JP3533307B2 - 光波長多重伝送装置 - Google Patents
光波長多重伝送装置Info
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- JP3533307B2 JP3533307B2 JP03956097A JP3956097A JP3533307B2 JP 3533307 B2 JP3533307 B2 JP 3533307B2 JP 03956097 A JP03956097 A JP 03956097A JP 3956097 A JP3956097 A JP 3956097A JP 3533307 B2 JP3533307 B2 JP 3533307B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重信号光を
伝送する光波長多重伝送装置に関する。特に、光波長多
重伝送に特有な光ファイバの非線形効果（四光波混合、
相互位相変調）と波長分散による伝送特性劣化の抑圧に
対して最適化する技術に関する。
伝送する光波長多重伝送装置に関する。特に、光波長多
重伝送に特有な光ファイバの非線形効果（四光波混合、
相互位相変調）と波長分散による伝送特性劣化の抑圧に
対して最適化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】光波長多重伝送方式では、信号光間のク
ロストークによる伝送特性劣化が問題になっている。こ
のクロストークの主因は、伝送路光ファイバ中で起こる
四光波混合、相互位相変調などの非線形光学現象であ
る。これらの現象は、伝送路光ファイバ中を波長の異な
る複数の光信号が伝搬するとき、光信号間に相互作用が
起こり生じる。この相互作用により、それぞれの波長差
に応じた光信号成分が生成される現象が四光波混合であ
り、光信号の位相変調が生じる現象が相互位相変調であ
る。
ロストークによる伝送特性劣化が問題になっている。こ
のクロストークの主因は、伝送路光ファイバ中で起こる
四光波混合、相互位相変調などの非線形光学現象であ
る。これらの現象は、伝送路光ファイバ中を波長の異な
る複数の光信号が伝搬するとき、光信号間に相互作用が
起こり生じる。この相互作用により、それぞれの波長差
に応じた光信号成分が生成される現象が四光波混合であ
り、光信号の位相変調が生じる現象が相互位相変調であ
る。
【０００３】四光波混合を抑圧するには、伝送路光ファ
イバの波長分散値を大きく設定するとともに、一定距離
ごとに伝送路光ファイバと逆の波長分散値をもつ分散補
償器を配置する方法が知られている（「分散マネジメン
トを用いた10Ｇbit／ｓ／chＷＤＭ伝送システムの検
討」，信学技報，ＯＣＳ96−57）。また、相互位相変調
を抑圧するには、信号形式をＲＺ強度変調信号とする方
法が知られている。例えば、文献（「ＲＺ符号を用いた
５Ｇb/s ４波多重4500ｋｍ伝送実験」，1996年電子情報
通信学会総合大会Ｂ−1139）には、信号形式をパルス占
有率0.6 のＲＺ強度変調信号を用いて伝送実験を行った
例が示されている。
イバの波長分散値を大きく設定するとともに、一定距離
ごとに伝送路光ファイバと逆の波長分散値をもつ分散補
償器を配置する方法が知られている（「分散マネジメン
トを用いた10Ｇbit／ｓ／chＷＤＭ伝送システムの検
討」，信学技報，ＯＣＳ96−57）。また、相互位相変調
を抑圧するには、信号形式をＲＺ強度変調信号とする方
法が知られている。例えば、文献（「ＲＺ符号を用いた
５Ｇb/s ４波多重4500ｋｍ伝送実験」，1996年電子情報
通信学会総合大会Ｂ−1139）には、信号形式をパルス占
有率0.6 のＲＺ強度変調信号を用いて伝送実験を行った
例が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、平均信号光
電力が同一の条件では、パルス占有率を小さくすると信
号光電力のピーク値が大きくなり、各波長ごとの光ファ
イバ非線形効果（自己位相変調）が顕著になる。さら
に、パルス占有率減少に伴い分散による影響が大きくな
るため、実際に上記の文献にある信号形式のパルス占有
率が最適か否かは不明であった。
電力が同一の条件では、パルス占有率を小さくすると信
号光電力のピーク値が大きくなり、各波長ごとの光ファ
イバ非線形効果（自己位相変調）が顕著になる。さら
に、パルス占有率減少に伴い分散による影響が大きくな
るため、実際に上記の文献にある信号形式のパルス占有
率が最適か否かは不明であった。
【０００５】本発明は、波長分散値の大きな伝送路光フ
ァイバ中に分散補償器を配置して四光波混合を抑圧した
構成において、相互位相変調による伝送特性劣化を最小
限に抑えることができる光波長多重伝送装置を提供する
ことを目的する。
ァイバ中に分散補償器を配置して四光波混合を抑圧した
