JP4643679B2 - Optical transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、光伝送システムに関し、特にWDM(Wavelength Division Multiplex)の光伝送を行う光伝送システムに関する。 The present invention relates to an optical transmission system, and more particularly to an optical transmission system that performs WDM (Wavelength Division Multiplex) optical transmission.
従来、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て、retiming(タイミング)、reshaping(等化増幅)及びregenerating(識別再生)を行う光再生中継器が用いられていたが、現在ではファイバを増幅媒体として光のまま増幅する線形の光増幅器が主流となっている。光再生中継器を光増幅器に置き換えることにより、中継器内の部品点数は大幅に削減され、信頼性の確保及び大幅なコストダウンが見込まれる。 Conventionally, in a long-distance optical transmission system, an optical regenerative repeater that converts an optical signal into an electrical signal and performs retiming (timing), reshaping (equalization amplification), and regenerating (identification regeneration) has been used. At present, linear optical amplifiers that amplify light as a fiber by using a fiber as an amplification medium are mainly used. By replacing the optical regenerative repeater with an optical amplifier, the number of parts in the repeater can be greatly reduced, so that reliability can be ensured and cost can be greatly reduced.
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伝送方式(WDM)が開発されている。このWDMと光増幅器とを組み合わせることにより、2つ以上の異なる波長を持つ光信号を一括して中継増幅することが可能となり、経済的な構成で、大容量かつ長距離の伝送が実現できる。 In addition, as one of the methods for realizing a large capacity of an optical transmission system, a wavelength division multiplexing transmission system (WDM) that multiplexes and transmits optical signals having two or more different wavelengths on one transmission path has been developed. . By combining this WDM and an optical amplifier, it becomes possible to relay and amplify optical signals having two or more different wavelengths in a lump, and a large-capacity and long-distance transmission can be realized with an economical configuration.
このようなシステムにおいて、光信号パワーの増大、伝送距離の長距離化、光信号数の増大が進んでくると、光伝送路の波長分散と非線形作用は、無視できないきわめて重要な伝送特性となってくる。このため、高速大容量の光伝送路を構築するためには、波長分散と非線形作用の2つが設計上の大切な要素となる。 In such a system, as the optical signal power increases, the transmission distance becomes longer, and the number of optical signals increases, the chromatic dispersion and nonlinear action of the optical transmission line become extremely important transmission characteristics that cannot be ignored. Come. For this reason, in order to construct a high-speed and large-capacity optical transmission line, chromatic dispersion and nonlinear action are two important design factors.
ここで、波長分散とは、光がファイバ中を伝搬すると波形が時間軸に沿って広がる現象のことをいう。また、非線形性とは、ガラス中に比較的強いパワーの光を伝搬させたとき、光強度に応じてガラスの物性が変化する現象のことをいう。光信号を歪みなく長距離伝送させるには、波長分散、非線形性が十分に小さいことが必須である。 Here, chromatic dispersion refers to a phenomenon in which the waveform spreads along the time axis when light propagates through the fiber. Non-linearity refers to a phenomenon in which the physical properties of glass change according to the light intensity when light of relatively strong power is propagated through the glass. In order to transmit an optical signal for a long distance without distortion, it is essential that the chromatic dispersion and nonlinearity are sufficiently small.
一方、光信号は、ファイバ中を伝搬すると、上述の波長分散が生じるが、伝搬方向に分散値を補償するような分散補償ファイバを接続すれば、等価的に分散をゼロにする(キャンセルする)ことができる。これを周期的に繰り返すような伝送路の設計は分散マネジメントと呼ばれている。分散補償された伝送路は、分散劣化を補償するとともに、非線形作用も緩和することが知られている。 On the other hand, when the optical signal propagates through the fiber, the above-mentioned chromatic dispersion occurs. However, if a dispersion compensating fiber that compensates the dispersion value in the propagation direction is connected, the dispersion is equivalently made zero (cancel). be able to. Transmission path design that repeats this periodically is called dispersion management. It is known that a dispersion-compensated transmission line compensates for dispersion deterioration and relaxes nonlinear effects.
従来の分散補償技術としては、1585nmにゼロ分散波長を持ち、信号光帯域で波長分散が約−2(ps/nm/km)の分散シフトファイバ(NZ-DSF:Non-zero Dispersion-Shifted Fiber)と、1310nmにゼロ分散波長を持ち、信号光帯域で波長分散が約+18(ps/nm/km)のシングルモードファイバ(SMF:Single Mode Fiber)とを組み合わせて分散補償するシステムが提案されている(例えば、非特許文献1)。 Conventional dispersion compensation technology is a dispersion-shifted fiber (NZ-DSF: Non-zero Dispersion-Shifted Fiber) with a zero dispersion wavelength at 1585 nm and a chromatic dispersion of approximately -2 (ps / nm / km) in the signal light band. And a single mode fiber (SMF) having a zero dispersion wavelength at 1310 nm and a chromatic dispersion of about +18 (ps / nm / km) in the signal light band has been proposed. (For example, Non-Patent Document 1).
また、1中継区間の前半に、信号光帯域で正分散を持ち、1.3μmでゼロ分散となる正分散ファイバ(Positive dispersion fiber:+D fiber)と、その区間の後半に+D fiberの波長分散及び波長分散スロープを補償できる負分散ファイバ(Negative dispersion fiber:−D fiber)とからなる混合伝送路を用いて、分散補償しているシステムもある(例えば、非特許文献2)。
しかし、上記のような非特許文献1の技術(以下、従来技術1)では、波長分散の傾きを示す波長分散スロープ(波長分散の波長に対する1次微分)の影響により、伝送帯域が拡大した場合、拡大したすべての信号光波長に対して、分散補償することが不可能であるといった問題があった。
However, in the technique of
また、非特許文献2の技術(以下、従来技術2)では、伝送帯域が拡大した場合、拡大した信号光波長に対しても、分散補償は可能であるが、分散補償間隔毎に波長間のビット配置が同じ位置になってしまうため、非線形現象による波形劣化が生じてしまい、伝送特性が劣化するといった問題があった。 Further, in the technique of Non-Patent Document 2 (hereinafter, Conventional Technique 2), when the transmission band is expanded, dispersion compensation can be performed for the expanded signal light wavelength. Since the bit arrangement becomes the same position, waveform deterioration due to nonlinear phenomenon occurs, and transmission characteristics deteriorate.
一方、近年、ラマン増幅を使った光増幅器が注目されている。これは、物質内の振動現象により入射光と異なる波長の光が散乱される物理現象を利用して、光ファイバ伝送路全体に強い励起光を入射させて光増幅を行うものである。 On the other hand, in recent years, optical amplifiers using Raman amplification have attracted attention. This utilizes a physical phenomenon in which light having a wavelength different from that of incident light is scattered by a vibration phenomenon in a substance, and makes strong excitation light incident on the entire optical fiber transmission line to perform optical amplification.
ラマン散乱による利得のピークは、長波長側に約100nm周波数がシフトした位置になる。すなわち、入射する励起光の約100nm長波長側の光信号を励起することになるので、例えば、1.55μmの波長の光信号を増幅するためには、1.45μm付近の波長の励起光を光ファイバ伝送路に入射させることになる。 The gain peak due to Raman scattering is at a position where the frequency is shifted by about 100 nm toward the long wavelength side. That is, since an optical signal on the long wavelength side of about 100 nm of the incident excitation light is excited, for example, in order to amplify an optical signal having a wavelength of 1.55 μm, excitation light having a wavelength near 1.45 μm is used. The light enters the optical fiber transmission line.
このようなラマン増幅方式を中継器に適用して、光増幅を行うことにより、エルビウム(Er3+)添加ファイバ(EDF:Erbium-Doped Fiber)を増幅用媒体とした光増幅器よりも、長距離の光ファイバケーブルを敷設することができ、中継間隔を拡大させることができる。また、ラマン増幅は、低雑音であり、かつ多波長の励起光源を用いることで広帯域化も実現できる。 By applying such a Raman amplification method to a repeater and performing optical amplification, it is longer than an optical amplifier using an erbium (Er 3+ ) -doped fiber (EDF) as an amplification medium. The optical fiber cable can be laid and the relay interval can be increased. In addition, the Raman amplification has low noise, and a wide band can be realized by using a multi-wavelength excitation light source.
しかし、ラマン利得は、光増幅媒体であるファイバの長さによって変化するため、中継器を挟んで上り方向の伝送路と下り方向の伝送路で、混合伝送路(+D fiberと−D fiberからなる伝送路)を用いている場合、分散特性を変えるために、上り、下りで混合伝送路
の長さ比を変えているような状態では、上りと下りのファイバで出るラマン利得が異なってしまい、光増幅の信頼性が低下するといった問題があった。
However, the Raman gain changes depending on the length of the fiber that is the optical amplifying medium. Therefore, the mixed transmission path (+ D fiber and -D fiber is composed of the upstream transmission path and the downstream transmission path across the repeater. In the state where the length ratio of the mixed transmission path is changed between upstream and downstream in order to change the dispersion characteristic, the Raman gain output in the upstream and downstream fibers is different. There was a problem that the reliability of optical amplification was lowered.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ラマン増幅の特性変動を低減して、光通信の伝送品質及び信頼性の向上を図った光伝送システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an optical transmission system that reduces the variation in characteristics of Raman amplification and improves the transmission quality and reliability of optical communication. .
上記課題を解決するために、光信号の伝送を行う光伝送システムが提供される。この光伝送システムは、光信号の伝送を行う光伝送システムにおいて、正分散を持つ第1のファイバと、負分散を持ち、前記第1のファイバに対してモードフィールド径が小さい第2のファイバと、で中継区間を構成し、前記光信号が前記第1のファイバから前記第2のファイバへ上り方向へ順に伝搬する上り回線と、前記第1のファイバと、前記第2のファイバと、で前記中継区間を構成し、前記光信号が前記第1のファイバから前記第2のファイバへ下り方向へ順に伝搬する下り回線と、前記上り回線側の前記中継区間である上り中継区間と、前記下り回線側の前記中継区間である下り中継区間とに、同じパワーの励起光を互いに逆向きに発出する励起部を含む光中継装置とを備える。 In order to solve the above problems, an optical transmission system for transmitting an optical signal is provided. The optical transmission system includes an optical transmission system that transmits optical signals, a first fiber having positive dispersion, and a second fiber having negative dispersion and a mode field diameter smaller than that of the first fiber. And an upstream line in which the optical signal propagates in an upward direction from the first fiber to the second fiber, the first fiber, and the second fiber, A downlink that constitutes a relay section, in which the optical signal sequentially propagates in the downlink direction from the first fiber to the second fiber, an uplink relay section that is the relay section on the uplink side, and the downlink An optical repeater including a pumping unit that emits pumping light having the same power in opposite directions is provided in the downstream relaying section that is the relay section on the side.
ここで、複数の中継区間が含まれる分散補償区間内では、第2のファイバは、第1のファイバの長さとは異なる長さを持ち、中継区間の平均分散が正の区間を正中継区間、中継区間の平均分散が負の区間を負中継区間とした場合に、励起光を発出する上り中継区間が正中継区間であり、励起光を発出する下り中継区間が負中継区間である中継地点に配置する第1の光中継装置内の励起部である第1の励起部(図39では、励起LDd、e、fが該当する)と、励起光を発出する上り中継区間が負中継区間であり、励起光を発出する下り中継区間が正中継区間である中継地点に配置する第2の光中継装置内の励起部である第2の励起部(図39では、励起LDa、b、cが該当する)とに対し、第1の励起部が自己の励起光パワーを上げる場合は、第2の励起部は自己の励起光パワーを下げ、第1の励起部が自己の励起光パワーを下げる場合は、第2の励起部は自己の励起光パワーを上げて、分散補償区間内の上り回線および下り回線を流れる光信号の上り/下りのパワーバランスを調節する。Here, in the dispersion compensation section including a plurality of relay sections, the second fiber has a length different from the length of the first fiber, and a section in which the average dispersion of the relay section is positive is a positive relay section. When the average dispersion of the relay section is a negative relay section, the upstream relay section that emits pumping light is a positive relay section, and the downstream relay section that emits pumping light is a negative relay section. A first pumping unit (pumping LDd, e, and f in FIG. 39 corresponds to the pumping unit in the first optical repeater to be arranged) and an upstream relay section that emits pumping light are negative relay sections. , A second pumping unit (pumping LDa, b, and c in FIG. 39 corresponds to the pumping unit in the second optical repeater arranged at the relay point where the downlink relaying section that emits pumping light is the forward relaying section) When the first pumping unit increases its own pumping light power The second pumping unit lowers its own pumping light power, and when the first pumping unit lowers its own pumping light power, the second pumping unit increases its own pumping light power and falls within the dispersion compensation interval. The upstream / downstream power balance of the optical signal flowing through the upstream and downstream channels is adjusted.
