JP2005072737A - Optical transmitting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光送信部と光受信部とそれらの間を接続する光伝送路とで構成される光伝送システムに関し、特に、多モード光伝送路のモード分散による波形劣化を抑制できるようにすることで、従来以上に長い距離での高速な光伝送を実現する光伝送システムに関する。 The present invention relates to an optical transmission system including an optical transmission unit, an optical reception unit, and an optical transmission line connecting between them, and in particular, can suppress waveform deterioration due to mode dispersion in a multimode optical transmission line. Thus, the present invention relates to an optical transmission system that realizes high-speed optical transmission over a longer distance than before.
従来、建物のフロア内、フロア間、および建物間のLAN(ローカルエリアネットワーク)配線などにおいては、複数モード伝搬可能な光伝送路である多モード光ファイバが広く用いられてきた。これは、コア径が50μmまたは62.5μm程度と大きいことで接続作業が容易であるということや、周辺機器・部品が低価格であるということなどによるものである。 Conventionally, multimode optical fibers, which are optical transmission lines capable of propagating in a plurality of modes, have been widely used in building floors, between floors, and LAN (local area network) wiring between buildings. This is due to the fact that the core diameter is as large as about 50 μm or 62.5 μm, so that the connection work is easy and the peripheral devices and parts are inexpensive.
このように、従来の光伝送システムでは、図8に示すように、光送信部11と光受信部12との間を、複数モード伝搬可能な光伝送路である多モード光ファイバ1を使って接続している。
As described above, in the conventional optical transmission system, as shown in FIG. 8, the multimode
近年、コンピュータの高性能化や画像データの増加などに伴い、これら光伝送路の高速化が求められているが、図8のような従来構成の光伝送システムの場合、多モード光ファイバ1内を伝搬する複数モード間の伝搬遅延差(モード分散)に起因する波形劣化のために、伝送可能な距離は10Gbit/s において65m程度、最近の広帯域(2000MHz-km)の多モード光ファイバを用いても300m程度と限られていた。 In recent years, with an increase in performance of computers and an increase in image data, it is required to increase the speed of these optical transmission lines. In the case of an optical transmission system having a conventional configuration as shown in FIG. Because of waveform deterioration due to propagation delay difference (mode dispersion) between multiple modes propagating in the wavelength range, the transmission distance is about 65 m at 10 Gbit / s, and the latest broadband (2000 MHz-km) multimode optical fiber is used. However, it was limited to about 300m.
このため、すでに古い光ファイバを敷設済みの建物においては、これまでの100Mbit/s や1Gbit/s から10Gbit/s へとネットワークを高速化しようとする場合に、伝送距離が充分でないため、新規に単一モード光ファイバや広帯域多モード光ファイバを敷設し直さなければならない場合が多く、多額の費用を要するという問題があった。 For this reason, in buildings where old optical fibers have already been installed, the transmission distance is not sufficient when trying to increase the network speed from 100 Mbit / s or 1 Gbit / s to 10 Gbit / s. In many cases, a single mode optical fiber or a broadband multimode optical fiber has to be laid again, and there is a problem that a large amount of money is required.
