JP2004328138A - 光伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性が高く、増幅形態に応じた伝送路構成の最適化が可能な光伝送システムを提供する。
【解決手段】光送信器１と、光受信器２と、光送信器と光受信器との間に接続された光伝送路３と、光伝送路内に分散配置された複数の光増幅中継器４とにより構成された光伝送システムであって、光伝送路３は複数の光増幅中継器４によって複数のスパン３０または３１に分割され、複数のスパンのうち光信号を伝送する伝送路ファイバが配置された伝送スパン３０には、伝送路ファイバにより生じる波長分散を補償する実質的に伝送距離として加算されない複数の分散補償素子６が具備され、複数の分散補償素子６は、伝送スパンの前後に配置された光増幅中継器内または伝送スパン内の任意の場所のうちの複数箇所に分散配置されている。
【選択図】 図１
【解決手段】光送信器１と、光受信器２と、光送信器と光受信器との間に接続された光伝送路３と、光伝送路内に分散配置された複数の光増幅中継器４とにより構成された光伝送システムであって、光伝送路３は複数の光増幅中継器４によって複数のスパン３０または３１に分割され、複数のスパンのうち光信号を伝送する伝送路ファイバが配置された伝送スパン３０には、伝送路ファイバにより生じる波長分散を補償する実質的に伝送距離として加算されない複数の分散補償素子６が具備され、複数の分散補償素子６は、伝送スパンの前後に配置された光増幅中継器内または伝送スパン内の任意の場所のうちの複数箇所に分散配置されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送路で分散補償された光伝送システムに関し、特に、１チャネル辺りの伝送レートが４０Ｇｂｐｓ以上、伝送距離が１０００ｋｍ以上という高速かつ長距離の波長多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ； ＷＤＭ）光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、長距離ＷＤＭ伝送に関する研究開発が盛んに行われている。このような技術の一例が、下記［特許文献１］及び［非特許文献１］〜［非特許文献３］に開示されている。
上記従来技術では、伝送路に配置された光増幅中継器間で、伝送路ファイバの波長分散を補償するための分散補償手段が具備される構成が開示されている。
［非特許文献１］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ａ）に示す。本構成では、光増幅中継器間の伝送スパンにおいて、正の波長分散値を有する１本の純シリカコアファイバ（Ｐｕｒｅ Ｓｉｌｉｃａ Ｃｏｒｅ Ｆｉｂｅｒ；ＰＳＣＦ）と、負の波長分散値を有する１本の分散補償ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｆｉｂｅｒ；ＤＣＦ）がこの順に接続されている。
［非特許文献２］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ｂ）に示す。この構成では、光増幅中継器間の伝送スパンにおいて、２本のＰＳＣＦの段間に、１本のＤＣＦが配置されている。
［特許文献１］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ｃ）に示す。［特許文献１］の構成は、［非特許文献２］におけるＤＣＦを、実質的に線形の分散・分散スロープ補償デバイスで置き換えたものである。上記の［非特許文献１］、［非特許文献２］及び［特許文献１］に開示された技術の１つの特徴としては、伝送スパンで分散補償手段（ＤＣＦまたは分散・分散スロープ補償デバイス）を１個だけ配置するという点があげられる。このような伝送路構成では、伝送スパンで蓄積する蓄積分散量が大きく、１チャネル当たりの伝送レートが１０Ｇｂｐｓや２０Ｇｂｐｓ程度の速度のＷＤＭ伝送においては良好な伝送特性を与える。
【０００３】
しかしながら、光ファイバにおける波長分散性は、１チャネル当たりの伝送レートの２乗に比例して大きくなる。したがって、たとえ同一の分散マップ構成であっても４０Ｇｂｐｓの信号が受ける波長分散性は、１０Ｇｂｐｓの信号が受ける波長分散性よりも１６倍大きい。したがって、上記［非特許文献１］、［非特許文献２］及び［特許文献１］に開示された伝送路構成のように、伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が大きい伝送路において４０Ｇｂｐｓの信号を伝送する場合、伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が大き過ぎるため、光ファイバの自己位相変調（Ｓｅｌｆ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＳＰＭ）と波長分散性の相乗効果により、信号波形が大きく劣化してしまう。
【０００４】
このため、［非特許文献３］に開示された技術では、各伝送スパン内で、コア拡大型純シリカコアファイバ（Ｌａｒｇｅ−Ａｅｆｆ Ｐｕｒｅ Ｓｉｌｉｃａ Ｃｏｒｅ Ｆｉｂｅｒ；ＬＡＰＳＣＦ）とＤＣＦとを複数回反復させる伝送路構成が使用されている。［非特許文献３］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ｄ）に示す。この構成では、光増幅中継器間の伝送スパンにおいて、２本のＤＣＦと、２本のＬＡＰＳＣＦが交互に配置されている。このように、伝送スパン内に複数の正分散ファイバと複数の負分散ファイバを交互に接続する伝送路構成のことを複数回折り返し構成と呼ぶ。複数回折り返し構成では、［非特許文献１］、［非特許文献２］及び［特許文献１］で開示されているような１回折り返し構成よりも蓄積分散値の変動量を小さくすることができ、１チャネル当たりの伝送レートが４０Ｇｂｐｓ以上のＷＤＭ伝送であっても大洋横断距離といった長距離伝送が可能となる。
【０００５】
図１１は、［非特許文献３］で開示された２回折り返し構成の詳細を示している。光伝送路スパン３０’には、ＬＡＰＳＣＦ５−１’、５−２’と、ＤＣＦ６−１’、６−２’とが具備されている。伝送スパン３０’の終端には光増幅中継器４’が具備されており、光増幅中継器４’内には、後方励起ラマン増幅を行うための励起光源４１’と、励起光源４１’から発生する励起光を伝送路ファイバ５−２’へ入射するためのＷＤＭカップラ４２’とが備えられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２８０９５９公報（第４−６頁、図１）
【非特許文献１】