光伝送システムは、正分散を持つ第1のファイバと、負分散を持ち、第1のファイバに対してモードフィールド径が小さい第2のファイバと、で中継区間を構成し、光信号が第1のファイバから第2のファイバへの順に伝搬する光伝送路に対して、第2のファイバの長さが異なる複数の中継区間に対し、分散補償間隔単位に、上り/下りの光信号のパワーバランスを調整するように、励起光のパワーの供給制御を行う構成とした。これにより、ラマン利得の特性変動を低減できるので、光伝送品質及び信頼性の向上を図ることが可能になる。 In the optical transmission system, a relay section is configured by a first fiber having positive dispersion and a second fiber having negative dispersion and a mode field diameter smaller than that of the first fiber. The power balance of upstream / downstream optical signals in units of dispersion compensation intervals with respect to a plurality of relay sections having different lengths of the second fiber with respect to the optical transmission line propagating in order from the first fiber to the second fiber The power supply control of the excitation light is performed so as to adjust the power. Thereby, the characteristic variation of the Raman gain can be reduced, so that the optical transmission quality and reliability can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、請求項1、2に係る発明の内容は、図面第37図以降で説明する。
図1は光伝送システムの原理図である。光伝送システム1は、送信装置10と、受信装置20と、複数の光中継装置40−1〜40−n(総称する場合は、光中継装置40とする)が設置され、複数の中継区間を有する光伝送路3とから構成され、高速大容量で長距離の光伝送を行うシステムである。なお、実際には、1つの局内に送信装置10と受信装置20が設けられて、上り/下りの光伝送路3で、局間で双方向に光通信を行うものであるが、図では片方向のみ示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The contents of the inventions according to
FIG. 1 is a principle diagram of an optical transmission system. The
送信装置10は、SONET、SDH、ATM等からの光信号に対し、WDMの波長多重を行って光伝送路3から波長多重光信号を送信する。受信装置20は、光伝送路3を通じて波長多重されている光信号を受信し、波長毎に分離して処理する。光伝送路3は、光中継装置40−1〜40−nが設置され、分散補償間隔に対し、累積波長分散がゼロとならないように、または累積波長分散がゼロとなる回数を減らして分散補償する。
The
ここで、図に示す分散マップ(距離に対する累積分散の遷移を表した図)を用いて、従来と光伝送システム1の分散マネジメントの違いについて説明する。従来の分散マネジメントを示す分散マップm0は、各分散補償間隔において、累積波長分散がゼロとなって等しくなっている。このため非線形現象が生じて伝送品質の劣化を引き起こしていた。
Here, the difference in dispersion management between the conventional and the
一方、光伝送システム1の分散マネジメントを示す分散マップM0は、各分散補償間隔において、累積波長分散がゼロとならないように補償しているので、非線形効果を抑制し、高品質伝送を可能とする(波長分散は光伝送路全体でゼロとなればよい。したがって、光伝送システム1では分散補償間隔毎の累積波長分散をゼロから外し、光伝送路全体でゼロとなるようにする)。なお、具体的な分散マネジメントの詳細については図10以降で後述する。
On the other hand, the dispersion map M0 indicating the dispersion management of the
次に解決すべき問題点について詳しく説明する。図2は分散マネジメントの構成を示す図である。図は、上述した従来技術1の場合の分散マネジメントを示している。送信局100と受信局200とをつなぐ光伝送路上に、EDFアンプ301〜319を設置する。
Next, problems to be solved will be described in detail. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of distributed management. The figure shows distributed management in the case of the
また、中継区間LA1〜LA9の9スパンに対し(1スパン=50km)、NZ−DSF(1585nmにゼロ分散波長を持ち、信号光帯域で波長分散が約−2ps/nm/km)を用い、区間LA10の1スパンにSMF(1310nmにゼロ分散波長を持ち、信号光帯域で波長分散が約+18ps/nm/km)を用いて、分散補償間隔LAを構成している。図のシステムでは、送信局100と受信局200間に、分散補償間隔LAの伝送路をさらにもう1つ接続して、伝送距離を約1000kmとしている。
Also, for 9 spans of relay sections LA1 to LA9 (1 span = 50 km), NZ-DSF (having zero dispersion wavelength at 1585 nm and chromatic dispersion of about -2 ps / nm / km in the signal light band) The dispersion compensation interval LA is configured using SMF (having zero dispersion wavelength at 1310 nm and chromatic dispersion of about +18 ps / nm / km in the signal light band) in one span of LA10. In the illustrated system, another transmission path having a dispersion compensation interval LA is connected between the transmitting
従来技術1では、NZ−DSFで生じる累積分散を1区間のSMFで補償する分散補償間隔LAを用いて分散マネジメントを行うことにより、光伝送路全体として、波長分散値をゼロ(((−2)×50km)×9スパン+18×50km=0)としている。
In the
しかし、従来技術1では、伝送帯域が拡大した場合、拡大した信号光波長に対しては、分散補償することが不可能であった。図3は波長分散補償を示す図である。従来技術1のNZ−DSFとSMFの波長分散の傾き(波長分散スロープ)を示しており、縦軸は波長分散D(ps/nm/km)、横軸は波長λ(nm)である。
However, in the
NZ−DSF、SMFのゼロ分散波長は、1585nm、1310nmであって、それぞれの波長分散は−2ps/nm/km、+18ps/nm/kmであり、NZ−DSFとSMFを9:1の長さ比で用いれば、平均ゼロ分散は1558nmとなる。 The zero dispersion wavelengths of NZ-DSF and SMF are 1585 nm and 1310 nm, and the respective chromatic dispersions are -2 ps / nm / km and +18 ps / nm / km, and the length of NZ-DSF and SMF is 9: 1. When used in ratio, the mean zero dispersion is 1558 nm.
そして、NZ−DSFとSMFとの1次直線を平均した波長分散は、1次直線K1となって傾きを持つことになる(この1次直線K1は、分散補償間隔LAの波長分散を表すものである)。 Then, the chromatic dispersion obtained by averaging the linear lines of NZ-DSF and SMF has a slope as a linear line K1 (this linear line K1 represents the chromatic dispersion of the dispersion compensation interval LA). Is).
この場合、WDM伝送時に容量を拡大するために、従来技術1のシステムで伝送帯域を拡大しようとすると、分散補償間隔LAでは、波長分散がゼロとはならなくなる。例えば、帯域を広げて波長λaとすると、分散値がDaとなって波長分散がゼロにはならない。したがって、分散補償間隔LAを用いた従来技術1のシステムでは、伝送帯域を拡大すると、光伝送路全体の波長分散を補償することができなくなるといった問題があった。
In this case, in order to expand the capacity at the time of WDM transmission, if an attempt is made to expand the transmission band in the system of the
次に+D fiberと−D fiberを組み合せた混合伝送路による従来のシステムについて説明する。図4は分散マネジメントの構成を示す図である。図は、上述した従来技術2の場合の分散マネジメントを示している。送信局101と受信局201とをつなぐ伝送路上に、EDFアンプ401〜419が設置する。
Next, a conventional system using a mixed transmission line combining + D fiber and -D fiber will be described. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of distributed management. The figure shows the distributed management in the case of the above-described
また、中継区間LB1〜LB9の9スパンそれぞれに対し(1スパン=50km)、+D fiberと−D fiberからなる混合伝送路(1区間の平均波長分散が−2ps/nm/km)を用い、区間LB10の1スパンに+D fiber(波長分散が約+18ps/nm/km)を用いて、分散補償間隔LBを構成している。図のシステムでは、送信局101と受信局201間に、分散補償間隔LBの伝送路をさらにもう1つ接続して、伝送距離を約1000kmとしている。
In addition, for each of the 9 spans of the relay sections LB1 to LB9 (1 span = 50 km), a mixed transmission path composed of + D fiber and −D fiber (average chromatic dispersion of 1 section is −2 ps / nm / km) The dispersion compensation interval LB is configured by using + D fiber (wavelength dispersion is about +18 ps / nm / km) for one span of the
従来技術2では、+D fiberと−D fiberからなる混合伝送路で生じる累積分散を1区間の+D fiberで補償する分散補償間隔LBを用いて、分散マネジメントを行うことにより、光伝送路全体として、波長分散値をゼロ(((−2)×50km)×9スパン+18×50km=0)としている。
In the
また、従来技術2では、伝送帯域が拡大した場合、拡大した信号光波長に対しても、波長分散がゼロとなるように補償することが可能である。図5は波長分散補償を示す図である。従来技術2の+D fiberと−D fiberの波長分散の傾き(波長分散スロープ)を示しており、縦軸は波長分散D(ps/nm/km)、横軸は波長λ(nm)である。
Further, in the
1300nmにゼロ分散を持つ+D fiberはほぼ1次直線であり(広帯域になると直線性がなくなり、曲率を持つようになる)、−D fiberは曲線の形状をとる。+D fiberと−D fiberとを平均した波長分散は、図で点線で示す曲線K2となる(この曲線K2は、分散補償間隔LBの波長分散を表すものである)。 The + D fiber having zero dispersion at 1300 nm is almost a linear line (having no curvature and having a curvature when it becomes a wide band), and the −D fiber takes the shape of a curve. The chromatic dispersion obtained by averaging + D fiber and -D fiber is a curve K2 indicated by a dotted line in the figure (this curve K2 represents the chromatic dispersion of the dispersion compensation interval LB).
この場合、WDM伝送時に容量を拡大するために、従来技術2のシステムで伝送帯域を拡大しても、分散補償間隔LBでは、波長分散をほぼゼロとできる。例えば、帯域を広げて波長λbとしても、波長分散値はほぼ0である。したがって、分散補償間隔LBを用いた従来技術2のシステムでは、WDMの伝送帯域を拡大することが可能である。
In this case, in order to expand the capacity during WDM transmission, even if the transmission band is expanded in the system of the
図6は分散マップを示す図である。分散マップm1は、分散補償間隔LBを4つ持つ従来技術2のシステムの波長分散遷移状態を示しており、縦軸は分散(ps/nm)、横軸は距離(km)である。
FIG. 6 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map m1 shows the chromatic dispersion transition state of the system of the
+D fiberと−D fiberの混合伝送路は、1kmあたり−2(ps/nm)の分散値であるから、50kmの1中継区間で−100(ps/nm)であり、これが9スパンで−900(ps/nm)となる。そして、1kmあたり+18(ps/nm)の分散値の+D fiberを50kmの1中継区間に使用すると+900(ps/nm)であるから、分散補償間隔LBの平均分散値はゼロとなり、これの繰り返しが図中に表現されている。 Since the mixed transmission line of + D fiber and −D fiber has a dispersion value of −2 (ps / nm) per km, it is −100 (ps / nm) in one relay section of 50 km, and this is −900 in 9 spans. (Ps / nm). When + D fiber with a dispersion value of +18 (ps / nm) per 1 km is used for one relay section of 50 km, it is +900 (ps / nm), so the average dispersion value of the dispersion compensation interval LB becomes zero, and this is repeated. Is represented in the figure.
従来技術2では、使用信号帯域全域にわたって分散補償が可能となるが、分散補償間隔LB毎に、累積波長分散をゼロとしているので、この領域において、非線形効果を受けやすく、伝送特性を劣化させるといった問題があった(このことは、従来技術1でも同じ問題を持っている)。
In the
ここで、非線形効果によって生じる伝送劣化について説明する。光ファイバの非線形現象としては、4光波混合(FWM:Four wave mixing)、自己位相変調(SPM:Self phase modulation)、相互位相変調(XPM:Cross phase modulation)などがある。 Here, transmission degradation caused by the nonlinear effect will be described. Non-linear phenomena in optical fibers include four wave mixing (FWM), self phase modulation (SPM), cross phase modulation (XPM), and the like.
FWMは、ω1とω2の2波が光ファイバに入射した場合に、3次の非線形分極を介して、あらたなω3とω4の干渉光を発生させる現象である(位相差がほとんど0になるとFWMが起きる)。 FWM is a phenomenon in which when two waves of ω1 and ω2 are incident on an optical fiber, new interference light of ω3 and ω4 is generated through third-order nonlinear polarization (when the phase difference becomes almost zero, FWM is generated). Happens).
