JP2001036468A - Wavelength multiplex transmission system - Google Patents

Wavelength multiplex transmission system

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JP2001036468A
JP2001036468A JP11204072A JP20407299A JP2001036468A JP 2001036468 A JP2001036468 A JP 2001036468A JP 11204072 A JP11204072 A JP 11204072A JP 20407299 A JP20407299 A JP 20407299A JP 2001036468 A JP2001036468 A JP 2001036468A
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明秀 佐野
Yutaka Miyamoto
宮本  裕
Shoichiro Kuwabara
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the deterioration of a waveform caused by both quantities and to increase permitted fiber input power by setting optimum total dispersion quantity with respect to SPM to zero dispersion being optimum total dispersion quantify with respect to XPM. SOLUTION: Light-type repeaters 7 and 8 arranged for compensating the loss of a transmission fiber are arranged between a transmitter 1 and a receiver 13, which are connected to each other through a transmission optical fiber. The chirp coefficient of a transmission signal is set to be zero or positive and the dispersion value of the transmission fiber is set so that a local dispersion value becomes negative with respective to signal light wavelengths in a range from the input terminals of respective transmission periods to valid mutual operation length. Dispersion equalizers 16-1 to 16-n equalize total dispersion quantity in the respective wavelengths so that it becomes almost zero. Thus, a power limit by the non-linear optical effect of the transmission fiber can largely be relieved in an area where the chirp coefficient of the transmission signal is zero or positive and the local dispersion value of the transmission fiber is negative dispersion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、長距離波長多重光
伝送システムに関し、特に、伝送ファイバ入力パワーを
増大せしめて、誤り率の低い高品質伝送システムを実現
することが可能であり、また、中継器間隔を延長して経
済的に構築することのできる波長多重伝送システムに係
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a long-distance wavelength-division multiplexing optical transmission system, and more particularly, to a high-quality transmission system with a low error rate by increasing transmission fiber input power. The present invention relates to a wavelength division multiplexing transmission system that can be economically constructed by extending a repeater interval.

【0002】[0002]

【従来の技術】長距離光伝送システムでは近年、多波長
を同時に増幅できる広帯域の光増幅器の出現により、波
長分割多重方式を用いた大容量伝送システムが実現され
ている。波長多重伝送システムの更なる大容量化、低コ
スト化、保守運用面での簡素化を図るためには、
2. Description of the Related Art In recent years, in the long-distance optical transmission system, a large-capacity transmission system using a wavelength division multiplex system has been realized with the advent of a broadband optical amplifier capable of simultaneously amplifying multiple wavelengths. In order to further increase the capacity, reduce the cost, and simplify the maintenance and operation of the wavelength division multiplexing transmission system,

【0003】(1)伝送路の間に用いられる線形光中継
器の間隔を拡大する。 (2)1波長あたりの伝送速度を大きくする。 (3)各信号波長間の間隔を狭くする。 等の変更が必要である。
(1) The distance between linear optical repeaters used between transmission lines is increased. (2) Increase the transmission speed per wavelength. (3) The interval between each signal wavelength is narrowed. Etc. need to be changed.

【0004】上記(1)および(2)の変更に対して、
受信端でのSN比を一定とするためには、各波長あたり
の伝送ファイバ入力パワーを増大することが必要となる
が、一方では、このパワーの増大により、以下に挙げる
ような伝送ファイバの波長分散値と、ファイバ中での非
線形光学効果による特性劣化のために入力パワーが制限
される。
In response to the above changes (1) and (2),
In order to keep the S / N ratio at the receiving end constant, it is necessary to increase the transmission fiber input power for each wavelength. Input power is limited due to dispersion values and characteristic degradation due to nonlinear optical effects in the fiber.

【0005】(a)零分散波長近傍での4光波混合(F
WM)によるクロストーク (b)自己位相変調効果(SPM)及びファイバ波長分
散による波形歪 (c)相互位相変調効果(XPM)及びファイバ波長分
散によるクロストーク 従来、これらの劣化要因に対しては、それぞれ以下のよ
うな対策が講じられていた。
(A) Four-wave mixing near zero-dispersion wavelength (F
Crosstalk due to self phase modulation effect (SPM) and fiber chromatic dispersion (c) Crosstalk due to cross phase modulation effect (XPM) and fiber chromatic dispersion Conventionally, for these degradation factors, The following countermeasures were taken respectively.

【0006】(a)伝送ファイバの零分散波長が信号光
の波長帯域と重ならないようにする(参考文献:M.Jinno
et al.,IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.10,p.454,199
8)、あるいは波長間隔を不等間隔に設定し、FWMが発
生しても他のチャネルに干渉しないようにする(参考文
献:F.Forghieri et al.,IEEE Photon.Technol.Lett.,v
ol.6,p.754,1994)。
(A) Prevent the zero dispersion wavelength of a transmission fiber from overlapping the wavelength band of signal light (Reference: M. Jinno
et al., IEEE Photon.Technol. Lett., vol. 10, p. 454, 199
8) Alternatively, the wavelength intervals are set at irregular intervals so that even if FWM occurs, it does not interfere with other channels.
ol. 6, p. 754, 1994).

