JP2743972B2 - 光増幅中継伝送方法およびシステム装置 - Google Patents
光増幅中継伝送方法およびシステム装置Info
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- JP2743972B2 JP2743972B2 JP4149683A JP14968392A JP2743972B2 JP 2743972 B2 JP2743972 B2 JP 2743972B2 JP 4149683 A JP4149683 A JP 4149683A JP 14968392 A JP14968392 A JP 14968392A JP 2743972 B2 JP2743972 B2 JP 2743972B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/2525—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres
- H04B10/25253—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres with dispersion management, i.e. using a combination of different kind of fibres in the transmission system
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光増幅中継伝送システ
ムにおいて、高速光デジタル信号が長距離伝送できる光
増幅中継伝送方法およびシステム装置に関するものであ
る。
ムにおいて、高速光デジタル信号が長距離伝送できる光
増幅中継伝送方法およびシステム装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた光増幅中継伝送シス
テムにおいて、光増幅器を光ファイバ伝送路に適宜間隔
で挿入し光ファイバの損失を補うことで光信号を長距離
伝送する光増幅中継伝送システムが検討され、とくに、
エルビウム原子を添加した光ファイバを使用した光ファ
イバ増幅器を始めとする光増幅器を、伝送用単一モード
光ファイバに、ほぼ等間隔に挿入し光ファイバの伝送損
失を補うことにより１．５μｍ波長帯の光信号を太平洋
横断の長距離伝送を可能とする光増幅海底中継伝送シス
テムの実用化が進められている。
テムにおいて、光増幅器を光ファイバ伝送路に適宜間隔
で挿入し光ファイバの損失を補うことで光信号を長距離
伝送する光増幅中継伝送システムが検討され、とくに、
エルビウム原子を添加した光ファイバを使用した光ファ
イバ増幅器を始めとする光増幅器を、伝送用単一モード
光ファイバに、ほぼ等間隔に挿入し光ファイバの伝送損
失を補うことにより１．５μｍ波長帯の光信号を太平洋
横断の長距離伝送を可能とする光増幅海底中継伝送シス
テムの実用化が進められている。
【０００３】実際に我々は、例えば５ギガビットの光デ
ィジタル信号を光ファイバ増幅器と１．５μｍ波長帯に
零分散波長をシフトさせた分散シフト光ファイバで構成
されたループを周回させることにより等価的に１万ｋｍ
以上の伝送を行ない、その結果、光信号劣化が非常に少
なく、商用光増幅中継伝送システムに要求される伝送品
質が得られることを実証している（Optical Fiber Comm
unication Conference, OFC'92 "Characterization of
chromatic dispersion effect on 5Gbit/s ultralong-d
istance EDFA transmission using a circulating loo
p", H.Taga et al, Feb.1992 ）。
ィジタル信号を光ファイバ増幅器と１．５μｍ波長帯に
零分散波長をシフトさせた分散シフト光ファイバで構成
されたループを周回させることにより等価的に１万ｋｍ
以上の伝送を行ない、その結果、光信号劣化が非常に少
なく、商用光増幅中継伝送システムに要求される伝送品
質が得られることを実証している（Optical Fiber Comm
unication Conference, OFC'92 "Characterization of
chromatic dispersion effect on 5Gbit/s ultralong-d
istance EDFA transmission using a circulating loo
p", H.Taga et al, Feb.1992 ）。
【０００４】さらに、我々は１０ギガビットの光ディジ
タル信号を光ファイバ増幅器１３６台を分散シフト光フ
ァイバに等間隔に挿入し、４５００ｋｍの伝送を実証し
ている（Optical Fiber Communication Conference, OF
C'92 "10Gbit/s, 4500km transmission experiment usi
ng cascaded Er-doped amplifiers", H.Taga et al,Fe
b.1992）。かくして、光増幅器を用いた長距離光増幅中
継伝送システムの実現性が実験的に確認され、現在実用
化に向けられている。
タル信号を光ファイバ増幅器１３６台を分散シフト光フ
ァイバに等間隔に挿入し、４５００ｋｍの伝送を実証し
ている（Optical Fiber Communication Conference, OF
C'92 "10Gbit/s, 4500km transmission experiment usi
ng cascaded Er-doped amplifiers", H.Taga et al,Fe
b.1992）。かくして、光増幅器を用いた長距離光増幅中
継伝送システムの実現性が実験的に確認され、現在実用
化に向けられている。
【０００５】一般に高速光ディジタル信号を伝送する場
合、光増幅中継伝送システムでは伝送用光ファイバの波
長分散が累積し、累積波長分散が大きくなるに従い波長
分散効果により伝送波形の劣化が生じる。このため、伝
送用光ファイバの平均波長分散値が零となるような波長
と光信号波長が一致するように当該光増幅中継伝送シス
テムに使用する伝送用光ファイバを選択する必要があ
る。
合、光増幅中継伝送システムでは伝送用光ファイバの波
長分散が累積し、累積波長分散が大きくなるに従い波長
分散効果により伝送波形の劣化が生じる。このため、伝
送用光ファイバの平均波長分散値が零となるような波長
と光信号波長が一致するように当該光増幅中継伝送シス
テムに使用する伝送用光ファイバを選択する必要があ
る。
【０００６】ここで、伝送用光ファイバが零となる波長
分散の平均値が光信号波長と一致するように光ファイバ
の選択を行う従来方法を示す。図６（Ａ）は従来の光増
幅中継伝送システム装置の構成図，（Ｂ）はその伝送用
光ファイバの波長分散値のグラフ，（Ｃ）は伝送距離に
対する累積分散値のグラフである。図中、αは従来の光
増幅中継伝送システム装置、１は光増幅器、２は伝送用