Ｔ． Ｎａｉｔｏ ｅｔ ａｌ．， ”１ ｔｅｒａｂｉｔ／ｓ ＷＤＭ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ １０，０００ｋｍ”， Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ １９９９， ＰＤ２−１， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９９．
【非特許文献２】
Ｔ． Ｔｓｕｒｉｔａｎｉ ｅｔ ａｌ．， ”２１．４Ｇｂｉｔ／ｓ ｘ ５６ＷＤＭ ９１７０ｋｍ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｍａｎａｇｅｄ ｆｉｂｅｒ ｓｐａｎ”， Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ２００１， ＰＤ．Ｍ．１．６， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１．
【非特許文献３】
Ｈ． Ｓｕｇａｈａｒａ ｅｔ ａｌ．， ”９，０００−ｋｍ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ３２ ｘ ４２．７ Ｇｂ／ｓ ｄｅｎｓｅ−ＷＤＭ ｓｉｇｎａｌｓ ｕｓｉｎｇ １９５−ｕｍ２−Ａｅｆｆ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｏｕｂｌｅ−ｈｙｂｒｉｄ ｓｐａｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ”， Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ２００２， ＰＤ３， Ｊｕｌｙ ２００２．
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、［非特許文献３］に開示された複数回折り返し構成には、以下の２つの問題点がある。
１点目の問題点としては、伝送スパンを構成するファイバが複数種類となる上、異種ファイバどうしの接続箇所が伝送路の伝送スパンの多くの場所で生じることにより、光伝送システム全体の信頼性が低下することがあげられる。例えば、図１１に示す２回折り返し構成では、伝送スパンで接続箇所が３箇所も生じてしまう。
さらに、２点目の問題点としては、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易ではないことがあげられる。図１１に示す［非特許文献３］の従来技術を参照すると、伝送スパンを構成するＤＣＦとＬＡＰＳＣＦとが、伝送スパン内でＤＣＦ＋ＬＡＰＳＣＦ＋ＤＣＦ＋ＬＡＰＳＣＦの順に接続されている。この伝送路構成は、分布増幅方式である全ラマン増幅方式に適しており、この点の詳細については［非特許文献３］に記述されている。一方、増幅方式が従来のエルビウム添加光増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＥＤＦＡ）のように集中増幅方式の場合には、各伝送スパン内でＬＡＰＳＣＦ＋ＤＣＦ＋ＬＡＰＳＣＦ＋ＤＣＦの順に接続する場合に良い伝送特性が得られる。なぜならば、ＬＡＰＳＣＦに比べて非線形性が大きいＤＣＦでの信号光パワーを低く抑えることができるためである。図１１に示す２回折り返し構成の場合、分布増幅方式の場合と集中増幅方式の場合とで増幅器を配置する位置が異なるため、上記２つの増幅方式の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易ではないという問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、光信号を発生させる光送信器と、前記光信号を受信する光受信器と、前記光送信器と前記光受信器との間に接続された光伝送路と、前記光伝送路内に分散配置された複数の光増幅中継器を備えた光伝送システムであって、前記光伝送路は前記複数の光増幅中継器によって複数のスパンに分割され、前記複数のスパンのうち光信号を伝送する伝送路ファイバが配置された伝送スパンには、前記伝送路ファイバにより生じる波長分散を補償する実質的に伝送距離として加算されない複数の分散補償素子が具備され、前記複数の分散補償素子は、前記伝送スパンの前後に配置された光増幅中継器内または前記伝送スパン内の任意の場所のうちの複数箇所に分散配置されていることを特徴とする光伝送システムが提供される。
好ましくは、前記複数の分散補償素子のうちの１つが、前記光増幅中継器内に配置されていることが望ましい。
また、前記光増幅中継器内に光信号を集中的に増幅する集中増幅器が具備されている場合には、前記集中増幅器は、前記光増幅中継器内に配置された分散補償素子の後段に配置されていることが望ましい。
さらに、前記光増幅中継器内に光信号を分布増幅するための励起光入射手段が具備されている場合には、前記励起光入射手段は、前記光増幅中継器内に配置された分散補償素子の前段に配置されていることが望ましい。
本発明によれば、前記光増幅中継器内に具備された分散補償素子の相対的な配置位置を変えるだけで、前記２つの増幅方式に対してそれぞれ最適な伝送路構成が実現できるため、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易である。
本発明に用いる伝送路ファイバとしては、実効コア断面積が１００μｍ２以上である単一種類のファイバであることが望ましい。また、本発明に用いる分散補償素子としては、分散値が−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の分散補償ファイバであることが望ましい。
本発明の一つの特徴として、前記複数の分散補償素子は、前記伝送スパンの前後に配置された光増幅中継器内または前記伝送スパン内の任意の場所のうちの複数箇所に分散配置されていることがあげられる。これは、前記伝送スパン内で生じる蓄積分散の変動量が極端に大きくならないようにするためである。具体的には、前記伝送スパン内で生じる蓄積分散の変動量が５００ｐｓ／ｎｍ以下であることが望ましい。
さらに、前期伝送路ファイバの総波長分散値と、前記複数の分散補償素子の総波長分散値との和の絶対値が、２０ｐｓ／ｎｍ以上６０ｐｓ／ｎｍ以下であることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１を参照すると、本発明の光伝送システムの一実施形態は、光送信器１が光受信器２とともに設けられている。光送信器１と光受信器２とは、光伝送路３によって接続されている。光伝送路３内には複数の光増幅中継器４が分散配置されており、また複数の分散補償素子６を備える。光伝送路３は複数の光増幅中継器４により複数のスパン３０または３１に分割される。スパン３０は光信号を伝送するための伝送路ファイバ５を含む伝送スパンを示しており、スパン３１は光信号を伝送するための伝送路ファイバ５を含まないスパンを示している。
