JP2003514433A - Channel synchronization by dispersion fiber in wavelength division multiplex transmission system - Google Patents

Channel synchronization by dispersion fiber in wavelength division multiplex transmission system

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JP2003514433A
JP2003514433A JP2001537183A JP2001537183A JP2003514433A JP 2003514433 A JP2003514433 A JP 2003514433A JP 2001537183 A JP2001537183 A JP 2001537183A JP 2001537183 A JP2001537183 A JP 2001537183A JP 2003514433 A JP2003514433 A JP 2003514433A
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dispersion
modulator
fiber
regenerator
section
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ドウシユルビール,エマニユエル
ダニー,ブルーノ
ルクレール,オリビエ
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アルカテル
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04B10/2507Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/25077Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion using soliton propagation

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、光ファイバーによる波長分割多重化伝送システムに関する。本発明は、チャンネルが同期していないシステムの一点で同期変調によりチャンネルを再生することを提案する。このため、再生器は、分散光ファイバー区間と同期変調器とを有し、この区間の長さおよび分散が、同期変調器の入力でチャンネルのビット時間を同期するように選択される。 (57) [Summary] The present invention relates to a wavelength division multiplexing transmission system using an optical fiber. The invention proposes to play the channel by synchronous modulation at a point in the system where the channel is not synchronized. To this end, the regenerator has a dispersive fiber section and a synchronous modulator, the length and dispersion of which are selected to synchronize the bit times of the channels at the input of the synchronous modulator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 本発明は、光ファイバーによる波長分割多重伝送システムに関し、より詳しく
は、このような伝送システムにおける光変調に関する。
The present invention relates to a wavelength division multiplexing transmission system using optical fibers, and more particularly to optical modulation in such a transmission system.

【0002】 ソリトンパルスまたはソリトンの伝送は、既知の現象である。これらのパルス
は、ビット時間よりも狭い時間幅のRZパルスであり(FWHM、最大パワーの
半分のパルス幅)、パワーと、スペクトル幅と、時間幅との間に所定の関係を有
し、一般に、いわゆる光ファイバーの異常分散部分に伝播される。シングルモー
ドファイバーにおけるこのようなソリトンのエンベロープの変化は、非線形シュ
レーディンガー方程式によりモデル化することができる。この伝播は、ファイバ
ーの異常分散と非線形との間の均衡に基づいている。こうしたソリトン信号のジ
ッタを制御するために、様々な解決方法が提案された。たとえばEP−A−05
76208号のように、スライドガイドフィルタシステムを使用することが知ら
れている。また、ソリトン信号の同期変調を実施することも提案された。そのた
めに、各種のタイプの変調器を使用可能であり、特に、カー効果を用いた振幅ま
たは位相同期変調器を使用できる。H.Kubota、M.Nakazawaに
よる「Soliton Transmission Control in T
ime and Frequency Domains」(IEEE Jour
nal of Quantum Electronics第29巻第3号、21
89)、またはN.J.Smith、N.J.Doranによる「Evalua
ting the Capacity of Phase Modulator
−Controlled Long−Haul Soliton Transm
ission」(Optical Fibers Technology I、
218−235、1995年)では、ソリトン信号の様々な制御または再生技術
が紹介されている。K.SuzukIらによる「40Gbit/s singl
e channel optical soliton transmissi
on over 70000km using in−line synchr
onous modulation and optical filteri
ng」(Electronics Letters、第34巻第1号、1998
年、98−100ページ)は、強度および位相変調に結合された狭帯域のフィル
タリングによって、長距離の単一チャンネル伝送が可能になることを実験的に示
している。この文献で提案されたソリトン信号のための伝播タイプは、様々なチ
ャンネルのソリトンどうしの衝突作用のために、波長分割多重システムに直接適
用することはできない。
The transmission of soliton pulses or solitons is a known phenomenon. These pulses are RZ pulses with a time width narrower than the bit time (FWHM, pulse width of half the maximum power), and have a predetermined relationship between power, spectral width, and time width, and are generally , Propagated to the so-called abnormal dispersion part of the optical fiber. Such soliton envelope changes in single-mode fibers can be modeled by the nonlinear Schrodinger equation. This propagation is based on the balance between anomalous dispersion and non-linearity of the fiber. Various solutions have been proposed to control the jitter of such soliton signals. For example EP-A-05
It is known to use slide guide filter systems, such as 76208. It has also been proposed to implement synchronous modulation of soliton signals. To that end, various types of modulators can be used, in particular amplitude or phase synchronous modulators using the Kerr effect. H. Kubota, M .; “Solitary Transmission Control in T” by Nakazawa.
"IME AND FREQUENCY DOMAINS" (IEEE Jour
nal of Quantum Electronics Vol. 29, No. 3, 21
89), or N.W. J. Smith, N.M. J. Doran's "Evalua
toning the Capacity of Phase Modulator
-Controlled Long-Haul Soliton Transm
"Ission" (Optical Fibers Technology I,
218-235, 1995) introduces various techniques for controlling or reproducing soliton signals. K. "40 Gbit / s single by Suzuki I et al.
e channel optical soliton transmissi
on over 70,000 km using in-line synchr
once modulation and optical filteri
ng "(Electronics Letters, Vol. 34, No. 1, 1998).
, Pp. 98-100) experimentally show that narrow band filtering combined with intensity and phase modulation enables long range single channel transmission. The propagation type for soliton signals proposed in this document cannot be directly applied to wavelength division multiplexing systems due to collisions between solitons of different channels.

【0003】 N.J.Smithらによる「Enhanced power solito
ns in optical fibers with periodic d
ispersion management」(Electronics Le
tter 第32巻第1号54−55ページ、1996年)は、こうした限界を
解消するためにソリトン信号の伝播を補正する構成を記載している。正と負の分
散ファイバー区間を交互に置くことによって、平均分散を小さくし(ジッタが殆
どない)、ローカルエリアの分散を大きくして、WDM効果を低減する(チャン
ネルは、互いに速くスライドする)。こうした分散管理によるソリトン伝播構成
によって、波長分割多重伝送システムが可能になる。
N. J. Smith et al., "Enhanced power solito"
ns in optical fibers with period d
"Ispersion management" (Electronics Le
(Tter, Vol. 32, No. 1, pp. 54-55, 1996) describes a configuration for correcting the propagation of soliton signals in order to overcome these limitations. By alternating positive and negative dispersive fiber sections, the average dispersion is reduced (there is little jitter), the local area dispersion is increased and the WDM effect is reduced (channels slide faster relative to each other). Such a distributed management soliton propagation configuration enables a wavelength division multiplexing transmission system.

【0004】 光ファイバーによる波長分割多重伝送システムでは、信号の同期変調を規則正
しく使用することが提案された。このような変調は、光には好適で、特に高ビッ
トレートシステムには適している。その場合、波長間の差のために、チャンネル
間の群速度の差という問題が提起される。
In a wavelength division multiplexing transmission system using an optical fiber, it has been proposed to regularly use synchronous modulation of signals. Such modulation is suitable for light, especially for high bit rate systems. In that case, the problem of group velocity difference between channels is raised due to the difference between wavelengths.

【0005】 この問題に対しては、様々な解決方法が提案された。E.Desurvire
、 O.LeclercおよびO.Audouinによる文献「Synchro
nous in−line regeneration of wavelen
gth−division multiplexed solitons si
gnals in optical fibers」(Optics Lett
ers第21巻第14号1026−1028ページ)は、ソリトン信号への同期
変調器の使用と相容れるような波長割り当て構成を記載している。この文献は、
中継器間の所定の間隔Zに対して、各チャンネルの信号、またはより正確には
各多重化チャンネルのビット時間が、中継器に到着するときにほぼ同期されるよ
うに、各多重化チャンネルに波長を割り当てることを提案している。かくして、
離散同期変調器を用いることにより、所定の間隔で全てのチャンネルのインライ
ン同期変調が可能になる。こうした多重化の波長割り当て技術はまた、アルカテ
ル・サブマリーン・ネットワーク名義のFR−A−2743964号に記載され
ている。この特許出願では、間隔Zだけではなく、Zの約数による間隔にも
同期するチャンネルのサブグループを選択することが提案されている。
Various solutions to this problem have been proposed. E. Desurvire
, O. Leclerc and O.L. The document "Synchro" by Audouin
nous in-line regeneration of wavelen
gth-division multiplexed soliton si
gnals in optical fibers "(Optics Lett
ers Vol. 21, No. 14, pp. 1026-1028) describes a wavelength allocation arrangement compatible with the use of synchronous modulators for soliton signals. This document
For a given spacing Z R between repeaters, the signals of each channel, or more precisely the bit times of each multiplex channel, are approximately synchronized as they arrive at the repeater. It is proposed to assign wavelengths to. Thus,
The use of the discrete synchronous modulator enables in-line synchronous modulation of all channels at predetermined intervals. Such multiplexing wavelength allocation technique is also described in FR-A-274394 in the name of Alcatel Submarine Network. In this patent application, it is proposed to select a subgroup of channels which is not only synchronized to the spacing Z R, but also to the spacing by a divisor of Z R.