光ファイバ、３は光送信装置、４は光受信装置である。
分散の平均値が光信号波長と一致するように光ファイバ
の選択を行う従来方法を示す。図６（Ａ）は従来の光増
幅中継伝送システム装置の構成図，（Ｂ）はその伝送用
光ファイバの波長分散値のグラフ，（Ｃ）は伝送距離に
対する累積分散値のグラフである。図中、αは従来の光
増幅中継伝送システム装置、１は光増幅器、２は伝送用
光ファイバ、３は光送信装置、４は光受信装置である。
【０００７】図６（Ａ）に示すような光送信装置３と光
受信装置４間の接続に光増幅器１と伝送用光ファイバ２
を交互に接続した従来例の光増幅中継伝送システム装置
αは伝送用光ファイバ２の零波長分散値がそれぞれ正、
負となるように組み合わせ、光信号波長と伝送用光ファ
イバ２の零分散波長が一致することを避けながら、平均
の零分散波長が光信号波長となるように選択していた。
図６（Ｃ）に示すように、波長分散が正、負の光ファイ
バで接続される場合には、累積波長分散は長さ方向に
正、負に変化する。
受信装置４間の接続に光増幅器１と伝送用光ファイバ２
を交互に接続した従来例の光増幅中継伝送システム装置
αは伝送用光ファイバ２の零波長分散値がそれぞれ正、
負となるように組み合わせ、光信号波長と伝送用光ファ
イバ２の零分散波長が一致することを避けながら、平均
の零分散波長が光信号波長となるように選択していた。
図６（Ｃ）に示すように、波長分散が正、負の光ファイ
バで接続される場合には、累積波長分散は長さ方向に
正、負に変化する。
【０００８】一方、長距離光増幅中継伝送システムで
は、光増幅器から発生する自然放出雑音光の影響を避け
るため光信号のパワーを上げて伝送できることが望まし
い。しかし、ある限界以上に光信号パワーを上げると伝
送用光ファイバ２のカー効果による非線形特性により光
信号の劣化が起こる。とくに、光信号波長と伝送用光フ
ァイバ２の波長分散が零となる波長が一致する場合、光
増幅器の自然放出雑音光と光信号とのカー効果による作
用によりエネルギ的結合が強くなるためエネルギのやり
とりが大きくなる。
は、光増幅器から発生する自然放出雑音光の影響を避け
るため光信号のパワーを上げて伝送できることが望まし
い。しかし、ある限界以上に光信号パワーを上げると伝
送用光ファイバ２のカー効果による非線形特性により光
信号の劣化が起こる。とくに、光信号波長と伝送用光フ
ァイバ２の波長分散が零となる波長が一致する場合、光
増幅器の自然放出雑音光と光信号とのカー効果による作
用によりエネルギ的結合が強くなるためエネルギのやり
とりが大きくなる。
【０００９】この効果を四光子混合と呼び、当該効果が
大きくなると、伝送光信号波のエネルギ成分が自然放出
雑音成分に変換され、光信号波形を極端に劣化させる
（IEEEJournal of Lightwave Technology, vol.9,no.3,
pp.356-361, 1991, "Single-channel operation in ve
ry long nonlinear fibers with optical amplifiersat
zero dispersion", D.Marcuse）。
大きくなると、伝送光信号波のエネルギ成分が自然放出
雑音成分に変換され、光信号波形を極端に劣化させる
（IEEEJournal of Lightwave Technology, vol.9,no.3,
pp.356-361, 1991, "Single-channel operation in ve
ry long nonlinear fibers with optical amplifiersat
zero dispersion", D.Marcuse）。
【００１０】このため従来の光増幅中継伝送システム装
置では、伝送用光ファイバ２の波長分散値がそれぞれ
正、負となるような伝送用光ファイバ２を組み合わせ
て、光信号波長と伝送用光ファイバ波長の零分散波長が
一致することを避けながら、平均の零分散波長が光信号
波長となるように選択していた。
置では、伝送用光ファイバ２の波長分散値がそれぞれ
正、負となるような伝送用光ファイバ２を組み合わせ
て、光信号波長と伝送用光ファイバ波長の零分散波長が
一致することを避けながら、平均の零分散波長が光信号
波長となるように選択していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す前
者で実際の光増幅中継伝送システム装置を構築する場
合、伝送用光ファイバの組み合わせによっては、波長分
散が正となる区間が長距離連続して生じる場合があり、
この区間で伝送用光ファイバの非線形特性の影響を強く
受け光信号の劣化が生じることは避けられない。
者で実際の光増幅中継伝送システム装置を構築する場
合、伝送用光ファイバの組み合わせによっては、波長分
散が正となる区間が長距離連続して生じる場合があり、
この区間で伝送用光ファイバの非線形特性の影響を強く
受け光信号の劣化が生じることは避けられない。
【００１２】この劣化は非線形によるものであるため、
その後で累積正分散を打ち消すような負分散を連続的に
与えても、もとの光信号波形に回復させることができな
い。一例として、図７および図９に正分散が連続する場
合とそうでない場合について、５Ｇｂｉｔ／ｓの光ディ
ジタル信号を９０００ｋｍ伝送した時の計算機シミュレ
ーションを示す。
その後で累積正分散を打ち消すような負分散を連続的に
与えても、もとの光信号波形に回復させることができな
い。一例として、図７および図９に正分散が連続する場
合とそうでない場合について、５Ｇｂｉｔ／ｓの光ディ
ジタル信号を９０００ｋｍ伝送した時の計算機シミュレ
ーションを示す。
【００１３】図８および図１０はそれぞれの累積分散波
長値図を示す。両者とも伝送用光ファイバ波長分散値の
ばらつきの標準偏差は１．２ｐｓ／ｋｍ−ｎｍとしてい
るが、正分散が連続する図７の場合には、９０００ｋｍ
での波長分散値はほぼ零となっているにもかかわらず正
分散が５０００ｋｍのところまで連続しているため受信
光信号は伝送用光ファイバの非線形と正分散による変調
不安定性の影響を受け激しく劣化していることで解る。
長値図を示す。両者とも伝送用光ファイバ波長分散値の
ばらつきの標準偏差は１．２ｐｓ／ｋｍ−ｎｍとしてい
るが、正分散が連続する図７の場合には、９０００ｋｍ
での波長分散値はほぼ零となっているにもかかわらず正
分散が５０００ｋｍのところまで連続しているため受信
光信号は伝送用光ファイバの非線形と正分散による変調
不安定性の影響を受け激しく劣化していることで解る。
【００１４】他方、光信号のパワーを上げて伝送する後
者の場合には、伝送用光ファイバの波長分散が正の領
域、すなわち異常分散の領域でも、さらに光ファイバの
カー効果による非線形特性により光信号の変調不安定性
が生じ光信号の劣化が生じる（Optics Letters vol.9,
no.10, pp.468-470,1984 "Modulational instability o
f coherent optical-fiber transmission signals", D.
