JP2005070552A - Dispersion compensator, optical transmission line and optical communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伝送用光ファイバの波長分散を補償する分散補償器、これら伝送用光ファイバおよび分散補償器を含む光伝送路、ならびに、この光伝送路により信号光を伝送する光通信システムに関するものである。 The present invention relates to a dispersion compensator that compensates for chromatic dispersion of an optical fiber for transmission, an optical transmission line including the optical fiber for transmission and the dispersion compensator, and an optical communication system that transmits signal light through the optical transmission line. It is.
波長分割多重(WDM: Wavelength Division Multiplexing)光通信システムは、多波長の信号光を多重化して光伝送路により伝送するものであり、大容量の情報を高速に送受信することができる。このようなWDM光通信システムにおいて高品質の信号光伝送を行うためには、光送信器から光受信器へ至るまでの信号光伝送経路の累積波長分散の絶対値が信号光波長帯域の全体に亘って小さいことが要求される。 2. Description of the Related Art A wavelength division multiplexing (WDM) optical communication system multiplexes multi-wavelength signal light and transmits it through an optical transmission line, and can transmit and receive a large amount of information at high speed. In order to perform high-quality signal light transmission in such a WDM optical communication system, the absolute value of the accumulated chromatic dispersion of the signal light transmission path from the optical transmitter to the optical receiver is set to the entire signal light wavelength band. It is required to be small throughout.
ところで、一般に光伝送路として用いられる伝送用光ファイバは波長分散を有していることから、この伝送用光ファイバの波長分散を補償する分散補償器が信号光伝送経路中に挿入される。すなわち、一般の伝送用光ファイバの波長分散は正であるから、負の波長分散を有する分散補償器が用いられ、また、この分散補償器として分散補償光ファイバが用いられ得る。さらに、広い波長域で分散補償するために、波長分散を補償するだけでなく、分散スロープをも補償することが為されている。そして、伝送用光ファイバおよび分散補償器(分散補償光ファイバ)を含む光伝送路の全体として、信号光波長帯域の全体に亘る累積波長分散の絶対値の低減が図られている(例えば特許文献1を参照)。
しかしながら、信号光波長帯域内の或る1波長で波長分散および分散スロープの双方を完全に補償することができたとしても、他の波長(例えば信号光波長帯域の両端の波長)では光伝送路の全体の累積波長分散の絶対値の低減は充分ではない。 However, even if both chromatic dispersion and dispersion slope can be completely compensated for at a certain wavelength in the signal light wavelength band, the optical transmission line is used at other wavelengths (for example, wavelengths at both ends of the signal light wavelength band). Reduction of the absolute value of the total accumulated chromatic dispersion is not sufficient.
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、広い波長域に亘って伝送用光ファイバの波長分散を充分に補償することができる分散補償器、広い波長域に亘って累積波長分散の絶対値が充分に低減され得る光伝送路、および、より高品質の多波長信号光伝送をすることができる光通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a dispersion compensator capable of sufficiently compensating the chromatic dispersion of a transmission optical fiber over a wide wavelength range, and accumulating over a wide wavelength range. It is an object of the present invention to provide an optical transmission line in which the absolute value of chromatic dispersion can be sufficiently reduced, and an optical communication system capable of performing higher-quality multi-wavelength signal light transmission.
本発明に係る分散補償器は、N本(Nは2以上の整数)の光ファイバが縦続接続され、これらN本の光ファイバのうち第nの光ファイバの長さをLn[km]とし、帯域幅30nm以上の波長域の中の所定の波長において、この第nの光ファイバの分散値をDn[ps/nm/km]とし、この第nの光ファイバの四次分散値をCn[ps/nm3/km]としたときに、下記の(1)式で表されるRDC値の絶対値が10−4/nm2以下であることを特徴とする。また、より好適には、RDC値の絶対値が10−5/nm2以下であることを特徴とする。 In the dispersion compensator according to the present invention, N optical fibers (N is an integer of 2 or more) are cascade-connected, and the length of the nth optical fiber among these N optical fibers is L n [km]. , The dispersion value of the n-th optical fiber is D n [ps / nm / km] at a predetermined wavelength in the wavelength band of 30 nm or more, and the fourth-order dispersion value of the n-th optical fiber is C When n [ps / nm 3 / km], the absolute value of the RDC value represented by the following formula (1) is 10 −4 / nm 2 or less. More preferably, the absolute value of the RDC value is 10 −5 / nm 2 or less.
本発明に係る分散補償器は、N本の光ファイバとして、四次分散値が正であるものと、四次分散値が負であるものとを含むのが好適であり、この場合には、RDC値の絶対値を小さくする上で好都合である。 The dispersion compensator according to the present invention preferably includes, as N optical fibers, one having a positive fourth-order dispersion value and one having a negative fourth-order dispersion value. This is convenient for reducing the absolute value of the RDC value.
本発明に係る分散補償器は、第1態様として、RDS値が0.0032/nm以上0.0038/nm以下であるのが好適であり、この場合には、国際規格であるITU-T G.652で規定されるシングルモード光ファイバが伝送用光ファイバとして用いられる場合に、この伝送用光ファイバの波長分散を広い波長域に亘って充分に補償することができる。 In the dispersion compensator according to the present invention, as a first aspect, it is preferable that the RDS value is 0.0043 / nm or more and 0.0043 / nm or less. In this case, the international standard ITU-T G When the single mode optical fiber defined by .652 is used as a transmission optical fiber, the chromatic dispersion of the transmission optical fiber can be sufficiently compensated over a wide wavelength range.