【0006】 O. Leclerc、E.Desurvire、O.Audouinによる
「Synchronous WDM soliton regeneratio
n:towards 80−160 Gbit/s transoceanic
systems」(Optical Fiber Technology、3
97−116ページ、1997年)は、この波長割り当て構成によって、同期
変調器間の間隔Zが開きすぎたり、あるいは多重化チャンネル間の間隔が開き
すぎたりすることを明記している。この問題を解消するために、前記文献は、こ
のような波長割り当て構成において、多重化チャンネルの部分集合のビット時間
をZの約数の間隔に同期することを記載している。その結果、この文献は、多
重化チャンネルの部分集合を、もっと短い間隔で再生することを提案している。
しかしながら、こうした解決方法は、再生する部分集合のチャンネルのフィルタ
リングを要し、伝送システムに対して、全てのチャンネルに対する単一の周期性
を失わせる。
O. Leclerc, E.I. Desurvir, O.I. "Synchronous WDM soliton regeneration" by Audouin
n: towers 80-160 Gbit / s transoceanic
systems "(Optical Fiber Technology, 3
97-116, 1997) specify that this wavelength allocation configuration causes the spacing Z R between the synchronous modulators to be too wide, or the spacing between the multiplexed channels to be too wide. In order to solve this problem, the document describes synchronizing the bit times of a subset of multiplexed channels to a divisor interval of Z R in such a wavelength allocation configuration. As a result, this document proposes to reproduce a subset of multiplexed channels at shorter intervals.
However, such a solution requires filtering of the reconstructed subset of channels, causing the transmission system to lose the single periodicity for all channels.

【0007】 FR−A−2770001号は、信号のクロック周波数1/Tの倍数の周波数
N/Tで波長分割多重伝送システムの全てのチャンネルのソリトン信号を変調す
るための、同期変調器の使用を提案している。そのため、ビット時間の同期性を
課すのではなく、ビット時間の約数での各チャンネルの同期性を課すことによっ
て、同期性の制約をゆるめることができる。
FR-A-2770001 describes the use of synchronous modulators to modulate the soliton signals of all channels of a wavelength division multiplexing transmission system at a frequency N / T which is a multiple of the signal clock frequency 1 / T. is suggesting. Therefore, the constraint of synchrony can be relaxed by imposing the synchrony of each channel at a divisor of the bit time rather than imposing the synchrony of the bit time.

【0008】 FR−A−2759516号は、各チャンネルをデマルチプレクスし、必要な
遅延を与えて再同期することを提案している。各チャンネルは、多重化後、単一
の光変調器により変調可能である。フランス特許出願第9706590号は、フ
ァイバーに形成されるネットワークチェーンを使用することにより、適切な遅延
を与えて各チャンネルを再同期することを提案しており、デマルチプレクスおよ
び再マルチプレクスを行う必要がない。
[0008] FR-A-2759516 proposes demultiplexing each channel to give the required delay and resynchronization. After multiplexing, each channel can be modulated by a single optical modulator. French patent application No. 9706590 proposes to resynchronize each channel with appropriate delay by using a network chain formed in the fiber, which requires demultiplexing and remultiplexing. There is no.

【0009】 非ソリトン信号RZの場合、FR−A−2759830号が提案する同期変調
技術は、増幅器の後段のファイバー区間を介して、シュレーディンガー標準ソリ
トンへのパルスの変換に必要なパワーを送り、非ソリトン信号をソリトン信号へ
変換し、次いで、信号を位相または強度で同期光変調することによるものである
。その後、ソリトン信号は伝送路に再投入され、それによって、非ソリトンRZ
信号への逆変換が実施される。この特許では、変換のために、ソリトンパワーに
対応する適切な入力パワーをもつ、強分散光ファイバーへの通路を使用している
。P.Brindelらによる「「Black−box」optical re
generator for RZ transmission system
s」(Electronics Letters、第35巻第6号、1999年
、480−481ページ)によれば、このような装置における信号の光再生は、
位相および強度変調が分離しているときにいっそう有効であるとされ、変換ファ
イバーの前で位相変調が行われ、変換ファイバーの出力で強度変調が行なわれて
いる。B.Danyらによる「Transoceanic 4×40Gbit/
s system combining dispersion−manage
d soliton transmission and new 「blac
k−box」 in−line optical regeneration」
(Electronics Letters、第35巻第5号、1999年、4
18−420ページ)では、この再生技術を、チャンネル分離とチャンネル対応
再生器を持つ分散管理ソリトン伝播を用いた4チャンネル伝送システムに適用し
ている。
In the case of a non-soliton signal RZ, the synchronous modulation technique proposed by FR-A-2759830 delivers the power necessary for the conversion of the pulse into a Schrodinger standard soliton via a fiber section after the amplifier, By converting a non-soliton signal into a soliton signal and then synchronously modulating the signal in phase or intensity. The soliton signal is then reinjected into the transmission line, thereby causing the non-soliton RZ
Inverse conversion to a signal is performed. This patent uses a path to a strongly dispersive optical fiber with the appropriate input power corresponding to the soliton power for conversion. P. "" Black-box "optical re by Brindel et al.
generator for RZ transmission system
s "(Electronics Letters, Vol. 35, No. 6, 1999, 480-481), optical regeneration of signals in such devices is
It is said to be more effective when the phase and intensity modulation are separate, with the phase modulation occurring before the conversion fiber and the intensity modulation occurring at the output of the conversion fiber. B. Dany et al., “Transoceanic 4 × 40 Gbit /
s system combining dispersion-management
d soliton transmission and new "blac
k-box "in-line optical regeneration"
(Electronics Letters, Vol. 35, No. 5, 1999, 4
18-420), this reproduction technique is applied to a four-channel transmission system using distributed management soliton propagation with channel separation and a channel-corresponding regenerator.

【0010】 本発明は、波長分割多重伝送システムのチャンネル同期の問題への解決方法を
提案し、チャンネルの同期変調を実施可能にする。本発明はまた、FR−A−2
759830号のタイプの再生装置において、位相変調ならびに振幅変調に対す
るチャンネル同期の問題への解決方法を提案する。
The present invention proposes a solution to the problem of channel synchronization in wavelength division multiplexing transmission systems, enabling synchronous modulation of the channels. The present invention also provides FR-A-2.
In a reproducing device of the type 759830, a solution to the problem of channel synchronization for phase modulation as well as amplitude modulation is proposed.

【0011】 より詳しくは、本発明は、再生器の入力で非同期波長分割多重の複数のチャン
ネルを受信して再生する再生器を提案し、再生器が分散光ファイバー区間と同期
変調器とを含み、前記区間の長さおよび分散が、同期変調器の入力でチャンネル
のビット時間を同期するように選択される。
More specifically, the present invention proposes a regenerator which receives and regenerates a plurality of channels of asynchronous wavelength division multiplexing at the input of the regenerator, the regenerator including a dispersive optical fiber section and a synchronous modulator, The length and dispersion of the intervals are chosen to synchronize the bit times of the channels at the input of the synchronous modulator.

【0012】 実施形態では、再生器がさらに、第二の分散光ファイバー区間を変調器の出力
に含む。
In an embodiment, the regenerator further comprises a second distributed fiber optic section at the output of the modulator.