Anderson and M.Liask）。
者の場合には、伝送用光ファイバの波長分散が正の領
域、すなわち異常分散の領域でも、さらに光ファイバの
カー効果による非線形特性により光信号の変調不安定性
が生じ光信号の劣化が生じる（Optics Letters vol.9,
no.10, pp.468-470,1984 "Modulational instability o
f coherent optical-fiber transmission signals", D.
Anderson and M.Liask）。
【００１５】このため、波長分散が正、負となる伝送用
光ファイバを平均の零分散波長が光信号波長となるよう
組み合わせて光ファイバ伝送路を構成しても、例えば正
分散領域が連続するような組み合わせかたによっては、
伝送光信号が大きく劣化する場合が生じる。
光ファイバを平均の零分散波長が光信号波長となるよう
組み合わせて光ファイバ伝送路を構成しても、例えば正
分散領域が連続するような組み合わせかたによっては、
伝送光信号が大きく劣化する場合が生じる。
【００１６】光増幅中継伝送方法を１万ｋｍ以上の大洋
横断の光海底ケーブルシステムを始めとする高速光デジ
タル信号の長距離伝送システムに適用するためには、よ
り良い伝送特性が常に得られることが望まれる。ここに
おいて、本発明は、前記光増幅器を用いた光増幅中継伝
送において、高速光ディジタル信号を安定に長距離伝送
する光増幅中継伝送方法及びシステム装置を提供せんと
するものである。
横断の光海底ケーブルシステムを始めとする高速光デジ
タル信号の長距離伝送システムに適用するためには、よ
り良い伝送特性が常に得られることが望まれる。ここに
おいて、本発明は、前記光増幅器を用いた光増幅中継伝
送において、高速光ディジタル信号を安定に長距離伝送
する光増幅中継伝送方法及びシステム装置を提供せんと
するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明が次
に列挙する新規な特徴的構成手法および手段を採用する
ことにより達成される。すなわち、本発明方法の特徴
は、複数の光増幅器を伝送用光ファイバにほぼ等間隔に
挿入し、光信号の長距離伝送を行なう光増幅中継伝送シ
ステムにおいて、該伝送用光ファイバの波長分散が零と
なる波長の平均値が該システムを伝送する光信号波長よ
り長波長とし、該伝送用光ファイバの累積波長分散に応
じて、所要の間隔で全光ファイバ伝送システム長を、所
要の間隔で区間に区切り、当該各区間の光信号波長にお
ける累積波長分散が零となるように、累積分散の符号と
異なる波長分散媒質を挿入し、波長分散を調整し高速光
ディジタル信号の長距離伝送を可能としてなる光増幅中
継伝送方法である。
に列挙する新規な特徴的構成手法および手段を採用する
ことにより達成される。すなわち、本発明方法の特徴
は、複数の光増幅器を伝送用光ファイバにほぼ等間隔に
挿入し、光信号の長距離伝送を行なう光増幅中継伝送シ
ステムにおいて、該伝送用光ファイバの波長分散が零と
なる波長の平均値が該システムを伝送する光信号波長よ
り長波長とし、該伝送用光ファイバの累積波長分散に応
じて、所要の間隔で全光ファイバ伝送システム長を、所
要の間隔で区間に区切り、当該各区間の光信号波長にお
ける累積波長分散が零となるように、累積分散の符号と
異なる波長分散媒質を挿入し、波長分散を調整し高速光
ディジタル信号の長距離伝送を可能としてなる光増幅中
継伝送方法である。
【００１８】本発明装置の第１の特徴は、光信号の長距
離伝送を行なう光増幅中継伝送システム装置において、
波長分散が零となる波長の平均値が該システムを伝送す
る光信号波長より長波長とした伝送用光ファイバと、該
伝送用光ファイバにほぼ等間隔に配置した複数の光増幅
器と、該伝送用光ファイバの累積波長分散に応じて、所
要の間隔で配置され、光信号波長における当該区間の累
積波長分散が零となるように波長分散変動を与える波長
分散媒質とを有して、波長分散を調整し高速光ディジタ
ル信号の長距離伝送を可能としてなる光増幅中継伝送シ
ステム装置である。
離伝送を行なう光増幅中継伝送システム装置において、
波長分散が零となる波長の平均値が該システムを伝送す
る光信号波長より長波長とした伝送用光ファイバと、該
伝送用光ファイバにほぼ等間隔に配置した複数の光増幅
器と、該伝送用光ファイバの累積波長分散に応じて、所
要の間隔で配置され、光信号波長における当該区間の累
積波長分散が零となるように波長分散変動を与える波長
分散媒質とを有して、波長分散を調整し高速光ディジタ
ル信号の長距離伝送を可能としてなる光増幅中継伝送シ
ステム装置である。
【００１９】本発明装置の第２の特徴は、前記本発明装
置の第１の特徴において、該光信号は１．５μｍ近傍の
光信号波長であり、該伝送光ファイバは平均波長分散値
−D1ｐｓ／ｋｍ−ｎｍの分散シフト光ファイバであり、
該波長分散媒質は、L1ｍの波長分散値D2ｐｓ／ｋｍ−ｎ
ｍの１．３μｍ波長帯に波長分散が零となり、L2＝D2・
L1／D1ごとに適宜挿入自在な単一モード光ファイバであ
ることを特徴としてなる光増幅中継伝送システム装置で
ある。
置の第１の特徴において、該光信号は１．５μｍ近傍の
光信号波長であり、該伝送光ファイバは平均波長分散値
−D1ｐｓ／ｋｍ−ｎｍの分散シフト光ファイバであり、
該波長分散媒質は、L1ｍの波長分散値D2ｐｓ／ｋｍ−ｎ
ｍの１．３μｍ波長帯に波長分散が零となり、L2＝D2・
L1／D1ごとに適宜挿入自在な単一モード光ファイバであ
ることを特徴としてなる光増幅中継伝送システム装置で
ある。
【００２０】本発明装置の第３の特徴は、前記本発明装
置の第２の特徴において、単一モード光ファイバが、該
光増幅中継伝送システム装置の途中に挿入自在に伝送ケ
ーブル化されてなる光増幅中継伝送システム装置であ
る。
置の第２の特徴において、単一モード光ファイバが、該
光増幅中継伝送システム装置の途中に挿入自在に伝送ケ
ーブル化されてなる光増幅中継伝送システム装置であ
る。
【００２１】本発明装置の第４の特徴は、前記本発明装
置の第２の特徴において、単一モード光ファイバが、該
