光进行调制。即，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在所述光传输中进行前向纠错所需的传输质量Q值为Q_FEC，为确保所述光传输的安全而期望的传输质量Q值的裕度为Q_裕度，对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ，在根据偏振多路复用(PM)-四相相移键控(QPSK)调制格式(在下文中称为PM-QPSK调制格式)进行调制之后仅以所述空间多路复用光纤的所述预定传播模式传播的所述信号光的Q值为Q_PM-QPSK，

在上述条件下，PSR处于不大于下式(2)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内，

第三方面适用于第一方面和第二方面，优选地，Q_FEC作为进行所述纠错所需的Q值满足下式(3)，并且所述Q值的裕度Q_裕度满足下式(4)，

10log₁₀Q_FEC≤9.8       (3)

1≤10log₁₀Q_裕度≤6     (4)。

第四方面的光传输系统根据如下所述地设置的调制格式对从所述光源发射的光进行调制。即，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ的条件下，

PSR处于不大于下式(5)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内，

第五方面的光传输系统根据如下所述地设置的调制格式对从所述光源发射的光进行调制。即，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ的条件下，

PSR处于不大于下式(6)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内，

第六方面适用于第一方面至第五方面中的至少一方面，在所述PSR设置为不大于所述PSR_最大之后的所述调制格式优选的是偏振转换的调制格式。

另外，第七方面适用于第一方面至第六方面中的至少一方面，所述信号光功率P_信号优选的是从所述光源发射的光的平均功率。

第八方面适用于第一方面至第五方面中的至少一方面，所述信号光功率P_信号优选的是从所述光源发射的光的平均功率。在第八方面中，当PSR_最大不小于1且小于2^1/2/(2^1/2-1)时，所要采用的所述调制格式为PM-QPSK。当PSR_最大不小于2^1/2/(2^1/2-1)且小于5时，所要采用的所述调制格式为偏振多路复用-八相相移键控(在下文中称为PM-8PSK)。当PSR_最大不小于5且小于10时，所要采用的所述调制格式为偏振多路复用-多水平正交振幅调制(M-QAM)中的PM-16QAM。当PSR_最大不小于10且小于21时，所要采用的所述调制格式为PM-32QAM。当PSR_最大不小于21且小于41时，所要采用的所述调制格式为PM-64QAM。当PSR_最大不小于41且小于85时，所要采用的所述调制格式为PM-128QAM。当PSR_最大不小于85且小于165时，所要采用的所述调制格式为PM-256QAM。当PSR_最大不小于165且小于341时，所要采用的所述调制格式为PM-512QAM。当PSR_最大不小于341时，所要采用的所述调制格式为PM-1024QAM。

第九方面适用于第一方面、第三方面至第六方面中的至少一方面，所述信号光功率P_信号优选的是从所述光源发射的光的最大功率。

另外，第十方面适用于第一方面、第三方面至第五方面中的至少一方面，所述信号光功率P_信号优选的是从所述光源发射的光的最大功率。在第十方面中，当PSR_最大不小于1且小于2^1/2/(2^1/2-1)时，所要采用的所述调制格式为PM-QPSK。当PSR_最大不小于2^1/2/(2^1/2-1)且小于9时，所要采用的所述调制格式为PM-8PSK。当PSR_最大不小于9且小于17时，所要采用的所述调制格式为PM-16QAM。当PSR_最大不小于17且小于49时，所要采用的所述调制格式为PM-32QAM。当PSR_最大不小于49且小于85时，所要采用的所述调制格式为PM-64QAM。当PSR_最大不小于85且小于225时，所要采用的所述调制格式为PM-128QAM。当PSR_最大不小于225且小于377时，所要采用的所述调制格式为PM-256QAM。当PSR_最大不小于377且小于961时，所要采用的所述调制格式为PM-512QAM。当PSR_最大不小于961时，所要采用的所述调制格式为PM-1024QAM。

<本发明的效果>

根据本发明，能够使用空间多路复用光纤来容易地实现具有高质量和高频率利用率的多路复用传输。也就是说，根据本发明，如果对仅以空间多路复用光纤的一种模式传输信号光时的Q值进行检测，则能够从Q值和对要检测的这一种传播模式的平均串扰中选择用于全部传播模式的适当的调制格式。这样，不必执行如下步骤：分别发送全部传播模式的信号光，检测全部独立信号光的Q值，以及检测分别适用于全部传播模式中的相关一种模式的适合调制格式。

