JP2006515485A - Chromatic dispersion compensation module - Google Patents
Chromatic dispersion compensation module Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006515485A JP2006515485A JP2004571243A JP2004571243A JP2006515485A JP 2006515485 A JP2006515485 A JP 2006515485A JP 2004571243 A JP2004571243 A JP 2004571243A JP 2004571243 A JP2004571243 A JP 2004571243A JP 2006515485 A JP2006515485 A JP 2006515485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chromatic dispersion
- compensating optical
- dispersion compensating
- average
- multimode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02004—Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius
- G02B6/02009—Large effective area or mode field radius, e.g. to reduce nonlinear effects in single mode fibres
- G02B6/02014—Effective area greater than 60 square microns in the C band, i.e. 1530-1565 nm
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02004—Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius
- G02B6/02009—Large effective area or mode field radius, e.g. to reduce nonlinear effects in single mode fibres
- G02B6/02023—Based on higher order modes, i.e. propagating modes other than the LP01 or HE11 fundamental mode
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
- G02B6/02252—Negative dispersion fibres at 1550 nm
- G02B6/02261—Dispersion compensating fibres, i.e. for compensating positive dispersion of other fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/0228—Characterised by the wavelength dispersion slope properties around 1550 nm
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03661—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 4 layers only
- G02B6/03672—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 4 layers only arranged - - + -
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03688—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 5 or more layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29371—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion
- G02B6/29374—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide
- G02B6/29376—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide coupling light guides for controlling wavelength dispersion, e.g. by concatenation of two light guides having different dispersion properties
- G02B6/29377—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide coupling light guides for controlling wavelength dispersion, e.g. by concatenation of two light guides having different dispersion properties controlling dispersion around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/29392—Controlling dispersion
- G02B6/29394—Compensating wavelength dispersion
Abstract
本発明の分野は、波長分散補償モジュールおよび波長分散補償モジュールの構成方法の分野である。構成方法は、本来の品質判定基準を低減することにある最適化工程を含む。モジュールの補償光ファイバは、第1の閾値未満の波長分散、および、第2の閾値未満となるべき品質判定基準に対して十分に負である波長分散を有する。The field of the invention is that of chromatic dispersion compensation modules and methods of configuring chromatic dispersion compensation modules. The configuration method includes an optimization step that is to reduce the original quality criteria. The compensating optical fiber of the module has a chromatic dispersion that is less than a first threshold and that is sufficiently negative with respect to a quality criterion that should be less than a second threshold.
Description
本発明の分野は、波長分散補償モジュールの分野である。用語「減衰」および「減衰係数」は、光ファイバに関して交換可能に使用される。 The field of the invention is that of chromatic dispersion compensation modules. The terms “attenuation” and “attenuation coefficient” are used interchangeably with respect to optical fiber.
光信号が伝播する回線光ファイバを含む、いくつかの波長分割多重(WDM)光ファイバ伝送ネットワークにおいては、回線光ファイバの波長分散を補償するための手段がない。ビットレートが小さい、例えばチャンネル当たり毎秒2.5ギガビット(Gbit/s)のときは、回線光ファイバの波長分散を補償する必要はない。しかし、ビットレートが大きな値、例えばチャンネル当たり10Gbit/sに増大するに従い、回線光ファイバの波長分散および分散の勾配を補償する必要が出てくる。回線光ファイバは、一般に正の波長分散および正の分散勾配を有する。その結果、波長分散補償光ファイバは、一般に負の波長分散および負の分散勾配を有する。波長分散補償光ファイバは、波長分散補償モジュールに一体化されることができる。波長分散が補償されるべきスペクトル範囲は、帯域C、L、およびSの1つまたは複数を含むことができる。 In some wavelength division multiplexing (WDM) optical fiber transmission networks, including line optical fibers on which optical signals propagate, there is no means for compensating for the chromatic dispersion of the line optical fibers. When the bit rate is small, for example, 2.5 gigabits per second (Gbit / s) per channel, it is not necessary to compensate for the chromatic dispersion of the line optical fiber. However, as the bit rate increases to a large value, for example, 10 Gbit / s per channel, it becomes necessary to compensate for the chromatic dispersion and dispersion gradient of the line optical fiber. Line optical fibers generally have positive chromatic dispersion and positive dispersion slope. As a result, the chromatic dispersion compensating optical fiber generally has a negative chromatic dispersion and a negative dispersion gradient. The chromatic dispersion compensating optical fiber can be integrated into the chromatic dispersion compensating module. The spectral range in which chromatic dispersion is to be compensated can include one or more of bands C, L, and S.
光信号は、波長分散補償光ファイバ内を伝播する。光信号が、波長分散補償光ファイバ内を伝播する際、光信号は劣化し易く、例えば、信号対雑音比の低下または非線形効果の増加の影響を受ける。通常は数10キロメータ(km)の長さの回線光ファイバの1セグメントの波長分散を補償するための波長分散補償モジュールは、数デシベル(dB)のオーダの比較的高い挿入損失を一般に有する。自身の挿入損失の大きさのために、波長分散補償モジュールは、一般に2段増幅器システムの中央に、すなわち、2つの増幅器の間に設置されている。 The optical signal propagates in the chromatic dispersion compensating optical fiber. When an optical signal propagates through a chromatic dispersion compensating optical fiber, the optical signal is likely to deteriorate, and is affected by, for example, a decrease in signal-to-noise ratio or an increase in nonlinear effects. A chromatic dispersion compensation module for compensating the chromatic dispersion of one segment of a line optical fiber, usually several tens of kilometers (km) in length, generally has a relatively high insertion loss on the order of several decibels (dB). Due to the magnitude of its own insertion loss, the chromatic dispersion compensation module is generally installed in the middle of the two-stage amplifier system, ie between the two amplifiers.
2段増幅器システムが、平坦なスペクトルにわたり良好な光信号対雑音比および利得を有するために、2段増幅器システムは、第1の増幅器の出力において大きな光パワーを産み出す高い利得を持つ第1の増幅器を呈し、かつ、固定されたレベルで2つの増幅器間の損失を呈する。 Because the two-stage amplifier system has a good optical signal-to-noise ratio and gain over a flat spectrum, the two-stage amplifier system has a high gain that produces large optical power at the output of the first amplifier. Presents an amplifier and exhibits a loss between the two amplifiers at a fixed level.
波長分散補償モジュールに一体化された波長分散補償光ファイバは、単一モード光ファイバよりも非線形効果に対してより低感度にする、例えば80平方マイクロメータ(μm2)のオーダの非常に大きな有効面積を有する、高次モード(HOM、High−Order Mode)の多モード光ファイバである。しかし、それにもかかわらず、HOM多モードの光ファイバは、非線形効果に対して幾分かの感度を有する。良好な光信号伝達品質を維持するために、HOM多モードの波長分散補償光ファイバ内への光パワー入力を制限することが、有益となり得る。これを達成するために、第1の増幅器と波長分散補償モジュールとの間に減衰器を設置することができる。減衰器は、スペクトルにわたる利得の平坦性も制御する。減衰器は、波長ルーティング構成部品により、または、損失を有し、したがって減衰器のように、波長分散補償モジュールへの光パワーの入力を制限することができる他のいずれかの光学構成部品により、置換えられることができる。 A chromatic dispersion compensating optical fiber integrated into the chromatic dispersion compensating module makes it less sensitive to non-linear effects than a single mode optical fiber, for example, very large effective on the order of 80 square micrometers (μm 2 ) It is a multimode optical fiber having a high-order mode (HOM, High-Order Mode) having an area. However, nevertheless, HOM multimode optical fibers have some sensitivity to non-linear effects. In order to maintain good optical signal transmission quality, it can be beneficial to limit the optical power input into the HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fiber. In order to achieve this, an attenuator can be installed between the first amplifier and the chromatic dispersion compensation module. The attenuator also controls gain flatness across the spectrum. The attenuator is either by a wavelength routing component or by any other optical component that has a loss and thus can limit the input of optical power to the chromatic dispersion compensation module, such as an attenuator. Can be replaced.
問題は、最善の可能な品質を提供する波長分散補償モジュールを製造することである。HOM多モードの補償光ファイバに基づく波長分散補償モジュールの費用は、比較的高い。なぜなら、この費用が、HOM多モードの補償光ファイバの上流側端および下流側端に設置されたモード変換器の費用を含むからである。しかし、補償光ファイバの波長分散の非常に低い負の値のために、かつ、非線形効果に抵抗する非常に大きな有効面積を持つHOM多モードのファイバのはるかに高い能力のために、この種類の補償モジュールは、単一モード補償光ファイバに基づく補償モジュールよりも効果的であり得る。 The problem is to produce a chromatic dispersion compensation module that provides the best possible quality. The cost of a chromatic dispersion compensation module based on a HOM multimode compensating optical fiber is relatively high. This is because this cost includes the cost of mode converters installed at the upstream and downstream ends of the HOM multimode compensating optical fiber. However, because of the very low negative value of the chromatic dispersion of the compensating optical fiber and the much higher ability of HOM multimode fiber with a very large effective area to resist non-linear effects, this kind of The compensation module may be more effective than a compensation module based on a single mode compensating optical fiber.
1つの従来技術の補償モジュールは、回線光ファイバの波長分散だけでなく分散勾配も補償するように、十分に高い波長分散対分散勾配の比を達成することができるために、波長分散に対する非常に低い負の値を有さない、HOM多モードの補償光ファイバの使用に基づく。この第1の従来技術の短所は、HOM多モードの光ファイバが達成できる波長分散の非常に低い負の値の利点を、完全には得ていないことである。この第1の従来技術の別の短所は、この第1の従来技術は、挿入損失に関しては良好な性能を有するが、その不十分な多重経路干渉(MPI)性能である。補償光ファイバに対してBragg回折格子変換器を使用することは、挿入損失を低減する長所を有するが、不十分なMPIの短所も有する。結論として、挿入損失の改善は、非線形効果に抵抗する能力を劣化させる。 One prior art compensation module is able to achieve a sufficiently high chromatic dispersion to dispersion slope ratio to compensate not only for chromatic dispersion but also dispersion slope of the line optical fiber, so Based on the use of a HOM multimode compensating optical fiber that does not have a low negative value. The disadvantage of this first prior art is that it does not fully take advantage of the very low negative value of chromatic dispersion that a HOM multimode optical fiber can achieve. Another disadvantage of this first prior art is that this first prior art has good performance in terms of insertion loss, but its poor multipath interference (MPI) performance. Using a Bragg grating converter for the compensating optical fiber has the advantage of reducing insertion loss, but also has the disadvantage of insufficient MPI. In conclusion, improved insertion loss degrades the ability to resist non-linear effects.
第2の従来技術の補償モジュールは、回線光ファイバの波長分散だけでなく分散勾配も補償するように、補償光回線に対する十分に高い波長分散対分散勾配の比を得るために、波長分散の非常に低い負の値を有するHOM多モードの補償光ファイバと、単一モード補償光ファイバとの組合せの使用に基づく。この従来技術の1つの短所は、この第2の従来技術の複雑な設計、および補償モジュールを製造する工程の結果的な複雑さである。別の短所は、この第2の技術が、非常に広範なスペクトル帯における補償を提供しないことである。さらなる短所は、この第2の従来技術が、HOM多モードの補償光ファイバを、有効面積がはるかに小さい単一モード補償光ファイバと結合した結果として、HOM多モードの補償光ファイバの本質的な長所、すなわちその大きな有効面積を、少なくとも幾分かの程度まで失うことである。さらに、HOM多モードの補償光ファイバと単一モード補償光ファイバとの間の接続部において大きな損失が発生し、この損失は、既に大きい挿入損失をさらに増大させる。確かにコネクタの存在は、回避不可能であり、このことは2つのHOM多モードの補償光ファイバ間の接合部には当てはまらない。結論として、非線形効果に抵抗する能力を改善することは、モジュールの複雑さを増大させ、かつ挿入損失を劣化させる。 The second prior art compensation module provides a chromatic dispersion emergency to obtain a sufficiently high chromatic dispersion to dispersion slope ratio for the compensation optical line so as to compensate not only the chromatic dispersion but also the dispersion slope of the line optical fiber. Based on the use of a combination of a HOM multimode compensating optical fiber having a very low negative value and a single mode compensating optical fiber. One disadvantage of this prior art is the complex design of this second prior art and the resulting complexity of the process of manufacturing the compensation module. Another disadvantage is that this second technique does not provide compensation in a very broad spectral band. A further disadvantage is that this second prior art combines the HOM multimode compensating optical fiber with a single mode compensating optical fiber having a much smaller effective area, resulting in the essential nature of the HOM multimode compensating optical fiber. The advantage, that is, the loss of its large effective area to at least some degree. Furthermore, a large loss occurs at the connection between the HOM multimode compensating optical fiber and the single mode compensating optical fiber, which further increases the already large insertion loss. Certainly, the presence of a connector is unavoidable, and this is not the case at the junction between two HOM multimode compensating optical fibers. In conclusion, improving the ability to resist non-linear effects increases module complexity and degrades insertion loss.
本発明の目的は、HOM多モードの光ファイバの利点を完全に利用した、高品質な波長分散補償モジュールを提案することである。このために、本発明の補償モジュールは、いかなる単一モード光ファイバも含まない。しかし、疑問が生じる。すなわち、波長分散補償モジュールの品質はどのようにして評価されるのかに関するものである。 An object of the present invention is to propose a high-quality chromatic dispersion compensation module that fully utilizes the advantages of a HOM multimode optical fiber. For this reason, the compensation module of the present invention does not include any single mode optical fiber. But questions arise. That is, how the quality of the chromatic dispersion compensation module is evaluated.
補償モジュールの品質を改善する従来技術の方法は、補償モジュールの品質を部分的に表すパラメータを一面だけ改善することに基づく。補償モジュールの品質を部分的に表す1つのパラメータを一面だけ改善することは、そのパラメータが、挿入損失であっても非線形位相であっても、2つの結果を有する。第1に、この改善は、補償モジュールの費用を増加させる。第2に、この改善は、補償モジュールの品質を部分的に表す別のパラメータを劣化させる傾向があり、そのため、補償モジュールの品質は、所望されたほどには改善されず、かつ、恐らくほんのわずかであるか、まったく改善されない。 Prior art methods for improving the quality of the compensation module are based on improving only one aspect of the parameters that partially represent the quality of the compensation module. Improving a parameter that partially represents the quality of the compensation module by one side has two consequences, whether the parameter is insertion loss or non-linear phase. First, this improvement increases the cost of the compensation module. Second, this improvement tends to degrade another parameter that partially represents the quality of the compensation module, so that the quality of the compensation module is not improved as much as desired, and perhaps only slightly. Or not improved at all.
補償モジュールの品質を改善する本発明の方法は、完全に異なる。第1に、本発明の方法は、補償モジュールの品質を全体的に表す品質判定基準を作成し、かつ、適切な重み付けと共に、挿入損失の寄与および非線形効果の寄与を一体化する。挿入損失の寄与は、この寄与が、回線光ファイバの完全な補償に関連している一方、非線形効果の寄与が、非線形位相に関連するが、この非線形位相からは分離されている非線形性の判定基準に反映されていることを除き、従来の挿入損失に相当する。非線形性の判定基準は、2段増幅器システムの2つの増幅器間の損失の一定した性質を考慮するために、非線形位相の妥当な判断による簡略化により得られる。この新規な品質判定基準を最適化することは、非線形効果に抵抗する能力を過剰には劣化させずに挿入損失を大幅に改善し、したがって、補償モジュールの品質を全体的に改善するか、または、挿入損失を過剰には劣化させずに非線形効果に抵抗する能力を大幅に改善し、したがって、補償モジュールの品質を全体的に改善するかのいずれかである。 The inventive method for improving the quality of the compensation module is completely different. First, the method of the present invention creates a quality criterion that generally represents the quality of the compensation module, and integrates the contribution of insertion loss and the contribution of nonlinear effects with appropriate weighting. The contribution of insertion loss is related to the complete compensation of the line optical fiber, while the contribution of the nonlinear effect is related to the nonlinear phase but is separated from this nonlinear phase. Except for being reflected in the standard, it corresponds to the conventional insertion loss. The non-linearity criterion is obtained by simplification with a reasonable determination of the non-linear phase in order to take into account the constant nature of the loss between the two amplifiers of the two-stage amplifier system. Optimizing this new quality criterion will greatly improve insertion loss without excessively degrading the ability to resist non-linear effects, thus improving the overall quality of the compensation module, or Either significantly improve the ability to resist non-linear effects without excessively degrading the insertion loss, and thus improve the overall quality of the compensation module.
