JP2001086065A - 分散補償装置 - Google Patents
分散補償装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/25133—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion including a lumped electrical or optical dispersion compensator
-
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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
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/2525—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多チャンネルに亘って十分な入出力間の偏光
状態を保存したまま分散補償を行える分散補償装置を提
供する。 【解決手段】 偏光合成器２の透過偏光軸にそろえられ
た入力信号光は、偏光合成器２及び分散付加デバイス３
を通過し、ファラデーローテーターミラー１で反射され
再び分散付加デバイス３を通過する。図中の点Ａに戻っ
てきた信号光は、ファラデーローテーターミラー１の作
用によりはじめに点Ａを通過したときの偏光状態と直
交、つまり偏光合成器２の反射偏光モードとなってい
る。このため、信号光は１００％第２の偏光保存光ファ
イバ９に出射され、しかも偏光状態は一定の直線偏光と
なる。
状態を保存したまま分散補償を行える分散補償装置を提
供する。 【解決手段】 偏光合成器２の透過偏光軸にそろえられ
た入力信号光は、偏光合成器２及び分散付加デバイス３
を通過し、ファラデーローテーターミラー１で反射され
再び分散付加デバイス３を通過する。図中の点Ａに戻っ
てきた信号光は、ファラデーローテーターミラー１の作
用によりはじめに点Ａを通過したときの偏光状態と直
交、つまり偏光合成器２の反射偏光モードとなってい
る。このため、信号光は１００％第２の偏光保存光ファ
イバ９に出射され、しかも偏光状態は一定の直線偏光と
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重技術を用
いた光ファイバ伝送システムにおける分散補償装置及び
光送信装置に関する。
いた光ファイバ伝送システムにおける分散補償装置及び
光送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エルビウムドープ光ファイバ増幅器や、
伝送路光ファイバの特性向上により、波長多重技術を用
いた長距離大容量伝送が可能となった。また、インター
ネットの急速な普及等により長距離光ファイバ伝送路に
対する通信容量向上の要求は大きく、大容量化の検討が
なされている。
伝送路光ファイバの特性向上により、波長多重技術を用
いた長距離大容量伝送が可能となった。また、インター
ネットの急速な普及等により長距離光ファイバ伝送路に
対する通信容量向上の要求は大きく、大容量化の検討が
なされている。
【０００３】一般に光ファイバ伝送では、波長分散の大
きな蓄積は、非線形効果による波形劣化を加速させる作
用を持つことが知られている。そのため伝送路を構成す
る場合には、なるべく大きな分散蓄積が生じないように
留意する。しかし波長多重伝送の場合には、伝送路光フ
ァイバが波長分散の波長依存性（高次分散特性）を有す
るため、各チャネル毎に分散の蓄積の様子が異なる。
きな蓄積は、非線形効果による波形劣化を加速させる作
用を持つことが知られている。そのため伝送路を構成す
る場合には、なるべく大きな分散蓄積が生じないように
留意する。しかし波長多重伝送の場合には、伝送路光フ
ァイバが波長分散の波長依存性（高次分散特性）を有す
るため、各チャネル毎に分散の蓄積の様子が異なる。
【０００４】以下、１６チャネルの１０Ｇｂ／ｓ信号
（０．８ｎｍ間隔）を６，０００ｋｍ伝送させる場合の
例について説明する。伝送路光ファイバは−２．０［ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍ］程度の分散値を持つＮＺＤＳＦ（Non
Zero Dispersion Shifted Fiber）と、＋１７［ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ］程度の分散値を持つノーマルファイバによ
り構成される。それぞれの高次分散値は０．１１［ｐｓ
／ｎｍ２／ｋｍ］，０．０６［ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ］と
する。
（０．８ｎｍ間隔）を６，０００ｋｍ伝送させる場合の
例について説明する。伝送路光ファイバは−２．０［ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍ］程度の分散値を持つＮＺＤＳＦ（Non
Zero Dispersion Shifted Fiber）と、＋１７［ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ］程度の分散値を持つノーマルファイバによ
り構成される。それぞれの高次分散値は０．１１［ｐｓ
／ｎｍ２／ｋｍ］，０．０６［ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ］と
する。
【０００５】平均分散値を零にするためには、ＮＺＤＳ
Ｆが１７ｋｍにつきノーマルファイバが２ｋｍの割合で
伝送路を構成する。この場合平均の高次分散値は、
（０．１１＊１７＋０．０６＊２）／（１７＋２）＝
０．１０５［ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ］である。この結果よ