【0013】 有利には、前記第二の光ファイバー区間に対する長さと波長分散との積が、前
記光ファイバー区間に対する長さと波長分散との積の逆である。
Advantageously, the product of the length and the chromatic dispersion for the second optical fiber section is the inverse of the product of the length and the chromatic dispersion for the optical fiber section.

【0014】 好適には、分散光ファイバーが負の分散を有する。[0014]   Preferably, the dispersive optical fiber has a negative dispersion.

【0015】 本発明はまた、チャンネルが非同期であるシステムの位置に、このような再生
器を少なくとも一つ含む、波長分割多重伝送システムを提案する。この場合、前
記区間が、伝送システムのラインファイバーにおける平均分散とは反対の符号の
分散を有することが好ましい。
The invention also proposes a wavelength division multiplexing transmission system comprising at least one such regenerator in the position of the system where the channels are asynchronous. In this case, it is preferred that the section has a dispersion with a sign opposite to the average dispersion in the line fiber of the transmission system.

【0016】 本発明はまた、第一の同期変調器、変換ファイバー区間、および第二の同期変
調器を含み、前記区間の長さおよび波長が、第二の同期変調器の入力でチャンネ
ルのビット時間を同期するように選択される再生器を提案する。
The invention also includes a first synchronous modulator, a conversion fiber section, and a second synchronous modulator, the length and wavelength of said section being the bit of the channel at the input of the second synchronous modulator. We propose a regenerator that is selected to be time synchronized.

【0017】 好適には、第一の変調器が位相変調器であり、第二の変調器が強度変調器であ
る。
Preferably, the first modulator is a phase modulator and the second modulator is an intensity modulator.

【0018】 また、第一の変調器と変換ファイバー区間との間に増幅器を設け、変換ファイ
バーの波長分散は、変換ファイバーにおける信号の最大パワーが増幅器の出力パ
ワー以下になるように選択される。
An amplifier is provided between the first modulator and the conversion fiber section, and the chromatic dispersion of the conversion fiber is selected so that the maximum power of the signal in the conversion fiber is less than or equal to the output power of the amplifier.

【0019】 有利には、変換ファイバー区間における信号がソリトン信号であり、変換ファ
イバー区間の長さがソリトン信号の周期の倍数である。
Advantageously, the signal in the conversion fiber section is a soliton signal and the length of the conversion fiber section is a multiple of the period of the soliton signal.

【0020】 別の実施形態では、第一および第二の変調器が、共通クロックの再生装置を有
する。
In another embodiment, the first and second modulators have a common clock regenerator.

【0021】 本発明はさらに、このような再生器を少なくとも一つ含む、波長分割多重伝送
システムを提案する。
The invention further proposes a wavelength division multiplexing transmission system comprising at least one such regenerator.

【0022】 本発明の他の特徴および長所は、添付図面に関して例として挙げられた本発明
の実施形態の以下の説明を読めば明らかになるであろう。
Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of embodiments of the invention, given by way of example with reference to the accompanying drawings.

【0023】 本発明は、波長分割多重伝送システムにおいて、全てのチャンネルまたはチャ
ンネルの一部の同期変調を可能にするために、分散ファイバー区間によって、各
チャンネルのビット時間を同期することを提案する。本発明は、図1〜4に関し
て、分散スロープ(または三次の分散)が逆分散ファイバー(「Reverse
Dispersion Fiber」またはRDF)により解消される伝送シ
ステムの場合について記載されている。
The present invention proposes to synchronize the bit time of each channel with distributed fiber sections in order to enable synchronous modulation of all channels or parts of channels in a wavelength division multiplexing transmission system. The present invention relates to FIGS. 1-4 in which the dispersion slope (or third order dispersion) is an inverse dispersion fiber ("Reverse").
Dispersion Fiber "or RDF) is described for the case of a transmission system.

【0024】 本発明はまた、変換ファイバーを用いた再生器にも適用される。このような場
合、図5〜7に関して説明したように、変換ファイバーの分散を適切に選択する
ことによって、位相変調だけではなく振幅変調に対しても、各チャンネルのビッ
ト時間を同期することができる。
The invention also applies to regenerators using conversion fibers. In such a case, the bit time of each channel can be synchronized not only for phase modulation but also for amplitude modulation by appropriately selecting the dispersion of the conversion fiber as described with reference to FIGS. .

【0025】 本発明は、チャンネルの同時パッシブ同期を可能にし、チャンネルのデマルチ
プレクスが不要である。本発明は、チャンネルの波長と同期変調の周期性との関
係により従来技術で課された制約を取り除くことができる。また、以下の例で説
明するように、チャネルの波長の比に関係なく、変調器の位置を自在に選択可能
になる。
The present invention allows simultaneous passive synchronization of channels without the need for channel demultiplexing. The present invention can remove the constraints imposed by the prior art due to the relationship between the wavelength of the channel and the periodicity of the synchronous modulation. Further, as described in the following example, the position of the modulator can be freely selected regardless of the channel wavelength ratio.

【0026】 図1は、本発明を実施する伝送システムにおける分散の構成を示している。前
述のように、本発明を説明するために例として考慮されたシステムは、分散スロ
ープを補償するために逆分散ファイバーを使用する。全てのチャンネルまたはチ
ャンネルの一部だけに、同期変調による再生装置が間隔Zでシステムに沿って
設けられている。前述のように、この場合の問題は、チャンネルを同期して、変
調を可能にすることである。
FIG. 1 shows a distributed configuration in a transmission system implementing the present invention. As mentioned above, the system considered as an example for explaining the invention uses an inverse dispersion fiber to compensate the dispersion slope. Reproduction devices with synchronous modulation are provided along the system for all channels or only part of the channels at intervals Z R. As mentioned above, the problem in this case is to synchronize the channels to allow modulation.

【0027】 図1の横座標には、伝送システムに沿って距離zが記載されている。縦座標に
は、波長分散D(z)が距離の関数として記載されている。図示されているよう
に、伝送システムは、横座標0と間隔Zとの間で、異なる正と負の交互の分散
ファイバー区間から構成される。たとえば、図の奇数の区間に対しては、正の分
散と負のスロープとを有するシフト分散ファイバー(「DSF」または「Dis
persion Shifted Fiber」)を使用することができる。分
散スロープを補償するために、奇数の区間は、負の分散と負のスロープとを有す
るファイバーからなる。偶数と奇数の区間の相対的な長さは、累積分散スロープ
を多重化の波長分散範囲で解消するように選択され、これは、L・(dD/d
z)=−Lj・(dD/dz)と表せる。文字「P」と「l」は、それぞれ
偶数および奇数の区間を示している。こうした条件で、伝送距離Zの後、ほぼ
ゼロの累積分散スロープが得られ、分散の平均値は、図1に記載された値D
たはD−に等しい。
The abscissa of FIG. 1 describes the distance z along the transmission system. On the ordinate, the chromatic dispersion D (z) is described as a function of distance. As shown, the transmission system consists of alternating positive and negative dispersive fiber sections between the abscissa 0 and the spacing Z R. For example, for the odd sections of the figure, a shift dispersion fiber (“DSF” or “Dis” with positive dispersion and negative slope).
version shifted fiber ") can be used. To compensate for the dispersion slope, the odd sections consist of fibers with negative dispersion and negative slope. The relative lengths of the even and odd intervals are chosen to cancel the cumulative dispersion slope in the chromatic dispersion range of the multiplexing, which is L P · (dD / d
z) P = -Lj * (dD / dz) l . The letters "P" and "l" indicate even and odd intervals, respectively. Under these conditions, after a transmission distance Z R , an almost zero cumulative dispersion slope is obtained, and the average value of the dispersion is equal to the value D m or D− described in FIG.

