CN1433601A - 波长色散补偿模块以及包含它的光传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含用建议的构成实现高位速率的信号传输的波长色散补偿模块以及包含它的光传输系统。涉及本发明的波长色散补偿模块具备补偿所定波长中的光纤传输线路的波长色散的波长色散补偿器，同时，具备通过调节该波长色散补偿器的温度将该波长色散补偿器的中的波长色散设定成所希望的值。通过这样的构成，使与起因于温度变动等的光纤传输线路中的波长色散变动联动的色散补偿控制成为可能，并用简易的构成、而且有效地减小从整个光纤传输线路看到的累积波长色散。
Description
技术领域
本发明涉及用于补偿光纤传输线路的波长色散的波长色散补偿模块以及包含它的光传输系统。
背景技术
利用光纤传输线路的光通讯使高速而且大容量的信息传输变成可能。另外，光通信中的位速率正在从10Gb/s向20Gb/s、进而向40Gb/s飞速地发展着。在这样高速的光通信中，起因于光纤传输线路固有的波长色散的信号波形的恶化已成为问题。即，位速率越高，要求从发送端到接收端的信号传输的光纤传输线路的累积波长色散的绝对值越小。因此，作为使信号波形的恶化小而且位速率高的信号传输变成可能的光纤传输线路利用在信号波段范围(1.55μm波段)具有零色散波长的色散移位光纤。
但是，上述光纤传输线路通常由于在地面或海底的自然环境下敷设，因此，因季节和昼夜的温度变动等因素的原因往往使它的波长色散的绝对值变大。在这种场合，虽然色散移位光纤适用于光纤传输线路，但在该光纤传输线路中传输的信号波形的恶化不可忽视，并有可能使高位速率的信号传输不能实现。
打算解决这样的问题的技术，例如，在由桑原等人发表在1998年电子信息通信学会协会大会、B-10-95(1998)号文献1中题为“使用PM-AM变换效果的色散变动检测的适应色散化等方式的研讨”一文、以及由大井等人发表在1998年电子信息通信学会通信协会大会、B-10-96(1998)号文献2中题为“使用波长可变激光的40Gbit/s自动色散化等实验“一文中被提议。
在这些文献1和文献2提议的技术中，通过监视到达光纤传输线路的接收端的光(信号)，就能测定光纤传输线路的累积波长色散以及累积波长色散的变化量。在发送端根据从接收端通知的该测定结果进行被输出信号的波长调节。即，从发送端输出的信号的波长被调节以便使在接收端测定的光纤传输线路的累积波长色散变小。因此，具有接近光纤传输线路的零色散波长的波长的信号就会常常在该光纤传输线路上被传输。结果，信号波形的恶化被抑制、并使高位速率的信号传输变为可能。
发明内容
发明者研讨了上述未来技术，结果发现以下课题。就是说，在上述文献1和文献2中公布的技术是这样构成的，即，由于将在接收端被测定的光纤传输线路的累积波长色散的测定结果通知发送端，因此有必要进一步具备用来通知该测定结果的通信设备和信号传输线路。另外，由于根据该通知使从发送端输出的信号的波长调节变成可能，因此输出信号的光源必须是具备波长可变功能的光源。这样，在上述文献1和文献2中公布的技术将使整个光传输系统的构成变得复杂。
本发明是为解决上述那样的课题而形成的，其目的在于在补偿光纤传输线路的波长色散、使高位速率的信号传输变成可能的同时，提供用来以更简易的构成实现该高位速率的信号传输的波长色散补偿模块以及包含它的光纤传输系统。
涉及本发明的光传输系统适用于经由1路或1路以上的光纤传输线路利用多个波长的WDM(Wavelength Duvusion Multiplexing-波分多路复用)通信是可能的。另外，这些光纤传输线路被配置在发送台和接收台之间、发送台和中继站之间、中继站之间、中继站和接收台之间的任何台、站之间。
能适用于上述光传输系统的、涉及本发明的波长色散补偿模块具有补偿光纤传输线路的波长色散的功能，并至少具备补偿色散补偿器和温度调节器。上述波长色散补偿器对于所定波长具有与作为补偿对象的光纤传输线路的波长色散不同的符号的波长色散，同时，具有与该光纤传输线路的波长色散斜率不同的符号的波长色散斜率。另外，上述温度调节器通过调节上述波长色散补偿器的温度将该波长色散补偿器的波长色散设定为所希望的值。
若依据具备以上那样构造的波长色散补偿模块，对于所定波长，例如1550nm的波长，由于上述光纤传输线路和波长色散补偿器各自的波长色散的符号互不相同，因此，从整个该光纤传输系统所看到的累积波长色散在效果上被降低。此外，该光纤传输系统在经由1个或1个以上的中继站由多个光纤传输线路构成的场合，最好是每个光纤传输线路要准备波长色散补偿器(各波长色散补偿器分别设置在中继站和接收台)。由于上述光纤传输线路以及波长色散补偿器各自的波长色散斜率的符号也互不相同，因此在更宽的信号波段范围，从关于多个波长信号各自的整个该光纤传输系统看到的累积波长色散在效果上被降低。而且，即使因温度变动使光纤传输线路的波长色散发生变化，由于波长色散补偿器的温度由温度调节器调节，因此在这种场合，从整个该光传输系统看到的累积波长色散在效果上也被降低。