また、XPMは、2つの異なる波長の光を光ファイバに入射した場合に、一方の光の強度変化により生じる屈折率変化で、他方の信号の位相が変化する現象である。SPMは、自分自身の光パルスが誘起した屈折率変化により、自己の位相が変化する現象である。 XPM is a phenomenon in which when light of two different wavelengths is incident on an optical fiber, the phase of the other signal changes due to a change in refractive index caused by a change in the intensity of one light. SPM is a phenomenon in which its own phase changes due to a change in refractive index induced by its own light pulse.
図7、図8は波長の相関関係を示す図である。それぞれ縦軸は波長、横軸は時間である。図7は分散補償間隔あたりの累積分散がゼロ分散となる場合の各波長の相関関係を示しており、図8は任意の分散値を有した場合の分散補償間隔あたりの各波長における相関関係を示している。 7 and 8 are diagrams showing the correlation between wavelengths. The vertical axis represents wavelength, and the horizontal axis represents time. FIG. 7 shows the correlation of each wavelength when the accumulated dispersion per dispersion compensation interval is zero dispersion. FIG. 8 shows the correlation at each wavelength per dispersion compensation interval when the dispersion has an arbitrary dispersion value. Show.
図7のように累積分散がゼロとなる領域においては、波長λ1〜λ4のパルス列が同じ配列となるので(波長間のビット配置が同じになるので)、波長間の非線形効果が強調されることになる(なお、非線形効果は、光信号パワーやファイバ中の光密度が高い場合などにも強く受けやすいので、累積分散がゼロとなる領域で、かつ光増幅器の出力付近やコア系の小さい部分で最も非線形効果を受けやすい)。すると、光パルス同士の位相整合が起こりやすく、また、別波長の光の強度により位相変化も生じやすくなるので、FWMやXPMが発生しやすい。 In the region where the cumulative dispersion is zero as shown in FIG. 7, since the pulse trains of the wavelengths λ1 to λ4 have the same arrangement (because the bit arrangement between the wavelengths is the same), the nonlinear effect between the wavelengths is emphasized. (Note that non-linear effects are strongly affected even when the optical signal power and optical density in the fiber are high. Therefore, in the region where the cumulative dispersion is zero, and near the output of the optical amplifier and small parts of the core system Most susceptible to non-linear effects). Then, phase matching between optical pulses is likely to occur, and phase change is likely to occur due to the intensity of light of another wavelength, so that FWM and XPM are likely to occur.
それに対し、図8の分散補償間隔における累積分散が任意の値を有するときは、波長λ1〜λ4のパルス列の配置が任意となるので、波長間の非線形効果は強調されない。
従来技術2では、平均のゼロ分散波長を信号光波長内としているので、SPMと波長分散による伝送特性の劣化は低減できるが、累積波長分散がゼロとなる分散補償間隔(分散補償間隔LB)を周期的に配置しているため、図7に示したような各波長間のパルス列が同じ配列となる箇所が伝送路上に増え、波長間で生じる非線形効果が増大してFWMやXPMが生じ、伝送波形が歪んでしまうといった問題があった(なお、このことは、従来技術1、2に限らず、通常の分散マネジメントで構成された従来のシステム全般が持つ問題点でもあった)。
On the other hand, when the accumulated dispersion in the dispersion compensation interval in FIG. 8 has an arbitrary value, the arrangement of the pulse trains of the wavelengths λ1 to λ4 is arbitrary, and thus the nonlinear effect between wavelengths is not emphasized.
In the
次に分散マネジメントを行った光伝送路で、光中継器にラマン増幅を用いた場合の従来の問題点について説明する。図9は光中継器の構成を示す図である。光中継器320は、ラマン励起光源321、光カプラ322、合波器323a、323bから構成される。ラマン励起光源321からの励起光は、光カプラ322で2分岐される。合波器323a、323bはそれぞれ、信号光の向きとは逆方向に励起光を放出して後方励起を行ってラマン増幅する。
Next, a conventional problem when Raman amplification is used for an optical repeater in an optical transmission line in which dispersion management is performed will be described. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the optical repeater. The optical repeater 320 includes a Raman pumping
ここで、図に示すシステムでは、中継区間に+D fiberと−D fiberの混合伝送路を用いて分散補償を行っており、上り、下りでファイバの長さを変えることで分散特性を変えている(例えば、中継区間LC1が正分散で、中継区間LC2が負分散)。 Here, in the system shown in the figure, dispersion compensation is performed using a mixed transmission path of + D fiber and -D fiber in the relay section, and the dispersion characteristics are changed by changing the length of the fiber in the upstream and downstream. (For example, the relay section LC1 is positively distributed and the relay section LC2 is negatively distributed).
図では、下りの−D fiberf1は、上りの−D fiberf2よりも短くなっている。このような状態でラマン励起光源321から一定の励起光が出力されると、ラマン利得は、光増幅媒体である光ファイバの長さによって変化するため、−D fiberf1を増幅媒体としたラマン利得と、−D fiberf2を増幅媒体としたラマン利得とは異なってしまい、上り回線と下り回線でラマン利得のバラツキが生じてしまうので、光増幅の信頼性が低下するといった問題があった。
In the figure, the downstream -D fiber f1 is shorter than the upstream -D fiber f2. When constant pumping light is output from the Raman pumping
以上、説明したように、従来の分散マネジメントによるシステムでは、分散補償間隔毎の累積波長分散がゼロとなる領域においての非線形効果による伝送特性の劣化及び光中継にラマン増幅を使用した際のラマン増幅の特性変動といった問題があった。本発明では、これらの問題点を解決し、非線形効果による波形歪み及びラマン増幅特性変動を低減して、高品質で信頼性の高い光伝送システムの構築を実現するものである。 As described above, in the conventional dispersion management system, the degradation of transmission characteristics due to the nonlinear effect in the region where the accumulated chromatic dispersion at each dispersion compensation interval is zero, and the Raman amplification when the Raman amplification is used for optical repeater. There was a problem of fluctuation of characteristics. The present invention solves these problems and reduces the waveform distortion and Raman amplification characteristic fluctuation due to the nonlinear effect, thereby realizing the construction of a high-quality and highly reliable optical transmission system.
次に分散マネジメントの具体的な内容について説明する。最初に、第1の実施の形態について説明する。分散マネジメントの第1の実施の形態は、負の分散を持つ中継区間を主伝送路として、主伝送路の分散を正の分散を持つ1中継区間で補償した分散補償間隔を生成して、累積波長分散をランダム化するものである。 Next, the specific contents of distributed management will be described. First, the first embodiment will be described. In the first embodiment of dispersion management, a relay section having negative dispersion is used as a main transmission path, and a dispersion compensation interval is generated by compensating for dispersion of the main transmission path in one relay section having positive dispersion. Randomize chromatic dispersion.
図10は分散マネジメントの構成を示す概略図である。送信装置10に対して、光伝送路3が接続している。なお、図中の黒丸点間は、1中継区間を表している(受信装置20の図示は省略)。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of distributed management. The
光伝送路3は、負の分散(平均分散)を持つ中継区間を主伝送路として、この主伝送路の分散を正の分散を持つ1中継区間の補償伝送路で補償して、1つの分散補償間隔とする(なお、以降では、このようなシステム構成を分散マネジメント構成Aと呼ぶ)。
The
次に分散マネジメント構成Aにおいて、分散補償間隔の長さがすべて等しい場合の構成例について説明する。図11は分散マネジメント構成例を示す図である。分散マネジメント構成A−1では、送信装置10に光伝送路3−1が接続している。主伝送路31−1は、負の分散を持つ1中継区間が9スパン、正の分散を持つ補償伝送路32−1が1スパンであり、10スパンの分散補償間隔33−1を複数接続して光伝送路3−1が構成されている(負の分散を持つ中継区間数がすべて等しいので(=9スパン)、分散補償間隔の長さはすべて等しい)。
Next, in the dispersion management configuration A, a configuration example when the lengths of the dispersion compensation intervals are all equal will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a distributed management configuration. In the dispersion management configuration A-1, the optical transmission line 3-1 is connected to the
次に分散マネジメント構成A−1において、分散補償間隔に対し、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をランダム化した場合について説明する。
図12は分散マップを示す図である。分散マップM1−1は、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をすべて負とした場合の分散マネジメントを示している(なお、図12も含めて以降に示す分散マップでは、主伝送路中の中継区間を表す黒丸印は省略する)。
Next, in the dispersion management configuration A-1, a case will be described in which the absolute value of the average dispersion in the relay section is varied with respect to the dispersion compensation interval, and the accumulated chromatic dispersion is randomized.
FIG. 12 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M1-1 shows dispersion management in the case where the absolute value of the average dispersion in the relay section is multi-variable and the accumulated chromatic dispersion is all negative (the dispersion map shown later including FIG. 12). Then, the black circles representing the relay sections in the main transmission path are omitted).
光伝送路3−1の前半部(0〜1000km)の主伝送路31a−1には、例えば、−2.5(ps/nm/km)、後半部(1000km〜2000km)の主伝送路31a−2には−1.5(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、補償伝送路32aには+18(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する(1中継区間が50kmであり、中継区間の平均分散の絶対値は、125(=2.5×50)、75(=1.5×50)、900(18×50)というように多種類化している)。
The
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔33aに対する累積波長分散d1〜d3はすべて負となるので(累積波長分散がゼロにならないようにしているので)、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。
In such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the
図13は分散マップを示す図である。分散マップM1−2は、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をすべて正とした場合の分散マネジメントを示している。 FIG. 13 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M1-2 shows dispersion management in the case where the absolute value of the average dispersion in the relay section is multi-variable and the accumulated chromatic dispersion is all positive.
光伝送路3−1の前半部(0〜1000km)の主伝送路31b−1には、例えば、−1.5(ps/nm/km)、後半部(1000km〜2000km)の主伝送路31b−2には−2.5(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、補償伝送路32bには+18(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する(中継区間の平均分散の絶対値は、図12の場合と同様に多種類化している)。
The
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔33bに対する累積波長分散d1〜d3はすべて正となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。
In the case of such a configuration, as can be seen from the figure, since the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the
図14は分散マップを示す図である。分散マップM1−3は、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散を負と正とを混在した場合の分散マネジメントを示している。 FIG. 14 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M1-3 shows dispersion management in the case where the absolute value of the average dispersion in the relay section is made various and the cumulative chromatic dispersion is mixed with negative and positive.
光伝送路3−1の主伝送路31c−1〜31c−4には、順番に例えば、−1.5、−3、−1、−2.5(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、補償伝送路32cには+18(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する(1中継区間が50kmであり、中継区間の平均分散の絶対値は、75(=1.5×50)、150(=3×50)、50(=1×50)、125(=2.5×50)、900(=18×50)というように多種類化している)。
The
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔33cに対する累積波長分散d1〜d3はそれぞれ、正、負、正となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。
In such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the
次に分散マネジメント構成Aにおいて、分散補償間隔の長さが互いに異なる場合の構成例について説明する。図15は分散マネジメント構成例を示す図である。分散マネジメント構成A−2では、送信装置10に光伝送路3−2が接続している。分散補償間隔は、負の分散を持つ複数の中継区間の主伝送路と、正の分散を持つ1中継区間の補償伝送路とで構成している。分散マネジメント構成A−2では、負の分散を持つ中継区間数が任意であるので、分散補償間隔の長さも異なってくる。
Next, in the dispersion management configuration A, a configuration example when the lengths of the dispersion compensation intervals are different from each other will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a distributed management configuration. In the dispersion management configuration A-2, the optical transmission path 3-2 is connected to the
例えば、負の分散を持つ中継区間数が4スパンの主伝送路31−2aと、正の分散を持つ1中継区間の補償伝送路32−2とで分散補償間隔33−2aを構成し、負の分散を持つ中継区間数が8スパンの主伝送路31−2bと、正の分散を持つ1中継区間の補償伝送路32−2とで分散補償間隔33−2bを構成し、このような長さの異なる分散補償間隔で光伝送路3−2が構成される。 For example, a dispersion compensation interval 33-2a is configured by a main transmission line 31-2a having a negative dispersion of 4 spans and a compensation transmission line 32-2 of one relay section having a positive dispersion. A dispersion compensation interval 33-2b is configured by a main transmission line 31-2b having a span of 8 spans and a compensation transmission line 32-2 having one relay section having a positive dispersion. The optical transmission line 3-2 is configured with different dispersion compensation intervals.