光増幅中継伝送システム装置の途中に挿入自在な分散等
化器の耐圧ボックス内に各別に芯材にコイル巻されて並
列に封入されてなる光増幅中継伝送システム装置であ
る。
置の第２の特徴において、単一モード光ファイバが、該
光増幅中継伝送システム装置の途中に挿入自在な分散等
化器の耐圧ボックス内に各別に芯材にコイル巻されて並
列に封入されてなる光増幅中継伝送システム装置であ
る。
【００２２】
【作用】本発明は、前記のような手法および手段を講じ
て、局部的かつ強制的に波長分散変動を与えて当該区間
の累積波長分散を零とする。詳しくは波長分散の平均値
が負となる伝送用光ファイバを使用し、ある間隔で分散
媒質により正の分散を局所的に与え、光信号波長におい
て分散が零となるように構成したので、伝送用光ファイ
バが、光信号波長において負分散の区間が多くなるよう
に設定されるため、伝送用光ファイバ非線形の影響は大
幅に軽減される。特に、１．５μｍ波長が分散シフト光
ファイバで伝送する場合には、分散媒質として１．３μ
ｍ波長帯に零分散波長がある通常光ファイバが使用で
き、本発明が容易に実現できる。しかも該通常光ファイ
バを光増幅中継伝送システム途中に簡易に挿入し易く、
耐圧ボックス内にコンパクトに封入し分散等化器を構成
する。
て、局部的かつ強制的に波長分散変動を与えて当該区間
の累積波長分散を零とする。詳しくは波長分散の平均値
が負となる伝送用光ファイバを使用し、ある間隔で分散
媒質により正の分散を局所的に与え、光信号波長におい
て分散が零となるように構成したので、伝送用光ファイ
バが、光信号波長において負分散の区間が多くなるよう
に設定されるため、伝送用光ファイバ非線形の影響は大
幅に軽減される。特に、１．５μｍ波長が分散シフト光
ファイバで伝送する場合には、分散媒質として１．３μ
ｍ波長帯に零分散波長がある通常光ファイバが使用で
き、本発明が容易に実現できる。しかも該通常光ファイ
バを光増幅中継伝送システム途中に簡易に挿入し易く、
耐圧ボックス内にコンパクトに封入し分散等化器を構成
する。
【００２３】
【実施例】（第１実施例） 本発明の第１実施例を図面につき詳説する。図１（Ａ）
は本実施例を適用する光増幅中継伝送システム装置の構
成図，（Ｂ）はその波長分散値のグラフ，（Ｃ）は累積
波長分散値のグラフ、図２は本実施例による伝送信号波
形の計算機シミュレーション図、図３は分散伝送距離に
対する累積分散を示すグラフである。図中、βは本実施
例の光増幅中継伝送システム装置、１は光増幅器、２は
伝送用光ファイバ、３は光送信装置、４は光受信装置、
５は分散媒質である。
は本実施例を適用する光増幅中継伝送システム装置の構
成図，（Ｂ）はその波長分散値のグラフ，（Ｃ）は累積
波長分散値のグラフ、図２は本実施例による伝送信号波
形の計算機シミュレーション図、図３は分散伝送距離に
対する累積分散を示すグラフである。図中、βは本実施
例の光増幅中継伝送システム装置、１は光増幅器、２は
伝送用光ファイバ、３は光送信装置、４は光受信装置、
５は分散媒質である。
【００２４】本実施例では、図１（Ａ）に示すように、
光送信装置３と光受信装置４との間の伝送路を波長分散
の平均値が負となる伝送用光ファイバ２とほぼ等間隔で
配置した光増幅器１とで構成し、さらに分散媒質５を適
宜間隔で該伝送路に挿入して正の波長分散を局所的に与
え、光信号波長において波長分散が零となるように構成
されている。伝送用光ファイバ２は光信号波長におい
て、大部分負分散となるように設定されるため、伝送用
光ファイバ２による非線形の影響は大幅に軽減される。
光送信装置３と光受信装置４との間の伝送路を波長分散
の平均値が負となる伝送用光ファイバ２とほぼ等間隔で
配置した光増幅器１とで構成し、さらに分散媒質５を適
宜間隔で該伝送路に挿入して正の波長分散を局所的に与
え、光信号波長において波長分散が零となるように構成
されている。伝送用光ファイバ２は光信号波長におい
て、大部分負分散となるように設定されるため、伝送用
光ファイバ２による非線形の影響は大幅に軽減される。
【００２５】したがって、所要の間隔で累積負分散を打
ち消すための正の波長分散を与えることにより、ほぼも
との光信号波形に回復させることができる。正の波長分
散を与える分散媒質５として、１．３μｍ波長帯に波長
分散が零となる単一モード光ファイバを使用する場合、
光増幅中継伝送システム装置βで想定している１．５μ
ｍ波長帯での光信号波長は、大きな正分散となるため伝
送用光ファイバ長は非常に短くてすみ、挿入伝送用光フ
ァイバで生じる非線形の影響は十分低減できる。
ち消すための正の波長分散を与えることにより、ほぼも
との光信号波形に回復させることができる。正の波長分
散を与える分散媒質５として、１．３μｍ波長帯に波長
分散が零となる単一モード光ファイバを使用する場合、
光増幅中継伝送システム装置βで想定している１．５μ
ｍ波長帯での光信号波長は、大きな正分散となるため伝
送用光ファイバ長は非常に短くてすみ、挿入伝送用光フ
ァイバで生じる非線形の影響は十分低減できる。
【００２６】このため、所要間隔で累積負分散を打ち消
すための正の波長分散を与えることにより、ほぼもとの
光信号波形に回復させることができ、長距離光増幅中継
伝送システムで広く使用されている１．５μｍ波長帯に
おける光信号伝送では、正の波長分散を与える分散媒質
５として、１．３μｍ波長帯に波長分散が零となる単一
モード光ファイバを使用することができる。
すための正の波長分散を与えることにより、ほぼもとの
光信号波形に回復させることができ、長距離光増幅中継
伝送システムで広く使用されている１．５μｍ波長帯に
おける光信号伝送では、正の波長分散を与える分散媒質
５として、１．３μｍ波長帯に波長分散が零となる単一
モード光ファイバを使用することができる。
【００２７】すなわち、１．３μｍ波長帯に波長分散が
零となる通常の単一モード光ファイバは、１．５μｍ波
長帯の光信号波長において１７〜２０ｐｓ／ｋｍ−ｎｍ
の大きな正分散となるため挿入する伝送用光ファイバ２
長は非常に短かくてすみ、挿入伝送用光ファイバで生じ
る非線形の影響は十分低減できる。