【0028】 こうした仮定では、距離zの伝播後、0次のチャンネルからk・Δλだけ離れ
たk次のチャンネルは、0次のチャンネルに対してTk0の時間シフトを被る。
これは、以下のように書かれる。 Tk0=T−T=k・Δλ・D・z
Under these assumptions, after propagating a distance z, the kth channel, which is separated from the 0th channel by k · Δλ, undergoes a time shift of T k0 with respect to the 0th channel.
It is written as T k0 = T k −T 0 = k · Δλ · D m · z

【0029】 本発明は、このシフトを補償して、ビット時間の同期を確保し、チャンネルの
同期変調を可能にすることを提案する。このため、本発明は、補償ファイバーと
呼ばれるファイバー区間を変調器の前に挿入することを提案する。この補償ファ
イバーの長さZcompおよび分散Dcompは、変調器の入力で各チャンネル
のビット時間を同期するように選択される。この観点から、同期変調を可能にす
るために、チャンネル間の時間シフト全体を補償することは不要であり、ビット
時間の倍数として表されるシフトの一部を補償すれば十分であることに気づく。
換言すれば、補償ファイバーの長さおよび分散は、チャンネル間のスライドがビ
ット時間Tbitの整数倍であるように選択することができる。ここでは、ビッ
ト時間を、伝送システムにおいて一般にそうであるように、各情報エレメントの
周期と呼ぶ。
The present invention proposes to compensate for this shift to ensure bit time synchronization and to enable synchronous modulation of the channel. For this reason, the invention proposes to insert a fiber section called compensation fiber in front of the modulator. The compensating fiber length Z comp and dispersion D comp are selected to synchronize the bit time of each channel at the input of the modulator. From this point of view, it is not necessary to compensate for the entire time shift between channels to enable synchronous modulation, it is sufficient to compensate for part of the shift expressed as a multiple of the bit time. .
In other words, the length and dispersion of the compensating fiber can be chosen such that the slide between channels is an integer multiple of the bit time T bit . The bit time is referred to here as the period of each information element, as is generally the case in transmission systems.

【0030】 図1の実施例では、補償ファイバー区間の後に同期変調器を挿入し、この同期
変調器が、チャンネルのまたは一部のチャンネルの変調を実施する。変調器は、
強度変調器であっても位相変調器であってもよい。さらに、この変調器の後に、
波長分散に対する補償ファイバー区間の作用を解消可能な第二のファイバー区間
を設ける。典型的に、分散−Dcompと長さZcompとを有するファイバー
を使用することができる。このように第二のファイバー区間を挿入することによ
り、伝送システムにおける波長分散を変更せずにすみ、ソリトンパルスを用いる
伝送システムの場合には特に有利である。従って、前述のように、ソリトンパル
スの伝播はまた、分散制御の結果としても発生する。後述する図2の実施形態と
同様に、変調器の後にこのような第二のファイバー区間を使用しないことも可能
である。
In the embodiment of FIG. 1, a synchronous modulator is inserted after the compensating fiber section, which performs the modulation of a channel or a part of the channel. The modulator is
It may be an intensity modulator or a phase modulator. Furthermore, after this modulator,
A second fiber section is provided that can eliminate the effect of the compensating fiber section on chromatic dispersion. Typically, a fiber having a dispersion-D comp and a length Z comp can be used. By inserting the second fiber section in this way, the chromatic dispersion in the transmission system can be kept unchanged, which is particularly advantageous in the case of a transmission system using soliton pulses. Therefore, as mentioned above, the propagation of soliton pulses also occurs as a result of dispersion control. It is also possible not to use such a second fiber section after the modulator, as in the embodiment of FIG. 2 described below.

【0031】 以下、2個の隣接チャンネルがビット時間Tbitだけシフトされている距離
と記す。この距離は、以下のように表せる。 Z=Tbit/(D・Δλ)
Hereinafter, the two adjacent channels will be referred to as a distance Z s that is shifted by the bit time T bit . This distance can be expressed as: Z s = T bit / (D m · Δλ)

【0032】 上の式を用いることによって、k次のチャンネルと0次のチャンネルとのシフ
トTk0は、次のように表せる。 Tk0=kTbitz/Z
By using the above equation, the shift T k0 between the kth-order channel and the 0th-order channel can be expressed as follows. T k0 = kT bit z / Z s

【0033】 距離zの同期変調を可能にするには、ビット時間の倍数として表されるシフト
の一部に対応する時間シフトを補償するだけで十分である。k次と0次のチャン
ネルの間では、以下のシフトを補償すればよい。 τk0=Tko−TbitE(Tk0/Tbit
To enable synchronous modulation of the distance z, it is sufficient to compensate for the time shift corresponding to a part of the shift expressed as a multiple of the bit time. The following shifts may be compensated for between the kth-order channel and the 0th-order channel. τ k0 = T ko −T bit E (T k0 / T bit )

【0034】 ここで、E(x)は、数xに整数部が結合されるそれ自体既知の関数である。
このシフトは、分散Dcompおよび長さZcompを有する光ファイバー区間
を伝送システムに挿入することによって補償できる。この場合、補償光ファイバ
ー区間の2個のチャンネルの間に生じるシフトは、類推によって次の式に表せる
。 T10=ΔλDcompcomp
Here, E (x) is a function known per se in which the integer part is combined with the number x.
This shift can be compensated by inserting an optical fiber section with a dispersion D comp and a length Z comp into the transmission system. In this case, the shift that occurs between the two channels of the compensating optical fiber section can be expressed by analogy as: T 10 = ΔλD comp Z comp

【0035】 補償ファイバーに生じるこうしたシフトによって、各チャンネルのビット時間
の同期が回復される場合、同期変調が可能になる。補償ファイバー区間の特性は
、このファイバーが配置される位置に依存する。
Such a shift that occurs in the compensating fiber allows synchronous modulation if the bit time synchronization of each channel is restored. The characteristics of the compensating fiber section depend on the position where this fiber is placed.

【0036】 かくして、上記の距離Zの倍数の距離のところで各チャンネルのビット時間
が同期され、補償ファイバー区間を設ける必要がないことは明かである。
It is thus clear that the bit times of each channel are synchronized at distances which are multiples of the above distance Z s , and there is no need to provide a compensating fiber section.

【0037】 図1のタイプのシステムの場合、変調器の後に第二のファイバー区間が置かれ
る。各チャンネル間の時間シフトが、空間周期Zを有することは明白であり、
その結果、z=0とz=Zとの間に配置されている変調器を考慮すれば十分で
ある。
For a system of the type of FIG. 1, a second fiber section is placed after the modulator. It is clear that the time shift between each channel has a spatial period Z s ,
As a result, it suffices to consider a modulator arranged between z = 0 and z = Z s .

【0038】 伝送システムの距離Zおよび補償ファイバー区間における距離Zcompの伝
播後、ビット時間が同期するようにするための十分条件は、補償ファイバー区間
における伝播が、2個の隣接チャンネル間の時間シフトを補償することである。
すなわち TbitZ/Z=−ΔλDcompcomp ここでZ<Zであり、あるいはZ>Zの場合、 Tbit(Z/Z−E(Z/Z))=−ΔλDcompcompである
[0038]   Distance Z of the transmission system and distance Z in the compensating fiber sectioncompThe biography of
After seeding, the sufficient condition for the bit time to be synchronized is the compensating fiber section.
The propagation in is to compensate for the time shift between two adjacent channels.
Ie   TbitZ / Zs= -ΔλDcompZcomp   Where Z <ZsOr Z> Zsin the case of,   Tbit(Z / Zs-E (Z / Zs)) =-ΔλDcompZcompIs
.

【0039】 この二つの式により、分散スロープが平均してゼロであって各変調器の後に第
二のファイバー区間を設けた伝送システムでは、チャンネル間のシフトの周期性
という観点から、同じ結果が得られる。
From these two equations, in a transmission system in which the dispersion slope is zero on average and a second fiber section is provided after each modulator, the same result is obtained in terms of the periodicity of the shift between the channels. can get.

