JP2001308790A - 光伝送システム及び光伝送路 - Google Patents
光伝送システム及び光伝送路Info
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- JP2001308790A JP2001308790A JP2000117409A JP2000117409A JP2001308790A JP 2001308790 A JP2001308790 A JP 2001308790A JP 2000117409 A JP2000117409 A JP 2000117409A JP 2000117409 A JP2000117409 A JP 2000117409A JP 2001308790 A JP2001308790 A JP 2001308790A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無中継伝送の伝送距離を延ばす。
【解決手段】 送信局１０は、信号光を光伝送路３０に
出力する。光伝送路３０は、３種類の光ファイバ線路３
２，３４，３６からなる。光ファイバ線路３２は、実効
断面積が大きく、波長分散が負の光ファイバからなる。
中間の光ファイバ線路３４は、正の波長分散を具備する
低損失の光ファイバからなる。受信局３０に接続する光
ファイバ線路３６は、実効断面積が小さく、波長分散が
負の光ファイバからなる。受信局２０は、光伝送路３０
から入力する信号光を受信する受信装置２２と、光ファ
イバ線路３６でラマン増幅を起こさせるポンプ光（波長
１４５０ｎｍ）を発生するポンプ光源２４と、ポンプ光
２４の出力するポンプ光を光伝送路３０上に、信号光と
は逆方向に進行するように導入するＷＤＭカップラ２６
とを具備する。
出力する。光伝送路３０は、３種類の光ファイバ線路３
２，３４，３６からなる。光ファイバ線路３２は、実効
断面積が大きく、波長分散が負の光ファイバからなる。
中間の光ファイバ線路３４は、正の波長分散を具備する
低損失の光ファイバからなる。受信局３０に接続する光
ファイバ線路３６は、実効断面積が小さく、波長分散が
負の光ファイバからなる。受信局２０は、光伝送路３０
から入力する信号光を受信する受信装置２２と、光ファ
イバ線路３６でラマン増幅を起こさせるポンプ光（波長
１４５０ｎｍ）を発生するポンプ光源２４と、ポンプ光
２４の出力するポンプ光を光伝送路３０上に、信号光と
は逆方向に進行するように導入するＷＤＭカップラ２６
とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システム及
び光伝送路に関し、より具体的には、長距離無中継が可
能な光伝送システム及び光伝送路に関する。
び光伝送路に関し、より具体的には、長距離無中継が可
能な光伝送システム及び光伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバ伝送システムでは、光
伝送路が同じ品質の伝送用光ファイバからなる。
伝送路が同じ品質の伝送用光ファイバからなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】無中継の光ファイバ伝
送路路では、伝送路に入力する信号光強度を、受信端局
で十分な受信強度を持つほどに高いものにする必要があ
る。しかし、光強度があまりに大きいと、各種の非線形
効果、誘導ブリユアン散乱、自己位相変調及び相互位相
変調の影響が大きくなる。これが、伝送特性を劣化さ
せ、伝送容量を大きく出来ない一因になっている。従っ
てまた、所望の伝送容量で可能な伝送距離を長くできな
い一因にもなっている。
送路路では、伝送路に入力する信号光強度を、受信端局
で十分な受信強度を持つほどに高いものにする必要があ
る。しかし、光強度があまりに大きいと、各種の非線形
効果、誘導ブリユアン散乱、自己位相変調及び相互位相
変調の影響が大きくなる。これが、伝送特性を劣化さ
せ、伝送容量を大きく出来ない一因になっている。従っ
てまた、所望の伝送容量で可能な伝送距離を長くできな
い一因にもなっている。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決し、伝
送距離をより長くできる光伝送システム及び光伝送路を
提示することを目的とする。
送距離をより長くできる光伝送システム及び光伝送路を
提示することを目的とする。
【０００５】本発明はまた、信号光強度を低くできる光
伝送システム及び光伝送路を提示することを目的とす
る。
伝送システム及び光伝送路を提示することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、光伝送路の
信号光入力側に、非線形効果の小さい第１の光ファイバ
線路を配置し、その後に低損失の第２の光ファイバ線路
を配置し、更にその後に、信号光を伝送すると共にポン
プ光により光増幅する第３の光ファイバ線路を配置す
る。そのポンプ光は、例えば、信号光受信側から供給す
る。
信号光入力側に、非線形効果の小さい第１の光ファイバ
線路を配置し、その後に低損失の第２の光ファイバ線路
を配置し、更にその後に、信号光を伝送すると共にポン
プ光により光増幅する第３の光ファイバ線路を配置す