在以六边形格子布置的多芯光纤的情况下，优选的是选择易受串扰的中心芯部作为检测目标芯部。然而，在其它类型的芯部布置的情况下，优选是对受其它芯部的串扰最大的芯部进行检测。在少模光纤的情况下，优选的是对受其它传播模式的串扰最大的传播模式进行检测。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的光传输系统的示意性构造的视图；

图2是示出使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统中的传播模式之间的串扰XT的统计分布的曲线图；

图3A至图3C是示出多种调制格式(PM-QPSK、PM-PSK和PM-16QAM)的信号排布的调制示意图；

图4A至图4C是示出多种调制格式(PM-32QAM、PM-64QAM和PM-128QAM)的信号排布的调制示意图；

图5A至图5C是示出多种调制格式(PM-256QAM、PM-512QAM和PM-1024QAM)的信号排布的调制示意图；

图6是示出在调制器的调制范围内进行全幅调制(full-scalemodulation)时各种调制格式中的S²、P_平均、P_最大对最大功率P_FS的比率的表格；

图7是示出在不考虑串扰XT的离差的情况下串扰XT与OSNR代价之间的关系的曲线图(其来源是非专利文献1)；以及

图8是示出在考虑串扰XT的离差的情况下串扰XT_μ与Q²代价之间的关系的曲线图。

<附图标记列表>

100：光传输系统；1：发送系统；2：接收系统；10：发送用光源；20：外部调制器。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明的实施例。在描述附图时，以相同的附图标记表示相同的元件，而不重复描述。

图1是示出根据本发明的实施例的光传输系统100的示意性构造的视图。在图1中，光传输系统100设置有发送系统1、接收系统2以及作为传输线路的空间多路复用光纤3，空间多路复用光纤3设置在发送系统1与接收系统2之间。发送系统1具有：发送用光源10，其用来发射光；以及外部调制器20，其根据预定的调制格式30对来自发送用光源10的光进行调制，由此产生信号光。

图2是示出使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统中的传播模式之间的串扰XT的统计分布的曲线图。图2是非专利文献2中示出的曲线图，且示出在使用MCF作为空间多路复用光纤时串扰XT的统计分布。

如图2所示，传播模式之间的串扰XT具有统计离差。串扰XT的概率分布f(XT)由下式(7)表示。这种概率分布f(XT)由具有以预定值σ²度量的四个自由度的卡方(chi-square)分布表示。概率分布f(XT)的平均值(即，平均串扰)XT_μ由下式(8)表示。

$f\left(\mathrm{XT}\right)=\frac{\mathrm{XY}}{{4\mathrm{\&sigma;}}^4}\exp (-\frac{\mathrm{XT}}{{2\mathrm{\&sigma;}}^2})---\left(7\right)$

XT_μ＝4σ²             (8)

通常，具有四个自由度的卡方分布是均服从方差为σ²的正态分布的四个随机变量的平方和的概率分布。由于一种传播模式包括两个彼此正交的偏振模式，所以可以利用这两个彼此正交的偏振模式的同相分量(I分量)和正交分量(Q分量)总共四个振幅分量的平方(乘方)和来表示串扰XT。这样，串扰XT服从上式(7)所表示的具有四个自由度的卡方分布表明：串扰XT的各个偏振模式的I分量和Q分量均服从方差为σ²的正态分布。

本发明阐明了在考虑诸如MCF或FMF等空间多路复用光纤中的串扰XT的统计离差的情况下串扰XT对传输质量Q值的影响，并提供一种能够根据传播模式之间的串扰XT和以一种传播模式进行传输时的Q值来设置多水平调制格式以能够在空间多路复用光纤中进行传输的光传输系统。

空间多路复用光纤中的传播模式之间的串扰XT被认为取I分量和Q分量的I-Q平面上的正态分布的概率分布中的随机值，I分量和Q分量根据传播模式之间的相位差的离差而变化。因此，通过将串扰XT视为噪声，可以计算出诸如PSK或QAM等调制中串扰XT对传输质量Q值的影响。