本発明に係る分散補償器は、第2態様として、RDS値が0.0068/nm以上0.0082/nm以下であるのが好適であり、この場合には、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもPureGuide(登録商標)が伝送用光ファイバとして用いられる場合に、この伝送用光ファイバの波長分散を広い波長域に亘って充分に補償することができる。 In the dispersion compensator according to the present invention, as a second aspect, it is preferable that the RDS value is 0.000068 / nm or more and 0.0008 / nm or less. In this case, the dispersion compensator is defined by ITU-T G.655. Among these non-zero dispersion shifted optical fibers, when PureGuide (registered trademark) is used as a transmission optical fiber, the chromatic dispersion of the transmission optical fiber can be sufficiently compensated over a wide wavelength range.
本発明に係る分散補償器は、第3態様として、RDS値が0.009/nm以上0.011/nm以下であるのが好適であり、この場合には、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもTrueWave-RS(登録商標)が伝送用光ファイバとして用いられる場合に、この伝送用光ファイバの波長分散を広い波長域に亘って充分に補償することができる。 In the dispersion compensator according to the present invention, as a third aspect, it is preferable that the RDS value is 0.0009 / nm or more and 0.011 / nm or less. In this case, the dispersion compensator is defined by ITU-T G.655. Among the non-zero dispersion shifted optical fibers, when TrueWave-RS (registered trademark) is used as a transmission optical fiber, the chromatic dispersion of the transmission optical fiber can be sufficiently compensated over a wide wavelength range. .
本発明に係る分散補償器は、挿入損失α[dB]が「−0.005×(総波長分散[ps/nm])+1.1」以下であるのが好適である。 The dispersion compensator according to the present invention preferably has an insertion loss α [dB] of “−0.005 × (total chromatic dispersion [ps / nm]) + 1.1” or less.
第1の発明に係る光伝送路は、信号光を伝送する伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの波長分散を補償する上記の第1態様の分散補償器とを備え、伝送用光ファイバおよび分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0003/nm以下であることを特徴とする。そして、波長域の中の全ての波長において全体の波長分散の絶対値が0.01ps/nm/km以下であるのが好適である。 An optical transmission line according to a first aspect of the present invention includes a transmission optical fiber that transmits signal light, and the dispersion compensator according to the first aspect that compensates the chromatic dispersion of the transmission optical fiber. And the difference in RDS value between the dispersion compensators is 0.0003 / nm or less. It is preferable that the absolute value of the total chromatic dispersion is 0.01 ps / nm / km or less at all wavelengths in the wavelength range.
第2の発明に係る光伝送路は、信号光を伝送する伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの波長分散を補償する上記の第2態様の分散補償器とを備え、伝送用光ファイバおよび分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0007/nm以下であることを特徴とする。そして、波長域の中の全ての波長において全体の波長分散の絶対値が0.05ps/nm/km以下であるのが好適である。 An optical transmission line according to a second invention includes a transmission optical fiber that transmits signal light, and the dispersion compensator according to the second aspect that compensates the chromatic dispersion of the transmission optical fiber, and the transmission optical fiber. And the difference in RDS value between the dispersion compensators is 0.0007 / nm or less. It is preferable that the absolute value of the total chromatic dispersion is 0.05 ps / nm / km or less at all wavelengths in the wavelength range.
第3の発明に係る光伝送路は、信号光を伝送する伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの波長分散を補償する上記の第3態様の分散補償器とを備え、伝送用光ファイバおよび分散補償器それぞれのRDS値の差が0.001/nm以下であることを特徴とする。そして、波長域の中の全ての波長において全体の波長分散の絶対値が0.02ps/nm/km以下であるのが好適である。 An optical transmission line according to a third aspect of the present invention includes a transmission optical fiber that transmits signal light, and the dispersion compensator according to the third aspect that compensates the chromatic dispersion of the transmission optical fiber, and the transmission optical fiber. The difference between the RDS values of the dispersion compensator and the dispersion compensator is 0.001 / nm or less. It is preferable that the absolute value of the overall chromatic dispersion is 0.02 ps / nm / km or less at all wavelengths in the wavelength range.
第4の発明に係る光伝送路は、帯域幅が30nm以上の波長帯の中のいずれかの所定波長においてRDS値が0.0032/nm以上0.0038/nm以下である伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの波長分散を補償する分散補償器とを備え、所定波長において伝送用光ファイバおよび分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0003/nm以下であり、波長帯において全体の波長分散の絶対値が0.01ps/nm/km以下であることを特徴とする。 An optical transmission line according to a fourth aspect of the present invention includes an optical fiber for transmission having an RDS value of 0.0032 / nm or more and 0.0043 / nm or less at any predetermined wavelength in a wavelength band having a bandwidth of 30 nm or more. A dispersion compensator that compensates for the chromatic dispersion of the transmission optical fiber, and the difference between the RDS values of the transmission optical fiber and the dispersion compensator at a predetermined wavelength is 0.0003 / nm or less, The absolute value of chromatic dispersion is 0.01 ps / nm / km or less.
第5の発明に係る光伝送路は、帯域幅が30nm以上の波長帯の中のいずれかの所定波長においてRDS値が0.0068/nm以上0.0082/nm以下である伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの波長分散を補償する分散補償器とを備え、所定波長において伝送用光ファイバおよび分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0007/nm以下であり、波長帯において全体の波長分散の絶対値が0.05ps/nm/km以下であることを特徴とする。 An optical transmission line according to a fifth invention includes a transmission optical fiber having an RDS value of 0.0065 / nm or more and 0.0008 / nm or less at any predetermined wavelength in a wavelength band having a bandwidth of 30 nm or more. A dispersion compensator that compensates for the chromatic dispersion of the transmission optical fiber, and the difference between the RDS values of the transmission optical fiber and the dispersion compensator at a predetermined wavelength is 0.0007 / nm or less, The absolute value of chromatic dispersion is 0.05 ps / nm / km or less.