本発明の第1の態様によれば、前述した新規な品質判定基準により測定された本発明の補償モジュールの品質は高い。波長分散に対する非常に低い負の値だけでなく、十分に大きいだけでなく波長に応じた高度に線形でもある波長分散対分散勾配の比も得るために、補償光ファイバのコアにおけるコアセグメントの数は、好ましくは比較的多い。線形性が幾分かの程度まで犠牲とされ得る、スペクトル帯における比較的少ないチャンネルを有する応用例において、コアが、わずかな数のコアセグメントを含む補償光ファイバが許容可能である。 According to the first aspect of the present invention, the quality of the compensation module of the present invention measured by the above-described novel quality criterion is high. The number of core segments in the core of the compensating optical fiber to obtain not only a very low negative value for chromatic dispersion, but also a ratio of chromatic dispersion to dispersion slope that is not only sufficiently large but also highly linear with wavelength Is preferably relatively high. In applications with relatively few channels in the spectral band where linearity can be sacrificed to some degree, compensating optical fibers where the core includes a small number of core segments are acceptable.
本発明の第2の態様によれば、本発明の補償モジュールは、波長分散の非常に低い負の値、および高いだけでなく波長に応じた良好な線形性も有する波長分散対分散勾配の比を調和させることを可能にするために、コアが、多数のコアセグメントを含む少なくとも1つの補償光ファイバを使用する。コアセグメントは、以下に説明される例におけるように、好ましくは長方形である。それにもかかわらず、コアセグメントは、三角形またはアルファ型とすることもでき、同様に、いくつかのコアセグメントは、1つの特定の形状を、かつ他のコアセグメントは、異なった形状を有することができる。 According to a second aspect of the invention, the compensation module of the invention has a very low negative value of chromatic dispersion and a ratio of chromatic dispersion to dispersion slope that has not only high but also good linearity as a function of wavelength. The core uses at least one compensating optical fiber that includes multiple core segments. The core segment is preferably rectangular, as in the example described below. Nevertheless, the core segments can also be triangular or alpha-shaped; similarly, some core segments can have one specific shape and other core segments can have different shapes. it can.
したがって、本発明の第1の態様は、補償モジュールの構成方法、および一方の補償モジュールが、標準型の単一モード回線光ファイバ(SMF)を補償するのに適し、かつ他方の補償モジュールが、非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバ(NZ−DSF)を補償するのに適した、2つの補償モジュールを提案する。したがって、本発明の第2の態様は、一方の補償モジュールが、標準型の単一モード回線光ファイバを補償するのに適し、かつ他方の補償モジュールが、非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバを補償するのに適した、2つの補償モジュールを提案する。 Accordingly, a first aspect of the present invention provides a method of configuring a compensation module, and one compensation module is suitable for compensating a standard single mode line optical fiber (SMF), and the other compensation module is Two compensation modules suitable for compensating non-zero dispersion-shifted single mode line optical fiber (NZ-DSF) are proposed. Therefore, the second aspect of the present invention is that one compensation module is suitable for compensating a standard single mode line optical fiber, and the other compensation module is a non-zero dispersion shifted single mode line light. Two compensation modules suitable for compensating the fiber are proposed.
本発明の第1の態様において、波長分散補償モジュールを構成する方法が提供され、
前記モジュールは、
入力端子および出力端子を含むエンクロージャと、
エンクロージャ内部に設置され、かつ入力端子と出力端子の間に配置された高次モードの波長分散補償光回線とを含むように構成され、この高次モードの波長分散補償光回線は、1つまたは複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバを直列に含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
前記モジュールはさらに、
入力端子と補償光回線の間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器と、
補償光回線と出力端子の間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器とを含むように構成され、
前記モジュールは、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された単一モード回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、
入力端子および入力モード変換器は、dBで表された入力損失Γinを共に伝送回線に導入し、
出力端子および出力モード変換器は、dBで表された出力損失Γoutを共に伝送回線に導入し、
補償光ファイバ間に追加の接続部は、もし存在すれば、dBで表された接続損失Γinterを伝送回線に共に導入し、
補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、1,550ナノメータ(nm)の波長において、キロメータ当たりのデシベル(dB/km)で表された平均減衰係数αDCF、ナノメータ×キロメータ当たりのピコ秒(ps/nm・km)で表され、かつ負である平均波長分散DDCF、平方ナノメータ×キロメータ当たりのピコ秒(ps/nm2・km)で表され、かつ負である平均分散勾配SDCF、nmで表された平均波長分散対分散勾配の比DDCF/SDCF、ナノメータ×デシベル当たりのピコ秒(ps/nm・dB)で表された−DDCF/αDCFとして定義された平均性能指数FOMDCF、μm2で表された平均有効面積Aeff、およびワット当たりの10−20平方メータ(m2/W)で表された強度の関数としての屈折率の平均二次係数n2を含む、複数の平均パラメータを呈し、
平均波長分散対分散勾配の比は、平均波長分散と平均分散勾配の間の比であり、
平均性能指数は、平均波長分散と平均減衰係数の間の比の負であり、
単一補償光ファイバの場合に、平均減衰係数は、前記単一補償光ファイバの対応する減衰係数と一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、平均減衰係数は、補償光ファイバの直列の合計長さに対する様々な補償光ファイバの個々の寄与に、前記合計長さにより除された接続損失の比を加えたものにより重み付けされた、様々な各ファイバの対応する減衰係数の合計に等しく、
単一補償光ファイバの場合に、前記他の平均パラメータ各々は、前記単一補償光ファイバの対応するパラメータと一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、前記他の平均パラメータ各々は、前記様々な補償光ファイバの個々の長さにより重み付けされたときの、様々な補償光ファイバの対応するパラメータの算術平均であり、
前記モジュールは、dBで表された挿入損失ILを呈するように構成され、ここで、
前記モジュールは、dBで表された品質判定基準CQを呈するように構成され、ここで、
CQ=IL+10logNLC
であり、
前記構成方法は、前記モジュールを最適化するための最適化工程を含み、前記最適化工程は、品質判定基準を低減することにある。
In a first aspect of the invention, a method for configuring a chromatic dispersion compensation module is provided,
The module is
An enclosure including input and output terminals;
A high-order mode chromatic dispersion compensating optical line installed inside the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal. Including a plurality of HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fibers in series and no single mode optical fiber;
The module further includes
An input mode converter installed between the input terminal and the compensation optical line for converting the fundamental mode to the higher order mode;
An output mode converter installed between the compensation optical line and the output terminal and configured to convert the higher-order mode into a fundamental mode;
The module is configured to be inserted using a input terminal and an output terminal into a transmission line including a single mode line optical fiber configured to transmit information in a use spectrum region;
The input terminal and the input mode converter both introduce an input loss Γ in expressed in dB into the transmission line,
The output terminal and the output mode converter both introduce an output loss Γ out expressed in dB into the transmission line,
An additional connection between the compensating optical fibers, if present, introduces a connection loss Γ inter , expressed in dB, into the transmission line together,
Compensating optical fiber or series of compensating optical fibers has an average attenuation coefficient α DCF expressed in decibels per kilometer (dB / km) at a wavelength of 1,550 nanometers (nm), nanometers × picoseconds per kilometer Average chromatic dispersion D DCF expressed in (ps / nm · km) and negative, average dispersion slope S DCF expressed in square nanometers × picoseconds per kilometer (ps / nm 2 · km) and negative Average chromatic dispersion to dispersion slope ratio D DCF / S DCF in nm, average performance defined as -D DCF / α DCF expressed in nanometers × picosecond per decibel (ps / nm · dB) Expressed as the exponent FOM DCF , the mean effective area A eff expressed in μm 2 , and 10-20 square meters per watt (m 2 / W) Presents a plurality of average parameters, including an average second order coefficient n 2 of refractive index as a function of intensity,
The ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is the ratio between average chromatic dispersion and average dispersion slope,
Average figure of merit is the negative of the ratio between average chromatic dispersion and average attenuation coefficient,
In the case of a single compensating optical fiber, the average attenuation coefficient is treated together with the corresponding attenuation coefficient of the single compensating optical fiber, and in the case of a series of compensating optical fibers, the average attenuation coefficient is Corresponding attenuation for each of the various fibers weighted by the individual contribution of the various compensating optical fibers to the total series length of the compensating optical fiber plus the ratio of the splice loss divided by the total length Equal to the sum of the coefficients,
In the case of a single compensating optical fiber, each of the other average parameters is treated together with the corresponding parameter of the single compensating optical fiber, and in the case of a series of compensating optical fibers, Each of the average parameters is an arithmetic average of the corresponding parameters of the various compensating optical fibers when weighted by the individual lengths of the various compensating optical fibers,
The module is configured to exhibit an insertion loss IL expressed in dB, where
The module is configured to exhibit a quality criterion CQ expressed in dB, where:
CQ = IL + 10log NLC
And
The configuration method includes an optimization step for optimizing the module, and the optimization step is to reduce a quality criterion.
本発明の第1の態様において、標準の単一モード回線光ファイバを補償するために、波長分散補償モジュールも提供され、この波長分散補償モジュールは、
入力端子および出力端子を含むエンクロージャと、
エンクロージャ内に設置され、かつ入力端子と出力端子の間に配置された高次モードの波長分散補償光回線とを含む、この高次モードの波長分散補償光回線は、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバを含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
波長分散補償モジュールはさらに、
入力端子と補償光回線の間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器と、
補償光回線と出力端子の間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器とを含み
前記モジュールは、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された標準の単一モード回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、
入力端子および入力モード変換器は、dBで表された入力損失Γinを伝送回線に共に導入し、
出力端子および出力モード変換器は、dBで表された出力損失Γoutを伝送回線に共に導入し、
補償光ファイバ間に追加の接続部は、もし存在すれば、dBで表された接続損失Γinterを伝送回線に共に導入し、
補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、1,550nmの波長において、dB/kmで表された平均減衰係数αDCF、ps/nm・kmで表され、かつ負である平均波長分散DDCF、ps/nm2・kmで表され、かつ負である平均分散勾配SDCF、nmで表された平均波長分散対分散勾配の比DDCF/SDCF、ps/nm・dBで表された−DDCF/αDCFとして定義された平均性能指数FOMDCF、μm2で表された平均有効面積Aeff、および10−20m2/Wで表された強度の関数としての屈折率の平均二次係数n2を含む、複数の平均パラメータを呈し、
平均波長分散対分散勾配の比は、平均波長分散と平均分散勾配の間の比であり、
平均性能指数は、平均波長分散と平均減衰係数の間の比の負であり、
単一補償光ファイバの場合に、平均減衰係数は、前記単一補償光ファイバの対応する減衰係数と一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、平均減衰係数は、補償光ファイバの直列の合計長さに対する様々な補償光ファイバの個々の寄与に、前記合計長さにより除された接続損失の比を加えたものにより重み付けされた、様々な各ファイバの対応する減衰係数の合計に等しく、
単一補償光ファイバの場合に、前記他の平均パラメータ各々は、前記単一補償光ファイバの対応するパラメータと一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、前記他の平均パラメータ各々は、前記様々な補償光ファイバの個々の長さにより重み付けされたときの、様々な補償光ファイバの対応するパラメータの算術平均であり、
前記モジュールは、dBで表された挿入損失ILを有し、ここで、
前記モジュールは、非線形位相の効果を表し、かつ10−6km/W・dBで表された非線形性判定基準NLCを有し、ここで、
モジュールは、dBで表された品質判定基準CQを有し、ここで、
CQ=IL+10logNLC
であり、かつ、
補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、第1に、−200ps/nm・kmよりも低い負の平均波長分散を呈し、第2に、240nmから400nmまでの範囲の平均波長分散対分散勾配の比を呈し、かつ第3に、9.5dB未満である品質判定基準に対して十分に負である平均波長分散を呈する。
In a first aspect of the invention, a chromatic dispersion compensation module is also provided for compensating a standard single mode line optical fiber, the chromatic dispersion compensation module comprising:
An enclosure including input and output terminals;
The higher-order mode chromatic dispersion compensation optical line is disposed in the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal. Including a HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fiber and no single mode optical fiber;
The chromatic dispersion compensation module
An input mode converter installed between the input terminal and the compensation optical line for converting the fundamental mode to the higher order mode;
An output mode converter installed between the compensating optical line and the output terminal for converting the higher order mode into a fundamental mode, wherein the module is a standard configured to transmit information in the use spectrum region It is configured to be inserted into a transmission line including a single mode line optical fiber using an input terminal and an output terminal,
The input terminal and the input mode converter both introduce an input loss Γ in expressed in dB into the transmission line,
The output terminal and the output mode converter both introduce an output loss Γ out expressed in dB into the transmission line,
An additional connection between the compensating optical fibers, if present, introduces a connection loss Γ inter , expressed in dB, into the transmission line together,
The set of compensating optical fibers or series compensating optical fibers has an average chromatic dispersion D that is expressed as an average attenuation coefficient α DCF expressed in dB / km, ps / nm · km, and negative at a wavelength of 1,550 nm. DCF , expressed in ps / nm 2 · km and negative, average dispersion slope S DCF , ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope, expressed in nm D DCF / S DCF , expressed in ps / nm · dB The average figure of merit FOM DCF defined as -D DCF / α DCF , the average effective area A eff expressed in μm 2 , and the average
The ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is the ratio between average chromatic dispersion and average dispersion slope,
Average figure of merit is the negative of the ratio between average chromatic dispersion and average attenuation coefficient,
In the case of a single compensating optical fiber, the average attenuation coefficient is treated together with the corresponding attenuation coefficient of the single compensating optical fiber, and in the case of a series of compensating optical fibers, the average attenuation coefficient is Corresponding attenuation for each of the various fibers weighted by the individual contribution of the various compensating optical fibers to the total series length of the compensating optical fiber plus the ratio of the splice loss divided by the total length Equal to the sum of the coefficients,
In the case of a single compensating optical fiber, each of the other average parameters is treated together with the corresponding parameter of the single compensating optical fiber, and in the case of a series of compensating optical fibers, Each of the average parameters is an arithmetic average of the corresponding parameters of the various compensating optical fibers when weighted by the individual lengths of the various compensating optical fibers,
The module has an insertion loss IL expressed in dB, where
The module has a non-linearity criterion NLC representing the effect of non-linear phase and expressed in 10 −6 km / W · dB, where
The module has a quality criterion CQ expressed in dB, where:
CQ = IL + 10log NLC
And
Compensating optical fibers or series of compensating optical fibers firstly exhibit a negative average chromatic dispersion lower than −200 ps / nm · km, and secondly average chromatic dispersion versus dispersion in the range from 240 nm to 400 nm. It exhibits a gradient ratio, and third, an average chromatic dispersion that is sufficiently negative with respect to a quality criterion that is less than 9.5 dB.