構成において、相互位相変調による伝送特性劣化を最小
限に抑えることができる光波長多重伝送装置を提供する
ことを目的する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】光波長多重伝送装置は、
光送信手段、光伝送手段、光受信手段から構成される。
光送信手段は、互いに異なる波長の信号光を発生する複
数の光送信器と、各光送信器から出力される信号光を合
波した波長多重信号光を光伝送手段に送出する合波器と
を含む。光伝送手段は、伝送路光ファイバと、その伝送
路光ファイバの波長分散を補償する分散補償手段とを含
む。光受信手段は、光伝送手段から入力される波長多重
信号光を各波長の信号光に分波する分波器と、各波長の
信号光を受信する複数の光受信器とを含む。
光送信手段、光伝送手段、光受信手段から構成される。
光送信手段は、互いに異なる波長の信号光を発生する複
数の光送信器と、各光送信器から出力される信号光を合
波した波長多重信号光を光伝送手段に送出する合波器と
を含む。光伝送手段は、伝送路光ファイバと、その伝送
路光ファイバの波長分散を補償する分散補償手段とを含
む。光受信手段は、光伝送手段から入力される波長多重
信号光を各波長の信号光に分波する分波器と、各波長の
信号光を受信する複数の光受信器とを含む。
【０００７】なお、伝送路光ファイバの波長分散を補償
する分散補償手段は、光送信手段と光受信手段の間に周
期的に挿入する。その際、伝送路光ファイバの前後どち
らに挿入されてもよい。以上の構成において、本発明の
光波長多重伝送装置では、各光送信器で発生する信号光
の信号形式は、波長ごとのパルス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜
1.0 のＲＺ強度変調信号とし、光受信手段には、分波器
で分波された各波長の信号光をそれぞれ分散補償する分
散補償手段を含む。
する分散補償手段は、光送信手段と光受信手段の間に周
期的に挿入する。その際、伝送路光ファイバの前後どち
らに挿入されてもよい。以上の構成において、本発明の
光波長多重伝送装置では、各光送信器で発生する信号光
の信号形式は、波長ごとのパルス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜
1.0 のＲＺ強度変調信号とし、光受信手段には、分波器
で分波された各波長の信号光をそれぞれ分散補償する分
散補償手段を含む。
【０００８】波長分散値の大きな伝送路光ファイバと分
散補償手段を用いた光波長多重伝送装置で光波長多重伝
送を行うと、各チャネル間の群速度差に起因するパルス
の相対的な時間差が分散補償ごとに減少し、伝送路光フ
ァイバ中での相互位相変調による信号光間のクロストー
クにより伝送特性劣化が大きくなる。そこで、各波長ご
とにパルス占有率ｒを 0.6＜ｒ＜1.0 の範囲で最適化し
たＲＺ強度変調信号を用いる。これにより、各波長が同
時に発光している確率を減少させ、光波長多重伝送時の
クロストークによる伝送特性劣化を抑圧することができ
る。なお、光波長多重数を変化させた場合においても、
このパルス占有率の範囲内に最適値が存在する。
散補償手段を用いた光波長多重伝送装置で光波長多重伝
送を行うと、各チャネル間の群速度差に起因するパルス
の相対的な時間差が分散補償ごとに減少し、伝送路光フ
ァイバ中での相互位相変調による信号光間のクロストー
クにより伝送特性劣化が大きくなる。そこで、各波長ご
とにパルス占有率ｒを 0.6＜ｒ＜1.0 の範囲で最適化し
たＲＺ強度変調信号を用いる。これにより、各波長が同
時に発光している確率を減少させ、光波長多重伝送時の
クロストークによる伝送特性劣化を抑圧することができ
る。なお、光波長多重数を変化させた場合においても、
このパルス占有率の範囲内に最適値が存在する。
【０００９】なお、伝送路光ファイバとして正分散（異
常分散）のものを用いた場合には、信号光にスペクトル
広がりが生じてクロストークの原因となり、伝送特性が
劣化する。このため、伝送路光ファイバの波長分散値Ｄ
は、負であることがよい。さらに、波長分散値ＤをＤ≦
−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとすることにより、四光波混合に
よる伝送特性劣化を抑圧することができる（請求項
２）。
常分散）のものを用いた場合には、信号光にスペクトル
広がりが生じてクロストークの原因となり、伝送特性が
劣化する。このため、伝送路光ファイバの波長分散値Ｄ
は、負であることがよい。さらに、波長分散値ＤをＤ≦
−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとすることにより、四光波混合に
よる伝送特性劣化を抑圧することができる（請求項
２）。
【００１０】光伝送手段には、波長多重信号光を増幅す
る光増幅器を挿入してもよい（請求項３）。
