JP2000357992A - 光伝送路及び光伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非線形光学効果等に伴う伝送特性劣化を防ぐ
ことが可能な光伝送路及び光伝送システムを提供する。 【解決手段】光送信器３０１からの出力光は、光波長合
波器３０２により波長多重され、ブースタアンプ３０３
に入力される。ブースタアンプ３０３出力光はＮＺＤＳ
Ｆ（＋）３０４、インラインアンプ３０５、から成る光
伝送路を伝送された後プリアンプ３０６で増幅される。
プリアンプ３０６は２段構成のアンプになっており、そ
の段間に分散補償ファイバ３０７が挿入されている。分
散補償を受けた信号光は光波長分波器３０８により波長
成分毎に分離され、各々の波長はそれぞれのチャネルの
光受信器３０９に入力され、Ｏ／Ｅ変換される。ＮＺＤ
ＳＦの総分散量は、＋４８０ｐｓ／ｎｍ、ＬＮ変調器の
チャープ係数αは、＋０．６、補償分散量は、−４８０
ｐｓ／ｎｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を伝送する
ための光伝送路及び光伝送システムに関し、特に、分散
量を所定の伝送特性を確保するために必要な値に保持す
ることが可能な光伝送路及び光伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光信号の広帯域性を生かした高速光通信
システムの開発が各所で活発に進められている。１０Ｇ
ｂ／ｓにも及ぶ高速ディジタル信号で変調された光信号
を伝送するためには、光伝送路の分散値を適切に設定す
る必要がある。すなわち、この程度の高速光信号ともな
ると、既に無視できないスペクトル幅を有するに至って
いる。このスペクトル幅内では、光伝送路の波長分散の
変化が無視できず、その影響を受けることとなる。波長
分散の影響を受けつつ長距離に亘って伝送された光信号
には波形歪が発生する。従って、高速光伝送にあって
は、分散をできるだけ小さくすることが望ましい。

【０００３】一方、昨今開発が加速されている波長分割
多重光伝送においては、分散量を完全に零にすることは
必ずしも好ましくはない。すなわち、分散量が極めて小
さい光伝送路では、非線形光学効果が発生するための位
相整合条件が満たされるため、伝送特性を劣化させる要
因となる四光波混合が起こり易くなる。さらに、昨今の
光伝送路では、伝送距離の延伸のため光増幅器が配置さ
れる。光増幅器からは大きなパワーを有する光信号が出
力されるため、ますます非線形光学効果が起こり易い。

【０００４】このため、光伝送路の分散量の適正化につ
いて従来から検討されている。最も基本的な光ファイバ
伝送路としては、シングルモードファイバ（Ｓｉｎｇｌ
ｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ：ノーマルファイバ、もしく
はコンベンショナルファイバよも呼ばれる）が広く使用
されている。シングルモードファイバは、材料であるシ
リカグラスが本質的に持つ材料分散、及び光ファイバ中
に作り付けた屈折率分布により決まる構造分散により、
波長１．３μｍ近辺に零分散波長を有している。

【０００５】このシングルモードファイバの構造分散を
コントロールすることにより、零分散波長をシリカグラ
スの最低損失波長である１．５５μｍに移すことができ
る。このような光ファイバは、分散シフトファイバ（Ｄ
ｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）と
称され、開発が進んでいる。

【０００６】さらには、上記の波長多重光伝送における
非線形光学効果を回避するため、最低損失波長において
±数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の分散を保持させた光ファイ
バも検討されている。この光ファイバは、非零分散シフ
トファイバ（ＮＺＤＳＦ：Ｎｏｎ−Ｚｅｒｏ Ｄｉｓｐ
ｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）と称され
ている。伝送路の低損失化の観点からは、上記の分散シ
フトファイバもしくは非零分散シフトファイバによる
１．５５μｍ帯での伝送が望ましい。

【０００７】一方、既設のシングルモードファイバによ
る１．５５μｍ帯の光伝送を実現するため、シングルモ
ードファイバの波長分散をキャンセルする目的で、分散
補償ファイバ（ＤＣＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍ
ｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ）あるいはチャープフ
ァイバグレーティング等の分散補償器の開発も盛んであ
る。