第6の発明に係る光伝送路は、帯域幅が30nm以上の波長帯の中のいずれかの所定波長においてRDS値が0.009/nm以上0.011/nm以下である伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの波長分散を補償する分散補償器とを備え、所定波長において伝送用光ファイバおよび分散補償器それぞれのRDS値の差が0.001/nm以下であり、波長帯において全体の波長分散の絶対値が0.019ps/nm/km以下であることを特徴とする。 An optical transmission line according to a sixth invention includes a transmission optical fiber having an RDS value of 0.0009 / nm or more and 0.011 / nm or less at any predetermined wavelength in a wavelength band having a bandwidth of 30 nm or more. A dispersion compensator that compensates for the chromatic dispersion of the transmission optical fiber, and the difference between the RDS values of the transmission optical fiber and the dispersion compensator at a predetermined wavelength is 0.001 / nm or less. The absolute value of chromatic dispersion is 0.019 ps / nm / km or less.
上記第4〜第6の発明に係る光伝送路は、波長帯が1535nm〜1565nmの波長帯を含むのが好適である。 The optical transmission lines according to the fourth to sixth inventions preferably include a wavelength band of 1535 nm to 1565 nm.
上記第1〜第6の発明に係る光伝送路は、いずれも、広い波長域に亘って全体の波長分散の絶対値が充分に低減され得る。なお、上記第1および第4の発明に係る光伝送路は、ITU-T G.652で規定されるシングルモード光ファイバを伝送用光ファイバとして含むものである。上記第2および第5の発明に係る光伝送路は、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもPureGuide(登録商標)を伝送用光ファイバとして含むものである。また、上記第3および第6の発明に係る光伝送路は、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもTrueWave-RS(登録商標)を伝送用光ファイバとして含むものである。 In any of the optical transmission lines according to the first to sixth inventions, the absolute value of the entire chromatic dispersion can be sufficiently reduced over a wide wavelength range. The optical transmission lines according to the first and fourth inventions include a single mode optical fiber defined by ITU-T G.652 as a transmission optical fiber. The optical transmission lines according to the second and fifth inventions include PureGuide (registered trademark) as a transmission optical fiber among non-zero dispersion shifted optical fibers defined by ITU-T G.655. The optical transmission lines according to the third and sixth inventions include TrueWave-RS (registered trademark) as a transmission optical fiber among non-zero dispersion shifted optical fibers defined by ITU-T G.655. .
本発明に係る光通信システムは、上記の第1〜第6の発明に係る光伝送路のいずれかにより多波長の信号光を伝送することを特徴とする。この光通信システムは、広い波長域に亘って波長分散の絶対値が充分に小さい上記の光伝送路により信号光を伝送するものであるから、多波長の信号光を高品質に伝送することができる。 An optical communication system according to the present invention is characterized in that multi-wavelength signal light is transmitted by any one of the optical transmission lines according to the first to sixth inventions. Since this optical communication system transmits signal light through the above-described optical transmission line with a sufficiently small absolute value of chromatic dispersion over a wide wavelength range, it is possible to transmit multi-wavelength signal light with high quality. it can.
本発明に係る分散補償器は、広い波長域に亘って伝送用光ファイバの波長分散を充分に補償することができる。 The dispersion compensator according to the present invention can sufficiently compensate for the chromatic dispersion of the transmission optical fiber over a wide wavelength range.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、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。また、以下では、信号光波長帯域としてCバンド(1530nm〜1565nm)を想定して実施形態を説明するが、本発明はCバンドに限られるものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the following, the embodiment will be described assuming the C band (1530 nm to 1565 nm) as the signal light wavelength band, but the present invention is not limited to the C band.
図1は、本実施形態に係る光通信システム1の構成図である。この図に示される光通信システム1は、分散補償器10および伝送用光ファイバ20を含む光伝送路2、光送信器30ならびに光受信器40を備える。伝送用光ファイバ20は、光送信器30と光受信器40との間に敷設されている。分散補償器10は、光送信器30と光受信器40との間に敷設されていてもよいし、モジュール化されて或る位置に設けられていてもよい。この光通信システム1では、光送信器30から多重化されて送出された多波長の信号光は、光伝送路2により伝送されて光受信器40に到達し、この光受信器40において波長毎に受信される。
FIG. 1 is a configuration diagram of an
光送信器30から光受信器40へ至るまでの信号光伝送経路にある光伝送路2は、伝送用光ファイバ20と、その後段にある分散補償器10とを含む。伝送用光ファイバ20は、例えば、国際規格であるITU-T G.652で規定されるシングルモード光ファイバであり、ITU-T G.653で規定される分散シフト光ファイバであり、或いは、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバである。分散補償器10は、伝送用光ファイバ20の波長分散を補償するものであって、N本の光ファイバが縦続接続されたものである。ただし、Nは2以上の整数である。
The
図2は、本実施形態に係る分散補償器10の構成図である。本実施形態に係る分散補償器10は、N本の光ファイバ111〜11Nが縦続接続されてなる。ここで、第nの光ファイバ11nの長さをLn[km]とし、第nの光ファイバ11nの分散値(Dispersion)をDn[ps/nm/km]とし、第nの光ファイバ11nの分散スロープ(Dispersion Slope)をSn[ps/nm2/km]とし、第nの光ファイバ11nの四次分散値(Dispersion Curvature)をCn[ps/nm3/km]とする。ただし、nは1以上N以下の各整数である。このとき、各光ファイバ11nの波長分散Dn、分散スロープSnおよび四次分散値Cnならびに波長λ[nm]の間には、下記(2)式で表される関係がある。
FIG. 2 is a configuration diagram of the
伝送用光ファイバとして一般に敷設されて用いられる光ファイバの四次分散値Cは信号光波長帯域において非常に小さいのに対して、従来の分散補償光ファイバの単体としての四次分散値Cは絶対値が大きい負の数である。このことから、従来の分散補償器は、信号光波長帯域内の或る1波長で伝送用光ファイバの波長分散および分散スロープの双方を完全に補償することができたとしても、他の波長(例えば信号光波長帯域の両端の波長)では補償が不充分である。 The fourth-order dispersion value C of an optical fiber generally installed and used as a transmission optical fiber is very small in the signal light wavelength band, whereas the fourth-order dispersion value C as a single unit of a conventional dispersion-compensating optical fiber is absolutely The value is a large negative number. Therefore, even if the conventional dispersion compensator can completely compensate both the chromatic dispersion and the dispersion slope of the transmission optical fiber at a certain wavelength within the signal light wavelength band, For example, compensation is insufficient at the wavelengths at both ends of the signal light wavelength band.
