JP3582356B2 - 分散補償システム及び分散補償方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
従来、数千キロメートルに及ぶ大洋を横断する長距離の光伝送システムでは、光信号を電気信号に変換し、ｒｅｔｉｍｉｎｇ， ｒｅｓｈａｐｉｎｇ および ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ を行う光再生中継器を用いて伝送を行っていた。
しかし，現在では，光を直接増幅できる光増幅器の実用化が進み、光増幅器を線形中継器として用いる光増幅中継伝送方式が検討されている。
【０００２】
光再生中継器を光増幅中継器に置き換えることにより、中継器内の部品点数を大幅に削減し、信頼性を確保するとともに大幅なコストダウンが見込まれる。
また、光伝送システムの大容量化を実現する方法のひとつとして、１つの伝送路に２つ以上の異なる波長を持つ光信号を多重して伝送する波長多重（ＷＤＭ） 光伝送方式が注目されている。
【０００３】
ＷＤＭ 光伝送方式と光増幅中継伝送方式を組み合わせたＷＤＭ 光増幅中継伝送方式においては、光増幅器を用いて２つ以上の異なる波長を持つ光信号を一括して増幅することが可能であり、簡素な構成（経済的）で、大容量かつ長距離伝送が実現可能である。
【０００４】
【従来の技術】
例えば，１波あたりの伝送速度２．５Ｇｂ／ｓ の９ 波多重光増幅中継伝送システムの場合について説明する。
９つの信号波長は，１５５１．０ ｎｍ から１５５９．０ ｎｍ まで１．０ ｎｍ間隔で設定し， 短波長側からチャネル番号を割り当てる。
【０００５】
伝送路には， １．５ μｍ 零分散ファイバ（分散シフトファイバ，Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−Ｓｈｉｆｔｅｄ−Ｆｉｂｅｒ， ＤＳＦ）と、分散補償ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ， ＤＣＦ，
１．３μｍ 零分散ファイバ）を用いてる。
ＤＳＦ の分散は波長１５５８ ｎｍ において平均−２ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ であり， ＤＣＦ の分散は＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとする。中継間隔は７０ ｋｍ にする。
【０００６】
この様なシステム構成の場合の分散スロープの影響による各波長における残留累積分散の違いを図１に示す。
図中分布する信号光波長の中心波長（この場合では， チャネル５）， 最も短波長側のチャネル（この場合ではチャネル１），最も長波長側のチャネル（この場合ではチャ チャネル９）の３つのチャネルの波長分散マップの状態が示されている。
【０００７】
図１では分散スロープの違いにより、３０００ｋｍ伝送した場合の終端に受信部を設けた場合に、各波長で受信部での残留分散が異なることで、受信部で補償する分散補償量が各波長で異なる。
分布する信号光波長の中心波長とは， 図２に示すように， 信号光の波長分布の平均となる波長である。
【０００８】
システム全体の波長分散設計をする際， すべてのチャネルで伝送特性をバランスよく良好にするために， 分布する信号光波長の中心波長の最適な波長分散設計が重要とな る。
この場合の分布する信号光波長の中心波長（チャンネル５）における波長分散マップを図３に示す。
【０００９】
この図に示すように， 伝送路７００ｋｍ で累積した波長分散に対し， 分散補償ファイバ７０ｋｍを挿入するごとに１００％補償を行い， 分散補償ファイバ挿入ごとに累積する波長分散が零になるように設計されている。
その後は， その繰り返しである。
図４に１つの分散補償区間構成と分散補償量の詳細を示す。
【００１０】
７０ｋｍごとに光増幅器を行う光増幅中継器により伝送ファイバとなるＤＳＦを接続しこの繰り返しにより、１０個の光増幅中継器を用いいて７００ｋｍの伝送を行う。
光増幅中継器１０と光増幅中継器１１の伝送路をＤＣＦとなるファイバで構成する。 この時、７７０ｋｍ地点では分散が零になるように分散補償を行う。
【００１１】
図３において、信号光は，３，０００ｋｍ 伝送後， 受信側において分散補償ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ， ＤＣＦ）を用いて分散補償（後置補償）している。（点線で示した分散量を受信機側に設けた分散補償器にて補償している。）
中心波長チャネル５以外のチャネルについても、図１の特性に従い分散スロープの影響により伝送路中で累積する残留分散が波長ごとに異なるため， 受信機に於いてチャネル（信号光波長）ごとにＤＣＦ の長さを調整して分散補償をしている。
【００１２】
受信機側で補償する分散量については伝送路で用いられるＤＳＦ とＤＣＦ における波長分散値の製造誤差より生じる波長分散の分散補償についても分散補償量の調整を行っている。
上記の方法を用いた場合， さらに伝送路の長距離化が進んだ場合に，受信端局の分散補償ファイバ量が増え， 受信端局の規模が大きくなる可能性がある。
【００１３】
分散スロープの影響により各波長で残留分散が異なり， 受信部で補償する分散補償量が異なる。
そのため， 中心波長での残留波長分散が大きいと， 伝送特性の良好なチャネルと悪いチャネルに大きな差が生じ， システム全体のバランスがくずれ， さらに， 受信端局の規模も大きくなってしまう。
【００１４】
例えば， 伝送距離１０，０００ｋｍ（太平洋を横断する距離）の場合について述べる。
分布する信号光波長の中心波長が重要と考えられるので， その波長に注目して述べ る。
ＤＳＦにおける波長分散を−１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ ，分散補償ファイバにおける波長分散を＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり， 中継間隔７０ｋｍ， １０中継おきに分散補償ファイバを挿入し， そのたびに累積した波長分散を１００％補償する場合を考える。製造誤差を一切考慮せず， 典型値で計算を行うと， 受信端局では， 約１２６０ｐｓ／ｎｍ の分散補償ファイバが必要となる。
【００１５】
さらに， 実際にファイバを製造したときに生じる製造誤差についても考慮する必要がある。
１．５ μｍ 零分散ファイバの波長分散の製造誤差± ０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差± ０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， の場合の伝送路の製造誤差による残留波長分散量を図５に示す。
【００１６】
上記で述べたように， ＤＳＦ とＤＣＦ の伝送路中で用いる割合は， それらの波長分散の逆数比とほぼ同程度であり， 約１０対１ である。
この場合， 残留分散は± ２２７５ ｐｓ／ｎｍ に達し， その内訳は， ＤＳＦ の製造誤差が± １８２０ ｐｓ／ｎｍ， ＤＣＦ の製造誤差が± ４５５ ｐｓ／ｎｍである。
この残留分散を補償するために， 余分のファイバとして約±１２０ｋｍ のＤＣＦ およびＤＳＦ が必要であり， これは４ 区間分にも相当する。