本発明の第1の態様において、非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバを補償するために、波長分散補償モジュールがさらに提供され、この波長分散補償モジュールは、
入力端子(41)および出力端子を含むエンクロージャと、
エンクロージャ内部に設置され、かつ入力端子と出力端子の間に配置された高次モードの波長分散補償光回線とを含み、この高次モードの波長分散補償光回線は、1つまたは複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバを直列に含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
この波長分散補償モジュールはさらに、
入力端子と補償光回線の間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器と、
補償光回線と出力端子の間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器とを含み、
前記モジュールは、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された単一モード非ゼロ(1,550nmにおいて)分散シフト回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、
入力端子および入力モード変換器は、dBで表された入力損失Γinを伝送回線に共に導入し、
出力端子および出力モード変換器は、dBで表された出力損失Γoutを伝送回線に共に導入し、
補償光ファイバ間に追加の接続部は、もし存在すれば、dBで表された接続損失Γinterを伝送回線に共に導入し、
補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、1,550nmの波長において、dB/kmで表された平均減衰係数αDCF、ps/nm・kmで表され、かつ負である平均波長分散DDCF、ps/nm2・kmで表され、かつ負である平均分散勾配SDCF、nmで表された平均波長分散対分散勾配の比DDCF/SDCF、ps/nm・dBで表された−DDCF/αDCFとして定義された平均性能指数FOMDCF、μm2で表された平均有効面積Aeff、および、10−20m2/Wで表された強度の関数としての屈折率の平均二次係数n2を含む、複数の平均パラメータを呈し、
平均波長分散対分散勾配の比は、平均波長分散と平均分散勾配の間の比であり、
平均性能指数は、平均波長分散と平均減衰係数の間の比の負であり、
単一補償光ファイバの場合に、平均減衰係数は、前記単一補償光ファイバの対応する減衰係数と一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、平均減衰係数は、補償光ファイバの直列の合計長さに対する様々な補償光ファイバの個々の寄与に、前記合計長さにより除された接続損失の比を加えたものにより重み付けされた、様々な各ファイバの対応する減衰係数の合計に等しく、
単一補償光ファイバの場合に、前記他の平均パラメータ各々は、前記単一補償光ファイバの対応するパラメータと一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、前記他の平均パラメータ各々は、前記様々な補償光ファイバの個々の長さにより重み付けされたときの、様々な補償光ファイバの対応するパラメータの算術平均であり、
モジュールは、dBで表された挿入損失ILを有し、ここで、
モジュールは、非線形位相の効果を表し、かつ10−6km/W・dBで表された非線形性判定基準NLCを有し、ここで、
モジュールは、dBで表された品質判定基準CQを有し、ここで、
CQ=IL+10logNLC
であり、かつ、
補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、第1に、−250ps/nm・kmよりも低い負の平均波長分散を呈し、第2に、5.5dB未満である品質判定基準に対して十分に負である平均波長分散を呈する。
In a first aspect of the invention, a chromatic dispersion compensation module is further provided for compensating a non-zero dispersion shifted single mode line optical fiber, the chromatic dispersion compensation module comprising:
An enclosure including an input terminal (41) and an output terminal;
A high-order mode chromatic dispersion compensating optical line installed in the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal. The high-order mode chromatic dispersion compensating optical line includes one or a plurality of HOM multiples. Mode chromatic dispersion compensating optical fiber in series and no single mode optical fiber,
This chromatic dispersion compensation module
An input mode converter installed between the input terminal and the compensation optical line for converting the fundamental mode to the higher order mode;
An output mode converter installed between the compensation optical line and the output terminal for converting the higher order mode into a fundamental mode;
The module is inserted, using an input terminal and an output terminal, into a transmission line including a single-mode non-zero (at 1,550 nm) dispersion-shifted line optical fiber configured to transmit information in the used spectral region Configured as
The input terminal and the input mode converter both introduce an input loss Γ in expressed in dB into the transmission line,
The output terminal and the output mode converter both introduce an output loss Γ out expressed in dB into the transmission line,
An additional connection between the compensating optical fibers, if present, introduces a connection loss Γ inter , expressed in dB, into the transmission line together,
The set of compensating optical fibers or series compensating optical fibers has an average chromatic dispersion D that is expressed as an average attenuation coefficient α DCF expressed in dB / km, ps / nm · km, and negative at a wavelength of 1,550 nm. DCF , expressed in ps / nm 2 · km and negative, average dispersion slope S DCF , ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope, expressed in nm D DCF / S DCF , expressed in ps / nm · dB Average figure of merit FOM DCF defined as -D DCF / α DCF , average effective area A eff expressed in μm 2 , and average refractive index as a function of intensity expressed as 10 −20 m 2 / W Presents a plurality of average parameters, including a second order coefficient n 2 ,
The ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is the ratio between average chromatic dispersion and average dispersion slope,
Average figure of merit is the negative of the ratio between average chromatic dispersion and average attenuation coefficient,
In the case of a single compensating optical fiber, the average attenuation coefficient is treated together with the corresponding attenuation coefficient of the single compensating optical fiber, and in the case of a series of compensating optical fibers, the average attenuation coefficient is Corresponding attenuation for each of the various fibers weighted by the individual contribution of the various compensating optical fibers to the total series length of the compensating optical fiber plus the ratio of the splice loss divided by the total length Equal to the sum of the coefficients,
In the case of a single compensating optical fiber, each of the other average parameters is treated together with the corresponding parameter of the single compensating optical fiber, and in the case of a series of compensating optical fibers, Each of the average parameters is an arithmetic average of the corresponding parameters of the various compensating optical fibers when weighted by the individual lengths of the various compensating optical fibers,
The module has an insertion loss IL expressed in dB, where
The module has a non-linearity criterion NLC representing the effect of non-linear phase and expressed in 10 −6 km / W · dB, where
The module has a quality criterion CQ expressed in dB, where:
CQ = IL + 10log NLC
And
Compensating optical fibers or series of compensating optical fibers first exhibit a negative average chromatic dispersion lower than −250 ps / nm · km, and secondly for a quality criterion that is less than 5.5 dB. It exhibits an average chromatic dispersion that is sufficiently negative.
上記に説明された2段増幅および補償システム以外の増幅および補償システムとの使用の状況ではさほど適切ではないが、品質判定基準は、有効かつ有用のままである。本発明は、上述のタイプの2段増幅および補償システムに限られない。本発明の補償モジュールで得られる非常に低く、したがって非常に良好な品質判定基準値は、1つのみの増幅器を含み、かつ減衰器を含まない増幅および補償システムにおける本発明の補償モジュールの使用を検討することを可能にし、この場合、本発明の補償モジュールは、増幅器の下流側に設置される。このことは、増幅器と補償モジュールとの間に減衰器を備えるか、または、減衰器がなければ、増幅器の上流側に補償モジュールを備えるかのいずれかである、1つのみの増幅器を含む増幅および補償システムにおいても可能である。 Although not very appropriate in situations of use with amplification and compensation systems other than the two-stage amplification and compensation system described above, quality criteria remain valid and useful. The present invention is not limited to a two-stage amplification and compensation system of the type described above. The very low and thus very good quality criteria obtained with the compensation module of the present invention is the use of the compensation module of the present invention in an amplification and compensation system comprising only one amplifier and no attenuator. In this case, the compensation module of the present invention is installed downstream of the amplifier. This means that the amplifier includes only one amplifier, either with an attenuator between the amplifier and the compensation module, or without the attenuator, with a compensation module upstream of the amplifier. And also in compensation systems.
本発明の第2の態様において、標準の単一モード回線光ファイバを補償するために、波長分散補償モジュールがさらに提供され、この波長分散補償モジュールは、
入力端子および出力端子を含むエンクロージャと、
エンクロージャ内に設置され、かつ入力端子と出力端子の間に配置された高次モードの波長分散補償光回線とを含み、この高次モードの波長分散補償光回線は、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバを含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
この波長分散補償モジュールはさらに、
入力端子と補償光回線の間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器と、
補償光回線と出力端子の間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器とを含み、
前記モジュールは、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された標準の単一モード回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、かつ、
補償光ファイバ、または直列の補償光ファイバの少なくとも1つは、少なくとも5つのコアセグメントを持つコアを有し、コアに、コアクラッドが追加され、少なくとも5つのコアセグメントを持つコアを有する前記光ファイバは、1,550nmの波長において、同時に、−300ps/nm・kmよりも低い負の波長分散、および200nmよりも大きい波長分散対分散勾配の比を有する。
In a second aspect of the invention, a chromatic dispersion compensation module is further provided for compensating a standard single mode line optical fiber, the chromatic dispersion compensation module comprising:
An enclosure including input and output terminals;
A high-order mode chromatic dispersion compensating optical line installed in the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal. The high-order mode chromatic dispersion compensating optical line includes one or a plurality of chromatic dispersion compensating optical lines in series. Including a HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fiber and no single mode optical fiber;
This chromatic dispersion compensation module
An input mode converter installed between the input terminal and the compensation optical line for converting the fundamental mode to the higher order mode;
An output mode converter installed between the compensation optical line and the output terminal for converting the higher order mode into a fundamental mode;
The module is configured to be inserted using a input terminal and an output terminal into a transmission line including a standard single mode line optical fiber configured to transmit information in a use spectrum region; and
At least one of the compensating optical fiber or the series compensating optical fiber has a core having at least five core segments, and the optical fiber having a core having at least five core segments, to which a core cladding is added. Simultaneously has a negative chromatic dispersion lower than −300 ps / nm · km and a ratio of chromatic dispersion to dispersion slope greater than 200 nm at a wavelength of 1,550 nm.
本発明の第2の態様において、非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバを補償するために、波長分散補償モジュールがさらに提供され、この波長分散補償モジュールは、
入力端末および出力端末を含むエンクロージャと、
エンクロージャ内に設置され、かつ入力端末と出力端末の間に配置された高次モードの波長分散補償光回線とを含み、この高次モードの波長分散補償光回線は、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバを含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
この波長分散補償モジュールはさらに、
入力端末と補償光回線の間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器と、
補償光回線と出力端末の間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器とを含み、
モジュールは、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された単一モード非ゼロ(1,550nmにおいて)分散シフト回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端末および出力端末を用いて挿入されるように構成され、かつ、
補償光ファイバ、または直列の補償光ファイバの少なくとも1つは、少なくとも4つのコアセグメントを備えるコアを有し、コアに、コアクラッドが追加され、少なくとも4つのコアセグメントを備えたコアを有する前記光ファイバは、1,550nmの波長において、同時に、−300ps/nm・kmよりも低い負の波長分散、および80nmよりも大きい波長分散対分散勾配の比を有する。
In a second aspect of the invention, a chromatic dispersion compensation module is further provided for compensating a non-zero dispersion shifted single mode line optical fiber, the chromatic dispersion compensation module comprising:
An enclosure including an input terminal and an output terminal;
A higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line installed in the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal. The higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line includes one or a plurality of chromatic dispersion compensating optical lines in series. Including a HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fiber and no single mode optical fiber;
This chromatic dispersion compensation module
An input mode converter installed between the input terminal and the compensation optical line for converting the fundamental mode into the higher order mode;
An output mode converter installed between the compensation optical line and the output terminal for converting the higher order mode into a fundamental mode;
The module is inserted into a transmission line including a single-mode non-zero (at 1,550 nm) dispersion shifted line optical fiber configured to transmit information in the used spectral region using an input terminal and an output terminal. And
At least one of the compensating optical fiber or the compensating optical fiber in series has a core comprising at least four core segments, the core having a core comprising at least four core segments, wherein a core cladding is added to the core. The fiber has simultaneously a negative chromatic dispersion lower than −300 ps / nm · km and a ratio of chromatic dispersion to dispersion slope greater than 80 nm at a wavelength of 1,550 nm.
本発明の第2の態様は、上述されたタイプの2段増幅および補償システムに限られない。 The second aspect of the invention is not limited to a two-stage amplification and compensation system of the type described above.
例により提供されている以下の説明および添付の図面に照らして、本発明は、より明確に理解され、かつ他の特徴および長所が明らかになる。 The invention will be more clearly understood and other features and advantages will become apparent in light of the following description and examples provided by way of example.
本明細書の残り部分全体を通じて使用されているパラメータおよび判定基準は、次に定義される。検討するべき2つの状況がある。モジュールが、パラメータを有する単一の補償光ファイバを含むか、または、モジュールが、平均パラメータを有するファイバの組を構成する、直列の複数の補償光ファイバを含むかのいずれかである。簡略さのために、図1から図9のすべてにおいて、補償モジュールは、1つのみの補償光ファイバを含むと考えられ、かつ、パラメータの定義中の限定子「平均」は無視することができる。 The parameters and criteria used throughout the remainder of the specification are defined next. There are two situations to consider. Either the module contains a single compensating optical fiber with parameters, or the module contains a series of compensating optical fibers that make up a set of fibers with average parameters. For simplicity, in all of FIGS. 1-9, the compensation module is considered to include only one compensating optical fiber, and the qualifier “average” in the parameter definition can be ignored. .
補償モジュールが、1つのみの補償光ファイバを含むとき、モジュールは、自身の設計および組立てが簡略化されるという大きな長所を有する。 When the compensation module includes only one compensation optical fiber, the module has the great advantage that its design and assembly are simplified.
補償モジュールが、同じ群からの複数の補償光ファイバ、すなわち、全く同じ補償光ファイバから取られた、または同じ補償光ファイバの異なった生産回から取られ、したがって、製造の許容誤差により引き起こされたわずかの差異を受けた複数のセグメントのいずれかを含むとき、かつ、一旦光ファイバが、整合されかつ一体に組み立てられれば、より広範な組立て許容誤差にもかかわらず、ファイバは、高い正確さで規定されたいくつかの特徴、例えば回線光ファイバの分散勾配、または波長分散対分散勾配の比を提供する。同じ群の補償光ファイバは、好ましくは直接にともに接続されるが、これらのファイバは、コネクタを用いてともに接続されることができる。補償モジュールは、設計の簡略さおよび補償モジュールの特性のいくつかに対する改善という長所を有する。 The compensation module was taken from multiple compensation optical fibers from the same group, i.e. from the exact same compensation optical fiber, or from different production times of the same compensation optical fiber, and thus caused by manufacturing tolerances When including any of multiple segments that have undergone slight differences, and once the optical fiber is aligned and assembled together, the fiber is highly accurate, despite wider assembly tolerances. It provides some defined characteristics, such as line optical fiber dispersion slope, or ratio of chromatic dispersion to dispersion slope. The same group of compensating optical fibers are preferably connected together directly, but these fibers can be connected together using a connector. The compensation module has the advantages of simplicity of design and improvements to some of the characteristics of the compensation module.