そこで、本実施形態に係る分散補償器10はN本の光ファイバが縦続接続された構成とされ、下記(3)式で表される分散補償器10の全体のRDC値の絶対値は10−4/nm2以下とされている。また、より好適には、分散補償器10の全体のRDC値の絶対値は10−5/nm2以下とされている。
Therefore, the
また、この分散補償器10の全体のRDS値は下記(4)式で表される。
Further, the entire RDS value of the
分散補償器10の全体のRDS値が0.0032/nm以上0.0038/nm以下であるのが好適である。この場合、ITU-T G.652で規定されるシングルモード光ファイバが伝送用光ファイバ20として用いられる場合に、この分散補償器10は、この伝送用光ファイバ20の波長分散を広い信号光波長帯域に亘って充分に補償することができる。また、伝送用光ファイバ20および分散補償器10それぞれのRDS値の差が0.0003/nm以下であるのが好適である。さらに、光伝送路2の全体の波長分散の絶対値が0.01ps/nm/km以下であるのが好適である。
It is preferable that the RDS value of the
分散補償器10の全体のRDS値が0.0068/nm以上0.0082/nm以下であるのが好適である。この場合、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもPureGuide(登録商標)が伝送用光ファイバ20として用いられる場合に、この分散補償器10は、この伝送用光ファイバ20の波長分散を広い信号光波長帯域に亘って充分に補償することができる。また、伝送用光ファイバ20および分散補償器10それぞれのRDS値の差が0.0007/nm以下であるのが好適である。さらに、光伝送路2の全体の波長分散の絶対値が0.05ps/nm/km以下であるのが好適である。
The overall RDS value of the
分散補償器10の全体のRDS値が0.009/nm以上0.011/nm以下であるのが好適である。この場合、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもTrueWave-RS(登録商標)が伝送用光ファイバ20として用いられる場合に、この分散補償器10は、この伝送用光ファイバ20の波長分散を広い信号光波長帯域に亘って充分に補償することができる。また、伝送用光ファイバ20および分散補償器10それぞれのRDS値の差が0.001/nm以下であるのが好適である。さらに、光伝送路2の全体の波長分散の絶対値が0.02ps/nm/km以下であるのが好適である。
The overall RDS value of the
また、分散補償器10の挿入損失α[dB]は下記(5)式を満たすのが好ましい。
Further, the insertion loss α [dB] of the
帯域幅が30nm以上の波長帯の中のいずれかの所定波長において伝送用光ファイバ20のRDS値が0.0068/nm以上0.0082/nm以下であり、上記所定波長において伝送用光ファイバ20および分散補償器10それぞれのRDS値の差が0.0007/nm以下であり、上記波長帯において光伝送路2の全体の波長分散の絶対値が0.05ps/nm/km以下であるであるのが好適である。なお、上記波長帯は1535nm〜1565nmの波長帯を含むのが好適であり、上記の特性を有する伝送用光ファイバ20として、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもPureGuide(登録商標)が挙げられる。
The RDS value of the transmission
帯域幅が30nm以上の波長帯の中のいずれかの所定波長において伝送用光ファイバ20のRDS値が0.009/nm以上0.011/nm以下であり、上記所定波長において伝送用光ファイバ20および分散補償器10それぞれのRDS値の差が0.001/nm以下であり、上記波長帯において光伝送路2の全体の波長分散の絶対値が0.019ps/nm/km以下であるのが好適である。なお、上記波長帯は1535nm〜1565nmの波長帯を含むのが好適であり、上記の特性を有する伝送用光ファイバ20として、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもTrueWave-RS(登録商標)が挙げられる。
The RDS value of the transmission
以下では、Nが値2である場合、すなわち、分散補償器10が2本の光ファイバ111,112からなる場合について説明する。
Hereinafter, a case where N is a value of 2, that is, a case where the
第1の光ファイバ111のRDS1値およびRDC1値は下記(6)式で表される。また、第2の光ファイバ112のRDS2値およびRDC2値は下記(7)式で表される。 The first optical fiber 11 1 value and RDC 1 value 1 of RDS is expressed by the following equation (6). The second optical fiber 11 and second RDS 2 values and RDC 2 value is expressed by the following equation (7).