零となる通常の単一モード光ファイバは、１．５μｍ波
長帯の光信号波長において１７〜２０ｐｓ／ｋｍ−ｎｍ
の大きな正分散となるため挿入する伝送用光ファイバ２
長は非常に短かくてすみ、挿入伝送用光ファイバで生じ
る非線形の影響は十分低減できる。
【００２８】すなわち、例えば分散シフト光ファイバの
波長分散の平均値を−０．３ｐｓ／ｋｍ−ｎｍとし、約
１０００ｋｍおきに波長分散値を調整すると、通常の単
一モード光ファイバは１５ｋｍを挿入すればよいことに
なる。
波長分散の平均値を−０．３ｐｓ／ｋｍ−ｎｍとし、約
１０００ｋｍおきに波長分散値を調整すると、通常の単
一モード光ファイバは１５ｋｍを挿入すればよいことに
なる。
【００２９】図２に波長分散の平均値が−０．２８ｐｓ
／ｋｍ−ｎｍ、標準偏差が１．２ｐｓ／ｋｍ−ｎｍの伝
送用分散シフト光ファイバを用い、９７３．５ｋｍおき
に１６．５ｋｍの通常の単一モード光ファイバを挿入
し、図７に用いた同じ入力信号を９０００ｋｍ伝送した
ときの伝送信号波形の計算機シミュレーションの結果を
示し、図３は図８に対応する分散伝送距離に対する累積
分散を示す。
／ｋｍ−ｎｍ、標準偏差が１．２ｐｓ／ｋｍ−ｎｍの伝
送用分散シフト光ファイバを用い、９７３．５ｋｍおき
に１６．５ｋｍの通常の単一モード光ファイバを挿入
し、図７に用いた同じ入力信号を９０００ｋｍ伝送した
ときの伝送信号波形の計算機シミュレーションの結果を
示し、図３は図８に対応する分散伝送距離に対する累積
分散を示す。
【００３０】（第２実施例） 本発明の第２実施例を図面につき詳説する。図４は本実
施例を適用する光海底ケーブルシステムの要部構成図で
ある。図中、γは光海底ケーブルシステム、６は分散シ
フト光ファイバケーブル、７は光増幅海底中継器、８は
ジョイントボックス、９は通常光ファイバケーブルであ
る。なお、以下の説明において従来と同一の部材には同
一符号を用いた。
施例を適用する光海底ケーブルシステムの要部構成図で
ある。図中、γは光海底ケーブルシステム、６は分散シ
フト光ファイバケーブル、７は光増幅海底中継器、８は
ジョイントボックス、９は通常光ファイバケーブルであ
る。なお、以下の説明において従来と同一の部材には同
一符号を用いた。
【００３１】本実施例では、図４に示すように１．５μ
ｍ近傍の光信号波長を用いた光海底ケーブルシステムγ
へ適用し、伝送用光ファイバに分散シフト光ファイバケ
ーブル６を採用している。図１における分散シフト光フ
ァイバケーブル６の平均波長分散値を−Ｄ１ｐｓ／ｋｍ
−ｎｍとし、分散媒質５として１．３μｍ波長帯に波長
分散が零となる１．３μｍ波長帯に零分散を有する通常
の単一モード光ファイバで構成された通常光ファイバケ
ーブル９をＬｋｍごとにジョイントボックス８により接
続挿入した場合である。通常光ファイバケーブル９を挿
入する距離を予め設定しておき、ジョイントボックス８
と光増幅海底中継器７を接続し、さらにその距離区間に
おける分散シフト光ファイバケーブル６の平均波長分散
を設定しておけば、挿入する通常光ファイバケーブル９
の長さを決めておくことができる。
ｍ近傍の光信号波長を用いた光海底ケーブルシステムγ
へ適用し、伝送用光ファイバに分散シフト光ファイバケ
ーブル６を採用している。図１における分散シフト光フ
ァイバケーブル６の平均波長分散値を−Ｄ１ｐｓ／ｋｍ
−ｎｍとし、分散媒質５として１．３μｍ波長帯に波長
分散が零となる１．３μｍ波長帯に零分散を有する通常
の単一モード光ファイバで構成された通常光ファイバケ
ーブル９をＬｋｍごとにジョイントボックス８により接
続挿入した場合である。通常光ファイバケーブル９を挿
入する距離を予め設定しておき、ジョイントボックス８
と光増幅海底中継器７を接続し、さらにその距離区間に
おける分散シフト光ファイバケーブル６の平均波長分散
を設定しておけば、挿入する通常光ファイバケーブル９
の長さを決めておくことができる。
【００３２】ここで、計算機シミュレーションによれば
通常光ファイバケーブル９を頻繁に長距離挿入すると逆
に伝送特性が劣化することがわかっているので、９００
０ｋｍ程度の長距離伝送を行なう場合、通常光ファイバ
ケーブル９長を５ｋｍ〜３０ｋｍ程度とし、５００ｋｍ
以上の間隔で挿入することにより良好な特性となること
が図２乃至図３のような計算機シミュレーションにより
わかっている。従って、伝送システムの伝送距離も稼ぐ
ことができる。
通常光ファイバケーブル９を頻繁に長距離挿入すると逆
に伝送特性が劣化することがわかっているので、９００
０ｋｍ程度の長距離伝送を行なう場合、通常光ファイバ
ケーブル９長を５ｋｍ〜３０ｋｍ程度とし、５００ｋｍ
以上の間隔で挿入することにより良好な特性となること
が図２乃至図３のような計算機シミュレーションにより
わかっている。従って、伝送システムの伝送距離も稼ぐ
ことができる。
【００３３】（第３実施例） 本発明の第３実施例を図面につき詳説する。図５（Ａ）
は本実施例を適用する光海底ケーブルシステムδの要部
構成図，（Ｂ）は（Ａ）中の分散等化器１０の透視内部
拡大構成図である。図中、δは光海底ケーブルシステ
ム、６は分散シフト光ファイバケーブル、７は光増幅海
底中継器、１０は分散等化器、１１は通常光ファイバ、
１２は耐圧ボックス、１３はフィードスルーである。な
お、以下の説明において従来と同一の部材には同一符号
を用いた。
は本実施例を適用する光海底ケーブルシステムδの要部
構成図，（Ｂ）は（Ａ）中の分散等化器１０の透視内部
拡大構成図である。図中、δは光海底ケーブルシステ
ム、６は分散シフト光ファイバケーブル、７は光増幅海
底中継器、１０は分散等化器、１１は通常光ファイバ、
１２は耐圧ボックス、１３はフィードスルーである。な
お、以下の説明において従来と同一の部材には同一符号
を用いた。
【００３４】分散等化器１０は、内部に各別に芯材１４
にコイル巻して並列封入した通常光ファイバ１１群両端
を耐圧ボックス１２両端にそれぞれ貫装したフィードス
ルー１３，１３に集束して、該フィードスルー１３，１
３に外部の分散シフト光ファイバケーブル６，６端を各
々直列連結してなる。
にコイル巻して並列封入した通常光ファイバ１１群両端