【0007】(b)送信端、線形光中継器内、または、
受信端に配置した分散等化器により、パルス広がりがも
っとも小さくなるように、総分散量を、調整する(参考
文献:Y .Miyamoto et al.,Electron.Lett.,vol.30,p.7
97,1994 )。
(B) at the transmitting end, in the linear optical repeater, or
The total dispersion is adjusted by the dispersion equalizer arranged at the receiving end so that the pulse spread is minimized (Reference: Y. Miyamoto et al., Electron. Lett., Vol. 30, p.7).
97, 1994).

【0008】(c)局所分散値の大きなファイバの使
用、あるいは波長間隔を広げることで、波長間のウオ一
クオフを大きくすることにより、相互位相変調効果を軽
減する。分散等化を行って総分散量を零に近づけること
により強度変調成分を最小にする(参考文献:R.A.Saun
ders et al.,Electron.Lett.,vol.32,p.2206,1996 )。
(C) Use of a fiber having a large local dispersion value or widening the wavelength interval to increase the walk-off between wavelengths to reduce the cross-phase modulation effect. Minimize the intensity modulation component by performing dispersion equalization to bring the total dispersion to zero (Reference: RASaun
ders et al., Electron. Lett., vol. 32, p. 2206, 1996).

【0009】1波長あたりの伝送速度が比較的小さい伝
送システムでは、これらの対策により、前述した劣化要
因を抑圧することが可能である。
In a transmission system having a relatively low transmission rate per wavelength, these measures can suppress the above-mentioned deterioration factor.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、1波長
あたりの伝送速度が高速の大容量波長多重伝送シスデム
では、以下のような問題点があった.SPMと波長分散
の複合効果によるチャーピングのため、パルス広がりが
最小となる総分散量は一般に零分散と異なり、送信信号
のチャーピング、伝送ファイバの局所分散値に依存す
る。
However, a large-capacity wavelength division multiplexing transmission system having a high transmission rate per wavelength has the following problems. Due to chirping due to the combined effect of SPM and chromatic dispersion, the total amount of dispersion that minimizes pulse spread is generally different from zero dispersion, and depends on the chirping of the transmission signal and the local dispersion value of the transmission fiber.

【0011】一方XPMによる位相変調は、総分散量が
零からずれるに従って、PM−AM変換効果により強度
変調に変換されるため、これがクロストークを引き起こ
す。すなわち、SPMに対する最適総分散量とXPMに
対ずる最適総分散量が異なるため、両者による波形歪を
同時に等化することができない。
On the other hand, phase modulation by XPM is converted into intensity modulation by the PM-AM conversion effect as the total dispersion shifts from zero, and this causes crosstalk. That is, since the optimal total variance for SPM and the optimal total variance for XPM are different, it is not possible to equalize the waveform distortions due to both at the same time.

【0012】本発明は、このような超高速送受信器より
構成される大容量波長多重伝送システムにおいて、SP
Mに対する最適総分散量を、XPMに対する最適総分散
量である零分散とすることにより、両者による波形劣化
を抑圧し、許容ファイバ入力パワーを増加させることを
目的とする。
The present invention relates to a large-capacity wavelength-division multiplexing transmission system comprising such an ultra-high-speed transceiver,
An object of the present invention is to make the optimum total dispersion amount for M zero dispersion, which is the optimum total dispersion amount for XPM, thereby suppressing waveform deterioration due to both, and increasing the allowable fiber input power.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は前記「特許請求の範囲に記載した手段により達成さ
れる。すなわち、請求項1の発明による波長多重伝送シ
ステムは、複数の異なる波長の光送信器と、波長分割多
重回路と、伝送ファイバと、伝送ファイバの損失を補償
する光線形中継器と、波長分離回路と、それぞれの波長
に対応した光受信器とを含んでなる波長分割多重光伝送
システムにおいて、
According to the present invention, the above object is achieved by the means described in the claims. That is, a wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention has a plurality of different transmission systems. A wavelength comprising an optical transmitter for wavelength, a wavelength division multiplexing circuit, a transmission fiber, an optical linear repeater for compensating for the loss of the transmission fiber, a wavelength separation circuit, and an optical receiver corresponding to each wavelength. In a division multiplex optical transmission system,

【0014】光送信器のチャープ係数αを,0または正
とし、入力端から有効相互作用長z eff までの範囲の局
所分散値がすべての波長に対して正常分散(負分散)で
あり、各波長における総分散量が、ほぼ零となるように
分散等化する手段を設けたことを特徴とする。
The chirp coefficient α of the optical transmitter is set to 0 or positive.
And the effective interaction length z from the input end effStations in the range up to
The dispersion value is normal dispersion (negative dispersion) for all wavelengths.
So that the total dispersion at each wavelength is almost zero
It is characterized in that means for dispersion equalization are provided.