る。そのポンプ光は、例えば、信号光受信側から供給す
る。
【０００７】大きな強度の信号光が入力する第１の光フ
ァイバ線路を非線形効果の小さいものとすることで、非
線形効果の影響を軽減できる。非線形効果は、例えば、
実効断面積の大小で調節できる。第２の光ファイバ線路
を低損失のものとすることで、信号光強度の低下割合を
低減し、伝送距離を長くすることができる。第３の光フ
ァイバ線路で例えばラマン増幅により、信号光を伝送さ
せつつ光増幅するので、ここで、伝送距離を稼ぐと共に
信号光レベルを増加させることができる。この結果、非
線形効果の悪影響を低減しつつ、全体の平均伝送損失も
低減でき、入力する信号光強度を低くしたり、伝送距離
を長くしたり、その両方を同時に実現することが可能に
なる。
ァイバ線路を非線形効果の小さいものとすることで、非
線形効果の影響を軽減できる。非線形効果は、例えば、
実効断面積の大小で調節できる。第２の光ファイバ線路
を低損失のものとすることで、信号光強度の低下割合を
低減し、伝送距離を長くすることができる。第３の光フ
ァイバ線路で例えばラマン増幅により、信号光を伝送さ
せつつ光増幅するので、ここで、伝送距離を稼ぐと共に
信号光レベルを増加させることができる。この結果、非
線形効果の悪影響を低減しつつ、全体の平均伝送損失も
低減でき、入力する信号光強度を低くしたり、伝送距離
を長くしたり、その両方を同時に実現することが可能に
なる。
【０００８】第１の光ファイバ線路、第２のファイバ線
路及び第３の光ファイバ線路で、それらの波長分散の極
性を交互に反転させる。第１の光ファイバ線路の波長分
散を負、第２のファイバ線路の波長分散を正、第３の光
ファイバ線路の波長分散を負とする。これにより、累積
波長分散が一様に増加しなくなり、残存分散を抑制でき
る。
路及び第３の光ファイバ線路で、それらの波長分散の極
性を交互に反転させる。第１の光ファイバ線路の波長分
散を負、第２のファイバ線路の波長分散を正、第３の光
ファイバ線路の波長分散を負とする。これにより、累積
波長分散が一様に増加しなくなり、残存分散を抑制でき
る。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１０】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。１０は信号光を出力する送信局、２０は
信号光（波長λｓ＝１５５０ｎｍ帯）を受信する受信
局、３０は送信局１０から出力される信号光を受信局２
０に伝送する光伝送路である。
ック図を示す。１０は信号光を出力する送信局、２０は
信号光（波長λｓ＝１５５０ｎｍ帯）を受信する受信
局、３０は送信局１０から出力される信号光を受信局２
０に伝送する光伝送路である。
【００１１】本実施例では、光伝送路３０は、３種類の
光ファイバ線路３２，３４，３６からなる。送信局１０
に接続する光ファイバ線路３２は、実効断面積が大きく
（例えば、７０μｍ２以上）、波長分散が負の光ファイ
バからなる。中間の光ファイバ線路３４は、正の波長分
散を具備する低損失の光ファイバ、例えば、純石英の通
常に伝送用に使用される光ファイバ（例えば、実効断面
積が４０〜５０μｍ２）からなる。受信局３０に接続す
る光ファイバ線路３６は、実効断面積が小さく（例え
ば、３０μｍ２以下）、波長分散が負の光ファイバから
なる。
光ファイバ線路３２，３４，３６からなる。送信局１０
に接続する光ファイバ線路３２は、実効断面積が大きく
（例えば、７０μｍ２以上）、波長分散が負の光ファイ
バからなる。中間の光ファイバ線路３４は、正の波長分
散を具備する低損失の光ファイバ、例えば、純石英の通
常に伝送用に使用される光ファイバ（例えば、実効断面
積が４０〜５０μｍ２）からなる。受信局３０に接続す
る光ファイバ線路３６は、実効断面積が小さく（例え
ば、３０μｍ２以下）、波長分散が負の光ファイバから
なる。
【００１２】受信局２０は、光伝送路３０から入力する
信号光を受信する受信装置２２と、光ファイバ線路３６
でラマン増幅を起こさせるポンプ光（波長λｐ＝１４５
０ｎｍ）を発生するポンプ光源２４と、ポンプ光２４の
出力するポンプ光を光伝送路３０上に、信号光とは逆方
向に進行するように導入するＷＤＭカップラ２６とを具
備する。
信号光を受信する受信装置２２と、光ファイバ線路３６
でラマン増幅を起こさせるポンプ光（波長λｐ＝１４５
０ｎｍ）を発生するポンプ光源２４と、ポンプ光２４の
出力するポンプ光を光伝送路３０上に、信号光とは逆方
向に進行するように導入するＷＤＭカップラ２６とを具
備する。
【００１３】本実施例の作用を説明する。送信局１０か
ら出力された段階では、信号光の強度が非常に大きく、
これをそのまま通常の光ファイバに入力したのでは、大
きな非線形効果があり、伝送特性が大きく劣化する。し
かし、本実施例では、送信局１０に接続する光ファイバ
線路３２に実効断面積の大きな光ファイバを使用するこ
とで、その非線形効果を低減でき、誘導ブリユアン散
乱、自己位相変調及び相互位相変調等による悪影響を低
減できる。
ら出力された段階では、信号光の強度が非常に大きく、
これをそのまま通常の光ファイバに入力したのでは、大
きな非線形効果があり、伝送特性が大きく劣化する。し
かし、本実施例では、送信局１０に接続する光ファイバ