【0040】 たとえば、チャンネル間の間隔Δλが0.5nmであり、ビット時間Tbit が、100Gbit/sのビットレートに対応して100psであるとすること
ができる。平均分散Dが0.5ps/(nm・km)のシステムの場合、Z の値は400kmになる。100km毎に同期変調による再生器を配置可能にす
るには、100kmの伝播後、四分の一ビット時間のシフトを補正し、200k
mの伝播後、二分の一ビット時間のシフトを修正し、300kmの伝播後、四分
の三ビット時間のシフトを修正すればよい。400kmの伝播後、ビット時間は
同期される。システムは、400km周期である。100kmの伝播後、シフト
を補償するには、距離Zcompが1kmのファイバーを使用できる。この場合
、得られるDcompの値は、−100ps/(nm・km)であり、これは実
際に実現可能である。この場合、200km、300kmの伝播後、それぞれの
長さが2kmと3kmである同じファイバーを使用できる。信号40Gbit/
s、すなわちTbit=25psの場合、100kmの伝播後に得られる値D omp は、−12.5ps/(nm・km)であり、これは、現在のRDFファ
イバーで実現できる。この場合、200kmまたは300kmの伝播後、長さZ comp がもっと長い同じファイバーを使用可能であり、あるいはまた長さが同
じであるが、波長分散値がもっと大きいファイバーを使用することができる。
[0040]   For example, the interval Δλ between channels is 0.5 nm, and the bit time Tbit Is 100 ps corresponding to a bit rate of 100 Gbit / s.
You can Average variance DmIf the system is 0.5 ps / (nm ・ km), Zs Value of 400 km. It is possible to arrange a regenerator by synchronous modulation every 100 km.
To achieve this, after propagation of 100 km, correct the shift of quarter bit time to 200 k
After propagating m, corrected the shift of half bit time, after propagating 300 km, quadrant
Correct the 3-bit time shift of. After 400 km of propagation, the bit time is
Be synchronized. The system is 400 km cycle. After 100 km of propagation, shift
To compensate for the distance Zcomp1 km of fiber can be used. in this case
, Obtained DcompThe value of is −100 ps / (nm · km), which is
It is feasible. In this case, after propagation of 200 km and 300 km,
The same fibers with lengths of 2 and 3 km can be used. Signal 40 Gbit /
s, that is Tbit= 25 ps, the value D obtained after propagation of 100 kmc omp Is -12.5 ps / (nm · km), which is the current RDF file.
It can be achieved with Iber. In this case, after propagation of 200 km or 300 km, the length Z comp Can use the same fiber for a longer length, or
However, fibers with higher chromatic dispersion values can be used.

【0041】 図2は、本発明を実施する別の伝送システムにおける分散の構成を示している
。図2のシステムは、同期変調器の後に、波長分散の初期値を再設定可能にする
第二のファイバー区間が設けられていないことを除いて、図1のシステムと同じ
である。換言すれば、図1の実施形態では、変調器と対応する2個のファイバー
区間との挿入が、伝送システムにおいて累積される波長分散の観点から、トラン
スペアレントである。反対に、図2の実施形態では、変調器の挿入によって累積
波長分散に混乱がもたらされる。
FIG. 2 shows a distributed configuration in another transmission system embodying the present invention. The system of FIG. 2 is the same as the system of FIG. 1 except that there is no second fiber section after the synchronous modulator that allows the initial value of the chromatic dispersion to be reset. In other words, in the embodiment of FIG. 1, the insertion of the modulator and the corresponding two fiber sections is transparent in terms of chromatic dispersion accumulated in the transmission system. On the contrary, in the embodiment of FIG. 2, the insertion of the modulator causes a disruption in the accumulated chromatic dispersion.

【0042】 図2が示しているように、この場合には、補償ファイバーを分割するように構
成し、一部は、変調器の前に、残りの部分を、先行変調器の後に、あるいはライ
ンファイバーの先行区間の冒頭にあるようにすることが有利である。こうした補
償ファイバーの分離によって、ソリトン伝播モードでは、分散がソリトン伝播に
適さないファイバー区間における伝播のために、ソリトンにもたらされる混乱を
制限することができる。図2の実施形態では、ビット時間が、各変調器の出力で
同期され、伝送システムに沿って累積される波長分散が、補償ファイバーにより
部分的に補償される。換言すれば、2個の変調器の間の距離がZのとき、平均
分散値Dから、平均分散D+Dcomp/Zに移行する。
As FIG. 2 shows, in this case the compensating fiber is arranged to be split, some before the modulator, the rest after the preceding modulator, or the line. It is advantageous to be at the beginning of the preceding section of fiber. This separation of compensating fibers can limit the perturbations that the soliton propagation mode introduces to solitons due to propagation in fiber sections where dispersion is not suitable for soliton propagation. In the embodiment of FIG. 2, the bit times are synchronized at the output of each modulator, and the chromatic dispersion accumulated along the transmission system is partially compensated by the compensating fiber. In other words, when the distance between the two modulators is Z R , the average dispersion value D m shifts to the average dispersion D m + D comp / Z R.

【0043】 図2の実施形態はまた、補償ファイバーの長さを制限するという長所を持つ。
たとえば、上記で提案された数値を再び考慮することができる。100km毎に
変調器を挿入するためには、各変調器に対して、ビット時間100psに対する
分散Dcompが−100ps/(nm・km)、チャンネル間の間隔Δλ0.
5nm、長さZcompが1kmのファイバー区間を使用できる。各変調器の後
では、各チャンネルのビット時間が同期し、図1の実施形態のように伝送システ
ムの冒頭から導入される時間シフトではなく、前の変調器から導入される時間シ
フトを次の変調器で補償すればよい。数値の例を挙げて言い換えれば、100k
m毎に、長さZcompが1km、分散Dcompが−100ps/(nm・k
m)のファイバー区間を使用可能である。図2の実施形態では、変調器の前で長
さZcomp/2の区間を使用し、変調器の後で長さZcomp/2の区間を使
用する。各変調器の前後のファイバー長が1.5kmであるとすると、同じ数値
を用いて、Dcompが−16.6ps/(nm・km)の分散ファイバーを使
用できる。このようなファイバーの分散は、SMF補償のRDFファイバーの分
散に近い。40Gbit/sの伝送例では、各変調器の前後に、ファイバーの長
さZcomp/2が0.5kmで、波長分散Dcompが−25ps/(nm・
km)のファイバーを挿入することができる。
The embodiment of FIG. 2 also has the advantage of limiting the length of the compensating fiber.
For example, the values proposed above can be considered again. In order to insert the modulator every 100 km, the dispersion D comp with respect to the bit time of 100 ps is −100 ps / (nm · km) and the interval Δλ0.
A fiber section of 5 nm and a length Z comp of 1 km can be used. After each modulator, the bit time of each channel is synchronized, and the time shift introduced from the previous modulator is not the time shift introduced from the beginning of the transmission system as in the embodiment of FIG. It may be compensated by the modulator. In other words, giving an example of numerical values, 100k
For each m, the length Z comp is 1 km and the dispersion D comp is −100 ps / (nm · k).
m) fiber sections can be used. In the embodiment of FIG. 2, using the length Z comp / 2 interval before the modulator, to use the length Z comp / 2 interval after the modulator. Assuming that the fiber length before and after each modulator is 1.5 km, a dispersion fiber having D comp of -16.6 ps / (nm · km) can be used using the same numerical value. The dispersion of such a fiber is close to that of an SMF-compensated RDF fiber. In the transmission example of 40 Gbit / s, the fiber length Z comp / 2 is 0.5 km and the chromatic dispersion D comp is -25 ps / (nm.
km) fibers can be inserted.

【0044】 図3は、比較として、従来技術のソリトン信号伝送システムにおける品質ファ
クタ値を距離の関数として示しており、図4は、本発明による伝送システムにお
ける品質ファクタ値を示している。図1は、それぞれ40Gbit/sの4チャ
ンネルシステムに対応し、チャンネルの波長は、周期Zが150kmの自然同
期性を保証するように選択されている。周期Zrが150kmである光変調器を
配置する。品質ファクタ値は、距離が6000kmである場合、漸近的に最小値
9に近づく。図4は、この同じシステムに対して、変調器の周期Zrが180k
mに対応し、すなわちシフトがビット時間の約20%である。チャンネル間の遅
延を補償するために、分散値Zcompが−17ps/(nm・km)のファイ
バーを使用する。長さZcompは600mである。図2のタイプのシステムで
は、補償ファイバーによってもたらされる分散が解消されず、各変調器の前後に
長さZcomp/2が300mのファイバー区間を設けることができる。
For comparison, FIG. 3 shows the quality factor values in the prior art soliton signal transmission system as a function of distance, and FIG. 4 shows the quality factor values in the transmission system according to the invention. FIG. 1 corresponds to a 4-channel system of 40 Gbit / s each, the wavelengths of the channels being chosen so as to guarantee a natural synchronicity with a period Z s of 150 km. An optical modulator having a period Zr of 150 km is arranged. The quality factor value asymptotically approaches the minimum value of 9 when the distance is 6000 km. FIG. 4 shows that the modulator period Zr is 180 k for this same system.
m, ie the shift is about 20% of the bit time. To compensate for the delay between the channels, a fiber with a dispersion value Z comp of −17 ps / (nm · km) is used. The length Z comp is 600 m. In a system of the type of FIG. 2, the dispersion introduced by the compensating fiber is not eliminated and a fiber section with a length Z comp / 2 of 300 m can be provided before and after each modulator.

