JP2020092307A - Relay for space division multiplex optical fiber, optical transmission device, and optical reception device - Google Patents

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英憲 高橋
大樹 相馬
Daiki Soma
大樹 相馬
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Shohei Beppu
翔平 別府
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Takehiro Tsuritani
剛宏 釣谷
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Abstract

To provide a technique for reducing a processing load of MIMO processing in an optical reception device of an optical communication system using a space division multiplex optical fiber.SOLUTION: A relay relaying N optical signals (N is an integer number of 2 or more) transmitted by a first space division multiplex optical fiber to a second space division multiplex optical fiber, comprises: first connection means connecting the first space division multiplex optical fiber and connecting N single core optical fivers; second connection means of connecting the second space division multiplex optical fiber with the N single core optical fivers; amplification means of amplifying the N optical signals between the first connection means and the second connection means; and delay adjustment means of adjusting a transmission delay in each of the N optical signals between the first connection means and the second connection means so that a difference in transmission delay between the N optical signals in the relay becomes smaller than a prescribed value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、空間分割多重光ファイバ用の中継器、光送信装置及び光受信装置に関する。 The present invention relates to a repeater, an optical transmitter and an optical receiver for a space division multiplex optical fiber.

通信容量を増大させるため、空間分割多重光ファイバを使用する光ファイバ通信システム（以下、単に、光通信システムとも表記する。）が使用されている。なお、一本の光ファイバ内に複数のコアを設けたマルチコア光ファイバは、空間分割多重光ファイバの一例である。また、１つのコアで複数の伝搬モードの光信号を伝送するマルチモード光ファイバは、空間分割多重光ファイバの一例である。ここで、特許文献１に記載されている様に、マルチコア光ファイバは、当該光ファイバ内の複数のコア間で生じるクロストークの程度により、結合型と非結合型に分類される。非結合型とは、複数のコア間で生じるクロストークを抑える様に構成されたマルチコア光ファイバであり、結合型とは、比較的、強いクロストークが生じるマルチコア光ファイバである。なお、マルチモード光ファイバにおいても、複数の伝搬モード間のクロストークが生じる。つまり、空間分割多重光ファイバでは、伝送される複数の光信号間でクロストークが生じ得る。特許文献１に記載されている様に、空間分割多重光ファイバを使用する場合、受信側でＭＩＭＯ処理を行い、クロストークの影響を除去する必要がある。 In order to increase the communication capacity, an optical fiber communication system using a space division multiplexing optical fiber (hereinafter, also simply referred to as an optical communication system) is used. A multi-core optical fiber in which a plurality of cores are provided in one optical fiber is an example of a space division multiplex optical fiber. A multimode optical fiber that transmits optical signals of a plurality of propagation modes with one core is an example of a space division multiplexing optical fiber. Here, as described in Patent Document 1, the multi-core optical fiber is classified into a coupling type and a non-coupling type according to the degree of crosstalk generated between a plurality of cores in the optical fiber. The non-coupling type is a multi-core optical fiber configured to suppress crosstalk generated between a plurality of cores, and the coupling type is a multicore optical fiber in which relatively strong crosstalk occurs. Also in the multimode optical fiber, crosstalk occurs between a plurality of propagation modes. That is, in the space division multiplexing optical fiber, crosstalk may occur between a plurality of transmitted optical signals. As described in Patent Document 1, when using a space division multiplex optical fiber, it is necessary to perform MIMO processing on the receiving side to remove the influence of crosstalk.

特開２０１７−１５２８１１号公報JP, 2017-152811, A 特許第４８７８８３３号公報Japanese Patent No. 4878833

ここで、光海底ケーブルシステムといった、比較的距離の長い光通信システムにおいては、複数の中継器による中継が行われる。なお、マルチコア光ファイバを使用する光通信システム用の中継器内では、まず、ファンアウト部により、当該マルチコア光ファイバの各コアで伝送される光信号が、コア数と同じ数のシングルコア光ファイバそれぞれで伝送される様に分離される。そして、各シングルコア光ファイバの光信号は個別に光増幅される。光増幅後、コア数と同じ数のシングルコア光ファイバを伝送される光信号はファンイン部によりマルチコア光ファイバの各コアに入射される。なお、マルチモード光ファイバを使用する光通信システム用の中継器の場合、ファンアウト部は、複数の伝搬モードの光信号それぞれが個別のシングルモード光ファイバで伝送される様に伝搬モードの変換と分離を行う。ファンイン部は、複数のシングルコア光ファイバで伝送される光信号それぞれの伝搬モードの変換とモード多重を行う。 Here, in an optical communication system having a relatively long distance, such as an optical submarine cable system, relay is performed by a plurality of repeaters. In a repeater for an optical communication system using a multi-core optical fiber, first, an optical signal transmitted by each core of the multi-core optical fiber by the fan-out unit is the same number as the number of single-core optical fibers. Separated for each transmission. Then, the optical signal of each single core optical fiber is individually optically amplified. After the optical amplification, an optical signal transmitted through the same number of single-core optical fibers as the number of cores is made incident on each core of the multi-core optical fiber by the fan-in unit. In the case of a repeater for an optical communication system that uses a multimode optical fiber, the fanout unit converts the propagation mode so that optical signals of a plurality of propagation modes are transmitted by individual single mode optical fibers. Perform separation. The fan-in unit converts the propagation mode of each optical signal transmitted by the plurality of single-core optical fibers and performs mode multiplexing.

