JP3338871B2 - 光増幅中継伝送路 - Google Patents
光増幅中継伝送路Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重光ソ
リトン伝送に適した光増幅中継伝送路に関する。
リトン伝送に適した光増幅中継伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ソリトン伝送方式は、光ファイバの屈
折率の非線形性と波長分散とをバランスさせることで、
極短光パルスをそのパルス波形を一定に維持しながら長
距離伝送される方式であり、超長距離、大容量の光伝送
方式として注目されている。近年は更に、波長分割多重
方式よる伝送容量の増大が研究されている。
折率の非線形性と波長分散とをバランスさせることで、
極短光パルスをそのパルス波形を一定に維持しながら長
距離伝送される方式であり、超長距離、大容量の光伝送
方式として注目されている。近年は更に、波長分割多重
方式よる伝送容量の増大が研究されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、光ファイバ
上では光波長により伝送速度が異なる。従って、波長分
割多重光ソリトン伝送方式では、速い光パルスが遅い光
パルスを追い越すような状況が発生し得る。例えば、光
増幅中継伝送路において、図４に示すように、ある波長
λ１の光ソリトン・パルスを別の波長λ２の光ソリトン
・パルスが追い越していく状況を考える。異なる波長λ
１，λ２の２つの光パルスが一時的に重なることによ
り、相互作用（異波長パルス間相互作用）を及ぼし合
う。その相互作用を及ぼし合う距離は衝突長とも呼ば
れ、下記式で与えられる。即ち、 Ｌｃ＝２τ／（ＤΔλ） 但し、Ｌｃは衝突長、τはパルス幅、Ｄは波長分散、Δ
λは衝突する光パルスの波長間隔である。
上では光波長により伝送速度が異なる。従って、波長分
割多重光ソリトン伝送方式では、速い光パルスが遅い光
パルスを追い越すような状況が発生し得る。例えば、光
増幅中継伝送路において、図４に示すように、ある波長
λ１の光ソリトン・パルスを別の波長λ２の光ソリトン
・パルスが追い越していく状況を考える。異なる波長λ
１，λ２の２つの光パルスが一時的に重なることによ
り、相互作用（異波長パルス間相互作用）を及ぼし合
う。その相互作用を及ぼし合う距離は衝突長とも呼ば
れ、下記式で与えられる。即ち、 Ｌｃ＝２τ／（ＤΔλ） 但し、Ｌｃは衝突長、τはパルス幅、Ｄは波長分散、Δ
λは衝突する光パルスの波長間隔である。
【０００４】このような衝突による光パルスの重なり
は、各光パルスに波長シフトを生じさせる。伝送損失の
存在しない利用的な状況では、衝突の終了時には、衝突
の開始時とは逆方向の波長シフトが発生するので、衝突
の開始から終了までの間、即ち衝突長の間で全体として
は波長シフトが相殺され、ゼロになる。しかし、現実の
光伝送路には無視できない損失があるので、このような
衝突は光波長をシフトさせ、しかもその波長シフト量が
信号レベルに依存する。即ち、波長シフト量は、信号レ
ベルが高いほど大きく、信号レベルが低いほど小さくな
る。これによる波長シフトは、現実には時間軸上のジッ
タとなって現われ、伝送レートを制約する一因になって
いる。
は、各光パルスに波長シフトを生じさせる。伝送損失の
存在しない利用的な状況では、衝突の終了時には、衝突
の開始時とは逆方向の波長シフトが発生するので、衝突
の開始から終了までの間、即ち衝突長の間で全体として
は波長シフトが相殺され、ゼロになる。しかし、現実の
光伝送路には無視できない損失があるので、このような
衝突は光波長をシフトさせ、しかもその波長シフト量が
信号レベルに依存する。即ち、波長シフト量は、信号レ
ベルが高いほど大きく、信号レベルが低いほど小さくな
る。これによる波長シフトは、現実には時間軸上のジッ
タとなって現われ、伝送レートを制約する一因になって
いる。
【０００５】光増幅中継伝送路は、基本的に、図５
（ａ）に示すように、伝送用光ファイバ３０−１，３０
−２，・・・を光増幅中継器３２−１，３２−２，・・
・を介して多段に直列接続した構成からなる。図５
（ｂ）は、図５（ａ）に示す光増幅中継伝送路の距離に
対する信号レベルの変化を示す。光信号は、伝送用光フ
ァイバ３０−１を伝送する間に信号レベルが徐々に低下
していくが、光増幅中継器３２−１により光増幅され
る。次の伝送用光ファイバ３０−２で再び減衰し、次の
光増幅中継器３２−２により光増幅される。
（ａ）に示すように、伝送用光ファイバ３０−１，３０
−２，・・・を光増幅中継器３２−１，３２−２，・・
