JP3527632B2 - 光伝送システム - Google Patents
光伝送システムInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の信号光を波
長多重伝送する光伝送システムに関する。
長多重伝送する光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送路として一般的に用いられている
光ファイバは、その中を伝搬する光信号電力および伝送
距離の増加とともに、その非線形性が顕著になることが
知られている。そのため、単純に光信号電力を増加して
も信号伝送距離を増加させることができなかった。ここ
では、光ファイバの非線形光学効果として、四光波混合
光の発生とパラメトリック増幅による雑音光増加につい
て説明する。
光ファイバは、その中を伝搬する光信号電力および伝送
距離の増加とともに、その非線形性が顕著になることが
知られている。そのため、単純に光信号電力を増加して
も信号伝送距離を増加させることができなかった。ここ
では、光ファイバの非線形光学効果として、四光波混合
光の発生とパラメトリック増幅による雑音光増加につい
て説明する。
【０００３】（四光波混合）四光波混合とは、周波数ｆ
i ，ｆj ，ｆk の３つの光が光ファイバの３次非線形光
学効果により、周波数ｆi ＋ｆj −ｆk の光を発生する
現象であるが、ここでは２つの信号光による縮退四光波
混合光を対象とする。例えば、図１０(a) に示すよう
に、周波数ｆ1 ，ｆ2 の信号光を波長多重伝送する場合
には、周波数２ｆ1 −ｆ2 ，２ｆ2 −ｆ1 の四光波混合
光が発生する。なお、信号光の周波数間隔をΔｆとする
と、四光波混合光は各信号光から周波数間隔Δｆ離れた
位置に発生する。
i ，ｆj ，ｆk の３つの光が光ファイバの３次非線形光
学効果により、周波数ｆi ＋ｆj −ｆk の光を発生する
現象であるが、ここでは２つの信号光による縮退四光波
混合光を対象とする。例えば、図１０(a) に示すよう
に、周波数ｆ1 ，ｆ2 の信号光を波長多重伝送する場合
には、周波数２ｆ1 −ｆ2 ，２ｆ2 −ｆ1 の四光波混合
光が発生する。なお、信号光の周波数間隔をΔｆとする
と、四光波混合光は各信号光から周波数間隔Δｆ離れた
位置に発生する。
【０００４】ここで、周波数２ｆ1 −ｆ2 の四光波混合
光の大きさＰFWM1は、信号光に比較して十分に小さい場
合には、近似的に ＰFWM1＝ｋ2 2｛sin2(ΔβＬ／2)／(ΔβＬ／2)2｝・Ｐ1 2Ｐ2Ｌ2 …(1) で与えられる。ただし、Ｐ1 ，Ｐ2 はそれぞれ周波数ｆ
1 ，ｆ2 の信号光電力、Ｌは伝送距離、ｋ2 は光ファイ
バの非線形性を表すパラメータ、Δβは信号光間の伝搬
定数差を表す。
光の大きさＰFWM1は、信号光に比較して十分に小さい場
合には、近似的に ＰFWM1＝ｋ2 2｛sin2(ΔβＬ／2)／(ΔβＬ／2)2｝・Ｐ1 2Ｐ2Ｌ2 …(1) で与えられる。ただし、Ｐ1 ，Ｐ2 はそれぞれ周波数ｆ
1 ，ｆ2 の信号光電力、Ｌは伝送距離、ｋ2 は光ファイ
バの非線形性を表すパラメータ、Δβは信号光間の伝搬
定数差を表す。
【０００５】図１０(b) は、 (1)式による四光波混合光
の距離に対する変化と、それに応じた信号光電力の変化
を示す。四光波混合光は、信号光と相互作用をしながら
距離とともに増大し、π／Δβにおいて最大になる。こ
のとき、信号光は四光波混合光に電力を与えることによ
りそれ自身の電力が減少し、伝送特性劣化の原因とな
る。このような変化は、特に光増幅器を用いた非再生中
継長距離伝送システムにおいて顕著になる。
の距離に対する変化と、それに応じた信号光電力の変化
を示す。四光波混合光は、信号光と相互作用をしながら
距離とともに増大し、π／Δβにおいて最大になる。こ
のとき、信号光は四光波混合光に電力を与えることによ
りそれ自身の電力が減少し、伝送特性劣化の原因とな
る。このような変化は、特に光増幅器を用いた非再生中
継長距離伝送システムにおいて顕著になる。
【０００６】ところで、 (1)式から明らかなように、四
光波混合光の大きさは信号光間の伝搬定数差Δβに依存
するので、四光波混合光の大きさを低減するためにはΔ
βを大きくすればよいことがわかる。Δβは、光ファイ
バの分散値をＤ、四光波混合光を発生する信号光の周波
数間隔をΔｆとすると、 Δβ＝２πＤΔｆ2 …(2) で表される。なお、ここでは簡単のために信号光自身の
