JP2001215346A - 光伝送路および光伝送システム - Google Patents
光伝送路および光伝送システムInfo
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Abstract
が小さく取り扱いが容易な光伝送路および光伝送システ
ムを提供する 【解決手段】 光伝送システム1は、送信器10から受
信器20に到る信号光の伝送経路の少なくとも一部に、
光伝送路2として中継器31、伝送用光ファイバ41お
よび中継器32を備えている。伝送用光ファイバ41
は、波長1.55μmにおいて、波長分散が+4〜+1
0ps/nm/kmであり、分散スロープが0〜+0.
04ps/nm2/kmであり、中継器31から中継器
32までの中継区間に敷設されている。分散補償光ファ
イバ313は、波長1.55μmにおいて、波長分散が
−40ps/nm/km以下であり、分散スロープが−
0.10ps/nm2/km以下であり、コイル状に巻
かれてモジュール化され中継器31内に設けられる。
Description
光伝送路、および、この光伝送路を有する光伝送システ
ムに関するものである。
行う光伝送システムでは、信号光の波形劣化を抑制する
為に、信号光波長(例えば1.55μm)において光伝
送路の累積波長分散の絶対値が小さいことが望ましい。
また、多波長の信号光を多重化して光通信を行う波長多
重(WDM: Wavelength Division Multiplexing)伝送
システムでは、より多くの波数の信号光を多重化してよ
り大容量の光通信を行う為に、広帯域において光伝送路
の累積波長分散の絶対値が小さいことが望ましい。そこ
で、一般には、複数種類の光ファイバを接続すること
で、或いは、光ファイバの分散を補償する分散補償モジ
ュールを設けることて、全体の累積波長分散の絶対値が
広帯域で小さくなるようにしている。
Long-Haul 16x10 WDM TransmissionExperiment Using H
igher Order Fiber Dispersion Management Techniqu
e", ECOC'98, pp.313-314 (1998)」や、文献2「F. M.
Madani, et al, "PerformanceLimit of Long-Distance
WDM Dispersion-Managed Transmission System UsingHi
gher Order Dispersion Compensation Fibers", IEEE P
hoton. Technol. Lett., Vol.11, No.5, pp.608-610 (1
999)」に記載された技術では、波長1.3μm付近に零
分散波長を有し波長1.55μmで波長分散および分散
スロープがともに正である標準的な1.3μm帯零分散
光ファイバに、波長1.55μmで波長分散および分散
スロープがともに負である分散補償光ファイバを接続す
ることで、全体の累積波長分散の絶対値が広帯域で小さ
くなるようにしている。なお、分散補償光ファイバは、
1.3μm帯零分散光ファイバとともに中継区間に敷設
される場合もあり、また、コイル状に巻かれて分散補償
モジュールとされ中継器や受信器等に設けられる場合も
ある。
actically Feasible Dispersion Flattened Fibers Pro
duced by VAD Technique", ECOC'98, pp.131-132 (199
8)」に記載された技術では、波長1.55μmで波長分
散が正で分散スロープの絶対値が小さい正分散光ファイ
バと、波長1.55μmで波長分散が負で分散スロープ
の絶対値が小さい負分散光ファイバとを接続すること
で、光伝送路の全体の累積波長分散の絶対値が広帯域で
小さくなるようにしている。
来技術は以下のような問題点を有している。すなわち、
中継区間に敷設された1.3μm帯零分散光ファイバの
波長分散および分散スロープを補償するために分散補償
モジュールを設ける場合には、この分散補償モジュール
が中継器や受信器等に設けられることから、分散補償モ
ジュールの設置や保守が容易である。しかし、分散補償
モジュールで用いられる分散補償光ファイバの伝送損失
は他の種類の光ファイバの伝送損失と比較して大きく、
敷設された1.3μm帯零分散光ファイバの長さに応じ