線路３２に実効断面積の大きな光ファイバを使用するこ
とで、その非線形効果を低減でき、誘導ブリユアン散
乱、自己位相変調及び相互位相変調等による悪影響を低
減できる。
【００１４】中間の光ファイバ線路３４では、光ファイ
バ線路３２の損失ににより信号光の強度が低下している
ので、低損失の光ファイバを使用する。同時に、光ファ
イバ線路３２とは波長分散が逆符号になるものを使用す
ることで、累積波長分散の増加を抑制できる。
バ線路３２の損失ににより信号光の強度が低下している
ので、低損失の光ファイバを使用する。同時に、光ファ
イバ線路３２とは波長分散が逆符号になるものを使用す
ることで、累積波長分散の増加を抑制できる。
【００１５】受信局２０側の光ファイバ線路３６に実効
断面積の小さいな光ファイバを使用することにより、受
信局２０から出力されるポンプ光によりラマン増幅で充
分に大きな利得が得られる。例えば、４０ｋｍ程度の長
さで３０ｄＢ程度の利得を得ることができる。これによ
り、光伝送路３０を長くしても、受信局２０の受信装置
２２に入力する信号光のレベルを一定以上に確保しやす
くなる。
断面積の小さいな光ファイバを使用することにより、受
信局２０から出力されるポンプ光によりラマン増幅で充
分に大きな利得が得られる。例えば、４０ｋｍ程度の長
さで３０ｄＢ程度の利得を得ることができる。これによ
り、光伝送路３０を長くしても、受信局２０の受信装置
２２に入力する信号光のレベルを一定以上に確保しやす
くなる。
【００１６】例えば、光ファイバ線路３２の長さを５０
ｋｍ、光ファイバ線路３４の長さを２１０ｋｍ、光ファ
イバ線路３６の長さを４０ｋｍとし、光ファイバ線路３
２に実効断面積が７０μｍ２以上で、伝送損失が０．２
０ｄＢ／ｋｍ、波長分散が−３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光フ
ァイバを使用し、光ファイバ線路３４に伝送損失が０．
１８ｄＢ／ｋｍ、波長分散が１８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
の純石英光ファイバを使用し、光ファイバ線路３６に、
実効断面積が３０μｍ２以下で、伝送損失が０．３ｄＢ
／ｋｍ、波長分散が−９０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光ファイ
バを使用した。ポンプ光源２４から光ファイバ線路３６
に供給されるポンプ光強度は、光ファイバ線路３６でラ
マン増幅により＋３０ｄＢの利得が得られる程度とし
た。
ｋｍ、光ファイバ線路３４の長さを２１０ｋｍ、光ファ
イバ線路３６の長さを４０ｋｍとし、光ファイバ線路３
２に実効断面積が７０μｍ２以上で、伝送損失が０．２
０ｄＢ／ｋｍ、波長分散が−３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光フ
ァイバを使用し、光ファイバ線路３４に伝送損失が０．
１８ｄＢ／ｋｍ、波長分散が１８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
の純石英光ファイバを使用し、光ファイバ線路３６に、
実効断面積が３０μｍ２以下で、伝送損失が０．３ｄＢ
／ｋｍ、波長分散が−９０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光ファイ
バを使用した。ポンプ光源２４から光ファイバ線路３６
に供給されるポンプ光強度は、光ファイバ線路３６でラ
マン増幅により＋３０ｄＢの利得が得られる程度とし
た。
【００１７】この場合、光伝送路３０の残留分散は、１
３５ｐｓ／ｎｍ｛＝−３（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）×５０
（ｋｍ）＋１８．５（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）×２１０（ｋ
ｍ）−９０（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）×４０（ｋｍ））とな
る。また、光伝送路３０の伝送損失は２９．８（ｄＢ）
｛＝０．２０（ｄＢ／ｋｍ）×５０（ｋｍ）＋０．１８
（ｄＢ／ｋｍ）×２１０（ｋｍ）＋０．３（ｄＢ／ｋ
ｍ）×４０（ｋｍ）−３０（ｄＢ）｝である。光ファイ
バ線路３４の出力段階で、伝送損失は４７．８ｄＢであ
り、許容できる程度である。
３５ｐｓ／ｎｍ｛＝−３（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）×５０
（ｋｍ）＋１８．５（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）×２１０（ｋ
ｍ）−９０（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）×４０（ｋｍ））とな
る。また、光伝送路３０の伝送損失は２９．８（ｄＢ）
｛＝０．２０（ｄＢ／ｋｍ）×５０（ｋｍ）＋０．１８
（ｄＢ／ｋｍ）×２１０（ｋｍ）＋０．３（ｄＢ／ｋ
ｍ）×４０（ｋｍ）−３０（ｄＢ）｝である。光ファイ
バ線路３４の出力段階で、伝送損失は４７．８ｄＢであ