一方、多モード光ファイバが用いられている場合に、モード分散の影響を回避する方法として、例えば図9に示すように、多モード光ファイバ1の入口部分に単一モード光ファイバ2を接続した構造により、送信側で最低次モードを励振するという発明が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。
On the other hand, when a multimode optical fiber is used, as a method of avoiding the influence of mode dispersion, a single mode
また、受信側のモード制限としては、1.2〜1.7μmという長波長では単一モード伝送特性を示すものの、0.6〜1.0μmという短波長では多モード伝送特性を示すことになるコア径10μm程度のステップインデックス型光ファイバが光伝送路として用いられている場合に、0.6〜1.0μmという短波長に対しても単一モード伝送特性を示すことになるコア径6μm程度のステップインデックス型光ファイバを出口部分に接続することにより、0.6〜1.0μmという短波長の光を用いて従来以上に広帯域な伝送を行うようにする発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、非特許文献1に記載される発明により、入口部分で最低次モードのみを励振するようにしても、光伝送路の途中で光ファイバが曲がったり応力がかかったりすることで高次モードの発生することが避けられない。しかるに、この発明では、受信側における高次モードについては何ら考慮しておらず、これから、結局、伝搬中に発生した高次モードによりモード分散の影響がでてしまうことで波形劣化が避けられないという問題があった。
However, according to the invention described in Non-Patent
一方、特許文献1に記載される発明では、光伝送路として、コア径10μm程度のステップインデックス型の所謂単一モード光ファイバ(短波長では多モード動作)が想定されている。仮にこれを、コア径のさらに大きいステップインデックス型多モード光ファイバ(長波長、短波長の両者で多モード動作)にまで拡大して適用しようと試みた場合、以下のような問題が生ずる。
On the other hand, in the invention described in
すなわち、例えばコア径50μmのステップインデックス型多モード光ファイバを光伝送路として用いた場合、励振される基底モードの直径は40μm程度と大きいことから、モード直径10μm程度の所謂単一モード光ファイバ(励振用の光ファイバ)との結合損失が1接続点当たり6dB以上と無視できないほど大きくなり、実用的でない。これに対して、コア径50μmのグレーディッドインデックス型多モード光ファイバの基底モード直径は16μm程度と小さく、これを所謂単一モード光ファイバ(励振用の光ファイバ)と接続した場合の結合損失は1接続点当たり1dB以下とほぼ無視できる。このような知見については特許文献1には全く述べられておらず、本発明によって新たに示された技術である。
That is, for example, when a step index type multimode optical fiber having a core diameter of 50 μm is used as an optical transmission line, the excited fundamental mode has a large diameter of about 40 μm, so that a so-called single mode optical fiber having a mode diameter of about 10 μm ( The coupling loss with the optical fiber for excitation) is not practical because the coupling loss is 6 dB or more per connection point and cannot be ignored. On the other hand, the graded index type multimode optical fiber having a core diameter of 50 μm has a small fundamental mode diameter of about 16 μm, and the coupling loss when this is connected to a so-called single mode optical fiber (excitation optical fiber) is It can be almost ignored at 1 dB or less per connection point. Such knowledge is not described at all in
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、多モード光伝送路のモード分散による波形劣化を抑制できるようにすることで、従来以上に長い距離での高速な光伝送を実現することにある。さらに、グレーディッドインデックス型多モード光ファイバで構成される既設のローカルエリアネットワークの高速化を図ることにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to suppress waveform deterioration due to mode dispersion in a multimode optical transmission line, so that it can be performed at a longer distance than before. It is to realize high-speed optical transmission. Another object is to speed up an existing local area network composed of graded index type multimode optical fibers.
この目的を達成するため、本発明の光伝送システムは、光伝送路としてグレーディッドインデックス型光伝送路を用い、かつ、光送信部と光伝送路との間または光伝送路の途中に、特定のモードを励振することのできる励振機構を備えるとともに、光伝送路の途中または光伝送路と光受信部との間に、特定のモードを透過させることのできる透過機構を備えるように構成する。 In order to achieve this object, the optical transmission system of the present invention uses a graded index optical transmission line as the optical transmission line, and is specified between the optical transmission unit and the optical transmission line or in the middle of the optical transmission line. And a transmission mechanism capable of transmitting a specific mode in the middle of the optical transmission path or between the optical transmission path and the optical receiver.
このように、本発明の光伝送システムでは、従来技術で考慮されていなかった光受信部側においても、特定のモードを透過させることのできる機構を導入した点で従来技術と異なる。 Thus, the optical transmission system of the present invention differs from the prior art in that a mechanism capable of transmitting a specific mode is introduced even on the optical receiver side, which has not been considered in the prior art.
このような構成をとることにより、光伝送路を伝搬するあいだに発生した高次モードによりモード分散の影響がでるという問題を回避することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to avoid the problem that the mode dispersion is affected by the higher-order mode that occurs during propagation through the optical transmission line.
また、本発明の光伝送システムでは、モード分散による波形劣化を防止するための光伝送路として、ステップインデックス型多モード光伝送路を用いることに換えて、基底モードのモード直径の小さいグレーディッドインデックス型多モード光伝送路を用いる点で従来技術と異なる。 Further, in the optical transmission system of the present invention, instead of using a step index type multimode optical transmission line as an optical transmission line for preventing waveform degradation due to mode dispersion, a graded index with a small mode diameter of the base mode is used. This is different from the prior art in that a multimode optical transmission line is used.