【0015】ここで、αは電界の位相φ及び振幅Eを用
いて、“数1”で与えられ、zeffは伝送ファイバの区
間長L及び損失係数aを用いて“数2”で与えられる。
Here, α is given by “ Equation 1” using the phase φ and the amplitude E of the electric field, and z eff is given by “ Equation 2” using the section length L of the transmission fiber and the loss coefficient a. .

【0016】[0016]

【数1】 (Equation 1)

【0017】[0017]

【数2】 (Equation 2)

【0018】すでに敷設されている伝送ファイバに対し
ては、伝送ファイバの入力端から有効相互作用長までの
範囲の局所零分散波長に対して短波長側に各信号光波長
を設定する波長可変手段を・送信装置内に設けると良
い。
For a transmission fiber already laid, a wavelength variable means for setting each signal light wavelength to a shorter wavelength side with respect to a local zero dispersion wavelength in a range from an input end of the transmission fiber to an effective interaction length. Is preferably provided in the transmitting device.

【0019】さらに、伝送ファイバの分散値は分散スロ
ープを持つため、ずべての信号光波長に対して総分散量
を零にするためには、波長ごとに分散等化器を用意する
必要があるが、分散スロ一プ等化器を用いることにより
ひとつの分散等化器と分散スロープ等化器により、すべ
ての信号光波長に対して総分散量を零にすることができ
る。
Further, since the dispersion value of the transmission fiber has a dispersion slope, it is necessary to prepare a dispersion equalizer for each wavelength in order to make the total dispersion amount zero for all signal light wavelengths. However, by using the dispersion slope equalizer, the total dispersion amount can be made zero for all signal light wavelengths by using one dispersion equalizer and dispersion slope equalizer.

【0020】請求項2の発明は、前記請求項1に記載の
波長分割多重光伝送システムにおいて、それぞれの波長
に対応する光受信器ごとに光分散等化器を具備せしめて
構成したものである。
According to a second aspect of the present invention, in the wavelength division multiplexing optical transmission system according to the first aspect, an optical dispersion equalizer is provided for each optical receiver corresponding to each wavelength. .

【0021】請求項3の発明は、前記請求項1に記載の
波長分割多重光伝送システムにおいて、各波長に共通の
分散等化器および分散スロープ等化器を送信端、または
光線形中継器内または受信端に備えて構成したものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the wavelength division multiplexing optical transmission system according to the first aspect, a dispersion equalizer and a dispersion slope equalizer common to each wavelength are provided at a transmission end or in an optical linear repeater. Alternatively, it is configured to be provided at the receiving end.

【0022】請求項4の発明は、前記請求項1〜請求項
3のいずれか1項に記載の波長多重伝送システムにおい
て、光送信器を、伝送ファイバの少なくとも入力端から
有効相互作用長までの範囲の局所零分散波長に対して短
波長側に設定できる波長可変手段を有せしめて、構成し
たものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the wavelength-division multiplexing transmission system according to any one of the first to third aspects, an optical transmitter is connected between at least an input end of a transmission fiber and an effective interaction length. The wavelength tunable means which can be set on the short wavelength side with respect to the local zero dispersion wavelength in the range is provided.

【0023】請求項5の発明は、前記請求項1〜請求項
4のいずれか1項に記載の波長多重伝送システムにおい
て、光送信器のチャープ係数が0以上1以下となるよう
に構成したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the wavelength division multiplex transmission system according to any one of the first to fourth aspects, the optical transmitter has a chirp coefficient of 0 or more and 1 or less. It is.

【0024】請求項6の発明は、前記請求項1〜請求項
5のいずれか1項に記載の波長多重伝送システムにおい
て、伝送ファイバの少なくとも入力端から有効相互作用
長までの範囲の局所分散値がすべての波長に対して−3
ps/nm/km以上0ps/nm/km以下であるよ
うに構成したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the wavelength division multiplexing transmission system according to any one of the first to fifth aspects, a local dispersion value in a range from at least an input end of the transmission fiber to an effective interaction length. Is -3 for all wavelengths
The configuration is such that it is not less than ps / nm / km and not more than 0 ps / nm / km.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態に関し、
実施例に基づいて説明する。図1は本発明の第1の実施
例を示す図である。同図において、数字符号1は送信装
置、2−1〜2−nは、それぞれ送信機(Tx)、3は
合波器、4,14は光増幅器、5,9,11は分散シフ
トファイバ(負分散)、6,10,12は分散シフトフ
ァイバ(負分散、正分散、零分散)、7,8は光線形中
継器、13は受信装置、15は分波器、16−1〜16
−nは分散等化器、17−1〜17−nは、受信機(R
x)を表している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
A description will be given based on examples. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, numeral 1 is a transmitting device, 2-1 to 2-n are transmitters (Tx), 3 is a multiplexer, 4, 14 are optical amplifiers, 5, 9, and 11 are dispersion-shifted fibers ( Negative dispersion), 6, 10 and 12 are dispersion-shifted fibers (negative dispersion, positive dispersion and zero dispersion), 7 and 8 are optical linear repeaters, 13 is a receiving device, 15 is a duplexer, 16-1 to 16
-N is a dispersion equalizer, and 17-1 to 17-n are receivers (R
x).