た長さの分散補償光ファイバが必要であることから、分
散補償モジュールでの信号光の損失が大きい。
散補償光ファイバとを接続して中継区間に敷設する場合
や、正分散光ファイバと負分散光ファイバとを接続して
中継区間に敷設する場合には、分散補償モジュールを設
ける場合と比較すれば信号光の損失が小さい。しかし、
ケーブル内で異種の光ファイバを接続する必要があるこ
とから、その接続作業や保守が煩雑である。
れたものであり、累積波長分散の絶対値が広帯域で小さ
く損失が小さく取り扱いが容易な光伝送路、および、こ
のような光伝送路を有する光伝送システムを提供するこ
とを目的とする。
は、(1) 波長1.55μmにおいて、波長分散が+4〜
+10ps/nm/kmであり、分散スロープが0〜+
0.04ps/nm2/kmであり、中継区間に敷設さ
れた伝送用光ファイバと、(2) この伝送用光ファイバと
実質的に接続され、波長1.55μmにおいて、波長分
散が−40ps/nm/km以下であり、分散スロープ
が−0.10ps/nm2/km以下であり、モジュー
ル化された分散補償光ファイバとを備えることを特徴と
する。本発明に係る光伝送システムは、送信器から受信
器に到る信号光の伝送経路の少なくとも一部に上記の光
伝送路を有することを特徴とする。
ば、波長1.55μmにおいて、伝送用光ファイバおよ
び分散補償光ファイバそれぞれの波長分散の符号が互い
に異なり、伝送用光ファイバおよび分散補償光ファイバ
それぞれの分散スロープの符号の互いに異なることか
ら、伝送用光ファイバの長さと分散補償光ファイバの長
さとの比を適切に設定することで、光伝送路の全体の累
積波長分散の絶対値を広帯域で小さくすることができ
る。したがって、広帯域WDM伝送や高ビットレートの
伝送が可能となる。
イバと比べて、波長1.55μmにおける伝送用光ファ
イバの波長分散が小さく、波長1.55μmにおける伝
送用光ファイバの分散スロープが小さいので、波長分散
および分散スロープを補償する為に必要となる分散補償
光ファイバの長さが短くて済む。したがって、分散補償
光ファイバでの信号光の損失が小さく、光伝送路での信
号光の損失も小さい。また、光伝送路での信号光の損失
が小さいことから、送出される信号光のパワーが小さく
てよいので、非線形光学現象の発生が抑制される。さら
に、分散補償光ファイバは、敷設されるのではなく、コ
イル状に巻かれてモジュール化され中継器や受信器等に
設けられるので、この分散補償モジュールの設置や保守
が容易である。
光ファイバは波長1.55μmにおいて分散スロープが
+0.01〜+0.03ps/nm2/kmであること
を特徴とする。この場合には、より広い帯域で光伝送路
の全体の累積波長分散の絶対値を小さくすることができ
る。
光ファイバは波長1.55μmにおいて実効断面積が4
5μm2以上であることを特徴とする。この場合には、
より充分に非線形光学現象の発生を抑制することができ
る。
償光ファイバは、波長1.55μmにおいて、波長分散
が−80ps/nm/km以下(より好適には、−10
0ps/nm/km以下)であり、分散スロープが−
0.20ps/nm2/km以下であることを特徴とす
る。この場合には、分散補償光ファイバの長さを更に短
くすることができ、信号光の損失を更に小さくすること
ができる。
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
1および光伝送路2の構成図である。この光伝送システ
ム1は、送信器10から受信器20に到る信号光の伝送
経路の少なくとも一部に、光伝送路2として中継器3
1、伝送用光ファイバ41および中継器32を備えてい
る。中継器31は、光増幅器311、分散補償光ファイ
バ313および光増幅器312を有している。また、中
継器32は、光増幅器321、分散補償光ファイバ32
3および光増幅器322を有している。
長の信号光を波長多重して、この多波長の信号光を送出
する。送信器10より送出された多波長の信号光は、光
伝送路2を伝搬して、受信器20に到達する。そして、
受信器20は、これら波長多重された多波長の信号光を
分波して、各波長の信号光を受信する。
mにおいて、波長分散が+4〜+10ps/nm/km
であり、分散スロープが0〜+0.04ps/nm2/
kmであり、中継器31から中継器32までの中継区間
に敷設されている。分散補償光ファイバ313は、波長