【００１７】
このように， 受信端局において従来の方法で， 残留波長分散を補償するには， 最大３５３５ ｐｓ／ｎｍ（１２６０＋２２７５ｐｓ／ｎｍ） の分散補償ファイバ量を必要である。この分散補償量を実現するには， 分散補償ファイバが約２００ ｋｍ必要であり， ファイバの損失を０．２ｄＢ／ｋｍとすると， この分散補償ファイバで生じる損失は約４０ｄＢに相当する。
【００１８】
この損失を補償するためには， 利得約２０ｄＢの光増幅器が２台必要となる。
そのため， 受信端局の装置構成および実装規模が大きくなる。
また， 残留分散が大きいと， 伝送特性の劣化も生じてしまう。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
図１のよにう波長多重で送信した場合に、受信機側で全てのチャネルに対して分散補償を行う必要がある。
また、伝送距離を延ばすためには、分散補償の誤差を受信機側で追加補償する必要がある。
【００２０】
従って、光増幅中継伝送方式における受信端局における波長分散補償量を軽減し、伝送特性の劣化を防ぐ必要がある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
課題の解決策として、
（１）送信機と受信機との間に分散が生じる伝送路を介して単一または複数の波長の光を用いて通信を行う光通信システムに於いて、該伝送路を複数のブロックに分割して該ブロック内で生じる特定波長の分散を該ブロック内で生じる該特定波長の分散量より過剰に分散補償を行う分散補償器を設け、前記分散補償器で生じる前記特定波長の過剰分散補償の累積量が各ブロック内での前記特定波長の分散量と同程度であり、最終ブロックの前記特定波長において該受信機端で分散の累積量が実質的に零になるようにする。
（２）手段（１）に於いて、該送信機と該受信機間はほぼ一等間隔に光増幅中継器を有しており、該光増幅中継器間隔を変えずに該分散補償器を挿入する。
（３）手段（２）に於いて、該光増幅中継器間の設置位置は変えずに分散補償器の補償量を変える。
（４）手段（１）に於いて該分散補償器は該光増幅中継器間の分散を生じるファイバと分散する分散補償ファイバからなり、該分散を生じるファイバと該分散補償ファイバの割合の異なる多種類のケーブルを用意して， 分散補償量を可変する。
（５）手段（１）に於いて該分散補償器は該光増幅中継器間の分散を生じるファイバと分散する分散補償ファイバからなり、該分散を生じるファイバと該分散補償ファイバの割合の異にして接続したファイバを複数設け、１本のケーブル内に分散補償量の異なる多種類のファイバを収容し、ケーブル接続時に最適な分散補償量のファイバを選択する。
（６）手段（１）において該分散補償器の数を（ｍ） 、該ブロック数を（ｍ＋１） とした場合に、分散補償器の補償量として約（ｍ＋１）／ｍ ×１００％補償とする。
（７）手段（１）において該送信機側と該受信機側からケーブルの敷設を行い、該送信側のケーブルと受信側のケーブルを接続する際に、異なる分散値を有する複数のファイバを収容した多芯化ケーブルで接続を行い、システム全体のファイバの波長分散の製造誤差を補償する。
（８）手段（１）において該分散補償器として正の分散を持つファイバを用いる場合は該伝送路として負の分散を持つファイバを用い、該分散補償器として負の分散を持つファイバを用いる場合は該伝送路として正の分散を持つファイバを用いる。
（９）手段（１）に於いて、複数の波長を用いるシステムでは特定波長は複数の波長の中の中心の波長にする。
【００２２】
【作用】
単波長通信に於いては、累積した波長分散量以上の分散補償量を持つ分散補償ファイバを周期的に挿入し， 受信端局において補償する残留分散を零に近づけているため、受信側での分散補償を不要にすることができる。
波長多重通信時においては、中心波長が受信端局において補償する残留分散を零に近くなっているため、他の波長に於いても零を中心に分布し、受信側での分散補償量を削減することができ，伝送特性の劣化なしに， 受信端局における規模の増大を防ぐことができる。
【００２３】
また、伝送路内に挿入する分散補償ファイバの分散補償量を可変できるようにし， 製造誤差による残留分散量のバラツキを減少させるため、受信側での分散補償量を削減することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施例１として、波長多重通信においては信号光波長における分布の中心波長に対 し， 単波長通信に対しては通信波長に対して分散補償ファイバの挿入ごとのブロックでは零とせずに， 最終的な残留分散が実質的に零になるように構成する。
【００２５】
実施例１の基本構成を図６に示す。
ｎ 波の信号光が送信機で合波され， 伝送路を通って， 受信機で分波される。
伝送路には、ＤＳＦ 数区間おきに分散補償のための分散補償ファイバＤＣＦを導入している。
信号光波長における分布の中心波長に対し、その分散補償のために用いられる分散補償ファイバの分散補償量は、ブロックごとには零にはせず、受信機での最終的な残留分散量を零に近づくように構成する。
【００２６】
特に、分散補償間隔が等間隔の場合には、伝送路中に挿入される分散補償ファイバの補償量は、そこまでのＤＳＦ 伝送中に累積した累積分散量以上となり、分散補償ファイバの区間数を（ｍ） 、補償必要なＤＳＦ のブロック数（ＤＳＦ 数区間分に相当）を（ｍ＋１） とした場合には、約（ｍ＋１）／ｍ ×１００％補償分が必要となる。
信号光波長における分布の中心波長に対し、ＤＳＦ における波長分散−１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバにおける波長分散＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの場合を例として述べる。
【００２７】
伝送距離１０， ０００ｋｍ で、ＤＳＦ の１ブロックの伝送距離を７００ｋｍ 、分散補償ファイバの１区間の伝送距離を７６ｋｍとする。
この時の波長分散マップを図７に示す。
分散補償ファイバ挿入するブロックごとでは、残留波長分散は零にせず、最終的に受信端局部で零となるようにする。
【００２８】
即ち、分散補償間隔が等しい場合に、分散補償ファイバの区間数を（ｍ） 、補償必要な分散シフトファイバのブロック数を（ｍ＋１） とした場合に、分散補償ファイバの補償量として約（ｍ＋１）／ｍ ×１００％補償分とする。
図８に１ブロックの分散補償区間構成と分散補償量の詳細を示す。
送信機から光増幅中継器１〜１０迄の各伝送路ＤＳＦはそれぞれ７０ｋｍ光増幅中継器１０と光増幅中継器１１の間には分散補償ファイバテＤＣＦ７６ｋｍ挿入することで分散値が零を越えプラスの分散値を取るようにする。
【００２９】
図７及び図８では、伝送路ＤＳＦはマイナスの分散値を有し、分散補償ファイバはプラスの分散値を取る構成に成っているが、伝送路ＤＳＦにプラスの分散値を有し、分散補償ファイバにマイナスの分散値を取る図９の構成にて図７のように、１０，０００ｋｍ伝送した場合に、ブロックごとには零にはせず、受信機が設置される位置で最終的な残留分散量を実質的に零になるよう構成する。
【００３０】