【０００８】このように光伝送路の分散配置は、あらゆ
る形態の光伝送システムの設計において重要な技術であ
る。上記のような伝送線路の分散を補償する場合、一般
的に伝送路受信端での累積分散をゼロにすることが望ま
しい。分散補償は主に、Ｔｘ（送信器）端、ＩＬＡ（Ｉ
ｎ−Ｌｉｎｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：インラインアン
プ）、Ｒｘ（受信器）端それぞれに分散補償器を挿入
し、各所の補償量を適当に配分することにより実現でき
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、分散補償量の配分方法によっては
送信波形の変化が非線形光学効果をもたらし、これに伴
い、受信感度を著しく劣化させることが懸念される。し
かも、送信信号光のチャープ係数（αパラメータ）によ
り波形の劣化の仕方に違いがあり、伝送路の分散量とチ
ャープ係数の符号が同符号か異符号かによっても波形劣
化の挙動は変化する。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決して、光伝送
システムにおいて、非線形光学効果を引き起こし得る波
長分散による波形劣化を、チャープ係数を考慮しつつ回
避しうる光伝送路及び光伝送システムを提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光伝送路は、光信号を伝送する光伝送路で
あって、入射端から積算した分散量が全長に亘って同符
号又は零であり、かつ絶対値が予め定められた値を超過
しないものである。

【００１２】前記同符号は、正又は負のいずれであって
もよい。

【００１３】また、前記予め定められた値は、１５００
ピコ秒毎ナノメートルの近傍であることが好ましい。

【００１４】また、本発明の光伝送路は、光信号を伝送
する光伝送路であって、前記光信号が入射され、正の分
散量を有する第１の光伝送線路と、該第１の光伝送線路
の出力端に接続され、負の分散量を有する第２の光伝送
線路とを備え、前記第１の光伝送線路の入射端から積算
した分散量が全長に亘って正であり、かつ絶対値が予め
定められた値を超過しないように構成されている。

【００１５】また、本発明の光伝送路は、光信号を伝送
する光伝送路であって、前記光信号が入射され、負の分
散量を有する第１の光伝送線路と、該第１の光伝送線路
の出力端に接続され、正の分散量を有する第２の光伝送
線路とを備え、前記第１の光伝送線路の入射端から積算
した分散量が全長に亘って負であり、かつ絶対値が予め
定められた値を超過しないように構成されている。

【００１６】ここで、前記第１の光伝送線路は、非零分
散シフトファイバを備え、前記第２の光伝送線路は、分
散補償ファイバを備えていてもよい。

【００１７】または、前記第１の光伝送線路は、シング
ルモードファイバを備え、前記第２の光伝送線路は、非
零分散シフトファイバを備えていてもよい。

【００１８】または、前記第１の光伝送線路は、分散補
償ファイバを備え、前記第２の光伝送線路は、非零分散
シフトファイバを備えていてもよい。

【００１９】または、前記第１の光伝送線路は、非零分
散シフトファイバを備え、前記第２の光伝送線路は、シ
ングルモードファイバを備えていてもよい。

【００２０】また、本発明の光伝送路は、光信号を伝送
する光伝送路であって、少なくとも１つの第１の光伝送
線路と、少なくとも１つの第２の光伝送線路とを備え、
前記少なくとも１つの第１の光伝送線路と、前記少なく
とも１つの第２の光伝送線路とが、この順に交互に接続
され、前記光伝送路の入力端から積算した分散量が全長
に亘って同符号又は零であり、かつ絶対値が予め定めら
れた値を超過しないように構成されている。

【００２１】ここで、前記少なくとも１つの第１の光伝
送線路の各々は、シングルモードファイバを備え、前記
少なくとも１つの第２の光伝送線路の各々は、分散補償
ファイバを備えていてもよい。

【００２２】または、前記少なくとも１つの第１の光伝
送線路の各々は、分散補償ファイバを備え、前記少なく
とも１つの第２の光伝送線路の各々は、シングルモード
ファイバを備えていてもよい。

【００２３】さらに、前記光伝送路の前記入射端から積
算した分散量は、前記光伝送路の出射端付近で零の近傍
とあるように構成されていてもよい。

【００２４】本発明の光伝送システムは、光信号を伝送
する光伝送システムであって、前記光信号を送出する光
変調器と、入力された前記光信号を出力端まで伝送する
光伝送路と、該光伝送路から出力された前記光伝送路を
受信する光受信器とを備え、前記光変調器のαパラメー
タと前記光伝送路の入射端から積算した分散量が前記光
伝送路の全長に亘って同符号又は零であり、かつ前記積
算した分散量の絶対値が予め定められた値を超過しない
ように構成されている。