1.55μmにおいて、波長分散が−40ps/nm/
km以下であり、分散スロープが−0.10ps/nm
2/km以下であり、コイル状に巻かれてモジュール化
され中継器31内に設けられる。同様に、分散補償光フ
ァイバ323は、波長1.55μmにおいて、波長分散
が−40ps/nm/km以下であり、分散スロープが
−0.10ps/nm2/km以下であり、コイル状に
巻かれてモジュール化され中継器32内に設けられる。
伝送用光ファイバ41、分散補償光ファイバ313およ
び分散補償光ファイバ323それぞれは、シリカガラス
系の光ファイバであり、屈折率プロファイルを適切に設
計し製造することで、上記の波長分散および分散スロー
プの特性を有することができる。
器321および光増幅器322それぞれは、多波長の信
号光を一括光増幅するものであり、Er元素が光導波領
域に添加されたEr元素添加光ファイバを用いた光ファ
イバ増幅器が好適に用いられる。光増幅器311および
光増幅器312は中継器31内に設けられ、光増幅器3
11は分散補償光ファイバ313の前段に設けられ、光
増幅器312は分散補償光ファイバ313の後段に設け
られる。同様に、光増幅器321および光増幅器322
は中継器32内に設けられ、光増幅器321は分散補償
光ファイバ323の前段に設けられ、光増幅器322は
分散補償光ファイバ323の後段に設けられる。
よび光伝送路2では、波長1.55μmにおいて、伝送
用光ファイバ41および分散補償光ファイバ313,3
23それぞれの波長分散の符号が互いに異なり、伝送用
光ファイバ41および分散補償光ファイバ313,32
3それぞれの分散スロープの符号の互いに異なることか
ら、伝送用光ファイバ41の長さと分散補償光ファイバ
313,323の長さとの比を適切に設定することで、
光伝送路2の全体の累積波長分散の絶対値を広帯域で小
さくすることができる。したがって、広帯域WDM伝送
や高ビットレートの伝送が可能となる。なお、より広い
帯域で光伝送路2の全体の累積波長分散の絶対値を小さ
くするには、伝送用光ファイバ41、は波長1.55μ
mにおいて分散スロープが+0.01〜+0.03ps
/nm2/kmであるのが好適である。
イバと比べて、波長1.55μmにおける伝送用光ファ
イバ41の波長分散が小さく、波長1.55μmにおけ
る伝送用光ファイバ41の分散スロープが小さいので、
波長分散および分散スロープを補償する為に必要となる
分散補償光ファイバ313,323の長さが短くて済
む。したがって、分散補償光ファイバ313,323で
の信号光の損失が小さく、光伝送路2での信号光の損失
も小さい。なお、分散補償光ファイバ313,323の
長さを更に短くして信号光の損失を更に小さくするに
は、分散補償光ファイバ313,323は、波長1.5
5μmにおいて、波長分散が−80ps/nm/km以
下であり、分散スロープが−0.20ps/nm2/k
m以下であるのが好適であり、さらには、波長1.55
μmにおいて波長分散が−100ps/nm/km以下
であるのが更に好適である。
いことから、送信器10、中継器31および中継器32
それぞれから送出される信号光のパワーが小さくてよい
ので、非線形光学現象の発生が抑制される。したがっ
て、中継器31内の光増幅器311,312は何れか一
方のみ設けるだけでもよく、中継器32内の光増幅器3
21,322は何れか一方のみ設けるだけでもよい。な
お、より充分に非線形光学現象の発生を抑制するには、
伝送用光ファイバ41は、波長1.55μmにおいて実
効断面積が45μm2以上であるのが好適である。
3は、敷設されるのではなく、コイル状に巻かれてモジ
ュール化され中継器31,32内に設けられるので、こ
の分散補償モジュールの設置や保守が容易である。
例を比較例と対比して説明する。以下に説明する各実施
例および比較例それぞれでは、伝送用光ファイバの長さ
を80kmとして、分散補償光ファイバの長さは、この
伝送用光ファイバの波長1.55μmにおける波長分散
を補償することできる長さとする。
1.55μmにおいて、波長分散が+5.7ps/nm
/kmであり、分散スロープが+0.024ps/nm
2/kmであり、実効断面積が47μm2である。分散補
償光ファイバは、波長1.55μmにおいて、波長分散
が−110ps/nm/kmであり、分散スロープが−
0.270ps/nm2/kmであり、実効断面積が1