【0045】 図4では、まず最初に、チャンネル同期用の補償ファイバーを挿入しても品質
ファクタ値に与えられる影響は二義的なものにすぎず、品質ファクタ値が図3の
値に匹敵するままであることが認められる。従って、図2の実施形態は、RZ信
号に対してのみならず、伝送システムで分散が管理されるソリトン信号に対して
も実現できる。さらに、この解決方法は、伝送システムで分散が管理されない従
来のソリトンパルスに対しても依然として有効である。
In FIG. 4, first, even if a compensation fiber for channel synchronization is inserted, the influence on the quality factor value is only secondary, and the quality factor value is comparable to the value in FIG. It is accepted that there is. Therefore, the embodiment of FIG. 2 can be implemented not only for RZ signals, but also for soliton signals whose dispersion is managed in the transmission system. Moreover, this solution is still valid for conventional soliton pulses whose dispersion is not managed in the transmission system.

【0046】 上記の実施例では、最も簡略化するために、分散スロープがゼロであるシステ
ムの場合を考慮した。本発明は、分散スロープの平均値D’mがゼロではないシ
ステムの場合にも同様に適用される。この場合は、チャンネルの同期のために、
以下を立証する分散スロープD’compを備えた補償ファイバーを選択するだ
けでよい。
In the examples above, for the sake of simplicity, the case of a system with a zero dispersion slope was considered. The invention applies as well for systems in which the average value D'm of the dispersion slope is not zero. In this case, for channel synchronization,
It suffices to choose a compensating fiber with a dispersion slope D' comp which demonstrates that:

【0047】 距離ZがZ以下のところに配置される変調器の場合、 D’comp・Zcomp=D’m・Z Z>Zの場合は、解決すべき2つの等式のシステムが得られる。 Tbit(Z/Z−E(Z/Z))=−ΔλDcompcomp (1
) D’compcomp=D’Z (2)
For modulators where the distance Z is located below Z s , if D ′ comp · Z comp = D′ m · Z Z> Z s then there are two systems of equations to solve. can get. T bit (Z / Z S −E (Z / Z S )) = − ΔλD comp Z comp (1
) D' comp Z comp = D ' m Z (2)

【0048】 第一の式は、前の場合と同じであり、分散によって発生するビット時間どうし
のシフトの一部の補正に対応する。第二の式は、分散スロープによってもたらさ
れる追加シフトを示す。この追加シフトは、一般に、分散によってもたらされる
シフトよりも小さい。
The first equation is the same as in the previous case and corresponds to the correction of part of the shift between bit times caused by dispersion. The second equation shows the additional shift introduced by the dispersion slope. This additional shift is generally smaller than the shift caused by the variance.

【0049】 本発明は、チャンネル間の同期が完全でない場合でも適用可能である。本発明
はまた、波長分散スロープが完全にゼロでない場合でも、上に提案した式で適用
される。ビット時間の約±5%の同期欠陥は許容され、同期変調を可能にする。
The present invention is applicable even when the synchronization between channels is not perfect. The invention also applies in the above-proposed formula, even when the chromatic dispersion slope is not completely zero. A sync defect of about ± 5% of the bit time is tolerated, allowing sync modulation.

【0050】 図5は、本発明の別の実施形態による再生器の概略図である。図5の再生器は
、上記のP・Brindelの文献に記載された種類の再生器である。この再生
器は、クロック再生装置6に送られる信号の一部をサンプルするためのカプラ4
を入力に有する。カプラの後段に設けられた位相変調器8は、クロック再生装置
6から送られるクロック信号を受信する。位相変調器の出力では、変調信号が増
幅器10で増幅されてから、変換ファイバー11に投入されて信号をソリトン信
号に変換する。前記文献あるいは、特許出願で示されているように、変換ファイ
バーとして、一般には2〜17ps/nm・kmの厳密に正の分散ファイバーを
使用することができる。分散ファイバーの後には狭帯域フィルタ12が設けられ
、次いでカプラ14が信号の一部をサンプルしてクロック再生装置16に送る。
フィルタリングされた信号は、強度変調器18に送られ、強度変調器18はさら
に、クロック再生装置から送られる信号を受信する。
FIG. 5 is a schematic diagram of a regenerator according to another embodiment of the present invention. The regenerator of FIG. 5 is of the type described in the P. Brindel document above. This regenerator comprises a coupler 4 for sampling a part of the signal sent to the clock regenerator 6.
Has as input. The phase modulator 8 provided after the coupler receives the clock signal sent from the clock regenerator 6. At the output of the phase modulator, the modulated signal is amplified by the amplifier 10 and then injected into the conversion fiber 11 to convert the signal into a soliton signal. As shown in the above-mentioned document or patent application, a strictly positive dispersion fiber of generally 2 to 17 ps / nm · km can be used as the conversion fiber. A narrowband filter 12 is provided after the dispersive fiber, and a coupler 14 then samples a portion of the signal and sends it to a clock regenerator 16.
The filtered signal is sent to the intensity modulator 18, which further receives the signal sent from the clock recovery device.

【0051】 前述の文献では、このような再生器を単一チャンネルに対して提案している。
本発明は、図1〜4に関して記載したように、波長分割多重伝送システムの各チ
ャンネルから送られる信号を同期再生するためにこの再生器を使用できる。本発
明はさらに、このような再生器において、強度変調器の入力で各チャンネルのビ
ット時間を同期するように、変換ファイバーの諸特性を選択することを提案する
。本発明はまた、特に変換ファイバーの長さがあまり長くない場合、一個のクロ
ック再生装置だけを使用できるので、強度変調のためのクロック信号を位相変調
のためのクロック信号からとることができる。変換ファイバーの長さが長すぎる
場合は、従来技術と同様に、2個のクロック再生回路を保持し、場合によっては
、変換ファイバーの位相推移を考慮できるようにすることが有利である。
The above-mentioned literature proposes such a regenerator for a single channel.
The present invention can use this regenerator to synchronously regenerate the signal sent from each channel of the wavelength division multiplexing transmission system, as described with respect to FIGS. The invention further proposes, in such a regenerator, to select the properties of the conversion fiber so as to synchronize the bit time of each channel at the input of the intensity modulator. The invention also allows the clock signal for intensity modulation to be derived from the clock signal for phase modulation, since only one clock regenerator can be used, especially if the length of the conversion fiber is not very long. If the length of the conversion fiber is too long, it is advantageous, as in the prior art, to keep two clock recovery circuits and in some cases to be able to take into account the phase shift of the conversion fiber.

【0052】 各チャンネルのビット時間が増幅器の出力で同期すると仮定することによって
、変換ファイバーの長さZcompおよび分散Dcompを選択し、次の式を満
たすようにする。 Zcompcomp=kTbit/Δλ (1)
The length Z comp and the dispersion D comp of the conversion fiber are chosen by assuming that the bit times of each channel are synchronized at the output of the amplifier, such that the following equation is satisfied. Z comp D comp = kT bit / Δλ (1)

【0053】 ここで、記号表記は上記と同じであって、kは整数である。こうした条件によ
り、変換ファイバーにおける2個のチャンネル間のシフトが、ビット時間の整数
倍であるようにする。この条件は、変換ファイバーの波長分散スロープを無視で
きる場合に適用される。
Here, the symbol notation is the same as above, and k is an integer. These conditions ensure that the shift between the two channels in the conversion fiber is an integer multiple of the bit time. This condition applies when the chromatic dispersion slope of the conversion fiber can be ignored.