次に分散マネジメント構成A−2における累積波長分散のランダム化について説明する。図16は分散マップを示す図である。分散マップM2−1は、中継区間数を多種類化して分散補償間隔の長さを変えて、累積波長分散をすべて負とした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路3−2に対し、負の分散を持つ主伝送路31d−1〜31d−4にはすべて、例えば、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、主伝送路31d−1〜31d−4のそれぞれのスパンを12、10、7、7とする。また、補償伝送路32dには+18(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する。
Next, randomization of cumulative chromatic dispersion in the dispersion management configuration A-2 will be described. FIG. 16 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M2-1 shows dispersion management in the case where the number of relay sections is varied to change the length of the dispersion compensation interval and the accumulated chromatic dispersion is all negative. For the optical transmission line 3-2, all of the
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔33d−1〜33d−3に対する累積波長分散d1〜d3はすべて負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。
In such a configuration, as can be seen from the figure, since the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the
図17は分散マップを示す図である。分散マップM2−2は、中継区間数を多種類化して分散補償間隔の長さを変えて、累積波長分散をすべて正とした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路3−2に対し、負の分散を持つ主伝送路31e−1〜31e−5にはすべて、例えば、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、主伝送路31e−1〜31e−5のそれぞれのスパンを3、4、7、10、12とする。また、補償伝送路32eには+18(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する。
FIG. 17 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M2-2 shows dispersion management when the number of relay sections is varied and the length of the dispersion compensation interval is changed so that the accumulated chromatic dispersion is all positive. For the optical transmission line 3-2, all of the
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔33e−1〜33e−4に対する累積波長分散d1〜d4はすべて正となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。
In the case of such a configuration, as can be seen from the figure, since the accumulated chromatic dispersions d1 to d4 with respect to the
図18は分散マップを示す図である。分散マップM2−3は、中継区間数を多種類化して分散補償間隔の長さを変えて、累積波長分散を負と正とを混在した場合の分散マネジメントを示している。光伝送路3−2に対し、負の分散を持つ主伝送路31f−1〜31f−4にはすべて、例えば、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、主伝送路31f−1〜31f−4のそれぞれのスパンを3、17、3、13とする。また、補償伝送路32fには+18(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する。
FIG. 18 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M2-3 shows dispersion management in a case where the cumulative chromatic dispersion is mixed in a negative and positive manner by changing the length of the dispersion compensation interval by changing the number of relay sections and changing the length of the dispersion compensation interval. For the optical transmission line 3-2, all of the
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔33f−1〜33f−3に対する累積波長分散d1〜d3はそれぞれ、正、負、正となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。
In such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the
次に分散マネジメント構成Aにおいて、中継区間距離を多種類化した場合の構成例について説明する。図19は分散マネジメント構成例を示す図である。分散マネジメント構成A−3では、送信装置10に光伝送路3−3が接続している。
Next, in the distributed management configuration A, a configuration example in the case where multiple types of relay section distances are described will be described. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a distributed management configuration. In the dispersion management configuration A-3, the optical transmission path 3-3 is connected to the
上述の分散マネジメント構成A−1,A−2では、1中継区間は50kmというようにすべて等しかったが、分散マネジメント構成A−3では、1中継区間の長さを可変とするものである。 In the above-described distributed management configurations A-1 and A-2, one relay section is all equal to 50 km, but in the distributed management configuration A-3, the length of one relay section is variable.
例えば、負の分散を持つ中継区間長が互いに等しく(例えば、50km)、9スパンの主伝送路31−3aと、正の分散を持つ1中継区間の補償伝送路32−3とで分散補償間隔33−3aを構成し、負の分散を持つ中継区間長が、主伝送路31−3aとは異なる長さで(例えば、25km)、9スパンの主伝送路31−3bと、正の分散を持つ1中継区間の補償伝送路32−3とで分散補償間隔33−3bを構成し、このような分散補償間隔を組み合わせて光伝送路3−3が構成されている。 For example, the dispersion compensation interval between the main transmission line 31-3a having 9 spans and the compensating transmission line 32-3 having one relay section having a positive dispersion is equal to each other (for example, 50 km). 3-3a, the relay section length having negative dispersion is different from that of the main transmission path 31-3a (for example, 25 km), and the 9-span main transmission path 31-3b has a positive dispersion. A dispersion compensation interval 33-3b is configured with the compensation transmission path 32-3 of one relay section, and an optical transmission path 3-3 is configured by combining such dispersion compensation intervals.
次に分散マネジメント構成A−3における累積波長分散のランダム化について説明する。図20は分散マップを示す図である。分散マップM3−1は、分散補償間隔あたりの中継区間距離を多種類化して、累積波長分散をすべて負とした場合の分散マネジメントを示している。 Next, randomization of cumulative chromatic dispersion in the dispersion management configuration A-3 will be described. FIG. 20 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M3-1 shows dispersion management in the case where the relay section distances per dispersion compensation interval are made various, and the accumulated chromatic dispersion is all negative.
光伝送路3−3に対し、負の分散を持つ主伝送路31g−1〜31g−4はすべて、例えば、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、主伝送路31g−1、31g−2の1中継区間は50km、主伝送路31g−3、31g−4の1中継区間は25kmとする。また、補償伝送路32gには+18(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、補償伝送路32gは50kmとする。
For the optical transmission line 3-3, all of the
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔33g−1〜33g−3に対する累積波長分散d1〜d3はすべて負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。なお、分散マネジメント構成A−3に関する、累積波長分散がすべて正とする場合、及び負と正が混合する場合の分散マネジメントについては、同様な考え方で構成できるので説明は省略する。
In such a configuration, as can be seen from the figure, since the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the
次に分散マネジメントの第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、光伝送路に対して、負の分散を持つ中継区間からなる負分散伝送路と、正の分散を持つ中継区間からなる正分散伝送路と、を含む分散補償間隔を生成して、累積波長分散をランダム化するものである(すなわち、第1の実施の形態では、正の分散を持つ1中継区間で負の分散を持つ主伝送路を補償したが、第2の実施の形態では、正の分散を持つ複数の中継区間で、負の分散を持つ主伝送路を補償するということである)。 Next, a second embodiment of distributed management will be described. In the second embodiment, a dispersion compensation interval including a negative dispersion transmission path including a relay section having negative dispersion and a positive dispersion transmission path including a relay section having positive dispersion with respect to the optical transmission path. In order to randomize the accumulated chromatic dispersion (that is, in the first embodiment, the main transmission path having negative dispersion is compensated for in one relay section having positive dispersion, In this embodiment, the main transmission line having negative dispersion is compensated in a plurality of relay sections having positive dispersion).
図21は分散マネジメントの構成を示す概略図である。送信装置10に対して、光伝送路3が接続している。光伝送路3は、負の分散を持つ中継区間からなる負分散伝送路と、正の分散を持つ中継区間からなる正分散伝送路とを含んで1つの分散補償間隔とする(以降では、このようなシステム構成を分散マネジメント構成Bと呼ぶ)。なお、負分散伝送路と正分散伝送路との順番関係は入れ替わってもよい。
FIG. 21 is a schematic diagram showing the configuration of distributed management. The
次に分散マネジメント構成Bにおいて、分散補償間隔の長さがすべて等しい場合の構成例について説明する。図22は分散マネジメント構成例を示す図である。分散マネジメント構成B−1では、送信装置10に光伝送路3−4が接続している。負分散伝送路34−4は、負の分散を持つ1中継区間が5スパン、正分散伝送路35−4は、正の分散を持つ1中継区間が5スパンであり、10スパンの分散補償間隔36−4を複数接続して光伝送路3−4が構成されている(分散補償間隔の長さはすべて等しい)。
Next, in the dispersion management configuration B, a configuration example when the lengths of the dispersion compensation intervals are all equal will be described. FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a distributed management configuration. In the dispersion management configuration B-1, the optical transmission path 3-4 is connected to the
次に分散マネジメント構成B−1において、分散補償間隔に対し、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をランダム化した場合について説明する。図23は分散マップを示す図である。分散マップM4−1は、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散を負とした場合の分散マネジメントを示している。 Next, in the dispersion management configuration B-1, a case will be described in which the absolute value of the average dispersion in the relay section is varied with respect to the dispersion compensation interval, and the accumulated chromatic dispersion is randomized. FIG. 23 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M4-1 shows dispersion management in the case where the absolute value of the average dispersion in the relay section is varied and the cumulative chromatic dispersion is negative.
光伝送路3−4の負分散伝送路34a−1、34a−2には、順に例えば、−3、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、正分散伝送路35a−1、35a−2には+1.5、+3.5(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する(1中継区間が50kmであり、中継区間の平均分散の絶対値は、150(=3×50)、100(=2×50)、75(=1.5×50)、175(=3.5×50)というように多種類化している)。
For the negative
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔36aに対する累積波長分散d1は負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。なお、分散マネジメント構成B−1に関する、累積波長分散を正とする場合、及び負と正が混合する場合の分散マネジメントの説明については省略する。 In such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersion d1 with respect to the dispersion compensation interval 36a is negative, so that the nonlinear effect can be suppressed and the deterioration of transmission quality can be reduced. In addition, regarding the dispersion management configuration B-1, the description of the dispersion management when the cumulative chromatic dispersion is positive and when negative and positive are mixed is omitted.
次に全体の伝送路中に1点だけ累積波長分散をゼロとした場合の分散マネジメントについて説明する。今までの説明では、累積波長分散はゼロとならないようにしたが、全体の伝送路中に1点だけ、累積波長分散がゼロになったとしても、従来の分散マネジメントと比較すると、はるかに非線形効果による伝送劣化を低減できるので、このようなパターンも構成できることを図24を用いて説明する。 Next, dispersion management in the case where the accumulated chromatic dispersion is set to zero at one point in the entire transmission line will be described. In the explanation so far, the cumulative chromatic dispersion is not zero, but even if the cumulative chromatic dispersion becomes zero at one point in the entire transmission line, it is much more nonlinear than the conventional dispersion management. Since transmission degradation due to the effect can be reduced, the fact that such a pattern can also be configured will be described with reference to FIG.
図24は分散マップを示す図である。分散マップM4−2は、伝送路中に1点のみ、累積波長分散をゼロとした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路3−4の負分散伝送路34b−1、34b−2には、例えば、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、正分散伝送路35b−1、35b−2には+2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用する。正分散伝送路及び負分散伝送路は、それぞれ共に10スパンである。
FIG. 24 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M4-2 shows dispersion management when the accumulated chromatic dispersion is zero at only one point in the transmission path. For the negative
このような構成にした場合、図からわかるように、全体の伝送路中の1点に対して、分散補償間隔36bの累積波長分散d1はゼロとなる。この場合、従来の分散マネジメントと比較して、累積波長分散がゼロとなる箇所を削減できるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。 In the case of such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersion d1 of the dispersion compensation interval 36b is zero for one point in the entire transmission path. In this case, as compared with the conventional dispersion management, the portion where the accumulated chromatic dispersion becomes zero can be reduced, so that the nonlinear effect can be suppressed and the deterioration of the transmission quality can be reduced.
次に分散マネジメント構成Bにおいて、分散補償間隔の長さが異なる場合の構成例について説明する。図25は分散マネジメント構成例を示す図である。分散マネジメント構成B−2では、送信装置10に光伝送路3−5が接続している。分散補償間隔は、負分散伝送路と、正分散伝送路とで構成している。分散マネジメント構成B−2では、負分散伝送路の中継区間数と、正分散伝送路の中継区間数とが任意であるので、分散補償間隔の長さも異なってくる。
Next, in the dispersion management configuration B, a configuration example when the lengths of the dispersion compensation intervals are different will be described. FIG. 25 is a diagram showing a distributed management configuration example. In the dispersion management configuration B-2, the optical transmission path 3-5 is connected to the
例えば、負の分散を持つ中継区間数が3スパンの負分散伝送路34−5aと、正の分散を持つ中継区間数が2スパンの正分散伝送路35−5aとで分散補償間隔36−5aを構成し、負の分散を持つ中継区間数が9スパンの負分散伝送路34−5bと、正の分散を持つ中継区間数が6スパンの正分散伝送路35−5bとで分散補償間隔36−5bを構成し、このような長さの異なる分散補償間隔で光伝送路3−5が構成される。 For example, the dispersion compensation interval 36-5a includes a negative dispersion transmission line 34-5a having 3 spans of negative dispersion and a positive dispersion transmission line 35-5a having 2 spans of positive dispersion. The dispersion compensation interval 36 is composed of a negative dispersion transmission line 34-5b having 9 spans having negative dispersion and a positive dispersion transmission line 35-5b having 6 spans having positive dispersion. -5b is configured, and the optical transmission line 3-5 is configured with such dispersion compensation intervals having different lengths.