り、０．８ｎｍ離れた隣のチャネルとでは６，０００ｋ
ｍ伝送後に約５００［ｐｓ／ｎｍ］（＝０．８＊０．１
０５＊６，０００ｋｍ）の蓄積分散量の差が生じる。１
６チャネルの両端チャネル間では８，０００［ｐｓ／ｎ
ｍ］の差である。中心のチャネルにおいて平均分散値が
零となるように設定した場合でも、両端のチャネルは±
４，０００［ｐｓ／ｎｍ］の分散蓄積を受けることとな
る。
Ｆが１７ｋｍにつきノーマルファイバが２ｋｍの割合で
伝送路を構成する。この場合平均の高次分散値は、
（０．１１＊１７＋０．０６＊２）／（１７＋２）＝
０．１０５［ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ］である。この結果よ
り、０．８ｎｍ離れた隣のチャネルとでは６，０００ｋ
ｍ伝送後に約５００［ｐｓ／ｎｍ］（＝０．８＊０．１
０５＊６，０００ｋｍ）の蓄積分散量の差が生じる。１
６チャネルの両端チャネル間では８，０００［ｐｓ／ｎ
ｍ］の差である。中心のチャネルにおいて平均分散値が
零となるように設定した場合でも、両端のチャネルは±
４，０００［ｐｓ／ｎｍ］の分散蓄積を受けることとな
る。
【０００６】このように超長距離伝送では、伝送路光フ
ァイバが持つ高次分散のためチャネル毎に分散の蓄積の
様子が異なり、特に端のチャネルでは大きな分散が蓄積
されてしまう。この大きな分散蓄積は非線形波形劣化を
加速させるため、長距離伝送における伝送容量または伝
送距離を制限する大きな要因の一つとなっている。
ァイバが持つ高次分散のためチャネル毎に分散の蓄積の
様子が異なり、特に端のチャネルでは大きな分散が蓄積
されてしまう。この大きな分散蓄積は非線形波形劣化を
加速させるため、長距離伝送における伝送容量または伝
送距離を制限する大きな要因の一つとなっている。
【０００７】上記のような大きな分散が蓄積されること
により生じる非線形波形劣化は、その蓄積された分散を
送，受信端で補償する場合の分配の割合に大きく依存す
ることが知られており、これを送，受信端にて約半分ず
つ補償した場合に波形劣化が最小となることが知られて
いる。
により生じる非線形波形劣化は、その蓄積された分散を
送，受信端で補償する場合の分配の割合に大きく依存す
ることが知られており、これを送，受信端にて約半分ず
つ補償した場合に波形劣化が最小となることが知られて
いる。
【０００８】ここでは、送信端にて行う分散補償を前置
分散補償、受信端にて行う分散補償を後置分散補償と呼
ぶ。この分散補償の送，受信端への分配については特開
平９−４６３１８号公報の中で詳細に述べられている。
分散補償、受信端にて行う分散補償を後置分散補償と呼
ぶ。この分散補償の送，受信端への分配については特開
平９−４６３１８号公報の中で詳細に述べられている。
【０００９】伝送システムのトータルの伝送容量を向上
させるためには、チャネル数を増加させる必要がある。
しかし使用可能な波長帯域は中継増幅器の増幅帯域で制
限される。そのため大容量化のためには各チャネルの波
長間隔を狭め、限られた波長帯域内により多くのチャネ
ルを多重することが重要となる。
させるためには、チャネル数を増加させる必要がある。
しかし使用可能な波長帯域は中継増幅器の増幅帯域で制
限される。そのため大容量化のためには各チャネルの波
長間隔を狭め、限られた波長帯域内により多くのチャネ
ルを多重することが重要となる。
【００１０】狭チャネル間隔を実現する技術として、偏
光インターリーブ多重という技術がある。これは隣接の
チャネル同士を必ず偏光に関し直交するように多重する
という方式である。隣接チャネルと偏光に関し直交して
いれば、隣接チャネル間でスペクトルに重なりがある場
合でも偏光を使用して分離することが出来るためである
（Optical Fiber Communication Conference 97,paper
TuJ1,1997参照）。そのため、長距離大容量波長多重伝
送において偏光インターリーブ多重を採用した伝送実験
が行われるようになっている（Optical Fiber Communic
ation Conference`98,paper PD-12,1998参照）。
光インターリーブ多重という技術がある。これは隣接の
チャネル同士を必ず偏光に関し直交するように多重する
という方式である。隣接チャネルと偏光に関し直交して
いれば、隣接チャネル間でスペクトルに重なりがある場
合でも偏光を使用して分離することが出来るためである
（Optical Fiber Communication Conference 97,paper
TuJ1,1997参照）。そのため、長距離大容量波長多重伝
送において偏光インターリーブ多重を採用した伝送実験
が行われるようになっている（Optical Fiber Communic
ation Conference`98,paper PD-12,1998参照）。
【００１１】偏光インターリーブ多重を行うためには、
波長多重器まですべてのチャネルの信号光の偏光状態が
固定されている必要がある。つまり波長多重器までのす
べての光コンポーネントが偏光保存機能を持つ必要があ
る。
波長多重器まですべてのチャネルの信号光の偏光状態が
固定されている必要がある。つまり波長多重器までのす
べての光コンポーネントが偏光保存機能を持つ必要があ
る。
【００１２】この場合特に問題となるのは、前述の前置
分散補償である。分散補償は大抵の場合分散補償ファイ
バと呼ばれる光ファイバを使用して行われており、これ
らは偏光保存機能を持たない。
分散補償である。分散補償は大抵の場合分散補償ファイ
バと呼ばれる光ファイバを使用して行われており、これ
らは偏光保存機能を持たない。
【００１３】一方、ファラデーローテーターミラーを使
用することにより、もともと偏波保存機能を持たない光
デバイスに偏光保存機能を持たせるテクニックについて
は、文献、S.Yamashita et.al.IEEE/OSA Journal of Li
ghtwave Technology,vol.14,no.3,pp.385-390,Mar.199