次に、本実施形態に係る光伝送路2および分散補償器10それぞれの実施例について説明する。以下の各実施例では、分散補償器が2本の光ファイバからなるとする。
Next, examples of the
図3は、実施例の分散補償器を構成し得る光ファイバF2〜F13、および、伝送用光ファイバとして用いられ得る光ファイバF14〜F16、それぞれの諸元を纏めた図表である。 FIG. 3 is a table summarizing the specifications of the optical fibers F2 to F13 that can constitute the dispersion compensator of the embodiment and the optical fibers F14 to F16 that can be used as transmission optical fibers.
光ファイバF2〜F7,F9〜F13それぞれは、図4に示されたような屈折率プロファイルを有している。この屈折率プロファイルは、3重クラッド型のもので、中心から順に、コア領域(最大屈折率n1、外径2a)、第1クラッド領域(屈折率n2、外径2b)、第2クラッド領域(屈折率n3、外径2c)および最外層クラッド領域(屈折率n0)を有している。
Each of the optical fibers F2 to F7 and F9 to F13 has a refractive index profile as shown in FIG. This refractive index profile is of a triple clad type, and in order from the center is a core region (maximum refractive index n 1 ,
光ファイバF8は、図5に示されたような屈折率プロファイルを有している。この屈折率プロファイルは、4重クラッド型のもので、中心から順に、コア領域(最大屈折率n1、外径2a)、第1クラッド領域(屈折率n2、外径2b)、第2クラッド領域(屈折率n3、外径2c)、第3クラッド領域(屈折率n4、外径2d)および最外層クラッド領域(屈折率n0)を有している。
The optical fiber F8 has a refractive index profile as shown in FIG. This refractive index profile is of a quadruple clad type, and in order from the center is a core region (maximum refractive index n 1 ,
図4および図5それぞれに示された屈折率プロファイルにおいて、最外層クラッド領域の屈折率を基準として、コア領域の比屈折率差をΔn1とし、第1クラッド領域の比屈折率差をΔn2とし、第2クラッド領域の比屈折率差をΔn3とし、第3クラッド領域の比屈折率差をΔn4とする。 In the refractive index profiles shown in FIG. 4 and FIG. 5 respectively, the relative refractive index difference of the core region is Δn1 and the relative refractive index difference of the first cladding region is Δn2 with reference to the refractive index of the outermost cladding region. The relative refractive index difference of the second cladding region is Δn3, and the relative refractive index difference of the third cladding region is Δn4.
図3には、各光ファイバについて、コア領域の比屈折率差Δn1、第1クラッド領域の比屈折率差Δn2、第2クラッド領域の比屈折率差Δn3、第3クラッド領域の比屈折率差Δn4、コア領域の外径2a、第1クラッド領域の外径2b、第2クラッド領域の外径2c、および、第3クラッド領域の外径2dが示されている。続いて、波長1550nmにおける波長分散D、分散スロープS、四次分散値C、RDS値およびRDC値が示されている。更に続いて、実効カットオフ波長、ならびに、波長1550nmにおける曲げ径40mmφおよび曲げ径60mmφそれぞれでの曲げ損失が示されている。
FIG. 3 shows the relative refractive index difference Δn1 of the core region, the relative refractive index difference Δn2 of the first cladding region, the relative refractive index difference Δn3 of the second cladding region, and the relative refractive index difference of the third cladding region. Δn4, the
図3に示されるように、光ファイバF2〜F5,F9〜F11それぞれの四次分散値Cは正であり、光ファイバF6〜F8,F12,F13それぞれの四次分散値Cは負である。伝送用光ファイバF14は、ITU-T G.652で規定されるシングルモード光ファイバに相当する。伝送用光ファイバF15は、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもPureGuide(登録商標)に相当する。また、伝送用光ファイバF16は、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもTrueWave-RS(登録商標)に相当する。 As shown in FIG. 3, the fourth-order dispersion value C of each of the optical fibers F2 to F5, F9 to F11 is positive, and the fourth-order dispersion value C of each of the optical fibers F6 to F8, F12, and F13 is negative. The transmission optical fiber F14 corresponds to a single mode optical fiber defined by ITU-T G.652. The transmission optical fiber F15 corresponds to PureGuide (registered trademark) among non-zero dispersion shifted optical fibers defined by ITU-T G.655. Further, the transmission optical fiber F16 corresponds to TrueWave-RS (registered trademark) among non-zero dispersion-shifted optical fibers defined by ITU-T G.655.
図6は、実施例の分散補償器M9〜M12それぞれの諸元を纏めた図表である。この図には、各分散補償器について、構成する光ファイバの種類(図3中に示されたもの)、長さ、ガラス径および被覆径が示されている。続いて、波長1550nmにおける分散補償器の全体の総波長分散、総分散スロープ、総四次分散値、RDS、RDC、挿入損失、偏波モード分散(PMD)および非線形位相シフト量が示されている。更に続いて、各光ファイバの収納形態およびコイル径が示されている。 FIG. 6 is a table summarizing specifications of the dispersion compensators M9 to M12 of the example. In this figure, for each dispersion compensator, the type of optical fiber (shown in FIG. 3), length, glass diameter, and coating diameter are shown. Subsequently, the total chromatic dispersion, total dispersion slope, total fourth-order dispersion value, RDS, RDC, insertion loss, polarization mode dispersion (PMD), and nonlinear phase shift amount of the dispersion compensator at the wavelength of 1550 nm are shown. . Further, the storage form and coil diameter of each optical fiber are shown.