次に分散マネジメント構成B−2における累積波長分散のランダム化について説明する。図26は分散マップを示す図である。分散マップM5−1は、中継区間数を多種類化して分散補償間隔の長さを変えて、累積波長分散を負とした場合の分散マネジメントを示している。 Next, randomization of cumulative chromatic dispersion in the dispersion management configuration B-2 will be described. FIG. 26 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M5-1 shows dispersion management in the case where the cumulative chromatic dispersion is negative by changing the length of the dispersion compensation interval by changing the number of relay sections to various types.
光伝送路3−5に対し、負分散伝送路34c−1、34c−2にはすべて、例えば、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、負分散伝送路34c−1、34c−2のスパンを10とする。また、正分散伝送路35c−1、35c−2には+2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、正分散伝送路35c−1、35c−2のそれぞれのスパンを8、12とする。
For the optical transmission line 3-5, for example, the negative
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔36c−1に対する累積波長分散d1は負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。 In such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersion d1 with respect to the dispersion compensation interval 36c-1 is negative, so that the nonlinear effect can be suppressed and transmission quality deterioration can be reduced. .
図27は分散マップを示す図である。分散マップM5−2は、中継区間数を多種類化して分散補償間隔の長さを変えて、累積波長分散を正とした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路3−5に対し、負分散伝送路34d−1、34d−2にはすべて、例えば、−2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、負分散伝送路34d−1、34d−2のそれぞれのスパンを7、13とする。また、正分散伝送路35d−1、35d−2には+2(ps/nm/km)の分散を持つファイバを使用し、正分散伝送路35d−1、35d−2のそれぞれのスパンを11、13とする。
FIG. 27 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M5-2 shows dispersion management in the case where the number of relay sections is varied to change the length of the dispersion compensation interval and the cumulative chromatic dispersion is positive. For the optical transmission line 3-5, all of the negative
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔36d−1に対する累積波長分散d1は正となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。なお、分散マネジメント構成B−2に関する、累積波長分散を負と正が混合する場合の分散マネジメントについての説明は省略する。
In the case of such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersion d1 with respect to the
次に分散マネジメントの第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態は、1中継区間に対し、正分散を持つ正分散ファイバと、負分散を持つ負分散ファイバとからなる混合伝送路を含んだ分散補償間隔を生成して、累積波長分散をランダム化するものである(すなわち、第1、第2の実施の形態では、1中継区間のファイバは、正の分散のファイバ、または負の分散のファイバのいずれか一方を用いたが、第3の実施の形態では、1中継区間に正分散ファイバ(+D fiber)と負分散ファイバ(−D fiber)とを両方使う場合である)。 Next, a third embodiment of distributed management will be described. In the third embodiment, a dispersion compensation interval including a mixed transmission line including a positive dispersion fiber having positive dispersion and a negative dispersion fiber having negative dispersion is generated for one relay section, and cumulative chromatic dispersion is achieved. (That is, in the first and second embodiments, the fiber in one relay section uses either a positive dispersion fiber or a negative dispersion fiber. In the third embodiment, both the positive dispersion fiber (+ D fiber) and the negative dispersion fiber (−D fiber) are used in one relay section).
図28は混合伝送路を示す図である。混合伝送路LMは、+D fiberと−D fiberからなる。1中継区間の中に2種類のファイバを適用し、1中継区間内のファイバ長の比率を変えて、1中継区間の平均分散を可変する。 FIG. 28 shows a mixed transmission path. The mixed transmission line LM includes + D fiber and −D fiber. Two types of fibers are applied in one relay section, the ratio of the fiber length in one relay section is changed, and the average dispersion in one relay section is varied.
なお、+D fiberと−D fiberの接続順はどれが先でもよく、また、図では1中継区間に1つの+D fiberと1つの−D fiberを用いているが、それぞれ複数用いてもよい(例えば、+D fiberを3本、−D fiberを2本で1中継区間を構成する等)。 The order of connection of + D fiber and -D fiber may be any first, and in the figure, one + D fiber and one -D fiber are used in one relay section, but a plurality of each may be used (for example, , 3 relays + D fiber, 2 relays -D fiber, etc.)
次に混合伝送路を用いて、主伝送路を補償伝送路で補償した分散補償間隔を構成する光伝送路において、分散補償間隔がすべて等しく、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をランダム化した場合について説明する。 Next, in the optical transmission line that constitutes the dispersion compensation interval in which the main transmission line is compensated with the compensation transmission line using the mixed transmission line, the dispersion compensation intervals are all equal, and the absolute value of the average dispersion in the repeater section is varied. A case where the accumulated chromatic dispersion is randomized will be described.
図29は分散マップを示す図である。分散マップM6−1は、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をすべて負とした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路の主伝送路La−1、La−2に対し、1中継区間は+D fiber、−D fiberの順の混合伝送路であり、+D fiberが+20(ps/nm/km)で30.8km、−D fiberが−40(ps/nm/km)で19.2kmである。また、主伝送路La−3、La−4では、1中継区間は−D fiber、+D fiberの順の混合伝送路であり、−D fiberが−40(ps/nm/km)で17.5km、+D fiberが+20(ps/nm/km)で32.5kmである。また、補償伝送路Lk1は+D fiberを用い、+20(ps/nm/km)の40kmである。 FIG. 29 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M6-1 shows dispersion management in the case where the absolute value of the average dispersion in the relay section is made various, and the cumulative chromatic dispersion is all negative. For the main transmission lines La-1 and La-2 of the optical transmission line, one relay section is a mixed transmission line in the order of + D fiber and -D fiber, and + D fiber is +20 (ps / nm / km) and 30. 8 km, -D fiber is -40 (ps / nm / km) and 19.2 km. In the main transmission lines La-3 and La-4, one relay section is a mixed transmission line in the order of -D fiber and + D fiber, and -D fiber is -40 (ps / nm / km) and 17.5 km. + D fiber is 32.5 km at +20 (ps / nm / km). The compensation transmission line Lk1 uses + D fiber and is 40 km of +20 (ps / nm / km).
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔Ls1に対する累積波長分散d1〜d3はすべて負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。 In the case of such a configuration, as can be seen from the figure, since the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the dispersion compensation interval Ls1 are all negative, it is possible to suppress nonlinear effects and reduce deterioration in transmission quality. it can.
次に混合伝送路を用いて、主伝送路を補償伝送路で補償した分散補償間隔を構成する光伝送路において、中継区間数を多種類化して、分散補償間隔を変えて、累積波長分散をランダム化した場合について説明する。 Next, using the mixed transmission line, in the optical transmission line that forms the dispersion compensation interval in which the main transmission line is compensated with the compensation transmission line, the number of relay sections is varied, the dispersion compensation interval is changed, and the accumulated chromatic dispersion is changed. A case of randomization will be described.
図30は分散マップを示す図である。分散マップM7−1は、中継区間数を多種類化して、累積波長分散をすべて負とした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路の主伝送路Lb−1〜Lb−4に対し、1中継区間は+D fiber、−D fiberの順の混合伝送路であり、+D fiberが+20(ps/nm/km)で30.8km、−D fiberが−40(ps/nm/km)で19.2kmであり、主伝送路Lb−1〜Lb−4それぞれのスパンは、13、10、6、3である。また、補償伝送路Lk2は+D fiberを用い、+20(ps/nm/km)の60.5kmである。 FIG. 30 shows a dispersion map. The dispersion map M7-1 shows dispersion management in the case where the number of relay sections is varied and the accumulated chromatic dispersion is all negative. For the main transmission lines Lb-1 to Lb-4 of the optical transmission line, one relay section is a mixed transmission line in the order of + D fiber and -D fiber, and + D fiber is +20 (ps / nm / km) and 30. 8 km, −D fiber is −40 (ps / nm / km) and 19.2 km, and the spans of the main transmission lines Lb-1 to Lb-4 are 13, 10, 6, 3, respectively. The compensation transmission line Lk2 uses + D fiber and is 60.5 km of +20 (ps / nm / km).
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔Ls2a〜Ls2cに対する累積波長分散d1〜d3はすべて負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。 In the case of such a configuration, as can be seen from the figure, since the accumulated chromatic dispersions d1 to d3 with respect to the dispersion compensation intervals Ls2a to Ls2c are all negative, the nonlinear effect can be suppressed and the deterioration of transmission quality can be reduced. be able to.
次に混合伝送路を用いて、負の分散を持つ中継区間からなる負分散伝送路と、正の分散を持つ中継区間からなる正分散伝送路と、を含む分散補償間隔で構成する光伝送路において、分散補償間隔がすべて等しく、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をランダム化した場合について説明する。 Next, using a mixed transmission line, an optical transmission line composed of a dispersion compensation interval including a negative dispersion transmission line composed of a relay section having negative dispersion and a positive dispersion transmission line composed of a relay section having positive dispersion. The case where the dispersion compensation intervals are all equal, the absolute value of the average dispersion in the relay section is varied, and the accumulated chromatic dispersion is randomized will be described.
図31は分散マップを示す図である。分散マップM8−1は、中継区間の平均分散の絶対値を多種類化して、累積波長分散をすべて負とした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路の負分散伝送路Lc−1に対し、1中継区間は+D fiber、−D fiberの順の混合伝送路であり、+D fiberが+20(ps/nm/km)で30.8km、−D fiberが−40(ps/nm/km)で19.2kmである。 FIG. 31 shows a dispersion map. The dispersion map M8-1 shows dispersion management in the case where the absolute value of the average dispersion in the relay section is made various, and the cumulative chromatic dispersion is all negative. For the negative dispersion transmission line Lc-1 of the optical transmission line, one relay section is a mixed transmission line in the order of + D fiber and -D fiber, and + D fiber is +20 (ps / nm / km) and is 30.8 km,- The D fiber is 19.2 km at -40 (ps / nm / km).
また、負分散伝送路Lc−3は、1中継区間は+D fiber、−D fiberの順の混合伝送路であり、+D fiberが+20(ps/nm/km)で32.5km、−D fiberが−40(ps/nm/km)で17.5kmである。 The negative dispersion transmission line Lc-3 is a mixed transmission line in the order of + D fiber and -D fiber in one relay section, + D fiber is +20 (ps / nm / km), 32.5 km, and -D fiber is It is 17.5 km at -40 (ps / nm / km).
さらに、正分散伝送路Lc−2、Lc−4は、1中継区間は+D fiber、−D fiberの順の混合伝送路であり、+D fiberが+20(ps/nm/km)で35km、−D fiberが−40(ps/nm/km)で15kmである。 Further, the positive dispersion transmission lines Lc-2 and Lc-4 are a mixed transmission line in the order of + D fiber and -D fiber in one relay section, and + D fiber is +20 (ps / nm / km) and is 35 km, -D The fiber is -40 (ps / nm / km) and 15 km.
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔Ls3に対する累積波長分散d1は負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。 In such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersion d1 with respect to the dispersion compensation interval Ls3 becomes negative, so that the nonlinear effect can be suppressed and the deterioration of transmission quality can be reduced.
次に混合伝送路を用いて、負の分散を持つ中継区間からなる負分散伝送路と、正の分散を持つ中継区間からなる正分散伝送路と、を含む分散補償間隔で構成する光伝送路において、中継区間数を多種類化して、累積波長分散をランダム化した場合について説明する。 Next, using a mixed transmission line, an optical transmission line composed of a dispersion compensation interval including a negative dispersion transmission line composed of a relay section having negative dispersion and a positive dispersion transmission line composed of a relay section having positive dispersion. The case where the number of relay sections is increased and the accumulated chromatic dispersion is randomized will be described.