【0026】同図に示した波長多重伝送システムは、伝
送用光ファイバを介して接続された送信装置1と受信装
置13との間に、伝送ファイバの損失を補償するために
設置された光線形中継器7,8を配置した構成である。
The wavelength division multiplexing transmission system shown in FIG. 1 is an optical linear optical system installed between a transmission device 1 and a reception device 13 connected via a transmission optical fiber to compensate for a loss in the transmission fiber. This is a configuration in which repeaters 7 and 8 are arranged.

【0027】本発明の特徴は、送信信号のチャープ係数
を0または正とし、各伝送区間の入力端から有効相互作
用長までの範囲ではすべての信号光波長に対して局所分
散値が負となるように伝送ファイバの分散値を設定し、
かつ各波長における総分散量をほぼ零になるように分散
等化器により等化したところにある。
A feature of the present invention is that the chirp coefficient of a transmission signal is 0 or positive, and the local dispersion value is negative for all signal light wavelengths in the range from the input end of each transmission section to the effective interaction length. Set the dispersion value of the transmission fiber so that
In addition, the equalization is performed by a dispersion equalizer so that the total amount of dispersion at each wavelength becomes substantially zero.

【0028】送信装置1は、波長の異なるいくつかの光
送信回路(Tx1〜Txn)と、異なる波長の信号を合
波する合波器3と、合波後の信号を増幅する後置光増幅
器4よりなる。
The transmitting apparatus 1 includes several optical transmitting circuits (Tx1 to Txn) having different wavelengths, a multiplexer 3 for multiplexing signals of different wavelengths, and a post-optical amplifier for amplifying the multiplexed signal. Consists of four.

【0029】受信装置13は伝送後の光信号を増幅する
前置光増幅器14と、波長多重された信号を分離する分
波器15と、各波長における伝送路の総分散量を補償す
る分散等化器16−1〜16−nと、各波長の光信号を
受信して再生された電気信号を出力する光受信回路(R
x1〜Rxn)17−1〜17−nとを備える。
The receiving device 13 includes a pre-amplifier 14 for amplifying an optical signal after transmission, a demultiplexer 15 for separating a wavelength-multiplexed signal, a dispersion for compensating a total dispersion amount of a transmission line at each wavelength, and the like. 16-1 to 16-n and an optical receiving circuit (R) for receiving an optical signal of each wavelength and outputting a reproduced electric signal.
x1 to Rxn) 17-1 to 17-n.

【0030】光増幅器、光線形中継器としては、例えば
エルビウム添加ファイバ増幅器が用いられる。合波器及
び分波器には、例えばアレイ導波路格子フィルタが用い
られる。分散等化器には、例えばチャープドファイバグ
レーティングが用いられる。送信信号のチャープは、変
調器にMach-Zehnder型変調器、あるいは電界吸収型変調
器を用いた場合でも、駆動信号のバイアス制御により制
御が可能である。
As the optical amplifier and the optical linear repeater, for example, an erbium-doped fiber amplifier is used. For the multiplexer and the demultiplexer, for example, an arrayed waveguide grating filter is used. For example, a chirped fiber grating is used for the dispersion equalizer. The chirp of the transmission signal can be controlled by bias control of the drive signal even when a Mach-Zehnder modulator or an electro-absorption modulator is used as the modulator.

【0031】図2に、1波長で伝送した場合の伝送ファ
イバの局所分散値及び総分散量に対するアイ開口度のフ
ァイバ入力パワー依存性のシミュレーション結果を示
す。ここで、それぞれの曲線は各入力パワーにおけるア
イ開口度1dBとなる等高線を示しており、曲線で囲ま
れた内側の部分が各入力パワーでの伝送可能領域とな
る。このシミュレーシヨンでは、線形中継器間隔100
km、トータル400kmの伝送路を仮定し、各区間で
の分散値は長手方向に一様であると仮定している。
FIG. 2 shows a simulation result of the dependence of the eye opening degree on the fiber input power with respect to the local dispersion value and the total dispersion amount of the transmission fiber when transmission is performed at one wavelength. Here, each curve indicates a contour line at which the eye opening degree is 1 dB at each input power, and the inner part surrounded by the curve is a transmittable area at each input power. In this simulation, a linear repeater interval of 100
km, a transmission path of a total of 400 km is assumed, and the dispersion value in each section is assumed to be uniform in the longitudinal direction.

【0032】この計算結果からわかるように、(c)で
示す送信器のチャープパラメータαが+0.7の場合に
は、ファイバ入力パワーが+7あるいは+10dBmの
ハイパワー領域においても、局所分散値が負分散である
領域では総分散量が零分散近傍で伝送可能領域が存在ず
る。
As can be seen from this calculation result, when the chirp parameter α of the transmitter shown in (c) is +0.7, the local dispersion value is negative even in the high power region where the fiber input power is +7 or +10 dBm. In a region where the dispersion is present, there is a transmittable region where the total dispersion amount is near zero dispersion.