自己位相変調効果を省略している。
光波混合光の大きさは信号光間の伝搬定数差Δβに依存
するので、四光波混合光の大きさを低減するためにはΔ
βを大きくすればよいことがわかる。Δβは、光ファイ
バの分散値をＤ、四光波混合光を発生する信号光の周波
数間隔をΔｆとすると、 Δβ＝２πＤΔｆ2 …(2) で表される。なお、ここでは簡単のために信号光自身の
自己位相変調効果を省略している。
【０００７】(2)式は、信号光の周波数間隔Δｆと光フ
ァイバの分散値Ｄを大きくすれば、信号光間の伝搬定数
差Δβが大きくなるので、四光波混合光の大きさを小さ
くできることを示している。例えば、周波数間隔Δｆの
信号光と周波数間隔３Δｆの信号光があった場合に、周
波数間隔Δｆの信号光から発生する四光波混合光の方が
周波数間隔３Δｆの信号光から発生する四光波混合光よ
り大きいと言える。
ァイバの分散値Ｄを大きくすれば、信号光間の伝搬定数
差Δβが大きくなるので、四光波混合光の大きさを小さ
くできることを示している。例えば、周波数間隔Δｆの
信号光と周波数間隔３Δｆの信号光があった場合に、周
波数間隔Δｆの信号光から発生する四光波混合光の方が
周波数間隔３Δｆの信号光から発生する四光波混合光よ
り大きいと言える。
【０００８】（パラメトリック増幅）パラメトリック増
幅は、図１１(a) に示すように、信号光と雑音光（自然
放出光）との相互作用により、信号光から雑音光への電
力変換が起こり、信号光電力が減衰する現象である。
幅は、図１１(a) に示すように、信号光と雑音光（自然
放出光）との相互作用により、信号光から雑音光への電
力変換が起こり、信号光電力が減衰する現象である。
【０００９】ここで、雑音光の利得Ｇは、信号光電力を
Ｐとすると、光ファイバ伝送路の分散値の符号が信号光
周波数において正であるときに、信号光からΩだけ離れ
た周波数の雑音光に対して、 Ｇ(Ω)＝｜β2｜Ω(ΩC 2−Ω2)1/2 …(3) β2 ＝−(λ2／２πｃ)Ｄ …(4) ΩC 2＝４ｋ2Ｐ／｜β2｜ …(5) で表される（参考文献： G.P.Agrawal著、Nonlinear Fi
ber Optics, Academic Press発行）。
Ｐとすると、光ファイバ伝送路の分散値の符号が信号光
周波数において正であるときに、信号光からΩだけ離れ
た周波数の雑音光に対して、 Ｇ(Ω)＝｜β2｜Ω(ΩC 2−Ω2)1/2 …(3) β2 ＝−(λ2／２πｃ)Ｄ …(4) ΩC 2＝４ｋ2Ｐ／｜β2｜ …(5) で表される（参考文献： G.P.Agrawal著、Nonlinear Fi
ber Optics, Academic Press発行）。
【００１０】雑音光は、 (3)〜(5) 式に基づいて図１１
(b) に示すように増加し、信号光はそれに応じて減少
し、伝送特性劣化の原因となる（参考文献：M.Murakami
他、ECOC'94, Firanze, Italy, vol.2, pp.613-616,
1994) 。 (3)式より、雑音光の利得Ｇが最大となる周波
数ΩMAX は、 ΩMAX ＝(２ｋ2Ｐ／｜β2｜)1/2 …(6) となり、そのときの雑音光の利得ＧMAX は、 ＧMAX ＝２ｋ2Ｐ …(7) となる。なお、パラメトリック増幅による雑音光電力
は、伝送距離をＬとすると、 exp(ＧMAX・Ｌ）の関係で
増幅される。すなわち、１／ＧMAX の距離において、雑
音光はｅ倍に増加する。
(b) に示すように増加し、信号光はそれに応じて減少
し、伝送特性劣化の原因となる（参考文献：M.Murakami
他、ECOC'94, Firanze, Italy, vol.2, pp.613-616,
1994) 。 (3)式より、雑音光の利得Ｇが最大となる周波
数ΩMAX は、 ΩMAX ＝(２ｋ2Ｐ／｜β2｜)1/2 …(6) となり、そのときの雑音光の利得ＧMAX は、 ＧMAX ＝２ｋ2Ｐ …(7) となる。なお、パラメトリック増幅による雑音光電力
は、伝送距離をＬとすると、 exp(ＧMAX・Ｌ）の関係で
増幅される。すなわち、１／ＧMAX の距離において、雑
音光はｅ倍に増加する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】発生する四光波混合光
の大きさを低減するために、 (2)式に基づいて信号光の
周波数間隔Δｆを大きくすると光周波数帯域の利用効率
が低下する問題がある。特に、光増幅器を用いた光伝送
システムでは、光増幅器に帯域制限があるために信号光