6.または特開平８−２４８４５６号公報にて説明されて
いる。
用することにより、もともと偏波保存機能を持たない光
デバイスに偏光保存機能を持たせるテクニックについて
は、文献、S.Yamashita et.al.IEEE/OSA Journal of Li
ghtwave Technology,vol.14,no.3,pp.385-390,Mar.199
6.または特開平８−２４８４５６号公報にて説明されて
いる。
【００１４】また、この技法を分散補償装置に適用した
例が学会で報告されている（Optical Fiber Communicat
ion Conference 99,paper TuS5,1999参照）。図６は、
上記学会報告のファラデーローテーターミラーと分散補
償ファイバを使用した反射型の分散補償装置を示してい
る。
例が学会で報告されている（Optical Fiber Communicat
ion Conference 99,paper TuS5,1999参照）。図６は、
上記学会報告のファラデーローテーターミラーと分散補
償ファイバを使用した反射型の分散補償装置を示してい
る。
【００１５】図６において、信号入力ポート５１から光
サーキュレータ５０に入力された入力信号光は、分散補
償ファイバ１０を通過し、ファラデーローテーターミラ
ー１で反射され再び分散補償ファイバ１０を通過する。
光サーキュレータ５０に戻ってきた信号光は、ファラデ
ーローテーターミラー１の作用により信号入力ポート５
１に入力された信号光の偏光状態と直交しており、この
直交した偏光状態の出力光は、光サーキュレータ５０の
信号出力ポート５２から出力される。
サーキュレータ５０に入力された入力信号光は、分散補
償ファイバ１０を通過し、ファラデーローテーターミラ
ー１で反射され再び分散補償ファイバ１０を通過する。
光サーキュレータ５０に戻ってきた信号光は、ファラデ
ーローテーターミラー１の作用により信号入力ポート５
１に入力された信号光の偏光状態と直交しており、この
直交した偏光状態の出力光は、光サーキュレータ５０の
信号出力ポート５２から出力される。
【００１６】図６に示した反射型の分散補償装置によれ
ば、分散補償ファイバの量の低減（信号光を往復させ
ることにより）、分散補償ファイバ中の偏光分散の影
響の低減が可能となるが、光サーキュレータ５０から出
力される信号光の偏波状態は入力信号光の偏波状態に依
存し、必ずしも決まった直線偏光に全て固定されるとい
う保証はない。
ば、分散補償ファイバの量の低減（信号光を往復させ
ることにより）、分散補償ファイバ中の偏光分散の影
響の低減が可能となるが、光サーキュレータ５０から出
力される信号光の偏波状態は入力信号光の偏波状態に依
存し、必ずしも決まった直線偏光に全て固定されるとい
う保証はない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このように、偏光イン
ターリーブ多重を行うためには、多重器まですべてのチ
ャネルについて偏光が保存されている必要があり、その
ためには偏光保存機能を有する分散補償装置が必要であ
るが、従来の分散補償装置では偏光保存機能がないとい
う問題がある。
ターリーブ多重を行うためには、多重器まですべてのチ
ャネルについて偏光が保存されている必要があり、その
ためには偏光保存機能を有する分散補償装置が必要であ
るが、従来の分散補償装置では偏光保存機能がないとい
う問題がある。
【００１８】本発明の目的は、入出力間の偏光状態を保
存したまま分散補償を行える分散補償装置を提供するこ
とである。
存したまま分散補償を行える分散補償装置を提供するこ
とである。
【００１９】また本発明の他の目的は、この分散補償装
置を設けた場合に問題となる、分散補償ファイバ中で生
じる後方散乱光による影響を最小化するための構成を提
供することである。
置を設けた場合に問題となる、分散補償ファイバ中で生
じる後方散乱光による影響を最小化するための構成を提
供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバ通
信において信号波形を劣化要因である蓄積分散を補償す
る分散補償装置において、第１の偏光保存光ファイバ
と、第２の偏光保存光ファイバと、前記第１偏光保存光
ファイバと第２の偏光保存光ファイバからの直線偏光を
直交多重する偏光合成器と、前記偏光合成器の出力ポー
トに接続された波長分散付加デバイスと、前記分散付加
デバイスの出力に接続されたファラデーローテーターミ
ラーとを備え、信号光を、前記第１の偏光保存光ファイ
バにその固有偏光軸に偏光状態を合わせて入力し、前記
第２の偏光保存光ファイバへと出力することを特徴とす
る。
信において信号波形を劣化要因である蓄積分散を補償す
る分散補償装置において、第１の偏光保存光ファイバ
と、第２の偏光保存光ファイバと、前記第１偏光保存光
ファイバと第２の偏光保存光ファイバからの直線偏光を
直交多重する偏光合成器と、前記偏光合成器の出力ポー
トに接続された波長分散付加デバイスと、前記分散付加
デバイスの出力に接続されたファラデーローテーターミ
ラーとを備え、信号光を、前記第１の偏光保存光ファイ
バにその固有偏光軸に偏光状態を合わせて入力し、前記
第２の偏光保存光ファイバへと出力することを特徴とす
る。
【００２１】また、前記波長分散付加デバイスが正又は
負の分散値を有する光ファイバであることを特徴とす
る。
負の分散値を有する光ファイバであることを特徴とす
る。
【００２２】また、前記分散補償装置にて、波長分散付
加デバイスとファラデーローテーターミラーとの間に、
光増幅器が挿入されていることを特徴とする。
加デバイスとファラデーローテーターミラーとの間に、
光増幅器が挿入されていることを特徴とする。
【００２３】また、前記光増幅器により与えられる信号
光の増幅率を、波長分散付加デバイスを信号光が１回通
過する時に受ける損失と同程度に設定することを特徴と