【0033】一方、(a)で示すαが−0.7の場合に
は、どの局所分散値においても総分散量が正分散の領域
に伝送可能領域が存在することがわかる。また(b)で
示すα=0の場合には、局所分散値が負の領域で、零分
散近傍で伝送可能領域が存在するが、最適総分散量は、
α=+0.7の場合に比べて正分散側にシフトしている
のがわかる。
On the other hand, when α shown in (a) is −0.7, it can be understood that the transmittable area exists in the area where the total variance is the positive variance at any local variance value. Also, when α = 0 shown in (b), the local variance value is in the negative region and the transmittable region exists near zero dispersion, but the optimal total variance is
It can be seen that it is shifted to the positive dispersion side as compared with the case of α = + 0.7.

【0034】この結果は以下のように説明できる。すな
わち、ファイバへの入力パワーが低い線形伝送の領域で
は、α>0の場合には、負分散側でパルス圧縮が起こる
ため、アイ開口度が良い。これに対し、入力パワーの増
大により、SPMによる非線形チャープの影響で、この
パルス圧縮が起きる分散量が正分散側にシフトしてい
く。
This result can be explained as follows. That is, in the linear transmission region where the input power to the fiber is low, when α> 0, pulse compression occurs on the negative dispersion side, so that the eye aperture is good. On the other hand, as the input power increases, the amount of dispersion in which this pulse compression occurs shifts to the positive dispersion side due to the influence of nonlinear chirp due to SPM.

【0035】一方、α<0では線形伝送領域でも正分散
側でパルス圧縮が起きるため、パワーを増加させても零
分散近傍が最適値になることはないことによる。この結
果は1波長での計算結果であるが、波長多重システムに
拡張した場合でも、SPMの効果は1波長の場合と同様
であり、これにFWM及びXPMの効果が重畳されるこ
とになる。
On the other hand, when α <0, pulse compression occurs on the positive dispersion side even in the linear transmission region, so that even if the power is increased, the vicinity of zero dispersion does not become an optimum value. Although this result is a calculation result at one wavelength, the effect of SPM is the same as that of one wavelength even when extended to a wavelength division multiplexing system, and the effects of FWM and XPM are superimposed on this.

【0036】FWMの影響は、すでに述べたように、零
分散波長領域を信号光波長に使用するのを避ける、ある
いは信号の波長間隔を不等間隔化することにより回避で
きるのは周知の事実であるが、XPMに対しては、XP
Mで生じた位相変調成分のPM−AM変換効果による強
度変調への変換を最小化するために、総分散値を零分散
に等化する必要がある。
It is a well-known fact that the influence of the FWM can be avoided by avoiding the use of the zero-dispersion wavelength region for the signal light wavelength or by making the signal wavelength intervals unequal as described above. However, for XPM, XP
In order to minimize the conversion of the phase modulation component generated in M into intensity modulation due to the PM-AM conversion effect, it is necessary to equalize the total dispersion value to zero dispersion.

【0037】このように、αが負の条件では、SPMの
みを考慮した場合の総分散量の最適値と、XPMの効果
を考慮に入れた最適値である零分散と異なるため、α≧
0の場合に比べて入力パワーが制限される。これに対し
て、αが正または0でかつ伝送ファイバの局所分散値が
負分散の領域では、伝送ファイバの非線形光学効果によ
るパワー制限を大きく緩和することが可能であることが
わかる。
Thus, under the condition that α is negative, the optimal value of the total variance when only SPM is considered is different from the zero variance that is the optimal value taking into account the effect of XPM.
The input power is limited as compared with the case of 0. On the other hand, in the region where α is positive or 0 and the local dispersion value of the transmission fiber is negative dispersion, it can be seen that the power limitation due to the nonlinear optical effect of the transmission fiber can be greatly eased.

【0038】図3は本発明の第2の実施例を示す図であ
る。同図において、数字符号21は送信装置、22−1
〜22−nは、それぞれ送信機(Tx)、23は合波
器、24,34は光増幅器、25,29,31は分散シ
フトファイバ(負分散)、26,30,32は分散シフ
トファイバ(負分散、正分散、零分散)、27,28は
光線形中継器、33は受信装置、35は分波器、36−
1〜36−nは分散等化器、37−1〜37−nは受信
機(Rx)、38−1〜38−nは波長可変手段を表し
ている。
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, numeral 21 indicates a transmitting device, 22-1.
22 to n are transmitters (Tx), 23 is a multiplexer, 24 and 34 are optical amplifiers, 25, 29, and 31 are dispersion-shifted fibers (negative dispersion), and 26, 30, and 32 are dispersion-shifted fibers ( (Negative dispersion, positive dispersion, zero dispersion), 27 and 28 are optical linear repeaters, 33 is a receiver, 35 is a duplexer, and 36-
1 to 36-n represent dispersion equalizers, 37-1 to 37-n represent receivers (Rx), and 38-1 to 38-n represent wavelength variable means.