補償モジュールが、整合されかつ一体に組み立てられた複数の分離された補償光ファイバを含むとき、それら補償光ファイバは、非常に広範なスペクトル帯にわたり、すなわち、スペクトル帯S、C、およびLの少なくとも2つにわたり補償を提供する。S、C、およびLスペクトル帯は、それぞれ約1,460ナノメータ(nm)から約1,530nm、約1,530nmから約1,565nm、および約1,565nmから約1,615nmの範囲に及ぶ。しかし、補償モジュールは、設計および生産が困難であるという短所を有する。第2の従来技術モジュールにおいて、大きな波長においてもたらされる過剰に高いレベルの曲げ損失および微小曲げ損失による、全く同じ時点での、非常に広範な帯域にわたる補償、すなわち、複数のスペクトル帯域にわたる補償を妨害する、分散勾配の正符号ならびに普通の曲げおよび微小曲げの性能の結果得られる非常に大きな有効面積を持つ、HOM多モード補償光ファイバと単一モード補償光ファイバの組合せの使用は、2つのHOM多モードの光ファイバを使用する場合とは異なる。単一モードファイバとの多モードのHOM補償光ファイバのこの手の組合せの場合、単一モード補償光ファイバでも標準の単一モードもしくは非ゼロの分散シフト補償光ファイバでも、選択されたHOM多モードの光ファイバの性能指数は、品質判定基準の比較可能な値に対して、単一モード補償光ファイバの不在において必要である性能指数よりも、はるかに高くなければならず、したがって達成がより困難となる。 When the compensation module includes a plurality of separate compensated optical fibers that are matched and assembled together, the compensating optical fibers span a very broad spectral band, i.e. at least of spectral bands S, C, and L. Provides compensation over two. The S, C, and L spectral bands range from about 1,460 nanometers (nm) to about 1,530 nm, from about 1,530 nm to about 1,565 nm, and from about 1,565 nm to about 1,615 nm, respectively. However, the compensation module has the disadvantage that it is difficult to design and produce. In the second prior art module, the overly wide range of compensation at the same time, i.e. over multiple spectral bands, is disturbed by the excessively high levels of bending and micro-bending losses provided at large wavelengths. The use of a combination of HOM multimode and single-mode compensating optical fibers with a positive sign of dispersion slope and a very large effective area resulting from normal bending and microbending performance is This is different from the case of using a multimode optical fiber. For this type of combination of multimode HOM compensated optical fiber with single mode fiber, the selected HOM multimode, either single mode compensated fiber or standard single mode or non-zero dispersion shift compensated fiber The optical fiber's figure of merit must be much higher than the figure of merit required in the absence of single-mode compensated optical fiber for comparable values of quality criteria and is therefore more difficult to achieve It becomes.
個々の長さl1およびl2、個々の単位長さ当たり減衰係数a1およびa2、ならびに、2つのファイバ間の接続損失pcを有する2つのファイバを考える。直列の補償光ファイバのすべての単位長さ当たり平均減衰係数amは、値am=(al×l1+a2×l2+pc)/(l1+l2)を有する。平均減衰係数のこのタイプの算出は、直列の3つ以上の補償光ファイバに一般化することができる。光ファイバのパラメータの特別な場合である平均減衰係数のみが、このように算出され、他の平均パラメータのすべては他の方法で算出される。 Consider two fibers with individual lengths l1 and l2, attenuation factors a1 and a2 per unit length, and a splice loss pc between the two fibers. The average attenuation coefficient am per unit length of the series compensating optical fiber has the value am = (al × 11 + a2 × l2 + pc) / (l1 + l2). This type of calculation of the average attenuation coefficient can be generalized to more than two compensating optical fibers in series. Only the average attenuation coefficient, which is a special case of optical fiber parameters, is calculated in this way and all other average parameters are calculated in other ways.
個々の長さl1およびl2、ならびに単位長さ当たりの個々の波長分散c1およびc2を持つ2つの光ファイバを考える。直列の補償光ファイバのすべての単位長さ当たり平均波長分散cmは、値cm=(c1×l1+c2×l2)/(l1+l2)を有する。このタイプの平均波長分散の算出は、直列の3つ以上の補償光ファイバに一般化することができる。平均減衰係数、平均波長分散対分散勾配の比、および平均性能指数を除き、他の平均パラメータのすべて、すなわち、平均波長分散、平均有効面積、および光ファイバ内を伝播する光信号の強度の関数としての光ファイバの屈折率の従来n2と示されている平均二次係数は、このように算出される。平均波長分散対分散勾配の比は、平均波長分散と平均分散勾配との間の比である。平均性能指数は、平均波長分散と平均減衰係数の間の比の負である。 Consider two optical fibers with individual lengths l1 and l2 and individual chromatic dispersions c1 and c2 per unit length. The average chromatic dispersion cm per unit length of the series compensating optical fiber has the value cm = (c1 × l1 + c2 × l2) / (l1 + l2). This type of average chromatic dispersion calculation can be generalized to more than two compensating optical fibers in series. Except for average attenuation coefficient, ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope, and average figure of merit, all other average parameters: average chromatic dispersion, average effective area, and function of the intensity of the optical signal propagating in the optical fiber The average second order coefficient of the refractive index of the optical fiber as shown as conventional n 2 is calculated in this way. The ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is the ratio between the average chromatic dispersion and the average dispersion slope. The average figure of merit is the negative of the ratio between the average chromatic dispersion and the average attenuation coefficient.
例えば、光ファイバaおよび光ファイバbと呼ぶ直列の2つの補償光ファイバの場合には、正確な非線形性判定基準の式がある。様々なパラメータの指数aおよびbは、それぞれ光ファイバaおよびbに対するそれらのパラメータを表す。 For example, in the case of two compensating optical fibers in series, called optical fiber a and optical fiber b, there is an accurate nonlinearity criterion formula. The various parameter indices a and b represent those parameters for optical fibers a and b, respectively.
直列の2つの補償光ファイバの場合に、
しかし、補償光回線の平均パラメータから得られた近似式は、正確な式を使用して得られた結果に非常に類似した、優れた結果を産み出す。これが、近似式が使用された理由である。 However, the approximate expression obtained from the average parameter of the compensation optical line yields excellent results that are very similar to the results obtained using the exact expression. This is the reason why the approximate expression is used.
波長分散補償モジュールは、波長分散補償光回線、ならびに入力端子および出力端子を有するエンクロージャを含む。高次モードの波長分散補償光回線は、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバを含み、いかなる単一モード光ファイバも含まず、エンクロージャ内に設置され、かつ入力端子と出力端子の間に配置される。入力モード変換器は、基本モードを前記高次モードに変換し、かつ、入力端子と補償光回線との間に設置される。出力モード変換器は、前記高次モードを基本モードに変換し、かつ補償光回線と出力端子との間に設置される。モジュールは、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された単一モード回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて接続されることを意図されている。入力端子および入力モード変換器は、dBで表された入力損失Γinを共に伝送回線に導入する。出力端子および出力モード変換器は、dBで表された出力損失Γoutを伝送回線に共に導入する。もし補償回線が、複数の補償光ファイバを直列に含めば、補償光ファイバ間の追加の接続部は、dBで表された接続損失Γinterを伝送回線に共に導入する。 The chromatic dispersion compensation module includes a chromatic dispersion compensating optical line and an enclosure having an input terminal and an output terminal. A higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line includes one or a plurality of HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fibers in series, does not include any single mode optical fiber, is installed in an enclosure, and Arranged between output terminals. The input mode converter converts the fundamental mode into the higher order mode and is installed between the input terminal and the compensation optical line. The output mode converter converts the higher order mode into the basic mode and is installed between the compensation optical line and the output terminal. The module is intended to be connected, using input and output terminals, to a transmission line including a single mode line optical fiber configured to transmit information in the use spectrum region. Both the input terminal and the input mode converter introduce an input loss Γ in expressed in dB into the transmission line. The output terminal and the output mode converter both introduce an output loss Γ out expressed in dB into the transmission line. If the compensation line includes a plurality of compensation optical fibers in series, the additional connection between the compensation optical fibers introduces a connection loss Γ inter expressed in dB into the transmission line together.
補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、dB/kmで表された平均減衰係数αDCF、ps/nm・kmで表され、かつ負である平均波長分散DDCF、ps/nm2・kmで表され、かつ負である平均分散勾配SDCF、nmで表された平均波長分散対分散勾配の比DDCF/SDCF、ps/nm・dBで表され、かつ(DDCF自体は負であるので、正である値を与える)−DDCF/αDCFに等しい平均性能指数FOMDCF、μm2で表された平均有効面積Aeff、および10−20m2/Wで表された強度の関数としての平均二次屈折率係数n2を含む、1,550ナノメータ(nm)の波長における平均パラメータを有する。上記に既に説明したように、第1に、単一補償光ファイバの場合に、平均減衰係数は、単一補償光ファイバの対応する減衰係数と一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、平均減衰係数は、補償光ファイバの直列の合計長さに対する様々な補償光ファイバの個々の寄与に、前記合計長さにより除された接続損失の比を加えたものにより重み付けされた、様々な各ファイバの対応する減衰係数の合計に等しく、かつ、第2に、単一補償光ファイバの場合に、他の平均パラメータ各々は、単一補償光ファイバの対応するパラメータと一まとめに扱われ、かつ、直列の補償光ファイバの組の場合に、他の平均パラメータ各々は、補償光ファイバの個々の長さにより重み付けされたときの、補償光ファイバの対応するパラメータの算術平均と等しい。 A compensation optical fiber or a series of compensation optical fibers in series is represented by an average attenuation coefficient α DCF expressed in dB / km, ps / nm · km, and negative average chromatic dispersion D DCF , ps / nm 2 · The average dispersion slope S DCF expressed in km and negative, the ratio of the average chromatic dispersion to the dispersion slope expressed in nm D DCF / S DCF , ps / nm · dB, and (D DCF itself is negative Gives a value that is positive so) -D DCF / α DCF equals the average figure of merit FOM DCF , average effective area A eff expressed in μm 2 , and intensity expressed in 10 −20 m 2 / W With an average parameter at a wavelength of 1,550 nanometers (nm), including an average secondary refractive index coefficient n 2 as a function of As already explained above, first, in the case of a single compensating optical fiber, the average attenuation coefficient is treated together with the corresponding attenuation coefficient of the single compensating optical fiber, and the series compensating optical fiber The average attenuation coefficient is weighted by the individual contribution of the various compensating optical fibers to the total series length of the compensating optical fiber plus the ratio of the splice loss divided by the total length. Is equal to the sum of the corresponding attenuation factors of each of the various fibers, and, secondly, in the case of a single compensating optical fiber, each of the other average parameters is equal to the corresponding parameter of the single compensating optical fiber. In the case of a set of compensating optical fibers in series and in series, each of the other average parameters is the corresponding parameter of the compensating optical fiber when weighted by the individual length of the compensating optical fiber. Equal to the arithmetic mean.
モジュールは、挿入損失ILを有し、ここで、
標準の単一モード回線光ファイバの波長分散対分散勾配の比を、約±20%内へ補償することを可能にするために、補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、240nmから400nmの範囲の平均波長分散対分散勾配の比を有する。標準の単一モード回線光ファイバの波長分散対分散勾配の比を、約±10%内へ補償することを可能にするために、補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、好ましくは270nmから370nmの範囲の平均波長分散対分散勾配の比を有する。 In order to be able to compensate the chromatic dispersion to dispersion slope ratio of a standard single mode line optical fiber to within about ± 20%, a compensating optical fiber or a series of compensating optical fibers in series is 240 nm to 400 nm. With an average chromatic dispersion to dispersion slope ratio in the range of In order to be able to compensate the ratio of chromatic dispersion to dispersion slope of a standard single mode line optical fiber to within about ± 10%, the compensating optical fiber or series of compensating optical fibers is preferably 270 nm. To a ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope in the range of 370 nm.
ほとんど非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバの波長分散対分散勾配の比を補償することを可能にするために、補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、好ましくは200nm未満の平均波長分散対分散勾配の比を有する。 In order to be able to compensate for the ratio of chromatic dispersion to dispersion slope of an almost non-zero dispersion-shifted single-mode line optical fiber, the compensating optical fiber or series of compensating optical fibers preferably has an average of less than 200 nm. It has a ratio of chromatic dispersion to dispersion slope.
モジュールは、2段増幅器システムの2つの増幅器間の一定の損失の特定の場合における、非線形効果、すなわち非線形位相の効果を表す非線形性判定基準(NLC)を有し、ここで、
しかし、1つの増幅器のみを含む1段増幅器システムなどの他の増幅システム構造においては、さほど適切ではないが、非線形性判定基準は、とにかく有益のままである。この非線形性判定基準は、見かけ上の逆説、すなわち、一定の性能指数で光ファイバの減衰を増大させることが、非線形性判定基準を低下させ、かつモジュールの性能を上昇させることにつながる。非線形性判定基準は、性能指数を低下させることにより低減されることさえ可能であるが、但し、減衰が、有効面積および係数n2を過剰には劣化させずに十分に増大されることを条件とする。 However, in other amplification system structures, such as a single stage amplifier system that includes only one amplifier, the non-linearity criteria remains useful anyway. In this nonlinearity criterion, an apparent paradox, that is, increasing the attenuation of an optical fiber with a constant figure of merit leads to a decrease in the nonlinearity criterion and an increase in module performance. Nonlinearity criterion, but even be reduced by reducing the performance index, provided that the condition that the attenuation is increased sufficiently without excessively degrading the effective area and the coefficient n 2 And
モジュールは、以下のように定義された品質判定基準CQを有する。すなわち、CQ=IL+10logNLC。2つの寄与、すなわち、挿入損失および非線形性判定基準は、同じ単位に減少され、かつdBで表されている。品質判定基準CQは、補償モジュールの全体的な品質を表している。 The module has a quality criterion CQ defined as follows: That is, CQ = IL + 10 log NLC. The two contributions, insertion loss and nonlinearity criterion, are reduced to the same unit and are expressed in dB. The quality criterion CQ represents the overall quality of the compensation module.
特に、補償モジュールを2段増幅器システムに一体化するとき、本発明の品質判定基準は、もし非線形効果により引き起こされ、かつ非線形性判定基準により表された損失が、比例してより多く改善されるなら、挿入損失をわずかに劣化させることが有益であることを示す。例えば、もし挿入損失を1dBだけ増大させることが、品質判定基準への非線形性判定基準の寄与を2dBに低減するなら、この増大は有益である。2段増幅システムの2つの増幅器間の挿入損失が固定されているため、固定閾値より下方への挿入損失のいかなる低減の利点のみが、非線形効果の結果的低減となり、この低減は、挿入損失のわずかな増大に伴う品質判定基準の大幅な低減により、より容易に得ることができる。確かに、固定閾値の下方では、挿入損失のさらなる低減が、全体的な光損失収支のいかなる改善にもつながらない。なぜなら、光損失収支が、減衰器の減衰の対応した増大により消されるからである。挿入損失のこの低減に伴う唯一の長所は、非線形効果に抵抗する能力に関して得られ、この能力は、非線形性判定基準の対応するより大きな低減に対する、挿入損失のわずかな増大を交換することにより、より効果的かつより容易に改善することができる。 In particular, when integrating the compensation module into a two-stage amplifier system, the quality criterion of the present invention is caused by non-linear effects and the loss represented by the non-linearity criterion is improved proportionally more. Show that it is beneficial to slightly degrade the insertion loss. For example, if increasing the insertion loss by 1 dB reduces the contribution of the nonlinearity criterion to the quality criterion to 2 dB, this increase is beneficial. Since the insertion loss between the two amplifiers of the two-stage amplification system is fixed, only the benefit of any reduction of the insertion loss below the fixed threshold results in a reduction of the non-linear effect, which reduction of the insertion loss. It can be obtained more easily by a significant reduction in quality criteria with a slight increase. Indeed, below the fixed threshold, no further reduction in insertion loss will lead to any improvement in the overall optical loss balance. This is because the optical loss balance is canceled by a corresponding increase in the attenuation of the attenuator. The only advantage associated with this reduction in insertion loss is obtained with respect to the ability to resist non-linear effects, which replaces a slight increase in insertion loss for a corresponding greater reduction in non-linearity criteria. It can be improved more effectively and more easily.
補償光ファイバの選択された一定の性能指数を使用すると、品質判定基準を低減することは、非線形性判定基準を低減することに等しい。なぜなら、挿入損失は、変化する唯一の各パラメータが、補償光ファイバのパラメータであるときに、補償光ファイバに対する一定の性能指数において一定である。一定の性能指数において非線形性判定基準を低減することは、有効面積により増倍され、かつ係数n2により除された減衰の積を増大させることに等しい。n2を低減すること、および有効面積を増大させることは、かなり自然に見えるのに対して、補償光ファイバの減衰を増大させることは、幾分か逆説的に見える。 Using a selected constant figure of merit of the compensating optical fiber, reducing the quality criterion is equivalent to reducing the nonlinearity criterion. Because the insertion loss is constant at a constant figure of merit for the compensating optical fiber, where each variable that changes is a parameter of the compensating optical fiber. Reducing the non-linearity criterion in certain performance index is equivalent to increasing the product of the multiplication by the effective area, and is divided by a factor n 2 decay. reducing the n 2, and increasing the effective area is that the look quite natural, to increase the attenuation of the compensation optical fiber, looks somewhat paradoxical.