另外，在涉及本发明的波长色散补偿模块中，上述波长色散补偿器最好包含色散补偿光纤。该色散补偿光纤构成该光传输线路中传输线路的一部分，是因为能减小插入损失。另外，在涉及本发明的波长色散补偿模块中，对于所定波长，色散补偿光纤中的波长色散的温度依存性的绝对值、即每单位温度的波长色散变动量的绝对值最好比光纤传输线路的每单位温度的波长色散变动量的绝对值大。或者，对于所定波长，上述色散补偿光纤中的波长色散的温度依存性的绝对值最好是0.002ps/nm/km/℃以上。在任何场合，由于色散补偿光纤的温度适当地被调节，因此使效率高的波长色散补偿成为可能。
另外，涉及本发明的波长色散补偿模块还可以具备应控制波长色散补偿器的波长色散、并控制上述温度调节器(波长色散补偿器的温度调节)的波长色散控制部分。通过该波长色散控制部分控制温度调节器的波长色散补偿器的温度调节，并控制波长色散补偿器的波长色散，以便使从包含光纤传输线路和波长色散补偿器的该波长色散补偿器的整个补偿对象区间看到的累积波长色散实质上变成零。
涉及本发明的波长色散补偿模块除具备控制上述温度调节部分的波长色散控制部分外，也可以再具备通过监视输入到上述波长色散补偿器的光来测定光纤传输线路的累积波长色散或累积波长色散的变化量的波长色散测定部分。在该场合，对波长色散补偿器的波长色散进行前馈控制，以便使从包含光纤传输线路和波长色散补偿器的该波长色散补偿器的整个补偿对象区间看到的累积波长色散实质上变成零。
另外，涉及本发明的波长色散补偿模块除具备控制上述温度调节部分外，也可以再具备通过监视从上述波长色散补偿器输出的信号测定从包含光纤传输线路和波长色散补偿器的该波长色散补偿器的整个补偿对象区间看到的累积波长色散或累积波长色散的变化量的波长色散测定部分。在该场合，对波长色散补偿器的波长色散进行前馈控制，以便使从包含光纤传输线路和波长色散补偿器的该波长色散补偿器的整个补偿对象区间看到的累积波长色散实质上变成零。
此外，若已知温度变动的调节所需要的波长色散量和该波长色散的温度依存性，就不一定需要监视波长色散的值。在该场合，涉及本发明的波长色散补偿模块也可以具备根据必要的波长色散的调节量和波长色散的温度依存性决定应被设定的温度、在监视波长色散补偿器的同时进行该波长色散补偿器的温度调节的的构造。具体地说，该波长色散补偿模块也可以是这样的构成，即，除控制上述温度调节部分的波长色散控制部分外，还具备通过监视上述波长色散补偿器的温度推定从包含光纤传输线路和波长色散补偿器的该波长色散补偿器的整个补偿对象区间看到的累积波长色散或累积波长色散的变化量的温度测定部分。
另一方面，涉及本发明的光传输系统在具备光纤传输线路的同时、还具备波长色散补偿模块，该模块具备补偿该光纤传输线路的波长色散的上述那样构造。若依据该光传输系统，对于所定波长，例如1550nm的波长，光纤传输线路的波长色散通过波长色散补偿模块被补偿。另外，即使由于温度变动等因素改变光纤传输线路的波长色散，也能通过温度调节器对波长色散补偿器的温度进行适当地调节。因此，能够减小从整个该光传输系统、或波长色散补偿器的整个补偿对象区间看到的累积波长色散，并使高位速率的信号传输成为可能。
适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块最好被配置在作为补偿对象的光纤传输线路的下游一侧，即被配置在该光纤传输线路的光输出端和接收端之间。另外，该波长色散补偿模块在具有上述波长色散测定部分和上述波长色散控制部分的场合，由于波长色散补偿量适当地被控制，因此经常使高位速率的信号传输成为可能。
此外，涉及本发明的各实施例通过以下的详细说明和附图将能够更充分地被理解。这些实施例只是作为示例被示出，不应认为对本发明进行限定。
另外，本发明的应用范围从以下的详细说明中将会明确。但是，详细的说明和特定的事例应示出本发明的恰当的实施例，但只是为了示例而示出，显然，在本发明的思想和范围内的各种变形和改良，熟悉此技术的人从该详细说明中将会不言自明。
附图说明
图1是表示涉及本发明的光传输系统的第1实施形态的构成的图。
图2是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块(涉及本发明的波长色散补偿模块)的第1实施形态的构成的图。