り、許容できる程度である。
【００１８】このように全長３００ｋｍの無中継光伝送
路を従来の構成で実現した場合には、残留分散は６００
０ｐｓ／ｎｍであり、残留分散が、本実施例により充分
に改善されていることが分かる。これは、光ファイバ線
路３２，３４，３６で、正の波長分散と負の波長分散が
交互するように配置したからである。
路を従来の構成で実現した場合には、残留分散は６００
０ｐｓ／ｎｍであり、残留分散が、本実施例により充分
に改善されていることが分かる。これは、光ファイバ線
路３２，３４，３６で、正の波長分散と負の波長分散が
交互するように配置したからである。
【００１９】また、伝送路３０の全伝送損失が約３０ｄ
Ｂと充分に低く、等価的には約０．１ｄＢ／ｋｍと非常
に小さいので、送信局１０から出力される信号光の強度
を低くできる。これは非線形光学効果による特性劣化を
非常に小さくできることを意味する。従って、送信局１
０から出力される信号光の強度を低くしたり、光伝送路
３０を長くしたり、又はその両方を実現できる。
Ｂと充分に低く、等価的には約０．１ｄＢ／ｋｍと非常
に小さいので、送信局１０から出力される信号光の強度
を低くできる。これは非線形光学効果による特性劣化を
非常に小さくできることを意味する。従って、送信局１
０から出力される信号光の強度を低くしたり、光伝送路
３０を長くしたり、又はその両方を実現できる。
【００２０】光ファイバ線路３２，３４，３６の数値は
一例であり、本発明は、このような数値に限定されな
い。
一例であり、本発明は、このような数値に限定されな
い。
【００２１】また、本実施例では、光伝送路３０内を３
つの領域に区分したが、より多くの領域に区分して、実
効断面積（及び波長分散）を段階的に分布させても良
い。換言すると、例えば、光ファイバ線路３４は、異な
るタイプの光ファイバを直列接続したものでもよく、そ
の場合、平均として上述の数値例に示すような特性を具
備すればよい。光ファイバ線路３２，３６についても同
様である。
つの領域に区分したが、より多くの領域に区分して、実
効断面積（及び波長分散）を段階的に分布させても良
い。換言すると、例えば、光ファイバ線路３４は、異な
るタイプの光ファイバを直列接続したものでもよく、そ
の場合、平均として上述の数値例に示すような特性を具
備すればよい。光ファイバ線路３２，３６についても同
様である。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、非常に簡単な構成で、非線形効果
を低減でき、伝送特性を改善できる。特に、無中継伝送
システムに有益である。
に、本発明によれば、非常に簡単な構成で、非線形効果
を低減でき、伝送特性を改善できる。特に、無中継伝送
システムに有益である。
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
る。
１０：送信局 ２０：受信局 ２２：受信装置 ２４：ポンプ光源 ２６：光カップラ ３０：光伝送路 ３２，３４，３６：光ファイバ線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/14 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｚ 10/135 10/13 10/12 10/00 Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10 EA10 HA23 5F072 AB07 AK06 HH01 JJ20 PP07 QQ07 YY17 5K002 AA01 AA03 BA05 CA01 CA13 FA01 FA02
Claims (10)
- 【請求項１】 信号光を出力する送信装置と、 当該送信装置からの当該信号光を伝送する光伝送路であ
って、非線形効果の小さい第１の光ファイバ線路、当該
第１の光線路から出力される信号光を伝送する低損失の
第２の光ファイバ線路、及び当該第２の光ファイバ線路
から出力される信号光を伝送すると共にポンプ光により
光増幅する第３の光ファイバ線路を具備する光伝送路
と、 当該光伝送路を伝送した当該信号光を受信する受信装置
と、 当該ポンプ光を発生するポンプ光源と、 当該ポンプ光源により発生される当該ポンプ光を当該第
３の光ファイバ線路に導入する光導入手段とからなるこ
とを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２】 当該第１の光ファイバ線路の実効断面積
が当該第２の光ファイバ線路の実効断面積より大きく、
当該第３の光ファイバ線路の実効断面積が当該第２の光
ファイバ線路の実効断面積より小さい請求項１に記載の
光伝送システム。 - 【請求項３】 当該第２の光ファイバ線路が、当該第１
の光ファイバ線路及び当該第３の光ファイバ線路よりも
低損失の光ファイバからなり、当該第１の光ファイバ線
路及び当該第３の光ファイバ線路よりも長い請求項１又
は２に記載の光伝送システム。 - 【請求項４】 当該第１の光ファイバ線路、当該第２の
ファイバ線路及び当該第３の光ファイバ線路で、それら
波長分散の極性が交互に反転する請求項１乃至３の何れ
か１項に記載の光伝送システム。 - 【請求項５】 当該第１の光ファイバ線路の波長分散が