【００２５】ここで、前記光伝送路は、本発明の上記の
いずれかの光伝送路を備えていてもよい。

【００２６】また、前記光変調器は、電界吸収型光変調
器あるいはリチウムナイオベート光変調器を備えていて
もよい。

【００２７】上述したように、本発明の光伝送路及び光
伝送システムでは、光伝送路の全長に亘って累積分散量
の符号が固定されるように構成されている。このため、
光信号の送出に用いる光変調器のαパラメータと符号を
揃えることが可能となり、両者が異符号の場合の伝送特
性劣化を回避することが可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の光伝送路及び光伝送シス
テムの構成及びその動作を図１乃至図１３を用いて説明
する。

【００２９】本発明の各実施例の構成の説明に先立ち、
本発明の理解を容易にするため、本発明の基礎となる事
項につき説明する。

【００３０】図３に、計算機シミュレーションによるチ
ャープ係数（αパラメータ）および分散量に対する１０
Ｇｂ／ｓ−ＮＲＺ信号の波形変化の様子を示す。また、
これに対応して、図４に、１０Ｇｂ／ｓ−ＮＲＺ・ＰＮ
２３段の光信号をシングルモードファイバ中を通過させ
たときの受信波形を示す。

【００３１】図３から、チャープ係数α＞０、伝送路分
散量＜０の場合、光伝送路通過後の波形は時間軸方向に
圧縮され、マーク”１”レベルにピークを持つアイパタ
ーン（波形）になっている。一方、チャープ係数α＞
０、伝送路分散量＞０においては、そのようなピークが
見られない。また、α＜０、伝送路分散量＞０の場合、
マークレベルにピークを持つアイパターンになっている
が、α＜０、伝送路分散量＜０においては、ピークが見
られない。

【００３２】次に、図４においてチャープ係数α＜０、
伝送路分散量＞０の場合、上記のようなピークを持つア
イパターンが生じているが、α＞０かつ伝送路分散量＞
０ではそのような傾向は見られない。このように計算機
シミュレーションによる解析結果と実験による伝送試験
結果とは良く一致している。

【００３３】以上の結果から、チャープ係数αの正負符
号と伝送路分散量の正負符号が互いに異なるような伝送
系の場合、マークレベルにピークを持つアイパターンが
生じることがわかる。なお、図３及び図４からも看取さ
れるように、図３及び図４の結果は、分散量が±１５０
０ｐｓ／ｎｍ程度までの範囲で成り立つ。

【００３４】上述したように、αと伝送路分散量の符号
が相反すると、伝送波形のマークの部分にピークを持つ
アイパターンが生じる。このようなパターンが、光伝送
路中で光パワーが特に大きい部分、例えば光ファイバ増
幅器（ブースタアンプ（ＢＡ）、あるいはインラインア
ンプ（ＩＬＡ））の出力部近傍で生じると著しい非線形
光学効果を引き起こし、深刻な波形劣化及びそれに伴う
受信感度劣化を引き起こす。 単一波長光伝送系におい
ては、信号光に自己位相変調効果（ＳＰＭ：Ｓｅｌｆ−
Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）による波形歪みが
生じ、さらにＷＤＭ光伝送系においては、自己位相変調
効果に加えて四光波混合（ＦＷＭ：Ｆｏｕｒ Ｗａｖｅ
Ｍｉｘｉｎｇ）、相互位相変調効果（ＸＰＭ：Ｃｒｏ
ｓｓ−Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などの影響
による波形歪みおよび受信感度劣化が生じる。

【００３５】本発明の以下の各実施例では、上記のマー
クレベルにピークを持つような波形歪みが光パワーの大
きい部分、例えば光ファイバ増幅器の出力部において発
生することを回避するものである。このために、光パワ
ーの極めて大きい部分において、チャープ係数αの正負
符号と分散量の正負符号が互いに異なるような状況が起
こらないようにしている。これにより、非線形光学効果
による伝送特性の劣化を著しく軽減することが可能とな
る。

【００３６】［第１の実施例］図１に、本発明の第１の
実施例による光伝送システムの構成を示す。図１の光伝
送システムは、３２波長が多重され、各波長光が１０Ｇ
ｂ／ｓのディジタル信号で変調された波長多重光伝送系
を想定しており、光送信器３０１、光波長合波器３０
２、ブースタアンプ３０３、非零分散シフトファイバ
（ＮＺＤＳＦ）３０４、インラインアンプ３０５、プリ
アンプ３０６、分散補償ファイバ（ＤＣＦ）３０７、光
波長分波器３０８、及び光受信器３０９から構成され
る。なお、以下では、正の分散値を有する非零分散シフ
トファイバを、ＮＺＤＳＦ（＋）、負の分散値を有する
非零分散シフトファイバを、ＮＺＤＳＦ（−）と、それ
ぞれ表記する。ＮＺＤＳＦ（＋）３０４は、８０ｋｍず
つ３スパンで合計２４０ｋｍの長さを有する。