・を介して多段に直列接続した構成からなる。図５
（ｂ）は、図５（ａ）に示す光増幅中継伝送路の距離に
対する信号レベルの変化を示す。光信号は、伝送用光フ
ァイバ３０−１を伝送する間に信号レベルが徐々に低下
していくが、光増幅中継器３２−１により光増幅され
る。次の伝送用光ファイバ３０−２で再び減衰し、次の
光増幅中継器３２−２により光増幅される。
【０００６】例えば、衝突長Ｌｃが中継距離より僅かに
短く、光増幅中継器１２の直後の、信号レベルが高い位
置（点Ａ）で、異なる波長λ１，λ２の光パルスが衝突
を開始したとする。衝突の当初（点Ａ）では、信号レベ
ルが高いのでパルスの重なりによる波長シフト量が多く
なるが、衝突の終了段階（点Ｂ）では信号レベルが低く
なるので、パルスの重なりによる波長シフト量が少なく
なる。次段の光増幅中継器１２−２による光増幅の後の
点Ｃでは、信号レベルが再び高くなるものの、波長λ
１，λ２の光パルスが既に充分離れているので、衝突に
よる相互作用は無視できる。
短く、光増幅中継器１２の直後の、信号レベルが高い位
置（点Ａ）で、異なる波長λ１，λ２の光パルスが衝突
を開始したとする。衝突の当初（点Ａ）では、信号レベ
ルが高いのでパルスの重なりによる波長シフト量が多く
なるが、衝突の終了段階（点Ｂ）では信号レベルが低く
なるので、パルスの重なりによる波長シフト量が少なく
なる。次段の光増幅中継器１２−２による光増幅の後の
点Ｃでは、信号レベルが再び高くなるものの、波長λ
１，λ２の光パルスが既に充分離れているので、衝突に
よる相互作用は無視できる。
【０００７】このような衝突による波長シフトは、その
量だけでなくその方向（正負の極性）についても衝突長
Ｌｃの各段階で異なるので、１つの衝突による波長シフ
トの総量はゼロでなくなり、しかも、衝突の開始時点に
応じて、波長シフトの総量が異なることになる。波長分
割多重光ソリトン伝送方式では、各波長の光パルス列は
伝送すべきデータに応じてオン／オフ変調されるの、各
パルスの中心波長のシフト量は、データ・パターンによ
っても異なることになる。従って、各パルスの波長シフ
ト量は実質的にランダムにばらつくことになる。中心波
長の変化は伝送用光ファイバの波長分散により時間軸上
のジッタに変換され、結局のところ、伝送特性を大きく
劣化させる。
量だけでなくその方向（正負の極性）についても衝突長
Ｌｃの各段階で異なるので、１つの衝突による波長シフ
トの総量はゼロでなくなり、しかも、衝突の開始時点に
応じて、波長シフトの総量が異なることになる。波長分
割多重光ソリトン伝送方式では、各波長の光パルス列は
伝送すべきデータに応じてオン／オフ変調されるの、各
パルスの中心波長のシフト量は、データ・パターンによ
っても異なることになる。従って、各パルスの波長シフ
ト量は実質的にランダムにばらつくことになる。中心波
長の変化は伝送用光ファイバの波長分散により時間軸上
のジッタに変換され、結局のところ、伝送特性を大きく
劣化させる。
【０００８】衝突長Ｌｃは、中継間隔に比べて充分長い
（例えば、２倍以上）であれば、中継増幅による信号レ
ベルの変化に比べて光パルスの重なりの変化が充分にゆ
っくりになり、衝突によるジッタの影響が少ないことが
分かっているものの、長くするのは極めて困難である。
（例えば、２倍以上）であれば、中継増幅による信号レ
ベルの変化に比べて光パルスの重なりの変化が充分にゆ
っくりになり、衝突によるジッタの影響が少ないことが
分かっているものの、長くするのは極めて困難である。
【０００９】衝突長Ｌｃを長くするには、先の式から、
パルス幅τを大きくする、波長間隔Δλを小さくする、
及び／又は、波長分散Ｄを小さくすればよい。しかし、
同一波長のパルスをあまり近接させると、相互作用（同
波長パルス間相互作用）により光パルスが引き合ったり
反発したりすることが知られており、同一波長のパルス
間隔を一定以上に確保する必要がある。従って、パルス
幅τを大きくしたければ、ビット・レートを低くしなけ
ればならなくなる。受信端末での波長分離のためには、
波長間隔Δλを小さくするにも限界がある。光ファイバ
の波長分散は信号波長により異なるが、波長分割多重方
式では、波長分割多重の最短波長と最長波長の間の波長
分散の変化量が、中間的（又は平均的）な波長分散値に
比べて、ある程度小さい必要があり、この前提の下で
は、波長分散Ｄを小さくするのにも限度がある。
パルス幅τを大きくする、波長間隔Δλを小さくする、
及び／又は、波長分散Ｄを小さくすればよい。しかし、
同一波長のパルスをあまり近接させると、相互作用（同
波長パルス間相互作用）により光パルスが引き合ったり