ここでは、波長多重通信においては信号光波長における分布の中心波長に対して分散補償ファイバの挿入ごとのブロックでは零とせずに， 最終的な残留分散が実質的に零になるように構成するれいを説明したが、波長多重通信を行う場合は通信を行う特定波長に着目して分散補償を行う場合、特定の波長の伝送路の分散補償区間で特定の波長に対して分散値が零にならないように分散補償をしても良い。
【００３１】
特定波長の例としては、高ビットレートの信号を伝送するチャネルの波長，低い誤り率を要求されるチャネルの波長などが考えられる。
当然これらのチャネルの波長を全体の波長の中心なよ波長に配置することは伝送品質を向上させる効果が高まることはいうまでも無い。
実施例２として、波長多重通信の特定波長及び単一波長通信において、第１の実施例を実現するため、伝送路内の分散補償を行う区間に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散補償量を可変できるようにし、分散補償区間の伝送路での分散量を調整し、製造誤差による残留分散量のバラツキを減少させる方法を説明する。
【００３２】
１つの伝送システムで用いられるＤＳＦ を数％ 製造した段階で、ＤＳＦ の波長分散の製造誤差の分布を調査する。
その結果、例えばＤＳＦ の製造誤差が負の累積量に偏る場合には， 伝送路中に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散補償量を増加させ、正の累積量に偏る場合には、伝送路中に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散量を減少させることによって、その製造誤差を補償する。
【００３３】
伝送路内の分散補償を行う区間に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散補償量を分散量の誤差に対応して変える方法としては次のようにして行う。
▲１▼ファイバ長の変更
▲２▼ファイバの波長分散値の多種類化
▲３▼ケーブルの多種類化
▲４▼ケーブル内のファイバ芯数を増加させて、ケーブル接続時に選択
まず、ファイバ長の変更とは、ある区間において、中継器間の設置位置は変えずに、ファイバ長またはケーブル長を変えることで波長分散補償量を可変する方法である。
【００３４】
例えば図１３，図１４のように分散補償ブロックのＤＣＦのな長を物理的に長く構成する。
図１３ではＤＣＦをケーブル内の張力線に巻き付ける時の曲率を変えることで、ケーブル長よりＤＣＦ長が長くなるように、且つ曲率を変えることによりＤＣＦ の長さを調整可能にする。
【００３５】
図１４ではケーブルの敷設区間、即ち、光増幅中継器間隔については他の伝送路間隔と同じ距離にし、ケーブルの敷設時に蛇行させるさせる曲率をＤＳＦ の場合と異なる曲率を選ぶことにより、実質的な距離を伸縮し、分散補償量を変える。
次に、ファイバの波長分散値の多種類化とはある区間において波長分散値の異なる分散補償ファイバを多種類用意しておき、波長分散補償量を可変する方法である。
【００３６】
これは分散補償区間を構成するＤＳＦとＤＣＦの長さの比を変えることにより容易に製造可能である。
さらに、図１０，図１１に示すようにケーブルの多種類化とはある区間において分散補償ファイバの割合の異なるケーブルを用意して、ケーブルを分散補償値に対応させて選択することにより分散補償量を可変する方法である。
【００３７】
最後に、図１２に示すようにケーブルを多芯化し、１本のケーブル内に分散補償量の異なる多種類のファイバを用意しておきケーブル接続時に最適な分散補償量のファイバを選択する。
図１２の構成はケーブルはファイバに比べ非常に高価であるため、１本のケーブルに１本のファイバを用意し、分散値の異なるケーブルを複数容易する場合に比べ経済的に有利である。
【００３８】
上記４つの方法を伝送路の各分散補償区間に分散誤差を踏まえて、分散補償量に対応して、組み合わせて用いることにより、伝送特性を劣化させずに， 受信端局における装置構成および実装をコンパクトにするのにより効果的である。
上記に述べたように、分散量の異なる分散補償ファイバＤＣＦを多種類用意することで， 波長分散補償量を調整でき， ファイバの製造誤差による残留波長分散のバラツキ量を補償できる例を示す。
【００３９】
ＤＳＦにおける波長分散を−１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ ，分散補償ファイバにおける波長分散を＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり， 伝送距離１０，０００ｋｍ， 中継間隔７０ｋｍ， １０中継おきに分散補償ファイバを挿入している場合について示す。
また， ＤＳＦ の波長分散の製造誤差± ０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差± ０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとする。
【００４０】
このとき， 製造誤差により残留分散に±２２７５ｐｓ／ｎｍ のバラツキが生じるので， 分散補償ファイバ長として約±１２０ｋｍ のバラツキが生じる。
このバラツキを抑える方法として分散補償ファイバの割合の異なるケーブルを用意する方法が挙げられる。
まず， 製造工程， 経済的な面の有利さも考え， 分散補償ファイバの割合が０％，５０％，１０ ０％の３種類のファイバを考える。
【００４１】
製造誤差を含まない場合に分散補償ファイバの割合が５０％ の区間を配置することにより， システム全体の残留波長分散量が負に偏れば， 分散補償ファイバの割合を５０％ から１００％へ変更し， 正に偏れば， 分散補償ファイバの割合を５０％ から０％にすることができ る。
残留波長分散は， 中継器区間の半区間分の波長分散値ステップで調整可能となる。
【００４２】
つまり， 中継区間が７０ｋｍの場合であれば， 約７００ｐｓ／ｎｍステップで調整可能である。
また， ファイバ長として約±１２０ｋｍ のバラツキがあるので， それを補償するには， この場合， 約３区間（３ ×３５ｋｍ）必要である。
分散補償ファイバの割合が５０％ の区間を３区間用いた場合について以下に示す。
【００４３】
製造誤差を含まない場合の波長分散マップを図１５に示す。
製造誤差を含まない場合に最適な波長分散設計がなされているとする。
ＤＳＦ の波長分散の製造誤差＋０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差＋ ０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ を含んだ場合の波長分散マップを図１６に示す。
これに対し， 正に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から０％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図１７に示す。
【００４４】
また，ＤＳＦの波長分散の製造誤差−０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを含んだ場合の波長分散マップを図１８に示す。
これに対し， 負に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から１００％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図１９に示す。