【００３７】光送信器３０１は、入力された１０Ｇｂ／
ｓ−ＮＲＺ ＰＮ２３段のデータ信号により、リチウム
ナイオベート（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｎｉｏｂａｔｅ）光変
調器（チャープ係数α＝＋０．６）を駆動し、半導体レ
ーザからの１．５５μｍ帯のＣＷ光に対して光強度変調
を施す（Ｅ／Ｏ変換）。３２ｃｈの信号光の波長は１５
３９ｎｍ〜１５６４ｎｍの範囲に０．８ｎｍ間隔で分布
している。光波長合波器３０２は、光送信器３０１から
の３２ｃｈの波長を波長多重するものである。光波長合
波器３０２としては、例えば、アレイ導波路回折格子
（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒ
ａｔｉｎｇ）を用いることができる。ブースタアンプ３
０３（ＢＡ）、インラインアンプ３０５（ＩＬＡ）およ
びプリアンプ３０６（ＰＡ）は、ＥＤＦ（Ｅｒｂｉｕｍ
Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ）による光ファイバ増幅器で
ある。ＮＺＤＳＦ（＋）３０４の分散量は＋１．８ｐｓ
／ｎｍ／ｋｍ（＠１．５５μｍ）である。ＤＣＦ３０７
の分散量は−５００ｐｓ／ｎｍ（＠１．５５μｍ）であ
る。光波長分波器３０８（Ｏ−ＤＭＵＸ）は、受信した
３２ｃｈの波長多重光を波長毎に分離するものである。
光波長分波器３０８としては、例えば、アレイ導波路回
折格子を用いることができる。光受信器３０９（Ｒｘ）
は、入力された信号光を電気信号に変換（Ｏ／Ｅ変換）
する。

【００３８】光送信器３０１（Ｔｘ）からの出力光は、
光波長合波器３０２（Ｏ−ＭＵＸ）により波長多重さ
れ、ブースタアンプ３０３（ＢＡ）に入力される。ブー
スタアンプ３０３（ＢＡ）で増幅された信号光は伝送線
路であるＮＺＤＳＦ（＋）３０４の第一スパンに出力さ
れる。ＮＺＤＳＦ（＋）３０４の第一スパンにおいて８
０ｋｍ伝送された後、インラインアンプ３０５（ＩＬ
Ａ）によって再び増幅（線形中継）され、第二スパンに
出力される。同様の伝送を繰り返し、ＮＺＤＳＦ（＋）
３０４の第三スパンの伝送の後プリアンプ３０６（Ｐ
Ａ）に入力され、増幅される。プリアンプ３０６（Ｐ
Ａ）は２段構成のアンプになっており、その段間に分散
補償ファイバ（ＤＣＦ）３０７が挿入されている。分散
補償を受けた信号光は光波長分波器３０８（Ｏ−ＤＭＵ
Ｘ）により波長成分毎に分離され、各々の波長（チャネ
ル）はそれぞれのチャネルの光受信器３０９（Ｒｘ）に
入力され、Ｏ／Ｅ変換される。

【００３９】図２に伝送距離に対する累積分散量を示
す。本実施例では、伝送路：ＮＺＤＳＦ（総分散量＝＋
４８０ｐｓ／ｎｍ）、ＬＮ変調器のチャープ係数α＝＋
０．６（＞０）の伝送路系に対して、光受信器側のプリ
アンプ３０６（ＰＡ）において−４８０ｐｓ／ｎｍの分
散補償を行っている。このような分散配置を行った理由
につき以下に説明する。

【００４０】図５に波長に対する伝搬遅延時間および波
長に対する分散値の関係を示す概念図を、図６に各種光
ファイバの波長に対する分散特性を示す概念図を示す。
正常分散領域（Ｄ＜０）では長波長成分が短波長成分よ
りも速く伝搬し、異常分散領域では短波長成分の方が長
波長成分よりも速く伝搬する。チャープ係数α＞０（レ
ッドチャープ：光変調器において、電気パルス信号の立
ち下がりと同時に光パルス信号の立ち上がる動作モード
の時に、光パルスの立ち上がりにて波長が長くなるチャ
ープ）の光パルスが異常分散領域で伝搬する（本実施例
の１．５５μｍ帯ＮＺＤＳＦ（＋）を用いた伝送に相
当）と、短波長成分を持つ光パルスの立ち上がり部分は
長波長成分を持つ光パルスの立ち下がり部分より速く伝
搬するため、光パルスはそのパルス幅を広げながら伝搬
することになる。