この様に、空間分割多重光ファイバを使用する光通信システムであっても、シングルコア光ファイバで伝送される区間が存在するため、当該光通信システムの端局装置間（光送信装置から光受信装置までの区間）において、各光信号の伝搬遅延は異なることになる。しかしながら、各光信号の伝搬遅延の差により以下に述べる問題が生じる。なお、以下の説明は、空間分割多重光ファイバが結合型のマルチコア光ファイバであるものとして行うが、空間分割多重光ファイバがマルチモード光ファイバであっても同様である。 As described above, even in the optical communication system using the space division multiplex optical fiber, since there is a section in which the single core optical fiber is transmitted, between the terminal equipments of the optical communication system (from the optical transmitter to the optical receiver). In the section up to the device), the propagation delay of each optical signal will be different. However, the following problems occur due to the difference in propagation delay of each optical signal. The following description will be given assuming that the space division multiplex optical fiber is a coupling-type multicore optical fiber, but the same applies to the case where the space division multiplex optical fiber is a multimode optical fiber.

光受信装置におけるＭＩＭＯ処理は、光送信装置が同時に各コアに対して送信した光信号に基づき行われる。したがって、コア間の伝搬遅延の差が大きくなった状態で、コア間でクロストークが生じると、この伝搬遅延の差を補償するために光受信装置に設けるバッファ量が大きくなり、かつ、光受信装置におけるＭＩＭＯ処理の処理負荷が高くなる。 The MIMO process in the optical receiving device is performed based on the optical signal transmitted simultaneously to each core by the optical transmitting device. Therefore, when crosstalk occurs between cores in a state where the difference in propagation delay between cores is large, the amount of buffer provided in the optical receiving device to compensate for this difference in propagation delay becomes large, and The processing load of MIMO processing in the device increases.

また、コア間のクロストークは、光通信システムの任意の位置で生じる。例えば、光送信装置の近傍でのクロストークは、光送信装置が同時に各コアに送信した光信号間のクロストークであるが、光受信装置の近傍でのクロストークは、光送信装置が異なる時間に各コアに送信した光信号間のクロストークとなる。この異なる時間に光送信装置が各コアに送信した光信号間のクロストークの時間差は、クロストークの発生位置が光受信装置に近づく程、大きくなる。この様に、中継伝送において生じた光信号間のクロストークを補償するには、より大きなバッファ量や信号処理能力が必要となる。別な言い方をすれば、不十分なバッファ量と信号処理能力でのＭＩＭＯ処理ではクロストークを補償できず、光受信装置において各コアの光信号を正しく復調できなくなってしまう。 Further, crosstalk between cores occurs at any position in the optical communication system. For example, crosstalk in the vicinity of the optical transmitter is crosstalk between optical signals transmitted to each core by the optical transmitter at the same time. Crosstalk occurs between the optical signals transmitted to each core. The crosstalk time difference between the optical signals transmitted to the cores by the optical transmitter at the different times increases as the crosstalk generation position approaches the optical receiver. As described above, in order to compensate for the crosstalk between the optical signals generated in the relay transmission, a larger buffer amount and signal processing capability are required. In other words, MIMO processing with an insufficient buffer amount and signal processing capability cannot compensate for crosstalk, and the optical receiving apparatus cannot correctly demodulate the optical signal of each core.

本発明は、空間分割多重光ファイバを使用する光通信システムの光受信装置におけるＭＩＭＯ処理の処理負荷を軽減する技術を提供するものである。 The present invention provides a technique for reducing the processing load of MIMO processing in an optical receiving device of an optical communication system using a space division multiplexing optical fiber.

本発明の一態様によると、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のコアもしくはモードを含む第１マルチコアもしくはマルチモード光ファイバの各コアもしくはモードで伝送される前記Ｎ個の光信号を、前記Ｎ個のコアもしくはモードを含む第２マルチコアもしくはマルチモード光ファイバに中継する中継器は、前記第１マルチコアもしくはマルチモード光ファイバと前記Ｎ個のシングルコア光ファイバを接続する第１接続手段と、前記Ｎ個のシングルコア光ファイバと前記第２マルチコアもしくはマルチモード光ファイバを接続する第２接続手段と、前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号を増幅する増幅手段と、前記中継器における前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、を備えていることをと特徴とする。 According to one aspect of the present invention, the N optical signals transmitted in each core or mode of the first multi-core or multi-mode optical fiber including N (N is an integer of 2 or more) cores or modes are A repeater for relaying to a second multi-core or multi-mode optical fiber containing N cores or modes, a first connecting means for connecting the first multi-core or multi-mode optical fiber to the N single-core optical fibers, Between the N single-core optical fibers and the second multi-core or multi-mode optical fibers, second connecting means, and between the first connecting means and the second connecting means, the N optical signals are connected. Between the amplifying means for amplifying and the transmission delay of the N optical signals in the repeater becomes smaller than a predetermined value, the N connecting means are connected between the first connecting means and the second connecting means. Delay adjusting means for adjusting the transmission delay of each optical signal.

本発明によると、空間分割多重光ファイバを使用する光通信システムの光受信装置におけるＭＩＭＯ処理の処理負荷を軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the processing load of MIMO processing in an optical receiving device of an optical communication system using a space division multiplexing optical fiber.

一実施形態による光通信システムの構成図。The block diagram of the optical communication system by one Embodiment. 一実施形態による中継器の構成図。The block diagram of the repeater by one embodiment. 一実施形態による遅延調整部の生成方法を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a method of generating a delay adjustment unit according to an embodiment. 一実施形態による光送信装置の構成図。1 is a configuration diagram of an optical transmitter according to an embodiment. 一実施形態による光受信装置の構成図。The block diagram of the optical receiver by one Embodiment.

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are exemplifications, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments. Further, in each of the following drawings, components that are not necessary for explaining the embodiment are omitted from the drawings.