の周波数間隔の増大は困難である。
の大きさを低減するために、 (2)式に基づいて信号光の
周波数間隔Δｆを大きくすると光周波数帯域の利用効率
が低下する問題がある。特に、光増幅器を用いた光伝送
システムでは、光増幅器に帯域制限があるために信号光
の周波数間隔の増大は困難である。
【００１２】一方、発生する四光波混合光の大きさを低
減するために、光ファイバの分散値Ｄを大きくすると光
信号波形が劣化する。これに対しては、図１２に示すよ
うに、光ファイバ伝送路５１と分散補償器５２とを組み
合わせ、光ファイバ伝送路５１の分散値Ｄを分散補償器
５２で相殺する方法がとられる。
減するために、光ファイバの分散値Ｄを大きくすると光
信号波形が劣化する。これに対しては、図１２に示すよ
うに、光ファイバ伝送路５１と分散補償器５２とを組み
合わせ、光ファイバ伝送路５１の分散値Ｄを分散補償器
５２で相殺する方法がとられる。
【００１３】また、パラメトリック増幅については、光
ファイバ伝送路の分散値の符号が負となるようにする必
要があり、同様に図１２に示すような伝送路分散配置法
を用いてその影響を低減することができる。
ファイバ伝送路の分散値の符号が負となるようにする必
要があり、同様に図１２に示すような伝送路分散配置法
を用いてその影響を低減することができる。
【００１４】しかし、図１２に示すような構成は、光フ
ァイバ伝送路５１の分散値の条件が制約を受けるため
に、システム全体のコスト上昇を招く。また、既に敷設
された光ファイバ伝送路を使用して波長多重伝送を行う
場合には、このような条件に合致しないものは使用でき
なくなる問題がある。
ァイバ伝送路５１の分散値の条件が制約を受けるため
に、システム全体のコスト上昇を招く。また、既に敷設
された光ファイバ伝送路を使用して波長多重伝送を行う
場合には、このような条件に合致しないものは使用でき
なくなる問題がある。
【００１５】本発明は、光ファイバ伝送路の非線形性に
より波長多重伝送時に発生する四光波混合光を抑圧する
ことができる光伝送システムを提供することを目的とす
る。
より波長多重伝送時に発生する四光波混合光を抑圧する
ことができる光伝送システムを提供することを目的とす
る。
【００１６】本発明は、複数の信号光を波長多重伝送す
る光伝送システムにおいて、光ファイバ伝送路中に、信
号光と重ならない四光波混合光を阻止する光帯域阻止フ
ィルタを配置する。
る光伝送システムにおいて、光ファイバ伝送路中に、信
号光と重ならない四光波混合光を阻止する光帯域阻止フ
ィルタを配置する。
【００１７】複数の信号光を波長多重伝送する場合に
は、信号光のいろいろな組み合わせで多数の四光波混合
光が発生する。また、発生した四光波混合光と信号光の
組み合わせや、四光波混合光どうしの組み合わせからも
新たな四光波混合光（高調波）が発生する。さらに、各
信号光の周波数間隔の設定次第では、発生した四光波混
合光（高調波も含む）が信号光と重なるケースも多くな
る。
は、信号光のいろいろな組み合わせで多数の四光波混合
光が発生する。また、発生した四光波混合光と信号光の
組み合わせや、四光波混合光どうしの組み合わせからも
新たな四光波混合光（高調波）が発生する。さらに、各
信号光の周波数間隔の設定次第では、発生した四光波混
合光（高調波も含む）が信号光と重なるケースも多くな
る。
【００１８】本発明の光伝送システムは、光ファイバ伝
送路中で発生する四光波混合光のすべてを阻止しようと
するものではなく、信号光と重ならない四光波混合光を
阻止対象とする。また、本発明の光伝送システムは、発
生するすべての四光波混合光が信号光と重ならないよう
にするために信号光の周波数配置を限定するものでもな
く、波長多重伝送される複数の信号光のうち周波数間隔
が近接している信号光から発生する主な四光波混合光を
阻止対象とし、その四光波混合光が他の信号光と重なら
ないというのが条件である。
送路中で発生する四光波混合光のすべてを阻止しようと
するものではなく、信号光と重ならない四光波混合光を
阻止対象とする。また、本発明の光伝送システムは、発
生するすべての四光波混合光が信号光と重ならないよう
にするために信号光の周波数配置を限定するものでもな
く、波長多重伝送される複数の信号光のうち周波数間隔
が近接している信号光から発生する主な四光波混合光を
阻止対象とし、その四光波混合光が他の信号光と重なら
ないというのが条件である。
【００１９】たとえば、複数の信号光の周波数間隔をΔ