图3A和图3B是表示涉及本发明的波长色散补偿模块中的波长色散补偿器的应用例子的构成的图。
图4是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块的第2实施形态的构成的图。
图5是表示光纤传输线路的波长色散和色散补偿光纤的波长色散各自的波长依存性的曲线图。
图6是表示光纤传输线路的波长色散和色散补偿光纤的波长色散各自的温度依存性的图。
图7是表示能适用于设计本发明的光传输系统的波长色散补偿模块的第3实施形态的构成的图。
图8是表示涉及本发明的光传输系统的第2实施形态的构成的图。
图9是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块的第4实施形态的构成的图。
图10是表示能适用于涉及本发明的波长色散补偿模块的第5实施形态的构成的图。
图11是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块的第6实施形态的构成的图。
图12是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块的第7实施形态的构成的图。
图13是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块的第8实施形态的构成的图。
图14是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的波长色散补偿模块的第9实施形态的构成的图。
具体实施方式
以下，使用图1～2、3A、3B以及4～12说明包含涉及本发明的波长色散补偿模块以及包含它的光传输系统的各实施形态。此外，在附图的说明中，在同一要素上附加同一符号，并省略重复的说明。
(光传输系统的第1实施形态)
图1是表示涉及本发明的光传输系统的第1实施形态的概略构成的图。在该图中所示的光传输系统1具备发送台110、接收台120、以及敷设在这些发送台110和接收台120之间的光纤传输线路140。在接收台120内设置了波长色散补偿模块121、光放大器122以及接收器123，该波长色散补偿模块121位于光纤传输线路140的光输出端140a和接收器123之间。在该光传输系统1中，从发送台110发送的信号在光纤传输线路中传送后到达接收台120。到达该接收台120的信号经过波长色散补偿模块121后由光放大器放大，被放大的信号最终被接收器123接收。
波长色散补偿模块121至少具备波长色散补偿器和温度调节器、以便补偿光纤传输线路140的波长色散。波长色散补偿器对于所定波长、例如1550nm的波长，具有与光纤传输线路140的波长色散不同的符号的波长色散，同时，具有与该光纤传输线路140的波长色散斜率不同的符号的波长色散斜率。温度调节器通过调节波长色散补偿器将该波长色散补偿器的波长色散设定为所希望的值。另外，该波长色散补偿器在抑制插入损失变小这一点上最好包含色散补偿光纤。
图2是表示能适用于涉及本发明的光传输系统的、波长色散补偿模块(涉及本发明的波长色散补偿模块))的第1实施形态的构成的图。涉及该图所示的第1实施形态的波长色散补偿模块30能适用于图1所示的光传输系统1，并且具备作为被收容在温度调节用的壳体300内的色散补偿器的色散补偿光纤31、调节壳体300内的温度(波长色散补偿器的温度)的温度调节器32、光分支部分33、波长色散测定部分34以及波长色散控制部分35。
色散补偿光纤31起着用来补偿光纤传输线路140的波长色散的作用，对于所定波长、例如1550nm的波长，具有与光纤传输线路140的波长色散不同的符号的波长色散，同时，具有与该光纤传输线路140的波长色散斜率不同的符号的波长色散斜率。此外，对于上述所定波长，在色散补偿光纤31中的波长色散的温度依存性、即每单位温度的波长色散变化量的绝对值最好比在光纤传输线路140中的波长色散的温度依存性(每单位温度的波长色散变化量)的绝对值大。这是因为通过将比光纤传输线路140的温度变动(依存该光纤传输线路140的设置环境的温度变动)小的温度变化给予色散补偿光纤31、能够有效地进行波长色散补偿。另外，对于上述所定波长，色散补偿光纤31中的波长色散的温度依存性的绝对值最好是0.002ps/nm/km/℃以上。这是因为通过色散补偿光纤31的温度变化能够有效地进行波长色散补偿。