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態によるマルチコア光ファイバを使用する光通信システムの構成図である。光送信装置１は、光伝送路４を介して光受信装置２と通信する。光伝送路４は、マルチコア光ファイバと当該マルチコア光ファイバの各コアで伝送される光信号を増幅・中継する中継器３と、を含んでいる。光伝送路４は、中継器３により複数のスパン（区間）に分割される。例えば、図１では、光伝送路４は、３つの中継器３により、スパン＃１〜スパン＃４の計４つのスパンに分割されている。なお、より一般的に述べると、光伝送路４は、（Ｍ−１）（Ｍは２以上の整数）個の中継器３によりＭ個のスパンに分割される。以下の説明において、光伝送路４のマルチコア光ファイバは、第１コアから第Ｎコアの計Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のコアを有するものとする。なお、スパン＃ｍ（ｍは１〜Ｍまでの整数）の光伝送路４のマルチコア光ファイバの第ｎコア（ｎは１〜Ｎまでの整数）を、説明の簡略化のため、以下では、単に、スパン＃ｍの第ｎコアと表記する。また、光伝送路４の第ｎコアで伝送される光信号を、光信号＃ｎと表記する。 <First embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical communication system using a multi-core optical fiber according to the present embodiment. The optical transmitter 1 communicates with the optical receiver 2 via the optical transmission line 4. The optical transmission line 4 includes a multi-core optical fiber and a repeater 3 that amplifies and repeats an optical signal transmitted through each core of the multi-core optical fiber. The optical transmission line 4 is divided into a plurality of spans (sections) by the repeater 3. For example, in FIG. 1, the optical transmission line 4 is divided by the three repeaters 3 into a total of four spans, span #1 to span #4. Note that, more generally, the optical transmission line 4 is divided into M spans by (M-1) (M is an integer of 2 or more) repeaters 3. In the following description, the multi-core optical fiber of the optical transmission line 4 has a total of N cores (N is an integer of 2 or more) from the first core to the Nth core. In order to simplify the description, the n-th core (n is an integer from 1 to N) of the multi-core optical fiber of the optical transmission line 4 having the span #m (m is an integer from 1 to M) will be described below. It is simply referred to as the nth core of span #m. The optical signal transmitted by the nth core of the optical transmission line 4 is referred to as an optical signal #n.

図２は、スパン＃ｋ（ｋは１〜（Ｍ−１）までの整数）とスパン＃ｋ＋１とを接続する中継器３の構成図である。ファンアウト部３１は、スパン＃ｋのマルチコア光ファイバのＮ個のコアを、Ｎ個のシングルコア光ファイバ３２−１〜３２−Ｎの各コアに接続する。つまり、スパン＃ｋの第ｎコアは、シングルコア光ファイバ３２−ｎのコアに接続される。シングルコア光ファイバ３２−ｎは、光増幅器３３−ｎに接続される。光増幅器３３−ｎは、入力される光信号＃ｎを増幅して遅延調整部３４に入力する。遅延調整部３４は、当該中継器３におけるＮ個の光信号＃１〜＃Ｎの伝搬遅延を補償する様に光信号＃ｎに遅延を与える。遅延調整部３４は、遅延補償後の光信号＃ｎをシングルコア光ファイバ３５−ｎに出力する。ファンイン部３６は、シングルコア光ファイバ３５−ｎのコアを、スパン＃ｋ＋１の第ｎコアに接続する。 FIG. 2 is a configuration diagram of the repeater 3 that connects the span #k (k is an integer from 1 to (M−1)) and the span #k+1. The fan-out unit 31 connects N cores of the multi-core optical fiber of span #k to each core of the N single-core optical fibers 32-1 to 32-N. That is, the nth core of the span #k is connected to the core of the single core optical fiber 32-n. The single core optical fiber 32-n is connected to the optical amplifier 33-n. The optical amplifier 33-n amplifies the input optical signal #n and inputs it to the delay adjustment unit 34. The delay adjustment unit 34 delays the optical signal #n so as to compensate for the propagation delay of the N optical signals #1 to #N in the repeater 3. The delay adjustment unit 34 outputs the optical signal #n after delay compensation to the single core optical fiber 35-n. The fan-in unit 36 connects the core of the single core optical fiber 35-n to the nth core of the span #k+1.

遅延調整部３４が無く、光増幅部３３−ｎによる増幅後の光信号＃ｎをシングルコア光ファイバ３５−ｎに直接接続する場合を考える。この場合、ファンアウト部３１からファンイン部３６までの区間において、Ｎ個の光信号＃１〜＃Ｎは、個別の光ファイバ及び光学部材により伝送される。よって、ファンアウト部３１からファンイン部３６までの区間における各光信号＃１〜＃Ｎの伝送遅延は異なり得る。本実施形態では、この伝送遅延を予め測定し、遅延差を所定値より小さくする様に、遅延調整部３４で各光信号＃ｎに与える遅延を決定する。これにより、ＭＩＭＯ処理でクロストークを補償するために必要なバッファ量や、ＭＩＭＯ処理の処理負荷を抑えることができる。別の言い方をすれば、より少ないバッファ量や処理負荷でも、光受信装置において各コアの光信号を正しく復調させることができるようになる。 Consider a case where the delay adjusting unit 34 is not provided and the optical signal #n after being amplified by the optical amplifying unit 33-n is directly connected to the single core optical fiber 35-n. In this case, in the section from the fan-out section 31 to the fan-in section 36, the N optical signals #1 to #N are transmitted by individual optical fibers and optical members. Therefore, the transmission delay of each of the optical signals #1 to #N in the section from the fan-out unit 31 to the fan-in unit 36 may be different. In the present embodiment, this transmission delay is measured in advance, and the delay adjustment unit 34 determines the delay given to each optical signal #n so that the delay difference is smaller than a predetermined value. This makes it possible to reduce the amount of buffer required to compensate for crosstalk in MIMO processing and the processing load of MIMO processing. In other words, it becomes possible to correctly demodulate the optical signal of each core in the optical receiving device even with a smaller buffer amount and processing load.