【0054】 変換ファイバーの波長分散スロープD’compを考慮する場合は、以下の通
りである。 kTbit=Zcomp・D’comp・Δλ(Δλ+2Δλ10)/2 (
2)
When the wavelength dispersion slope D ′ comp of the conversion fiber is taken into consideration, it is as follows. kT bit = Z comp · D ' comp · Δλ (Δλ + 2Δλ 10 ) / 2 (
2)

【0055】 ここで、Δλ10は、最も短い波長のチャンネルの波長λと、ファイバーの
分散(または区間の平均的な分散)がゼロである波長λとのスペクトル間隔で
ある。
Here, Δλ 10 is the spectral interval between the wavelength λ 1 of the channel having the shortest wavelength and the wavelength λ 0 where the dispersion (or average dispersion of the section) of the fiber is zero.

【0056】 上記の式によって、強度変調器の入力におけるビット時間の同期が保証される
。前記の実施形態と同様に、ビット時間の約1〜2%のチャンネル間の同期欠陥
を許容することができる。
The above equation guarantees bit time synchronization at the input of the intensity modulator. Similar to the previous embodiments, about 1-2% of the bit time synchronization defects between channels can be tolerated.

【0057】 さらに、変換ファイバーの出力で得られる「擬似」ソリトン信号の周期Z
最小にするように、変換ファイバーの波長分散をできるだけ大きくすることが有
利である。この周期Zは、次のように表せる。
Furthermore, it is advantageous to maximize the chromatic dispersion of the conversion fiber so as to minimize the period Z 0 of the “pseudo” soliton signal obtained at the output of the conversion fiber. This cycle Z 0 can be expressed as follows.

【数1】 [Equation 1]

【0058】 このとき、Δtは、変換ファイバーの入力におけるRZパルスの時間幅であり
、λは、チャンネル(どのチャンネルであるか?)の波長である。周期Zを最
小化することにより、所定の長さの変換ファイバーに対して、変換を改善するこ
とができる。しかも、変換を容易にするために、変換ファイバーの長さZcom が「擬似」ソリトン信号の周期Zの倍数であることが有利である。
At this time, Δt is the time width of the RZ pulse at the input of the conversion fiber, and λ is the wavelength of the channel (which channel?). The conversion can be improved for a given length of conversion fiber by minimizing the period Z 0 . Moreover, in order to facilitate the conversion, it is advantageous that the conversion fiber length Z com p is a multiple of the period Z 0 of the “pseudo” soliton signal.

【0059】 変換ファイバーの選択において考えられるもう一つの制約は、変換ファイバー
におけるソリトンパルスの最大パワーに関する制約である。最大パワーは、以下
のように表せる。
Another constraint that may be considered in choosing a conversion fiber is the constraint on the maximum power of the soliton pulse in the conversion fiber. The maximum power can be expressed as follows.

【数2】 [Equation 2]

【0060】 ここで、nとAeffは、非線形指数と、変換ファイバーの有効面積である
。ソリトンの最大パワーは、増幅器の出力のパワーより大きくならないように選
択することが好ましい。限界値20dBmは、増幅器の許容される出力パワーに
対応する。このような制約は、変換ファイバーの波長分散値を制限する。
Here, n 2 and A eff are the nonlinear index and the effective area of the conversion fiber. The maximum power of the soliton is preferably chosen so that it does not exceed the power at the output of the amplifier. The limit value of 20 dBm corresponds to the allowable output power of the amplifier. Such constraints limit the chromatic dispersion value of the conversion fiber.

【0061】 従って、変換ファイバーの波長分散の選択は、式(3)と(4)によって定義
される範囲で行われる。変換ファイバーの長さと、この範囲の波長分散とは、式
(1)、(2)を用いて、強度変調に対するビット時間の同期を保証するように
選択される。
Therefore, the choice of chromatic dispersion of the conversion fiber is made within the range defined by equations (3) and (4). The length of the conversion fiber and the chromatic dispersion in this range are selected using equations (1), (2) to ensure bit time synchronization for intensity modulation.

【0062】 下の表は、4×40Gbit/sの多重化の同期再生に対して用いられる、図
5のタイプの再生器における振幅および時間の品質ファクタ、QaとQtとを示
している。これらの品質ファクタは、それ自体既知の方法で測定される。例では
、波長1548、1550、1552、1554nmのチャンネルを使用し、正
弦波タイプのRZパルスは、最大幅の二分の一の12.5psだけ高くされてい
る。変換ファイバーは、NZDSFファイバーであり、長さZcompが2.5
3km、波長分散が+5ps/nm・kmである。ファイバーの有効断面は80
μmであり、非線形指数は2.710−20/Wである。このような条件
で、擬似ソリトンの周期Zは、ほぼ2.5kmである。従って、変換ファイバ
ーの長さは、この周期の少なくとも0.7倍である。
The table below shows the amplitude and time quality factors, Qa and Qt, in a regenerator of the type of FIG. 5, used for synchronous regeneration of 4 × 40 Gbit / s multiplexing. These quality factors are measured in a manner known per se. The example uses channels with wavelengths 1548, 1550, 1552, 1554 nm and the sinusoidal type RZ pulse is raised by 12.5 ps, which is one half of the maximum width. The conversion fiber is NZDSF fiber and has a length Z comp of 2.5.
The wavelength dispersion is 3 km, and the chromatic dispersion is +5 ps / nm · km. The effective cross section of the fiber is 80
μm 2 and the non-linear index is 2.710 −20 m 2 / W. Under such conditions, the period Z 0 of the pseudo soliton is approximately 2.5 km. Therefore, the length of the conversion fiber is at least 0.7 times this period.

【0063】[0063]

【表1】 上の表の結果から、本発明の再生器が、波長分割多重チャンネルの同期再生に
使用可能であることが分かる。
[Table 1] From the results in the above table, it can be seen that the regenerator of the present invention can be used for synchronous regeneration of wavelength division multiplexed channels.

【0064】 図6は、図5と同じタイプの再生器を用いた伝送システムにおける品質ファク
タを示している。横座標には、伝送システムにおける走行距離を、縦座標には、
各チャンネルに対する品質ファクタを示した。品質ファクタは、2個の品質ファ
クタ、Qa、Qtの小さい方である。伝送システムは、表の結果を得るために使
用されたものと同じ波長を有する4×40Gbit/sシステムである。パルス
は、分散管理ソリトンパルスである。システムは、周期40kmの増幅器と、周
期240kmで図5と同じタイプの再生器とを有する。図では、距離8000k
mに対して品質ファクタが漸近的に値8〜10に近づいていることが分かり、こ
れは、本発明の再生器の有効性を証明している。
FIG. 6 shows the quality factors in a transmission system using a regenerator of the same type as in FIG. The abscissa is the mileage in the transmission system, and the ordinate is
The quality factor for each channel is shown. The quality factor is the smaller of the two quality factors, Qa and Qt. The transmission system is a 4x40 Gbit / s system with the same wavelengths used to obtain the results in the table. The pulse is a distributed managed soliton pulse. The system has an amplifier with a period of 40 km and a regenerator of the same type as in FIG. 5 with a period of 240 km. In the figure, the distance is 8000k
It was found that the quality factor asymptotically approached the values 8-10 for m, demonstrating the effectiveness of the regenerator of the invention.

【0065】 比較として、図7は、チャンネルを別々に再生するシステムにおける、品質フ
ァクタを示している。伝送システムは図6と同様であるが、チャンネルは、デマ
ルチプレクス後、前記P.Brindelらによる前記文献のタイプの再生器に
よって別々に再生されている。8000kmの伝播後、品質ファクタが図6と同
じ値に達することが分かる。
By way of comparison, FIG. 7 shows the quality factors in a system in which the channels are played separately. The transmission system is the same as that shown in FIG. 6, except that the channel is the P. Reproduced separately by a regenerator of the type described in Brindel et al. It can be seen that after propagation of 8000 km, the quality factor reaches the same value as in FIG.