温度调节器32包含用来调节色散补偿光纤31的温度的加热器和珀耳帖(Peltier)元件。具体地说，温度调节器32通过缠绕色散补偿光纤31的绕线管的温度调节来调节色散补偿光纤31的温度，或者，通过收容色散补偿光纤31的壳体300的温度调节来调节色散补偿光纤31的温度。再者，在补偿波段互不相同的多个色散补偿光纤各自独立的、被缠绕在绕线管上的状态下，在构成上述色散补偿光纤31的场合，也能够分别独立地对这些多个色散补偿光纤进行温度调节。
光分支部分33使从光纤传输线路140的光输出端140a输出的光的一部分分支后向波长色散测定部分引导，另一方面，将剩余的光向色散补偿光纤31输出。波长色散测定部分34接收从光分支部分33到达的光后测定光纤传输线路140的累积波长色散或累积波长色散的变化量。波长色散控制部分35通过根据波长色散测定部分34的测定结果控制温度调节器32前馈控制色散补偿光纤31的波长色散。这时，波长色散控制部分35控制温度调节器，以便只变更光纤传输线路140的累积波长色散的变化量和绝对值相等且符号不同的变化量、以及变更色散补偿光纤31的波长色散。通过该构成，常常使从包含光纤传输线路140以及色散补偿光纤31的整个光传输系统看到的累积波长色散大约维持为零。
此外，在图2中，作为波长色散补偿器示出单一(unitary)的色散补偿光纤31，而作为该波长色散补偿器如图3A和图3B所示那样有各种构成能适用。例如，作为该波长补偿器的第1应用例也可以这样构成，即，如图3A所示那样，将补偿波段互不相同的多个色散补偿光纤310a～310d作为是波长色散补偿器的色散补偿光纤31并列地配置在将从光纤传输线路140输出的信号分离成每个波段的分波器320、以及合波器330之间。在该第1应用例中，在分波器320中被分离的信号通过在色散补偿光纤310a～310d之间对应的1个之后，由合波器330合波。以及，作为色散补偿器的第2应用例也可以这样地构成，即，如图3B所示那样，串联地连接作为色散补偿对象的波段互不相同的色散补偿光纤310a～310d。
但是，在波长色散补偿器的这些第1和第2应用例的任何场合，也可以对全部色散补偿光纤310a～310d进行温度调节(例如壳体300内的温度调节)，也可以对这些色散补偿光纤310a～310d的一部分进行温度调节(例如对各色散补偿光纤被缠绕的绕线管一个个地进行温度调节)。另外，波长色散补偿器的这些第1和第2应用例在涉及本发明的波长补偿模块的、以后被说明的实施形态的任何一种中也能适用。
作为波长色散补偿器的色散补偿光纤31，它的光输入端和光输出端分别与其它光纤融着连接。该连接部分通过温度变动改变它的光学特性，这种可能性是有的。为此，对于图2所示的构成，通过配置在收容色散补偿光纤31的壳体300(温度调节对象区域)之外，就能将温度调节部分32的色散补偿光纤31的温度调节的影响抑制到最小限度。此外，也可以这样地构成，即，该连接部分可以配置在难以受温度调节的影响的位置，若难以受温度调节的影响，那么就使它位于该波长色散补偿模块的内部或外部的任何位置。
图4是表示涉及本发明的波长色散补偿模块的第2实施形态的构成的图。该图所示的波长色散补偿模块40也能够适用于图1所示的光传输系统1中的波长色散补偿模块121。该波长色散补偿模块40具备作为波长色散补偿器被收容在壳体400内的色散补偿光纤41、温度调节器42、光分支部分43、波长色散测定部分44以及波长色散控制部分45。此外，在图4中，41a以及41b分别表示与色散补偿光纤41的光输入端和光纤传输线路140的光输出端140a的融着连接部分、以及与该色散补偿光纤41的光输出端和其它光纤的融着连接部分。
色散补偿光纤41作为补偿光纤传输线路140的波长色散的波长色散补偿器而起作用，对于所定波长，例如1550nm的波长，具有与作为补偿对象的光纤传输线路140的波长色散不同的符号的波长色散，同时，具有与该光纤传输线路140的波长色散斜率不同的符号的波长色散斜率。在涉及该第2实施形态的波长色散补偿模块40中，色散补偿光纤41的上述所定波长中的波长色散的温度依存性(每单位温度的波长色散变动量)的绝对值最好比光纤传输线路140的波长色散的温度依存性的绝对值大。通过将比光纤传输线路140的温度变动小的变动加在色散补偿光纤41中，就能有效地进行波长色散补偿。具体地说，对于上述所定波长，色散补偿光纤41中的波长色散的温度依存性，其绝对值最好是0.002ps/nm/km/℃以上。
温度调节器42包含用于调节色散补偿光纤41的温度的加热器和珀耳帖元件。温度调节器42，例如通过缠绕色散补偿光纤41的绕线管的温度调节来调节色散补偿光纤41的温度，或者通过调节收容色散补偿光纤41的壳体400内的温度来调节色散补偿光纤41的温度。