負、当該第２のファイバ線路の波長分散が正、当該第３
の光ファイバ線路の波長分散が負である請求項４に記載
の光伝送システム。 - 【請求項６】 信号光の入力側に配置される第１の光フ
ァイバ線路と、 当該第１の光ファイバ線路から出力される信号光を伝送
する低損失の第２の光ファイバ線路と、 当該第２の光ファイバ線路から出力される信号光を伝送
すると共に、ポンプ光により当該信号光をラマン増幅自
在な第３の光ファイバ線路とからなり、当該第１の光フ
ァイバ線路の非線形効果が当該第２光ファイバ線路の非
線形効果より小さく、当該第３の光ファイバ線路の非線
形効果が当該第２の光ファイバ線路より大きいことを特
徴とする光伝送路。 - 【請求項７】 当該第１の光ファイバ線路の実効断面積
が当該第２の光ファイバ線路の実効断面積より大きく、
当該第３の光ファイバ線路の実効断面積が当該第２の光
ファイバ線路の実効断面積より小さい請求項６に記載の
光伝送路。 - 【請求項８】 当該第２の光ファイバ線路が、当該第１
の光ファイバ線路及び当該第３の光ファイバ線路よりも
低損失の光ファイバからなり、当該第１の光ファイバ線
路及び当該第３の光ファイバ線路よりも長い請求項６又
は７に記載の光伝送路。 - 【請求項９】 当該第１の光ファイバ線路、当該第２の
ファイバ線路及び当該第３の光ファイバ線路で、それら
の波長分散の極性が交互に反転する請求項６乃至８の何
れか１項に記載の光伝送路。 - 【請求項１０】 当該第１の光ファイバ線路の波長分散
が負、当該第２のファイバ線路の波長分散が正、当該第
３の光ファイバ線路の波長分散が負である請求項９に記
載の光伝送路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117409A JP2001308790A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 光伝送システム及び光伝送路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117409A JP2001308790A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 光伝送システム及び光伝送路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308790A true JP2001308790A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18628728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000117409A Withdrawn JP2001308790A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 光伝送システム及び光伝送路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001308790A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1326354A2 (en) * | 2001-12-07 | 2003-07-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber transmission line, optical cable, and optical transmission system |
| JP2003224521A (ja) * | 2002-01-29 | 2003-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | 波長多重光伝送システム |
| EP1345343A2 (en) * | 2002-03-16 | 2003-09-17 | FITEL USA CORPORATION (a Delaware Corporation) | Raman amplified dispersion compensating modules |
| US6687443B2 (en) | 2001-12-07 | 2004-02-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber transmission line, optical cable, and optical transmission system |
| WO2004054140A1 (ja) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Fujitsu Limited | 光通信のための方法及び光受信機 |
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000117409A patent/JP2001308790A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
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