を耐圧ボックス１２両端にそれぞれ貫装したフィードス
ルー１３，１３に集束して、該フィードスルー１３，１
３に外部の分散シフト光ファイバケーブル６，６端を各
々直列連結してなる。
【００３５】本実施例では、図４に示した前記第２実施
例の単一モード光ファイバで構成された通常光ファイバ
ケーブル９のかわりに、１．３μｍ波長帯に波長分散が
零となる分散等化器１０で通常の単一モード光ファイバ
を、耐圧ボックス１２にフィードスルー１３を通して収
容した場合である。通常、分散シフト光ファイバケーブ
ル６は複数の光ファイバで構成されるため、本実施例で
は、挿入距離において分散シフト光ファイバケーブル６
中の各光ファイバの累積分散に対応して、通常光ファイ
バ１１を適した長さに調節して収容することができる。
例の単一モード光ファイバで構成された通常光ファイバ
ケーブル９のかわりに、１．３μｍ波長帯に波長分散が
零となる分散等化器１０で通常の単一モード光ファイバ
を、耐圧ボックス１２にフィードスルー１３を通して収
容した場合である。通常、分散シフト光ファイバケーブ
ル６は複数の光ファイバで構成されるため、本実施例で
は、挿入距離において分散シフト光ファイバケーブル６
中の各光ファイバの累積分散に対応して、通常光ファイ
バ１１を適した長さに調節して収容することができる。
【００３６】
【発明の効果】かくして、本発明によれば、分散媒質を
ある間隔で局所的に挿入することにより、光ファイバの
非線形の影響が少ない分散領域で光信号を伝送すること
が可能となり、高速の光ディジタル信号を光増幅器によ
り長距離にわたり良好に伝送することができる。
ある間隔で局所的に挿入することにより、光ファイバの
非線形の影響が少ない分散領域で光信号を伝送すること
が可能となり、高速の光ディジタル信号を光増幅器によ
り長距離にわたり良好に伝送することができる。
【００３７】さらに、挿入する分散媒質の分散値を変え
ることにより、平均零分散波長を変化させることができ
るため、伝送用光ファイバを調達した後でも光信号波長
の変更が可能になる。とくに、分散媒質に１．３μｍ波
長帯に波長分散が零となる通常の単一モード光ファイバ
を使用する場合は、ファイバの長さを調節することによ
り上記が容易に可能となる。その上、通常光ファイバを
耐圧ボックスにコンパクトに封入して光増幅中継伝送シ
ステムに簡易に挿入し易い分散等化器としてある。
ることにより、平均零分散波長を変化させることができ
るため、伝送用光ファイバを調達した後でも光信号波長
の変更が可能になる。とくに、分散媒質に１．３μｍ波
長帯に波長分散が零となる通常の単一モード光ファイバ
を使用する場合は、ファイバの長さを調節することによ
り上記が容易に可能となる。その上、通常光ファイバを
耐圧ボックスにコンパクトに封入して光増幅中継伝送シ
ステムに簡易に挿入し易い分散等化器としてある。
【００３８】しかも、本発明は、光増幅器を用いた光増
幅海底中継伝送システムを始めとする長距離光増幅中継
伝送システムによる高速光ディジタル通信に広く適用さ
れることが期待される。
幅海底中継伝送システムを始めとする長距離光増幅中継
伝送システムによる高速光ディジタル通信に広く適用さ
れることが期待される。
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施例を適用する、光増
幅中継伝送システム装置の構成図，（Ｂ）はその波長分
散値のグラフ，（Ｃ）は累積波長分散値のグラフであ
る。
幅中継伝送システム装置の構成図，（Ｂ）はその波長分
散値のグラフ，（Ｃ）は累積波長分散値のグラフであ
る。
【図２】同上による伝送信号波形の計算機シミュレーシ
ョン図である。
ョン図である。
【図３】同上による波長分散の伝送距離に対する累積分
散を示す図である。
散を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例を適用する、光海底ケーブ
ルシステムの要部構成図である。
ルシステムの要部構成図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第３実施例を適用する光海底
ケーブルシステムの要部構成図，（Ｂ）は図（Ａ）中分
散等化器の透視内部拡大構成図である。
ケーブルシステムの要部構成図，（Ｂ）は図（Ａ）中分
散等化器の透視内部拡大構成図である。
【図６】（Ａ）は従来の光増幅中継伝送システム装置の
構成図，（Ｂ）は波長分散値のグラフ，（Ｃ）は累積波
長分散値のグラフである。
構成図，（Ｂ）は波長分散値のグラフ，（Ｃ）は累積波
長分散値のグラフである。
【図７】正分散が連続する場合の従来法による伝送信号
波形の計算機シミュレーション図である。
波形の計算機シミュレーション図である。
【図８】同上による分散伝送距離に対する累積分散を示
す図である。
す図である。
【図９】正分散が不連続な場合の従来法による伝送信号
波形の計算機シミュレーション図である。
波形の計算機シミュレーション図である。
【図１０】同上による分散伝送距離に対する累積分散を
示す図である。
示す図である。
α，β…光増幅中継伝送システム装置 γ，δ…光海底ケーブルシステム １…光増幅器 ２…伝送用光ファイバ ３…光送信装置 ４…光受信装置 ５…分散媒質 ６…分散シフト光ファイバケーブル ７…光増幅海底中継器 ８…ジョイントボックス ９…通常光ファイバケーブル １０…分散等化器 １１…通常光ファイバ １２…耐圧ボックス １３…フィードスルー １４…芯材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川澤 俊夫 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国 際電信電話 株式会社内 (72)発明者 秋葉 重幸 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国 際電信電話 株式会社内 (72)発明者 若林 博晴 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国 際電信電話 