従来では、光伝送路として、ステップインデックス型多モード光ファイバを用いていたために、基底モードの直径が40μm程度と大きく、単一モード光ファイバとの結合損失が6dB以上と無視できないほど大きくなり、実用的でない。これに対して、本発明では、光伝送路として、グレーディッドインデックス型多モード光ファイバを用いているために、基底モードの直径は16μm程度と小さく、これを単一モード光ファイバと接続した際の結合損失は1dB以下とほぼ無視できる程度に小さい。そのため、長い距離での高速な伝送が可能である。 Conventionally, since a step index type multimode optical fiber is used as the optical transmission line, the diameter of the fundamental mode is as large as about 40 μm, and the coupling loss with the single mode optical fiber is as large as 6 dB or more and cannot be ignored. Not practical. On the other hand, in the present invention, since a graded index type multimode optical fiber is used as an optical transmission line, the diameter of the fundamental mode is as small as about 16 μm, and when this is connected to a single mode optical fiber. The coupling loss is as small as negligible at 1 dB or less. Therefore, high-speed transmission over a long distance is possible.
本発明の光伝送システムによれば、多モード光伝送路のモード分散による波形劣化を抑制できるようになることで、従来以上に長い距離での高速な光伝送を実現できるようになる。 According to the optical transmission system of the present invention, waveform deterioration due to mode dispersion in a multimode optical transmission line can be suppressed, so that high-speed optical transmission over a longer distance than before can be realized.
そして、グレーディッドインデックス多モード光ファイバで構成される既設のローカルエリアネットワークに対して本発明を適用することで、その既設のローカルエリアネットワークの高速化を図ることができることから、ローカルエリアネットワークの高速化を低コストで実現できるようになる。 By applying the present invention to an existing local area network composed of graded index multimode optical fibers, it is possible to increase the speed of the existing local area network. Can be realized at low cost.
本発明の光伝送システムは、光送信部と光受信部とそれらの間を接続する光伝送路とで構成されるときにあって、光伝送路としてグレーディッドインデックス型光伝送路を用いる。さらに、光送信部と光伝送路との間または光伝送路の途中に、特定のモード(例えば基底モード)を励振することのできる励振機構を備えるとともに、光伝送路の途中または光伝送路と光受信部との間に、特定のモード(例えば基底モード)を透過させることのできる透過機構を備える。 The optical transmission system according to the present invention is composed of an optical transmission unit, an optical reception unit, and an optical transmission line connecting them, and uses a graded index optical transmission line as the optical transmission line. Further, an excitation mechanism capable of exciting a specific mode (for example, a base mode) is provided between the optical transmission unit and the optical transmission path or in the middle of the optical transmission path, and in the middle of the optical transmission path or the optical transmission path. A transmission mechanism capable of transmitting a specific mode (for example, a base mode) is provided between the optical receiver and the optical receiver.
このグレーディッドインデックス型光伝送路として、コア径が50μmまたは62.5μmの標準化されているグレーディッドインデックス型光ファイバを用いることができるが、コア径としては50μmまたは62.5μmに限られるものではなく、この近傍の実用的な値である40μm以上100μm以下であってもよい。 As this graded index type optical transmission line, a standardized graded index type optical fiber having a core diameter of 50 μm or 62.5 μm can be used, but the core diameter is not limited to 50 μm or 62.5 μm. It may be 40 μm or more and 100 μm or less which is a practical value in the vicinity.
励振機構としては、単一モード光ファイバや単一モード平面光波回路で構成される単一モード型光伝送路を用いたり、レンズを含む光学系を用いたり、光伝送路コア部の特定の位置に開口部を有する絞りを用いることができる。 As the excitation mechanism, a single mode type optical transmission line composed of a single mode optical fiber or a single mode plane light wave circuit, an optical system including a lens, or a specific position of the core part of the optical transmission line is used. A diaphragm having an opening can be used.
そして、透過機構としては、単一モード光ファイバや単一モード平面光波回路で構成される単一モード型光伝送路を用いたり、レンズを含む光学系を用いたり、光伝送路コア部の特定の位置に開口部を有する絞りを用いることができる。 As the transmission mechanism, a single-mode optical transmission line composed of a single-mode optical fiber or a single-mode planar lightwave circuit is used, an optical system including a lens is used, or an optical transmission line core is specified. A diaphragm having an opening at the position can be used.
図1に、本発明による光伝送システムの第1の実施例を示す。 FIG. 1 shows a first embodiment of an optical transmission system according to the present invention.