このように， 製造誤差によるバラツキを抑えることができる。
【００４５】
次に， 中継間隔５０ｋｍの場合について示す。
ファイバ長として約±１２０ｋｍ のバラツキがあるので， それを補償するには， この場 合， 約４区間（４ ×２５ｋｍ）必要である。
分散補償ファイバの割合が５０％ の区間を４区間用いた場合について以下に示す。
【００４６】
中継区間が５０ｋｍであるので， システムの残留波長分散量は， 約５００ｐｓ／ｎｍステップで調整可能である。
製造誤差を含まない場合の波長分散マップを図２０に示す。
製造誤差を含まない場合に最適な波長分散設計がなされているとする。
ＤＳＦ の波長分散の製造誤差＋０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差 ＋０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを含んだ場合の波長分散マップを図２１に示す。
【００４７】
これに対し， 正に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から０％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図２２に示す。
また，ＤＳＦの波長分散の製造誤差−０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを含んだ場合の波長分散マップを図２３に示す。
これに対し， 負に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から１００％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図２４に示す。
【００４８】
このように， 製造誤差によるバラツキを抑えることができる。
さらに， 残留波長分散を調整するステップを細かくしたい場合には， 分散補償ファイバの割合の種類をさらに増加させることにより実現可能である。
図２５にシステム全体の波長分散の製造誤差を補正する区間を設ける場合を示す。
【００４９】
そこで実施例２の手法で構成したファイバ及びケーブルより用意した多種類分散値を有するようにしたファイバから適切なものを選択して、最終的な波長分散の等化作業を行う。
図２５の調整方法のとしては送信側及び受信側端局側からそれぞれ敷設していく過程で， 敷設されたファイバの特性を調べ、送信機側より敷設したケーブルと受信機側より敷設したケーブルとを接続する区間を波長分散調整区間として、実施例２に開示した手段のいずれかまたは組み合わせを用いて、伝送を行う特定波長に対するシステム全体の波長分散誤差調整し、且つ、受信機の位置で実質的に波長分散が零になるように分散量を調整することで伝送特性が悪化しないように分散量を調整する。
【００５０】
【発明の効果】
本願発明のように構成することで、受信機側へ送信機側から波長多重で送信した場合に、受信機側で全てのチャネルに対して分散補償を行う必要がある。
また、波長多重時の中心波長を用いて調整を行うために、他の波長の分散のばらつきも零分散に近い値になり、全体的に受信側で必要になる分散補償器の量を削減出来る。このため受信機側で分散補償器による損失を補償するための光増幅器を不要にすることが出来る。
【００５１】
また、従来伝送距離を延ばすためには、分散補償の誤差を受信機側で追加補償する必要が有ったが、誤差分についても伝送路内に設けた分散補償器で補償するため受信器側での分散補償量を削減できる。
前にも述べたように分散補償器による損失を補償するための光増幅器は不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分散スーロプの影響による各波長における残留累積波長分散量の違いを示す図
【図２】波長分布の平均波長を示す図
【図３】従来の波長分散補償方法を適用した場合の波長分散マップ。
【図４】伝送路の１分散補償区間の構成と分散マップの関係を示す図
【図５】伝送路の製造誤差による残留波長分散量を示す図
【図６】本発明の基本構成を示す図
【図７】本発明を適用した場を居の波長分散補償マップ。
【図８】本発明の伝送路の１分散補償区間の構成と分散マップの関係を示す図
【図９】本発明の伝送路の１分散補償区間の構成と分散マップの関係を示す図
【図１０】ケーブルの他種類化を示す図
【図１１】ケーブルの構造を示す図
【図１２】ケーブルの多芯化を示す図
【図１３】ファイバ長の変更を示す図
【図１４】ケーブル長の変更を示す図
【図１５】本発明を用いた製造誤差を含まない場合の波長分散マップ
【図１６】ＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図１７】本発明を用いた時のＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図１８】ＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図１９】本発明を用いた時のＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２０】本発明を用いた製造誤差を含まない場合の波長マップ
【図２１】ＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２２】本発明を用いた時のＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２３】ＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２４】本発明を用いた時のＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２５】波長分散調整区間の配置方法を示す図
【発明の属する技術分野】
従来、数千キロメートルに及ぶ大洋を横断する長距離の光伝送システムでは、光信号を電気信号に変換し、ｒｅｔｉｍｉｎｇ， ｒｅｓｈａｐｉｎｇ および ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ を行う光再生中継器を用いて伝送を行っていた。
しかし，現在では，光を直接増幅できる光増幅器の実用化が進み、光増幅器を線形中継器として用いる光増幅中継伝送方式が検討されている。
【０００２】
光再生中継器を光増幅中継器に置き換えることにより、中継器内の部品点数を大幅に削減し、信頼性を確保するとともに大幅なコストダウンが見込まれる。
また、光伝送システムの大容量化を実現する方法のひとつとして、１つの伝送路に２つ以上の異なる波長を持つ光信号を多重して伝送する波長多重（ＷＤＭ） 光伝送方式が注目されている。
【０００３】
ＷＤＭ 光伝送方式と光増幅中継伝送方式を組み合わせたＷＤＭ 光増幅中継伝送方式においては、光増幅器を用いて２つ以上の異なる波長を持つ光信号を一括して増幅することが可能であり、簡素な構成（経済的）で、大容量かつ長距離伝送が実現可能である。
【０００４】
【従来の技術】
例えば，１波あたりの伝送速度２．５Ｇｂ／ｓ の９ 波多重光増幅中継伝送システムの場合について説明する。