光分支部分43分支从光纤传输线路41的输出端41b输出的部分光后向波长色散测定部分引导，另一方面，将剩余的光向外部输出。波长色散测定部分44接收从光分支部分43到达的分离光，并测定从包含光纤传输线路140和色散补偿光纤41的整个该光传输系统看到的累积波长色散或累积波长色散的变化量。波长色散控制部分45，通过象根据波长色散测定部分44的测定结果将色散补偿光纤41的温度设定为所希望的值那样地控制温度调节器42，前馈控制色散补偿光纤41的波长色散。这时，波长色散控制部分45控制色散补偿光纤41的波长色散、以便使从包含光纤传输线路140和色散补偿光纤41的整个该光传输系统看到的累积波长色散实质上变为零。
图5是表示作为光纤传输线路140和波长色散补偿器的各自的色散补偿光纤中的波长色散的波长依存性的曲线图。此外，在该图5中，曲线图G410表示光纤传输线路140中的波长色散的波长依存性、曲线图G420表示色散补偿光纤中的波长色散的波长依存性。如这些曲线图G410、G420所示那样，光纤传输线路140和色散补偿光纤，对于所定波长，例如1550nm的波长，它们的波长色散的符号互不相同，波长色散斜率的符号也互不相同。由于两者的波长色散的符号互不相同，通过适当地设定光纤传输线路和色散补偿光纤的长度比，对所定波长，就能减小从整个该光传输系统1看到的累积波长色散。另外，由于两者的波长色散斜率的符号互不相同，因此，在更宽的信号波段，对于多个波长的各自信号(WDM信号)，能有效地减小从整个该光传系统1看到的累积波长色散。
另一方面，图6是表示作为光纤传输线路140和波长色散补偿器的各自的色散补偿光纤中的波长色散的温度依存性的曲线图。此外，曲线图G510表示光纤传输线路140中的波长色散的温度依存性(ps/nm/km/℃)、曲线图G520表示色散补偿光纤中的波长色散的温度依存性(ps/nm/km/℃)。象这些曲线图G510、G520所示那样，对于所定波长，色散补偿光纤中的波长色散的温度依存性的绝对值最好比光纤阐述线路140中的波长色散的温度依存性的绝对值大。具体地说，色散补偿光纤中的波长色散的温度依存性的绝对值最好是0.002ps/nm/km/℃以上。这样，通过设定波长色散的温度依存性，就能够利用少许的温度变化调节色散补偿光纤的温度、并实现更有效的波长色散的补偿。
此外，如果温度变动的调节所需要的波长色散量和该波长色散的温度依存性已知，那么，就不一定要监视波长色散的值。在该场合，涉及本发明的波长色散补偿模块也可以这样构成，即，根据必要的波长色散的调节量和波长色散的温度依存性决定应被设定的温度，并且，在监视波长色散补偿器的温度的同时、进行该波长色散补偿器的温度调节。具体地说，具备图7所示的构造的波长色散补偿模块50也可以适用于图1所示的光传输系统1。
波长色散补偿模块50具备作为被收容在壳体500内的波长色散补偿器的色散补偿光纤51、温度测定部分54以及波长色散控制部分55。色散补偿光纤51的光输入端引出到壳体500的外部，并与光纤传输线路140的光输出端140a融着连接，另一方面，该色散补偿光纤51的光输出端也被引出到壳体500的外部、并与其它的光纤的输入端融着连接。此外，51a、51b表示融着连接部分。另外，在壳体500中安装了温度传感器53，温度测定部分53通过监视色散补偿光纤51的温度(壳体500内的温度)，推定从包含光纤传输线路140和色散补偿光纤51的整个光传输系统看到的累积波长色散或累积波长色散的变化量。波长色散控制部分55通过控制温度调节部分以便根据温度测定部分54的测定结果使色散补偿光纤51的温度变成所希望的值，调节色散补偿光纤51中的波长色散。
下面，说明关于涉及第1实施形态的光传输系统1的具体构造。适用于该光传输系统1的光纤传输线路140和色散补偿光纤(包含在波长色散补偿模块121中)各自的波长1550nm中的诸元(各因素)如下。
(色散补偿光纤31、41或51)
波长色散(ps/nm/km) ：-102
波长色散斜率(ps/nm2/km) ：-0.21
波长色散的温度依存性(ps/nm/km/℃) ：0.0057
此外，该色散补偿光纤的长度为13.3km。
(光纤传输线路140)
波长色散(ps/nm/km) ：17
波长色散斜率(ps/nm2/km) ：0.057
波长色散的温度依存性(ps/nm/km/℃) ：-0.0015
此外，该光纤传输线路140的长度为80km。
光纤传输线路140是在1.3μm波段上具有零色散波长的标准的单模光纤。对于该光纤传输线路(单模光纤)140的所定温度，波长1550nm中的波长色散为17ps/nm/km、波长色散斜率为0.057ps/nm2/km。另外，波长色散的温度依存性为-0.0015ps/nm/km/℃。