反発したりすることが知られており、同一波長のパルス
間隔を一定以上に確保する必要がある。従って、パルス
幅τを大きくしたければ、ビット・レートを低くしなけ
ればならなくなる。受信端末での波長分離のためには、
波長間隔Δλを小さくするにも限界がある。光ファイバ
の波長分散は信号波長により異なるが、波長分割多重方
式では、波長分割多重の最短波長と最長波長の間の波長
分散の変化量が、中間的（又は平均的）な波長分散値に
比べて、ある程度小さい必要があり、この前提の下で
は、波長分散Ｄを小さくするのにも限度がある。
【００１０】そこで本発明は、より高いビット・レート
を実現できる光増幅中継伝送路を提示することを目的と
する。
を実現できる光増幅中継伝送路を提示することを目的と
する。
【００１１】本発明はまた、波長分割多重光ソリトン伝
送方式で異波長パルス間相互作用を低減した光増幅中継
伝送路を提示することを目的とする。
送方式で異波長パルス間相互作用を低減した光増幅中継
伝送路を提示することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では、適当な光増
幅中継器において、パルス幅拡張手段が入力光パルスの
パルス幅を拡張してから、光増幅手段が光増幅する。こ
れにより、光増幅直後に異波長パルスと衝突したとして
も、光パルス幅が広くなっているので、パルスの重なり
による波長シフトが均一化される。また、パルス幅を拡
張された光パルスのパルス幅を伝送に伴い狭くするの
で、パルス幅の重なりが急速に少なくなり、衝突の影響
も急速に少なくなる。これらの結果、異なる波長のパル
スの衝突によるジッタが大幅に低減され、伝送特性も改
善される。
幅中継器において、パルス幅拡張手段が入力光パルスの
パルス幅を拡張してから、光増幅手段が光増幅する。こ
れにより、光増幅直後に異波長パルスと衝突したとして
も、光パルス幅が広くなっているので、パルスの重なり
による波長シフトが均一化される。また、パルス幅を拡
張された光パルスのパルス幅を伝送に伴い狭くするの
で、パルス幅の重なりが急速に少なくなり、衝突の影響
も急速に少なくなる。これらの結果、異なる波長のパル
スの衝突によるジッタが大幅に低減され、伝送特性も改
善される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示し、図２は、その伝送特性図を示す。図２
（ａ）はパルス幅の変化の様子を示す模式図、同（ｂ）
は累積波長分散の変化の様子を示す模式図、同（ｃ）は
信号レベルの変化の様子を示す模式図である。なお、図
２に示す特性図は、本実施例の作用を定性的に説明する
ものであり、細部は実際の状況と異なることがある。
ック図を示し、図２は、その伝送特性図を示す。図２
（ａ）はパルス幅の変化の様子を示す模式図、同（ｂ）
は累積波長分散の変化の様子を示す模式図、同（ｃ）は
信号レベルの変化の様子を示す模式図である。なお、図
２に示す特性図は、本実施例の作用を定性的に説明する
ものであり、細部は実際の状況と異なることがある。
【００１５】図１に示す本実施例の構成を説明する。１
０は本実施例の光増幅中継伝送路、１２は波長分割多重
光ソリトン伝送の光信号を光増幅中継伝送路１０に送出
する光送信端局、１４は光増幅中継伝送路１０を伝送し
た光信号を受信する光受信端局である。
０は本実施例の光増幅中継伝送路、１２は波長分割多重
光ソリトン伝送の光信号を光増幅中継伝送路１０に送出
する光送信端局、１４は光増幅中継伝送路１０を伝送し
た光信号を受信する光受信端局である。
【００１６】光増幅中継伝送路１０は、複数の伝送用光
ファイバ１６（１６−１，１６−２，１６−３，１６−
４）を光増幅中継器１８（１８−１，１８−２，１８−
３）によりシリアル接続した構成からなる。また、光ソ
リトン伝送では、伝送用光ファイバ１６の屈折率の非線
形性と波長分散をバランスさせることでパルス波形が維
持されるので、波長分散値が有限になる。信号波長の波
長分散が有限であることから、伝送に伴う波長分散の累
積を補償する必要があり、そのために、累積波長分散を
ゼロに補償する等化ファイバ２０が、適宜の間隔（例え
ば、２００ｋｍ間隔）で挿入されている。等化ファイバ
２０は、信号波長に対する波長分散値（とその極性）が
伝送用光ファイバ１６と異なるのみであり、伝送される
光パルス幅を短く維持できる種々の条件を満たすように
設計製造されている。
ファイバ１６（１６−１，１６−２，１６−３，１６−
４）を光増幅中継器１８（１８−１，１８−２，１８−
３）によりシリアル接続した構成からなる。また、光ソ
リトン伝送では、伝送用光ファイバ１６の屈折率の非線