【００１０】
図２を参照して、伝送スパン３０の第１の実施例についてより詳細な説明を行う。図２（Ａ）に示すように、伝送スパン３０には、２本の伝送路ファイバ５−１、５−２と、伝送路ファイバ５−１、５−２により生じる波長分散を補償する分散補償素子６−１、６−２とが具備されている。また、伝送スパン３０の終端には伝送路ファイバ５−１、５−２と分散補償素子６−１，６−２とで生じる損失を補償する光増幅中継器４が接続されている。分散補償素子６−１は、２本の伝送路ファイバ５−１と５−２との中間に配置され、分散補償素子６−２は光増幅中継器４内に配置される。光増幅中継器４には、後方励起ラマン増幅を行うための励起光源４１と、励起光源４１から発生する励起光を伝送路ファイバ５−２へ入射するためのＷＤＭカップラ４２とが具備されている。光信号は、伝送路ファイバ５−１、５−２内で当該励起光により増幅される。
【００１１】
伝送路ファイバ５−１、５−２には、コア拡大型ピュアシリカコアファイバ（Ｌａｒｇｅ Ａｅｆｆ Ｐｕｒｅ Ｓｉｌｉｃａ Ｃｏｒｅ Ｆｉｂｅｒ；ＬＡＰＳＣＦ）が用いられる。ＬＡＰＳＣＦの波長分散値は＋２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、実効コア断面積は２００μｍ２、伝送損失は０．１７５ｄＢ／ｋｍである。伝送路ファイバ５−１の長さは２０ｋｍであり、伝送路ファイバ５−２の長さは２０ｋｍである。また、分散補償素子６−１、６−２には、実質的に伝送距離として加算されない小型のデバイスが用いられる。本実施例では、ボビンに巻かれた分散補償ファイバ（ＤＣＦ）が用いられる。ＤＣＦの波長分散値は−４００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、実効コア断面積は１５μｍ２、伝送損失は０．３ｄＢ／ｋｍである。ＤＣＦの長さは、０．９５ｋｍである。このため、分散補償素子６−１、６−２で与えられる波長分散値は−３８０ｐｓ／ｎｍである。スパン内の分散マップは図２（Ｂ）に示すようになり、スパン内での蓄積分散変動量の最大値は４２０ｐｓ／ｎｍとなる。
【００１２】
図１において、伝送スパン５のうち伝送用の光ファイバが配置されていない伝送スパン３１には、光増幅中継器４において生じる利得の非平坦性を補償するための利得等化器９や、伝送スパン３０で補償せずに残した分散をほぼ零の値にまで補償するための分散補償素子７が配置される。
図２に示す伝送スパン３０の第１の実施例のように、光増幅中継器４における増幅手段が分布増幅である場合、ＷＤＭカップラ４２は、光増幅中継器４内に具備される分散補償素子６−２の前段に配置されることが望ましい。このように配置することにより、増幅に伴う雑音の発生を小さくすることができ、光受信器２にて良好な伝送特性が得られる。
【００１３】
一方、本発明に係る、伝送スパン３０の第２の実施例として、光増幅中継器４における増幅手段が集中増幅である場合、集中増幅器４３は、図３に示すように光増幅中継器４内に具備される分散補償素子６−２の後段に配置されることが望ましい。このように配置されることにより、一般的に伝送路ファイバに比べて非線形性が大きい分散補償素子での光信号光パワーを低く抑えることができ、良好な伝送特性が得られる。このように、前記２つの増幅手段に対しては、前記光増幅中継器４内に具備された分散補償素子６−２の相対的な配置位置を変えるだけで、前記２つの増幅方式に対してそれぞれ最適な伝送路構成が実現できるため、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易である。
【００１４】
本発明に係る光伝送システムにおける伝送スパン３０の第３及び第４の実施例として、図４及び図５に示すように、伝送スパン３０において合計４つの分散補償素子が分散配置されている形態であってもかまわない。
【００１５】
本発明に用いる伝送路ファイバとしては、実効コア断面積が１００μｍ２以上である単一種類のファイバであることが望ましい。
また、本発明による好ましい形態としては、分散補償素子６−１、６−２として、分散値が−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下のＤＣＦが用いられる。このようなＤＣＦは、ファイバ長が短いため、分散補償素子自体の小型化を可能にする。
【００１６】
また、本発明による好ましい実施の形態としては、スパン内での蓄積分散変動量の最大値は５００ｐｓ／ｎｍ以下となる。このような形態は、多くの場合、本発明に示すように複数個の分散補償素子をスパン内に分散配置することにより実現されるものである。
【００１７】
このように配置されることによる効果を、以下に示す伝送シミュレーション結果をもとに説明する。本伝送シミュレーションにおいては、ビットレート４２．７Ｇｂｐｓの光信号を５チャネル多重し、中央チャネルにおける伝送ペナルティを評価した。チャネル間の周波数間隔は１００ＧＨｚとし、隣接チャネル同士の偏波を直交させて伝送路に入射する偏波インターリーブ多重を用いた。伝送路ファイバとしては、ＬＡＰＳＣＦを用いた。分散補償素子としては、ＤＣＦを用いた。増幅手段はＥＤＦＡとし、ＥＤＦＡ出力後の信号光パワーはチャネル辺り−２ｄＢｍ／ｃｈとした。伝送スパン内におけるＰＳＣＦと分散補償素子（ＤＣＦ）の分散値の合計は＋４０ｐｓ／ｎｍとし、ここで残留する分散を５スパン伝送する毎に補償する構成を採用した。
【００１８】
本伝送シミュレーションでは、図３、図５、図６、図７の４つの伝送路構成における伝送特性を比較した。
図３は、伝送スパン内に伝送路ファイバ２本と分散補償素子２台とを配置するもので、分散補償素子は２本の伝送路ファイバの段間ならびに光増幅中継器における増幅手段の直前に配置される構成を示している。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は４２０ｐｓ／ｎｍとなる。本構成は、本実施例に示した構成と同一である。
図５は、伝送スパン内に伝送路ファイバ４本と分散補償素子４台とを配置するもので、分散補償素子は伝送路ファイバの各段間ならびに光増幅中継器における増幅手段の直前に配置される構成を示している。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は２３０ｐｓ／ｎｍとなる。本構成は、本発明による他の実施例を示している。
図６は、伝送スパン内に伝送路ファイバ１本と分散補償素子１台とを配置するもので、分散補償素子は光増幅中継器における増幅手段の直前に配置される構成を示している。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は８００ｐｓ／ｎｍとなる。