図中、10はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、11は光送信部、12は光受信部、13は励振用単一モード光ファイバ、14は透過用単一モード光ファイバである。 In the figure, 10 is a graded index type multimode optical fiber, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 13 is a single-mode optical fiber for excitation, and 14 is a single-mode optical fiber for transmission.
本実施例においては、光伝送路として、長さ300mのグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10(コア径50μm、帯域500MHz-km)を用いている。 In this embodiment, a graded index type multimode optical fiber 10 (core diameter 50 μm, bandwidth 500 MHz-km) having a length of 300 m is used as an optical transmission line.
そして、このグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10と波長1.3μm帯の光源を内蔵する光送信部11との間に、特定のモードを励振することのできる機構として、長さ2mの励振用単一モード光ファイバ13(コア径9μm)を用い、これら両ファイバのコア中心を一致させるようにとコネクタを介して接続している。
As a mechanism capable of exciting a specific mode between the graded index type multimode
そして、このグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10と光受信部12との間に、特定のモードを透過させることのできる機構として、長さ2mの透過用単一モード光ファイバ14(コア径9μm)を用い、これら両ファイバのコア中心を一致させるようにとコネクタを介して接続している。
As a mechanism capable of transmitting a specific mode between the graded index type multimode
このように本発明では、コア中心部付近に低次モードのパワーが集中しているグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10を用いるようにして、このグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10と単一モード光ファイバ13,14とを接続することにより、両者の間で良好なモード・カップリングを実現し、従来提案されているステップインデックス型光ファイバ同士を接続する方法に比べて、より低損失での接続を実現している。
As described above, in the present invention, the graded index type multimode
本発明では、励振用単一モード光ファイバ13を備えることで、特定の低次モードを低損失で励振させることを可能としたことに加え、透過用単一モード光ファイバ14を備えることで、仮に伝送路途中で一部に高次モードへの変換が生じたとしても、光受信部12の直前において当該低次モード成分が低損失で選択的に透過され、不要な高次モード成分を除去するとともに充分な強度の低次モード成分が受信できることから、モード間の遅延時間差に起因する波形劣化が生じないという効果があり、従来構成に比べ、高速信号の伝送距離を大幅に拡大することが可能である。
In the present invention, by providing the excitation single mode
例えば、従来構成では、10Gbit/s信号の伝送距離は65m程度であるのに対し、本発明によれば、少なくともその4倍以上、状態の良い伝送路を用いた場合には10倍以上の距離をエラーフリー伝送可能であることから、すでに敷設済みの帯域500MHz-km以下の旧型多モード光ファイバをそのまま用い、新たに広帯域多モード光ファイバや単一モード光ファイバを敷設し直すことなく、低コストでもってネットワークを高速化できるという利点がある。 For example, in the conventional configuration, the transmission distance of a 10 Gbit / s signal is about 65 m, but according to the present invention, the distance is at least four times as long, or ten times or more when a transmission line in good condition is used. Can be transmitted error-free, so the old multimode optical fiber with a bandwidth of 500 MHz-km or less already used can be used as it is, without re-installing a new wideband multimode optical fiber or single mode optical fiber. There is an advantage that the network can be speeded up with cost.
本実施例においては、コア径50μmのグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10を用いた場合について説明したが、これが例えばコア径62.5μmのグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10であった場合にも同様の効果が得られ、本発明は有効である。
In the present embodiment, the case where the graded index multimode
また、本実施例においては、単一モード光ファイバ13,14の長さが2mの場合について説明したが、これを1mあるいは5mなどとした場合にも同様の効果が得られ、本発明は有効である。ただし、実験結果によれば、この単一モード光ファイバ13,14の長さが1cm以下の場合には顕著な効果が得られないことが判明している。
In this embodiment, the case where the lengths of the single mode
また、本実施例においては、特定モードを励振、透過する場合について説明したが、このとき仮に当該モード以外の成分がわずかに含まれる場合にも、程度の差はあるものの全モードを励振、透過する従来構成に比べて、モード分散に起因する波形劣化が抑制されるため、本発明は有効である。 In the present embodiment, the case where the specific mode is excited and transmitted has been described. However, even if a component other than the mode is slightly included at this time, all the modes are excited and transmitted although there is a difference in degree. Since the waveform deterioration due to mode dispersion is suppressed as compared with the conventional configuration, the present invention is effective.