具体地说，当传播模式之间信号无关联时，传播模式之间的相位差随着时间变化，串扰XT也被认为随着时间变化；因此，认为串扰XT可以被视为随机噪声。非专利文献2仅涉及MCF的情况，然而在FMF的情况下，与MCF的情况类似地，模式间相位差被视为随机模式耦合，因此认为，串扰XT可视为随机噪声。

Q值由下式(9)来限定(参见非专利文献3)。在这个等式中，μ₁和μ₂分别是I-Q平面上的多个调制符号中的两个相邻的调制符号的平均位置(各个调制符号均由于信号光中的噪声分量而变动)，并且σ₁和σ₂分别是这两个相邻的调制符号的标准差。作为参考，Q值的常用的分贝表达式是与电压等的情况类似的系数为20的表达式，如下式(10)所示；同时，在论文和其它文献中经常看到使用Q²值来表达的表达式，这是为了防止下式中的系数错误。Q值和Q²值在分贝底数方面是相同的。

$Q=\frac{|{\mathrm{\&mu;}}_1-{\mathrm{\&mu;}}_2|}{{\mathrm{\&sigma;}}_1+{\mathrm{\&sigma;}}_2}---\left(9\right)$

Q_dB＝20log₁₀Q＝10log₁₀Q²      (10)

根据上式(9)，当假设相应的调制符号中的噪声的标准差相等时，用于噪声的不带有串扰XT的Q²值由下式(11)表示。在该式中，S表示调制符号之间的最短距离(|μ₁-μ₂|)。假设噪声服从x/y两种偏振的I-Q平面上的方差为的正态分布，与噪声的平均功率P_噪声相对应。

预定传播模式(该传播模式是指在MCF的情况下“多个芯部中的某个芯部的传播模式”，或者是指在FMF的情况下“一个芯部中的多种传播模式中的某种传播模式”)中的平均串扰XT由下式(12)限定。此外，串扰XT取I-Q平面上的正态分布的概率分布中的随机值，并且平均串扰XT_μ与该正态分布的方差之间的关系由下式(13)表示。

${\mathrm{XT}}_{\mathrm{\&mu;}}={4\mathrm{\&sigma;}}_4^2---\left(13\right)$

因此，串扰XT的光功率的I-Q平面上的方差由下式(14)表示。这样，用于噪声的具有串扰XT的Q²值由下式(15)表示。在这种情况下，串扰XT所导致的Q²代价由下式(16)表示。

当进行前向纠错所需的Q值定义为Q_FEC并且用于安全应对Q值劣化的Q值的裕度定义为Q_裕度时(Q值劣化是由于环境变化使得损耗增加，或在断开的情况下重新连接使得损耗增加而发生的)，需要满足下式(17)。式(17)可以表示为下式(18)所示的分贝表达式。

以上的式(15)和式(16)二者中的P_信号/S²是取决于信号调制格式的值，因此我们只要知道当仅以一种传播模式传输信号光时作为Q²值的和平均串扰XTμ，我们就能预测当以其余所有传播模式传输信号光时作为Q²值的例如，在MCF的情况下，我们只要知道当仅在一个芯部中传输信号光时作为Q²值的和平均串扰XT_μ，我们就能预测在其余所有芯部中传输相应的信号时作为Q²值的此外，由于考虑到要满足式(17)，所以可以看出需要根据满足下式(19)的调制格式来传输信号。

图3A至图5C是示出多种调制格式的信号排布的调制示意图(也称为相平面示意图或星座图)。图3A是示出PM-QPSK调制格式的信号排布的调制示意图，图3B是示出PM-8PSK调制格式的信号排布的调制示意图，图3C是示出PM-16QAM调制格式的信号排布的调制示意图。图4A是示出PM-32QAM调制格式的信号排布的调制示意图，图4B是示出PM-64QAM调制格式的信号排布的调制示意图，图4C是示出PM-128QAM调制格式的信号排布的调制示意图。图5A是示出PM-256QAM调制格式的信号排布的调制示意图，图5B是示出PM-512QAM调制格式的信号排布的调制示意图，图5C是示出PM-1024QAM调制格式的信号排布的调制示意图。