する。
光の増幅率を、波長分散付加デバイスを信号光が１回通
過する時に受ける損失と同程度に設定することを特徴と
する。
【００２４】また、前記分散補償装置にて、偏光合成器
と波長分散付加デバイスとの間、または波長分散付加デ
バイスと光増幅器との間に、信号光波長付近を透過させ
る光バンドパスフィルタを挿入することを特徴とする。
と波長分散付加デバイスとの間、または波長分散付加デ
バイスと光増幅器との間に、信号光波長付近を透過させ
る光バンドパスフィルタを挿入することを特徴とする。
【００２５】また、前記分散補償装置を多段に接続し、
それぞれに含まれる分散補償ファイバの損失を往復で６
ｄＢ以下に抑えていることを特徴とする。
それぞれに含まれる分散補償ファイバの損失を往復で６
ｄＢ以下に抑えていることを特徴とする。
【００２６】以下、本発明の動作の概要について説明す
る。
る。
【００２７】はじめにファラデーローテーターミラーを
使用することによりもともと偏光保存機能を持たない通
常の分散補償ファイバに偏光保存機能を持たすことが出
来る原理について説明する。
使用することによりもともと偏光保存機能を持たない通
常の分散補償ファイバに偏光保存機能を持たすことが出
来る原理について説明する。
【００２８】ファラデーローテーターミラーは、入力し
てくる信号光の偏光状態を直交させて反射する機能を持
つ鏡である。ファラデーローテーターミラーで反射され
た信号光は、これまで通ってきた分散付加デバイスを逆
向きに、かつ往時とは直交した偏光状態で伝搬する。分
散付加デバイス等の中に存在する“偏光状態を変化させ
る作用”を今度は直交した偏光状態で受けるため、偏光
状態を変化させるその効果を逆向きに受ける。その結
果、往復間のすべての地点における光の直交関係が保た
れることになる。
てくる信号光の偏光状態を直交させて反射する機能を持
つ鏡である。ファラデーローテーターミラーで反射され
た信号光は、これまで通ってきた分散付加デバイスを逆
向きに、かつ往時とは直交した偏光状態で伝搬する。分
散付加デバイス等の中に存在する“偏光状態を変化させ
る作用”を今度は直交した偏光状態で受けるため、偏光
状態を変化させるその効果を逆向きに受ける。その結
果、往復間のすべての地点における光の直交関係が保た
れることになる。
【００２９】再び偏光合成器に戻ってきたときの偏光状
態はその結果、透過偏光軸とは直交した偏光状態、つま
り反射偏光軸になっている。そのため信号光は１００％
反射ポートへ出力され、かつその時の偏光状態は時間的
に不変の直線偏光となる。
態はその結果、透過偏光軸とは直交した偏光状態、つま
り反射偏光軸になっている。そのため信号光は１００％
反射ポートへ出力され、かつその時の偏光状態は時間的
に不変の直線偏光となる。
【００３０】続いて、偏光保存デバイスとファラデーロ
ーテーターミラーとの間に光増幅器を挿入した場合の作
用について説明する。
ーテーターミラーとの間に光増幅器を挿入した場合の作
用について説明する。
【００３１】光ファイバに光を伝搬させた場合、非常に
小さな割合であるが伝搬方向とは逆方向に光が伝搬す
る。これはコネクタ接続点や融着点による反射と、レー
リー散乱と呼ばれる効果によるものである。分散付加デ
バイスとして分散補償ファイバを用いた場合、信号光が
ファラデーミラーにたどり着くまでに少量であるがレー
リー散乱により反対方向へ伝搬する光が生じる。
小さな割合であるが伝搬方向とは逆方向に光が伝搬す
る。これはコネクタ接続点や融着点による反射と、レー
リー散乱と呼ばれる効果によるものである。分散付加デ
バイスとして分散補償ファイバを用いた場合、信号光が
ファラデーミラーにたどり着くまでに少量であるがレー
リー散乱により反対方向へ伝搬する光が生じる。
【００３２】信号光は、ファラデーミラーにより反射さ
れ同じく反対方向へと伝搬するので、このレーリー散乱
によって生じた光は雑音光となる。レーリー散乱によっ
て生じた光の量は一般に小さいものであるが、信号光自
体も分散補償ファイバを往復する間に相当の損失を受け
るため、レーリー散乱光による光ＳＮＲ劣化は無視でき
ないものとなる。
れ同じく反対方向へと伝搬するので、このレーリー散乱
によって生じた光は雑音光となる。レーリー散乱によっ
て生じた光の量は一般に小さいものであるが、信号光自
体も分散補償ファイバを往復する間に相当の損失を受け
るため、レーリー散乱光による光ＳＮＲ劣化は無視でき
ないものとなる。
【００３３】そこで、レーリー散乱の影響を小さくする
ためにファラデーローテーターミラーの直前に光増幅器
を挿入する。このようにすると、信号光が偏光合成器か
らファラデーローテーターミラーに進む間に生じたレー
リー散乱光に対する、ファラデーローテーターミラーに
より反射され、光増幅器で増幅された本来の信号光の割
合が増え、光ＳＮＲが改善されるからである。
ためにファラデーローテーターミラーの直前に光増幅器
を挿入する。このようにすると、信号光が偏光合成器か
らファラデーローテーターミラーに進む間に生じたレー
リー散乱光に対する、ファラデーローテーターミラーに
より反射され、光増幅器で増幅された本来の信号光の割
合が増え、光ＳＮＲが改善されるからである。
【００３４】但しこの光増幅器の増幅率を高くしすぎる
と、今度は信号光がファラデーローテーターミラーで反
射された後、偏光合成器間まで進む間で生じるレーリー
散乱光の影響が増大する。信号光が光増幅器往復する際
に受けるトータルの増幅率が、信号光が片道で受ける損
失と同じ場合、最も光ＳＮＲが改善される。
と、今度は信号光がファラデーローテーターミラーで反
射された後、偏光合成器間まで進む間で生じるレーリー
散乱光の影響が増大する。信号光が光増幅器往復する際
に受けるトータルの増幅率が、信号光が片道で受ける損
失と同じ場合、最も光ＳＮＲが改善される。
【００３５】続いて、所望の分散補償を複数の偏光保存
分散補償装置で補償した場合の作用について説明する。
分散補償装置で補償した場合の作用について説明する。