図７は、伝送スパン内に長さの等しい伝送路ファイバ２本と分散補償素子１台とを配置するもので、分散補償素子は２本の伝送路ファイバの段間に配置される。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は７６０ｐｓ／ｎｍとなる。本構成は、［特許文献１］に開示された構成と同様である。
【００１９】
図８に伝送シミュレーションの結果を示す。図８の横軸は伝送距離、縦軸は伝送ペナルティを示している。伝送ペナルティは１．５ｄＢ以下に抑えられていることが望ましい。また、図９には、各構成における６，０００ｋｍ伝搬後のアイパタンを示す。
伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が５００ｐｓ／ｎｍ以下に抑えられている図３、図５の構成では、長距離伝送時でも伝送ペナルティが低く抑えられているが、伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が５００ｐｓ／ｎｍ以上となる図６、図７の構成では、伝送距離が３，０００ｋｍ付近で伝送ペナルティの許容値１．５ｄＢを超えてしまう。
図９に示すアイパタンにおいても、図３、図５の構成のでは良好なアイ開口が得られている。これらのことから、伝送スパン内の蓄積分散値を５００ｐｓ／ｎｍ以下にすることにより、良好な伝送特性が与えられることがわかる。
【００２０】
尚、本発明の第１〜第４の実施例では、分散補償素子６−１、６−２の波長分散値として、それぞれの分散補償素子の前段に配置された伝送路ファイバでの波長分散量が完全に零になるまで補償せず、それぞれ＋２０ｐｓ／ｎｍの分散を残している。このような構成をとる理由は、ＷＤＭ伝送を行う場合に、ＳＰＭに加え隣接チャネル間の相互位相変調（Ｃｒｏｓｓ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＸＰＭ）による波形劣化を低減させるためである。
本発明による好ましい実施の形態としては、伝送路ファイバ５−１、５−２の総波長分散値と、分散補償素子６−１、６−２の総波長分散値との和の絶対値が、２０ｐｓ／ｎｍ以上６０ｐｓ／ｎｍ以下となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光伝送システムによれば以下の効果を奏す。
第１の効果は、［発明が解決しようとする課題］の１点目に示した、伝送スパンを構成するファイバが複数種類となる問題点が解決されることである。つまり、本発明によれば、伝送路を構成するファイバが単一種類となり、伝送スパンで異種のファイバどうしの接続箇所が減少することにより、光伝送システム全体の信頼性が改善される。図２に示す本発明による技術と、図１１に示す［非特許文献３］に開示された従来技術を比較すると、従来技術では伝送路に２種類のファイバが存在しているのに対し、本発明によれば伝送路は実質１種類のファイバのみとなる。また、従来技術では異種ファイバどうしの接続箇所が伝送路において３箇所存在しているのに対し、本発明によれば接続箇所は１箇所のみとなる。
【００２２】
本発明による第２の効果は、［発明が解決しようとする課題］の２点目に示した、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易でないという問題点が解決されることである。つまり、集中増幅または分布増幅という２つの増幅手段に対して、光増幅中継器内に具備された分散補償素子の相対的な配置位置を変えるだけで、前記２つの増幅方式に対してそれぞれ最適な伝送路構成が実現できるため、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易である。
以上に示したように、本発明によれば、比較的簡素で信頼性に優れた伝送路構成で、高速かつ長距離伝送を実現可能な光伝送システムが与えられる。同時に、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易な光伝送システムが与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光伝送システムの一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第１の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図３】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第２の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図４】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第３の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図５】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第４の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図６】伝送スパン３０において、分散補償素子を集中配置する形態の一例と、対応する分散マップを示す。
【図７】伝送スパン３０において、分散補償素子を集中配置する形態の別の一例と、対応する分散マップを示す。
【図８】図３、図５、図６、図７の各伝送スパン構成において、４０Ｇｂｐｓ−ＷＤＭ伝送シミュレーションの結果を示す図である。横軸は伝送距離、縦軸は伝送ペナルティを示す。
【図９】図８の伝送シミュレーションにより得られた６，０００ｋｍ伝搬後のアイパタンを示す図である。
【図１０】従来技術に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを示す図であって、（ａ）は［非特許文献１］、（ｂ）は［非特許文献２］、（ｃ）は［特許文献１］、（ｄ）は［非特許文献３］に開示された従来技術に対応する。
【図１１】［非特許文献３］に開示された従来技術における、伝送スパン３０のスパン構成と、対応する分散マップを示す図である。
【符号の説明】
１ 光送信器
２ 光受信器
３ 光伝送路
４ 光増幅中継器
５、５−１、５−２ 伝送路ファイバ
６、６−１、６−２ 分散補償素子
７ 分散補償素子
９ 利得等化器
３０ 伝送スパン
３１ スパン
４１ 励起光源
４２ ＷＤＭカップラ
４３ 集中増幅器
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送路で分散補償された光伝送システムに関し、特に、１チャネル辺りの伝送レートが４０Ｇｂｐｓ以上、伝送距離が１０００ｋｍ以上という高速かつ長距離の波長多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ； ＷＤＭ）光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、長距離ＷＤＭ伝送に関する研究開発が盛んに行われている。このような技術の一例が、下記［特許文献１］及び［非特許文献１］〜［非特許文献３］に開示されている。