【0039】既設の伝送路を用いて、単一波長伝送シス
テムを波長多重伝送システムにアップグレードする場合
には、伝送ファイバの零分散波長はすでに決まっている
ため、信号光波長の波長帯域が固定されている送信装置
では所望の分散値を得ることが困難である。
When upgrading a single-wavelength transmission system to a wavelength-division multiplexing transmission system by using an existing transmission line, the wavelength band of the signal light wavelength is fixed because the zero dispersion wavelength of the transmission fiber has already been determined. It is difficult for such a transmitting device to obtain a desired dispersion value.

【0040】この場合には、送信装置内に波長可変手段
を設けて、信号光波長を伝送路の零分散波長よりも短波
長側に設定することにより、上記第一の実施例の場合と
同様の効果を得ることができる。すなわち、各伝送区間
での零分散波長をλmとすると、信号光波長λsjは、λ
sj<λ0i(for j=1〜n,i=1〜Nとなるように設
定すればよい。
In this case, a wavelength tunable means is provided in the transmitting device, and the signal light wavelength is set to a shorter wavelength side than the zero dispersion wavelength of the transmission line, so that the same as in the first embodiment described above. The effect of can be obtained. That is, assuming that the zero dispersion wavelength in each transmission section is λm, the signal light wavelength λ sj is λ
sj0i (for j = 1 to n, i = 1 to N).

【0041】伝送ファイバとして例えば分散シフトファ
イバが敷設されている場合には、ファイバの零分散波長
は1.55μm程度であるため、信号光波長はこれより
も短波長帯を用いればよい。波長可変手段としては、例
えば各送信光源にDBR−LDや、外部共振器付LDな
どが使用できる。
When a dispersion-shifted fiber is laid as a transmission fiber, for example, the zero-dispersion wavelength of the fiber is about 1.55 μm, so that the signal light wavelength may be shorter than this. As the wavelength variable means, for example, a DBR-LD or an LD with an external resonator can be used for each transmission light source.

【0042】光線形中継器としては、信号光として1.
53μm程度であればエルビウム添加ファイバ光増幅器
や半導体光増幅器が使用できる。またさらに短波長側で
は、ツリウム添加ファイバ光増幅器や、半導体光増幅器
などが使用できる。信号光波長を伝送路の零分散波長の
短波長側に設定することにより、局所分散値は負分散と
なるので、前記第一の実施例と同様の効果が得られるこ
とは説明するまでもない。
As the optical linear repeater, as the signal light, 1.
If it is about 53 μm, an erbium-doped fiber optical amplifier or a semiconductor optical amplifier can be used. On the shorter wavelength side, a thulium-doped fiber optical amplifier or a semiconductor optical amplifier can be used. By setting the signal light wavelength to the shorter wavelength side of the zero dispersion wavelength of the transmission line, the local dispersion value becomes negative dispersion, and it is needless to say that the same effect as in the first embodiment can be obtained. .

【0043】図4は本発明の第3の実施例を示す図であ
る。同図において、数字符号41は送信装置、42−1
〜42−nは、それぞれ送信機(Tx)、43は合波
器、44,54は光増幅器、45,49,51は分散シ
フトファイバ(負分散)、46,50,52は分散シフ
トファイバ(負分散、正分散、零分散)、47,48は
光線形中継器、53は受信装置、55は分波器、56は
分散等化器、57−1〜57−nは受信機(Rx)、5
8はスロープ等化器を表している。
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In the figure, numeral 41 indicates a transmitting device, 42-1
42 to n are transmitters (Tx), 43 is a multiplexer, 44 and 54 are optical amplifiers, 45, 49, and 51 are dispersion-shifted fibers (negative dispersion), and 46, 50, and 52 are dispersion-shifted fibers ( (Negative dispersion, positive dispersion, zero dispersion), 47 and 48 are optical linear repeaters, 53 is a receiving device, 55 is a duplexer, 56 is a dispersion equalizer, and 57-1 to 57-n are receivers (Rx). , 5
Reference numeral 8 denotes a slope equalizer.

【0044】伝送ファイバの分散値は波長に対して一定
ではなく分散スロープを持つため、伝送後の総分散量は
波長に対して異なる値を取る。40Gbit /s程度の超
高速伝送システムでは、受信波形に許容される総分散量
が数10ps/nm程度と非常に小さいため、各波長ご
とに分散等化器を設けて総分散量を零にする必要があ
る。
Since the dispersion value of the transmission fiber is not constant with respect to the wavelength but has a dispersion slope, the total dispersion after transmission takes a different value with respect to the wavelength. In an ultra-high-speed transmission system of about 40 Gbit / s, the total dispersion allowed for a received waveform is very small, about several tens of ps / nm. Therefore, a dispersion equalizer is provided for each wavelength to make the total dispersion zero. There is a need.

【0045】これに対して、送信端、線形中継器内、あ
るいは受信端に伝送ファイバとは逆のスロープを持つ分
散スロープ等化器を用いることにより、一組の分散等化
器と分散スロープ等化器により、すべての信号光波長に
対して総分散量を零とすることが可能である。
On the other hand, by using a dispersion slope equalizer having a slope opposite to that of the transmission fiber at the transmitting end, in the linear repeater, or at the receiving end, a set of dispersion equalizer and dispersion slope etc. It is possible to make the total dispersion amount zero for all signal light wavelengths.