【００３６】ここでは−２，０００［ｐｓ／ｎｍ］の分
散補償する場合を考える。必要とされる分散補償ファイ
バの分散量は−１，０００［ｐｓ／ｎｍ］であり、損失
は通常６ｄＢ程度である。この場合、入出力間で信号は
最低１２ｄＢの損失を受ける。レーリー散乱による反射
の割合を−３０ｄＢとすると、光ＳＮＲは１８ｄＢとな
る。
散補償する場合を考える。必要とされる分散補償ファイ
バの分散量は−１，０００［ｐｓ／ｎｍ］であり、損失
は通常６ｄＢ程度である。この場合、入出力間で信号は
最低１２ｄＢの損失を受ける。レーリー散乱による反射
の割合を−３０ｄＢとすると、光ＳＮＲは１８ｄＢとな
る。
【００３７】今度は−１，０００［ｐｓ／ｎｍ］の分散
補償ファイバを−５００［ｐｓ／ｎｍ］ずつに２分割
し、２つの偏光保存分散補償装置を接続することにより
−２，０００［ｐｓ／ｎｍ］の分散補償を行うことを考
える。−５００［ｐｓ／ｎｍ］の分散補償ファイバの損
失を３ｄＢとすると、偏光保存分散補償装置の入出力間
での損失は６ｄＢとなる。レーリー散乱による反射の割
合を同じく−３０ｄＢ（実際の場合は距離が短くなるた
めレーリー散乱光の強度は減る）とすると、光ＳＮＲは
２４ｄＢとなる。
補償ファイバを−５００［ｐｓ／ｎｍ］ずつに２分割
し、２つの偏光保存分散補償装置を接続することにより
−２，０００［ｐｓ／ｎｍ］の分散補償を行うことを考
える。−５００［ｐｓ／ｎｍ］の分散補償ファイバの損
失を３ｄＢとすると、偏光保存分散補償装置の入出力間
での損失は６ｄＢとなる。レーリー散乱による反射の割
合を同じく−３０ｄＢ（実際の場合は距離が短くなるた
めレーリー散乱光の強度は減る）とすると、光ＳＮＲは
２４ｄＢとなる。
【００３８】２つの偏光保存分散補償装置で生じるレー
リー散乱光同士は線形に足しあわされるとすると、最終
的な光ＳＮＲは２１ｄＢとなる。つまり−１，０００
［ｐｓ／ｎｍ］の分散補償ファイバを用い、一つの偏光
保存分散補償装置で分散補償を行った場合と比較すると
光ＳＮＲは３ｄＢ改善される。このように分散補償ファ
イバを分割し、複数の偏光保存分散補償装置装置を構成
し、それを多段に接続した方がレーリー散乱による光Ｓ
ＮＲ劣化が抑圧される。
リー散乱光同士は線形に足しあわされるとすると、最終
的な光ＳＮＲは２１ｄＢとなる。つまり−１，０００
［ｐｓ／ｎｍ］の分散補償ファイバを用い、一つの偏光
保存分散補償装置で分散補償を行った場合と比較すると
光ＳＮＲは３ｄＢ改善される。このように分散補償ファ
イバを分割し、複数の偏光保存分散補償装置装置を構成
し、それを多段に接続した方がレーリー散乱による光Ｓ
ＮＲ劣化が抑圧される。
【００３９】基本的には分割数は多いほどレーリー散乱
の影響は抑圧できるが、この場合偏光合成器やファラデ
ーローテーターミラーがその数だけ必要となり高価にな
る。そこで目安として分散補償ファイバの損失が往復で
６ｄＢ以下となるように分割するのが好ましい。
の影響は抑圧できるが、この場合偏光合成器やファラデ
ーローテーターミラーがその数だけ必要となり高価にな
る。そこで目安として分散補償ファイバの損失が往復で
６ｄＢ以下となるように分割するのが好ましい。
【００４０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態を示すブロック図である。図１において、偏光保存分
散補償装置１００は、ファラデーローテーターミラー
１、偏光合成器２、分散付加デバイス３を含んでいる。
偏光合成器２の入出力ポート８及び９はそれぞれ偏光合
成器の固有偏光軸（透過偏光軸、反射偏光軸）に合致し
た第１及び第２の偏光保存光ファイバである。
態を示すブロック図である。図１において、偏光保存分
散補償装置１００は、ファラデーローテーターミラー
１、偏光合成器２、分散付加デバイス３を含んでいる。
偏光合成器２の入出力ポート８及び９はそれぞれ偏光合
成器の固有偏光軸（透過偏光軸、反射偏光軸）に合致し
た第１及び第２の偏光保存光ファイバである。
【００４１】偏光合成器２の透過偏光軸にそろえられた
入力信号光は、偏光合成器２及び、分散付加デバイス３
を通過し、ファラデーローテーターミラー１で反射され
再び分散付加デバイス３を通過する。図中の点Ａに戻っ
てきた信号光は、ファラデーローテーターミラー１の作
用によりはじめに点Ａを通過したときの偏光状態と直
交、つまり偏光合成器２の反射偏光モードとなってい
る。
入力信号光は、偏光合成器２及び、分散付加デバイス３
を通過し、ファラデーローテーターミラー１で反射され
再び分散付加デバイス３を通過する。図中の点Ａに戻っ
てきた信号光は、ファラデーローテーターミラー１の作
用によりはじめに点Ａを通過したときの偏光状態と直
交、つまり偏光合成器２の反射偏光モードとなってい
る。
【００４２】このため、信号光は１００％第２の偏光保
存光ファイバ９に出射され、しかも偏光状態は一定の直
線偏光である。なお、本実施例において、第１及び第２
の偏光保存光ファイバは区別されるものではなく、した
がって、第２の偏光保存光ファイバ９から信号を入力し
て、第１の偏光保存光ファイバ８から出力するように構
成にしてもよい。
存光ファイバ９に出射され、しかも偏光状態は一定の直
線偏光である。なお、本実施例において、第１及び第２
の偏光保存光ファイバは区別されるものではなく、した
がって、第２の偏光保存光ファイバ９から信号を入力し
て、第１の偏光保存光ファイバ８から出力するように構
成にしてもよい。
【００４３】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す
ブロック図である。この実施の形態は、第１の実施形態
における分散付加デバイス３を分散補償ファイバ１０に
よって構成したものである。その動作については第１の
実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
ブロック図である。この実施の形態は、第１の実施形態