在这些调制示意图中，当假设各调制示意图中的信号光功率P_{信 号}都是最大功率P_最大时，P_信号/S²＝P_最大/S²在偏振多路复用(PM)QPSK(PM-QPSK)中变为1，在PM-8PSK中为2^1/2/(2^1/2-1)，在PM-16QAM中为9，在PM-32QAM中为17，在PM-64QAM中为49，在PM-128QAM中为85，在PM-256QAM中为225，在PM-512QAM中为377，或者在PM-1024QAM中为961。

当假设各调制示意图中的信号光功率P_信号都是平均功率P_平均时，P_信号/S²＝P_平均/S²在PM-QPSK中变为1，在PM-8PSK中为2^1/2/(2^1/2-1)，在PM-16QAM中为5，在PM-32QAM中为10，在PM-64QAM中为21，在PM-128QAM中为41，在PM-256QAM中为85，在PM-512QAM中为165，或者在PM-1024QAM中为341。

图6是示出在外部调制器20的调制范围上进行全幅调制时各种调制格式中的S²、P_平均、P_最大对最大功率P_FS的比率的表格。调制示意图的角部没有调制符号，由这个事实可以看出：在PM-32QAM、PM-128QAM和PM-512QAM各者中，P_最大<P_FS。

在使用MCF来实际执行传输试验时考虑到：各芯部中的信号光是不相关的并且由于各种扰动导致芯部之间发生扭曲，从而改变相邻的芯部的对基于光纤纵向位置的串扰XT做出贡献的符号；认为假设各调制示意图中的信号光功率P_信号是平均功率的情况是更实际的，但为了更安全，也可以认为优选的是采用如下情况：假设各调制示意图中的信号光功率P_信号是最大功率。

当使用PM-QPSK作为调制格式，并且假设各调制示意图中的信号光功率P_信号是平均功率P_平均时，由于各调制中的Q_噪声由使用Q_PM-QPSK作为Q_噪声的下式(20)表示，所以可以从以上的式(15)和式(17)中看出，需要根据满足下式(21)的调制格式来传输信号。

在本发明中，PSR_最大的增大允许选择具有更大PSR的调制格式，从而能够提高频率利用率和传输容量；因此，PSR_最大优选的是尽量大。在式(19)和式(21)中任一者的情况下，Q_FEC越小，则PSR_{最 大}越大；因此，Q_FEC优选的是尽量小。Q_FEC优选地至少满足下式(22)，更优选地满足下式(23)，更优选地满足下式(24)。

10log₁₀Q_FEC≤9.8     (22)

10log₁₀Q_FEC≤8.5     (23)

10log₁₀Q_FEC≤7       (24)

由于PSR_最大随着Q_裕度的增大而增大，所以Q_裕度同样优选地尽量小；然而，如果Q_裕度太小，则传输质量Q值可能由于诸如干扰等因素而变得小于Q_FEC，以致可能导致传输错误。然后，考虑到提高PSR_最大与抑制传输错误之间的平衡，Q_裕度优选地满足下式(25)。

1≤10log₁₀Q_裕度≤6    (25)

由于Q_噪声和用于Q_FEC的裕度Q_裕度1(不是Q_裕度)的关系可以由下式(26)表示，所以可以将上述式(19)转写成下式(27)。

Q_噪声＝Q_FECQ_裕度1      (26)

当以一种传播模式传输的Q_裕度1满足下式(28)时，对要满足下式(29)的以多种传播模式传输的Q_裕度而言，例如在下式(30)的情况下，优选的是满足下式(31)；或者，例如在下式(32)的情况下，优选的是满足下式(33)。

10log₁₀Q_裕度1＝3     (28)

10log₁₀Q_裕度1≥1     (29)

10log₁₀Q_FEC＝6.5    (30)

10log₁₀Q_FEC＝8.5     (32)