遅延調整部３４としては、予め測定した各光信号＃ｎの遅延差を補償する長さの光ファイバを使用することができる。当該光ファイバの作製方法については後述する。また、遅延調整部３４としては、各光信号＃ｎに対応して設けた可変光ディレイラインを使用することができる。なお、各光信号＃ｎに対応して設けた可変光ディレイラインを使用する場合、遅延調整部３４が無い場合の各光信号＃ｎの遅延差を測定するのではなく、遅延調整部３４を挿入して、中継器３における各光信号＃ｎの遅延差が所定値より小さくなる様に、各光信号＃ｎに与える遅延量を調整する構成とすることができる。 As the delay adjustment unit 34, an optical fiber having a length that compensates for the delay difference of each optical signal #n measured in advance can be used. The method for producing the optical fiber will be described later. As the delay adjustment unit 34, a variable optical delay line provided corresponding to each optical signal #n can be used. When the variable optical delay line provided corresponding to each optical signal #n is used, the delay adjusting unit 34 is used instead of measuring the delay difference of each optical signal #n when the delay adjusting unit 34 is not provided. By inserting, the delay amount given to each optical signal #n can be adjusted so that the delay difference of each optical signal #n in the repeater 3 becomes smaller than a predetermined value.

図３は、遅延調整部３４としてＮ個のシングルコア光ファイバを使用する場合における、遅延調整部３４の作成作製方法の説明図である。なお、以下では、Ｎ＝４であり、４つのコネクタ付きのシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４により遅延調整部３４を構成するものとする。コネクタ付きのシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の長さには、通常、バラつきがあり、このバラつきにより、シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の伝送遅延は異なる。本例においては、シングルコア光ファイバ３４−１が、シングルコア光ファイバ３４−２〜３４−４より長く、よって、シングルコア光ファイバ３４−１の伝送遅延が、シングルコア光ファイバ３４−２〜３４−４の伝送遅延より長いものとする。具体的には、シングルコア光ファイバ３４−１と、シングルコア光ファイバ３４−ｘ（ｘは、２、３、４）との長さの差をｄ１ｘとする。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a method of making and manufacturing the delay adjusting unit 34 when N single-core optical fibers are used as the delay adjusting unit 34. In the following, N=4, and the delay adjusting unit 34 is configured by four single-core optical fibers 34-1 to 34-4 with connectors. The lengths of the single core optical fibers 34-1 to 34-4 with a connector usually have variations, and the transmission delays of the single core optical fibers 34-1 to 34-4 are different due to the variations. In this example, the single-core optical fiber 34-1 is longer than the single-core optical fibers 34-2 to 34-4, and therefore the transmission delay of the single-core optical fiber 34-1 is from the single-core optical fiber 34-2 to 34-4. 34-4 is longer than the transmission delay. Specifically, the difference in length between the single core optical fiber 34-1 and the single core optical fiber 34-x (x is 2, 3, 4) is d1x.

まず、図３（Ａ）に示す様に、４つのシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４を多芯一括融着用のファイバフォルダ３４１及び３４２で把持する。なお、多芯一括融着用のファイバフォルダは、例えば、特許文献２に開示されている。続いて、図３（Ｂ）に示す様に、ファイバフォルダ３４１と３４２との間の位置において、シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４を切断する。以下の説明において、切断後において、ファイバフォルダ３４１に把持された側のシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の切断面を、第１端面と呼び、ファイバフォルダ３４２に把持された側のシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の切断面を、第２端面と呼ぶ。また、切断後において、ファイバフォルダ３４１に把持された側のシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４のコネクタを第１コネクタと呼び、ファイバフォルダ３４２に把持された側のシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４のコネクタを第２コネクタと呼ぶ。図３（Ｂ）の状態において、ファイバフォルダ３４１から第１端面までの距離は各シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４で同じであり、ファイバフォルダ３４２から第２端面までの距離は各シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４で同じである。 First, as shown in FIG. 3A, four single-core optical fibers 34-1 to 34-4 are held by the fiber folders 341 and 342 for multi-core batch fusion. A fiber holder for multi-core batch fusion is disclosed in Patent Document 2, for example. Subsequently, as shown in FIG. 3B, the single core optical fibers 34-1 to 34-4 are cut at a position between the fiber folders 341 and 342. In the following description, the cut surface of the single-core optical fibers 34-1 to 34-4 on the side gripped by the fiber holder 341 after cutting is referred to as a first end surface, and the single side on the side gripped by the fiber folder 342 is referred to as a first end surface. The cut surface of the core optical fibers 34-1 to 34-4 is referred to as a second end surface. Further, after cutting, the connectors of the single core optical fibers 34-1 to 34-4 on the side held by the fiber holder 341 are referred to as first connectors, and the single core optical fibers 34-on the side held by the fiber holder 342 are called. The connectors 1-34-4 are referred to as second connectors. In the state of FIG. 3B, the distance from the fiber holder 341 to the first end surface is the same for each single core optical fiber 34-1 to 34-4, and the distance from the fiber holder 342 to the second end surface is each single. The same applies to the core optical fibers 34-1 to 34-4.

続いて、図３（Ｃ）に示す様に、ファイバフォルダ３４１の第１コネクタ側にシングルコア光ファイバ３４−ｘを長さｄ１ｘだけ引き抜く。これにより、ファイバフォルダ３４１と第１端面とのシングルコア光ファイバ３４−ｘの距離は、ファイバフォルダ３４１と第１端面とのシングルコア光ファイバ３４−１の距離より距離ｄ１ｘだけ短くなる。例えば、この状態で、図３（Ｄ）に示す様に、ファイバフォルダ３４１と第１端面との各シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の距離が同じとなる様に、シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４を切断し、第１端面と第２端面とを融着すると、４つのシングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の長さは同じとなり、伝送遅延は同じとなる。 Then, as shown in FIG. 3C, the single core optical fiber 34-x is pulled out to the first connector side of the fiber holder 341 by a length d1x. As a result, the distance between the single-core optical fiber 34-x between the fiber holder 341 and the first end face is shorter than the distance between the single-core optical fiber 34-1 between the fiber folder 341 and the first end face by the distance d1x. For example, in this state, as shown in FIG. 3D, the single core optical fibers 34-1 to 34-4 have the same distance between the fiber holder 341 and the first end face so that the single core optical fibers have the same distance. If 34-1 to 34-4 are cut and the first end face and the second end face are fused, the four single-core optical fibers 34-1 to 34-4 have the same length and the transmission delay becomes the same. .