ｆとｎΔｆ（ｎは２以上の整数）で交互に配置したとき
に、周波数間隔Δｆの信号光および周波数間隔ｎΔｆの
信号光によって発生する四光波混合光を阻止対象とする
（請求項１）。この四光波混合光は信号光と重ならない
ために光帯域阻止フィルタで阻止可能であるとともに、
(2)式に示すように周波数間隔（ｎ＋１）Δｆ以上の信
号光によって発生する四光波混合光より光強度が大き
い。
ｆとｎΔｆ（ｎは２以上の整数）で交互に配置したとき
に、周波数間隔Δｆの信号光および周波数間隔ｎΔｆの
信号光によって発生する四光波混合光を阻止対象とする
（請求項１）。この四光波混合光は信号光と重ならない
ために光帯域阻止フィルタで阻止可能であるとともに、
(2)式に示すように周波数間隔（ｎ＋１）Δｆ以上の信
号光によって発生する四光波混合光より光強度が大き
い。
【００２０】なお、このときの光帯域阻止フィルタとし
ては、（ｎ＋１）Δｆの周期的な遮断特性をもつものを
組み合わせて用いれば、周波数間隔Δｆの信号光および
周波数間隔ｎΔｆの信号光から発生する四光波混合光を
阻止することができる。
ては、（ｎ＋１）Δｆの周期的な遮断特性をもつものを
組み合わせて用いれば、周波数間隔Δｆの信号光および
周波数間隔ｎΔｆの信号光から発生する四光波混合光を
阻止することができる。
【００２１】また、発生する四光波混合光は、 (1)式お
よび図１０(b) に示すように、信号光と相互作用をしな
がら距離とともに増大してπ／Δβにおいて最大になる
ので、四光波混合光が十分に大きくなる前に阻止する必
要がある。そこで、光ファイバ伝送路に光帯域阻止フィ
ルタを挿入する間隔はπ／Δβ以下の距離とする（請求
項２，３）。このような間隔で光帯域阻止フィルタを挿
入すれば、信号光から四光波混合光へ変換される光電力
を最小限に抑えることができ、信号伝送特性の劣化を防
ぐことができる。また、光ファイバ伝送路に光中継器と
して光増幅器を挿入し、この光増幅器内に光帯域阻止フ
ィルタを配置してもよい（請求項４）。
よび図１０(b) に示すように、信号光と相互作用をしな
がら距離とともに増大してπ／Δβにおいて最大になる
ので、四光波混合光が十分に大きくなる前に阻止する必
要がある。そこで、光ファイバ伝送路に光帯域阻止フィ
ルタを挿入する間隔はπ／Δβ以下の距離とする（請求
項２，３）。このような間隔で光帯域阻止フィルタを挿
入すれば、信号光から四光波混合光へ変換される光電力
を最小限に抑えることができ、信号伝送特性の劣化を防
ぐことができる。また、光ファイバ伝送路に光中継器と
して光増幅器を挿入し、この光増幅器内に光帯域阻止フ
ィルタを配置してもよい（請求項４）。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の光伝送システムの第１の実施形態を示す。
明の光伝送システムの第１の実施形態を示す。
【００２５】図において、送信器１−１〜１−Ｎはそれ
ぞれ異なる波長の信号光を発生し、各信号光は合波器２
で波長多重されて光ファイバ伝送路３−１に送出され
る。光ファイバ伝送路３−１を伝送された波長多重信号
光は光増幅器４−１で増幅され、さらに光帯域阻止フィ
ルタ５−１を通過する。以下同様に、光増幅器４−Ｋま
で中継伝送された波長多重信号光は、光帯域阻止フィル
タ５−Ｋを通過して分波器６に入力され、各波長の信号
光に分波されて各波長対応の受信器７−１〜７−Ｎに受
信される。
ぞれ異なる波長の信号光を発生し、各信号光は合波器２
で波長多重されて光ファイバ伝送路３−１に送出され
る。光ファイバ伝送路３−１を伝送された波長多重信号
光は光増幅器４−１で増幅され、さらに光帯域阻止フィ
ルタ５−１を通過する。以下同様に、光増幅器４−Ｋま
で中継伝送された波長多重信号光は、光帯域阻止フィル
タ５−Ｋを通過して分波器６に入力され、各波長の信号
光に分波されて各波長対応の受信器７−１〜７−Ｎに受
信される。
【００２６】なお、光増幅器４−１〜４−Ｋと光帯域阻
止フィルタ５−１〜５−Ｋはそれぞれ必ず対になるもの
ではなく、光帯域阻止フィルタの挿入間隔は独立に設定
される。また、光増幅器４−１〜４−Ｋに光帯域阻止フ
ィルタ５−１〜５−Ｋを内蔵する構成としてもよい。
止フィルタ５−１〜５−Ｋはそれぞれ必ず対になるもの
ではなく、光帯域阻止フィルタの挿入間隔は独立に設定
される。また、光増幅器４−１〜４−Ｋに光帯域阻止フ
ィルタ５−１〜５−Ｋを内蔵する構成としてもよい。
【００２７】ここで、送信器１−１〜１−Ｎから出力さ