以上论述了偏振多路复用调制格式，该调制格式被用于在两种独立的传播模式的每一种中在I-Q平面上独立地进行调制，即被用于在这两种偏振模式中在二维平面上独立地进行调制。当一起处理这两种偏振模式时，通过将偏振转换的调制格式(参见非专利文献4)应用于使用第一偏振模式的I分量、第一偏振模式的Q分量、第二偏振模式的I分量和第二偏振模式的Q分量共计四个独立分量在四维空间上进行调制，与偏振多路复用调制格式相比，能够提高利用相等的Q²值实现的频率利用率，因而本发明中优选的是以PSR不大于PSR_最大的调制格式作为偏振转换的调制格式。

在本发明中，PSR越大，则调制的多水平度越大，并且频率利用率提高得越多。考虑到假设在各调制示意图中的信号光功率P_信号是最大功率P_最大以及假设各调制示意图中的信号光功率P_信号是平均功率P_平均的多个调制示意图中的实例，具有相邻的多水平度的两种调制格式的PSR的比率最大是2^1/2/(2^1/2-1)。因此，PSR优选地设置成至少是不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的值，PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2是用PSR_最大除以2^1/2/(2^1/2-1)得到的值。

图7是示出在不考虑串扰XT的离差的情况下串扰XT与OSNR代价之间的关系的曲线图。图7是非专利文献1中的附图。在图7中，实线表示通过模拟获得的结果，连接点和方块的多边形线是通过实验获得的结果。在图7中，在实验中也不考虑串扰XT的离差，并且以如下方式检测信号光的传输质量：由光分束器将入射光分成两路光信号，其中一路光信号用作信号光，另一路光信号用作XT光；利用光衰减器使XT光衰减，然后将这两束光重新合并，并检测重新合并之后的信号光的传输质量。

另一方面，图8是示出本发明的实施例中在考虑串扰XT的离差的情况下串扰XT与Q²代价之间的关系的曲线图。由于OSNR(光信噪比)与Q²之间具有比例关系，所以Q²代价取与OSNR代价相等的值。图8示出：在考虑串扰XT的离差的情况下，在与图7相同的条件下(假设Q_噪声+xt为9.8dB，这与非专利文献1中假设的误码率10-³相等)，由上式(16)获得的串扰XT与Q²代价之间的关系。

通过对比图7和图8可以看出，在考虑串扰XT的离差的情况下，Q²代价随着串扰XT的增大而劣化，实际的空间多路复用光纤中的Q²代价劣化度大于非专利文献1所示的Q²代价劣化度。本发明的实施例的光传输系统实现了更准确地预测串扰XT对传输质量Q值的影响，并且能够根据适当的调制格式进行传输。

Claims (10)

1.一种使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统，包括：

所述空间多路复用光纤；

发送系统，其设置在所述空间多路复用光纤的一端侧，所述发送系统具有：光源，其用来发射光；以及调制器，其根据预定的调制格式对从所述光源发射的光进行调制，由此产生所述信号光；以及

接收系统，其设置在所述空间多路复用光纤的另一端侧，所述接收系统经由所述空间多路复用光纤接收来自所述发送系统的所述信号光，

其中，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在所述光传输中进行纠错所需的传输质量Q值为Q_FEC，为确保所述光传输的安全而期望的传输质量Q值的裕度为Q_裕度，对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ，在根据所述调制格式进行调制之后仅以所述空间多路复用光纤的所述预定传播模式传播的所述信号光的Q值为Q_噪声，

在上述条件下，根据所述PSR处于不大于下式(1)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内的所述调制格式，所述调制器对从所述光源发射的光进行调制由此产生所述信号光，

2.一种使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统，包括：

所述空间多路复用光纤；

发送系统，其设置在所述空间多路复用光纤的一端侧，所述发送系统具有：光源，其用来发射光；以及调制器，其根据预定的调制格式对从所述光源发射的光进行调制，由此产生所述信号光；以及

接收系统，其设置在所述空间多路复用光纤的另一端侧，所述接收系统经由所述空间多路复用光纤接收来自所述发送系统的所述信号光，

其中，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在所述光传输中进行前向纠错所需的传输质量Q值为Q_FEC，为确保所述光传输的安全而期望的传输质量Q值的裕度为Q_裕度，对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ，在根据作为所述调制格式的PM-QPSK调制格式进行调制之后仅以所述空间多路复用光纤的所述预定传播模式传播的所述信号光的Q值为Q_PM-QPSK，