另一方面，对于作为波长色散补偿器的色散补偿光纤的所定温度，波长1550nm中的波长色散为-102ps/nm/km、波长色散斜率为-0.21ps/nm2/km。另外，波长色散的温度依存性为0.0057ps/nm/km/℃。这样，对于作为光纤传输线路(单模光纤)140和波长色散补偿器的色散补偿光纤的波长1550nm，波长色散的符号互不相同，波长色散斜率的符号也互不相同。
当光纤传输线路140的长度为80km时，该光纤传输线路140的波长1550nm中的累积波长色散为1360ps/nm(＝17(ps/nm/km)×80(km))。而且，为了消除该光纤传输线路140的累积波长色散所需要的色散补偿光纤的长度为1.33km(＝1360(ps/nm)/102(ps/nm/km)。此处，假定光纤传输线路140的温度只上升10℃。这时，这时，该光纤传输线路140的波长1550nm中的累积波长色散只变化-1.2ps/nm(＝-0.0015(ps/nm/km/℃)×80(km)×10(℃))。而且，为了消除起因于该温度变动的光纤传输线路140的波长色散的变化所需要的色散补偿光纤的温度变化为15.8℃(＝1.2(ps/nm)/0.0057(ps/nm/km/℃)/13.3(km))。
象以上那样，即使因光纤传输线路140的温度变动而改变波长色散，由于作为波长色散补偿器的色散补偿光纤的温度在现实的范围内被调节，因此经常能将从包含光纤传输线路140和色散补偿光纤的整个该光传输系统看到的累积波长色散的绝对值抑制到最小的值。
此外，在以上的构成中，没有必要将在接收台120中所测定的光纤传输线路140的累积波长色散的测定结果通知发送台，不需要用来通知该测定结果的通信设备和信号传输线路。另外，从发送台110输出的信号的波长也没有必要被调节，作为光源也无须准备具有波长可变功能的光源。这样，若依据涉及本发明的波长色散补偿模块和包含它的光传输系统，与以往的光传输系统比较就能用更简易的构成补偿光纤传输线路140的波长色散，使高位速率的信号传输成为可能。
(光传输系统的第2实施形态)
图8是表示涉及本发明的光传输系统2的第2实施形态的概略构成的图。在该图所示的光传输系统2的发送台210和中继站230之间敷设了光传输线路241，在中继站230和接收台220之间敷设了光传输线路242。在接收台220内，设置了波长色散补偿模块221、光放大器222以及接收器223，在中继站230内设置了波长色散补偿模块231以及光放大器232。在该光传输系统2中，从发送台210发送的信号在光纤传输线路上传输后到达中继站230。在该中继站230中，信号经过波长色散补偿模块231之后由光放大器232放大。由光放大器232放大的信号输出到下游的光纤传输线路242，并在该光纤传输线路242上传输后到达接收台220。在该接收台220中，信号经过波长色散补偿模块221后由光放大器222放大。然后，被放大的信号最终由接收器223接收。
涉及该第2实施形态的光传输系统2的波长色散补偿模块221、231分别具备与图2、图4所示的构造相同的构造。另外，波长色散补偿模块221、231分别具备的波长色散补偿器(色散补偿光纤)具有图5所示那样的波长色散的波长依存性，同时，具有图6所示那样的波长色散的温度依存性。在这种场合，中继站230内的波长色散补偿模块231补偿在发送台210和中继站230之间敷设的光纤传输线路241的波长色散，接收台220内的波长色散补偿模块221补偿在中继站230和接收台220之间敷设的光纤传输线路242的波长色散。这些波长色散模块221、231分别象上述那样动作。
此外，在涉及该第2实施形态的光传输系统2中，接收台220内的波长色散补偿模块221具备与图2、图4或图7所示的构成相同的构造，但中继站230内的波长色散补偿模块231并不特别需要具有波长色散测定部分和波长色散控制部分。例如，也可以是只实现只将色散补偿光纤的温度维持恒定的功能的构造，另外，也可以不用调节色散补偿光纤的温度。在这种场合，接收台220内的波长色散补偿模块221共同与中继站230内的波长色散补偿模块231一起补偿光纤传输线路241、242的波长色散。
下面，说明关于涉及该第2实施形态的光传输系统2的具体的构成。作为适用于该光传输系统2的光纤传输线路241、242以及波长色散补偿器的色散补偿光纤(分别包含在波长色散补偿模块221、231中)各自的波长1550nm中的诸元如下。
(色散补偿光纤31、41或51)
波长色散(ps/nm/km) ：-36
波长色散斜率(ps/nm2/km) ：-018
波长色散的温度依存性(ps/nm/km/℃) ：0.0049
此外，各色散补偿光纤的合计长度为(12.5×2)km。