4μm2である。伝送用光ファイバの長さが80kmで
あるとすると、伝送用光ファイバの波長1.55μmに
おける波長分散を補償する為に必要な分散補償光ファイ
バの長さは4.2kmとなり、分散補償光ファイバでの
信号光の損失は2.6dBとなる。表1は、実施例1の
伝送用光ファイバおよび分散補償光ファイバの諸元を纏
めた表である。
において、波長分散が+5.7ps/nm/kmであ
り、分散スロープが+0.019ps/nm2/kmで
あり、実効断面積が61μm2である。分散補償光ファ
イバは実施例1と同様のものである。伝送用光ファイバ
の長さが80kmであるとすると、伝送用光ファイバの
波長1.55μmにおける波長分散を補償する為に必要
な分散補償光ファイバの長さは4.2kmとなり、分散
補償光ファイバでの信号光の損失は2.6dBとなる。
表2は、実施例2の伝送用光ファイバおよび分散補償光
ファイバの諸元を纏めた表である。
のである。分散補償光ファイバは、波長1.55μmに
おいて、波長分散が−52.8ps/nm/kmであ
り、分散スロープが−0.120ps/nm2/kmで
あり、実効断面積が18μm2である。伝送用光ファイ
バの長さが80kmであるとすると、伝送用光ファイバ
の波長1.55μmにおける波長分散を補償する為に必
要な分散補償光ファイバの長さは8.7kmとなり、分
散補償光ファイバでの信号光の損失は2.8dBとな
る。表3は、実施例3の伝送用光ファイバおよび分散補
償光ファイバの諸元を纏めた表である。
のである。分散補償光ファイバは実施例3と同様のもの
である。伝送用光ファイバの長さが80kmであるとす
ると、伝送用光ファイバの波長1.55μmにおける波
長分散を補償する為に必要な分散補償光ファイバの長さ
は8.7kmとなり、分散補償光ファイバでの信号光の
損失は2.8dBとなる。表4は、実施例4の伝送用光
ファイバおよび分散補償光ファイバの諸元を纏めた表で
ある。
に零分散波長を有する標準的な1.3μm帯零分散光フ
ァイバであり、波長1.55μmにおいて、波長分散が
+17ps/nm/kmであり、分散スロープが+0.
056ps/nm2/kmである。分散補償光ファイバ
は、波長1.55μmにおいて、波長分散が−110p
s/nm/kmであり、分散スロープが−0.270p
s/nm 2/kmである。伝送用光ファイバの長さが8
0kmであるとすると、伝送用光ファイバの波長1.5
5μmにおける波長分散を補償する為に必要な分散補償
光ファイバの長さは12.4kmとなり、分散補償光フ
ァイバでの信号光の損失は7.6dBとなる。表5は、
比較例の伝送用光ファイバおよび分散補償光ファイバの
諸元を纏めた表である。
の長さは、比較例では12.4kmであるのに対して、
実施例1,2では4.2kmであり、実施例3,4では
8.7kmであり、比較例より各実施例の方が短い。分
散補償光ファイバでの信号光の損失は、比較例では7.
6dBであるのに対して、実施例1,2では2.6dB
であり、実施例3,4では2.8dBであり、比較例よ
り各実施例の方が5dB程度小さい。したがって、比較
例と比べて各実施例ではS/N比が5dB程度改善す
る。また、分散補償光ファイバでの信号光のS/N比の
劣化が小さいことから、信号光のパワーを小さくするこ
とで、非線形光学現象の発生を抑制することができる。
較すると、分散補償光ファイバの長さが前者では4.2
kmであり後者では8.7kmであるのに対して、分散
補償光ファイバでの信号光の損失は両者で同程度となっ
ている。これは、前者より後者の方が分散補償光ファイ
バの単位長さ当たりの信号光の伝送損失が小さいからで
ある。
の平均波長分散の波長依存性を示すグラフである。図3
は、実施例3,4それぞれの光伝送路の平均波長分散の
波長依存性を示すグラフである。これらの図に示すよう
に、各実施例とも、伝送用光ファイバと分散補償光ファ
イバとが接続された光伝送路の全体の平均波長分散は、
波長1.55μmにおいて零となっている。また、各実
施例とも、伝送用光ファイバと分散補償光ファイバとが
接続された光伝送路の全体の平均波長スロープは、波長
1.55μmにおいて小さくなっている。したがって、
各実施例とも、光伝送路の全体の累積波長分散の絶対値
が広帯域で小さく、広帯域WDM伝送や高ビットレート
の伝送が可能である。
係る光伝送路または光伝送システムによれば、波長1.