図32は分散マップを示す図である。分散マップM9−1は、中継区間数を多種類化して、累積波長分散をすべて負とした場合の分散マネジメントを示している。光伝送路の負分散伝送路Ld−1、Ld−3に対し、1中継区間は+D fiber、−D fiberの順の混合伝送路であり、+D fiberが+20(ps/nm/km)で30.8km、−D fiberが−40(ps/nm/km)で19.2kmである。負分散伝送路Ld−1、Ld−3のそれぞれのスパンは、12、6である。 FIG. 32 shows a dispersion map. The dispersion map M9-1 shows dispersion management in the case where the number of relay sections is varied and the accumulated chromatic dispersion is all negative. For the negative dispersion transmission lines Ld-1 and Ld-3 of the optical transmission line, one relay section is a mixed transmission line in the order of + D fiber and -D fiber, and + D fiber is +20 (ps / nm / km) and 30 .8 km, -D fiber is -40 (ps / nm / km) and 19.2 km. The spans of the negative dispersion transmission lines Ld-1 and Ld-3 are 12 and 6, respectively.
また、正分散伝送路Ld−2、Ld−4は、1中継区間は+D fiber、−D fiberの順の混合伝送路であり、+D fiberが+20(ps/nm/km)で35.9km、−D fiberが−40(ps/nm/km)で14.1kmである。 The positive dispersion transmission lines Ld-2 and Ld-4 are a mixed transmission line in the order of + D fiber and -D fiber in one relay section, and + D fiber is +20 (ps / nm / km) and 35.9 km. -D fiber is 14.1 km at -40 (ps / nm / km).
このような構成にした場合、図からわかるように、分散補償間隔Ls4aに対する累積波長分散d1は負となるので、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。 In the case of such a configuration, as can be seen from the figure, the accumulated chromatic dispersion d1 with respect to the dispersion compensation interval Ls4a is negative, so that the nonlinear effect can be suppressed and the deterioration of the transmission quality can be reduced.
次に送信装置10に前置補償ファイバ、受信装置20に後置補償ファイバを設けて、累積波長分散のランダム化を行う場合について説明する。図33は分散マネジメント構成例を示す図である。送信装置10は、前置補償ファイバ(前置補償DCF(Dispersion Compensating Fiber))11、後置補償ファイバ(後置補償DCF)21を有し、前置補償DCF11と後置補償DCF21間に、光伝送路3が接続する。光伝送路3は、光中継装置40が設置され、上述してきたような分散マネジメントが施されている。
Next, a case will be described in which the
ここで、送信装置10の前置補償DCF11の入力端では、波長分散はゼロであるが、前置補償DCF11を通して、光信号に波長分散を与え(波長分散値D)、出力端から送信する。光信号は、光伝送路3上で、累積波長分散がゼロにならないように補償されながら中継される。
Here, although the chromatic dispersion is zero at the input terminal of the
その後、受信装置20は、光信号を受信し、後置補償DCF21を通して、受信装置20の内部で光信号の波長分散値をゼロに補償する。このように、前置補償DCF11、後置補償DCF21を用いて、光伝送路3の両端においても波長分散がゼロにならないようにランダム化することで、さらに、非線形効果を抑制することができ、伝送品質の劣化を低減させることができる。
Thereafter, the receiving
図34は分散マップを示す図である。分散マップM10は、前置補償DCF11と後置補償DCF21を使用した場合の分散マネジメントを示している。図からわかるように、光伝送路の両端で分散値が500(ps/nm)であり、後置補償DCF21を通した後に波長分散値がゼロになっていることがわかる。
FIG. 34 is a diagram showing a dispersion map. The dispersion map M10 shows dispersion management when the
次に分散マネジメントを適用した光伝送システムの全体構成について説明する。図35は光伝送システム1の全体構成を示す図である。光伝送システム1は、送信装置10、受信装置20、複数の光中継装置40−1〜40−mが設置され、複数の中継区間を有する光伝送路3から構成される(なお、図中、光伝送路3は片方向のみ示した)。
Next, the overall configuration of an optical transmission system to which dispersion management is applied will be described. FIG. 35 is a diagram showing the overall configuration of the
送信装置10は、前置補償DCF11、波長多重部12、ポストアンプ13、E/O14−1〜14−nから構成され、受信装置20は、後置補償DCF21、波長分離部22、プリアンプ23、O/E24−1〜24−nから構成される。なお、前置補償DCF11は、E/O14−1〜14−nと波長多重部12との間、または波長多重部12とポストアンプ13との間のいずれかに配置される。また、後置補償DCF21は、プリアンプ23と波長分離部22との間、または波長分離部22とO/E24−1〜24−nとの間のいずれかに配置される。
The
E/O14−1〜14−nは、電気/光変換を行って、波長の異なる複数の光信号をそれぞれ出力する。波長多重部12は、複数の光信号を波長多重する。ポストアンプ13は、波長多重部12からのWDM信号光を所要のレベルに増幅して光伝送路3に出力する。
Each of the E / Os 14-1 to 14-n performs electrical / optical conversion and outputs a plurality of optical signals having different wavelengths. The
プリアンプ23は、光伝送路3を介して伝送された各波長帯のWDM信号光を所要のレベルに増幅する。波長分離部22は、プリアンプ23からの出力光を波長に応じて複数の光信号に分離する。O/E24−1〜24−nは、光/電気変換を行って、複数の光信号をそれぞれ受信処理する。
The
以上説明したように、光伝送システム1は、分散補償間隔に対し、累積波長分散がゼロにならないようにして、または累積波長分散がゼロとなる回数を減らして、分散補償した光伝送路により、WDMの光伝送を行う構成とした。これにより、非線形効果による波形歪みを低減して、光通信の伝送品質及び信頼性の向上を図ることが可能になる。
As described above, the
なお、分散マップを用いて説明した、上記の分散マネジメントは、実施の形態を実現するための一例を示しており、上記の例に限らず光伝送システムは、上述したような分散補償間隔を多様に組み合わせて、光伝送路を柔軟に構築することができる(図36に一例を示す)。 Note that the above dispersion management described using the dispersion map is an example for realizing the embodiment, and the optical transmission system is not limited to the above example, and the dispersion compensation intervals described above are various. In combination, the optical transmission path can be flexibly constructed (an example is shown in FIG. 36).
次に光伝送路上におけるラマン増幅の特性変動の低減を図った光伝送システムについて説明する。図37は光伝送システムの原理図である。光伝送システム1aは、ラマン光増幅を行って、光信号の中継制御を行うシステムである。
Next, a description will be given of an optical transmission system that aims to reduce the characteristic fluctuation of Raman amplification on the optical transmission line. FIG. 37 shows the principle of the optical transmission system. The
光伝送路3は、正分散を持つ第1のファイバ(以下、+D fiber)と、負分散を持ち、+D fiberに対してモードフィールド径が小さい第2のファイバ(以下、−D fiber)とで中継区間を形成し、光信号が+D fiberから−D fiberへの順に伝搬するように+D fiber、−D fiberを配置する。また、中継区間に対し、分散値を変えるため、+D fiber、−D fiberの長さが異なるようにしている(図では、−D fiberF1>−D fiberF2である)。
The
光中継装置40は、モニタ部41と、励起部42−1から構成される。また、励起部42−1は、励起制御部42a、分波器42b、カプラc3、c4を含む。モニタ部41は、上り/下り回線を流れる光信号をそれぞれカプラc1、c2を介して受信し、光信号のパワーをモニタする。励起制御部42aは、モニタ結果にもとづき、励起光を可変出力する。分波器42bは、励起光を−D fiberへ入射するために、上り回線と下り回線側に分波する。分波された励起光は、カプラc3、c4を介して、光信号方向とは逆方向に入射される(後方励起)。なお、図では、励起光源である励起制御部42aは1台としたが、複数台設けて冗長構成にしてもよい(すなわち、複数の励起光源を持つ構成としてもよい)。
The
次に光伝送システム1aの光信号パワーの制御動作について詳しく説明する。図38は光伝送システム1aの構成例を示す図である。局110、120は、上り/下りの光伝送路3で接続する。図に示す矢印は、光中継装置40から出力されるラマン励起光を示している。なお、光中継装置40の図示は省略する。
Next, the control operation of the optical signal power of the
また、1中継区間は、+D fiber(分散値は例えば、+20(ps/nm/km))と−D fiber(分散値は例えば、−40(ps/nm/km))との混合伝送路であって、光信号が+D fiberから−D fiberへの順に伝搬するように+D fiber、−D fiberを配置し、中継区間に対して分散値を変えるため、+D fiber、−D fiberの長さ比が異なるようにしている。図の“−”、“+”は、1中継区間の平均分散を示している。 One relay section is a mixed transmission path of + D fiber (dispersion value is, for example, +20 (ps / nm / km)) and -D fiber (dispersion value is, for example, -40 (ps / nm / km)). Because the + D fiber and -D fiber are arranged so that the optical signal propagates in the order from + D fiber to -D fiber and the dispersion value is changed for the relay section, the length ratio of + D fiber and -D fiber Have to be different. “−” And “+” in the figure indicate the average variance of one relay section.
まず、説明を簡潔に行うため、区間平均分散が負の区間を−Dave、区間平均分散が正の区間を+Daveと符号を決める。また、上り回線が−Dave、下り回線が+Daveであるような場合には、−Dave/+Daveというように表示する。 First, in order to simplify the description, a sign is determined such that a section having a negative section average variance is −Dave and a section having a positive section average variance is + Dave. When the uplink is −Dave and the downlink is + Dave, the display is −Dave / + Dave.
ここで、スパンNO.1〜6までの分散補償間隔(区間平均分散が負及び区間平均分散が正の区間をそれぞれ3区間ずつ)で、光信号パワーの調整を行うことを考える。
分散補償間隔内のケーブルの種類は、−Dave/+Dave、+Dave/−Dave、+Dave/+Dave、−Dave/−Daveの4種類であり、励起LD(Pump)が励起する区間は、−Dave/+Daveが3区間、+Dave/−Daveが3区間である。この6区間の励起光パワーを調整することにより、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを調整する。なお、図39は分散補償間隔内のPump数を示す図であり、図40は分散補償間隔内のCable数を示す図である。また、図41に図38のシステムに関する分散補償間隔内のPump数、Cable数を示したテーブルT1を示す。
Here, span NO. Consider that the optical signal power is adjusted at dispersion compensation intervals of 1 to 6 (three sections each having a negative section average dispersion and a positive section average dispersion).
There are four types of cables within the dispersion compensation interval: -Dave / + Dave, + Dave / -Dave, + Dave / + Dave, and -Dave / -Dave. The section where the excitation LD (Pump) excites is -Dave / + Dave. Is 3 sections, + Dave / -Dave is 3 sections. By adjusting the pump light power of these six sections, the signal light power balance between the uplink and the downlink is adjusted. 39 is a diagram showing the number of Pumps within the dispersion compensation interval, and FIG. 40 is a diagram showing the number of Cables within the dispersion compensation interval. FIG. 41 shows a table T1 indicating the number of Pumps and the number of Cables within the dispersion compensation interval for the system of FIG.
図42は光信号パワーバランスを調整するアルゴリズムを示す図である。アルゴリズムAL1は、上り回線、下り回線の光信号パワーの状態に応じて、励起LDをどのように調整するかを示したものである。 FIG. 42 is a diagram showing an algorithm for adjusting the optical signal power balance. The algorithm AL1 shows how to adjust the pumping LD according to the state of the optical signal power in the uplink and downlink.
状態1について見ると、上り回線のパワーが大きく(上り回線の送信元に近い方に位置する、図39の励起LDa、b、cのパワーが大きく)、下り回線のパワーが小さい(下り回線の送信元に近い方に位置する、図39の励起LDd、e、fのパワーが小さい)ので、−Dave/+Daveを励起する励起LD(図39の励起LDa、b、c)のパワーを小さくし、+Dave/−Daveを励起する励起LD(図39の励起LDd、e、f)のパワーは大きくする。
Looking at
このような制御を行うことにより、平均のラマン利得は一定のまま、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを均一にすることができる。状態2〜4に関しても同様である。 By performing such control, it is possible to make the signal light power balance between the uplink and the downlink uniform while maintaining the average Raman gain constant. The same applies to states 2-4.
ここで、図38の分散補償間隔が6区間の場合における光信号パワーの調整について定量的に検討した結果について図43〜図45を用いて説明する。図43は光信号パワーの遷移を示す図である。図44は図43のテーブルをグラフ化したものであり、図38の上り/下り回線のA点で、光信号パワーをモニタした際の遷移を示している。 Here, the result of quantitatively examining the adjustment of the optical signal power when the dispersion compensation interval in FIG. 38 is 6 will be described with reference to FIGS. 43 to 45. FIG. 43 is a diagram showing transition of optical signal power. FIG. 44 is a graph of the table of FIG. 43, and shows the transition when the optical signal power is monitored at point A on the uplink / downlink in FIG.