【0046】分散スロープ等化器としては、非線形にチ
ャープさせたチャープドファイバグレーティングや、多
段の非対称Mach-Zehnder干渉計で構成されたPLC分散
等化器などを用いることができる。この分散スロープ等
化器の使用により、分散等化器の数を減らし、受信装置
の構成、装置サイズの低減などの効果が得られる。
As the dispersion slope equalizer, a chirped fiber grating nonlinearly chirped, a PLC dispersion equalizer composed of a multi-stage asymmetric Mach-Zehnder interferometer, or the like can be used. By using this dispersion slope equalizer, the number of dispersion equalizers can be reduced, and effects such as a reduction in the configuration of the receiving apparatus and the apparatus size can be obtained.

【0047】図5に送信器のチャープ係数に対ずる受信
波形のアイ開口ベナルティ依存性のシミユレーシヨン結
果を示す。このシミュレーシヨンは、伝送ファイバとし
て局所分散値・3ps/nm/kmの正常分散ファイバ
を用い、中継器問隔100kkm、総伝送距離400k
mの条件で1波長伝送を行つた場合の結果であり、総分
散値は0ps/nmとしている。
FIG. 5 shows a simulation result of the dependence of the received waveform on the eye opening benality with respect to the chirp coefficient of the transmitter. In this simulation, a normal dispersion fiber having a local dispersion value of 3 ps / nm / km is used as a transmission fiber, a repeater interval is 100 km, and a total transmission distance is 400 km.
This is the result when one wavelength transmission is performed under the condition of m, and the total dispersion value is 0 ps / nm.

【0048】図5から、送信器のチャープ係数として0
以上1以下の値を取ることにより、良好な受信特性が得
られることがわかる。さらに、局所分散値が負で絶対値
が、−3ps/nm/km以下である場合には、伝送フ
ァイバ中での波形歪が緩和されることから、より良好な
特性が得られることは明らかである。
As shown in FIG. 5, the chirp coefficient of the transmitter is 0.
It can be seen that good reception characteristics can be obtained by taking a value of 1 or less. Furthermore, when the local dispersion value is negative and the absolute value is −3 ps / nm / km or less, it is clear that better characteristics can be obtained because the waveform distortion in the transmission fiber is reduced. is there.

【0049】以上の説明から分かるように、送信器のチ
ャープ係数を0以上1以下に設定することにより、伝送
路の局所分散値が負であり、総分散値を0ps/nmに
等化した場合に、より良好な受信特性が得られる。
As can be seen from the above description, when the local dispersion value of the transmission line is negative and the total dispersion value is equalized to 0 ps / nm by setting the chirp coefficient of the transmitter to 0 or more and 1 or less. In addition, better reception characteristics can be obtained.

【0050】図6に、伝送ファイバの局所分散値に対す
る受信波形のアイ開口ペナルティ依存性のシミュレーシ
ヨン結果を示す。このシミュレーションは、送信器チャ
ープ係数+0.7、中継器間隔100km、総伝送距離
400kmの条件で1波長伝送を行った楊合の結果であ
り、総分散値は0ps/nmとしている。図6から、局
所分散値を0〜−3ps/nm7kmとすることによ
り、より良好な受信特性が得られることがわかる。
FIG. 6 shows a simulation result of the dependence of the received waveform on the eye opening penalty with respect to the local dispersion value of the transmission fiber. This simulation is a result of one wavelength transmission performed under the conditions of a transmitter chirp coefficient of +0.7, a repeater interval of 100 km, and a total transmission distance of 400 km, and the total dispersion value is 0 ps / nm. FIG. 6 shows that better reception characteristics can be obtained by setting the local dispersion value to 0 to -3 ps / nm7 km.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればフ
ァイバ中での非線形光学効果(SPM及びXPM)によ
る波形歪を抑圧することができる。従って、ファイバへ
の入力パワーを増加させることが可能となるから、誤り
率の低い高品質伝送システムを構築することができる利
点がある。一方、同様の理由により中継器間隔を延長す
ることにより、経済的な伝送システムを構築することが
できる利点もある。
As described above, according to the present invention, waveform distortion due to nonlinear optical effects (SPM and XPM) in a fiber can be suppressed. Therefore, since the input power to the fiber can be increased, there is an advantage that a high quality transmission system with a low error rate can be constructed. On the other hand, there is also an advantage that an economical transmission system can be constructed by extending the repeater interval for the same reason.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】アイ開口度1dB劣化の等高線の計算結果の例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a calculation result of a contour line degrading an eye opening degree by 1 dB;

【図3】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】アイ開口ペナルティの伝送ファイバ局所分散依
存性の計算結果の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a calculation result of the dependence of an eye opening penalty on local dispersion of a transmission fiber.