における分散付加デバイス３を分散補償ファイバ１０に
よって構成したものである。その動作については第１の
実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４４】図３は、本発明の第３の実施の形態を示す
ブロック図である。この実施の形態は、第１の実施の形
態において、分散付加デバイス３とファラデーローテー
ターミラー１との間に光増幅器６を挿入したものであ
る。光増幅器としては、双方向に信号光を通過させるた
め、エルビウムドープ光ファイバ増幅器のような光ファ
イバ増幅器（アイソレータは入れない）が適される。光
ファイバ増幅器に関しては、アイソレータを使用しない
こと以外は普通の使用形態であるので詳細な説明は省略
する。
ブロック図である。この実施の形態は、第１の実施の形
態において、分散付加デバイス３とファラデーローテー
ターミラー１との間に光増幅器６を挿入したものであ
る。光増幅器としては、双方向に信号光を通過させるた
め、エルビウムドープ光ファイバ増幅器のような光ファ
イバ増幅器（アイソレータは入れない）が適される。光
ファイバ増幅器に関しては、アイソレータを使用しない
こと以外は普通の使用形態であるので詳細な説明は省略
する。
【００４５】図４は、本発明の第４の実施の形態を示す
ブロック図である。この実施の形態は、第３の実施の形
態において、分散付加デバイス３と光増幅器６の間に信
号光波長付近だけを透過させる光フィルタ７を挿入した
ものである。この光フィルタ７は、光増幅器から出射さ
れる余分な自然放出光を除去するものであり、波長多重
した後に他のチャネルが光ＳＮＲ劣化を起こすことを防
ぐために設けられている。光フィルタ７の配置場所は、
偏光合成器２と分散付加デバイス３との間でもよい。
ブロック図である。この実施の形態は、第３の実施の形
態において、分散付加デバイス３と光増幅器６の間に信
号光波長付近だけを透過させる光フィルタ７を挿入した
ものである。この光フィルタ７は、光増幅器から出射さ
れる余分な自然放出光を除去するものであり、波長多重
した後に他のチャネルが光ＳＮＲ劣化を起こすことを防
ぐために設けられている。光フィルタ７の配置場所は、
偏光合成器２と分散付加デバイス３との間でもよい。
【００４６】図５は、本発明の第５の実施の形態を示す
プロック図である。この実施の形態は、第１の実施の形
態で説明した偏光保存分散補償装置１００を多段に接続
したものであり、ここでは例として４段接続したものを
示している。この実施の形態は特に補償分散量が大きい
場合に適用される。分散補償デバイスを光ファイバとす
るときは、それぞれの損失が往復で６ｄＢ以下となる長
さにおさえ、所望の分散量になるまで多段に接続する。
プロック図である。この実施の形態は、第１の実施の形
態で説明した偏光保存分散補償装置１００を多段に接続
したものであり、ここでは例として４段接続したものを
示している。この実施の形態は特に補償分散量が大きい
場合に適用される。分散補償デバイスを光ファイバとす
るときは、それぞれの損失が往復で６ｄＢ以下となる長
さにおさえ、所望の分散量になるまで多段に接続する。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、高価な偏光保存分散補
償ファイバを使用することなく、また、入出力の偏光状
態を保持したまま分散補償を行うことが可能となる。
償ファイバを使用することなく、また、入出力の偏光状
態を保持したまま分散補償を行うことが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施形態を示す図である。
【図６】ファラデーローテーターミラーと分散付加デバ
イスを使用した従来の技術を示す図である。
イスを使用した従来の技術を示す図である。
１ ファラデーローテーターミラー ２ 偏光合成器 ３ 波長分散付加デバイス ６ 光増幅器 ７ 光フィルタ ８ 信号入力ポート（第１の偏光保存光ファイバ） ９ 信号出力ポート（第２の偏光保存光ファイバ） １０ 分散補償ファイバ ２０ 偏光保存光増幅器 ２１ 偏光保存光合波器 ５０ 光サーキュレータ ５１ 信号入力ポート ５２ 信号出力ポート
Claims (7)
- 【請求項１】 第１の偏光保存光ファイバと、第２の偏
光保存光ファイバと、 前記第１の偏光保存光ファイバが第１のポートに接続さ
れ、前記第２の偏光保存光ファイバが第２のポートに接
続され、前記第１の偏光保存光ファイバから前記第２の
偏光保存光ファイバへの直線偏光を直交多重する偏光合
成器と、 前記偏光合成器の第３のポートに接続された波長分散付
加デバイスと、 前記波長分散付加デバイスに接続されたファラデーロー
テーターミラーとを有し、 信号光は、前記第１の偏光保存光ファイバにその固有偏
光軸に偏光状態を合わせて前記偏光合成器の第１のポー
トに入力され、前記偏光合成器の第３のポートから出力
され、前記波長分散付加デバイスを通過し、前記ファラ
デーローテーターミラーで反射され、再び前記波長分散
付加デバイスを通過した後、前記偏光合成器の第３のポ
ートに戻され、前記偏光合成器の第２のポートから前記
第２の偏光保存光ファイバへと出力されることを特徴と
する分散補償装置。 - 【請求項２】 前記波長分散付加デバイスは、正又は負
の分散値を有する光ファイバであることを特徴とする請
求項１記載の分散補償装置。 - 【請求項３】 前記波長分散付加デバイスと前記ファラ
デーローテーターミラーとの間に、光増幅器が挿入され
ていることを特徴とする請求項１または２記載の分散補
償装置。 - 【請求項４】 前記光増幅器により与えられる信号光の
増幅率を、前記波長分散付加デバイスを信号光が１回通
過する時に受ける損失と同程度に設定することを特徴と
する前記請求項３記載の分散補償装置。 - 【請求項５】 前記偏光合成器と前記波長分散付加デバ
イスとの間、または前記波長分散付加デバイスと前記光
増幅器との間に、信号光波長付近を透過させる光バンド