形性と波長分散をバランスさせることでパルス波形が維
持されるので、波長分散値が有限になる。信号波長の波
長分散が有限であることから、伝送に伴う波長分散の累
積を補償する必要があり、そのために、累積波長分散を
ゼロに補償する等化ファイバ２０が、適宜の間隔（例え
ば、２００ｋｍ間隔）で挿入されている。等化ファイバ
２０は、信号波長に対する波長分散値（とその極性）が
伝送用光ファイバ１６と異なるのみであり、伝送される
光パルス幅を短く維持できる種々の条件を満たすように
設計製造されている。
【００１７】本実施例の光増幅中継器１８（１８−１，
１８−２，１８−３）は、入力した光パルスのパルス幅
を通常の光ソリトン伝送のパルス幅（数ｐｓ）より広
く、例えば１０ｐｓ程度にまで拡げる光学素子、即ちパ
ルス幅拡張素子１８ａと、パルス幅拡張素子１８ａから
出力される光パルスを光のまま増幅する光増幅器１８ｂ
とからなる。パルス幅拡張素子１８ａは例えば、通常よ
りも大きな波長分散を持つ高分散光ファイバであり、具
体的にはファイバ・グレーティング技術により実現でき
る。光増幅器１８ｂは例えば、エルビウムをドープされ
た光増幅ファイバからなり、その構成自体は周知であ
る。
１８−２，１８−３）は、入力した光パルスのパルス幅
を通常の光ソリトン伝送のパルス幅（数ｐｓ）より広
く、例えば１０ｐｓ程度にまで拡げる光学素子、即ちパ
ルス幅拡張素子１８ａと、パルス幅拡張素子１８ａから
出力される光パルスを光のまま増幅する光増幅器１８ｂ
とからなる。パルス幅拡張素子１８ａは例えば、通常よ
りも大きな波長分散を持つ高分散光ファイバであり、具
体的にはファイバ・グレーティング技術により実現でき
る。光増幅器１８ｂは例えば、エルビウムをドープされ
た光増幅ファイバからなり、その構成自体は周知であ
る。
【００１８】光増幅中継器１８（１８−１，１８−２，
１８−３）のパルス幅拡張素子１８ａ及び光増幅器１８
ｂは共に、ファイバ構造であるのが好ましい。その方
が、伝送用光ファイバ１６等との間で少ないロスで接続
できるからである。それにも関わらず、光増幅中継器１
８の入力部分及び出力部分のみをファイバ構造とし、パ
ルス幅拡張素子１８ａ及び／又は光増幅器１８ｂを立体
又は平面の光素子としてもよいことは明らかである。
１８−３）のパルス幅拡張素子１８ａ及び光増幅器１８
ｂは共に、ファイバ構造であるのが好ましい。その方
が、伝送用光ファイバ１６等との間で少ないロスで接続
できるからである。それにも関わらず、光増幅中継器１
８の入力部分及び出力部分のみをファイバ構造とし、パ
ルス幅拡張素子１８ａ及び／又は光増幅器１８ｂを立体
又は平面の光素子としてもよいことは明らかである。
【００１９】本実施例及びその各部の動作を詳細に説明
する。光送信端局１２は、光ソリトン伝送するような極
短パルス幅の光パルスを波長分割多重して光増幅中継伝
送路１０に出力する。光送信端局１２が光増幅中継伝送
路１２に出力する光パルスのパルス幅は、図２（ａ）に
示すように、光ソリトン伝送に適した極く短いものにな
っている。その光パルスは、図２（ａ）に示すように、
最初の光増幅中継器１８−１までの伝送用光ファイバ１
６−１を光ソリトンとなって一定パルス幅で伝送する。
図２（ｂ）に示すように波長分散が累積し、図２（ｃ）
に示すように、伝送損失により信号レベルが徐々に低下
する。
する。光送信端局１２は、光ソリトン伝送するような極
短パルス幅の光パルスを波長分割多重して光増幅中継伝
送路１０に出力する。光送信端局１２が光増幅中継伝送
路１２に出力する光パルスのパルス幅は、図２（ａ）に
示すように、光ソリトン伝送に適した極く短いものにな
っている。その光パルスは、図２（ａ）に示すように、
最初の光増幅中継器１８−１までの伝送用光ファイバ１
６−１を光ソリトンとなって一定パルス幅で伝送する。
図２（ｂ）に示すように波長分散が累積し、図２（ｃ）
に示すように、伝送損失により信号レベルが徐々に低下
する。
【００２０】最初の光増幅中継器１８−１では、パルス
幅拡張素子１８ａが、図２（ａ）に示すように伝送用光
ファイバ１６−１からの光パルスのパルス幅を約１０ｐ
ｓ程度にまで広げる。そして、光増幅器１８ｂが、図２
（ｃ）に示すように、パルス幅拡張素子１８ａの出力光
を光のまま増幅し、次の伝送用光ファイバ１６−２に出
力する。
幅拡張素子１８ａが、図２（ａ）に示すように伝送用光
ファイバ１６−１からの光パルスのパルス幅を約１０ｐ
ｓ程度にまで広げる。そして、光増幅器１８ｂが、図２
（ｃ）に示すように、パルス幅拡張素子１８ａの出力光
を光のまま増幅し、次の伝送用光ファイバ１６−２に出
力する。