９つの信号波長は，１５５１．０ ｎｍ から１５５９．０ ｎｍ まで１．０ ｎｍ間隔で設定し， 短波長側からチャネル番号を割り当てる。
【０００５】
伝送路には， １．５ μｍ 零分散ファイバ（分散シフトファイバ，Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−Ｓｈｉｆｔｅｄ−Ｆｉｂｅｒ， ＤＳＦ）と、分散補償ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ， ＤＣＦ，
１．３μｍ 零分散ファイバ）を用いてる。
ＤＳＦ の分散は波長１５５８ ｎｍ において平均−２ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ であり， ＤＣＦ の分散は＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとする。中継間隔は７０ ｋｍ にする。
【０００６】
この様なシステム構成の場合の分散スロープの影響による各波長における残留累積分散の違いを図１に示す。
図中分布する信号光波長の中心波長（この場合では， チャネル５）， 最も短波長側のチャネル（この場合ではチャネル１），最も長波長側のチャネル（この場合ではチャ チャネル９）の３つのチャネルの波長分散マップの状態が示されている。
【０００７】
図１では分散スロープの違いにより、３０００ｋｍ伝送した場合の終端に受信部を設けた場合に、各波長で受信部での残留分散が異なることで、受信部で補償する分散補償量が各波長で異なる。
分布する信号光波長の中心波長とは， 図２に示すように， 信号光の波長分布の平均となる波長である。
【０００８】
システム全体の波長分散設計をする際， すべてのチャネルで伝送特性をバランスよく良好にするために， 分布する信号光波長の中心波長の最適な波長分散設計が重要とな る。
この場合の分布する信号光波長の中心波長（チャンネル５）における波長分散マップを図３に示す。
【０００９】
この図に示すように， 伝送路７００ｋｍ で累積した波長分散に対し， 分散補償ファイバ７０ｋｍを挿入するごとに１００％補償を行い， 分散補償ファイバ挿入ごとに累積する波長分散が零になるように設計されている。
その後は， その繰り返しである。
図４に１つの分散補償区間構成と分散補償量の詳細を示す。
【００１０】
７０ｋｍごとに光増幅器を行う光増幅中継器により伝送ファイバとなるＤＳＦを接続しこの繰り返しにより、１０個の光増幅中継器を用いいて７００ｋｍの伝送を行う。
光増幅中継器１０と光増幅中継器１１の伝送路をＤＣＦとなるファイバで構成する。 この時、７７０ｋｍ地点では分散が零になるように分散補償を行う。
【００１１】
図３において、信号光は，３，０００ｋｍ 伝送後， 受信側において分散補償ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ， ＤＣＦ）を用いて分散補償（後置補償）している。（点線で示した分散量を受信機側に設けた分散補償器にて補償している。）
中心波長チャネル５以外のチャネルについても、図１の特性に従い分散スロープの影響により伝送路中で累積する残留分散が波長ごとに異なるため， 受信機に於いてチャネル（信号光波長）ごとにＤＣＦ の長さを調整して分散補償をしている。
【００１２】
受信機側で補償する分散量については伝送路で用いられるＤＳＦ とＤＣＦ における波長分散値の製造誤差より生じる波長分散の分散補償についても分散補償量の調整を行っている。
上記の方法を用いた場合， さらに伝送路の長距離化が進んだ場合に，受信端局の分散補償ファイバ量が増え， 受信端局の規模が大きくなる可能性がある。
【００１３】
分散スロープの影響により各波長で残留分散が異なり， 受信部で補償する分散補償量が異なる。
そのため， 中心波長での残留波長分散が大きいと， 伝送特性の良好なチャネルと悪いチャネルに大きな差が生じ， システム全体のバランスがくずれ， さらに， 受信端局の規模も大きくなってしまう。
【００１４】
例えば， 伝送距離１０，０００ｋｍ（太平洋を横断する距離）の場合について述べる。
分布する信号光波長の中心波長が重要と考えられるので， その波長に注目して述べ る。
ＤＳＦにおける波長分散を−１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ ，分散補償ファイバにおける波長分散を＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり， 中継間隔７０ｋｍ， １０中継おきに分散補償ファイバを挿入し， そのたびに累積した波長分散を１００％補償する場合を考える。製造誤差を一切考慮せず， 典型値で計算を行うと， 受信端局では， 約１２６０ｐｓ／ｎｍ の分散補償ファイバが必要となる。
【００１５】
さらに， 実際にファイバを製造したときに生じる製造誤差についても考慮する必要がある。
１．５ μｍ 零分散ファイバの波長分散の製造誤差± ０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差± ０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， の場合の伝送路の製造誤差による残留波長分散量を図５に示す。
【００１６】
上記で述べたように， ＤＳＦ とＤＣＦ の伝送路中で用いる割合は， それらの波長分散の逆数比とほぼ同程度であり， 約１０対１ である。
この場合， 残留分散は± ２２７５ ｐｓ／ｎｍ に達し， その内訳は， ＤＳＦ の製造誤差が± １８２０ ｐｓ／ｎｍ， ＤＣＦ の製造誤差が± ４５５ ｐｓ／ｎｍである。
この残留分散を補償するために， 余分のファイバとして約±１２０ｋｍ のＤＣＦ およびＤＳＦ が必要であり， これは４ 区間分にも相当する。
【００１７】
このように， 受信端局において従来の方法で， 残留波長分散を補償するには， 最大３５３５ ｐｓ／ｎｍ（１２６０＋２２７５ｐｓ／ｎｍ） の分散補償ファイバ量を必要である。この分散補償量を実現するには， 分散補償ファイバが約２００ ｋｍ必要であり， ファイバの損失を０．２ｄＢ／ｋｍとすると， この分散補償ファイバで生じる損失は約４０ｄＢに相当する。
【００１８】
この損失を補償するためには， 利得約２０ｄＢの光増幅器が２台必要となる。
そのため， 受信端局の装置構成および実装規模が大きくなる。
また， 残留分散が大きいと， 伝送特性の劣化も生じてしまう。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
図１のよにう波長多重で送信した場合に、受信機側で全てのチャネルに対して分散補償を行う必要がある。
また、伝送距離を延ばすためには、分散補償の誤差を受信機側で追加補償する必要がある。
【００２０】
従って、光増幅中継伝送方式における受信端局における波長分散補償量を軽減し、伝送特性の劣化を防ぐ必要がある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
課題の解決策として、