れる信号光１〜Ｎは、図２に示すように、周波数間隔Δ
ｆと２Δｆで交互に配置されているものとする。このと
き、周波数間隔Δｆの信号光（信号光１，２、信号光
３，４、…）および周波数間隔２Δｆの信号光（信号光
２，３、信号光４，５、…）によって発生する四光波混
合光は、各信号光からΔｆだけ離れた周波数位置に発生
し、かつ各信号光とは重ならない。この四光波混合光の
周波数間隔は３Δｆとなる。
れる信号光１〜Ｎは、図２に示すように、周波数間隔Δ
ｆと２Δｆで交互に配置されているものとする。このと
き、周波数間隔Δｆの信号光（信号光１，２、信号光
３，４、…）および周波数間隔２Δｆの信号光（信号光
２，３、信号光４，５、…）によって発生する四光波混
合光は、各信号光からΔｆだけ離れた周波数位置に発生
し、かつ各信号光とは重ならない。この四光波混合光の
周波数間隔は３Δｆとなる。
【００２８】光帯域阻止フィルタ５−１〜５−Ｋは、上
記の四光波混合光を阻止する特性を有する。すなわち、
図２に示すように、周波数間隔３Δｆごとに十分な減衰
量を有し、かつ信号光周波数の損失が少ない透過特性を
有する。このような周期的特性を有する光帯域阻止フィ
ルタとしては、例えば反射型ファブリペロフィルタ、マ
ッハツェンダ型フィルタ、アレイ導波路回折格子フィル
タによって実現可能である。
記の四光波混合光を阻止する特性を有する。すなわち、
図２に示すように、周波数間隔３Δｆごとに十分な減衰
量を有し、かつ信号光周波数の損失が少ない透過特性を
有する。このような周期的特性を有する光帯域阻止フィ
ルタとしては、例えば反射型ファブリペロフィルタ、マ
ッハツェンダ型フィルタ、アレイ導波路回折格子フィル
タによって実現可能である。
【００２９】また、光帯域阻止フィルタの挿入間隔はπ
／Δβ以下とし、π／Δβより十分に小さい間隔とする
ことが望ましい。このときの四光波混合光の距離依存性
は、図３に示すように、各光帯域阻止フィルタによって
その成長が妨げられるので、信号光電力から四光波混合
光への光電力変換が断続し、長距離伝送後も四光波混合
光の光強度を十分に小さな値に抑圧することができる。
したがって、信号光電力の減少も少なく、伝送特性の劣
化を防ぐことができる。
／Δβ以下とし、π／Δβより十分に小さい間隔とする
ことが望ましい。このときの四光波混合光の距離依存性
は、図３に示すように、各光帯域阻止フィルタによって
その成長が妨げられるので、信号光電力から四光波混合
光への光電力変換が断続し、長距離伝送後も四光波混合
光の光強度を十分に小さな値に抑圧することができる。
したがって、信号光電力の減少も少なく、伝送特性の劣
化を防ぐことができる。
【００３０】以下、本発明の光伝送システムによる実際
の測定例を示す。波長多重伝送する信号光は簡単のため
に２波長とし、50ｋｍ長の光ファイバと光出力６ｄＢｍ
の光増幅器により構成された光増幅中継伝送システムと
した。光ファイバ伝送路の零分散波長は1551.6ｎｍ、信
号光波長はそれぞれ1551.5ｎｍ、1552.0ｎｍと零分散波
長付近に設定した。光帯域阻止フィルタとしてマッハツ
ェンダ型フィルタを用い 100ｋｍごとに挿入した。
の測定例を示す。波長多重伝送する信号光は簡単のため
に２波長とし、50ｋｍ長の光ファイバと光出力６ｄＢｍ
の光増幅器により構成された光増幅中継伝送システムと
した。光ファイバ伝送路の零分散波長は1551.6ｎｍ、信
号光波長はそれぞれ1551.5ｎｍ、1552.0ｎｍと零分散波
長付近に設定した。光帯域阻止フィルタとしてマッハツ
ェンダ型フィルタを用い 100ｋｍごとに挿入した。
【００３１】図４は、光増幅中継伝送された波長多重信
号光の光スペクトルについて、光帯域阻止フィルタを用
いない場合(a) と用いた場合(b) を比較したものであ
る。なお、伝送距離は 300ｋｍとした。光帯域阻止フィ
ルタを用いない場合は、高調波も含めて多数の四光波混
合光が発生しているが、光帯域阻止フィルタを用いるこ
とにより四光波混合光の発生が抑えられていることがわ
かる。
号光の光スペクトルについて、光帯域阻止フィルタを用
いない場合(a) と用いた場合(b) を比較したものであ
る。なお、伝送距離は 300ｋｍとした。光帯域阻止フィ
ルタを用いない場合は、高調波も含めて多数の四光波混
合光が発生しているが、光帯域阻止フィルタを用いるこ
とにより四光波混合光の発生が抑えられていることがわ
かる。
【００３２】図５は、伝送距離に対する信号光電力と四