図1は、本発明の補償モジュールを一体した伝送回線の一例を示す図である。伝送回線は、周期的に反復され、かつ送受デバイスに組み合わされたときに、通信システムを構成するセグメントに対応する。伝送回線は、連続して、光信号の伝播方向において、回線光ファイバ1と増幅および補償システム6とを含む。増幅および補償システム6は、上流側増幅器2、減衰器3、本発明の補償モジュール4、および下流側増幅器5を連続して含む。下流側増幅器5から下流側には、次のセグメントの回線光ファイバ1がある。回線光ファイバ1に沿って伝播した後、光信号は、次のセグメント、すなわち次の伝送回線に進入する前に、上流側増幅器2により増幅され、減衰器3により減衰され、光信号の波長分散が、補償モジュール4により補償され、かつ、下流側増幅器5により再び増幅される。異なった実施形態において、減衰器3および増幅器5は省かれている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a transmission line integrated with a compensation module of the present invention. A transmission line corresponds to the segments that make up the communication system when it is periodically repeated and combined with a transmitting and receiving device. The transmission line continuously includes the line
図2は、本発明の補償モジュールの一例を示す図である。補償モジュール4は、入力端子41、上流側モード変換器46、波長分散補償光回線40、下流側モード変換器47、および出力端子42を連続して含む、エンクロージャ49を備える。補償光回線40は、コネクタにより相互接続された1つまたは直列の複数の光ファイバを含むことができる。上流側モード変換器46は、LP01基本モードで伝播している光エネルギーのほとんどを、高次モード、例えばLP02に変換する。下流側モード変換器47は、高次モードLP02で伝播している光エネルギーのほとんどを、基本モードLP01に変換する。図2において、例えば、補償光回線40は、コネクタ44により一緒に接続された2つの補償光ファイバ43および45を含む。上流側では、減衰器3の出力において、光信号が、入力端子41を介して進入し、上流側変換器46により基本モードから高次モードに変換され、補償光ファイバ43内を伝播し、コネクタ44を通過し、補償光ファイバ45内を伝播し、前記高次モードから基本モードに変換され、かつ下流側出力端子42を介して、すなわち、下流側増幅器5の入力において出る。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the compensation module of the present invention. The
図3は、従来技術の補償モジュールと、標準の単一モード回線光ファイバを補償する場合の、本発明による補償モジュールの例との相対性能を比較した表である。第1の列は、補償モジュール例の数を与えている。従来技術の補償モジュールの例は、B1、B2、B3と番号が振られている。例B1、B2、B3は、2つの補償光ファイバを直列に結合するモジュールに対応し、2つのファイバの一方は、HOM多モードのファイバであり、2つのファイバの他方は、単一モードファイバであり、表に示されたすべての光ファイバ特性は、HOM多モードの補償光ファイバの特性に対応する。本発明の補償モジュールの例は、A1、A2、A3、A4と番号が振られている。次の列は、回線光ファイバの累積波長分散の負を与えており、これは80kmの回線光ファイバを完全に補償するために補償されなければならない波長分散の負であり、これはDDCMで示され、かつps/nmで表される。次の列は、補償光ファイバの波長分散を与えており、これはDDCFで示され、かつps/nm・kmで表される。次の列は、補償光ファイバの分散勾配を与えており、これはSDCFで示され、かつps/nm2・kmで表される。次の列は、補償光ファイバの平均波長分散対分散勾配の比を与えており、これはDDCF/SDCFで示され、かつnmで表される。次の列は、補償光ファイバの減衰係数を与えており、これはαDCFで示され、かつdB/kmで表される。次の列は、補償光ファイバの性能指数を与えており、これはFOMDCFで示され、かつps/nm・dBで表される。次の3つの列は、補償モジュールの入力端子における入力損失、(出力変換器が、2つの補償光ファイバ間に実際に設置されている第2の種類の従来技術モジュールに対して)もしあれば、HOM多モードの補償光ファイバと単一モード補償光ファイバの間の接合部における接続損失、および補償モジュールの出力端子における出力損失をそれぞれ与えており、これらは、それぞれΓin、Γinter、およびΓoutで示され、かつdBで表される。次の列は、補償モジュールの挿入損失を与えており、これはILで示され、かつdBで表される。次の列は、補償光ファイバの有効面積を与えており、これはAeffで示され、かつμm2で表される。次の列は、補償光ファイバ内を伝播する光信号の強度の関数としての補償光ファイバの屈折率の平均二次係数を与えており、これはn2で示され、かつ10−20m2/Wで表される。次の列は、補償モジュールの非線形性判定基準を与えており、これはNLCで示され、かつ10−6km/W・dBで表される。次の列は、補償モジュールの品質判定基準を与えており、これはCQで示され、かつdBで表される。 FIG. 3 is a table comparing the relative performance of a prior art compensation module and an example of a compensation module according to the present invention when compensating a standard single mode line optical fiber. The first column gives the number of example compensation modules. Examples of prior art compensation modules are numbered B1, B2, B3. Examples B1, B2, and B3 correspond to a module that couples two compensating optical fibers in series, one of the two fibers being a HOM multimode fiber and the other of the two fibers being a single mode fiber. Yes, all optical fiber characteristics shown in the table correspond to the characteristics of the HOM multimode compensating optical fiber. Examples of compensation modules of the present invention are numbered A1, A2, A3, A4. The next column gives the cumulative chromatic dispersion negative of the line optical fiber, which is the negative of chromatic dispersion that must be compensated to fully compensate the 80 km line optical fiber, which is D DCM . And is expressed in ps / nm. The next column gives the chromatic dispersion of the compensating optical fiber, which is indicated by D DCF and expressed in ps / nm · km. The next column gives the dispersion slope of the compensating optical fiber, which is denoted SDDCF and is expressed in ps / nm 2 · km. The next column gives the ratio of the average chromatic dispersion to the dispersion slope of the compensating optical fiber, which is expressed as D DCF / S DCF and expressed in nm. The next column gives the attenuation coefficient of the compensating optical fiber, which is denoted α DCF and expressed in dB / km. The next column gives the figure of merit of the compensating optical fiber, which is indicated by FOM DCF and expressed in ps / nm · dB. The next three columns are the input loss at the input terminal of the compensation module, if any (for the second type of prior art module where the output converter is actually installed between the two compensation optical fibers) , The connection loss at the junction between the HOM multimode compensating optical fiber and the single mode compensating optical fiber, and the output loss at the output terminal of the compensation module, respectively, which are respectively Γ in , Γ inter , and It is indicated by Γ out and expressed in dB. The next column gives the insertion loss of the compensation module, which is denoted IL and expressed in dB. The next column gives the effective area of the compensating optical fiber, which is denoted A eff and is expressed in μm 2 . The next column gives the average second order coefficient of the refractive index of the compensating optical fiber as a function of the intensity of the optical signal propagating in the compensating optical fiber, which is denoted n 2 and is 10 −20 m 2. It is represented by / W. The next column gives the compensation module nonlinearity criterion, which is expressed in NLC and expressed in 10 −6 km / W · dB. The next column gives the quality criteria for the compensation module, which is indicated in CQ and expressed in dB.
本発明の第1の態様による補償モジュールは、補償モジュール内には単一モード補償光ファイバを使用せず、ならびに、等価な品質判定基準に対して従来技術のモジュールその他より低く、したがってより良好な品質判定基準も有せず、補償モジュールは、はるかに低い性能指数を有し、したがって、生産がはるかに低コストである光ファイバを使用している。 The compensation module according to the first aspect of the invention does not use a single mode compensating optical fiber in the compensation module, and is lower and therefore better than the prior art module for equivalent quality criteria. There are also no quality criteria, and the compensation module uses optical fibers that have a much lower figure of merit and therefore are much less costly to produce.
例A1は、本発明の第1の態様からは排除されている。なぜなら、品質判定基準が高すぎ、したがって、不十分であるからである。 Example A1 is excluded from the first aspect of the invention. This is because the quality criterion is too high and is therefore insufficient.
本発明の補償モジュールは、好ましくは非常に良好な品質判定基準を有する。このために、補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、9dB未満である品質判定基準に対して十分に負である平均波長分散を有する。 The compensation module of the present invention preferably has a very good quality criterion. To this end, the compensating optical fiber or series of compensating optical fibers has an average chromatic dispersion that is sufficiently negative for a quality criterion that is less than 9 dB.
本発明の補償モジュールは、好ましくは優れた品質判定基準を有する。このために、補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、8.5dB未満である品質判定基準に対して十分に負である平均波長分散を有する。 The compensation module of the present invention preferably has excellent quality criteria. To this end, the compensating optical fiber or series of compensating optical fibers has an average chromatic dispersion that is sufficiently negative for a quality criterion that is less than 8.5 dB.
挿入損失は、好ましくは5dB未満であり、これは、1つのみの増幅器を使用する増幅および補償システムの特定の場合において非常に有益である。 The insertion loss is preferably less than 5 dB, which is very beneficial in certain cases of amplification and compensation systems using only one amplifier.
品質判定基準の改善を容易にするために、補償光回線における補償光ファイバの少なくとも1つは、好ましくは少なくとも4つのコアセグメントを持つコアを有し、このコアに、コアクラッドが加えられている。 In order to facilitate the improvement of the quality criterion, at least one of the compensating optical fibers in the compensating optical line preferably has a core with at least four core segments, to which a core cladding is added. .
品質判定基準の改善を可能にする一方、平均波長分散対分散勾配の比の波長に応じた良好な線形性を達成するために、補償光回線における補償光ファイバの少なくとも1つは、少なくとも5つのコアセグメントを持つコアを有し、このコアに、コアクラッドが加えられている。 In order to achieve a good linearity depending on the wavelength of the mean chromatic dispersion to dispersion slope ratio, while at least one of the compensating optical fibers in the compensating optical line allows at least 5 A core having a core segment is provided, and a core cladding is added to the core.
図4は、従来技術の補償モジュールと、非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバを補償する場合の、本発明による補償モジュールの例との相対性能を比較した表である。第1の列は、補償モジュール例の数を与えている。従来技術の補償モジュール例は、B1、B2、C1、C2、C3と番号が振られている。本発明による補償モジュールの例は、A5、A6、A7と番号が振られている。例B1およびB2は、2つの補償光ファイバを直列に結合するモジュールに対応し、これらのファイバの一方は、HOM多モードのファイバであり、これらのファイバの他方は、単一モードファイバであり、表に示されたすべての光ファイバ特性は、HOM多モードの補償光ファイバの特性に対応している。次の列は、回線光ファイバの累積波長分散の負を与えており、これは80kmの回線光ファイバを完全に補償するために補償されなければならない波長分散の負であり、これはDDCMで示され、かつps/nmで表される。非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバの累積波長分散は、標準の単一モード回線光ファイバの累積波長分散より低い。なぜなら、非ゼロの分散シフト単一モード回線光ファイバの波長分散が、より低いからである。次の列は、補償光ファイバの波長分散を与えており、これはDDCFで示され、かつps/nm・kmで表される。次の列は、補償光ファイバの分散勾配を与えており、これはSDCFで示され、かつps/nm2・kmで表される。次の列は、補償光ファイバの平均波長分散対分散勾配の比を与えており、これはDDCF/SDCFで示され、かつnmで表される。次の列は、補償光ファイバの減衰係数を与えており、これはαDCFで示され、かつdB/kmで表される。次の列は、補償光ファイバの性能指数を与えており、これはFOMDCFで示され、かつps/nm・dBで表される。次の3つの列は、補償モジュールの入力端子における入力損失、(出力変換器が、2つの補償光ファイバ間に実際に設置されている第2のタイプの従来技術のモジュールに対して)もしあれば、HOM多モードの補償光ファイバと単一モード補償光ファイバの間の接合部における接続損失、および補償モジュールの出力端子における出力損失をそれぞれ与えており、これらは、それぞれΓin、Γinter、およびΓoutで示され、かつdBで表される。次の列は、補償モジュールの挿入損失を与えており、これはILで示され、かつdBで表される。次の列は、補償光ファイバの有効面積を与えており、これはAeffで示され、かつμm2で表される。次の列は、ファイバ内を伝播する光信号の強度の関数として補償光ファイバの屈折率の平均二次係数を与えており、これはn2で示され、かつ10−20m2/Wで表される。次の列は、補償モジュールの非線形性判定基準を与えており、これはNLCで示され、かつ10−6km/W・dBで表される。次の列は、補償モジュールの品質判定基準を与えており、これはCQで示され、かつdBで表される。 FIG. 4 is a table comparing the relative performance of a prior art compensation module and an example of a compensation module according to the present invention when compensating a non-zero dispersion shifted single mode line optical fiber. The first column gives the number of example compensation modules. Prior art compensation module examples are numbered B1, B2, C1, C2, C3. Examples of compensation modules according to the invention are numbered A5, A6, A7. Examples B1 and B2 correspond to a module that couples two compensating optical fibers in series, one of these fibers being a HOM multimode fiber and the other of these fibers being a single mode fiber; All the optical fiber characteristics shown in the table correspond to the characteristics of the HOM multimode compensating optical fiber. The next column gives the cumulative chromatic dispersion negative of the line optical fiber, which is the negative of chromatic dispersion that must be compensated to fully compensate the 80 km line optical fiber, which is D DCM . And is expressed in ps / nm. The cumulative chromatic dispersion of a non-zero dispersion shifted single mode line optical fiber is lower than that of a standard single mode line optical fiber. This is because the non-zero dispersion shifted single mode line optical fiber has lower chromatic dispersion. The next column gives the chromatic dispersion of the compensating optical fiber, which is indicated by D DCF and expressed in ps / nm · km. The next column gives the dispersion slope of the compensating optical fiber, which is denoted SDDCF and is expressed in ps / nm 2 · km. The next column gives the ratio of the average chromatic dispersion to the dispersion slope of the compensating optical fiber, which is expressed as D DCF / S DCF and expressed in nm. The next column gives the attenuation coefficient of the compensating optical fiber, which is denoted α DCF and expressed in dB / km. The next column gives the figure of merit of the compensating optical fiber, which is indicated by FOM DCF and expressed in ps / nm · dB. The next three columns are the input loss at the input terminal of the compensation module (for the second type of prior art module where the output converter is actually installed between the two compensation optical fibers). For example, the connection loss at the junction between the HOM multimode compensating optical fiber and the single mode compensating optical fiber and the output loss at the output terminal of the compensation module are respectively given by Γ in , Γ inter , And Γ out and expressed in dB. The next column gives the insertion loss of the compensation module, which is denoted IL and expressed in dB. The next column gives the effective area of the compensating optical fiber, which is denoted A eff and is expressed in μm 2 . The next column gives the mean second order coefficient of the refractive index of the compensating optical fiber as a function of the intensity of the optical signal propagating in the fiber, which is denoted n 2 and is 10 −20 m 2 / W. expressed. The next column gives the compensation module nonlinearity criterion, which is expressed in NLC and expressed in 10 −6 km / W · dB. The next column gives the quality criteria for the compensation module, which is indicated in CQ and expressed in dB.
本発明の補償モジュールは、従来技術のモジュールよりもはるかに低く、したがって、はるかに良好である品質判定基準を有する。本発明の方法により得られる最悪の補償モジュールと従来技術において得られる最善の補償モジュールとの間には、約1dBの差がある。1dBの改善は、既にかなりな改善である。 The compensation module of the present invention has a quality criterion that is much lower than the prior art modules and therefore much better. There is a difference of about 1 dB between the worst compensation module obtained by the method of the present invention and the best compensation module obtained in the prior art. The improvement of 1 dB is already a considerable improvement.