【００２１】光増幅中継器１８−１（の光増幅器１８
ｂ）から出力される光パルスは、伝送用光ファイバ１６
−２を伝送する。伝送用光ファイバ１６−２は、屈折率
の非線形によるパルス幅圧縮作用を、波長分散によるパ
ルス幅拡張作用より強くしてあり、伝送の間に、光パル
スのパルス幅が狭くなる。
ｂ）から出力される光パルスは、伝送用光ファイバ１６
−２を伝送する。伝送用光ファイバ１６−２は、屈折率
の非線形によるパルス幅圧縮作用を、波長分散によるパ
ルス幅拡張作用より強くしてあり、伝送の間に、光パル
スのパルス幅が狭くなる。
【００２２】本実施例では、例えば、パルス幅拡張素子
１８ａとして５００ｍ長で、−４５ｐｓ／ｎｍの波長分
散を具備する高分散光ファイバを用い、伝送用光ファイ
バ１６−２，１６−３，１６−４として、３０ｋｍ長で
波長分散が２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光ファイバを用いた。
１中継区間（例えば、パルス幅拡張素子１８ａの入力か
ら伝送用光ファイバ１６−２の出力まで）の平均分散
は、０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとなる。
１８ａとして５００ｍ長で、−４５ｐｓ／ｎｍの波長分
散を具備する高分散光ファイバを用い、伝送用光ファイ
バ１６−２，１６−３，１６−４として、３０ｋｍ長で
波長分散が２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光ファイバを用いた。
１中継区間（例えば、パルス幅拡張素子１８ａの入力か
ら伝送用光ファイバ１６−２の出力まで）の平均分散
は、０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとなる。
【００２３】伝送用光ファイバ１６−２から出力される
光パルスは、光増幅中継器１８−２のパルス幅拡張素子
１８ａに入力し、再び、１０ｐｓ程度のパルス幅に広げ
られ、光増幅器１８ｂが、図２（ｃ）に示すように、そ
のパルス幅拡張素子１８ａの出力光を光のまま増幅し、
次の伝送用光ファイバ１６−３に出力する。
光パルスは、光増幅中継器１８−２のパルス幅拡張素子
１８ａに入力し、再び、１０ｐｓ程度のパルス幅に広げ
られ、光増幅器１８ｂが、図２（ｃ）に示すように、そ
のパルス幅拡張素子１８ａの出力光を光のまま増幅し、
次の伝送用光ファイバ１６−３に出力する。
【００２４】伝送用光ファイバ１６−３は伝送用光ファ
イバ１６−２と同様の光ファイバからなり、伝送用光フ
ァイバ１６−３を伝送する間、光パルスは、パルス幅が
徐々に狭くなり、伝送損失に従って信号レベルが低下す
る。
イバ１６−２と同様の光ファイバからなり、伝送用光フ
ァイバ１６−３を伝送する間、光パルスは、パルス幅が
徐々に狭くなり、伝送損失に従って信号レベルが低下す
る。
【００２５】等化ファイバ２０に到達するまでは、波長
分散が図２（ｂ）に示すように累積していくが、等化フ
ァイバ２０によりゼロ値にされ、その後、再び累積す
る。等化ファイバ２０は、光増幅中継伝送路１０の距離
及び累積波長分散に応じて適宜の箇所及び間隔で挿入さ
れる。
分散が図２（ｂ）に示すように累積していくが、等化フ
ァイバ２０によりゼロ値にされ、その後、再び累積す
る。等化ファイバ２０は、光増幅中継伝送路１０の距離
及び累積波長分散に応じて適宜の箇所及び間隔で挿入さ
れる。
【００２６】先に説明したように、異波長のパルス間相
互作用による波長シフトは、信号レベルが高いほど大き
くなる。そこで、図３に示すように、光増幅中継器１８
−１の直後で衝突が開始されたとする。本実施例では、
パルス幅拡張素子１８ａにより予めパルス幅が広げられ
ているので、異波長のパルス間の重なりが多くなる。重
なりが多くなることにより、パルス内の各部の波長シフ
トがパルス幅が狭い場合に比べ均一化され、波長シフト
量のバラツキが少なくなる。伝送に伴いパルス幅が狭く
なるのでパルス間の重なりが少なくなるものの、信号レ
ベルも低下するので、結局、波長シフト量自体が少なく
なり、重なりの減少による波長シフトのバラツキの影響
は少なくなる。伝送用光ファイバ１６−２，１−３，・
・・を伝送し終えるような段階では、パルス幅がかなり
狭くなっているが、信号レベルも低下しているので、波
長シフトの影響は極めて少ない。
互作用による波長シフトは、信号レベルが高いほど大き
くなる。そこで、図３に示すように、光増幅中継器１８
−１の直後で衝突が開始されたとする。本実施例では、
パルス幅拡張素子１８ａにより予めパルス幅が広げられ
ているので、異波長のパルス間の重なりが多くなる。重