光波混合光電力の変化について、光帯域阻止フィルタを
用いない場合(a) と用いた場合(b) を比較したものであ
る。光帯域阻止フィルタを用いない場合は、四光波混合
光が伝送距離とともに増大し、これによって信号光電力
の減少が起こっている。一方、光帯域阻止フィルタを用
いることにより四光波混合光が抑圧され、信号光電力の
減少もないことがわかる。
光波混合光電力の変化について、光帯域阻止フィルタを
用いない場合(a) と用いた場合(b) を比較したものであ
る。光帯域阻止フィルタを用いない場合は、四光波混合
光が伝送距離とともに増大し、これによって信号光電力
の減少が起こっている。一方、光帯域阻止フィルタを用
いることにより四光波混合光が抑圧され、信号光電力の
減少もないことがわかる。
【００３３】図６は、2.5 Ｇb/s 強度変調信号の電気信
号変換後の信号対雑音比について、光帯域阻止フィルタ
を用いない場合と用いた場合を比較したものである。光
帯域阻止フィルタを用いることにより、長距離伝送時の
伝送特性が改善されていることがわかる。
号変換後の信号対雑音比について、光帯域阻止フィルタ
を用いない場合と用いた場合を比較したものである。光
帯域阻止フィルタを用いることにより、長距離伝送時の
伝送特性が改善されていることがわかる。
【００３４】（第２の実施形態：参考例）
図７は、本発明の光伝送システムの第２の実施形態（参
考例）を示す。図において、送信器１から出力された信
号光は、光ファイバ伝送路３−１に送出される。光ファ
イバ伝送路３−１を伝送された信号光は光増幅器４−１
で増幅され、さらに光帯域阻止フィルタ８−１を通過す
る。以下同様に、光増幅器４−Ｋまで中継伝送された信
号光は、光帯域阻止フィルタ８−Ｋを通過して受信器７
に受信される。なお、光増幅器４−１〜４−Ｋと光帯域
阻止フィルタ８−１〜８−Ｋはそれぞれ必ず対になるも
のではなく、光帯域阻止フィルタの挿入間隔は独立に設
定される。また、光増幅器４−１〜４−Ｋに光帯域阻止
フィルタ８−１〜８−Ｋを内蔵する構成としてもよい。
考例）を示す。図において、送信器１から出力された信
号光は、光ファイバ伝送路３−１に送出される。光ファ
イバ伝送路３−１を伝送された信号光は光増幅器４−１
で増幅され、さらに光帯域阻止フィルタ８−１を通過す
る。以下同様に、光増幅器４−Ｋまで中継伝送された信
号光は、光帯域阻止フィルタ８−Ｋを通過して受信器７
に受信される。なお、光増幅器４−１〜４−Ｋと光帯域
阻止フィルタ８−１〜８−Ｋはそれぞれ必ず対になるも
のではなく、光帯域阻止フィルタの挿入間隔は独立に設
定される。また、光増幅器４−１〜４−Ｋに光帯域阻止
フィルタ８−１〜８−Ｋを内蔵する構成としてもよい。
【００３５】光帯域阻止フィルタ８−１〜８−Ｋは、信
号光と雑音光間のパラメトリック増幅による雑音光を抑
圧する特性を有する。すなわち、図８に示すように、信
号光からΩC だけ離れた波長帯域において十分な減衰量
を有し、かつ信号光周波数の損失が少ない透過特性を有
する。また、光帯域阻止フィルタの挿入間隔は１／Ｇ
MAX 以下とし、１／ＧMAX より十分に小さい間隔とする
ことが望ましい。これにより、長距離伝送後も雑音光の
光強度を十分に小さな値に抑圧することができ、信号光
電力の減衰を低減し、伝送特性の劣化を防ぐことができ
る。
号光と雑音光間のパラメトリック増幅による雑音光を抑
圧する特性を有する。すなわち、図８に示すように、信
号光からΩC だけ離れた波長帯域において十分な減衰量
を有し、かつ信号光周波数の損失が少ない透過特性を有
する。また、光帯域阻止フィルタの挿入間隔は１／Ｇ
MAX 以下とし、１／ＧMAX より十分に小さい間隔とする
ことが望ましい。これにより、長距離伝送後も雑音光の
光強度を十分に小さな値に抑圧することができ、信号光
電力の減衰を低減し、伝送特性の劣化を防ぐことができ
る。
【００３６】なお、本発明の光伝送システムにおいて、
四光波混合光を阻止する帯域と、パラメトリック増幅に
よる雑音光を阻止する帯域が共通する場合には、共通の
光帯域阻止フィルタで対応するようにしてもよい。な
お、その場合の挿入間隔は、π／Δβまたは１／ＧMAX
のいずれか小さい値以下の距離とする。
四光波混合光を阻止する帯域と、パラメトリック増幅に
よる雑音光を阻止する帯域が共通する場合には、共通の
光帯域阻止フィルタで対応するようにしてもよい。な
お、その場合の挿入間隔は、π／Δβまたは１／ＧMAX
のいずれか小さい値以下の距離とする。