る光増幅器を挿入してもよい（請求項３）。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の光波長多重伝送
装置の実施形態を示す。ここでは、２波長多重の場合の
構成例を示す。図１に示す装置は、光波長多重送信端局
１０と、光伝送路２０と、光波長多重受信端局３０とを
備える。
装置の実施形態を示す。ここでは、２波長多重の場合の
構成例を示す。図１に示す装置は、光波長多重送信端局
１０と、光伝送路２０と、光波長多重受信端局３０とを
備える。
【００１２】光波長多重送信端局１０は、互いに異なる
波長の信号光を発生する２個の光送信器１１ａ，１１ｂ
と、光送信器１１ａ，１１ｂから出力される各波長の信
号光を合波して光伝送路２０に送出する合波器１２とを
備える。この信号光は、パルス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜1.
0 のＲＺ強度変調信号である。光伝送路２０は、波長多
重信号光を伝送する伝送路光ファイバ２１と、この伝送
路光ファイバ２１に伝送される波長多重信号光を増幅す
る光増幅器２２と、この伝送路光ファイバ２１に挿入さ
れこの伝送路光ファイバ２１の波長分散を補償する分散
補償媒質２３とにより構成される。
波長の信号光を発生する２個の光送信器１１ａ，１１ｂ
と、光送信器１１ａ，１１ｂから出力される各波長の信
号光を合波して光伝送路２０に送出する合波器１２とを
備える。この信号光は、パルス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜1.
0 のＲＺ強度変調信号である。光伝送路２０は、波長多
重信号光を伝送する伝送路光ファイバ２１と、この伝送
路光ファイバ２１に伝送される波長多重信号光を増幅す
る光増幅器２２と、この伝送路光ファイバ２１に挿入さ
れこの伝送路光ファイバ２１の波長分散を補償する分散
補償媒質２３とにより構成される。
【００１３】光波長多重受信端局３０は、伝送された波
長多重信号光を各波長の信号光に分波する分波器３１
と、分波された信号光を各波長ごとに分散補償する受信
用分散補償媒質３２と、分散補償された各波長の信号光
を受信する光受信器３３ａ，３３ｂとを備える。分散補
償媒質２３および受信用分散補償媒質３２としては、例
えば分散補償光ファイバまたは光ファイバグレーティン
グを用いる。
長多重信号光を各波長の信号光に分波する分波器３１
と、分波された信号光を各波長ごとに分散補償する受信
用分散補償媒質３２と、分散補償された各波長の信号光
を受信する光受信器３３ａ，３３ｂとを備える。分散補
償媒質２３および受信用分散補償媒質３２としては、例
えば分散補償光ファイバまたは光ファイバグレーティン
グを用いる。
【００１４】図２および図３は、光送信器のパルス占有
率と光受信器における受信波形のアイ開口劣化（最悪チ
ャネル）との関係を計算機シミュレーションにより求め
た結果を示す。なお、条件は、光増幅器中継間隔50ｋ
ｍ、光増幅器出力９dBｍ／chとしている。この光増幅器
出力は、相互位相変調による伝送特性劣化が顕著になる
光増幅器出力である。
率と光受信器における受信波形のアイ開口劣化（最悪チ
ャネル）との関係を計算機シミュレーションにより求め
た結果を示す。なお、条件は、光増幅器中継間隔50ｋ
ｍ、光増幅器出力９dBｍ／chとしている。この光増幅器
出力は、相互位相変調による伝送特性劣化が顕著になる
光増幅器出力である。
【００１５】図２は、光伝送路および受信端で分散補償
を行わない場合の結果である。光送信器１１ａ，１１ｂ
のビットレートをそれぞれ10Ｇbit/s （総ビットレート
20Ｇbit/s ）とし、パルス占有率を 0.2から1.0 まで変
化させ、伝送距離 100ｋｍおよび 200ｋｍにおけるアイ
開口劣化である。この結果から、分散補償を行わない場
合には、パルス占有率を小さくするほど、アイ開口劣化
が大きくなることがわかる。これは、相互位相変調抑圧
による効果よりも、パルス占有率減少に伴う自己位相変
調および波長分散による影響が大きくなるためである。
を行わない場合の結果である。光送信器１１ａ，１１ｂ
のビットレートをそれぞれ10Ｇbit/s （総ビットレート
20Ｇbit/s ）とし、パルス占有率を 0.2から1.0 まで変
化させ、伝送距離 100ｋｍおよび 200ｋｍにおけるアイ
開口劣化である。この結果から、分散補償を行わない場
合には、パルス占有率を小さくするほど、アイ開口劣化
が大きくなることがわかる。これは、相互位相変調抑圧
による効果よりも、パルス占有率減少に伴う自己位相変
調および波長分散による影響が大きくなるためである。
【００１６】図３は、光伝送路および受信端で分散補償
を行った場合の結果である。分散補償間隔は、 100ｋｍ
としている。光送信器１１ａ，１１ｂのビットレートを