さらに、本実施例においては、波長1.3μm帯の光源を用いているが、1.55μm帯の光源を用いた場合にもモード分散が抑制され、本発明は有効である。また、0.85μm帯の光源を用いた場合には、単一モード光ファイバ13,14のコア径を6μmとすることにより同様の効果が得られ、本発明は有効である。
Further, in this embodiment, a light source having a wavelength of 1.3 μm is used, but mode dispersion is suppressed even when a light source of 1.55 μm is used, and the present invention is effective. Further, when a 0.85 μm band light source is used, the same effect can be obtained by setting the core diameter of the single mode
図2に、本発明による光伝送システムの第2の実施例を示す。 FIG. 2 shows a second embodiment of the optical transmission system according to the present invention.
図中、10はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、11は光送信部、12は光受信部、13は励振用単一モード光ファイバ、14は透過用単一モード光ファイバ、15は中継用単一モード光ファイバである。 In the figure, 10 is a graded index type multimode optical fiber, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 13 is an excitation single mode optical fiber, 14 is a transmission single mode optical fiber, and 15 is a relay. Single mode optical fiber.
本実施例においては、長さ300mのグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10を2本用いることにより全長600mの伝送を実現するものであり、光送信部11とグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10との間に励振用単一モード光ファイバ13を設け、グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10と光受信部12との間に透過用単一モード光ファイバ14を設けることに加えて、2本のグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10の間にも特定モードを透過、励振することのできる機構として、長さ2mの中継用単一モード光ファイバ15を設けることにより、不要なモードを伝送途中で排除し中継処理を行なっている。
In this embodiment, transmission of a total length of 600 m is realized by using two graded index type multimode
なお、本実施例においては、中継回数1回の場合について説明したが、例えば、長さ300mのグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10を3本用いることにより全長900mとし、中継に用いる各単一モード光ファイバの長さ2m、中継回数2回とした場合においても同様の効果が得られ、本発明は有効である。ここで、中継距離ならびに中継回数は、中継による損失ならびに光受信部12の感度マージンなどを考慮した上で各システムごとに最適化し決定されるべきものである。
In the present embodiment, the case where the number of relays is one has been described. For example, by using three graded index type multimode
図3に、本発明による光伝送システムの第3の実施例を示す。 FIG. 3 shows a third embodiment of the optical transmission system according to the present invention.
図中、10はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、10aは接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、11は光送信部、12は光受信部、13は励振用単一モード光ファイバ、14は透過用単一モード光ファイバ、15は中継用単一モード光ファイバである。 In the figure, 10 is a graded index type multimode optical fiber, 10a is a graded index type multimode optical fiber for connection, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 13 is a single mode optical fiber for excitation, 14 Is a single-mode optical fiber for transmission, and 15 is a single-mode optical fiber for relay.
本実施例においては、光送信部11と励振用単一モード光ファイバ13との間と、光受信部12と透過用単一モード光ファイバ14との間に、比較的短い接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10aを配置している。
In this embodiment, a relatively short graded index for connection between the
本来、光送信部11と励振用単一モード光ファイバ13との間と、光受信部12と透過用単一モード光ファイバ14との間には、多モード光ファイバを挿入せずに両者を直接接続することが望ましいが、仮に多モード光ファイバの長さが高次モードへの遷移を無視できる程度に充分短い場合には、第1及び第2の実施例の場合とほぼ同様の効果が得られ、本発明は有効である。
Originally, between the
図4に、本発明による光伝送システムの第4の実施例を示す。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the optical transmission system according to the present invention.
図中、10はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、10aは接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、11は光送信部、12は光受信部、16は励振用単一モード平面光波回路、17は透過用単一モード平面光波回路である。
In the figure, 10 is a graded index type multimode optical fiber, 10a is a graded index type multimode optical fiber for connection, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 16 is a single-mode planar lightwave circuit for excitation,
本実施例においては、特定のモードを励振する機構として、導波路長が1mの励振用単一モード平面光波回路16を用いるとともに、特定のモードを透過させる機構として、導波路長が1mの透過用単一モード平面光波回路17を用いており、このような単一モード平面光波回路16,17はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10に接続されている。
In this embodiment, a single mode
本実施例においては、送信側では、励振用単一モード平面光波回路16よりグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10へ光信号が入射される際に特定低次モードのみが励振されるとともに、受信側では、伝送途中で一部高次モードへ遷移した成分が透過用単一モード平面光波回路17により除去され、特定低次モードのみが選択的に光受信部12へと導かれる。このためモード間の遅延時間差に起因する波形劣化が抑止され、高速光信号を従来以上に長い距離で伝送可能となる。
In the present embodiment, on the transmission side, when an optical signal is incident on the graded index type multimode
本実施例においては、単一モード平面光波回路16,17の導波路長が1mの場合について説明したが、この導波路長が2mの場合にも同様の効果が得られ、本発明は有効である。
In the present embodiment, the case where the waveguide length of the single-mode
図5に、本発明による光伝送システムの第5の実施例を示す。 FIG. 5 shows a fifth embodiment of the optical transmission system according to the present invention.