本実施形態では、まず、第１コネクタ側にシングルコア光ファイバ３４−ｘを長さｄ１ｘだけ引き抜いた後、さらに、ファンアウト部３１からファンイン部３６までの区間における各光信号＃ｎの伝送遅延差を補償する様に、ファイバフォルダ３４１の第１コネクタ側への引抜量を調整する。例えば、光信号＃１の遅延量より光信号＃ｘの遅延量がシングルコア光ファイバのファイバ長換算でｃ１ｘだけ小さいものとする。なお、遅延量とファイバ長との換算は、例えば、ファイバ長１ｍｍ当たりの遅延量が５ｐｓであるものとして行うことができる。この場合、シングルコア光ファイバ３４−ｘを第１コネクタ側に更にｃ１ｘだけ引き抜くことになる。そして、図３（Ｄ）に示す様に、ファイバフォルダ３４１と第１端面との各シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の距離が同じとなる様に、シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４を切断し、第１端面と第２端面とを融着することで、中継器３における伝送遅延を補償することができる。 In the present embodiment, first, the single-core optical fiber 34-x is pulled out to the first connector side by the length d1x, and then each optical signal #n is transmitted in the section from the fan-out section 31 to the fan-in section 36. The withdrawal amount of the fiber holder 341 toward the first connector side is adjusted so as to compensate for the delay difference. For example, it is assumed that the delay amount of the optical signal #x is smaller than the delay amount of the optical signal #1 by c1x in terms of the fiber length of the single core optical fiber. The conversion of the delay amount and the fiber length can be performed, for example, assuming that the delay amount per 1 mm of the fiber length is 5 ps. In this case, the single core optical fiber 34-x is further pulled out to the first connector side by c1x. Then, as shown in FIG. 3D, the single core optical fibers 34-1 to 34-1 to 34-4 are arranged such that the distances between the fiber holder 341 and the single end optical fibers 34-1 to 34-4 are the same. By cutting 34-4 and fusing the first end face and the second end face, the transmission delay in the repeater 3 can be compensated.

なお、図３に示す様なコネクタ付きのシングルコア光ファイバではなく、コネクタ無しのシングルコア光ファイバにより遅延調整部３４を構成することもできる。また、個別のシングルコア光ファイバではなく、Ｎ個のシングルコアを有するテープ芯線を使用することもできる。テープ芯線の場合には、ファイバの長さを調整する区間においては、テープ芯線の各光ファイバを分離して図３で説明した処理を行えば良い。なお、図３では、各シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の長さが異なることを前提に、各シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の長さの差の補償と、中継器３における伝送遅延の補償を行う様に各シングルコア光ファイバ３４−１〜３４−４の長さを調整したが、テープ芯線の場合には、その複数の光ファイバの長さは略同じであるため、中継器３における伝送遅延の補償のための長さ調整のみを行えば良い。 The delay adjusting unit 34 may be configured by a single-core optical fiber without a connector, instead of the single-core optical fiber with a connector as shown in FIG. It is also possible to use a tape core wire having N single cores instead of individual single core optical fibers. In the case of a tape core wire, each optical fiber of the tape core wire may be separated and the process described with reference to FIG. 3 may be performed in the section where the length of the fiber is adjusted. In addition, in FIG. 3, on the assumption that the lengths of the single core optical fibers 34-1 to 34-4 are different, the compensation of the difference in length of the single core optical fibers 34-1 to 34-4 and the relay are performed. The lengths of the single-core optical fibers 34-1 to 34-4 are adjusted so as to compensate for the transmission delay in the container 3. However, in the case of a tape core wire, the lengths of the plurality of optical fibers are substantially the same. Therefore, only the length adjustment for compensating the transmission delay in the repeater 3 needs to be performed.

なお、遅延調整部３４の配置位置は、図２の位置に限定されず、例えば、ファンアウト部３１と光増幅部３３−１〜３３−Ｎとの間に配置することもできる。また、中継器３は、図示しない他の光学部品等を有するものであっても良い。 The arrangement position of the delay adjustment unit 34 is not limited to the position shown in FIG. 2, and may be arranged, for example, between the fan-out unit 31 and the optical amplification units 33-1 to 33-N. Further, the repeater 3 may have other optical components or the like not shown.

同様に、光送信装置１及び光受信装置２においても遅延調整を行う構成とすることもできる。図４は、本実施形態による光送信装置１の構成図である。光変調部１１−ｎは、データで連続光を変調して生成した光信号＃ｎをシングルコア光ファイバ１２−ｎに出力する。光増幅部１３−ｎは、シングルコア光ファイバ１２−ｎからの光信号＃ｎを増幅して遅延調整部１４に出力する。遅延調整部１４は、遅延調整部３４と同様であり、遅延調整後の光信号＃ｎをシングルコア光ファイバ１５−ｎに出力する。なお、遅延調整部１４は、光変調部１１−１〜１１−Ｎからファンイン部１６までの区間における光信号＃１〜光信号＃Ｎの伝送遅延差を補償する。ファンイン部１６は、シングルコア光ファイバ１５−ｎのコアを、スパン＃１の第ｎコアに接続する。なお、遅延調整部１４の配置位置は、光変調部１１−１〜１１−Ｎと光増幅部１３−１〜１３−Ｎとの間であっても良い。また、光送信装置１は、図示しない他の光学部材を含むものであっても良い。 Similarly, the optical transmitter 1 and the optical receiver 2 can also be configured to perform delay adjustment. FIG. 4 is a configuration diagram of the optical transmission device 1 according to the present embodiment. The optical modulator 11-n outputs an optical signal #n generated by modulating continuous light with data to the single core optical fiber 12-n. The optical amplification unit 13-n amplifies the optical signal #n from the single core optical fiber 12-n and outputs it to the delay adjustment unit 14. The delay adjusting unit 14 is similar to the delay adjusting unit 34 and outputs the optical signal #n after the delay adjustment to the single core optical fiber 15-n. The delay adjustment unit 14 compensates the transmission delay difference of the optical signals #1 to #N in the section from the optical modulators 11-1 to 11-N to the fan-in unit 16. The fan-in unit 16 connects the core of the single-core optical fiber 15-n to the n-th core of the span #1. The delay adjusting unit 14 may be arranged between the optical modulators 11-1 to 11-N and the optical amplifiers 13-1 to 13-N. Further, the optical transmitter 1 may include another optical member (not shown).