それぞれ10Ｇbit/s (総ビットレート20Ｇbit/s)とし、
パルス占有率を 0.2から1.0まで変化させ、伝送距離 20
0ｋｍ、 500ｋｍおよび1000ｋｍにおけるアイ開口劣化
である。この結果から、分散補償を行う場合には、パル
ス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜1.0 のときにアイ開口劣化が減
少していることがわかる。また、その傾向は、伝送距離
の増加と共に顕著になっていることがわかる。
を行った場合の結果である。分散補償間隔は、 100ｋｍ
としている。光送信器１１ａ，１１ｂのビットレートを
それぞれ10Ｇbit/s (総ビットレート20Ｇbit/s)とし、
パルス占有率を 0.2から1.0まで変化させ、伝送距離 20
0ｋｍ、 500ｋｍおよび1000ｋｍにおけるアイ開口劣化
である。この結果から、分散補償を行う場合には、パル
ス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜1.0 のときにアイ開口劣化が減
少していることがわかる。また、その傾向は、伝送距離
の増加と共に顕著になっていることがわかる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、分散
補償を用いた光波長多重伝送装置において、光送信器の
信号形式をパルス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜1.0 のＲＺ強度
変調信号とすることにより、相互位相変調による伝送特
性劣化を最小限に抑えることができる。また、伝送路光
ファイバの波長分散値を負分散（Ｄ≦−１ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ）に設定することにより、信号光のスペクトル広が
りおよび四光波混合による伝送特性劣化を抑圧すること
ができ、長距離伝送が可能な光波長多重伝送装置を実現
することができる。
補償を用いた光波長多重伝送装置において、光送信器の
信号形式をパルス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜1.0 のＲＺ強度
変調信号とすることにより、相互位相変調による伝送特
性劣化を最小限に抑えることができる。また、伝送路光
ファイバの波長分散値を負分散（Ｄ≦−１ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ）に設定することにより、信号光のスペクトル広が
りおよび四光波混合による伝送特性劣化を抑圧すること
ができ、長距離伝送が可能な光波長多重伝送装置を実現
することができる。
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図。
【図２】分散補償なしのシミュレーション結果を示す
図。
図。
【図３】分散補償ありのシミュレーション結果を示す
図。
図。
１０ 光波長多重送信端局
１１ 光送信器
１２ 合波器
２０ 光伝送路
２１ 伝送路光ファイバ
２２ 光増幅器
２３ 分散補償媒質
３０ 光波長多重受信端局
３１ 分波器
３２ 受信用分散補償媒質
３３ 光受信器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大川 典男
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−66779（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−336301（ＪＰ，Ａ)
Ｋｙｏ Ｉｎｏｕｅ， Ｉｎｆｌｕｅ
ｎｃｅ ｏｆ Ｆｉｂｅｒ Ｆｏｕｒ−
Ｗｅｖｅ Ｍｉｘｉｎｇ ｉｎ Ｍｕｌ
ｔｉｃｈａｎｎｅｌ Ｒｅｔｕｒｎ−ｔ
ｏ−ｚｅｒｏ（ＲＺ） Ｓｉｇｎａｌ
Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ，ＩＥＥＥ
ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬ
ＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ，1996年 ２
月，ＶＯＬ．８，ＮＯ．２，ｐ．293−
295
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04J 14/00
G02B 6/00
H04B 10/00
H04B 10/08
H04J 14/02
Claims (3)
- 【請求項１】 伝送路光ファイバと、その伝送路光ファ
イバの波長分散を補償する分散補償手段とを含む光伝送
手段と、 互いに異なる波長の信号光を発生する複数の光送信器
と、各光送信器から出力される信号光を合波した波長多