【００４１】一方、チャープ係数α＞０の光パルスが正
常分散領域で伝搬する（本実施例において光送信側でＤ
ＣＦによる分散補償をした場合に相当）と、短波長成分
を持つ光パルスの立ち上がり部分は長波長成分を持つ光
パルスの立ち下がり部分より遅く伝搬するため、光パル
スはそのパルス幅を縮めながら伝搬することになる。こ
のときマークレベルにピークを持つアイパターンが生じ
るような波形歪みが起こる。ただし、分散量Ｄ＝±１５
００ｐｓ／ｎｍ程度以内とする。チャープ係数α＜０
（ブルーチャープ）の場合も同様である。

【００４２】本実施例における光伝送路であるＮＺＤＳ
Ｆ（＋）（伝送路分散量＝＋４８０ｐｓ／ｎｍ）、ＬＮ
変調器のチャープ係数α＝＋０．６（＞０）からなる伝
送系に対して、伝送路の分散をほぼ補償する、ＤＣＦに
よる−４８０ｐｓ／ｎｍ（＠１．５５μｍ）の分散補償
を送信側のブースタアンプ３０５（ＢＡ）で行った場合
（チャープ係数α＞０、分散補償量 Ｄ＜０）、上述の
ようにチャープ係数α＞０の信号光がＤＣＦの正常分散
領域で伝搬されることになり、波長分散による高いピー
クをもつ波形歪みが生じてしまう（図３および図４参
照）。さらに、送信側のブースタアンプ３０３（ＢＡ）
では各波長のビットスロットの重なりは大きい（ｗａｌ
ｋ−ｏｆｆが小さい）。

【００４３】また、ＤＣＦの長さがおよそ５ｋｍ（＠−
５００ｐｓ／ｎｍ）と、相互作用を引き起こすに十分な
長さであること、及びＤＣＦが伝送路ファイバに比べて
比較的小さいＭＦＤ（Ｍｏｄｅ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉａｍ
ｅｔｅｒ）を持つ（６μｍ程度）ことを考慮すると、非
線形光学効果が効率よく発生してしまう。非線形光学効
果により信号光は著しい波形劣化を被り、受信感度劣化
を引き起こす。また、多くの非線形光学効果は各波長の
相互作用によって生じるため、自らの波長に波形劣化が
生じると同時に他の波長にも悪影響を与える。加えて、
このような高いピークを持つ信号光がブースタアンプ３
０３（ＢＡ）から伝送路ファイバＮＺＤＳＦ（＋）３０
４に出力されても、ＮＺＤＳＦ（＋）が＋２ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍ＠１．５５μｍという小さな分散量しか持たない
ために波形変化はあまり生じず、その後のインラインア
ンプ３０５（ＩＬＡ）でも非線形光学効果による伝送性
能劣化が蓄積されていく。

【００４４】従って、上述のような伝送性能劣化を回避
するためには、分散補償ファイバによる分散補償を受信
側のプリアンプ３０６（ＰＡ）で行う必要がある。ブー
スタアンプ３０３（ＢＡ）から伝送路ファイバＮＺＤＳ
Ｆ（＋）３０４に出力された信号光（チャープ係数α＞
０）は、＋数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ（＠１．５５μｍ）とい
う小さな分散量によりわずかずつ波形を変化させなが
ら、伝送されていく（チャープ係数α＞０、伝送路分散
量 Ｄ＞０）。ブースタアンプ３０３（ＢＡ）および各
インラインアンプ３０５（ＩＬＡ）では、信号光は非線
形光学現象の発生効率を高めるような高いピークを持つ
波形になっていないため、前述の送信側分散補償の場合
に比べて伝送性能劣化は深刻ではない。受信側プリアン
プ３０６（ＰＡ）の段間に挿入されている分散補償ファ
イバにおいても、ＮＺＤＳＦ（＋）の全伝送路に亘って
正の伝送路分散量を維持しているため、波形圧縮が起こ
らない状態で分散補償を行うことができる。よって、Ｄ
ＣＦ３０７を受信側プリアンプ３０６（ＰＡ）に設置す
ることにより、深刻な非線形光学現象を軽減することが
できる。