パスフィルタを挿入することを特徴とする請求項３また
は４記載の分散補償装置。 - 【請求項６】 前記請求項２〜４のいずれかに記載の分
散補償装置を多段に接続したことを特徴とする分散補償
装置。 - 【請求項７】 多段接続された前記各分散補償装置内の
分散補償ファイバの損失を往復で６ｄＢ程度に抑えたこ
とを特徴とする請求項６記載の分散補償装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25631399A JP3440895B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 分散補償装置 |
| US09/657,838 US6332054B1 (en) | 1999-09-09 | 2000-09-07 | Dispersion compensation apparatus |
| FR0011472A FR2799068B1 (fr) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Appareil a compensation de dispersion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25631399A JP3440895B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 分散補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001086065A true JP2001086065A (ja) | 2001-03-30 |
| JP3440895B2 JP3440895B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=17290940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25631399A Expired - Fee Related JP3440895B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 分散補償装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6332054B1 (ja) |
| JP (1) | JP3440895B2 (ja) |
| FR (1) | FR2799068B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006165563A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Polaronyx Inc | １ミクロンにおける非線形偏光パルス整形モード同期ファイバレーザ |
| JP2006332666A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Polaronyx Inc | 全ファイバをベースにした１ミクロンにおける短パルス増幅 |
| US7194208B2 (en) | 2002-02-01 | 2007-03-20 | Nec Corporation | Wavelength-division multiplexing optical transmission system and optical communication method |
| CN106324751A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-01-11 | 中国电子科技集团公司第五十研究所 | 消除外部环境对普通光纤中偏振态影响的色散补偿装置 |
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| JP2000244396A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Fujitsu Ltd | 光波長分離回路及び波長分離装置，光波長多重回路 |
| FR2811171B1 (fr) * | 2000-06-30 | 2002-09-20 | Cit Alcatel | Compensation de dispersion chromatique dans un systeme de transmission optique large bande |
| KR100396510B1 (ko) * | 2001-09-11 | 2003-09-02 | 삼성전자주식회사 | 분산 보상된 광섬유 증폭기 |
| US20030185500A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-02 | Fells Julian A. | Optical transmission systems |
| KR100480275B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2005-04-07 | 삼성전자주식회사 | 반사형 분산보상 광증폭장치 |
| BRPI0205361B1 (pt) * | 2002-12-20 | 2017-05-02 | FUNDAÇÃO CPQD - Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações | amplificador óptico de dupla passagem com compensação unidirecional da dispersão cromática e bloqueio dos retroespalhamentos |