【図6】アイ開口ペナルティの伝送ファイバ局所分散値
依存性の計算結果の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a calculation result of dependence of an eye opening penalty on a local dispersion value of a transmission fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21,41 送信装置 2−1〜2−n,22−1〜22−n,42−1〜42
−n 送信器 3,23,43 合波器 4,14、24、34,44,54 光増幅器 5,9,11,25,29,31,45,49,51
分散シフトファイバ 6,10,12,26,29,32,46,50,52
分散シフトファイバ 13,33,53 受信装置 7,8,27,28,47,48 光線形中継器 15,35,55 分波器 16−1〜16−n,36−1〜36−n,56
分散等化器 17−1〜17−n,17−1〜17−n,57−1〜
57−n 受信器
1,21,41 Transmission devices 2-1 to 2-n, 22-1 to 22-n, 42-1 to 42
-N transmitter 3,23,43 multiplexer 4,14,24,34,44,54 optical amplifier 5,9,11,25,29,31,45,49,51
Dispersion shift fiber 6,10,12,26,29,32,46,50,52
Dispersion shift fiber 13, 33, 53 Receiver 7, 8, 27, 28, 47, 48 Optical linear repeater 15, 35, 55 Demultiplexer 16-1 to 16-n, 36-1 to 36-n, 56
Distributed equalizer 17-1 to 17-n, 17-1 to 17-n, 57-1
57-n receiver

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 昭一郎 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K002 AA01 AA03 AA06 BA05 CA01 CA13 DA02 FA01 5K046 AA08 CC30 DD01 DD02 EE01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shoichiro Kuwahara 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 5K002 AA01 AA03 AA06 BA05 CA01 CA13 DA02 FA01 5K046 AA08 CC30 DD01 DD02 EE01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに異なる波長をもつ複数の光送信器
と、波長多重回路と、伝送ファイバと、伝送ファイバの
損失を補償する光線形中継器と、波長分離回路と、それ
ぞれの波長に対応した光受信器とを含んでなる波長分割
多重光伝送システムにおいて、 光送信器のチャープ係数が零または正であり、 伝送ファイバの少なくとも入力端から有効相互作用長ま
での範囲の局所分散値がすべての波長に対して正常分散
であり、 伝送ファイバと分散等化器の分散量の和からなる総分散
量がすべての波長に対して零となるように分散等化する
手段を設けたことを特徴とする波長多重伝送システム。
1. A plurality of optical transmitters having wavelengths different from each other, a wavelength multiplexing circuit, a transmission fiber, an optical linear repeater for compensating for a loss of the transmission fiber, and a wavelength separation circuit, each of which corresponds to each wavelength. In a wavelength division multiplexing optical transmission system including an optical receiver, the chirp coefficient of the optical transmitter is zero or positive, and the local dispersion value of at least the range from the input end of the transmission fiber to the effective interaction length is all It is characterized by providing means for dispersion equalization so that the dispersion is normal to the wavelength and the total dispersion, which is the sum of the dispersion of the transmission fiber and the dispersion equalizer, is zero for all wavelengths. Wavelength multiplexing transmission system.
【請求項2】 それぞれの波長に対応する光受信器ごと
に光分散等化器を具備せしめたことを特徴とする請求項
1に記載の波長分割多重光伝送システム。
2. The wavelength division multiplexing optical transmission system according to claim 1, wherein an optical dispersion equalizer is provided for each optical receiver corresponding to each wavelength.
【請求項3】 各波長に共通の分散等化器および分散ス
ロープ等化器を送信端、または光線形中継器内、または
受信端に備えたことを特徴とする請求項1に記載の波長
多重伝送システム。
3. The wavelength multiplexing system according to claim 1, wherein a dispersion equalizer and a dispersion slope equalizer common to each wavelength are provided at a transmitting end, an optical linear repeater, or a receiving end. Transmission system.
【請求項4】 光送信器は、伝送ファイバの少なくとも
入力端から有効相互作用長までの範囲の局所零分散波長
に対して短波長側に設定できる波長可変手段を有するこ
とを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記
載の波長多重伝送システム。
4. The optical transmitter according to claim 1, further comprising a wavelength tunable unit that can be set to a short wavelength side with respect to a local zero dispersion wavelength in a range from at least an input end of the transmission fiber to an effective interaction length. The wavelength division multiplexing transmission system according to claim 1.
【請求項5】 光送信器のチャープ係数が0以上1以下
であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか
1項に記載の波長多重伝送システム。
5. The wavelength division multiplexing transmission system according to claim 1, wherein a chirp coefficient of the optical transmitter is 0 or more and 1 or less.
【請求項6】伝送ファイバの少なくとも入力端から有効
相互作用長までの範囲の局所分散値がすべての波長に対
して−3ps/nm/km以上0ps/nm/km以下
であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか
1項に記載の波長多重伝送システム。
6. The transmission fiber according to claim 1, wherein a local dispersion value in a range from at least an input end to an effective interaction length is -3 ps / nm / km or more and 0 ps / nm / km for all wavelengths. The wavelength division multiplexing transmission system according to claim 1.
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