【００４５】本実施例においては、一例として、波長３
２ｃｈ・波長間隔０．８ｎｍ・ＮＺＤＳＦ（＋）８０ｋ
ｍ×３スパンで構成された波長多重光伝送系をとりあげ
ているが、波長帯、波長数、波長間隔、中継数および伝
送路ファイバの種類などは、種々変化させることができ
る。ただし、伝送距離に関しては、分散補償を行うポイ
ントまでの伝送路累積分散が±１５００ｐｓ／ｎｍ弱程
度までとなるような範囲に制限される。また、波長多重
光伝送に本実施例を適用する際は、伝送線路ファイバの
分散スロープを考慮し、最短波長チャネルと最長波長チ
ャネルの両者について累積分散量を考慮する必要があ
る。

【００４６】本実施例の効果を示すために行った実験の
結果を以下に示す。図７に波長多重光伝送実験の測定系
を示す。この測定系は、図１の構成に、伝送特性評価用
の機器を付加して構成している。具体的には、ビットエ
ラーレート測定のために、プログラマブル・パターン・
ジェネレータ５０１（ＰＰＧ）およびエラー・ディテク
タ５０４（ＥＤ）、光アッテネータ５０２および光パワ
ーメータ５０３が付加されている。プログラマブル・パ
ターン・ジェネレータ５０１は１０Ｇｂ／ｓ、ＮＲＺ、
ＰＮ２３段のデータ信号を生成し、光送信器（Ｔｘ）に
入力する。光アッテネータ５０２および光パワーメータ
５０３は光受信器（Ｒｘ）に入力される光パワーを測定
する。エラー・ディテクタ５０４は、光受信器（Ｒｘ）
からの１０Ｇｂ／ｓデータ信号および１０ＧＨｚクロッ
ク信号を受け、ビットエラーレートを測定する。送信側
光源としては、波長間隔０．８ｎｍの波長多重光を用い
た。

【００４７】図８に、ＤＣＦの設置場所（送信側および
受信側）とＢａｃｋ ｔｏ Ｂａｃｋに対するパワーペ
ナルティの関係を示す。受信側での分散補償の場合の方
が送信側での分散補償の場合に比べて受信感度劣化が少
ないことがわかる。特に送信パワーが大きくなるほどそ
の傾向が顕著に現れる。これは送信側での分散補償にお
いて、非線形光学効果による受信感度劣化が急増するた
めである。

【００４８】［第２の実施例］本発明の第２の実施例に
ついて、図９を参照して説明する。本実施例は、上記の
第１の実施例において、ＬＮ光変調器のチャープ係数α
を−０．６に設定し、ＮＺＤＳＦ（＋）８０ｋｍ×３＝
２４０ｋｍ伝送に適用したものである。その他はすべて
上記本発明の実施例と同様である。送信側の光送信器も
しくはブースタアンプ（ＢＡ）でＤＣＦ（−４８０ｐｓ
／ｎｍ＠１．５５μｍ）にて分散補償を行うことによ
り、マークレベルに高いピークを持つ波形歪みを光パワ
密度の極めて高いブースタアンプ（ＢＡ）出力近傍の伝
送路に生じさせるさせるような光伝送系を回避する、す
なわち、光パワーの大きい光ファイバアンプ出力近傍の
伝送路において、チャープ係数αの正負符号と累積分散
量の符号を一致させる（本実施例においては、α＜０、
ＤＣＦ分散量Ｄ＜０）ことにより、非線形光学効果によ
る著しい伝送性能の劣化を軽減することができる。

【００４９】［第３の実施例］本発明の第３の実施例に
ついて、図１０を参照して説明する。本実施例において
は、ＬＮ光変調器のチャープ係数αを＋０．６に設定
し、ＮＺＤＳＦ（−）（−２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ＠１．５
５μｍ）８０ｋｍ×３＝２４０ｋｍ伝送に適用したもの
である。チャープ係数α＞０であるため、ブースタアン
プ（ＢＡ）出力において分散量 Ｄ＞０となるよう、送
信側の光送信器もしくはブースタアンプ（ＢＡ）にて、
ＳＭＦ（＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ＠１．５５μｍ）によ
る分散補償を行う。その他は上記の第１の実施例と同様
である。