なお、非線形位相シフト量φは下記(10)式で表される。ここで、λは波長[nm]であり、n2は非線形屈折率[m2/W]であり、Aeffは実効コア断面積[μm2]であり、Lは長さ[km]であり、αは伝送損失[1/km]であり、P0は入力光パワー[W]である。入力光パワーP0は、分散補償器からの出力光のパワーが−28dBmとなるように決定された。 The nonlinear phase shift amount φ is expressed by the following equation (10). Here, λ is the wavelength [nm], n 2 is the nonlinear refractive index [m 2 / W], A eff is the effective core area [μm 2 ], and L is the length [km]. , Α is transmission loss [1 / km], and P 0 is input optical power [W]. The input light power P 0 was determined so that the power of the output light from the dispersion compensator was −28 dBm.
この図に示されるように、波長1550nmにおいて、実施例の分散補償器M9〜M11それぞれのRDC値の絶対値は10−5/nm2以下であり、実施例の分散補償器M12のRDC値の絶対値は10−4/nm2以下である。 As shown in this figure, at the wavelength of 1550 nm, the absolute values of the RDC values of the dispersion compensators M9 to M11 of the example are 10 −5 / nm 2 or less, and the RDC values of the dispersion compensator M12 of the example are The absolute value is 10 −4 / nm 2 or less.
図7は、実施例の分散補償器M9、これを構成する2本の光ファイバF2,F6、それぞれの波長分散特性を示す図である。図8は、実施例の分散補償器M9および長さ100kmの伝送用光ファイバF14を含む実施例の光伝送路の全体の波長分散特性を示す図である。波長1550nmにおいて、分散補償器M9のRDS値は0.0035/nmであり、伝送用光ファイバF14のRDS値は0.0035/nmであり、これらの差は略0である。 FIG. 7 is a diagram illustrating the chromatic dispersion characteristics of the dispersion compensator M9 of the embodiment and the two optical fibers F2 and F6 constituting the dispersion compensator M9. FIG. 8 is a diagram illustrating the overall chromatic dispersion characteristics of the optical transmission line of the example including the dispersion compensator M9 of the example and the transmission optical fiber F14 having a length of 100 km. At the wavelength of 1550 nm, the RDS value of the dispersion compensator M9 is 0.0033 / nm, the RDS value of the transmission optical fiber F14 is 0.0033 / nm, and the difference between them is substantially zero.
図9は、実施例の分散補償器M10、これを構成する2本の光ファイバF4,F7、それぞれの波長分散特性を示す図である。図10は、実施例の分散補償器M10および長さ80kmの伝送用光ファイバF14を含む実施例の光伝送路の全体の波長分散特性を示す図である。波長1550nmにおいて、分散補償器M10のRDS値は0.0035/nmであり、伝送用光ファイバF14のRDS値は0.0035/nmであり、これらの差は略0である。 FIG. 9 is a diagram illustrating the chromatic dispersion characteristics of the dispersion compensator M10 of the embodiment and the two optical fibers F4 and F7 constituting the dispersion compensator M10. FIG. 10 is a diagram illustrating the overall chromatic dispersion characteristics of the optical transmission line of the example including the dispersion compensator M10 of the example and the transmission optical fiber F14 having a length of 80 km. At the wavelength of 1550 nm, the RDS value of the dispersion compensator M10 is 0.0033 / nm, the RDS value of the transmission optical fiber F14 is 0.0033 / nm, and the difference between them is substantially zero.
図11は、実施例の分散補償器M11,M12、これらを構成する2本の光ファイバF5,F8、それぞれの波長分散特性を示す図である。図12は、実施例の分散補償器M11および長さ100kmの伝送用光ファイバF15を含む実施例の光伝送路の全体の波長分散特性を示す図である。図13は、実施例の分散補償器M12および長さ100kmの伝送用光ファイバF16を含む実施例の光伝送路の全体の波長分散特性を示す図である。波長1550nmにおいて、分散補償器M11のRDS値は0.0075/nmであり、伝送用光ファイバF15のRDS値は0.0075/nmであり、これらの差は略0である。波長1550nmにおいて、分散補償器M12のRDS値は0.0100/nmであり、伝送用光ファイバF16のRDS値は0.0098/nmであり、これらの差は0.0002/nmである。 FIG. 11 is a diagram illustrating the chromatic dispersion characteristics of the dispersion compensators M11 and M12 of the embodiment and the two optical fibers F5 and F8 constituting them. FIG. 12 is a diagram illustrating the overall chromatic dispersion characteristics of the optical transmission line of the example including the dispersion compensator M11 of the example and the transmission optical fiber F15 having a length of 100 km. FIG. 13 is a diagram illustrating the overall chromatic dispersion characteristics of the optical transmission line of the example including the dispersion compensator M12 of the example and the transmission optical fiber F16 having a length of 100 km. At the wavelength of 1550 nm, the RDS value of the dispersion compensator M11 is 0.0075 / nm, the RDS value of the transmission optical fiber F15 is 0.0075 / nm, and the difference between them is substantially zero. At a wavelength of 1550 nm, the RDS value of the dispersion compensator M12 is 0.0100 / nm, the RDS value of the transmission optical fiber F16 is 0.00098 / nm, and the difference between these is 0.0002 / nm.
図7,図9および図11それぞれを見て判るとおり、実施例の分散補償器M9〜M12それぞれは、Cバンドにおいて、波長分散が波長に対して殆ど線形関係にあり、四次分散値の絶対値が非常に小さい。また、図8,図10,図12および図13それぞれを見て判るとおり、各実施例の光伝送路は、Cバンドにおいて波長分散の絶対値が0.02ps/nm/km以下と非常に小さい。 As can be seen from FIG. 7, FIG. 9, and FIG. 11, each of the dispersion compensators M9 to M12 of the example has almost linear relationship with respect to the wavelength in the C band, and the absolute value of the fourth-order dispersion value. The value is very small. As can be seen from FIGS. 8, 10, 12, and 13, the optical transmission line of each example has an extremely small chromatic dispersion value of 0.02 ps / nm / km or less in the C band. .