図５は、本実施形態による光受信装置２の構成図である。ファンアウト部２１は、スパン＃Ｍの第ｎコアをシングルコア光ファイバ２２−ｎのコアに接続する。光増幅部２３−ｎは、シングルコア光ファイバ２２−ｎからの光信号＃ｎを増幅して遅延調整部２４に出力する。遅延調整部２４は、遅延調整部３４と同様であり、遅延調整後の光信号＃ｎをシングルコア光ファイバ２５−ｎに出力する。なお、遅延調整部２４は、ファンアウト部２１から光受信部２６−１〜２６−Ｎまでの区間における光信号＃１〜光信号＃Ｎの伝送遅延差を補償する。光受信部２６−ｎは、シングルコア光ファイバ２５−ｎからの光信号＃ｎを受信して電気信号に変換する。光受信部２６−１〜２６−Ｎが出力する各電気信号は、クロストークの影響を除去するためＭＩＭＯ処理され、その後、復調される。なお、遅延調整部２４の配置位置は、ファンアウト部２１と光増幅部２３−１〜２３−Ｎとの間であっても良い。また、光受信装置１は、図示しない他の光学部材を含むものであっても良い。 FIG. 5 is a configuration diagram of the optical receiving device 2 according to the present embodiment. The fan-out unit 21 connects the nth core of the span #M to the core of the single core optical fiber 22-n. The optical amplification unit 23-n amplifies the optical signal #n from the single core optical fiber 22-n and outputs it to the delay adjustment unit 24. The delay adjustment unit 24 is similar to the delay adjustment unit 34, and outputs the optical signal #n after delay adjustment to the single core optical fiber 25-n. The delay adjusting unit 24 compensates for the transmission delay difference between the optical signals #1 to #N in the section from the fan-out unit 21 to the optical receiving units 26-1 to 26-N. The optical receiver 26-n receives the optical signal #n from the single core optical fiber 25-n and converts it into an electric signal. The electric signals output by the optical receivers 26-1 to 26-N are MIMO-processed to remove the influence of crosstalk, and then demodulated. The position of the delay adjustment unit 24 may be between the fan-out unit 21 and the optical amplification units 23-1 to 23-N. Further, the optical receiving device 1 may include another optical member (not shown).

＜第二実施形態＞
第一実施形態において、中継器３の遅延調整部３４は、当該中継器３内における各光信号＃１〜＃Ｎの遅延差のみを補償していた。これは、マルチコア光ファイバの複数のコアの光路長は等しく、よって、各スパンにおいて光信号＃１〜光信号＃Ｎの伝送遅延は略等しいことを前提にしていた。しかしながら、各スパンにおける光信号＃１〜光信号＃Ｎの伝送遅延に差がある場合、スパン＃ｋとスパン＃ｋ＋１を接続する中継器３の遅延調整部３４は、スパン＃ｋと中継器３の全体で生じる光信号＃１〜光信号＃Ｎの遅延差を補償する構成とすることができる。また、スパン＃ｋとスパン＃ｋ＋１を接続する中継器３の遅延調整部３４は、スパン＃ｋ＋１と中継器３の全体で生じる光信号＃１〜光信号＃Ｎの遅延差を補償する構成とすることができる。同様に、光送信装置１の遅延調整部１４は、接続するスパン＃１を含めた遅延差を補償する構成とすることができる。さらに、光受信装置２の遅延調整部２４は、接続するスパン＃Ｍを含めた遅延差を補償する構成とすることができる。 <Second embodiment>
In the first embodiment, the delay adjustment unit 34 of the repeater 3 compensates only the delay difference between the optical signals #1 to #N in the repeater 3. This is based on the assumption that the optical path lengths of the plurality of cores of the multi-core optical fiber are equal, and thus the transmission delays of the optical signals #1 to #N are substantially equal in each span. However, when there is a difference in the transmission delay of the optical signals #1 to #N in each span, the delay adjustment unit 34 of the repeater 3 that connects the span #k and the span #k+1 has the span #k and the repeater 3 connected. Can be configured to compensate for the delay difference between the optical signal #1 to the optical signal #N that occurs in the whole. In addition, the delay adjustment unit 34 of the repeater 3 that connects the span #k and the span #k+1 is configured to compensate for the delay difference between the optical signals #1 to #N generated in the entire span #k+1 and the repeater 3. can do. Similarly, the delay adjustment unit 14 of the optical transmission device 1 can be configured to compensate for the delay difference including the span #1 to be connected. Furthermore, the delay adjustment unit 24 of the optical receiver 2 can be configured to compensate for the delay difference including the span #M to be connected.