図45は励起光パワー及びラマン利得を示す図である。目標となる光信号パワーを−7dBmとすると、最初、上り区間のA点では−6dBmと大きく、下り区間のA点では−8dBmと小さい場合、図42のアルゴリズムAL1を用いて光信号パワーを制御した結果を示している。 FIG. 45 is a diagram showing pump light power and Raman gain. Assuming that the target optical signal power is -7 dBm, the optical signal power is first controlled using the algorithm AL1 of FIG. 42 when it is large at -6 dBm at point A in the upstream section and -8 dBm at point A in the downstream section. Shows the results.
これらの制御により、−Dave/+Dave区間の励起光パワーを減少させ、+Dave/−Dave区間の励起光パワーを増加させることにより、A点における上り区間と下り区間の光信号パワー差を低減でき、所要の光信号パワー−7dBmに近づけることが可能となっている。 With these controls, by reducing the pumping light power in the -Dave / + Dave section and increasing the pumping light power in the + Dave / -Dave section, the difference in optical signal power between the upstream section and the downstream section at point A can be reduced. It is possible to approach the required optical signal power of -7 dBm.
次に可変光減衰器(VOA:Variable Optical Attenuator)を適用した場合の光信号パワー調整について説明する。図46は光伝送システムの構成例を示す図である。局110、120をつなぐ上り/下り回線に対し、各ファイバ芯線毎の光信号パワーの調整を補助するためのVOA51、52を数中継毎の割合で挿入する。
Next, optical signal power adjustment when a variable optical attenuator (VOA) is applied will be described. FIG. 46 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system. VOAs 51 and 52 for assisting the adjustment of the optical signal power for each fiber core line are inserted into the uplink / downlink connecting the
図47は光信号パワーバランスを調整するアルゴリズムを示す図である。状態1について見ると、上り回線のパワーが大きく、下り回線のパワーが小さい場合は、+Dave/−Daveを励起する励起LDのパワーを大きくし、−Dave/+Daveを励起する励起LDのパワーを小さくする。さらに、それに加え、上り回線のVOAの減衰量を増加させ、下り回線のVOAの減衰量を減少させる。
FIG. 47 is a diagram showing an algorithm for adjusting the optical signal power balance. As for
このような制御を行うことにより、平均のラマン利得は一定のまま、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを均一にすることができる(VOAは、励起LDだけで調整しきれなかったパワーを微調整する)。状態2〜4に関しても同様である。 By performing such control, the average Raman gain remains constant, and the signal light power balance between the uplink and the downlink can be made uniform (VOA can adjust the power that could not be adjusted only by the pump LD). Tweak). The same applies to states 2-4.
次に可変利得等化器(VGE:Variable Gain Equalizer)を適用した場合の光信号パワー調整について説明する。図48は光伝送システムの構成例を示す図である。局110、120をつなぐ上り/下り回線に対し、VOA51、52の他に、VGE61、62を挿入する。
Next, optical signal power adjustment when a variable gain equalizer (VGE) is applied will be described. FIG. 48 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system. In addition to
損失増加分を励起LDの励起パワーの調整により補償する場合、ラマン利得が変化するため、ラマン増幅の利得偏差が変化する。そのラマン利得偏差を補償するために、VGEは有効であり、特性劣化を抑圧できる。 When the increase in loss is compensated by adjusting the pumping power of the pumping LD, the Raman gain changes, so the gain deviation of the Raman amplification changes. In order to compensate for the Raman gain deviation, VGE is effective and can suppress characteristic deterioration.
図49は利得等化区間を含む光伝送路を示す図である。VGE61、62で利得等化制御を行う場合には、VGE61、62の両端に接続される−D fiberの長さと、+D fiberの長さとは同じにすることが望ましい。この場合、−D fiberの分散の絶対値は、+D fiberよりも大きいので、利得等化区間の平均分散は負となる。また、−D fiberのファイバ長を区間平均分散が負となる区間と同じ長さとすることにより、光中継装置の種類を削減でき(励起LDのパワーが異なる光中継装置を用意する必要がない)、利得等化器に許容される挿入損失を増やすことができる。
FIG. 49 is a diagram showing an optical transmission line including a gain equalization section. When gain equalization control is performed by the VGEs 61 and 62, it is desirable that the length of the −D fiber connected to both ends of the
図50は光伝送システムの構成例を示す図である。利得等化区間は、上記に示したように上り回線と下り回線ともに区間平均分散が負の区間に適用される。また、+D fiberと−D fiberの長さがほぼ同じであるので、通常の区間平均分散が負の区間の約3倍程度の累積分散が1区間で生じる。したがって、分散補償間隔6区間の構成は、−Daveが2区間(1区間は利得等化区間)及び+Daveが4区間から構成される。 FIG. 50 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system. The gain equalization section is applied to a section where the section average variance is negative for both the uplink and the downlink, as described above. Further, since the lengths of + D fiber and −D fiber are substantially the same, a cumulative variance that is about three times the normal interval average variance is generated in one interval. Accordingly, the configuration of the dispersion compensation interval of 6 sections includes -Dave having 2 sections (1 section being a gain equalization section) and + Dave having 4 sections.
利得等化区間を含む分散補償間隔では、テーブルT2に示すように、ケーブルの種類は−Dave/+Dave、+Dave/−Dave、+Dave/+Dave、−Dave/−Daveの4種類であり、励起LDが励起する区間は、−Dave/+Daveが2区間、+Dave/−Daveが2区間、+Dave/+Daveが2区間である。6区間のうち、−Dave/+Dave 2区間及び+Dave/−Dave 2区間における励起光パワーを調整することにより、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを調整することができる。
In the dispersion compensation interval including the gain equalization section, as shown in Table T2, there are four types of cables: -Dave / + Dave, + Dave / -Dave, + Dave / + Dave, and -Dave / -Dave, and the excitation LD Excitation intervals are -Dave / + Dave is 2 intervals, + Dave / -Dave is 2 intervals, and + Dave / + Dave is 2 intervals. By adjusting the pump light power in the −Dave / +
次に光中継装置の変形例について説明する。図51は光中継装置の変形例を示す図である。光中継装置40aは、モニタ部41と、励起部42−2から構成される。また、励起部42−2は、励起制御部42c、分岐比可変分波器42d、カプラc3、c4を含む。モニタ部41は、上り/下り回線を流れる光信号をそれぞれカプラc1、c2を介して受信し、光信号のパワーをモニタする。励起制御部42cは、一定の励起光を出力する。分岐比可変分波器42dは、モニタ結果にもとづき、分岐比を可変に設定し、設定した分岐比にもとづいて、一定励起光を−D fiberへ入射するために分波する。分波された励起光は、カプラc3、c4を介して、光信号方向とは逆方向に入射される(後方励起)。
Next, a modification of the optical repeater will be described. FIG. 51 is a diagram showing a modification of the optical repeater. The
このように、光中継装置40aでは、分岐比可変分波器42dを用いることで、上り回線と下り回線に入射する励起光パワーを調整する。分岐比可変分波器42dは、例えば、Mach-Zender型の導波路デバイスを適用することにより実現可能である(−Dave/+Dave及び+Dave/−Daveに対応する箇所に適用すると、より効果的である。また、挿入箇所は数中継に1台が望ましい)。
Thus, in the
次に光伝送システムの構成例に対して複数のパターンを示して、それらの光信号パワーの調整について説明する。図52は光伝送システムの構成例を示す図であり、図53は光信号パワーバランスを調整するアルゴリズムを示す図である。光伝送システム1a−1に対し、ケーブルの種類は−Dave/+Dave、+Dave/−Dave、+Dave/+Dave、−Dave/−Daveの4種類であり、励起LDが励起する区間は、+Dave/−Daveが2区間、−Dave/+Daveが2区間、+Dave/+Daveが1区間、−Dave/−Daveが2区間である。
Next, a plurality of patterns are shown for the configuration example of the optical transmission system, and the adjustment of the optical signal power will be described. FIG. 52 is a diagram showing a configuration example of the optical transmission system, and FIG. 53 is a diagram showing an algorithm for adjusting the optical signal power balance. For the
アルゴリズムAL3では、6区間のうち、−Dave/+Dave 1区間及び+Dave/−Dave 1区間における励起光パワーを調整することにより、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを調整することができる。また、−Dave/−Dave及び+Dave/+Daveを調整することにより、上り回線と下り回線の両方の平均利得を変化させることができる。
In the algorithm AL3, the signal light power balance between the uplink and the downlink can be adjusted by adjusting the pumping light power in the −Dave / +
図54は光伝送システムの構成例を示す図である。光伝送システム1a−2に対し、ケーブルの種類は−Dave/+Dave、+Dave/−Daveの2種類であり、励起LDが励起する区間は、−Dave/+Daveが2区間、+Dave/−Daveが2区間、−Dave/−Daveが1区間、+Dave/+Daveが1区間である。
FIG. 54 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system. Relative to the
励起LDの調整アルゴリズムは図53と同様である。6区間のうち、−Dave/+Dave 2区間及び+Dave/−Dave 2区間における励起光パワーを調整することにより、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを調整することができる。また、−Dave/−Dave及び+Dave/+Daveを調整することにより、上り回線と下り回線の両方の平均利得を変化させることができる。
The adjustment algorithm of the excitation LD is the same as that in FIG. By adjusting the pump light power in the −Dave / +
図55は光伝送システムの構成例を示す図である。光伝送システム1a−3に対し、ケーブルの種類は−Dave/+Dave、+Dave/−Dave、+Dave/+Dave、−Dave/−Daveの4種類であり、励起LDが励起する区間は、−Dave/+Daveが1区間、+Dave/−Daveが1区間、−Dave/−Daveが2区間、+Dave/+Daveが2区間である。
FIG. 55 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system. For the
また、励起LDの調整アルゴリズムは図53と同様である。6区間のうち、−Dave/+Dave 1区間及び+Dave/−Dave 1区間における励起光パワーを調整することにより、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを調整することができる。また、−Dave/−Dave及び+Dave/+Daveを調整することにより、上り回線と下り回線の両方の平均利得を変化させることができる。
The adjustment algorithm of the excitation LD is the same as that in FIG. By adjusting the pumping light power in the −Dave / +
図56は光伝送システムの構成例を示す図である。光伝送システム1a−4に対し、ケーブルの種類は+Dave/+Dave、−Dave/−Daveの2種類であり、励起LDが励起する区間は、−Dave/+Daveが1区間、+Dave/−Daveが1区間、−Dave/−Daveが2区間、+Dave/+Daveが2区間である。
FIG. 56 is a diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system. For the
また、励起LDの調整アルゴリズムは図53と同様である。6区間のうち、−Dave/+Dave 1区間及び+Dave/−Dave 1区間における励起光パワーを調整することにより、上り回線と下り回線の信号光パワーバランスを調整することができる。また、−Dave/−Dave及び+Dave/+Daveを調整することにより、上り回線と下り回線の両方の平均利得を変化させることができる。
The adjustment algorithm of the excitation LD is the same as that in FIG. By adjusting the pumping light power in the −Dave / +
(付記1) 光信号の伝送を行う光伝送システムにおいて、
WDMの波長多重を行って光信号を送信する送信装置と、
波長多重された光信号を受信する受信装置と、
光中継装置が設置され、分散補償間隔に対し、累積波長分散がゼロとならないように、または累積波長分散がゼロとなる回数を減らして、分散補償した光伝送路と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 1) In an optical transmission system for transmitting optical signals,
A transmitter for transmitting an optical signal by performing wavelength division multiplexing of WDM;
A receiving device for receiving a wavelength-multiplexed optical signal;
An optical repeater is installed, and the dispersion compensation interval is such that the accumulated chromatic dispersion does not become zero or the number of times the accumulated chromatic dispersion becomes zero is reduced, and the dispersion compensated optical transmission line,
An optical transmission system comprising:
(付記2) 前記光伝送路は、負の分散を持つ中継区間を主伝送路として、前記主伝送路の分散を正の分散を持つ1中継区間で補償した前記分散補償間隔で構成し、前記分散補償間隔に対し、中継区間の平均分散の絶対値の多種類化、中継区間数の多種類化、中継区間距離の多種類化、の少なくとも1つを行って累積波長分散のランダム化を行うことを特徴とする付記1記載の光伝送システム。
(Supplementary Note 2) The optical transmission line is configured by the dispersion compensation interval in which the relay section having negative dispersion is used as a main transmission line, and the dispersion of the main transmission path is compensated by one relay section having positive dispersion, Randomization of accumulated chromatic dispersion is performed by at least one of multiple types of absolute values of average dispersion of relay sections, multiple types of relay sections, and various types of relay section distances with respect to dispersion compensation intervals. The optical transmission system according to
(付記3) 前記光伝送路は、負の分散を持つ中継区間からなる負分散伝送路と、正の分散を持つ中継区間からなる正分散伝送路と、を含む分散補償間隔で構成し、前記分散補償間隔に対し、中継区間の平均分散の絶対値の多種類化、中継区間数の多種類化、中継区間距離の多種類化、の少なくとも1つを行って累積波長分散のランダム化を行うことを特徴とする付記1記載の光伝送システム。
(Supplementary Note 3) The optical transmission path is configured with a dispersion compensation interval including a negative dispersion transmission path including a relay section having negative dispersion and a positive dispersion transmission path including a relay section having positive dispersion, Randomization of accumulated chromatic dispersion is performed by at least one of multiple types of absolute values of average dispersion of relay sections, multiple types of relay sections, and various types of relay section distances with respect to dispersion compensation intervals. The optical transmission system according to
(付記4) 前記光伝送路は、1中継区間に対し、正分散を持つ正分散ファイバと負分散を持つ負分散ファイバとからなる混合伝送路で構成することを特徴とする付記1記載の光伝送システム。 (Additional remark 4) The said optical transmission path is comprised with the mixed transmission path which consists of a positive dispersion fiber with positive dispersion, and a negative dispersion fiber with negative dispersion with respect to 1 relay area. Transmission system.