【００３７】（第３の実施形態）図９は、本発明の光伝
送システムの第３の実施形態を示す。本実施形態の特徴
は、送信器１と受信器７が光ファイバ伝送路３−１〜３
−Ｋを介して接続された無中継伝送システムにおいて、
光ファイバ伝送路３−１〜３−Ｋに、単一または複数の
ファイバグレーティング９−１〜９−Ｋを接続し、上記
の光帯域阻止フィルタ５−１〜５−Ｋまたは光帯域阻止
フィルタ８−１〜８−Ｋとして機能させたところにあ
る。なお、ファイバグレーティングは、光ファイバ伝送
路自体に形成してもよい。ファイバグレーティングの挿
入間隔は、上記の光帯域阻止フィルタと同様であり、π
／Δβ以下または１／ＧMAX 以下である。
送システムの第３の実施形態を示す。本実施形態の特徴
は、送信器１と受信器７が光ファイバ伝送路３−１〜３
−Ｋを介して接続された無中継伝送システムにおいて、
光ファイバ伝送路３−１〜３−Ｋに、単一または複数の
ファイバグレーティング９−１〜９−Ｋを接続し、上記
の光帯域阻止フィルタ５−１〜５−Ｋまたは光帯域阻止
フィルタ８−１〜８−Ｋとして機能させたところにあ
る。なお、ファイバグレーティングは、光ファイバ伝送
路自体に形成してもよい。ファイバグレーティングの挿
入間隔は、上記の光帯域阻止フィルタと同様であり、π
／Δβ以下または１／ＧMAX 以下である。
【００３８】また、ファイバグレーティングは、図１お
よび図７に示す光増幅中継伝送システムにおいて、光帯
域阻止フィルタを挿入する代わりに、光ファイバ伝送路
３−１〜３−Ｋに接続または形成してもよい。
よび図７に示す光増幅中継伝送システムにおいて、光帯
域阻止フィルタを挿入する代わりに、光ファイバ伝送路
３−１〜３−Ｋに接続または形成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光伝送シ
ステムは、所定の間隔で光帯域阻止フィルタを挿入する
ことにより、光ファイバ伝送路の非線形性により波長多
重伝送時に発生する四光波混合光を抑圧することができ
る。これにより、信号光電力の減少を低減し、信号光の
伝送特性の向上を図ることができる。さらに、従来の光
伝送システムにおける光ファイバ分散値に対する要求条
件を大幅に緩和することができ、低コスト化を図ること
ができる。
ステムは、所定の間隔で光帯域阻止フィルタを挿入する
ことにより、光ファイバ伝送路の非線形性により波長多
重伝送時に発生する四光波混合光を抑圧することができ
る。これにより、信号光電力の減少を低減し、信号光の
伝送特性の向上を図ることができる。さらに、従来の光
伝送システムにおける光ファイバ分散値に対する要求条
件を大幅に緩和することができ、低コスト化を図ること
ができる。
【図１】本発明の光伝送システムの第１の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図２】第１の実施形態における信号波長と光帯域阻止
フィルタの透過特性を示す図。
フィルタの透過特性を示す図。
【図３】第１の実施形態における信号光電力と四光波混
合光電力の変化を示す図。
合光電力の変化を示す図。
【図４】光増幅中継伝送された波長多重信号光の光スペ
クトル測定例を示す図。
クトル測定例を示す図。
【図５】伝送距離に対する信号光電力および四光波混合
光電力の測定例を示す図。
光電力の測定例を示す図。
【図６】伝送距離に対する信号対雑音比の測定例を示す
図。
図。
【図７】本発明の光伝送システムの第２の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図８】第２の実施形態における信号波長と光帯域阻止
フィルタの透過特性を示す図。
フィルタの透過特性を示す図。
【図９】本発明の光伝送システムの第３の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図１０】光伝送システムにおける四光波混合光を説明
する図。
する図。
【図１１】光伝送システムにおけるパラメトリック増幅
による雑音光を説明する図。
による雑音光を説明する図。
【図１２】四光波混合光・パラメトリック増幅による雑
音光低減のための構成例を示す図。
音光低減のための構成例を示す図。
１ 送信器
２ 合波器
３ 光ファイバ伝送路
４ 光増幅器
５，８ 光帯域阻止フィルタ
６ 分波器
７ 受信器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｊ 14/02