在上述条件下，根据所述PSR处于不大于下式(2)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内的所述调制格式，所述调制器对从所述光源发射的光进行调制由此产生所述信号光，

3.根据权利要求1或2所述的光传输系统，其中，

Q_FEC作为进行所述纠错所需的传输质量Q值，满足下式(3)，并且所述传输质量Q值的裕度Q_裕度满足下式(4)，

10log₁₀Q_FEC≤9.8        (3)

1≤10log₁₀Q_裕度≤6      (4)。

4.一种使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统，包括：

所述空间多路复用光纤；

发送系统，其设置在所述空间多路复用光纤的一端侧，所述发送系统具有：光源，其用来发射光；以及调制器，其根据预定的调制格式对从所述光源发射的光进行调制，由此产生所述信号光；以及

接收系统，其设置在所述空间多路复用光纤的另一端侧，所述接收系统经由所述空间多路复用光纤接收来自所述发送系统的所述信号光，

其中，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ的条件下，

根据所述PSR处于不大于下式(5)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内的所述调制格式，所述调制器对从所述光源发射的光进行调制由此产生所述信号光，

5.一种使用空间多路复用光纤作为传输信号光的光传输线路来执行光传输的光传输系统，包括：

所述空间多路复用光纤；

发送系统，其设置在所述空间多路复用光纤的一端侧，所述发送系统具有：光源，其用来发射光；以及调制器，其根据预定的调制格式对从所述光源发射的光进行调制，由此产生所述信号光；以及

接收系统，其设置在所述空间多路复用光纤的另一端侧，所述接收系统经由所述空间多路复用光纤接收来自所述发送系统的所述信号光，

其中，当信号光功率定义为P_信号且在示出所述调制格式的信号排布的调制示意图中的调制符号之间的最短距离定义为S时，所述调制符号之间的信号光强度比PSR为PSR＝P_信号/S²，

在对所述空间多路复用光纤的预定传播模式的平均串扰为XT_μ的条件下，

根据所述PSR处于不大于下式(6)中的PSR_最大且不小于PSR_最大(2^1/2-1)/2^1/2的范围内的所述调制格式，所述调制器对从所述光源发射的光进行调制由此产生所述信号光，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光传输系统，其中，

在所述PSR设置为不大于所述PSR_最大之后的所述调制格式是偏振转换的调制格式。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光传输系统，其中，

所述信号光功率P_信号是从所述光源发射的光的平均功率。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的光传输系统，其中，

所述信号光功率P_信号是从所述光源发射的光的平均功率，并且

所要采用的所述调制格式为：

PM-QPSK，PSR_最大不小于1且小于2^1/2/(2^1/2-1)；

PM-8PSK，PSR_最大不小于2^1/2/(2^1/2-1)且小于5；

PM-16QAM，PSR_最大不小于5且小于10；

PM-32QAM，PSR_最大不小于10且小于21；

PM-64QAM，PSR_最大不小于21且小于41；

PM-128QAM，PSR_最大不小于41且小于85；

PM-256QAM，PSR_最大不小于85且小于165；

PM-512QAM，PSR_最大不小于165且小于341；或

PM-1024QAM，PSR_最大不小于341。

9.根据权利要求1和3至6中任一项所述的光传输系统，其中，

所述信号光功率P_信号是从所述光源发射的光的最大功率。

10.根据权利要求1和3至5中任一项所述的光传输系统，其中，

所述信号光功率P_信号是从所述光源发射的光的最大功率，并且

所要采用的所述调制格式为：

PM-QPSK，PSR_最大不小于1且小于2^1/2/(2^1/2-1)；

PM-8PSK，PSR_最大不小于2^1/2/(2^1/2-1)且小于9；

PM-16QAM，PSR_最大不小于9且小于17；

PM-32QAM，PSR_最大不小于17且小于49；

PM-64QAM，PSR_最大不小于49且小于85；

PM-128QAM，PSR_最大不小于85且小于225；

PM-256QAM，PSR_最大不小于225且小于377；

PM-512QAM，PSR_最大不小于377且小于961；或

PM-1024QAM，PSR_最大不小于961。