特に、図8に示される実施例の光伝送路は、Cバンドにおいて波長分散の絶対値が0.009ps/nm/km以下である。図10に示される実施例の光伝送路は、Cバンドにおいて波長分散の絶対値が0.006ps/nm/km以下である。また、図12に示される実施例の光伝送路は、Cバンドにおいて波長分散の絶対値が0.005ps/nm/km以下である。 In particular, the optical transmission line of the embodiment shown in FIG. 8 has an absolute value of chromatic dispersion of 0.009 ps / nm / km or less in the C band. The optical transmission line of the embodiment shown in FIG. 10 has an absolute value of chromatic dispersion of 0.006 ps / nm / km or less in the C band. In the optical transmission line of the embodiment shown in FIG. 12, the absolute value of chromatic dispersion in the C band is 0.005 ps / nm / km or less.
図14は、他の実施例の分散補償器および光伝送路の諸元を纏めた図表である。この図には、分散補償器を構成する第一光ファイバおよび第二光ファイバそれぞれの種類、RDS値およびRDC値、分散補償器のRDS値およびRDC値、伝送用光ファイバの種類、ならびに、光伝送路の残留分散が示されている。光伝送路の残留分散は、Cバンドにおける波長分散の絶対値の最大値である。また、この図には、既に図6〜図13に示されたものについても示されている。 FIG. 14 is a table summarizing the specifications of the dispersion compensator and the optical transmission line of another embodiment. This figure shows the types of the first optical fiber and the second optical fiber constituting the dispersion compensator, the RDS value and the RDC value, the RDS value and RDC value of the dispersion compensator, the type of optical fiber for transmission, and the optical The residual dispersion of the transmission line is shown. The residual dispersion of the optical transmission line is the maximum absolute value of chromatic dispersion in the C band. This figure also shows what has already been shown in FIGS.
この図に示されるように、各実施例の分散補償器は、波長1550nmにおいてRDC値の絶対値が10−4/nm2以下である。特に、分散補償器M9〜M11,M13,M14それぞれは、波長1550nmにおいてRDC値の絶対値が10−5/nm2以下である。その中でも、光ファイバF9,F12から構成される分散補償器M14は、波長1550nmにおいてRDC値の絶対値が10−6/nm2以下である。 As shown in this figure, the dispersion compensator of each example has an absolute value of the RDC value of 10 −4 / nm 2 or less at a wavelength of 1550 nm. In particular, each of the dispersion compensators M9 to M11, M13, and M14 has an absolute value of an RDC value of 10 −5 / nm 2 or less at a wavelength of 1550 nm. Among them, the dispersion compensator M14 including the optical fibers F9 and F12 has an absolute value of the RDC value of 10 −6 / nm 2 or less at a wavelength of 1550 nm.
また、各実施例の光伝送路は、Cバンドにおいて波長分散の絶対値が0.05ps/nm/km以下である。特に、分散補償器M9および伝送用光ファイバF14からなる光伝送路、分散補償器M10および伝送用光ファイバF14からなる光伝送路、分散補償器M11および伝送用光ファイバF14からなる光伝送路、分散補償器M13および伝送用光ファイバF14からなる光伝送路、ならびに、分散補償器M14および伝送用光ファイバF15からなる光伝送路、それぞれは、Cバンドにおいて波長分散の絶対値が0.01ps/nm/km以下であって非常に小さい。 In the optical transmission line of each example, the absolute value of chromatic dispersion in the C band is 0.05 ps / nm / km or less. In particular, an optical transmission path composed of the dispersion compensator M9 and the transmission optical fiber F14, an optical transmission path composed of the dispersion compensator M10 and the transmission optical fiber F14, an optical transmission path composed of the dispersion compensator M11 and the transmission optical fiber F14, The optical transmission line composed of the dispersion compensator M13 and the transmission optical fiber F14 and the optical transmission line composed of the dispersion compensator M14 and the transmission optical fiber F15 each have an absolute value of chromatic dispersion of 0.01 ps / cm in the C band. It is below nm / km and very small.
図15は、実施例の分散補償器の挿入損失αと総波長分散との関係を示すグラフである。図16は、実施例の分散補償器の非線形位相シフト量φと総波長分散との関係を示すグラフである。図17は、実施例の分散補償器の偏波モード分散(PMD: Polarization Mode Dispersion)と総波長分散との関係を示すグラフである。また、図18は、実施例の分散補償器のγLeffと総波長分散との関係を示すグラフである。ここで、γは非線形係数である。 FIG. 15 is a graph showing the relationship between the insertion loss α and the total chromatic dispersion of the dispersion compensator of the example. FIG. 16 is a graph showing the relationship between the nonlinear phase shift amount φ and the total chromatic dispersion of the dispersion compensator of the example. FIG. 17 is a graph showing the relationship between the polarization mode dispersion (PMD) and the total chromatic dispersion of the dispersion compensator of the example. FIG. 18 is a graph showing the relationship between γL eff and the total chromatic dispersion of the dispersion compensator of the example. Here, γ is a nonlinear coefficient.