本発明は、好ましくは、非常に良好な品質判定基準を有する補償モジュールに関する。このために、補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、5dB未満である品質判定基準に対して十分に負である平均波長分散を有する。 The present invention preferably relates to a compensation module having a very good quality criterion. For this reason, the compensating optical fiber or series of compensating optical fibers has an average chromatic dispersion that is sufficiently negative for a quality criterion that is less than 5 dB.
本発明は、好ましくは、優れた品質判定基準を有する補償モジュールに関する。このために、補償光ファイバまたは直列の補償光ファイバの組は、4.5dB未満である品質判定基準に対して十分に負である平均波長分散を有する。 The present invention preferably relates to a compensation module having excellent quality criteria. To this end, the compensating optical fiber or series of compensating optical fibers has an average chromatic dispersion that is sufficiently negative for a quality criterion that is less than 4.5 dB.
挿入損失は、好ましくは4dB未満であり、これは、1つのみの増幅器を使用する増幅および補償システムの特定の場合に非常に有益である。 The insertion loss is preferably less than 4 dB, which is very useful in certain cases of amplification and compensation systems that use only one amplifier.
品質判定基準の改善を可能にする一方、平均波長分散対分散勾配の比の波長に応じた良好な線形性を達成するために、補償光回線における補償光ファイバの少なくとも1つは、少なくとも4つのコアセグメントを持つコアを有し、このコアに、コアクラッドが加えられる。 In order to achieve a good linearity depending on the wavelength of the ratio of the average chromatic dispersion to the dispersion slope, while at least one of the compensating optical fibers in the compensating optical line is at least four Having a core with a core segment, to which a core cladding is added.
これは、標準の単一モード回線光ファイバに対する補償モジュールに比較された差であり、このことは、同じ条件下で少なくとも5つのコアセグメントを必要とする。なぜなら、標準の単一モード回線光ファイバの波長分散対分散勾配の比が、非ゼロの分散シフト回線光ファイバの波長分散対分散勾配の比よりも一般に高いからである。 This is the difference compared to the compensation module for a standard single mode line optical fiber, which requires at least 5 core segments under the same conditions. This is because the ratio of chromatic dispersion to dispersion slope of a standard single-mode line optical fiber is generally higher than the ratio of chromatic dispersion to dispersion slope of a non-zero dispersion shifted line optical fiber.
品質判定基準の改善を可能にする一方、平均波長分散対分散勾配の比が非常に大きいとき、例えば200nmを超えるときに、波長分散対分散勾配の比の波長に応じた良好な線形性を達成するために、補償光回線における補償光ファイバの少なくとも1つは、少なくとも5つのコアセグメントを持つコアを有し、このコアに、コアクラッドが加えられる。 Enables improved quality criteria while achieving good linearity depending on the wavelength of the chromatic dispersion to dispersion slope ratio when the ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is very large, eg, exceeding 200 nm To do so, at least one of the compensating optical fibers in the compensating optical line has a core with at least five core segments, to which a core cladding is added.
図5は、補償光ファイバに対する選択された一定の波長分散における、かつ標準の単一モード回線光ファイバを補償する場合の、補償光ファイバの性能指数に応じた品質判定基準の変化をプロットした曲線群を示す図である。図5に示された曲線の全般的な傾向は、非ゼロの分散シフト回線光ファイバの補償に等しく適用する。dBで表された品質判定基準CQは、縦軸にプロットされている。ps/nm・dBで表された性能指数FOMDCFは、横軸に沿ってプロットされている。曲線CAは、−300ps/nm・kmの波長分散に対応している。曲線CBは、−350ps/nm・kmの波長分散に対応している。曲線CCは、−400ps/nm・kmの波長分散に対応している。自身の比較的浅い勾配および自身の比較的広い間隔により、曲線CA、CB、CCは、品質判定基準を低減し、したがって改善するためには、一定の波長分散において補償光ファイバの性能指数を増大させることよりも、一定の性能指数において補償光ファイバの波長分散を低減することの方がより効果的であることを示している。このことは、もし性能指数が大きく、かつ特に約300ps/nm・dBの値より大きければ、なおさら正しい。 FIG. 5 is a curve plotting the change in quality criteria as a function of the performance index of the compensating optical fiber at a selected constant chromatic dispersion for the compensating optical fiber and when compensating a standard single mode line optical fiber. It is a figure which shows a group. The general trend of the curves shown in FIG. 5 applies equally to compensation for non-zero dispersion shifted line optical fibers. The quality criterion CQ expressed in dB is plotted on the vertical axis. The figure of merit FOM DCF expressed in ps / nm · dB is plotted along the horizontal axis. The curve CA corresponds to chromatic dispersion of −300 ps / nm · km. Curve CB corresponds to chromatic dispersion of −350 ps / nm · km. Curve CC corresponds to chromatic dispersion of −400 ps / nm · km. Due to its relatively shallow slope and its relatively wide spacing, the curves CA, CB, CC increase the figure of merit of the compensating optical fiber at constant chromatic dispersion in order to reduce and thus improve the quality criterion. This shows that it is more effective to reduce the chromatic dispersion of the compensating optical fiber at a certain figure of merit than This is even more true if the figure of merit is large and especially greater than about 300 ps / nm · dB.
より単純な補償モジュールを得るために、補償光回線は、好ましくは、入力端子を出力端子に接続する単一の光ファイバを含む。直列の複数の補償光ファイバは、幾分かの複雑さという犠牲を払って、回線光ファイバの分散勾配のより良好な補償を提供する。 In order to obtain a simpler compensation module, the compensation optical line preferably comprises a single optical fiber connecting the input terminal to the output terminal. Multiple compensating optical fibers in series provide better compensation for the dispersion slope of the line optical fiber at the expense of some complexity.
信号増幅および波長分散補償システムは、好ましくは、第1の信号増幅器、信号減衰器、本発明の波長分散補償モジュール、および第2の信号増幅器を連続して含む。 The signal amplification and chromatic dispersion compensation system preferably includes a first signal amplifier, a signal attenuator, a chromatic dispersion compensation module of the present invention, and a second signal amplifier in series.
別の好ましい実施形態において、信号増幅および波長分散補償システムは、本発明の波長分散補償モジュールが後に続く単一の信号増幅器を含む。 In another preferred embodiment, the signal amplification and chromatic dispersion compensation system includes a single signal amplifier followed by the chromatic dispersion compensation module of the present invention.
従来技術の品質判定基準よりも良好であり、かつ単一モード補償光ファイバのみに基づく補償モジュールの品質判定基準よりもはるかに良好である、本発明の補償モジュールの非常に良好な高品質判定基準のために、1つのみの増幅器を有する補償モジュールを使用することが可能となる。 A very good high quality criterion for the compensation module of the present invention which is better than the quality criterion of the prior art and much better than the quality criterion of the compensation module based only on single mode compensating optical fiber Because of this, it is possible to use a compensation module with only one amplifier.
伝送回線は、好ましくは、使用スペクトル範囲で情報を伝送するための単一モード回線光ファイバ、および本発明の信号増幅および波長分散補償システムを連続して含む。 The transmission line preferably comprises in succession a single mode line optical fiber for transmitting information in the used spectral range and the signal amplification and chromatic dispersion compensation system of the present invention.
図6は、本発明の補償モジュールで使用される、HOM多モードの補償光ファイバのプロファイルのいくつかの例に対する、絶対最大屈折率差および半径の値の表である。左手側の列は、プロファイルA1からA7を識別している。数字A1からA7は、図3および図4と同じである。同じである2つの数字は、同じ補償光ファイバに対応している。第2の列は、関連する例のコア屈折率プロファイルにおけるコアセグメントの数を示している。次の6つの列は、様々なコア屈折率プロファイルのμmでの半径で与えている。最後の6つの列は、クラッドの一定の屈折率を基準とした屈折率の差の1000倍を与えている(単位なし)。すべてのプロファイルが、同じ数のコアセグメントを有しているわけではないため、表のすべての欄が記入されているわけではない。負の屈折率差は、埋設されたコアセグメントを示す。 FIG. 6 is a table of absolute maximum index difference and radius values for several examples of HOM multimode compensating optical fiber profiles used in the compensation module of the present invention. The left hand side column identifies profiles A1 through A7. The numbers A1 to A7 are the same as those in FIGS. Two numbers that are the same correspond to the same compensating optical fiber. The second column shows the number of core segments in the related example core index profile. The next six columns give the radius in μm of the various core index profiles. The last six columns give 1000 times the difference in refractive index relative to the constant refractive index of the cladding (no unit). Not all profiles are filled in because not all profiles have the same number of core segments. A negative index difference indicates an embedded core segment.
図7は、図6に示されたHOM多モードの補償光ファイバのプロファイルの他の特性の表である。数字を含まないがダッシュのみを含むこの表の欄は、関連した波長または関連した動作スペクトル範囲において、光ファイバを使用不能にするほど劣悪である特性に対応している。左手側の列は、上記に既に説明されたような、プロファイルを特定している。次の列は、各プロファイルにおけるコアセグメントの数を与えている。各プロファイルに対して、他の列は、関連したプロファイルに対応する光ファイバの特性を与えている。次の列は、1,550nmの波長におけるμm2で表された有効面積Aeffを与えている。次の列は、1,550nmの波長におけるps/nm・kmで表された波長分散を与えている。次の7つの列は、それぞれ1,530nm、1,550nm、1,565nm、1,570nm、1,580nm、1,590nm、1,605nmの波長における、ps/nm2・kmで表された分散勾配を与えている。次の列は、nmで表された最低波長分散波長を与えている。最後の3つの列は、1,530nmから1,565nmの範囲、1,530nmから1,580nmの範囲、1,530nmから1,605nmの範囲における、動作スペクトル範囲それぞれに対するパーセンテージとして表された、最大相対勾配変化を与えている。動作スペクトル範囲にわたる分散勾配における相対変化は、前記動作スペクトル範囲にわたる最大分散勾配と前記動作スペクトル範囲にわたる最小分散勾配との差を、前記動作スペクトル範囲にわたる平均分散勾配により除することにより得られた商に対応している。最後の列の不十分な結果は、他の列における最大相対変化よりもはるかに大きい勾配の最大相対変化に対応し、特に、関連する動作スペクトル範囲の上限に近すぎる最小波長分散波長により説明できる。 FIG. 7 is a table of other characteristics of the HOM multimode compensating optical fiber profile shown in FIG. The columns in this table that do not include numbers, but include only dashes, correspond to characteristics that are so bad as to render the optical fiber unusable at the relevant wavelength or the relevant operating spectral range. The column on the left hand side identifies a profile as already described above. The next column gives the number of core segments in each profile. For each profile, the other columns give the fiber characteristics corresponding to the associated profile. The next column gives the effective area A eff expressed in μm 2 at a wavelength of 1,550 nm. The next column gives the chromatic dispersion expressed in ps / nm · km at a wavelength of 1,550 nm. The next seven columns show the dispersion expressed in ps / nm 2 · km at wavelengths of 1,530 nm, 1,550 nm, 1,565 nm, 1,570 nm, 1,580 nm, 1,590 nm, and 1,605 nm, respectively. Giving a gradient. The next column gives the lowest chromatic dispersion wavelength expressed in nm. The last three columns represent the maximum expressed as a percentage of the operating spectral range in the range 1,530 nm to 1,565 nm, 1,530 nm to 1,580 nm, and 1,530 nm to 1,605 nm, respectively. A relative gradient change is given. The relative change in the dispersion slope over the operating spectral range is the quotient obtained by dividing the difference between the maximum dispersion slope over the operating spectral range and the minimum dispersion slope over the operating spectral range by the average dispersion slope over the operating spectral range. It corresponds to. Insufficient results in the last column correspond to a maximum relative change in gradient that is much larger than the maximum relative change in the other columns, and can be explained in particular by the minimum chromatic dispersion wavelength that is too close to the upper end of the relevant operating spectral range .
例A2およびA6は、本発明の第2の態様から除かれる。なぜなら、波長分散対分散勾配の比の線形性がそうであるように、波長に応じた分散勾配の線形性が比較的不十分であるためである。これらの例は、3つのみのコアセグメントを有する。 Examples A2 and A6 are excluded from the second aspect of the invention. This is because the linearity of the dispersion gradient according to the wavelength is relatively insufficient, as is the linearity of the ratio of the chromatic dispersion to the dispersion gradient. These examples have only three core segments.
例A1は、本発明の第2の態様から除かれる。なぜなら、負の波長分散が、十分に負ではないからである。この例は、4つのみのコアセグメントを有する。 Example A1 is excluded from the second aspect of the invention. This is because negative chromatic dispersion is not sufficiently negative. This example has only four core segments.
4つ以下のコアセグメントを持つと、事実、非常に低い負の波長分散を、波長に応じた非常に良好な線形性を持つ非常に大きな波長分散対分散勾配の比に調和させることは不可能に見える。 Having less than 4 core segments, in fact, makes it impossible to match very low negative chromatic dispersion to a very large chromatic dispersion to dispersion slope ratio with very good linearity as a function of wavelength. Looks like.
3つ以下のコアセグメントを持つと、事実、非常に低い負の波長分散を、波長に応じた非常に良好な線形性を有する大きな波長分散対分散勾配の比に調和させることは不可能に見える。 Having three or fewer core segments, in fact, makes it impossible to match very low negative chromatic dispersion to a large chromatic dispersion to dispersion slope ratio with very good linearity as a function of wavelength. .
図8は、本発明の補償モジュールで使用される、HOM多モードの補償光ファイバの4つのコアセグメントを備えたコアプロファイルの例を示す図である。μmで表された半径は、横軸に沿ってプロットされている。屈折率差の1,000倍が、縦軸にプロットされている(単位なし)。中央コアセグメントとしても知られている第1のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する最大屈折率差Δn1、および外部半径r1を有する。最大屈折率差Δn1は、正である。屈折率は、好ましくは、ゼロの半径と半径r1の間では一定である。第1の周辺コアセグメントとしても知られている第2のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する絶対最大屈折率差値Δn2、および外部半径r2を有する。絶対最大屈折率差値Δn2は、正とも負ともすることができる。屈折率は、好ましくは、半径r1と半径r2との間で一定である。第2の周辺コアセグメントとしても知られている第3のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する絶対最大屈折率差値Δn3、および外部半径r3を有する。絶対最大屈折率差値Δn3は、正とも負ともすることができる。屈折率は、好ましくは、半径r2と半径r3との間で一定である。第3の周辺コアセグメントとしても知られている第4のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する絶対最大屈折率差値Δn4および外部半径r4を有する。絶対最大屈折率差値Δn4は、正とも負ともすることができる。屈折率は、好ましくは、半径r3と半径r4との間で一定である。半径r4を超えると、一定の屈折率のクラッドである。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a core profile including four core segments of a HOM multimode compensating optical fiber used in the compensation module of the present invention. The radius expressed in μm is plotted along the horizontal axis. 1,000 times the refractive index difference is plotted on the vertical axis (no unit). The first core segment, also known as the central core segment, has a maximum refractive index difference Δn1 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r1. The maximum refractive index difference Δn1 is positive. The refractive index is preferably constant between the radius of zero and the radius r1. The second core segment, also known as the first peripheral core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn2 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r2. The absolute maximum refractive index difference value Δn2 can be either positive or negative. The refractive index is preferably constant between radius r1 and radius r2. The third core segment, also known as the second peripheral core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn3 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r3. The absolute maximum refractive index difference value Δn3 can be either positive or negative. The refractive index is preferably constant between radius r2 and radius r3. The fourth core segment, also known as the third peripheral core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn4 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r4. The absolute maximum refractive index difference value Δn4 can be either positive or negative. The refractive index is preferably constant between radius r3 and radius r4. Beyond the radius r4, the cladding has a constant refractive index.