なりが多くなることにより、パルス内の各部の波長シフ
トがパルス幅が狭い場合に比べ均一化され、波長シフト
量のバラツキが少なくなる。伝送に伴いパルス幅が狭く
なるのでパルス間の重なりが少なくなるものの、信号レ
ベルも低下するので、結局、波長シフト量自体が少なく
なり、重なりの減少による波長シフトのバラツキの影響
は少なくなる。伝送用光ファイバ１６−２，１−３，・
・・を伝送し終えるような段階では、パルス幅がかなり
狭くなっているが、信号レベルも低下しているので、波
長シフトの影響は極めて少ない。
【００２７】次の光増幅中継器１８−２の直後では、従
来例では、異波長のパルス間の重なりが少なくなってお
り、信号レベルが高くなっていることにより、光パルス
内の波長シフト量が大きくなっているが、本実施例で
は、光増幅中継器１８−２のパルス幅拡張素子１８ａが
再びパルス幅を広げるので、異波長のパルス間で重なり
が従来例に比べて多くなっており、衝突開始時と同様
に、パルス内の各部の波長シフト量のバラツキが少なく
なる。
来例では、異波長のパルス間の重なりが少なくなってお
り、信号レベルが高くなっていることにより、光パルス
内の波長シフト量が大きくなっているが、本実施例で
は、光増幅中継器１８−２のパルス幅拡張素子１８ａが
再びパルス幅を広げるので、異波長のパルス間で重なり
が従来例に比べて多くなっており、衝突開始時と同様
に、パルス内の各部の波長シフト量のバラツキが少なく
なる。
【００２８】本実施例では、パルス幅拡張素子１８ａに
より一時的にパルス幅が拡張され、これにより、同じ波
長の隣接するパルスに近付き、同じ波長間のパルス間相
互作用が強くなる。しかし、その後の次の光増幅中継器
までの間に光パルス幅が狭くなるので、同じ波長のパル
ス間相互作用は全体としてはさほど大きくならない。従
って、パルス幅拡張素子１８ａによるパルス幅の拡張
は、ビット・レートを低くしなければならない程ではな
い。
より一時的にパルス幅が拡張され、これにより、同じ波
長の隣接するパルスに近付き、同じ波長間のパルス間相
互作用が強くなる。しかし、その後の次の光増幅中継器
までの間に光パルス幅が狭くなるので、同じ波長のパル
ス間相互作用は全体としてはさほど大きくならない。従
って、パルス幅拡張素子１８ａによるパルス幅の拡張
は、ビット・レートを低くしなければならない程ではな
い。
【００２９】パルス幅拡張素子１８ａにより拡張された
光パルス幅は、伝送路１０の平均的なパルス幅に対して
約１．５倍以上であるのが好ましい。
光パルス幅は、伝送路１０の平均的なパルス幅に対して
約１．５倍以上であるのが好ましい。
【００３０】本実施例のように、信号レベルの高い箇所
（具体的には、光増幅する直前）で、パルス幅を通常よ
りも広くしておくことにより、衝突長を一時的に長くし
たことに相当する。換言すると、異なる波長の光パルス
との衝突による波長シフト量が大きくなる高い信号レベ
ルの箇所で、光パルス幅を意図的に広くしてあるので、
異波長光パルスの衝突が発生した場合にも、異波長光パ
ルス間の重なりが大きくなり、パルス各部の波長シフト
のばらつきが少なくなる。伝送に伴いパルス幅が狭くな
るので、パルスの端部分での重なりが急速に少なくな
り、それだけ、光パルス波形の崩れが少なくなる。伝送
用光ファイバ１６−２，１６−３，・・・を伝送し終え
るような段階では、パルス幅が狭くなっているが、信号
レベルも低下しており、波長シフト量の絶対値も小さく
なっているので、波長シフトの影響は少ない。
（具体的には、光増幅する直前）で、パルス幅を通常よ
りも広くしておくことにより、衝突長を一時的に長くし
たことに相当する。換言すると、異なる波長の光パルス
との衝突による波長シフト量が大きくなる高い信号レベ
ルの箇所で、光パルス幅を意図的に広くしてあるので、
異波長光パルスの衝突が発生した場合にも、異波長光パ
ルス間の重なりが大きくなり、パルス各部の波長シフト
のばらつきが少なくなる。伝送に伴いパルス幅が狭くな
るので、パルスの端部分での重なりが急速に少なくな
り、それだけ、光パルス波形の崩れが少なくなる。伝送
用光ファイバ１６−２，１６−３，・・・を伝送し終え
るような段階では、パルス幅が狭くなっているが、信号
レベルも低下しており、波長シフト量の絶対値も小さく
なっているので、波長シフトの影響は少ない。
【００３１】本実施例では、光送信端局１２から光増幅
中継伝送路１０の伝送用光ファイバ１６−１に出力され
る光パルスは、異なる波長の光パルスとの衝突をまだ考
慮しなくてよい（衝突を生じないように、互いに時間軸
上でずらして伝送路１０に出力する）ので、そのパルス