(光纤传输线路140)
波长色散(ps/nm/km) ：9
波长色散斜率(ps/nm2/km ) ：0.070
波长色散的温度依存性(ps/nm/km/℃) ：-0.019
此外，光纤传输线路的合计长度为(50×2)km。
对于光纤传输线路241、242的所定温度，波长1550nm中的波长色散为9ps/nm/km、波长色散斜率为0.070ps/nm2/km。另外，波长色散的温度依存性为-0.0019ps/nm/km/℃。另一方面，对于波长色散补偿模块221、231内的各色散补偿光纤的所定温度，波长1550nm中的波长色散为-36ps/nm/km、波长色散斜率为-0.18ps/nm2km。另外，波长色散的温度依存性为0.0049ps/nm/km/℃。这样，对于光纤传输线路(单模光纤)241、242和波长色散补偿模块221、231内的各色散补偿光纤的波长1550nm，波长色散的符号互不相同，波长色散斜率的符号也互不相同。
在光纤传输线路241、242各自的长度为50km时，整个这些光纤传输线路241、242的波长1550nm中的累积波长色散为900ps/nm(＝9(ps/nm/km)×50(km)×2)。此外，由于消除整个光纤传输线路241、242的累积波长色散所需要的整个色散补偿光纤的长度为25km(＝900(ps/nm/36(ps/nm/km))，因此将波长色散补偿模块221内的色散补偿光纤的长度假定为12.5km，将波长色散补偿模块231内的色散补偿光纤的长度假定为12.5km。
此处，假定光纤传输线路241、242的温度只上升10℃。这时，整个该光纤传输线路241、242的波长1550nm中的累积波长色散只变化-1.9ps/nm(＝-0.0019(ps/nm/km/℃)×50(km)×2×10(℃))。而且，假定包含在中继站230内的波长色散补偿模块231中的色散补偿光纤的累积波长色散是恒定的，若假定用包含在接收台220内的波长色散补偿模块221中的色散补偿光纤消除起因于该温度变动的整个光纤传输线路241、242的累积波长色散的变化，那么在这种消除中所需的波长色散补偿模块221内的色散补偿光纤的温度变化为31.0℃(＝1.9(ps/nm)/(0.0049(ps/nm/km/℃)/12.5(km))。
这样，即使因光纤传输线路241、242的温度变动使波长色散改变，由于包含在接收器220内的波长色散补偿模块221内的色散补偿光纤的温度在现实的范围内可调节，因此也能将从包含光纤传输线路241、242以及波长色散补偿模块221、231内的色散补偿光纤的整个光传输系统2看到的累积波长色散的绝对值常常抑制到最小的值。
此外，在不仅调节包含在接收器220内的波长色散补偿模块221中的色散补偿光纤的温度、而且也调节包含在中继站230内的波长色散补偿模块231中的色散补偿光纤的温度的场合，象上述那样，如果光纤传输线路241、242的温度变化是100C，那么各自的色散补偿光纤的温度变化可以是15.5℃(＝31.0(℃)/2)。
另外，在涉及该第2实施形态的光纤传输系统2中，由于没有必要将在接收台220中所测定的光纤传输线路241、242的累积波长色散的结果通知发送台210，因此不需要用来通知该测定结果的通信设备和信号传输线路。这样，通过涉及第2实施形态的光传输系统2，与以往的光传输系统比较也能用更简易的构成补偿光纤传输线路241、242的波长色散、进行高位速率的信号传输。
此外，涉及本发明的波长色散补偿模块不限于上述那样的构成，可以有各种变形。例如，在上述各实施形态的说明中，说明了关于起因于温度变动的光纤传输线路的波长色散发生变动的场合，但是，在起因于其它因素、使光纤传输线路发生变动的场合也可以是这样的构成，即，同样地，通过调节波长色散补偿器(色散补偿光纤)的温度消除光纤传输线路的波长色散的变动。另外，涉及本发明的波长色散补偿模块也可以适用于传输具有互不相同的波长的信号的WDM(Wavelength Division Multiplexing)传输系统。