図9は、本発明の補償モジュールで使用される、HOM多モードの補償光ファイバの5つのコアセグメントを備えたコアプロファイルの1つの例を模式的に示す図である。μmで表された半径は、横軸に沿ってプロットされている。屈折率差の1,000倍が、縦軸にプロットされている(単位なし)。中央コアセグメントとしても知られている第1のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する絶対最大屈折率差値Δn1、および外部半径r1を有する。最大屈折率差Δn1は、正である。屈折率は、好ましくは、ゼロの半径と半径r1との間では一定である。第1の周辺コアセグメントとしても知られている第2のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対して絶対最大屈折率差値Δn2、および外部半径r2を有する。絶対最大屈折率差値Δn2は、正とも負ともすることができる。屈折率は、好ましくは、半径r1と半径r2との間で一定である。第2の周辺コアセグメントとしても知られている第3のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する絶対最大屈折率差値Δn3、および外部半径r3を有する。絶対最大屈折率差値Δn3は、正とも負ともすることができる。屈折率は、好ましくは、半径r2と半径r3との間で一定である。第3の周辺コアセグメントとしても知られている第4のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する絶対最大屈折率差値Δn4、および外部半径r4を有する。絶対最大屈折率差値Δn4は、正とも負ともすることができる。屈折率は、好ましくは、半径r3と半径r4との間で一定である。第4の周辺コアセグメントとしても知られている第5のコアセグメントは、クラッドの一定の屈折率に対する絶対最大屈折率差値Δn5、および外部半径r5を有する。絶対最大屈折率差値Δn5は、正とも負ともすることができる。屈折率は、好ましくは、半径r4と半径r5との間で一定である。半径r5を超えると、一定の屈折率のクラッドである。 FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an example of a core profile including five core segments of a HOM multimode compensating optical fiber used in the compensation module of the present invention. The radius expressed in μm is plotted along the horizontal axis. 1,000 times the refractive index difference is plotted on the vertical axis (no unit). The first core segment, also known as the central core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn1 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r1. The maximum refractive index difference Δn1 is positive. The refractive index is preferably constant between the radius of zero and the radius r1. The second core segment, also known as the first peripheral core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn2 and an external radius r2 for a constant refractive index of the cladding. The absolute maximum refractive index difference value Δn2 can be either positive or negative. The refractive index is preferably constant between radius r1 and radius r2. The third core segment, also known as the second peripheral core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn3 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r3. The absolute maximum refractive index difference value Δn3 can be either positive or negative. The refractive index is preferably constant between radius r2 and radius r3. The fourth core segment, also known as the third peripheral core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn4 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r4. The absolute maximum refractive index difference value Δn4 can be either positive or negative. The refractive index is preferably constant between radius r3 and radius r4. The fifth core segment, also known as the fourth peripheral core segment, has an absolute maximum refractive index difference value Δn5 for a constant refractive index of the cladding and an outer radius r5. The absolute maximum refractive index difference value Δn5 can be positive or negative. The refractive index is preferably constant between radius r4 and radius r5. Beyond the radius r5, the cladding has a constant refractive index.
Claims (28)
入力端子(41)および出力端子(42)を含むエンクロージャ(49)と、
エンクロージャ内部に設置され、かつ入力端子と出力端子との間に配置された高次モードの波長分散補償光回線(40)とを含み、該高次モードの波長分散補償光回線(40)が、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバ(43、45)を含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
前記波長分散補償モジュールがさらに、
入力端子と高次モードの波長分散補償光回線との間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器(46)と、
高次モードの波長分散補償光回線と出力端子との間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器(47)とを含み、
波長分散補償モジュールが、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された標準の単一モード回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、
入力端子および入力モード変換器が、dBで表された入力損失Γinを伝送回線に共に導入し、
出力端子および出力モード変換器が、dBで表された出力損失Γoutを伝送回線に共に導入し、
多モードの波長分散補償光ファイバ間に追加の接続部が、もし存在すれば、dBで表された接続損失Γinterを伝送回線に共に導入し、
多モードの波長分散補償光ファイバまたは直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組が、1,550nmの波長において、dB/kmで表された平均減衰係数αDCF、ps/nm・kmで表され、かつ負である平均波長分散DDCF、ps/nm2・kmで表され、かつ負である平均分散勾配SDCF、nmで表された平均波長分散対分散勾配の比DDCF/SDCF、ps/nm・dBで表された−DDCF/αDCFとして定義された平均性能指数FOMDCF、μm2で表された平均有効面積Aeff、および10−20m2/Wで表された強度の関数としての屈折率の平均二次係数n2を含む、複数の平均パラメータを呈し、
平均波長分散対分散勾配の比が、平均波長分散と平均分散勾配との間の比であり、
平均性能指数が、平均波長分散と平均減衰係数との間の比の負であり、
単一の多モードの波長分散補償光ファイバの場合に、平均減衰係数が、前記単一の多モードの波長分散補償光ファイバの対応する減衰係数と一まとめに扱われ、かつ、直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組の場合に、平均減衰係数が、多モードの波長分散補償光ファイバの直列の合計長さに対する様々な多モードの波長分散補償光ファイバの個々の寄与に、前記合計長さにより除された接続損失の比を加えたものにより重み付けされた、様々な多モードの波長分散補償光ファイバの対応する減衰係数の合計に等しく、
単一の多モードの波長分散補償光ファイバの場合に、前記他の平均パラメータ各々が、前記単一の多モードの波長分散補償光ファイバの対応するパラメータと一まとめに扱われ、かつ、直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組の場合に、前記他の平均パラメータ各々が、前記様々な多モードの波長分散補償光ファイバの個々の長さにより重み付けされたときの、様々な多モードの波長分散補償光ファイバの対応するパラメータの算術平均であり、
波長分散補償モジュールが、dBで表された挿入損失ILを有し、ここで、
波長分散補償モジュールが、非線形位相の効果を表し、かつ10−6km/W・dBで表された非線形性判定基準NLCを有し、ここで、
波長分散補償モジュールが、dBで表された品質判定基準CQを呈し、ここで、
CQ=IL+10logNLC
であり、かつ、
多モードの波長分散補償光ファイバまたは直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組が、
第1に、−200ps/nm・kmよりも低い負の平均波長分散を有し、
第2に、240nmから400nmまでの範囲の平均波長分散対分散勾配の比を有し、かつ、
第3に、9.5dB未満である品質判定基準に対して十分に負である平均波長分散を有するモジュール。 A chromatic dispersion compensation module,
An enclosure (49) including an input terminal (41) and an output terminal (42);
A higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40) installed inside the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal, the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40), One or a plurality of HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fibers (43, 45) in series and without any single mode optical fiber;
The chromatic dispersion compensation module further includes:
An input mode converter (46) installed between an input terminal and a higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line for converting a fundamental mode into the higher-order mode;
An output mode converter (47) installed between the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line and the output terminal, for converting the higher-order mode into a fundamental mode;
A chromatic dispersion compensation module is configured to be inserted using a input terminal and an output terminal into a transmission line including a standard single-mode line optical fiber configured to transmit information in the use spectrum region;
The input terminal and the input mode converter both introduce an input loss Γ in expressed in dB into the transmission line;
An output terminal and an output mode converter both introduce an output loss Γ out expressed in dB into the transmission line;
If an additional connection exists between multimode chromatic dispersion compensating optical fibers, a connection loss Γ inter expressed in dB is introduced into the transmission line together,
A set of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers or series multimode chromatic dispersion compensating optical fibers is represented by an average attenuation coefficient α DCF expressed in dB / km and ps / nm · km at a wavelength of 1,550 nm. Average chromatic dispersion D DCF , expressed as ps / nm 2 · km, and negative, and negative chromatic dispersion S DCF , ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope expressed as nm D DCF / S DCF Expressed as an average figure of merit FOM DCF defined as -D DCF / α DCF expressed in ps / nm · dB, an average effective area A eff expressed in μm 2 , and 10 −20 m 2 / W Presents a plurality of average parameters, including an average second order coefficient n 2 of refractive index as a function of intensity,
The ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is the ratio between average chromatic dispersion and average dispersion slope;
The average figure of merit is the negative of the ratio between the average chromatic dispersion and the average attenuation coefficient;
In the case of a single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, the average attenuation coefficient is treated together with the corresponding attenuation coefficient of the single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, and the multimode in series In the case of a set of chromatic dispersion compensating optical fibers, the average attenuation coefficient is the sum of the individual contributions of the various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers to the total length of the series of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers. Equal to the sum of the corresponding attenuation factors of various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers, weighted by the ratio of splice loss divided by length,
In the case of a single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, each of the other average parameters is treated together with a corresponding parameter of the single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, and in series In the case of a multimode chromatic dispersion compensating optical fiber set, each of the other average parameters is weighted by an individual length of the various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers. Is the arithmetic mean of the corresponding parameters of the chromatic dispersion compensating optical fiber,
The chromatic dispersion compensation module has an insertion loss IL expressed in dB, where
The chromatic dispersion compensation module has a nonlinearity criterion NLC that represents the effect of nonlinear phase and is represented by 10 −6 km / W · dB, where
The chromatic dispersion compensation module exhibits a quality criterion CQ expressed in dB, where
CQ = IL + 10log NLC
And
A set of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers or series multimode chromatic dispersion compensating optical fibers
First, it has a negative average chromatic dispersion lower than −200 ps / nm · km,
Second, having a ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope ranging from 240 nm to 400 nm, and
Third, a module having an average chromatic dispersion that is sufficiently negative with respect to a quality criterion that is less than 9.5 dB.
入力端子(41)および出力端子(42)を含むエンクロージャ(49)と、
エンクロージャ内部に設置され、かつ入力端子と出力端子との間に配置された高次モードの波長分散補償光回線(40)とを含み、該高次モードの波長分散補償光回線(40)が、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバ(43、45)を含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
前記波長分散補償モジュールがさらに、
入力端子と高次モードの波長分散補償光回線との間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器(46)と、
高次モードの波長分散補償光回線と出力端子との間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器(47)とを含み、
前記波長分散補償モジュールが、使用のスペクトル領域において情報を伝送するように構成された標準型の単一モード回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、かつ、
多モードの波長分散補償光ファイバ、または直列の多モードの波長分散補償光ファイバの少なくとも1つが、少なくとも5つのコアセグメントを持つコアを有し、該コアにコアクラッドが追加され、少なくとも5つのコアセグメントを持つコアを有する前記多モードの波長分散補償光ファイバが、同時に、1,550nmの波長において、−300ps/nm・kmよりも低い負の波長分散、および200nmよりも大きい波長分散対分散勾配の比を有するモジュール。 A chromatic dispersion compensation module,
An enclosure (49) including an input terminal (41) and an output terminal (42);
A higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40) installed inside the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal, the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40), One or a plurality of HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fibers (43, 45) in series and without any single mode optical fiber;
The chromatic dispersion compensation module further includes:
An input mode converter (46) installed between an input terminal and a higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line for converting a fundamental mode into the higher-order mode;
An output mode converter (47) installed between the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line and the output terminal, for converting the higher-order mode into a fundamental mode;
The chromatic dispersion compensation module is configured to be inserted into a transmission line including a standard single-mode line optical fiber configured to transmit information in a spectral region of use using an input terminal and an output terminal. And
At least one of a multimode chromatic dispersion compensating optical fiber or a serial multimode chromatic dispersion compensating optical fiber has a core having at least five core segments, and a core cladding is added to the core, and at least five cores are added. The multi-mode chromatic dispersion compensating optical fiber having a core with a segment simultaneously has a negative chromatic dispersion lower than −300 ps / nm · km at a wavelength of 1,550 nm, and a chromatic dispersion versus dispersion slope larger than 200 nm. A module having a ratio of
入力端子(41)および出力端子(42)を含むエンクロージャ(49)と、
エンクロージャ内部に設置され、かつ入力端子と出力端子との間に配置された高次モードの波長分散補償光回線(40)とを含み、該高次モードの波長分散補償光回線(40)が、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバ(43、45)を含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
前記波長分散補償モジュールがさらに、
入力端子と高次モードの波長分散補償光回線との間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器(46)と、
高次モードの波長分散補償光回線と出力端子との間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器(47)とを含み、
波長分散補償モジュールが、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された、単一モードの非ゼロ(1,550nmにおいて)分散シフト回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、
入力端子および入力モード変換器が、dBで表された入力損失Γinを伝送回線に共に導入し、
出力端子および出力モード変換器が、dBで表された出力損失Γoutを伝送回線に共に導入し、
多モードの波長分散補償光ファイバ間に追加の接続部が、もし存在すれば、dBで表された接続損失Γinterを伝送回線に共に導入し、
多モードの波長分散補償光ファイバまたは直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組が、1,550nmの波長において、dB/kmで表された平均減衰係数αDCF、ps/nm・kmで表され、かつ負である平均波長分散DDCF、ps/nm2・kmで表され、かつ負である平均分散勾配SDCF、nmで表された平均波長分散対分散勾配の比DDCF/SDCF、ps/nm・dBで表された−DDCF/αDCFとして定義された平均性能指数FOMDCF、μm2で表された平均有効面積Aeff、および10−20m2/Wで表された強度の関数としての屈折率の平均二次係数n2を含む、複数の平均パラメータを呈し、
平均波長分散対分散勾配の比が、平均波長分散と平均分散勾配との間の比であり、
平均性能指数が、平均波長分散と平均減衰係数との間の比の負であり、
単一の多モードの波長分散補償光ファイバの場合に、平均減衰係数が、前記単一の多モードの波長分散補償光ファイバの対応する減衰係数と一まとめに扱われ、かつ、直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組の場合に、平均減衰係数が、多モードの波長分散補償光ファイバの直列の合計長さに対する様々な多モードの波長分散補償光ファイバの個々の寄与に、前記合計長さにより除された接続損失の比を加えたものにより重み付けされた、様々な多モードの波長分散補償光ファイバの対応する減衰係数の合計に等しく、
単一の多モードの波長分散補償光ファイバの場合に、前記他の平均パラメータ各々が、前記単一の多モードの波長分散補償光ファイバの対応するパラメータと一まとめに扱われ、かつ、直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組の場合に、前記他の平均パラメータ各々が、前記様々な多モードの波長分散補償光ファイバの個々の長さにより重み付けされたときの、様々な多モードの波長分散補償光ファイバの対応するパラメータの算術平均であり、
波長分散補償モジュールが、dBで表された挿入損失ILを有し、ここで、
波長分散補償モジュールが、非線形位相の効果を表し、かつ10−6km/W・dBで表された非線形性判定基準NLCを有し、ここで、
波長分散補償モジュールが、dBで表された品質判定基準CQを有し、ここで、
CQ=IL+10logNLC
であり、かつ、
多モードの波長分散補償光ファイバまたは直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組が、
第1に、−250ps/nm・kmよりも低い負の平均波長分散を呈し、
第2に、5dB未満である品質判定基準に対して十分に負の平均波長分散を呈するモジュール。 A chromatic dispersion compensation module,
An enclosure (49) including an input terminal (41) and an output terminal (42);
A higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40) installed inside the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal, the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40), One or a plurality of HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fibers (43, 45) in series and without any single mode optical fiber;
The chromatic dispersion compensation module further includes:
An input mode converter (46) installed between an input terminal and a higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line for converting a fundamental mode into the higher-order mode;
An output mode converter (47) installed between the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line and the output terminal, for converting the higher-order mode into a fundamental mode;
A chromatic dispersion compensation module uses an input terminal and an output terminal for a transmission line including a single mode non-zero (at 1,550 nm) dispersion shifted line optical fiber configured to transmit information in the spectral region of use. Configured to be inserted,
The input terminal and the input mode converter both introduce an input loss Γ in expressed in dB into the transmission line;
An output terminal and an output mode converter both introduce an output loss Γ out expressed in dB into the transmission line;
If an additional connection exists between multimode chromatic dispersion compensating optical fibers, a connection loss Γ inter expressed in dB is introduced into the transmission line together,
A set of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers or series multimode chromatic dispersion compensating optical fibers is represented by an average attenuation coefficient α DCF expressed in dB / km and ps / nm · km at a wavelength of 1,550 nm. Average chromatic dispersion D DCF , expressed as ps / nm 2 · km, and negative, and negative chromatic dispersion S DCF , ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope expressed as nm D DCF / S DCF Expressed as an average figure of merit FOM DCF defined as -D DCF / α DCF expressed in ps / nm · dB, an average effective area A eff expressed in μm 2 , and 10 −20 m 2 / W Presents a plurality of average parameters, including an average second order coefficient n 2 of refractive index as a function of intensity,
The ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is the ratio between average chromatic dispersion and average dispersion slope;
The average figure of merit is the negative of the ratio between the average chromatic dispersion and the average attenuation coefficient;
In the case of a single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, the average attenuation coefficient is treated together with the corresponding attenuation coefficient of the single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, and the multimode in series In the case of a set of chromatic dispersion compensating optical fibers, the average attenuation coefficient is the sum of the individual contributions of the various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers to the total length of the series of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers. Equal to the sum of the corresponding attenuation factors of various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers, weighted by the ratio of splice loss divided by length,
In the case of a single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, each of the other average parameters is treated together with a corresponding parameter of the single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, and in series In the case of a multimode chromatic dispersion compensating optical fiber set, each of the other average parameters is weighted by an individual length of the various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers. Is the arithmetic mean of the corresponding parameters of the chromatic dispersion compensating optical fiber,
The chromatic dispersion compensation module has an insertion loss IL expressed in dB, where
The chromatic dispersion compensation module has a nonlinearity criterion NLC that represents the effect of nonlinear phase and is represented by 10 −6 km / W · dB, where
The chromatic dispersion compensation module has a quality criterion CQ expressed in dB, where
CQ = IL + 10log NLC
And
A set of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers or series multimode chromatic dispersion compensating optical fibers
First, it exhibits a negative average chromatic dispersion lower than −250 ps / nm · km,
Second, a module that exhibits a sufficiently negative average chromatic dispersion relative to a quality criterion that is less than 5 dB.