図中、10はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、10aは接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、11は光送信部、12は光受信部、18は励振用光学系、19は透過用光学系である。 In the figure, 10 is a graded index type multimode optical fiber, 10a is a graded index type multimode optical fiber for connection, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 18 is an optical system for excitation, and 19 is for transmission. It is an optical system.
本実施例においては、特定モードを励振することのできる機構として、2つのレンズと絞りとからなる光学系を用いていることから、入射角の小さい低次モード成分のみを選択的に集光することができる。 In this embodiment, since an optical system composed of two lenses and a diaphragm is used as a mechanism capable of exciting a specific mode, only a low-order mode component having a small incident angle is selectively condensed. be able to.
したがって、送信側では、これに接続されたグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10に特定低次モードのみが励振される。そして、受信側では、同様の光学系を用いることにより、伝送路途中で高次モードへ遷移した成分を除去し、特定低次モード成分のみを選択的に受信できるようにしている。この構成に従って、従来以上に長距離区間での伝送が可能となる。
Therefore, on the transmission side, only the specific low-order mode is excited in the graded index type multimode
図6に、本発明による光伝送システムの第6の実施例を示す。 FIG. 6 shows a sixth embodiment of the optical transmission system according to the present invention.
図中、10はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、10aは接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、11は光送信部、12は光受信部、20は励振用絞り、21は透過用絞りである。 In the figure, 10 is a graded index type multimode optical fiber, 10a is a graded index type multimode optical fiber for connection, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 20 is a diaphragm for excitation, and 21 is a diaphragm for transmission. It is.
本実施例においては、特定モードを励振することのできる機構として、光送信部11に接続される接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10aとグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10との接続点に、開口部直径10μm、厚さ50μmで構成される励振用絞り20を用いるとともに、特定モードを透過させることのできる機構として、光受信部12に接続される接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10aとグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10との接続点に、開口部直径10μm、厚さ50μmで構成される透過用絞り21を用いている。
In the present embodiment, as a mechanism capable of exciting a specific mode, a connection point between the graded index multimode
この絞り20,21を用いると、グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10中で中心軸に対する入射角が小さくコア中心部付近にパワーが集中している特定低次モード成分を励振し透過させることができる。
When the
本実施例では、このような絞り20,21を使うことで高次モード成分を除去し、モード間遅延時間差に起因する波形劣化を抑制することができることから、従来以上に長距離区間での伝送が可能となる。
In this embodiment, by using
なお、本実施例においては、100%特定モード成分のみを分離することは必ずしも容易ではないが、混入する特定モード以外の成分の相対強度は実用上問題のない程度に小さく抑えることが可能であるため、明らかな波形劣化抑制効果が得られる。 In the present embodiment, it is not always easy to separate only the 100% specific mode component, but the relative intensity of components other than the specific mode to be mixed can be suppressed to a level that does not cause a problem in practice. Therefore, a clear waveform deterioration suppressing effect can be obtained.
本実施例においては、絞り20,21を単独で用いた場合について説明したが、これをファイバ接続用コネクタ内の接続点に絞りを内蔵した構成とするなど、多様な応用の可能性が考えられる。
In the present embodiment, the case where the
図7に、本発明による光伝送システムの第7の実施例を示す。 FIG. 7 shows a seventh embodiment of the optical transmission system according to the present invention.
図中、10はグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ、11は光送信部、12は光受信部、13は励振用単一モード光ファイバ、19は透過用光学系である。 In the figure, 10 is a graded index type multimode optical fiber, 11 is an optical transmitter, 12 is an optical receiver, 13 is a single-mode optical fiber for excitation, and 19 is an optical system for transmission.
グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10には、その製造方法によって、コア中心部付近に屈析率のディップ(凹み)を有するものがある。
Some graded index type multimode
このような屈析率のディップを持つグレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10を用いる場合には、本実施例に示すように、励振用単一モード光ファイバ13のコア中心軸を、グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ10のコア中心軸より10μm程度偏心させた位置になるようにと配置する。
When the graded index type multimode
この場合には、中心軸を完全に合わせて入射可能な場合に比べて高次モード成分が増えるため損失がやや大きくなるものの、受信側で、透過用光学系19を使って特定低次モードのみ選択的に受信できることから、従来以上に長距離区間での伝送が可能となる。
In this case, the higher-order mode component is increased and the loss is slightly increased as compared with the case where incidence can be made with the central axis perfectly aligned, but only a specific low-order mode is used on the receiving side using the transmission
本発明は、光送信部と光受信部とそれらの間を接続する光伝送路とで構成される光伝送システムに適用できる。 The present invention can be applied to an optical transmission system including an optical transmission unit, an optical reception unit, and an optical transmission path connecting them.
10 グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ
10a 接続用グレーディッドインデックス型多モード光ファイバ
11 光送信部
12 光受信部
13 励振用単一モード光ファイバ
14 透過用単一モード光ファイバ
15 中継用単一モード光ファイバ
16 励振用単一モード平面光波回路
17 透過用単一モード平面光波回路
18 励振用光学系
19 透過用光学系
20 励振用絞り
21 透過用絞り
DESCRIPTION OF
Claims (14)
上記光送信部と上記光伝送路との間または上記光伝送路の途中に設けられて、特定のモードを励振することのできる励振機構と、
上記光伝送路の途中または上記光伝送路と上記光受信部との間に設けられて、特定のモードを透過させることのできる透過機構とを有することを特徴とする光伝送システム。 An optical transmission line provided between the optical transmission unit and the optical reception unit, configured by a graded index type optical transmission line;
An excitation mechanism provided between the optical transmitter and the optical transmission line or in the middle of the optical transmission line, and capable of exciting a specific mode;
An optical transmission system comprising a transmission mechanism that is provided in the middle of the optical transmission path or between the optical transmission path and the optical receiver, and is capable of transmitting a specific mode.
上記光伝送路がコア径40μm以上100μm以下であるグレーディッドインデックス型光ファイバで構成されることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system, wherein the optical transmission line is composed of a graded index type optical fiber having a core diameter of 40 μm or more and 100 μm or less.
上記光伝送路がコア径50μmまたはコア径62.5μmのグレーディッドインデックス型光ファイバで構成されることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system, wherein the optical transmission line is composed of a graded index optical fiber having a core diameter of 50 μm or a core diameter of 62.5 μm.
上記特定のモードが基底モードであることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system, wherein the specific mode is a base mode.
上記励振機構として、単一モード型光伝送路を用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system using a single mode type optical transmission line as the excitation mechanism.
上記単一モード型光伝送路として、単一モード光ファイバを用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 5,
An optical transmission system using a single mode optical fiber as the single mode optical transmission line.
上記単一モード型光伝送路として、単一モード平面光波回路を用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 5,
An optical transmission system using a single-mode planar lightwave circuit as the single-mode optical transmission line.
上記励振機構として、レンズを含む光学系を用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system using an optical system including a lens as the excitation mechanism.
上記励振機構として、光伝送路コア部の特定の位置に開口部を有する絞りを用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system using a diaphragm having an opening at a specific position of the optical transmission path core as the excitation mechanism.
上記透過機構として、単一モード型光伝送路を用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system using a single-mode optical transmission line as the transmission mechanism.
上記単一モード型光伝送路として、単一モード光ファイバを用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 10.
An optical transmission system using a single mode optical fiber as the single mode optical transmission line.
上記単一モード型光伝送路として、単一モード平面光波回路を用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 10.
An optical transmission system using a single-mode planar lightwave circuit as the single-mode optical transmission line.
上記透過機構として、レンズを含む光学系を用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system using an optical system including a lens as the transmission mechanism.
上記透過機構として、光伝送路コア部の特定の位置に開口部を有する絞りを用いることを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 1,
An optical transmission system using an aperture having an opening at a specific position of the optical transmission path core as the transmission mechanism.
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- 2003-08-21 JP JP2003296968A patent/JP2005072737A/en active Pending
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