【0066】 かくして、本発明は、多重化の各チャンネルの同期再生を可能にする。[0066]   Thus, the present invention enables synchronous playback of each channel of the multiplex.

【0067】 もちろん、本発明は、記載および図示した実施例および実施形態に制限される
ものではなく、当業者が検討可能な多数の変形実施形態を含む。例では、全ての
チャンネルの同期変調を可能にするように、全てのチャンネルが同期している最
も簡単な場合を考慮した。上記の特許出願で説明したように、チャンネルの部分
集合だけを変調したり、あるいはビット周波数より大きい周波数で変調すること
も可能である。その結果、補償ファイバーの長さおよび分散が変わる。
Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and illustrated, but comprises numerous variants which can be considered by the person skilled in the art. The example considered the simplest case where all channels are synchronized so as to allow synchronous modulation of all channels. It is also possible to modulate only a subset of the channels or at frequencies above the bit frequency, as described in the above patent application. As a result, the length and dispersion of the compensating fiber changes.

【0068】 図1〜4の例では、補償ファイバーは、再生器の近傍に配置されている。この
ファイバーを他の場所に配置し、たとえば増幅器の配置される区間に分離するこ
ともできる。
In the example of FIGS. 1 to 4, the compensating fiber is arranged near the regenerator. The fiber can also be located elsewhere, for example split into sections where amplifiers are located.

【0069】 図5〜7の実施形態では、位相変調器の後に強度変調器を配置することを考慮
した。逆の構成にすることもできる。だが、有効性は減少する。何故なら、強度
変調は、ジッタおよびノイズレベルを最も効率良く制御するには「非線形」パル
スを必要とするからである。従って、上記の実施形態と同様に、信号の変換を強
度変調器の前に配置することが望ましい。強度および位相変調はまた、同じコン
ポーネントによって、あるいはラインにおける同じ場所で実施可能である。すな
わち、変換ファイバーの後や、周期性を有する狭帯域フィルタの後で実施するこ
ともできる。
In the embodiments of FIGS. 5-7, the placement of the intensity modulator after the phase modulator was considered. The configuration can be reversed. However, effectiveness is reduced. This is because intensity modulation requires "non-linear" pulses for the most efficient control of jitter and noise levels. Therefore, it is desirable to arrange the signal conversion before the intensity modulator, as in the above embodiment. Intensity and phase modulation can also be performed by the same component or at the same place in the line. That is, it can be performed after the conversion fiber or after the narrow band filter having periodicity.

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

【図1】 本発明を実施する伝送システムにおける分散の構成を示す図である。[Figure 1]   It is a figure which shows the structure of dispersion | distribution in the transmission system which implements this invention.

【図2】 本発明を実施する別の伝送システムにおける分散の構成を示す図である。[Fig. 2]   It is a figure which shows the structure of dispersion | distribution in another transmission system which implements this invention.

【図3】 従来技術の伝送システムにおける品質ファクタを示す図である。[Figure 3]   It is a figure which shows the quality factor in the transmission system of a prior art.

【図4】 本発明による伝送システムにおける品質ファクタを示す図である。[Figure 4]   It is a figure which shows the quality factor in the transmission system by this invention.

【図5】 本発明の別の実施形態による再生器の概略図である。[Figure 5]   FIG. 6 is a schematic diagram of a regenerator according to another embodiment of the present invention.

【図6】 図5のタイプの再生器を用いた伝送システムにおける品質ファクタを示す図で
ある。
6 is a diagram showing quality factors in a transmission system using a regenerator of the type of FIG.

【図7】 チャンネルが別々に再生されるシステムにおける品質ファクタを示す図である
FIG. 7 is a diagram showing quality factors in a system in which channels are reproduced separately.

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/18 H04J 14/00 14/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) H04B 10/18 H04J 14/00 14/02

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力で非同期である複数の波長分割多重チャンネルを受信し
て再生する再生器であって、分散光ファイバー区間と同期変調器とを含み、前記
区間の長さおよび分散が、同期変調器の入力でチャンネルのビット時間の同期を
確実にするように選択される再生器。
1. A regenerator that receives and regenerates a plurality of wavelength division multiplexed channels that are asynchronous at the input, including a dispersion fiber optic section and a synchronous modulator, wherein the length and dispersion of the section are synchronously modulated. Regenerator selected at the input of the generator to ensure synchronization of the bit times of the channels.
【請求項2】 さらに、第二の分散光ファイバー区間を変調器の出力に含む
ことを特徴とする請求項1に記載の再生器。
2. The regenerator according to claim 1, further comprising a second dispersion fiber section at the output of the modulator.
【請求項3】 前記第二の光ファイバー区間の長さと波長分散との積が、前
記光ファイバー区間に対する長さと波長分散との積の逆であることを特徴とする
請求項1に記載の再生器。
3. The regenerator according to claim 1, wherein the product of the length and the chromatic dispersion of the second optical fiber section is the inverse of the product of the length and the chromatic dispersion for the optical fiber section.
【請求項4】 分散光ファイバーが、負の分散を有することを特徴とする請
求項1、2または3に記載の再生器。
4. The regenerator according to claim 1, 2 or 3, wherein the dispersion optical fiber has a negative dispersion.
【請求項5】 チャンネルが非同期であるシステムの位置に、請求項1から
4のいずれか一項に記載の再生器を含む、波長分割多重伝送システム。
5. A wavelength division multiplexing transmission system comprising a regenerator according to any one of claims 1 to 4 in the position of the system where the channels are asynchronous.
【請求項6】 前記区間が、伝送システムのラインファイバーにおける平均
分散とは反対の符号の分散を有することを特徴とする請求項5に記載のシステム
6. The system according to claim 5, wherein the section has a dispersion of a sign opposite to the average dispersion in the line fiber of the transmission system.
【請求項7】 第一の同期変調器(8)、変換ファイバー区間(11)、お
よび第二の同期変調器(18)を含み、前記区間の長さおよび分散が、第二の同
期変調器の入力でチャンネルのビット時間の同期を確実にするように選択される
再生器。
7. A first synchronous modulator (8), a conversion fiber section (11) and a second synchronous modulator (18), the length and dispersion of said section being the second synchronous modulator. A regenerator selected to ensure the bit time synchronization of the channels at the input of.
【請求項8】 第一の変調器が位相変調器であることを特徴とする請求項7
に記載の再生器。
8. A method according to claim 7, wherein the first modulator is a phase modulator.
Regenerator described in.
【請求項9】 第二の変調器が強度変調器であることを特徴とする請求項7
または8に記載の再生器。
9. The second modulator is an intensity modulator.
Or the regenerator described in 8.
【請求項10】 第一の変調器と変換ファイバー区間との間に増幅器(10
)をさらに含み、変換ファイバーの波長分散は、変換ファイバーにおける信号の
最大パワーが増幅器の出力パワー以下になるように選択されることを特徴とする
請求項7、8または9に記載の再生器。
10. An amplifier (10) between the first modulator and the conversion fiber section.
Regenerator according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the chromatic dispersion of the conversion fiber is further selected such that the maximum power of the signal in the conversion fiber is less than or equal to the output power of the amplifier.
【請求項11】 変換ファイバー区間における信号が、ソリトン信号であり
、変換ファイバー区間の長さが、ソリトン信号の周期の倍数であることを特徴と
する請求項7から10のいずれか一項に記載の再生器。
11. The signal according to claim 7, wherein the signal in the conversion fiber section is a soliton signal, and the length of the conversion fiber section is a multiple of the period of the soliton signal. Regenerator.
【請求項12】 第一および第二の変調器が、共通のクロック再生装置を有
することを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載の再生器。
12. Regenerator according to claim 7, characterized in that the first and second modulators have a common clock regeneration device.
【請求項13】 請求項7から12のいずれか一項に記載の再生器を含む、
波長分割多重伝送システム。
13. A regenerator according to any one of claims 7 to 12,
Wavelength division multiplex transmission system.
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FR2759830B1 (en) * 1997-02-18 1999-03-26 Alsthom Cge Alcatel OPTICAL REGENERATION FOR NON-SOLITON SIGNAL FIBER OPTIC TRANSMISSION SYSTEMS
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