図15〜図18には、実施例A〜Cおよび比較例a〜cそれぞれについて示されている。実施例Aの分散補償器は、ITU-T G.652で規定されるシングルモード光ファイバが伝送用光ファイバとして用いられる場合に好適に用いられるものである。実施例Bの分散補償器は、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもPureGuide(登録商標)が伝送用光ファイバとして用いられる場合に好適に用いられるものである。また、実施例Cの分散補償器は、ITU-T G.655で規定されるノンゼロ分散シフト光ファイバのうちでもTrueWave-RS(登録商標)が伝送用光ファイバとして用いられる場合に好適に用いられるものである。 15 to 18 show Examples A to C and Comparative Examples a to c, respectively. The dispersion compensator of Example A is suitably used when a single mode optical fiber defined by ITU-T G.652 is used as a transmission optical fiber. The dispersion compensator of Example B is preferably used when PureGuide (registered trademark) is used as a transmission optical fiber among non-zero dispersion shifted optical fibers defined by ITU-T G.655. Further, the dispersion compensator of Example C is suitably used when TrueWave-RS (registered trademark) is used as a transmission optical fiber among non-zero dispersion shifted optical fibers defined by ITU-T G.655. Is.
図15中に示された直線は、前述した(5)式で表される範囲の境界を示している。実施例A〜Cそれぞれの分散補償器は上記(5)式の条件を満足している。また、図15〜図18それぞれを見て判るように、実施例A〜Cそれぞれの分散補償器は、挿入損失、非線形位相シフト量、偏波モード分散および非線型性に関して、何ら問題はない。 The straight line shown in FIG. 15 indicates the boundary of the range represented by the above-described equation (5). Each of the dispersion compensators in Examples A to C satisfies the condition of the above formula (5). Further, as can be seen from FIGS. 15 to 18, the dispersion compensators of Examples A to C have no problem with respect to insertion loss, nonlinear phase shift amount, polarization mode dispersion, and nonlinearity.
1…光通信システム、2…光伝送路、10…分散補償器、111〜11N…光ファイバ、20…伝送用光ファイバ、30…光送信器、40…光受信器。 1 ... optical communication system, 2 ... optical transmission line, 10 ... dispersion compensator, 11 1 to 11 N ... optical fiber, 20 ... transmission optical fiber, 30 ... optical transmitter, 40 ... optical receiver.
Claims (18)
前記伝送用光ファイバおよび前記分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0003/nm以下である、
ことを特徴とする光伝送路。 A transmission optical fiber for transmitting signal light; and the dispersion compensator according to claim 4 for compensating chromatic dispersion of the transmission optical fiber,
The difference in RDS values between the transmission optical fiber and the dispersion compensator is 0.0003 / nm or less,
An optical transmission line characterized by that.
前記伝送用光ファイバおよび前記分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0007/nm以下である、
ことを特徴とする光伝送路。 A transmission optical fiber for transmitting signal light, and a dispersion compensator according to claim 5 for compensating the chromatic dispersion of the transmission optical fiber,
The difference between the RDS values of the transmission optical fiber and the dispersion compensator is 0.0007 / nm or less,
An optical transmission line characterized by that.
前記伝送用光ファイバおよび前記分散補償器それぞれのRDS値の差が0.001/nm以下である、
ことを特徴とする光伝送路。 A transmission optical fiber for transmitting signal light; and the dispersion compensator according to claim 6 for compensating the chromatic dispersion of the transmission optical fiber,
The difference between the RDS values of the transmission optical fiber and the dispersion compensator is 0.001 / nm or less,
An optical transmission line characterized by that.
前記所定波長において前記伝送用光ファイバおよび前記分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0003/nm以下であり、
前記波長帯において全体の波長分散の絶対値が0.01ps/nm/km以下である、
ことを特徴とする光伝送路。 A transmission optical fiber having an RDS value of 0.0034 / nm or more and 0.0043 / nm or less at any given wavelength in a wavelength band of 30 nm or more, and chromatic dispersion of the transmission optical fiber are compensated. A dispersion compensator,
A difference in RDS values between the transmission optical fiber and the dispersion compensator at the predetermined wavelength is 0.0003 / nm or less;
The absolute value of the overall chromatic dispersion in the wavelength band is 0.01 ps / nm / km or less,
An optical transmission line characterized by that.
前記所定波長において前記伝送用光ファイバおよび前記分散補償器それぞれのRDS値の差が0.0007/nm以下であり、
前記波長帯において全体の波長分散の絶対値が0.05ps/nm/km以下である、
ことを特徴とする光伝送路。 A transmission optical fiber having an RDS value of 0.0065 / nm or more and 0.0008 / nm or less at any given wavelength in a wavelength band of 30 nm or more, and chromatic dispersion of the transmission optical fiber are compensated A dispersion compensator,
A difference in RDS values between the transmission optical fiber and the dispersion compensator at the predetermined wavelength is 0.0007 / nm or less;
The absolute value of the overall chromatic dispersion in the wavelength band is 0.05 ps / nm / km or less.
An optical transmission line characterized by that.
前記所定波長において前記伝送用光ファイバおよび前記分散補償器それぞれのRDS値の差が0.001/nm以下であり、
前記波長帯において全体の波長分散の絶対値が0.019ps/nm/km以下である、
ことを特徴とする光伝送路。 A transmission optical fiber whose RDS value is 0.009 / nm or more and 0.011 / nm or less at any given wavelength in a wavelength band of 30 nm or more, and chromatic dispersion of the transmission optical fiber is compensated A dispersion compensator,
A difference between RDS values of the transmission optical fiber and the dispersion compensator at the predetermined wavelength is 0.001 / nm or less;
The absolute value of the total chromatic dispersion in the wavelength band is 0.019 ps / nm / km or less,
An optical transmission line characterized by that.
An optical communication system, wherein multi-wavelength signal light is transmitted by the optical transmission line according to any one of claims 8 to 17.
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- 2003-08-26 JP JP2003301839A patent/JP2005070552A/en active Pending
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