上記従来技術では、伝送路に配置された光増幅中継器間で、伝送路ファイバの波長分散を補償するための分散補償手段が具備される構成が開示されている。
［非特許文献１］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ａ）に示す。本構成では、光増幅中継器間の伝送スパンにおいて、正の波長分散値を有する１本の純シリカコアファイバ（Ｐｕｒｅ Ｓｉｌｉｃａ Ｃｏｒｅ Ｆｉｂｅｒ；ＰＳＣＦ）と、負の波長分散値を有する１本の分散補償ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｆｉｂｅｒ；ＤＣＦ）がこの順に接続されている。
［非特許文献２］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ｂ）に示す。この構成では、光増幅中継器間の伝送スパンにおいて、２本のＰＳＣＦの段間に、１本のＤＣＦが配置されている。
［特許文献１］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ｃ）に示す。［特許文献１］の構成は、［非特許文献２］におけるＤＣＦを、実質的に線形の分散・分散スロープ補償デバイスで置き換えたものである。上記の［非特許文献１］、［非特許文献２］及び［特許文献１］に開示された技術の１つの特徴としては、伝送スパンで分散補償手段（ＤＣＦまたは分散・分散スロープ補償デバイス）を１個だけ配置するという点があげられる。このような伝送路構成では、伝送スパンで蓄積する蓄積分散量が大きく、１チャネル当たりの伝送レートが１０Ｇｂｐｓや２０Ｇｂｐｓ程度の速度のＷＤＭ伝送においては良好な伝送特性を与える。
【０００３】
しかしながら、光ファイバにおける波長分散性は、１チャネル当たりの伝送レートの２乗に比例して大きくなる。したがって、たとえ同一の分散マップ構成であっても４０Ｇｂｐｓの信号が受ける波長分散性は、１０Ｇｂｐｓの信号が受ける波長分散性よりも１６倍大きい。したがって、上記［非特許文献１］、［非特許文献２］及び［特許文献１］に開示された伝送路構成のように、伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が大きい伝送路において４０Ｇｂｐｓの信号を伝送する場合、伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が大き過ぎるため、光ファイバの自己位相変調（Ｓｅｌｆ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＳＰＭ）と波長分散性の相乗効果により、信号波形が大きく劣化してしまう。
【０００４】
このため、［非特許文献３］に開示された技術では、各伝送スパン内で、コア拡大型純シリカコアファイバ（Ｌａｒｇｅ−Ａｅｆｆ Ｐｕｒｅ Ｓｉｌｉｃａ Ｃｏｒｅ Ｆｉｂｅｒ；ＬＡＰＳＣＦ）とＤＣＦとを複数回反復させる伝送路構成が使用されている。［非特許文献３］に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを図１０（ｄ）に示す。この構成では、光増幅中継器間の伝送スパンにおいて、２本のＤＣＦと、２本のＬＡＰＳＣＦが交互に配置されている。このように、伝送スパン内に複数の正分散ファイバと複数の負分散ファイバを交互に接続する伝送路構成のことを複数回折り返し構成と呼ぶ。複数回折り返し構成では、［非特許文献１］、［非特許文献２］及び［特許文献１］で開示されているような１回折り返し構成よりも蓄積分散値の変動量を小さくすることができ、１チャネル当たりの伝送レートが４０Ｇｂｐｓ以上のＷＤＭ伝送であっても大洋横断距離といった長距離伝送が可能となる。
【０００５】
図１１は、［非特許文献３］で開示された２回折り返し構成の詳細を示している。光伝送路スパン３０’には、ＬＡＰＳＣＦ５−１’、５−２’と、ＤＣＦ６−１’、６−２’とが具備されている。伝送スパン３０’の終端には光増幅中継器４’が具備されており、光増幅中継器４’内には、後方励起ラマン増幅を行うための励起光源４１’と、励起光源４１’から発生する励起光を伝送路ファイバ５−２’へ入射するためのＷＤＭカップラ４２’とが備えられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２８０９５９公報（第４−６頁、図１）
【非特許文献１】
Ｔ． Ｎａｉｔｏ ｅｔ ａｌ．， ”１ ｔｅｒａｂｉｔ／ｓ ＷＤＭ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ １０，０００ｋｍ”， Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ １９９９， ＰＤ２−１， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９９．
【非特許文献２】
Ｔ． Ｔｓｕｒｉｔａｎｉ ｅｔ ａｌ．， ”２１．４Ｇｂｉｔ／ｓ ｘ ５６ＷＤＭ ９１７０ｋｍ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｍａｎａｇｅｄ ｆｉｂｅｒ ｓｐａｎ”， Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ２００１， ＰＤ．Ｍ．１．６， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１．
【非特許文献３】
Ｈ． Ｓｕｇａｈａｒａ ｅｔ ａｌ．， ”９，０００−ｋｍ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ３２ ｘ ４２．７ Ｇｂ／ｓ ｄｅｎｓｅ−ＷＤＭ ｓｉｇｎａｌｓ ｕｓｉｎｇ １９５−ｕｍ２−Ａｅｆｆ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｏｕｂｌｅ−ｈｙｂｒｉｄ ｓｐａｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ”， Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ２００２， ＰＤ３， Ｊｕｌｙ ２００２．
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、［非特許文献３］に開示された複数回折り返し構成には、以下の２つの問題点がある。