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−65529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−178220（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−130107（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−149526（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226131（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04B 10/02 G02B 6/00 H04B 10/16 H04B 10/17 H04B 10/18
Claims (5)
- 【請求項１】複数の光増幅器を伝送用光ファイバにほぼ
等間隔に挿入し、光信号の長距離伝送を行なう光増幅中
継伝送システムにおいて、該伝送用光ファイバの波長分
散が零となる波長の平均値が該システムを伝送する光信
号波長より長波長とし、該伝送用光ファイバの累積波長
分散に応じて、所要の間隔で全光ファイバ伝送システム
長を、所要の間隔で区間に区切り、当該各区間の光信号
波長における累積波長分散が零となるように、累積分散
の符号と異なる波長分散媒質を挿入し、波長分散を調整
し高速光ディジタル信号の長距離伝送を可能とすること
を特徴とする光増幅中継伝送方法。 - 【請求項２】光信号の長距離伝送を行なう光増幅中継伝
送システム装置において、波長分散が零となる波長の平
均値が該システムを伝送する光信号波長より長波長とし
た伝送用光ファイバと、該伝送用光ファイバにほぼ等間
隔に配置した複数の光増幅器と、該伝送用光ファイバの
累積波長分散に応じて、所要の間隔で配置され、光信号
波長における当該区間の累積波長分散が零となるように
波長分散変動を与える波長分散媒質とを有して、波長分
散を調整し高速光ディジタル信号の長距離伝送を可能と
することを特徴とする光増幅中継伝送システム装置。 - 【請求項３】該光信号は１．５μｍ近傍の光信号波長で
あり、該伝送用光ファイバは平均波長分散値−D1ｐｓ／
ｋｍ−ｎｍの分散シフト光ファイバであり、該波長分散
媒質は、L1ｍの波長分散値D2ｐｓ／ｋｍ−ｎｍの１．３
μｍ波長帯に波長分散が零となり、L2＝D2・L1／D1ごと
に適宜挿入自在な単一モード光ファイバであることを特
徴とする請求項２記載の光増幅中継伝送システム装置。 - 【請求項４】該単一モード光ファイバは、該光増幅中継
伝送システム装置の途中に挿入自在に伝送ケーブル化さ
れたことを特徴とする請求項３記載の光増幅中継伝送シ
ステム装置。 - 【請求項５】該単一モード光ファイバは、該光増幅中継
伝送システム装置の途中に挿入自在な分散等化器の耐圧
ボックス内に各別に芯材にコイル巻されて並列に封入さ
れたことを特徴とする請求項３記載の光増幅中継伝送シ
ステム装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4149683A JP2743972B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 光増幅中継伝送方法およびシステム装置 |
| GB9311826A GB2268018B (en) | 1992-06-09 | 1993-06-08 | Compensation of end-to-end optical dispersion of a lightwave signal transmitted along an optical transmission path |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4149683A JP2743972B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 光増幅中継伝送方法およびシステム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344075A JPH05344075A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2743972B2 true JP2743972B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=15480537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4149683A Expired - Fee Related JP2743972B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 光増幅中継伝送方法およびシステム装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743972B2 (ja) |
| GB (1) | GB2268018B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2760233B2 (ja) * | 1992-09-29 | 1998-05-28 | 住友電気工業株式会社 | 光通信装置 |
| JPH08509107A (ja) * | 1993-04-19 | 1996-09-24 | ブリテイッシュ・テクノロジー・グループ・リミテッド | 光通信分散補償システム |
| US5539563A (en) * | 1994-05-31 | 1996-07-23 | At&T Corp. | System and method for simultaneously compensating for chromatic dispersion and self phase modulation in optical fibers |