55μmにおいて、伝送用光ファイバおよび分散補償光
ファイバそれぞれの波長分散の符号が互いに異なり、伝
送用光ファイバおよび分散補償光ファイバそれぞれの分
散スロープの符号の互いに異なることから、伝送用光フ
ァイバの長さと分散補償光ファイバの長さとの比を適切
に設定することで、光伝送路の全体の累積波長分散の絶
対値を広帯域で小さくすることができる。したがって、
広帯域WDM伝送や高ビットレートの伝送が可能とな
る。
イバと比べて、波長1.55μmにおける伝送用光ファ
イバの波長分散が小さく、波長1.55μmにおける伝
送用光ファイバの分散スロープが小さいので、波長分散
および分散スロープを補償する為に必要となる分散補償
光ファイバの長さが短くて済む。したがって、分散補償
光ファイバでの信号光の損失が小さく、光伝送路での信
号光の損失も小さい。また、光伝送路での信号光の損失
が小さいことから、送出される信号光のパワーが小さく
てよいので、非線形光学現象の発生が抑制される。さら
に、分散補償光ファイバは、敷設されるのではなく、コ
イル状に巻かれてモジュール化され中継器や受信器等に
設けられるので、この分散補償モジュールの設置や保守
が容易である。
mにおいて分散スロープが+0.01〜+0.03ps
/nm2/kmであるのが好適であり、この場合には、
より広い帯域で光伝送路の全体の累積波長分散の絶対値
を小さくすることができる。また、伝送用光ファイバは
波長1.55μmにおいて実効断面積が45μm2以上
であるのが好適であり、この場合には、より充分に非線
形光学現象の発生を抑制することができる。
5μmにおいて、波長分散が−80ps/nm/km以
下(より好適には、−100ps/nm/km以下)で
あり、分散スロープが−0.20ps/nm2/km以
下であるのが好適であり、この場合には、分散補償光フ
ァイバの長さを更に短くすることができ、信号光の損失
を更に小さくすることができる。
路の構成図である。
散の波長依存性を示すグラフである。
散の波長依存性を示すグラフである。
0…受信器、31,32…中継器、41…伝送用光ファ
イバ、311,312…光増幅器、313…分散補償光
ファイバ、321,322…光増幅器、323…分散補
償光ファイバ。
Claims (6)
- 【請求項1】 波長1.55μmにおいて、波長分散が
+4〜+10ps/nm/kmであり、分散スロープが
0〜+0.04ps/nm2/kmであり、中継区間に
敷設された伝送用光ファイバと、 この伝送用光ファイバと実質的に接続され、波長1.5
5μmにおいて、波長分散が−40ps/nm/km以
下であり、分散スロープが−0.10ps/nm2/k
m以下であり、モジュール化された分散補償光ファイバ
とを備えることを特徴とする光伝送路。 - 【請求項2】 前記伝送用光ファイバは波長1.55μ
mにおいて分散スロープが+0.01〜+0.03ps
/nm2/kmであることを特徴とする請求項1記載の
光伝送路。 - 【請求項3】 前記伝送用光ファイバは波長1.55μ
mにおいて実効断面積が45μm2以上であることを特
徴とする請求項1記載の光伝送路。 - 【請求項4】 前記分散補償光ファイバは、波長1.5
5μmにおいて、波長分散が−80ps/nm/km以
下であり、分散スロープが−0.20ps/nm2/k
m以下であることを特徴とする請求項1記載の光伝送
路。 - 【請求項5】 前記分散補償光ファイバは波長1.55
μmにおいて波長分散が−100ps/nm/km以下
であることを特徴とする請求項4記載の光伝送路。 - 【請求項6】 送信器から受信器に到る信号光の伝送経
路の少なくとも一部に請求項1記載の光伝送路を有する
ことを特徴とする光伝送システム。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP2000029230A JP2001215346A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | 光伝送路および光伝送システム |
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---|---|---|---|
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EP (1) | EP1130828B1 (ja) |
JP (1) | JP2001215346A (ja) |
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