＜その他の実施形態＞
空間分割多重光ファイバがＮ個のコアを有するマルチコア光ファイバであるものとして第一実施形態及び第二実施形態の説明を行った。しかしながら、本発明は、Ｎ個の異なる伝搬モード＃１〜＃Ｎで光信号＃１〜光信号＃Ｎの伝送が可能なマルチモード光ファイバに対しても同様に適用することができる。なお、光信号＃ｎは、マルチモード光ファイバにおいては伝搬モード＃ｎで伝送される。この場合、図２のファンアウト部３１は、スパン＃ｋからの光信号＃ｎが、シングルコア光ファイバ３２−ｎのコアで伝送される様に、モード分離及びモード変換を行う。一方、ファンイン部３６は、シングルコア光ファイバ３５−ｎで伝送される光信号＃ｎが、伝搬モード＃ｎでスパン＃ｋ＋１を伝送される様にモード変換及びモード多重を行う。図４に示す送信装置や、図５に示す受信装置についても同様である。 <Other embodiments>
The first embodiment and the second embodiment have been described on the assumption that the space division multiplex optical fiber is a multicore optical fiber having N cores. However, the present invention can be similarly applied to a multimode optical fiber capable of transmitting the optical signals #1 to #N in N different propagation modes #1 to #N. The optical signal #n is transmitted in the propagation mode #n in the multimode optical fiber. In this case, the fan-out unit 31 of FIG. 2 performs mode separation and mode conversion so that the optical signal #n from the span #k is transmitted by the core of the single core optical fiber 32-n. On the other hand, the fan-in unit 36 performs mode conversion and mode multiplexing so that the optical signal #n transmitted through the single core optical fiber 35-n is transmitted over the span #k+1 in the propagation mode #n. The same applies to the transmitter shown in FIG. 4 and the receiver shown in FIG.

３１：ファンアウト部、３３−１〜３３−Ｎ：光増幅部、３４：遅延調整部、３６：ファンイン部 31: fan-out unit, 33-1 to 33-N: optical amplification unit, 34: delay adjustment unit, 36: fan-in unit

Claims (14)