| JP3846918B2 (ja) * | 1994-08-02 | 2006-11-15 | 富士通株式会社 | 光伝送システム、光多重伝送システム及びその周辺技術 |
| JP3373333B2 (ja) * | 1994-09-12 | 2003-02-04 | Ｋｄｄｉ株式会社 | 光増幅中継伝送システム |
| JP3409935B2 (ja) * | 1995-01-13 | 2003-05-26 | 富士通株式会社 | シングルモード光ファイバ及びその製造方法並びに光ファイバ伝送路 |
| FR2738431B1 (fr) * | 1995-09-01 | 1997-11-21 | Thomine Jean Baptiste | Systeme pour la transmission, notamment longue distance, d'impulsions rz par une ligne optique amplifiee |
| GB9524203D0 (en) | 1995-11-27 | 1996-01-31 | British Tech Group | Optical communications |
| JPH09191290A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Nec Corp | 光伝送路の波長分散補償システム |
| JPH11103286A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-04-13 | Nec Corp | 波長多重光伝送装置 |
| KR20010086128A (ko) | 1998-12-18 | 2001-09-07 | 지아네시 피에르 지오반니 | 손실 및 비-선형 효과가 낮은 광학 시스템과 그의 제조방법 |
| JP2000236297A (ja) | 1999-02-16 | 2000-08-29 | Fujitsu Ltd | 分散補償が適用される光伝送のための方法及びシステム |
| WO2000054439A1 (fr) | 1999-03-09 | 2000-09-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Systeme de communication optique |
| KR20010043972A (ko) | 1999-04-01 | 2001-05-25 | 오카야마 노리오 | Ｗｄｍ 광통신 시스템 |
| US7027698B2 (en) | 2000-03-03 | 2006-04-11 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Optical fiber for WDM transmission |
| US6943935B2 (en) | 2001-03-16 | 2005-09-13 | Corning Incorporated | Dispersion-managed cable for raman-assisted transmission |
| JP4523188B2 (ja) | 2001-03-16 | 2010-08-11 | 富士通株式会社 | 光増幅伝送システム |
| CN110301105A (zh) * | 2017-02-22 | 2019-10-01 | 日本电气株式会社 | 光中继系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1554536A (en) * | 1978-02-02 | 1979-10-24 | Standard Telephones Cables Ltd | Termination for optical fibre telecommunication transmission path |
| JPS6265529A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-24 | Hitachi Cable Ltd | 光通信システムにおける分散補償法 |
| JPS62178220A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-05 | Nec Corp | 光伝送路 |
| JP2522331B2 (ja) * | 1987-11-16 | 1996-08-07 | 日本電気株式会社 | 光伝送路 |
| US5185827A (en) * | 1991-09-26 | 1993-02-09 | At&T Bell Laboratories | Apparatus for compensating chromatic dispersion in optical fibers |
| US5392147A (en) * | 1991-10-21 | 1995-02-21 | Nec Corporation | Optical trunk transmission system and an optical repeater circuit |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP4149683A patent/JP2743972B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-06-08 GB GB9311826A patent/GB2268018B/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| GB2268018B (en) | 1996-03-06 |
| JPH05344075A (ja) | 1993-12-24 |
| GB9311826D0 (en) | 1993-07-28 |
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|---|---|---|---|
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