重信号光を前記光伝送手段に送出する合波器とを含む光
送信手段と、 前記光伝送手段から入力される波長多重信号光を各波長
の信号光に分波する分波器と、各波長の信号光を受信す
る複数の光受信器とを含む光受信手段とを備えた波長多
重伝送装置において、 前記各光送信器で発生する信号光の信号形式は、波長ご
とのパルス占有率ｒが 0.6＜ｒ＜1.0 のＲＺ（リターン
・トゥ・ゼロ）強度変調信号とし、 前記光受信手段は、前記分波器で分波された各波長の信
号光をそれぞれ分散補償する分散補償手段を含む ことを
特徴とする光波長多重伝送装置。 - 【請求項２】 伝送路光ファイバの波長分散値Ｄが、Ｄ
≦−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることを特徴とする請求項
１に記載の光波長多重伝送装置。 - 【請求項３】 光伝送手段に波長多重信号光を増幅する
光増幅器が挿入された構成である請求項１または請求項
２に記載の光波長多重伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03956097A JP3533307B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 光波長多重伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03956097A JP3533307B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 光波長多重伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242941A JPH10242941A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3533307B2 true JP3533307B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=12556468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03956097A Expired - Fee Related JP3533307B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 光波長多重伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3533307B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| FR2791835B1 (fr) * | 1999-03-31 | 2001-06-29 | Cit Alcatel | Dispositif et procede de compensation de la dispersion de polarisation dans un systeme de transmission optique |
| JP4491268B2 (ja) * | 2004-04-21 | 2010-06-30 | 富士通株式会社 | 分散補償量設定方法，受信端局および波長多重光伝送システム |
| US7447401B2 (en) * | 2005-02-28 | 2008-11-04 | Optium Australia Pty Limited | Optical communications system |
-
1997
- 1997-02-24 JP JP03956097A patent/JP3533307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｋｙｏ Ｉｎｏｕｅ， Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｆｉｂｅｒ Ｆｏｕｒ−Ｗｅｖｅ Ｍｉｘｉｎｇ ｉｎ Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ（ＲＺ） Ｓｉｇｎａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ，ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ，１９９６年 ２月，ＶＯＬ．８，ＮＯ．２，ｐ．２９３−２９５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10242941A (ja) | 1998-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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