幅は最初から光ソリトン伝送に適合する短いパルス幅に
なっている。勿論、光送信端局１２から光増幅中継伝送
路１０の伝送用光ファイバ１６−１に出力された直後に
も衝突が生じ得るような場合には、光送信端局１２から
出力される光パルスのパルス幅を予め１０ｐｓ程度の、
伝送路１０上の平均パルス幅よりも広めにしておき、伝
送用光ファイバ１６−１も伝送用光ファイバ１６−２，
１６−３，・・・と同様に、屈折率の非線形によるパル
ス幅圧縮作用を波長分散によるパルス幅拡張作用より強
くした光ファイバとする。
中継伝送路１０の伝送用光ファイバ１６−１に出力され
る光パルスは、異なる波長の光パルスとの衝突をまだ考
慮しなくてよい（衝突を生じないように、互いに時間軸
上でずらして伝送路１０に出力する）ので、そのパルス
幅は最初から光ソリトン伝送に適合する短いパルス幅に
なっている。勿論、光送信端局１２から光増幅中継伝送
路１０の伝送用光ファイバ１６−１に出力された直後に
も衝突が生じ得るような場合には、光送信端局１２から
出力される光パルスのパルス幅を予め１０ｐｓ程度の、
伝送路１０上の平均パルス幅よりも広めにしておき、伝
送用光ファイバ１６−１も伝送用光ファイバ１６−２，
１６−３，・・・と同様に、屈折率の非線形によるパル
ス幅圧縮作用を波長分散によるパルス幅拡張作用より強
くした光ファイバとする。
【００３２】上記実施例では、全ての光増幅中継器１８
−１，１８−２，１８−３にパルス幅拡張素子１８ａを
設けたが、算定される実効的な衝突長に応じた適宜の間
隔でパルス幅拡張素子１８ａを設けるようにしてもよ
い。例えば、衝突長が中継距離の約２倍である場合、原
理的には、２つの光増幅中継器の１つにパルス幅拡張素
子１８ａを設ければよい。
−１，１８−２，１８−３にパルス幅拡張素子１８ａを
設けたが、算定される実効的な衝突長に応じた適宜の間
隔でパルス幅拡張素子１８ａを設けるようにしてもよ
い。例えば、衝突長が中継距離の約２倍である場合、原
理的には、２つの光増幅中継器の１つにパルス幅拡張素
子１８ａを設ければよい。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、異波長パルスの衝突による伝送特
性の劣化を軽減でき、良好な伝送特性及び／又は高ビッ
ト・レートを実現できる。
に、本発明によれば、異波長パルスの衝突による伝送特
性の劣化を軽減でき、良好な伝送特性及び／又は高ビッ
ト・レートを実現できる。
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】 本実施例の伝送特性の模式図である。
【図３】 本実施例における異波長パルス間相互作用の
説明図である。
説明図である。
【図４】 従来例における異波長パルス間相互作用の説
明図である。
明図である。
【図５】 従来例の概略構成と信号レベルの変化を示す
図である。
図である。
１０：光増幅中継伝送路 １２：光送信端局 １４：光受信端局 １６（１６−１，１６−２，１６−３，１６−４）：伝
送用光ファイバ １８（１８−１，１８−２，１８−３）：光増幅中継器 ２０：等化ファイバ ３０−１，３０−２：伝送用光ファイバ ３２−１，３２−２：光増幅中継器
送用光ファイバ １８（１８−１，１８−２，１８−３）：光増幅中継器 ２０：等化ファイバ ３０−１，３０−２：伝送用光ファイバ ３２−１，３２−２：光増幅中継器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/17 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｍ 10/18 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 (72)発明者 山本 周 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 (56)参考文献 特開 平10−73851（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−335619（ＪＰ，Ａ) Ｄｏｎｎａ ＳＴＲＩＣＫＬＡＮＤ, Ｇｅｒａｒｄ ＭＯＵＲＯＵ，Ｃｏｍｐ ｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ａｍｐｌｉｆｉ ｅｄ ｃｈｉｒｐｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｕｌｓｅｓ，Ｏｐｔｉｃｓ ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，1985年12月１ 日，56，219−221 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 G02F 1/35 H01S 3/10 H04B 10/02 H04J 14/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の伝送用光ファイバと、当該複数の