【００５０】［第４の実施例］本発明の第４の実施例に
ついて、図１１を参照して説明する。本実施例において
は、ＬＮ光変調器のチャープ係数αを−０．６に設定
し、ＮＺＤＳＦ（−）（−２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ＠１．５
５μｍ）８０ｋｍ×３＝２４０ｋｍ伝送を想定してい
る。チャープ係数α＜０であるため、ブースタアンプ
（ＢＡ）出力において分散量 Ｄ＜０となるよう、受信
側の光受信器もしくはプリアンプ（ＰＡ）にて、ＳＭＦ
による分散補償を行う。その他は上記の第３の実施例と
同様である。

【００５１】［第５の実施例］本発明の第５の実施例に
ついて、図１２を参照して説明する。ＬＮ光変調器のチ
ャープ係数αを＋０．６に設定し、ＳＭＦ８０ｋｍ×３
＝２４０ｋｍ伝送を想定している。チャープ係数α＞０
であるため、ブースタアンプ（ＢＡ）出力において分散
量 Ｄ＞０となるよう、第一スパンおよび第二スパンに
関してはインラインアンプ（ＩＬＡ）にて、第三スパン
に関してはプリアンプ（ＰＡ）もしくは光受信器におい
てＤＣＦ（−４８０ｐｓ／ｎｍ＠１．５５μｍ）にて分
散補償を行う。ＮＺＤＳＦに比べ、ＳＭＦは信号光波長
（１．５μｍ帯）において比較的大きな分散量を持つた
め、インラインアンプ（ＩＬＡ）毎に分散補償を行う必
要がある（インラインアンプ（ＢＡ）入力部でのＳＭＦ
による累積分散は＋１３６０ｐｓ／ｎｍ）。その他は、
上記の第１の実施例と同様である。

【００５２】［第６の実施例］本発明の第６の実施例に
ついて、図１３を参照して説明する。ＬＮ光変調器のチ
ャープ係数αを−０．６に設定し、ＳＭＦ８０ｋｍ×３
＝２４０ｋｍ伝送に適用したものである。チャープ係数
α＜０であるため、ブースタアンプ（ＢＡ）出力におい
て分散量Ｄ＜０となるよう、第一スパンにおいては送信
側の光送信器もしくはブースタアンプ（ＢＡ）におい
て、第二スパンおよび第三スパンに関しては、スパン先
頭のインラインアンプ（ＩＬＡ）においてＤＣＦにて分
散補償を行う、その他は、上記第５の実施例と同様であ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
伝送路の全長に亘って、チャープ係数αと累積分散量の
符号を一致させている。このため、特に光増幅器出力付
近等で発生が懸念される非線形光学効果を抑圧でき、従
って非線形光学効果に伴う伝送劣化を軽減することがで
きる。このため、単一波長光伝送、波長多重光伝送の双
方において良好な伝送特性が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例による光伝送システム
の構成を表す図である。

【図２】 本発明の第１の実施例における光伝送路の分
散配置を表す図である。

【図３】 チャープ係数と累積分散値による伝送波形の
変化を表す図である。

【図４】 チャープ係数と累積分散値を変化させた場合
の伝送波形の測定結果を表す図である。

【図５】 光伝送路の、波長と伝搬遅延時間及び分散値
の関係を表す図である。

【図６】 各種光伝送路の、波長と分散値の関係を表す
図である。

【図７】 本発明の第１の実施例による光伝送システム
を用いた伝送特性の評価系の構成を表す図である。

【図８】 伝送特性の評価結果を表す図である。

【図９】 本発明の第２の実施例における光伝送路の分
散配置を表す図である。

【図１０】 本発明の第３の実施例における光伝送路の
分散配置を表す図である。

【図１１】 本発明の第４の実施例における光伝送路の
分散配置を表す図である。

【図１２】 本発明の第５の実施例における光伝送路の
分散配置を表す図である。

【図１３】 本発明の第６の実施例における光伝送路の
分散配置を表す図である。

【符号の説明】

３０１：光送信器 ３０２：光波長分波器 ３０３：ブースタアンプ ３０４：ＮＺＤＳＦ（＋） ３０５：インラインアンプ ３０６：プリアンプ ３０７：ＤＣＦ ３０８：光波長分波器 ３０９：光受信器