| US7555220B2 (en) * | 2003-10-22 | 2009-06-30 | Infinera Corporation | Chromatic dispersion compensator (CDC) in a photonic integrated circuit (PIC) chip and method of operation |
| JP4738040B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-08-03 | 富士通株式会社 | 光通信システム、伝送劣化補償方法 |
| EP1920278A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-05-14 | Agilent Technologies, Inc. | Polarization maintaining optical delay circuit |
| US20070264024A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Ciena Corporation | Bi-directional application of a dispersion compensating module in a regional system |
| FR2992482A1 (fr) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | France Telecom | Dispositif lumineux reflechissant destine a un reseau d'acces optique wdm pon comprenant une source lumineuse avec un milieu de gain optique |
| DE102018110699A1 (de) * | 2018-05-04 | 2019-11-07 | Deutsches Elektronen-Synchrotron Desy | Vorrichtung zur Kompensation einer chromatischen Dispersion eines polarisierten Laserstrahls |
| CN115963602A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-14 | 武汉灵途传感科技有限公司 | 一种保偏光纤环形器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786172A (en) * | 1987-02-24 | 1988-11-22 | Allied-Signal Inc. | Fiber-optic angular rates sensor having enhanced reliability |
| US5404413A (en) * | 1993-12-14 | 1995-04-04 | At&T Corp. | Optical circulator for dispersion compensation |
| EP0697775B1 (en) * | 1994-08-15 | 2005-08-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Multiple-channel all-optical TDM-WDM converter and multiple-channel all-optical TDM demultiplexer |
| JPH0895095A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-12 | Fujitsu Ltd | 分散補償器及び光増幅器 |
| JPH08248456A (ja) | 1995-03-09 | 1996-09-27 | Kazuo Hotate | 光ファイバ増幅器 |
| JPH0946318A (ja) | 1995-08-01 | 1997-02-14 | Fujitsu Ltd | 波長多重光伝送システム及び該伝送システムに用いる光送信装置 |
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| US6411413B1 (en) * | 1998-02-26 | 2002-06-25 | Tycom (Us) Inc. | Method and apparatus for performing dispersion compensation without a change in polarization and a transmitter incorporating same |
| US6404952B1 (en) * | 1998-03-26 | 2002-06-11 | Lasercomm Inc. | Optical communication system with chromatic dispersion compensation |
-
1999
- 1999-09-09 JP JP25631399A patent/JP3440895B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-09-07 US US09/657,838 patent/US6332054B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-08 FR FR0011472A patent/FR2799068B1/fr not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
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| US6332054B1 (en) | 2001-12-18 |
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