而且，图2和图4所示的波长色散补偿模块30、40都分别具备色散补偿光纤31、41，温度调节器32、42，光分支部分33、43，波长色散测定部分34、44以及波长色散35、45。但是，例如，如图9和图10所示那样，由色散补偿光纤31、41，温度调节器32、42，光分支部分33、43以及波长色散控制部分35、45分别构成波长色散补偿模块30、40(涉及本发明的波长色散补偿模块的第4和第5实施形态)，也可以设置与它不同的波长色散测定部分34、44。关于图7所示的波长色散补偿模块50，也可以在该模块50的外部设置温度测定部分53(涉及本发明的波长色散补偿模块的第6实施形态)。以及，如图12和图13所示那样，由色散补偿光纤31、41，温度调节器32、42以及分支部分33、43分别构成波长色散补偿模块30、40(涉及本发明的波长色散补偿模块的第7和第8实施形态)，也可以在温调(温度调节)范围外设置与它不同的波长色散测定部分34、44以及波长色散控制部分35、45。同样，关于图7所示的波长色散补偿模块50，如图14所示那样，也可以在该模块50的外部设定温度测定部分53以及波长色散控制部分55(涉及本发明的波长色散补偿模块的第9实施形态)。这些任何一种实施形态，也与图4和图7中分别所示的波长色散补偿模块30、40、50一样地工作。另外，涉及任何一种实施形态的波长色散补偿模块也可以具备图3A或图3B所示那样的构造的波长色散补偿器。
从以上的本发明的说明中可以明确，人们能使本发明得到种种变形。这样的变形，不要认为超出本发明的思想和范围，对所有的本行业的人不言自明的改良一定包含在以下的权利要求的范围。
象以上那样，若依据涉及本发明的波长色散补偿模块，对于所定波长，例如1550nm的波长，由于光纤传输线路以及波长色散补偿器各自的波长色散的符号互不相同，因此从该波长色散补偿模块所适用的整个光传输系统看到的累积波长色散有效地被减小。另外，由于光纤传输线路和波长色散补偿器各自的波长色散斜率的符号也互不相同，因此在更宽的波段中，关于多个波长的各自信号，从整个光传输系统看到的累积波长色散将有效地被减小。而且，即使在因温度变动等因素使光纤传输线路的波长色散发生了变化的场合，由于通过温度调节器将波长色散补偿器的温度设定成所希望的值，因此从整个该光传输系统看到的累积波长色散也将有效地被减小。
Claims (12)
1.一种波长色散补偿模块，是补偿光纤传输线路的补偿色散的波长色散补偿模块，它具备对于所定波长具有与所述光纤传输线路的波长色散不同的符号的波长色散、同时具有与所述光纤传输线路的波长色散斜率不同的符号的波长色散斜率的波长色散补偿器，以及调节该波长色散补偿器的温度以便将所述波长色散补偿器的波长色散设定成所希望的值的温度调节器。
2.权利要求1记载的一种波长色散补偿模块，其特征在于，所述波长色散补偿器包含1路或1路以上的波长色散补偿光纤。
3.权利要求2记载的一种波长色散补偿模块，其特征在于，对于所定波长，所述色散补偿光纤中的每单位温度的波长色散变动量的绝对值要比所述光纤传输线路中的每单位温度的波长色散变动量的绝对值大。
4.权利要求2记载的一种波长色散补偿模块，其特征在于，对于所述所定波长，所述色散补偿光纤中的每单位温度的波长色散变动量的绝对值在0.002ps/nm/km/℃以上。
5.权利要求1记载的一种波长色散补偿模块，其特征在于，为了将所述波长色散补偿器的波长色散设定为所希望的值，它还具备控制所述温度调节器的温度调节动作的波长色散控制部分。
6.权利要求1记载的一种波长色散补偿模块，其特征在于，它还具备通过监视输入到所述波长色散补偿器的输入光、测定所述光纤传输线路中的累积波长色散或该光纤传输线路中的累积波长色散的变化量的波长色散测定部分，以及根据所述波长色散测定部分的测定结果控制所述温度调节器的温度调节动作、以便使所述波长色散补偿器中的波长色散变成所希望的值的波长色散控制部分。
7.权利要求1记载的一种波长色散补偿模块，其特征在于，它还具备通过监视从所述波长色散补偿器输出的输出光、测定所述光纤传输线路中的累计波长色散或该光纤传输线路中的累积波长色散的变化量的波长色散测定部分，以及根据所述波长色散测定部分的测定结果控制所述温度调节器的温度调节动作、以便使所述波长色散补偿器中的波长色散变成所希望的值的波长色散控制部分。
8.权利要求1记载的一种波长色散补偿模块，其特征在于，它还具备通过监视所述波长色散补偿器的温度、推定所述光纤传输线路中的累积波长色散或该光纤传输线路中的累积波长色散的变化量的温度测定部分，以及根据所述温度测定部分的测定结果、控制所述温度调节器的温度调节动作、以便使所述波长色散补偿器中的波长色散变成所希望的值的波长色散控制部分。
9.一种光传输系统包含权利要求1记载的波长色散补偿模块。
10.一种光传输系统包含被设置在所述光纤传输线路的光输出端和接收器之间的、权利要求6记载的波长色散补偿模块。
11.一种光传输系统包含被设置在所述光纤传输线路的光输出端和接收器之间的、权利要求7记载的波长色散补偿模块。
12.一种光传输系统包含被设置在所述光纤传输线路的光输出端和接收器之间的、权利要求8记载的波长色散补偿模块。
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