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を伝送する光伝送路であって、 前記光伝送路は、入射端から積算した分散量が全長に亘
   って同符号又は零であり、かつ絶対値が予め定められた
   値を超過しないことを特徴とする光伝送路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光伝送路であって、 前記同符号は、正であることを特徴とする光伝送路。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光伝送路であって、 前記同符号は、負であることを特徴とする光伝送路。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光伝送路であって、 前記予め定められた値が、１５００ピコ秒毎ナノメート
   ルの近傍であることを特徴とする光伝送路。
5. 【請求項５】 光信号を伝送する光伝送路であって、 前記光信号が入射され、正の分散量を有する第１の光伝
   送線路と、 該第１の光伝送線路の出力端に接続され、負の分散量を
   有する第２の光伝送線路とを備え、 前記第１の光伝送線路の入射端から積算した分散量が全
   長に亘って正であり、かつ絶対値が予め定められた値を
   超過しないことを特徴とする光伝送路。
6. 【請求項６】 光信号を伝送する光伝送路であって、 前記光信号が入射され、負の分散量を有する第１の光伝
   送線路と、 該第１の光伝送線路の出力端に接続され、正の分散量を
   有する第２の光伝送線路とを備え、 前記第１の光伝送線路の入射端から積算した分散量が全
   長に亘って負であり、かつ絶対値が予め定められた値を
   超過しないことを特徴とする光伝送路。
7. 【請求項７】 請求項５記載の光伝送路であって、 前記第１の光伝送線路は、非零分散シフトファイバを備
   え、 前記第２の光伝送線路は、分散補償ファイバを備えてい
   ることを特徴とする光伝送路。
8. 【請求項８】 請求項５記載の光伝送路であって、 前記第１の光伝送線路は、シングルモードファイバを備
   え、 前記第２の光伝送線路は、非零分散シフトファイバを備
   えていることを特徴とする光伝送路。
9. 【請求項９】 請求項６記載の光伝送路であって、 前記第１の光伝送線路は、分散補償ファイバを備え、 前記第２の光伝送線路は、非零分散シフトファイバを備
   えていることを特徴とする光伝送路。
10. 【請求項１０】 請求項６記載の光伝送路であって、 前記第１の光伝送線路は、非零分散シフトファイバを備
    え、 前記第２の光伝送線路は、シングルモードファイバを備
    えていることを特徴とする光伝送路。
11. 【請求項１１】 光信号を伝送する光伝送路であって、 少なくとも１つの第１の光伝送線路と、 少なくとも１つの第２の光伝送線路とを備え、 前記少なくとも１つの第１の光伝送線路と、前記少なく
    とも１つの第２の光伝送線路とが、この順に交互に接続
    され、 前記光伝送路の入力端から積算した分散量が全長に亘っ
    て同符号又は零であり、かつ絶対値が予め定められた値
    を超過しないことを特徴とする光伝送路。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の光伝送路であって、 前記少なくとも１つの第１の光伝送線路の各々は、シン
    グルモードファイバを備え、 前記少なくとも１つの第２の光伝送線路の各々は、分散
    補償ファイバを備えていることを特徴とする光伝送路。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の光伝送路であって、 前記少なくとも１つの第１の光伝送線路の各々は、分散
    補償ファイバを備え、 前記少なくとも１つの第２の光伝送線路の各々は、シン
    グルモードファイバを備えていることを特徴とする光伝
    送路。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項１３のいずれかの
    請求項に記載された光伝送路であって、 前記光伝送路の前記入射端から積算した分散量が、前記
    光伝送路の出射端付近で零の近傍であることを特徴とす
    る光伝送路。
15. 【請求項１５】 光信号を伝送する光伝送システムであ
    って、 前記光伝送システムは、 前記光信号を送出する光変調器と、 入力された前記光信号を出力端まで伝送する光伝送路
    と、 該光伝送路から出力された前記光伝送路を受信する光受
    信器とを備え、 前記光変調器のαパラメータと前記光伝送路の入射端か
    ら積算した分散量が前記光伝送路の全長に亘って同符号
    又は零であり、かつ前記積算した分散量の絶対値が予め
    定められた値を超過しないことを特徴とする光伝送シス
    テム。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の光伝送システムであ
    って、 前記光伝送路は、請求項１乃至請求項１４のいずれかの
    請求項に記載された光伝送路を備えていることを特徴と
    する光伝送システム。
17. 【請求項１７】 請求項１５又は請求項１６のいずれか
    の請求項に記載された光伝送システムであって、 前記光変調器は、電界吸収型光変調器を備えていること
    を特徴とする光伝送システム。
18. 【請求項１８】 請求項１５又は請求項１６のいずれか
    の請求項に記載された光伝送システムであって、 前記光変調器は、リチウムナイオベート光変調器を備え
    ていることを特徴とする光伝送システム。