１点目の問題点としては、伝送スパンを構成するファイバが複数種類となる上、異種ファイバどうしの接続箇所が伝送路の伝送スパンの多くの場所で生じることにより、光伝送システム全体の信頼性が低下することがあげられる。例えば、図１１に示す２回折り返し構成では、伝送スパンで接続箇所が３箇所も生じてしまう。
さらに、２点目の問題点としては、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易ではないことがあげられる。図１１に示す［非特許文献３］の従来技術を参照すると、伝送スパンを構成するＤＣＦとＬＡＰＳＣＦとが、伝送スパン内でＤＣＦ＋ＬＡＰＳＣＦ＋ＤＣＦ＋ＬＡＰＳＣＦの順に接続されている。この伝送路構成は、分布増幅方式である全ラマン増幅方式に適しており、この点の詳細については［非特許文献３］に記述されている。一方、増幅方式が従来のエルビウム添加光増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＥＤＦＡ）のように集中増幅方式の場合には、各伝送スパン内でＬＡＰＳＣＦ＋ＤＣＦ＋ＬＡＰＳＣＦ＋ＤＣＦの順に接続する場合に良い伝送特性が得られる。なぜならば、ＬＡＰＳＣＦに比べて非線形性が大きいＤＣＦでの信号光パワーを低く抑えることができるためである。図１１に示す２回折り返し構成の場合、分布増幅方式の場合と集中増幅方式の場合とで増幅器を配置する位置が異なるため、上記２つの増幅方式の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易ではないという問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、光信号を発生させる光送信器と、前記光信号を受信する光受信器と、前記光送信器と前記光受信器との間に接続された光伝送路と、前記光伝送路内に分散配置された複数の光増幅中継器を備えた光伝送システムであって、前記光伝送路は前記複数の光増幅中継器によって複数のスパンに分割され、前記複数のスパンのうち光信号を伝送する伝送路ファイバが配置された伝送スパンには、前記伝送路ファイバにより生じる波長分散を補償する実質的に伝送距離として加算されない複数の分散補償素子が具備され、前記複数の分散補償素子は、前記伝送スパンの前後に配置された光増幅中継器内または前記伝送スパン内の任意の場所のうちの複数箇所に分散配置されていることを特徴とする光伝送システムが提供される。
好ましくは、前記複数の分散補償素子のうちの１つが、前記光増幅中継器内に配置されていることが望ましい。
また、前記光増幅中継器内に光信号を集中的に増幅する集中増幅器が具備されている場合には、前記集中増幅器は、前記光増幅中継器内に配置された分散補償素子の後段に配置されていることが望ましい。
さらに、前記光増幅中継器内に光信号を分布増幅するための励起光入射手段が具備されている場合には、前記励起光入射手段は、前記光増幅中継器内に配置された分散補償素子の前段に配置されていることが望ましい。
本発明によれば、前記光増幅中継器内に具備された分散補償素子の相対的な配置位置を変えるだけで、前記２つの増幅方式に対してそれぞれ最適な伝送路構成が実現できるため、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易である。
本発明に用いる伝送路ファイバとしては、実効コア断面積が１００μｍ２以上である単一種類のファイバであることが望ましい。また、本発明に用いる分散補償素子としては、分散値が−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の分散補償ファイバであることが望ましい。
本発明の一つの特徴として、前記複数の分散補償素子は、前記伝送スパンの前後に配置された光増幅中継器内または前記伝送スパン内の任意の場所のうちの複数箇所に分散配置されていることがあげられる。これは、前記伝送スパン内で生じる蓄積分散の変動量が極端に大きくならないようにするためである。具体的には、前記伝送スパン内で生じる蓄積分散の変動量が５００ｐｓ／ｎｍ以下であることが望ましい。
さらに、前期伝送路ファイバの総波長分散値と、前記複数の分散補償素子の総波長分散値との和の絶対値が、２０ｐｓ／ｎｍ以上６０ｐｓ／ｎｍ以下であることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１を参照すると、本発明の光伝送システムの一実施形態は、光送信器１が光受信器２とともに設けられている。光送信器１と光受信器２とは、光伝送路３によって接続されている。光伝送路３内には複数の光増幅中継器４が分散配置されており、また複数の分散補償素子６を備える。光伝送路３は複数の光増幅中継器４により複数のスパン３０または３１に分割される。スパン３０は光信号を伝送するための伝送路ファイバ５を含む伝送スパンを示しており、スパン３１は光信号を伝送するための伝送路ファイバ５を含まないスパンを示している。
【００１０】
図２を参照して、伝送スパン３０の第１の実施例についてより詳細な説明を行う。図２（Ａ）に示すように、伝送スパン３０には、２本の伝送路ファイバ５−１、５−２と、伝送路ファイバ５−１、５−２により生じる波長分散を補償する分散補償素子６−１、６−２とが具備されている。また、伝送スパン３０の終端には伝送路ファイバ５−１、５−２と分散補償素子６−１，６−２とで生じる損失を補償する光増幅中継器４が接続されている。分散補償素子６−１は、２本の伝送路ファイバ５−１と５−２との中間に配置され、分散補償素子６−２は光増幅中継器４内に配置される。光増幅中継器４には、後方励起ラマン増幅を行うための励起光源４１と、励起光源４１から発生する励起光を伝送路ファイバ５−２へ入射するためのＷＤＭカップラ４２とが具備されている。光信号は、伝送路ファイバ５−１、５−２内で当該励起光により増幅される。
【００１１】
伝送路ファイバ５−１、５−２には、コア拡大型ピュアシリカコアファイバ（Ｌａｒｇｅ Ａｅｆｆ Ｐｕｒｅ Ｓｉｌｉｃａ Ｃｏｒｅ Ｆｉｂｅｒ；ＬＡＰＳＣＦ）が用いられる。ＬＡＰＳＣＦの波長分散値は＋２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、実効コア断面積は２００μｍ２、伝送損失は０．１７５ｄＢ／ｋｍである。伝送路ファイバ５−１の長さは２０ｋｍであり、伝送路ファイバ５−２の長さは２０ｋｍである。また、分散補償素子６−１、６−２には、実質的に伝送距離として加算されない小型のデバイスが用いられる。本実施例では、ボビンに巻かれた分散補償ファイバ（ＤＣＦ）が用いられる。ＤＣＦの波長分散値は−４００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、実効コア断面積は１５μｍ２、伝送損失は０．３ｄＢ／ｋｍである。ＤＣＦの長さは、０．９５ｋｍである。このため、分散補償素子６−１、６−２で与えられる波長分散値は−３８０ｐｓ／ｎｍである。スパン内の分散マップは図２（Ｂ）に示すようになり、スパン内での蓄積分散変動量の最大値は４２０ｐｓ／ｎｍとなる。