（１）送信機と受信機との間に分散が生じる伝送路を介して単一または複数の波長の光を用いて通信を行う光通信システムに於いて、該伝送路を複数のブロックに分割して該ブロック内で生じる特定波長の分散を該ブロック内で生じる該特定波長の分散量より過剰に分散補償を行う分散補償器を設け、前記分散補償器で生じる前記特定波長の過剰分散補償の累積量が各ブロック内での前記特定波長の分散量と同程度であり、最終ブロックの前記特定波長において該受信機端で分散の累積量が実質的に零になるようにする。
（２）手段（１）に於いて、該送信機と該受信機間はほぼ一等間隔に光増幅中継器を有しており、該光増幅中継器間隔を変えずに該分散補償器を挿入する。
（３）手段（２）に於いて、該光増幅中継器間の設置位置は変えずに分散補償器の補償量を変える。
（４）手段（１）に於いて該分散補償器は該光増幅中継器間の分散を生じるファイバと分散する分散補償ファイバからなり、該分散を生じるファイバと該分散補償ファイバの割合の異なる多種類のケーブルを用意して， 分散補償量を可変する。
（５）手段（１）に於いて該分散補償器は該光増幅中継器間の分散を生じるファイバと分散する分散補償ファイバからなり、該分散を生じるファイバと該分散補償ファイバの割合の異にして接続したファイバを複数設け、１本のケーブル内に分散補償量の異なる多種類のファイバを収容し、ケーブル接続時に最適な分散補償量のファイバを選択する。
（６）手段（１）において該分散補償器の数を（ｍ） 、該ブロック数を（ｍ＋１） とした場合に、分散補償器の補償量として約（ｍ＋１）／ｍ ×１００％補償とする。
（７）手段（１）において該送信機側と該受信機側からケーブルの敷設を行い、該送信側のケーブルと受信側のケーブルを接続する際に、異なる分散値を有する複数のファイバを収容した多芯化ケーブルで接続を行い、システム全体のファイバの波長分散の製造誤差を補償する。
（８）手段（１）において該分散補償器として正の分散を持つファイバを用いる場合は該伝送路として負の分散を持つファイバを用い、該分散補償器として負の分散を持つファイバを用いる場合は該伝送路として正の分散を持つファイバを用いる。
（９）手段（１）に於いて、複数の波長を用いるシステムでは特定波長は複数の波長の中の中心の波長にする。
【００２２】
【作用】
単波長通信に於いては、累積した波長分散量以上の分散補償量を持つ分散補償ファイバを周期的に挿入し， 受信端局において補償する残留分散を零に近づけているため、受信側での分散補償を不要にすることができる。
波長多重通信時においては、中心波長が受信端局において補償する残留分散を零に近くなっているため、他の波長に於いても零を中心に分布し、受信側での分散補償量を削減することができ，伝送特性の劣化なしに， 受信端局における規模の増大を防ぐことができる。
【００２３】
また、伝送路内に挿入する分散補償ファイバの分散補償量を可変できるようにし， 製造誤差による残留分散量のバラツキを減少させるため、受信側での分散補償量を削減することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施例１として、波長多重通信においては信号光波長における分布の中心波長に対 し， 単波長通信に対しては通信波長に対して分散補償ファイバの挿入ごとのブロックでは零とせずに， 最終的な残留分散が実質的に零になるように構成する。
【００２５】
実施例１の基本構成を図６に示す。
ｎ 波の信号光が送信機で合波され， 伝送路を通って， 受信機で分波される。
伝送路には、ＤＳＦ 数区間おきに分散補償のための分散補償ファイバＤＣＦを導入している。
信号光波長における分布の中心波長に対し、その分散補償のために用いられる分散補償ファイバの分散補償量は、ブロックごとには零にはせず、受信機での最終的な残留分散量を零に近づくように構成する。
【００２６】
特に、分散補償間隔が等間隔の場合には、伝送路中に挿入される分散補償ファイバの補償量は、そこまでのＤＳＦ 伝送中に累積した累積分散量以上となり、分散補償ファイバの区間数を（ｍ） 、補償必要なＤＳＦ のブロック数（ＤＳＦ 数区間分に相当）を（ｍ＋１） とした場合には、約（ｍ＋１）／ｍ ×１００％補償分が必要となる。
信号光波長における分布の中心波長に対し、ＤＳＦ における波長分散−１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバにおける波長分散＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの場合を例として述べる。
【００２７】
伝送距離１０， ０００ｋｍ で、ＤＳＦ の１ブロックの伝送距離を７００ｋｍ 、分散補償ファイバの１区間の伝送距離を７６ｋｍとする。
この時の波長分散マップを図７に示す。
分散補償ファイバ挿入するブロックごとでは、残留波長分散は零にせず、最終的に受信端局部で零となるようにする。
【００２８】
即ち、分散補償間隔が等しい場合に、分散補償ファイバの区間数を（ｍ） 、補償必要な分散シフトファイバのブロック数を（ｍ＋１） とした場合に、分散補償ファイバの補償量として約（ｍ＋１）／ｍ ×１００％補償分とする。
図８に１ブロックの分散補償区間構成と分散補償量の詳細を示す。
送信機から光増幅中継器１〜１０迄の各伝送路ＤＳＦはそれぞれ７０ｋｍ光増幅中継器１０と光増幅中継器１１の間には分散補償ファイバテＤＣＦ７６ｋｍ挿入することで分散値が零を越えプラスの分散値を取るようにする。
【００２９】
図７及び図８では、伝送路ＤＳＦはマイナスの分散値を有し、分散補償ファイバはプラスの分散値を取る構成に成っているが、伝送路ＤＳＦにプラスの分散値を有し、分散補償ファイバにマイナスの分散値を取る図９の構成にて図７のように、１０，０００ｋｍ伝送した場合に、ブロックごとには零にはせず、受信機が設置される位置で最終的な残留分散量を実質的に零になるよう構成する。
【００３０】
ここでは、波長多重通信においては信号光波長における分布の中心波長に対して分散補償ファイバの挿入ごとのブロックでは零とせずに， 最終的な残留分散が実質的に零になるように構成するれいを説明したが、波長多重通信を行う場合は通信を行う特定波長に着目して分散補償を行う場合、特定の波長の伝送路の分散補償区間で特定の波長に対して分散値が零にならないように分散補償をしても良い。
【００３１】
特定波長の例としては、高ビットレートの信号を伝送するチャネルの波長，低い誤り率を要求されるチャネルの波長などが考えられる。
当然これらのチャネルの波長を全体の波長の中心なよ波長に配置することは伝送品質を向上させる効果が高まることはいうまでも無い。
実施例２として、波長多重通信の特定波長及び単一波長通信において、第１の実施例を実現するため、伝送路内の分散補償を行う区間に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散補償量を可変できるようにし、分散補償区間の伝送路での分散量を調整し、製造誤差による残留分散量のバラツキを減少させる方法を説明する。
【００３２】
１つの伝送システムで用いられるＤＳＦ を数％ 製造した段階で、ＤＳＦ の波長分散の製造誤差の分布を調査する。
その結果、例えばＤＳＦ の製造誤差が負の累積量に偏る場合には， 伝送路中に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散補償量を増加させ、正の累積量に偏る場合には、伝送路中に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散量を減少させることによって、その製造誤差を補償する。