(56)参考文献 特開 平９−186650（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−218792（ＪＰ，Ａ)
村上誠 他，光帯域阻止フィルタリン
グによる光増幅中継伝送系の四光波混合
抑圧，1998年電子情報通信学会総合大
会，日本，社団法人電子情報通信学会,
1998年 ３月 ６日，Ｂ−10−115，ｐ.
577
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/00 - 10/28
H04J 14/00 - 14/08
Claims (4)
- 【請求項１】 光ファイバ伝送路を介して複数の信号光
を波長多重伝送する光伝送システムにおいて、 前記光ファイバ伝送路中に、複数の信号光の周波数間隔
をΔｆとｎΔｆ（ｎは２以上の整数）で交互に配置した
ときに、周波数間隔Δｆの信号光および周波数間隔ｎΔ
ｆの信号光によって発生する四光波混合光を阻止する光
帯域阻止フィルタを配置したことを特徴とする記載の光
伝送システム。 - 【請求項２】 光ファイバ伝送路を介して複数の信号光
を波長多重伝送する光伝送システムにおいて、 前記光ファイバ伝送路中に、前記信号光と重ならない四
光波混合光を阻止する光帯域阻止フィルタを配置し、か
つ光帯域阻止フィルタを挿入する間隔は、四光波混合光
を発生する信号光間の伝搬定数差をΔβとしたときに、
π／Δβ以下の距離とすることを特徴とする記載の光伝
送システム。 - 【請求項３】 光帯域阻止フィルタを挿入する間隔は、
四光波混合光を発生する信号光間の伝搬定数差をΔβと
したときに、π／Δβ以下の距離とすることを特徴とす
る請求項１に記載の光伝送システム。 - 【請求項４】 光ファイバ伝送路に光中継器として光増
幅器を挿入し、この光増幅器内に光帯域阻止フィルタを
配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の光伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02613798A JP3527632B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02613798A JP3527632B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 光伝送システム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004014477A Division JP2004173305A (ja) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | 光伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11225110A JPH11225110A (ja) | 1999-08-17 |
| JP3527632B2 true JP3527632B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=12185172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02613798A Expired - Fee Related JP3527632B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 光伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3527632B2 (ja) |
-
1998
- 1998-02-06 JP JP02613798A patent/JP3527632B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 村上誠 他，光帯域阻止フィルタリングによる光増幅中継伝送系の四光波混合抑圧，１９９８年電子情報通信学会総合大会，日本，社団法人電子情報通信学会，１９９８年 ３月 ６日，Ｂ−１０−１１５，ｐ．５７７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11225110A (ja) | 1999-08-17 |
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