【００１２】
図１において、伝送スパン５のうち伝送用の光ファイバが配置されていない伝送スパン３１には、光増幅中継器４において生じる利得の非平坦性を補償するための利得等化器９や、伝送スパン３０で補償せずに残した分散をほぼ零の値にまで補償するための分散補償素子７が配置される。
図２に示す伝送スパン３０の第１の実施例のように、光増幅中継器４における増幅手段が分布増幅である場合、ＷＤＭカップラ４２は、光増幅中継器４内に具備される分散補償素子６−２の前段に配置されることが望ましい。このように配置することにより、増幅に伴う雑音の発生を小さくすることができ、光受信器２にて良好な伝送特性が得られる。
【００１３】
一方、本発明に係る、伝送スパン３０の第２の実施例として、光増幅中継器４における増幅手段が集中増幅である場合、集中増幅器４３は、図３に示すように光増幅中継器４内に具備される分散補償素子６−２の後段に配置されることが望ましい。このように配置されることにより、一般的に伝送路ファイバに比べて非線形性が大きい分散補償素子での光信号光パワーを低く抑えることができ、良好な伝送特性が得られる。このように、前記２つの増幅手段に対しては、前記光増幅中継器４内に具備された分散補償素子６−２の相対的な配置位置を変えるだけで、前記２つの増幅方式に対してそれぞれ最適な伝送路構成が実現できるため、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易である。
【００１４】
本発明に係る光伝送システムにおける伝送スパン３０の第３及び第４の実施例として、図４及び図５に示すように、伝送スパン３０において合計４つの分散補償素子が分散配置されている形態であってもかまわない。
【００１５】
本発明に用いる伝送路ファイバとしては、実効コア断面積が１００μｍ２以上である単一種類のファイバであることが望ましい。
また、本発明による好ましい形態としては、分散補償素子６−１、６−２として、分散値が−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下のＤＣＦが用いられる。このようなＤＣＦは、ファイバ長が短いため、分散補償素子自体の小型化を可能にする。
【００１６】
また、本発明による好ましい実施の形態としては、スパン内での蓄積分散変動量の最大値は５００ｐｓ／ｎｍ以下となる。このような形態は、多くの場合、本発明に示すように複数個の分散補償素子をスパン内に分散配置することにより実現されるものである。
【００１７】
このように配置されることによる効果を、以下に示す伝送シミュレーション結果をもとに説明する。本伝送シミュレーションにおいては、ビットレート４２．７Ｇｂｐｓの光信号を５チャネル多重し、中央チャネルにおける伝送ペナルティを評価した。チャネル間の周波数間隔は１００ＧＨｚとし、隣接チャネル同士の偏波を直交させて伝送路に入射する偏波インターリーブ多重を用いた。伝送路ファイバとしては、ＬＡＰＳＣＦを用いた。分散補償素子としては、ＤＣＦを用いた。増幅手段はＥＤＦＡとし、ＥＤＦＡ出力後の信号光パワーはチャネル辺り−２ｄＢｍ／ｃｈとした。伝送スパン内におけるＰＳＣＦと分散補償素子（ＤＣＦ）の分散値の合計は＋４０ｐｓ／ｎｍとし、ここで残留する分散を５スパン伝送する毎に補償する構成を採用した。
【００１８】
本伝送シミュレーションでは、図３、図５、図６、図７の４つの伝送路構成における伝送特性を比較した。
図３は、伝送スパン内に伝送路ファイバ２本と分散補償素子２台とを配置するもので、分散補償素子は２本の伝送路ファイバの段間ならびに光増幅中継器における増幅手段の直前に配置される構成を示している。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は４２０ｐｓ／ｎｍとなる。本構成は、本実施例に示した構成と同一である。
図５は、伝送スパン内に伝送路ファイバ４本と分散補償素子４台とを配置するもので、分散補償素子は伝送路ファイバの各段間ならびに光増幅中継器における増幅手段の直前に配置される構成を示している。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は２３０ｐｓ／ｎｍとなる。本構成は、本発明による他の実施例を示している。
図６は、伝送スパン内に伝送路ファイバ１本と分散補償素子１台とを配置するもので、分散補償素子は光増幅中継器における増幅手段の直前に配置される構成を示している。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は８００ｐｓ／ｎｍとなる。
図７は、伝送スパン内に長さの等しい伝送路ファイバ２本と分散補償素子１台とを配置するもので、分散補償素子は２本の伝送路ファイバの段間に配置される。この時、伝送スパン内の蓄積分散値の変動量は７６０ｐｓ／ｎｍとなる。本構成は、［特許文献１］に開示された構成と同様である。
【００１９】
図８に伝送シミュレーションの結果を示す。図８の横軸は伝送距離、縦軸は伝送ペナルティを示している。伝送ペナルティは１．５ｄＢ以下に抑えられていることが望ましい。また、図９には、各構成における６，０００ｋｍ伝搬後のアイパタンを示す。
伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が５００ｐｓ／ｎｍ以下に抑えられている図３、図５の構成では、長距離伝送時でも伝送ペナルティが低く抑えられているが、伝送スパン内での蓄積分散値の変動量が５００ｐｓ／ｎｍ以上となる図６、図７の構成では、伝送距離が３，０００ｋｍ付近で伝送ペナルティの許容値１．５ｄＢを超えてしまう。
図９に示すアイパタンにおいても、図３、図５の構成のでは良好なアイ開口が得られている。これらのことから、伝送スパン内の蓄積分散値を５００ｐｓ／ｎｍ以下にすることにより、良好な伝送特性が与えられることがわかる。
【００２０】
尚、本発明の第１〜第４の実施例では、分散補償素子６−１、６−２の波長分散値として、それぞれの分散補償素子の前段に配置された伝送路ファイバでの波長分散量が完全に零になるまで補償せず、それぞれ＋２０ｐｓ／ｎｍの分散を残している。このような構成をとる理由は、ＷＤＭ伝送を行う場合に、ＳＰＭに加え隣接チャネル間の相互位相変調（Ｃｒｏｓｓ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＸＰＭ）による波形劣化を低減させるためである。
本発明による好ましい実施の形態としては、伝送路ファイバ５−１、５−２の総波長分散値と、分散補償素子６−１、６−２の総波長分散値との和の絶対値が、２０ｐｓ／ｎｍ以上６０ｐｓ／ｎｍ以下となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光伝送システムによれば以下の効果を奏す。