【００３３】
伝送路内の分散補償を行う区間に挿入する分散補償ファイバＤＣＦの分散補償量を分散量の誤差に対応して変える方法としては次のようにして行う。
▲１▼ファイバ長の変更
▲２▼ファイバの波長分散値の多種類化
▲３▼ケーブルの多種類化
▲４▼ケーブル内のファイバ芯数を増加させて、ケーブル接続時に選択
まず、ファイバ長の変更とは、ある区間において、中継器間の設置位置は変えずに、ファイバ長またはケーブル長を変えることで波長分散補償量を可変する方法である。
【００３４】
例えば図１３，図１４のように分散補償ブロックのＤＣＦのな長を物理的に長く構成する。
図１３ではＤＣＦをケーブル内の張力線に巻き付ける時の曲率を変えることで、ケーブル長よりＤＣＦ長が長くなるように、且つ曲率を変えることによりＤＣＦ の長さを調整可能にする。
【００３５】
図１４ではケーブルの敷設区間、即ち、光増幅中継器間隔については他の伝送路間隔と同じ距離にし、ケーブルの敷設時に蛇行させるさせる曲率をＤＳＦ の場合と異なる曲率を選ぶことにより、実質的な距離を伸縮し、分散補償量を変える。
次に、ファイバの波長分散値の多種類化とはある区間において波長分散値の異なる分散補償ファイバを多種類用意しておき、波長分散補償量を可変する方法である。
【００３６】
これは分散補償区間を構成するＤＳＦとＤＣＦの長さの比を変えることにより容易に製造可能である。
さらに、図１０，図１１に示すようにケーブルの多種類化とはある区間において分散補償ファイバの割合の異なるケーブルを用意して、ケーブルを分散補償値に対応させて選択することにより分散補償量を可変する方法である。
【００３７】
最後に、図１２に示すようにケーブルを多芯化し、１本のケーブル内に分散補償量の異なる多種類のファイバを用意しておきケーブル接続時に最適な分散補償量のファイバを選択する。
図１２の構成はケーブルはファイバに比べ非常に高価であるため、１本のケーブルに１本のファイバを用意し、分散値の異なるケーブルを複数容易する場合に比べ経済的に有利である。
【００３８】
上記４つの方法を伝送路の各分散補償区間に分散誤差を踏まえて、分散補償量に対応して、組み合わせて用いることにより、伝送特性を劣化させずに， 受信端局における装置構成および実装をコンパクトにするのにより効果的である。
上記に述べたように、分散量の異なる分散補償ファイバＤＣＦを多種類用意することで， 波長分散補償量を調整でき， ファイバの製造誤差による残留波長分散のバラツキ量を補償できる例を示す。
【００３９】
ＤＳＦにおける波長分散を−１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ ，分散補償ファイバにおける波長分散を＋１８ ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり， 伝送距離１０，０００ｋｍ， 中継間隔７０ｋｍ， １０中継おきに分散補償ファイバを挿入している場合について示す。
また， ＤＳＦ の波長分散の製造誤差± ０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差± ０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとする。
【００４０】
このとき， 製造誤差により残留分散に±２２７５ｐｓ／ｎｍ のバラツキが生じるので， 分散補償ファイバ長として約±１２０ｋｍ のバラツキが生じる。
このバラツキを抑える方法として分散補償ファイバの割合の異なるケーブルを用意する方法が挙げられる。
まず， 製造工程， 経済的な面の有利さも考え， 分散補償ファイバの割合が０％，５０％，１０ ０％の３種類のファイバを考える。
【００４１】
製造誤差を含まない場合に分散補償ファイバの割合が５０％ の区間を配置することにより， システム全体の残留波長分散量が負に偏れば， 分散補償ファイバの割合を５０％ から１００％へ変更し， 正に偏れば， 分散補償ファイバの割合を５０％ から０％にすることができ る。
残留波長分散は， 中継器区間の半区間分の波長分散値ステップで調整可能となる。
【００４２】
つまり， 中継区間が７０ｋｍの場合であれば， 約７００ｐｓ／ｎｍステップで調整可能である。
また， ファイバ長として約±１２０ｋｍ のバラツキがあるので， それを補償するには， この場合， 約３区間（３ ×３５ｋｍ）必要である。
分散補償ファイバの割合が５０％ の区間を３区間用いた場合について以下に示す。
【００４３】
製造誤差を含まない場合の波長分散マップを図１５に示す。
製造誤差を含まない場合に最適な波長分散設計がなされているとする。
ＤＳＦ の波長分散の製造誤差＋０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差＋ ０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ を含んだ場合の波長分散マップを図１６に示す。
これに対し， 正に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から０％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図１７に示す。
【００４４】
また，ＤＳＦの波長分散の製造誤差−０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを含んだ場合の波長分散マップを図１８に示す。
これに対し， 負に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から１００％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図１９に示す。
このように， 製造誤差によるバラツキを抑えることができる。
【００４５】
次に， 中継間隔５０ｋｍの場合について示す。
ファイバ長として約±１２０ｋｍ のバラツキがあるので， それを補償するには， この場 合， 約４区間（４ ×２５ｋｍ）必要である。
分散補償ファイバの割合が５０％ の区間を４区間用いた場合について以下に示す。
【００４６】
中継区間が５０ｋｍであるので， システムの残留波長分散量は， 約５００ｐｓ／ｎｍステップで調整可能である。
製造誤差を含まない場合の波長分散マップを図２０に示す。
製造誤差を含まない場合に最適な波長分散設計がなされているとする。
ＤＳＦ の波長分散の製造誤差＋０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差 ＋０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを含んだ場合の波長分散マップを図２１に示す。
【００４７】
これに対し， 正に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から０％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図２２に示す。