伝送用光ファイバをシリアル接続する１以上の光増幅中
継手段とからなる光増幅中継伝送路であって、 当該１以上の光増幅中継手段のうちの１以上が、入力光
パルスのパルス幅を拡張するパルス幅拡張手段と、当該
パルス幅拡張手段の出力パルスを光増幅する光増幅手段
とを具備し、 当該パルス幅拡張手段を具備する当該光増幅中継手段の
出力に接続する上記伝送用光ファイバが、当該光増幅中
継手段の出力光パルスを伝送に伴いパルス幅を狭くする
伝送特性を具備することを特徴とする光増幅中継伝送
路。 - 【請求項２】 上記パルス幅拡張手段が、高分散光ファ
イバからなる請求項１に記載の光増幅中継伝送路。 - 【請求項３】 波長分割多重方式の光パルスを伝送する
光増幅中継伝送路であって、１以上の所定箇所で光増幅
前に光パルスのパルス幅を拡張し、パルス幅を拡張され
た光パルスを光増幅した後に、光パルス幅を伝送に伴い
徐々に狭くするようにしたことを特徴とする光増幅中継
伝送路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27314896A JP3338871B2 (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 光増幅中継伝送路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27314896A JP3338871B2 (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 光増幅中継伝送路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10126346A JPH10126346A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3338871B2 true JP3338871B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=17523791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27314896A Expired - Fee Related JP3338871B2 (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 光増幅中継伝送路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3338871B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6885683B1 (en) | 2000-05-23 | 2005-04-26 | Imra America, Inc. | Modular, high energy, widely-tunable ultrafast fiber source |
-
1996
- 1996-10-16 JP JP27314896A patent/JP3338871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｄｏｎｎａ ＳＴＲＩＣＫＬＡＮＤ，Ｇｅｒａｒｄ ＭＯＵＲＯＵ，Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｃｈｉｒｐｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｕｌｓｅｓ，Ｏｐｔｉｃｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９８５年１２月１日，５６，２１９−２２１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10126346A (ja) | 1998-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020702 |
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