第１の効果は、［発明が解決しようとする課題］の１点目に示した、伝送スパンを構成するファイバが複数種類となる問題点が解決されることである。つまり、本発明によれば、伝送路を構成するファイバが単一種類となり、伝送スパンで異種のファイバどうしの接続箇所が減少することにより、光伝送システム全体の信頼性が改善される。図２に示す本発明による技術と、図１１に示す［非特許文献３］に開示された従来技術を比較すると、従来技術では伝送路に２種類のファイバが存在しているのに対し、本発明によれば伝送路は実質１種類のファイバのみとなる。また、従来技術では異種ファイバどうしの接続箇所が伝送路において３箇所存在しているのに対し、本発明によれば接続箇所は１箇所のみとなる。
【００２２】
本発明による第２の効果は、［発明が解決しようとする課題］の２点目に示した、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易でないという問題点が解決されることである。つまり、集中増幅または分布増幅という２つの増幅手段に対して、光増幅中継器内に具備された分散補償素子の相対的な配置位置を変えるだけで、前記２つの増幅方式に対してそれぞれ最適な伝送路構成が実現できるため、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易である。
以上に示したように、本発明によれば、比較的簡素で信頼性に優れた伝送路構成で、高速かつ長距離伝送を実現可能な光伝送システムが与えられる。同時に、増幅手段の変更に伴う伝送路構成の最適化が容易な光伝送システムが与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光伝送システムの一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第１の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図３】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第２の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図４】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第３の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図５】本発明による光伝送システムにおいて、伝送スパン３０のスパン構成の第４の実施例と、対応する分散マップを示す図である。
【図６】伝送スパン３０において、分散補償素子を集中配置する形態の一例と、対応する分散マップを示す。
【図７】伝送スパン３０において、分散補償素子を集中配置する形態の別の一例と、対応する分散マップを示す。
【図８】図３、図５、図６、図７の各伝送スパン構成において、４０Ｇｂｐｓ−ＷＤＭ伝送シミュレーションの結果を示す図である。横軸は伝送距離、縦軸は伝送ペナルティを示す。
【図９】図８の伝送シミュレーションにより得られた６，０００ｋｍ伝搬後のアイパタンを示す図である。
【図１０】従来技術に開示された伝送路構成における伝送スパン内の分散マップを示す図であって、（ａ）は［非特許文献１］、（ｂ）は［非特許文献２］、（ｃ）は［特許文献１］、（ｄ）は［非特許文献３］に開示された従来技術に対応する。
【図１１】［非特許文献３］に開示された従来技術における、伝送スパン３０のスパン構成と、対応する分散マップを示す図である。
【符号の説明】
１ 光送信器
２ 光受信器
３ 光伝送路
４ 光増幅中継器
５、５−１、５−２ 伝送路ファイバ
６、６−１、６−２ 分散補償素子
７ 分散補償素子
９ 利得等化器
３０ 伝送スパン
３１ スパン
４１ 励起光源
４２ ＷＤＭカップラ
４３ 集中増幅器
Claims (8)
- 光信号を発生させる光送信器と、前記光信号を受信する光受信器と、前記光送信器と前記光受信器との間に接続された光伝送路と、前記光伝送路内に分散配置された複数の光増幅中継器を備える光伝送システムであって、前記光伝送路は前記複数の光増幅中継器によって複数のスパンに区画され、前記複数のスパンのうち光信号を伝送する伝送路ファイバが配置された伝送スパンには、前記伝送路ファイバにより生じる波長分散を補償する実質的に伝送距離として加算されない複数の分散補償素子が具備され、
前記複数の分散補償素子は、前記伝送スパンの前後に配置された光増幅中継器内または前記伝送スパン内の任意の場所のうちの複数箇所に分散配置されている
ことを特徴とする光伝送システム。 - 請求項１に記載の光伝送システムであって、
前記複数の分散補償素子のうちの１つが、前記光増幅中継器内に配置されている、
ことを特徴とする光伝送システム。 - 請求項２に記載の光伝送システムであって、
前記光増幅中継器内には光信号を集中的に増幅する集中増幅器が具備されており、
前記集中増幅器は、前記光増幅中継器内に配置された分散補償素子の後段に配置されている、
ことを特徴とする光伝送システム。 - 請求項２に記載の光伝送システムであって、
前記光増幅中継器内には光信号を分布増幅するための励起光源と、前記励起光を前記伝送路ファイバに入射する励起光入射手段とが具備されており、前記励起光入射手段は、前記光増幅中継器内に配置された分散補償素子の前段に配置されている、
ことを特徴とする光伝送システム。 - 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の光伝送システムであって、
前記伝送路ファイバは、実効コア断面積１００μｍ２以上である単一種類のファイバである、
ことを特徴とする光伝送システム。 - 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の光伝送システムであって、
前記分散補償素子は、分散値が−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の分散補償ファイバである、
ことを特徴とする光伝送システム。 - 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の光伝送システムであって、
前記伝送スパンの蓄積分散変動量が５００ｐｓ／ｎｍ以下である、
ことを特徴とする光伝送システム。 - 請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の光伝送システムであって、
前記伝送路ファイバの総波長分散値と、前記複数の分散補償素子の総波長分散値との和の絶対値が、２０ｐｓ／ｎｍ以上６０ｐｓ／ｎｍ以下である、
ことを特徴とする光伝送システム。
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