第１空間分割多重光ファイバで伝送されるＮ個（Ｎは２以上の整数）の光信号を、第２空間分割多重光ファイバに中継する中継器であって、
前記第１空間分割多重光ファイバと前記Ｎ個のシングルコア光ファイバを接続する第１接続手段と、
前記Ｎ個のシングルコア光ファイバと前記第２空間分割多重光ファイバを接続する第２接続手段と、
前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号を増幅する増幅手段と、
前記中継器における前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、
を備えていることをと特徴とする中継器。 A repeater for relaying N (N is an integer of 2 or more) optical signals transmitted through the first space division multiplex optical fiber to the second space division multiplex optical fiber,
First connection means for connecting the first space division multiplex optical fiber and the N single core optical fibers;
Second connection means for connecting the N single-core optical fibers to the second space division multiplex optical fiber;
Amplification means for amplifying the N optical signals between the first connection means and the second connection means;
The transmission delay of each of the N optical signals between the first connection means and the second connection means is such that the difference in transmission delay of the N optical signals in the repeater becomes smaller than a predetermined value. Delay adjustment means for adjusting
A repeater characterized by comprising. 第１空間分割多重光ファイバで伝送されるＮ個（Ｎは２以上の整数）の光信号を、第２空間分割多重光ファイバに中継する中継器であって、
前記第１空間分割多重光ファイバと前記Ｎ個のシングルコア光ファイバを接続する第１接続手段と、
前記Ｎ個のシングルコア光ファイバと前記第２空間分割多重光ファイバを接続する第２接続手段と、
前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号を増幅する増幅手段と、
前記第１空間分割多重光ファイバ及び前記中継器における前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、
を備えていることをと特徴とする中継器。 A repeater for relaying N (N is an integer of 2 or more) optical signals transmitted through the first space division multiplex optical fiber to the second space division multiplex optical fiber,
First connection means for connecting the first space division multiplex optical fiber and the N single core optical fibers;
Second connection means for connecting the N single-core optical fibers to the second space division multiplex optical fiber;
Amplification means for amplifying the N optical signals between the first connection means and the second connection means;
Between the first connection means and the second connection means, the difference between the transmission delays of the N optical signals in the first space division multiplexing optical fiber and the repeater becomes smaller than a predetermined value. Delay adjusting means for adjusting the transmission delay of each of the N optical signals;
A repeater characterized by comprising. 第１空間分割多重光ファイバで伝送されるＮ個（Ｎは２以上の整数）の光信号を、第２空間分割多重光ファイバに中継する中継器であって、
前記第１空間分割多重光ファイバと前記Ｎ個のシングルコア光ファイバを接続する第１接続手段と、
前記Ｎ個のシングルコア光ファイバと前記第２空間分割多重光ファイバを接続する第２接続手段と、
前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号を増幅する増幅手段と、
前記第２空間分割多重光ファイバ及び前記中継器における前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記第１接続手段と前記第２接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、
を備えていることをと特徴とする中継器。 A repeater for relaying N (N is an integer of 2 or more) optical signals transmitted through the first space division multiplex optical fiber to the second space division multiplex optical fiber,
First connection means for connecting the first space division multiplex optical fiber and the N single core optical fibers;
Second connection means for connecting the N single-core optical fibers to the second space division multiplex optical fiber;
Amplification means for amplifying the N optical signals between the first connection means and the second connection means;
Between the first connection means and the second connection means, the difference between the transmission delays of the N optical signals in the second space division multiplexing optical fiber and the repeater becomes smaller than a predetermined value. Delay adjusting means for adjusting the transmission delay of each of the N optical signals;
A repeater characterized by comprising. 前記遅延調整手段は、可変光ディレイラインであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の中継器。 4. The repeater according to claim 1, wherein the delay adjusting unit is a variable optical delay line. 前記遅延調整手段は、前記Ｎ個のシングルコア光ファイバであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の中継器。 The repeater according to any one of claims 1 to 3, wherein the delay adjusting unit is the N single-core optical fibers. 前記遅延調整手段は、前記Ｎ個のシングルコアを有するテープ芯線であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の中継器。 The repeater according to any one of claims 1 to 3, wherein the delay adjusting unit is a tape core wire having the N single cores. 前記第１空間分割多重光ファイバ及び前記第２空間分割多重光ファイバは、それぞれ、前記Ｎ個のコアを有するマルチコア光ファイバであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の中継器。 7. The first space division multiplex optical fiber and the second space division multiplex optical fiber are each a multicore optical fiber having the N cores. 7. Repeater. 前記第１空間分割多重光ファイバ及び前記第２空間分割多重光ファイバは、それぞれ、前記Ｎ個の伝搬モードで前記Ｎ個の光信号の伝送が可能なマルチモード光ファイバであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の中継器。 The first space division multiplex optical fiber and the second space division multiplex optical fiber are multimode optical fibers capable of transmitting the N optical signals in the N propagation modes, respectively. The repeater according to any one of claims 1 to 6. 空間分割多重光ファイバにＮ個（Ｎは２以上の整数）の光信号を送信する光送信装置であって、
前記Ｎ個の光信号を生成して前記Ｎ個のシングルコア光ファイバに出力する生成手段と、
前記Ｎ個のシングルコア光ファイバと前記空間分割多重光ファイバを接続する接続手段と、
前記生成手段から前記接続手段までの前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記生成手段と前記接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、
を備えていることをと特徴とする光送信装置。 An optical transmitter for transmitting N (N is an integer of 2 or more) optical signals to a space division multiplexing optical fiber,
Generating means for generating the N optical signals and outputting the N optical signals to the N single-core optical fibers;
Connection means for connecting the N single-core optical fibers and the space division multiplex optical fiber;
Transmission of each of the N optical signals between the generating means and the connecting means such that the difference in transmission delay of the N optical signals from the generating means to the connecting means becomes smaller than a predetermined value. Delay adjusting means for adjusting the delay,
An optical transmitter comprising: 空間分割多重光ファイバにＮ個（Ｎは２以上の整数）の光信号を送信する光送信装置であって、
前記Ｎ個の光信号を生成して前記Ｎ個のシングルコア光ファイバに出力する生成手段と、
前記Ｎ個のシングルコア光ファイバと前記空間分割多重光ファイバを接続する接続手段と、
前記生成手段から前記光送信装置とは逆側の端部において前記空間分割多重光ファイバに接続される装置までの前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記生成手段と前記接続手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、
を備えていることをと特徴とする光送信装置。 An optical transmitter for transmitting N (N is an integer of 2 or more) optical signals to a space division multiplexing optical fiber,
Generating means for generating the N optical signals and outputting the N optical signals to the N single-core optical fibers;
Connection means for connecting the N single-core optical fibers and the space division multiplex optical fiber;
The difference in transmission delay of the N optical signals from the generating means to the device connected to the space division multiplexing optical fiber at the end opposite to the optical transmitter is set to be smaller than a predetermined value. Delay adjusting means for adjusting the transmission delay of each of the N optical signals between the generating means and the connecting means;
An optical transmitter comprising: 前記空間分割多重光ファイバは、前記Ｎ個のコアを有するマルチコア光ファイバ、又は、前記Ｎ個の伝搬モードで前記Ｎ個の光信号の伝送が可能なマルチモード光ファイバであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光送信装置。 The space division multiplex optical fiber is a multi-core optical fiber having the N cores or a multi-mode optical fiber capable of transmitting the N optical signals in the N propagation modes. The optical transmitter according to claim 9. 空間分割多重光ファイバからのＮ個（Ｎは２以上の整数）の光信号を受信する光受信装置であって、
前記空間分割多重光ファイバと前記Ｎ個のシングルコア光ファイバとを接続する接続手段と、
前記Ｎ個のシングルコア光ファイバで伝送される前記Ｎ個の光信号を受信する受信手段と、
前記接続手段から前記受信手段までの前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記接続手段と前記受信手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、
を備えていることをと特徴とする光受信装置。 An optical receiving device for receiving N (N is an integer of 2 or more) optical signals from a space division multiplexing optical fiber,
Connection means for connecting the space division multiplex optical fiber and the N single core optical fibers;
Receiving means for receiving the N optical signals transmitted by the N single-core optical fibers;
Transmission of each of the N optical signals between the connecting means and the receiving means so that the difference in transmission delay of the N optical signals from the connecting means to the receiving means becomes smaller than a predetermined value. Delay adjusting means for adjusting the delay,
An optical receiving device comprising: 空間分割多重光ファイバからのＮ個（Ｎは２以上の整数）の光信号を受信する光受信装置であって、
前記空間分割多重光ファイバと前記Ｎ個のシングルコア光ファイバとを接続する接続手段と、
前記Ｎ個のシングルコア光ファイバで伝送される前記Ｎ個の光信号を受信する受信手段と、
前記光受信装置とは逆側の端部において前記空間分割多重光ファイバに接続される装置から前記受信手段までの前記Ｎ個の光信号の伝送遅延の差が所定値より小さくなる様に、前記接続手段と前記受信手段との間において、前記Ｎ個の光信号それぞれの伝送遅延を調整する遅延調整手段と、
を備えていることをと特徴とする光受信装置。 An optical receiving device for receiving N (N is an integer of 2 or more) optical signals from a space division multiplexing optical fiber,
Connection means for connecting the space division multiplex optical fiber and the N single core optical fibers;
Receiving means for receiving the N optical signals transmitted by the N single-core optical fibers;
The difference in transmission delay of the N optical signals from the device connected to the space division multiplexing optical fiber at the end opposite to the optical receiving device to the receiving means is smaller than a predetermined value. Delay adjusting means for adjusting the transmission delay of each of the N optical signals between the connecting means and the receiving means;
An optical receiving device comprising: 前記空間分割多重光ファイバは、前記Ｎ個のコアを有するマルチコア光ファイバ、又は、前記Ｎ個の伝搬モードで前記Ｎ個の光信号の伝送が可能なマルチモード光ファイバであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光受信装置。 The space division multiplex optical fiber is a multi-core optical fiber having the N cores or a multi-mode optical fiber capable of transmitting the N optical signals in the N propagation modes. The optical receiver according to claim 12 or 13.
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