入力端子(41)および出力端子(42)を含むエンクロージャ(49)と、
エンクロージャ内部に設置され、かつ入力端子と出力端子との間に配置された高次モードの波長分散補償光回線(40)とを含み、該高次モードの波長分散補償光回線(40)が、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバ(43、45)を含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
前記波長分散補償モジュールがさらに、
入力端子と高次モードの波長分散補償光回線との間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器(46)と、
高次モードの波長分散補償光回線と出力端子との間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器(47)とを含み、
波長分散補償モジュールが、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された単一モードの非ゼロ(1,550nmにおいて)分散シフト回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、かつ、
多モードの波長分散補償光ファイバ、または直列の多モードの波長分散補償光ファイバの少なくとも1つが、少なくとも4つのコアセグメントを持つコアを有し、該コアに、クラッドが追加され、少なくとも4つのコアセグメントを持つコアを有する前記多モードの波長分散補償光ファイバが、1,550nmの波長において、同時に、−300ps/nm・kmよりも低い負の波長分散、および80nmよりも大きい波長分散対分散勾配の比を有するモジュール。 A chromatic dispersion compensation module,
An enclosure (49) including an input terminal (41) and an output terminal (42);
A higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40) installed inside the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal, the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line (40), One or a plurality of HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fibers (43, 45) in series and without any single mode optical fiber;
The chromatic dispersion compensation module further includes:
An input mode converter (46) installed between an input terminal and a higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line for converting a fundamental mode into the higher-order mode;
An output mode converter (47) installed between the higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line and the output terminal, for converting the higher-order mode into a fundamental mode;
A chromatic dispersion compensation module uses an input terminal and an output terminal for a transmission line including a single mode non-zero (at 1,550 nm) dispersion shifted line optical fiber configured to transmit information in the spectral region of use. Configured to be inserted, and
At least one of a multimode chromatic dispersion compensating optical fiber or a serial multimode chromatic dispersion compensating optical fiber has a core having at least four core segments, and a cladding is added to the core, and at least four cores are provided. The multi-mode chromatic dispersion compensating optical fiber having a core with a segment has a negative chromatic dispersion lower than −300 ps / nm · km at a wavelength of 1,550 nm, and a chromatic dispersion versus dispersion slope larger than 80 nm. A module having a ratio of
前記波長分散補償モジュールが、
入力端子および出力端子を含むエンクロージャと、
エンクロージャ内部に設置され、かつ入力端子と出力端子との間に配置された高次モードの波長分散補償光回線とを含むように構成され、該高次モードの波長分散補償光回線が、1つまたは直列の複数のHOM多モードの波長分散補償光ファイバを含み、かついかなる単一モード光ファイバも含まず、
前記波長分散補償モジュールがさらに、
入力端子と高次モードの波長分散補償光回線との間に設置され、基本モードを前記高次モードに変換するための入力モード変換器と、
高次モードの波長分散補償光回線と出力端子との間に設置され、前記高次モードを基本モードに変換するための出力モード変換器とを含むように構成され、
前記波長分散補償モジュールが、使用スペクトル領域において情報を伝送するように構成された単一モード回線光ファイバを含む伝送回線に、入力端子および出力端子を用いて挿入されるように構成され、
入力端子および入力モード変換器が、dBで表された入力損失Γinを伝送回線に共に導入し、
出力端子および出力モード変換器が、dBで表された出力損失Γoutを伝送回線に共に導入し、
多モードの波長分散補償光ファイバ間に追加の接続部が、もし存在すれば、dBで表された接続損失Γinterを伝送回線に共に導入し、
多モードの波長分散補償光ファイバまたは直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組が、1,550nmの波長において、dB/kmで表された平均減衰係数αDCF、ps/nm・kmで表され、かつ負である平均波長分散DDCF、ps/nm2・kmで表され、かつ負である平均分散勾配SDCF、nmで表された平均波長分散対分散勾配の比DDCF/SDCF、ps/nm・dBで表された−DDCF/αDCFとして定義された平均性能指数FOMDCF、μm2で表された平均有効面積Aeff、および10−20m2/Wで表された強度の関数としての屈折率の平均二次係数n2を含む、複数の平均パラメータを呈し、
平均波長分散対分散勾配の比が、平均波長分散と平均分散勾配との間の比であり、
平均性能指数が、平均波長分散と平均減衰係数との間の比の負であり、
単一の多モードの波長分散補償光ファイバの場合に、平均減衰係数が、前記単一の多モードの波長分散補償光ファイバの対応する減衰係数と一まとめに扱われ、かつ、直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組の場合に、平均減衰係数が、多モードの波長分散補償光ファイバの直列の合計長さに対する様々な多モードの波長分散補償光ファイバの個々の寄与に、前記合計長さにより除された接続損失の比を加えたものにより重み付けされた、様々な多モードの波長分散補償光ファイバの対応する減衰係数の合計に等しく、
単一の多モードの波長分散補償光ファイバの場合に、前記他の平均パラメータ各々が、前記単一の多モードの波長分散補償光ファイバの対応するパラメータと一まとめに扱われ、かつ、直列の多モードの波長分散補償光ファイバの組の場合に、前記他の平均パラメータ各々が、前記様々な多モードの波長分散補償光ファイバの個々の長さにより重み付けされたときの、様々な多モードの波長分散補償光ファイバの対応するパラメータの算術平均であり、
前記波長分散補償モジュールが、dBで表された挿入損失ILを呈するように構成され、ここで、
前記波長分散補償モジュールが、dBで表された品質判定基準CQを呈するように構成され、ここで、
CQ=IL+10logNLC
であり、
前記構成方法は、前記波長分散補償モジュールを最適化するための最適化工程を含み、前記最適化工程が、品質判定基準を低下させることにある方法。 A method for configuring a chromatic dispersion compensation module, comprising:
The chromatic dispersion compensation module is
An enclosure including input and output terminals;
A high-order mode chromatic dispersion compensating optical line that is installed inside the enclosure and disposed between the input terminal and the output terminal. Or a plurality of HOM multimode chromatic dispersion compensating optical fibers in series and no single mode optical fiber,
The chromatic dispersion compensation module further includes:
An input mode converter installed between an input terminal and a higher-order mode chromatic dispersion compensating optical line, for converting a fundamental mode into the higher-order mode;
A high-order mode chromatic dispersion compensating optical line and an output terminal, and configured to include an output mode converter for converting the high-order mode into a fundamental mode;
The chromatic dispersion compensation module is configured to be inserted into a transmission line including a single-mode line optical fiber configured to transmit information in a use spectrum region, using an input terminal and an output terminal;
The input terminal and the input mode converter both introduce an input loss Γ in expressed in dB into the transmission line;
An output terminal and an output mode converter both introduce an output loss Γ out expressed in dB into the transmission line;
If an additional connection exists between multimode chromatic dispersion compensating optical fibers, a connection loss Γ inter expressed in dB is introduced into the transmission line together,
A set of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers or series multimode chromatic dispersion compensating optical fibers is represented by an average attenuation coefficient α DCF expressed in dB / km and ps / nm · km at a wavelength of 1,550 nm. Average chromatic dispersion D DCF , expressed as ps / nm 2 · km, and negative, and negative chromatic dispersion S DCF , ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope expressed as nm D DCF / S DCF Expressed as an average figure of merit FOM DCF defined as -D DCF / α DCF expressed in ps / nm · dB, an average effective area A eff expressed in μm 2 , and 10 −20 m 2 / W Presents a plurality of average parameters, including an average second order coefficient n 2 of refractive index as a function of intensity,
The ratio of average chromatic dispersion to dispersion slope is the ratio between average chromatic dispersion and average dispersion slope;
The average figure of merit is the negative of the ratio between the average chromatic dispersion and the average attenuation coefficient;
In the case of a single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, the average attenuation coefficient is treated together with the corresponding attenuation coefficient of the single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, and the multimode in series In the case of a set of chromatic dispersion compensating optical fibers, the average attenuation coefficient is the sum of the individual contributions of the various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers to the total length of the series of multimode chromatic dispersion compensating optical fibers. Equal to the sum of the corresponding attenuation factors of various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers, weighted by the ratio of splice loss divided by length,
In the case of a single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, each of the other average parameters is treated together with a corresponding parameter of the single multimode chromatic dispersion compensating optical fiber, and in series In the case of a multimode chromatic dispersion compensating optical fiber set, each of the other average parameters is weighted by an individual length of the various multimode chromatic dispersion compensating optical fibers. Is the arithmetic mean of the corresponding parameters of the chromatic dispersion compensating optical fiber,
The chromatic dispersion compensation module is configured to exhibit an insertion loss IL expressed in dB, where
The chromatic dispersion compensation module is configured to exhibit a quality criterion CQ expressed in dB, where
CQ = IL + 10log NLC
And
The configuration method includes an optimization step for optimizing the chromatic dispersion compensation module, and the optimization step is to reduce a quality criterion.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0305224A FR2854517B1 (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | CHROMATIC DISPERSION COMPENSATION MODULE |
PCT/EP2003/012397 WO2004098101A1 (en) | 2003-04-29 | 2003-09-19 | A chromatic dispersion compensation module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006515485A true JP2006515485A (en) | 2006-05-25 |
Family
ID=33155514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004571243A Ceased JP2006515485A (en) | 2003-04-29 | 2003-09-19 | Chromatic dispersion compensation module |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1618685A1 (en) |
JP (1) | JP2006515485A (en) |
CN (1) | CN1778057A (en) |
FR (1) | FR2854517B1 (en) |
WO (1) | WO2004098101A1 (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5261016A (en) * | 1991-09-26 | 1993-11-09 | At&T Bell Laboratories | Chromatic dispersion compensated optical fiber communication system |
JPH1188260A (en) * | 1997-09-09 | 1999-03-30 | Fujitsu Ltd | Spread compensating device of optical transmission line |
JP2000031900A (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-28 | Fujitsu Ltd | Method for optical fiber communication and terminal station device and system used for execution of the method |
JP3471271B2 (en) * | 1999-08-12 | 2003-12-02 | 株式会社フジクラ | Optical fiber and optical transmission system |
US20020118934A1 (en) * | 2001-02-23 | 2002-08-29 | Yochay Danziger | Method and system for dispersion management with Raman amplification |
US20030026533A1 (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-06 | Yochay Danziger | Configurable dispersion management device |
US6650814B2 (en) * | 2001-12-11 | 2003-11-18 | Corning Incorporated | Single mode dispersion compensating optical fiber |
-
2003
- 2003-04-29 FR FR0305224A patent/FR2854517B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-19 WO PCT/EP2003/012397 patent/WO2004098101A1/en active Application Filing
- 2003-09-19 JP JP2004571243A patent/JP2006515485A/en not_active Ceased
- 2003-09-19 EP EP03776885A patent/EP1618685A1/en not_active Withdrawn
- 2003-09-19 CN CN 03826519 patent/CN1778057A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004098101A1 (en) | 2004-11-11 |
EP1618685A1 (en) | 2006-01-25 |
FR2854517A1 (en) | 2004-11-05 |
FR2854517B1 (en) | 2005-08-05 |
CN1778057A (en) | 2006-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6084993A (en) | Optical transmission link for division multiplex transmission, and optical fiber constituting the link | |
JP4494691B2 (en) | Optical transmission line | |
JP4700889B2 (en) | Dispersion tilt compensation optical fiber | |
US7440662B2 (en) | Compensating fiber for cumulated chromatic dispersion and chromatic dispersion slope | |
US20030049005A1 (en) | Dispersion compensating optical fiber, and wavelength division multiplexing transmission line using a dispersion compensating optical fiber | |
US7773845B2 (en) | Optical fiber and optical-fiber transmission line | |
US6795629B2 (en) | Optical fiber and optical communication system using this optical fiber | |
US6459839B1 (en) | Phase-shifted monomode optical fibre with large effective area | |
KR101858459B1 (en) | Dispersion compensating system and dispersion compensating fiber with improved figure of merit | |
US7031581B2 (en) | Wavelength division multiplexed transmission path and dispersion-compensating fiber used therein | |
WO2000051269A9 (en) | High order spatial mode optical fiber | |
US6931186B2 (en) | Chromatic dispersion compensation module | |
US6912348B2 (en) | Dispersion-compensating fiber using a higher-order mode | |
US7221877B2 (en) | Optical transmission system for high-bit-rate transmission of optical signals with the aid of dispersion compensation units | |
WO2004034102A2 (en) | Devices and methods for dynamic dispersion compensation | |
US7027698B2 (en) | Optical fiber for WDM transmission | |
US6724964B2 (en) | Optical waveguide exhibiting strongly positive dispersion, and system utilizing same | |
US6668121B2 (en) | Optical fiber, and dispersion compensator using same, optical transmission line using same and optical transmission system using same | |
US6856725B2 (en) | Chromatic dispersion compensation module | |
CA2430007A1 (en) | Dispersion managed optical fiber and system | |
JP2006515485A (en) | Chromatic dispersion compensation module | |
US6999666B2 (en) | Fibre for compensation of the cumulative chromatic dispersion in a fibre with negative chromatic dispersion | |
US6795608B2 (en) | Optical communication link | |
JP4565442B2 (en) | Optical transmission line and optical transmission system using the same | |
Binh et al. | Design of dispersion flattened and compensating fibers for dispersion-managed optical communications systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060801 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080305 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080519 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090306 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090413 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
A313 | Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313 Effective date: 20091026 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20100115 |