また，ＤＳＦの波長分散の製造誤差−０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ， 分散補償ファイバの波長分散の製造誤差−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを含んだ場合の波長分散マップを図２３に示す。
これに対し， 負に偏ったので， 分散補償ファイバの割合を５０％ から１００％に変更してシステム全体の波長分散を調整したときの波長分散マップを図２４に示す。
【００４８】
このように， 製造誤差によるバラツキを抑えることができる。
さらに， 残留波長分散を調整するステップを細かくしたい場合には， 分散補償ファイバの割合の種類をさらに増加させることにより実現可能である。
図２５にシステム全体の波長分散の製造誤差を補正する区間を設ける場合を示す。
【００４９】
そこで実施例２の手法で構成したファイバ及びケーブルより用意した多種類分散値を有するようにしたファイバから適切なものを選択して、最終的な波長分散の等化作業を行う。
図２５の調整方法のとしては送信側及び受信側端局側からそれぞれ敷設していく過程で， 敷設されたファイバの特性を調べ、送信機側より敷設したケーブルと受信機側より敷設したケーブルとを接続する区間を波長分散調整区間として、実施例２に開示した手段のいずれかまたは組み合わせを用いて、伝送を行う特定波長に対するシステム全体の波長分散誤差調整し、且つ、受信機の位置で実質的に波長分散が零になるように分散量を調整することで伝送特性が悪化しないように分散量を調整する。
【００５０】
【発明の効果】
本願発明のように構成することで、受信機側へ送信機側から波長多重で送信した場合に、受信機側で全てのチャネルに対して分散補償を行う必要がある。
また、波長多重時の中心波長を用いて調整を行うために、他の波長の分散のばらつきも零分散に近い値になり、全体的に受信側で必要になる分散補償器の量を削減出来る。このため受信機側で分散補償器による損失を補償するための光増幅器を不要にすることが出来る。
【００５１】
また、従来伝送距離を延ばすためには、分散補償の誤差を受信機側で追加補償する必要が有ったが、誤差分についても伝送路内に設けた分散補償器で補償するため受信器側での分散補償量を削減できる。
前にも述べたように分散補償器による損失を補償するための光増幅器は不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分散スーロプの影響による各波長における残留累積波長分散量の違いを示す図
【図２】波長分布の平均波長を示す図
【図３】従来の波長分散補償方法を適用した場合の波長分散マップ。
【図４】伝送路の１分散補償区間の構成と分散マップの関係を示す図
【図５】伝送路の製造誤差による残留波長分散量を示す図
【図６】本発明の基本構成を示す図
【図７】本発明を適用した場を居の波長分散補償マップ。
【図８】本発明の伝送路の１分散補償区間の構成と分散マップの関係を示す図
【図９】本発明の伝送路の１分散補償区間の構成と分散マップの関係を示す図
【図１０】ケーブルの他種類化を示す図
【図１１】ケーブルの構造を示す図
【図１２】ケーブルの多芯化を示す図
【図１３】ファイバ長の変更を示す図
【図１４】ケーブル長の変更を示す図
【図１５】本発明を用いた製造誤差を含まない場合の波長分散マップ
【図１６】ＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図１７】本発明を用いた時のＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図１８】ＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図１９】本発明を用いた時のＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２０】本発明を用いた製造誤差を含まない場合の波長マップ
【図２１】ＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２２】本発明を用いた時のＤＣＦ：−０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ−０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２３】ＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２４】本発明を用いた時のＤＣＦ：＋０．５ｐｓ／ｎｍ，ＤＳＦ＋０．２ｐｓ／ｎｍの製造誤差を含んだ波長分散マップ
【図２５】波長分散調整区間の配置方法を示す図
Claims (9)
- 送信機と受信機との間に分散が生じる伝送路を介して単一または複数の波長の光を用いて通信を行う光通信システムに於いて、
該伝送路を複数のブロックに分割して該ブロック内で生じる特定波長の分散を該ブロック内で生じる該特定波長の分散量より過剰に分散補償を行う分散補償器を設け、
前記分散補償器で生じる前記特定波長の過剰分散補償の累積量が各ブロック内での前記特定波長の分散量と同程度であり、最終ブロックの前記特定波長において該受信機端で分散の累積量が実質的に零になるようにすることを特徴とする分散補償システム。 - 該送信機と該受信機間はほぼ一等間隔に光増幅中継器を有しており、
該光増幅中継器間隔を変えずに該分散補償器を挿入することを特徴とする請求項１記載の分散補償システム。 - 請求項２に於いて、該光増幅中継器間の設置位置は変えずに分散補償器の補償量を変えることを特徴とする分散補償システム。
- 請求項１に於いて、
該分散補償器は該光増幅中継器間の分散を生じるファイバと分散する分散補償ファイバからなり、
該分散を生じるファイバと該分散補償ファイバの割合の異なる多種類のケーブルを用意して、分散補償量を可変することを特徴とする分散補償方法。 - 請求項１に於いて、
該分散補償器は該光増幅中継器間の分散を生じるファイバと分散を補償する分散補償ファイバからなり、
該分散を生じるファイバと該分散補償ファイバの割合の異にして接続したファイバを複数設け、１本のケーブル内に分散補償量の異なる多種類のファイバを収容し、ケーブル接続時に最適な分散補償量のファイバを選択することを特徴とする分散補償方法。 - 請求項１において、
該分散補償器の数を（ｍ） 、該ブロック数を（ｍ＋１） とした場合に、分散補償器の補償量として約（ｍ＋１）／ｍ ×１００％補償とすることを特徴とする分散補償システム。 - 請求項１記載のシステムを構成する場合に、
該送信機側と該受信機側からケーブルの敷設を行い、該送信側のケーブルと受信側のケーブルを接続する際に、異なる分散値を有する複数のファイバを収容した多芯化ケーブルで接続を行い、システム全体のファイバの波長分散の製造誤差を補償することを特徴とする分散補償方法。 - 請求項１において，該分散補償器として正の分散を持つファイバを用いる場合は該伝送路として負の分散を持つファイバを用い、
該分散補償器として負の分散を持つファイバを用いる場合は該伝送路として正の分散を持つファイバを用いることを特徴とする分散補償方法。 - 請求項１に於いて、
複数の波長を用いるシステムでは特定波長は複数の波長の中の中心の波長であることを特徴とする分散補償システム。
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