(付記5) 前記光伝送路は、負の分散を持つ中継区間を主伝送路として、前記主伝送路の分散を正の分散を持つ1中継区間で補償した前記分散補償間隔で構成し、中継区間の平均分散の絶対値の多種類化、中継区間数の多種類化、中継区間距離の多種類化、の少なくとも1つを行って累積波長分散のランダム化を行うことを特徴とする付記4記載の光伝送システム。
(Supplementary Note 5) The optical transmission line is configured with the dispersion compensation interval in which the relay section having negative dispersion is used as a main transmission line, and the dispersion of the main transmission path is compensated by one relay section having positive dispersion.
(付記6) 前記光伝送路は、負の分散を持つ中継区間からなる負分散伝送路と、正の分散を持つ中継区間からなる正分散伝送路と、を含む分散補償間隔で構成し、中継区間の平均分散の絶対値の多種類化、中継区間数の多種類化、中継区間距離の多種類化、の少なくとも1つを行って累積波長分散のランダム化を行うことを特徴とする付記4記載の光伝送システム。
(Supplementary Note 6) The optical transmission path is configured with a dispersion compensation interval including a negative dispersion transmission path including a relay section having negative dispersion and a positive dispersion transmission path including a relay section having positive dispersion.
(付記7) 前記送信装置は、前置補償ファイバを有して、前記光伝送路につながる出力端からゼロでない波長分散値で光信号を送信し、前記受信装置は、後置補償ファイバを有して、前記後置補償ファイバを通じて、光信号の波長分散値をゼロにすることを特徴とする付記1記載の光伝送システム。
(Supplementary Note 7) The transmitter has a pre-compensation fiber, and transmits an optical signal with a non-zero chromatic dispersion value from an output end connected to the optical transmission line, and the receiver has a post-compensation fiber. The optical transmission system according to
(付記8) 光伝送路の分散補償を行う分散補償方法において、
負の分散を持つ中継区間を主伝送路として、前記主伝送路の分散を正の分散を持つ1中継区間で補償した前記分散補償間隔で構成し、
前記分散補償間隔に対し、中継区間の平均分散の絶対値の多種類化、中継区間数の多種類化、中継区間距離の多種類化、の少なくとも1つを行い、
累積波長分散がゼロとならないように、または累積波長分散がゼロとなる回数を減らして、光伝送路の分散補償を行う分散補償方法。
(Supplementary Note 8) In a dispersion compensation method for performing dispersion compensation of an optical transmission line,
A relay section having negative dispersion is used as a main transmission path, and the dispersion of the main transmission path is configured by the dispersion compensation interval compensated by one relay section having positive dispersion.
For the dispersion compensation interval, perform at least one of multiple types of absolute values of average dispersion of relay sections, multiple types of relay sections, and multiple types of relay section distances,
A dispersion compensation method for compensating for dispersion in an optical transmission line so that the accumulated chromatic dispersion does not become zero or the number of times the accumulated chromatic dispersion becomes zero is reduced.
(付記9) 1中継区間に対し、正分散を持つ正分散ファイバと負分散を持つ負分散ファイバとからなる混合伝送路で前記光伝送路を構成することを特徴とする付記8記載の分散補償方法。
(Supplementary note 9) The dispersion compensation according to
(付記10) 送信局に前置補償ファイバを設置して、前記光伝送路につながる出力端からゼロでない波長分散値で光信号を送信させ、受信局に後置補償ファイバを設置して、前記後置補償ファイバを通じて、光信号の波長分散値をゼロにすることを特徴とする付記8記載の分散補償方法。
(Supplementary Note 10) A pre-compensation fiber is installed in the transmitting station, an optical signal is transmitted from the output end connected to the optical transmission line with a non-zero chromatic dispersion value, and a post-compensation fiber is installed in the receiving station. The dispersion compensation method according to
(付記11) 光伝送路の分散補償を行う分散補償方法において、
負の分散を持つ中継区間からなる負分散伝送路と、正の分散を持つ中継区間からなる正分散伝送路と、を含む分散補償間隔を構成し、
前記分散補償間隔に対し、中継区間の平均分散の絶対値の多種類化、中継区間数の多種類化、中継区間距離の多種類化、の少なくとも1つを行い、
累積波長分散がゼロとならないように、または累積波長分散がゼロとなる回数を減らして、光伝送路の分散補償を行う分散補償方法。
(Supplementary Note 11) In a dispersion compensation method for performing dispersion compensation of an optical transmission line,
A dispersion compensation interval including a negative dispersion transmission path composed of relay sections having negative dispersion and a positive dispersion transmission path composed of relay sections having positive dispersion is configured.
For the dispersion compensation interval, perform at least one of multiple types of absolute values of average dispersion of relay sections, multiple types of relay sections, and multiple types of relay section distances,
A dispersion compensation method for compensating for dispersion in an optical transmission line so that the accumulated chromatic dispersion does not become zero or the number of times the accumulated chromatic dispersion becomes zero is reduced.
(付記12) 1中継区間に対し、正分散を持つ正分散ファイバと負分散を持つ負分散ファイバとからなる混合伝送路で前記光伝送路を構成することを特徴とする付記11記載の分散補償方法。
(Supplementary note 12) The dispersion compensation according to
(付記13) 送信局に前置補償ファイバを設置して、前記光伝送路につながる出力端からゼロでない波長分散値で光信号を送信させ、受信局に後置補償ファイバを設置して、前記後置補償ファイバを通じて、光信号の波長分散値をゼロにすることを特徴とする付記11記載の分散補償方法。
(Supplementary note 13) A pre-compensation fiber is installed in the transmitting station, an optical signal is transmitted from the output end connected to the optical transmission line with a non-zero chromatic dispersion value, and a post-compensation fiber is installed in the receiving station. The dispersion compensation method according to
(付記14) 光信号の伝送を行う光伝送システムにおいて、
正分散を持つ第1のファイバと、負分散を持ち、前記第1のファイバに対してモードフィールド径が小さい第2のファイバと、で中継区間を構成し、光信号が前記第1のファイバから前記第2のファイバへの順に伝搬する光伝送路と、
光信号のパワーをモニタするモニタ部と、モニタ結果にもとづき、前記第2のファイバの長さが異なる複数の前記中継区間に対し、分散補償間隔単位に、上り/下りの光信号のパワーバランスを調整するように、励起光のパワーの供給制御を行う励起部と、から構成される光中継装置と、
を有することを特徴とする光伝送システム。
(Additional remark 14) In the optical transmission system which transmits an optical signal,
A first fiber having positive dispersion and a second fiber having negative dispersion and having a mode field diameter smaller than that of the first fiber constitute a relay section, and an optical signal is transmitted from the first fiber. An optical transmission line propagating in order to the second fiber;
Based on the monitoring result and a monitoring result for monitoring the power of the optical signal, the power balance of the upstream / downstream optical signal in units of dispersion compensation intervals for the plurality of relay sections having different lengths of the second fiber. An optical repeater composed of a pumping unit that performs power supply control of pumping light so as to adjust,
An optical transmission system comprising:
(付記15) 前記励起部は、モニタ結果にもとづき、励起光を可変出力する励起制御部と、前記励起光を前記第2のファイバへ入射するために分波する分波器と、から構成されることを特徴とする付記14記載の光伝送システム。
(Additional remark 15) The said excitation part is comprised from the excitation control part which variably outputs excitation light based on a monitoring result, and the splitter which demultiplexes in order to make the said excitation light inject into a said 2nd fiber. The optical transmission system according to
(付記16) 前記励起部は、一定の励起光を出力する励起制御部と、モニタ結果にもとづき分岐比を可変に設定し、前記分岐比にもとづいて、一定励起光を前記第2のファイバへ入射するために分波する分岐比可変分波器と、から構成されることを特徴とする付記14記載の光伝送システム。
(Additional remark 16) The said excitation part sets a branching ratio variably based on the excitation control part which outputs fixed pumping light, and a monitoring result, and based on the said branching ratio, constant pumping light is sent to said
(付記17) 前記光中継装置による光信号パワー調整を補助する可変光減衰器及び利得偏差を補償する可変利得等化器の少なくとも一方を前記光伝送路に設けることを特徴とする付記14記載の光伝送システム。
(Supplementary note 17) The
(付記18) 前記可変利得等化器によって利得偏差を補償すべき利得等化区間内の前記第1のファイバと前記第2のファイバとの長さは同じにし、前記利得等化区間を含む分散補償間隔では、区間平均分散の構成数を変えることを特徴とする付記17記載の光伝送システム。
(Supplementary note 18) The first fiber and the second fiber in the gain equalization section whose gain deviation should be compensated by the variable gain equalizer have the same length, and the dispersion includes the
(付記19) 光増幅を行って、光信号の中継制御を行う光中継装置において、
正分散を持つ第1のファイバと、負分散を持ち、前記第1のファイバに対してモードフィールド径が小さい第2のファイバと、で中継区間が構成され、光信号が前記第1のファイバから前記第2のファイバへの順に伝搬する光伝送路上の光信号のパワーをモニタするモニタ部と、
モニタ結果にもとづき、前記第2のファイバの長さが異なる複数の前記中継区間に対し、分散補償間隔単位に、上り/下りの光信号のパワーバランスを調整するように、励起光のパワーの供給制御を行う励起部と、
を有することを特徴とする光中継装置。
(Supplementary note 19) In an optical repeater that performs optical amplification and performs optical signal relay control,
A first optical fiber having positive dispersion and a second fiber having negative dispersion and a mode field diameter smaller than that of the first fiber constitute a relay section, and an optical signal is transmitted from the first fiber. A monitor for monitoring the power of the optical signal on the optical transmission line that propagates in sequence to the second fiber;
Based on the monitoring result, supply of pumping light power so as to adjust the power balance of upstream / downstream optical signals in units of dispersion compensation intervals for the plurality of relay sections having different lengths of the second fiber An excitation unit for controlling,
An optical repeater characterized by comprising:
(付記20) 前記励起部は、モニタ結果にもとづき、励起光を可変出力する励起制御部と、前記励起光を前記第2のファイバへ入射するために分波する分波器と、から構成されることを特徴とする付記19記載の光中継装置。
(Additional remark 20) The said excitation part is comprised from the excitation control part which variably outputs excitation light based on a monitoring result, and the splitter which demultiplexes in order to make the said excitation light inject into a said 2nd fiber.
(付記21) 前記励起部は、一定の励起光を出力する励起制御部と、モニタ結果にもとづき分岐比を可変に設定し、前記分岐比にもとづいて、一定励起光を前記第2のファイバへ入射するために分波する分岐比可変分波器と、から構成されることを特徴とする付記19記載の光中継装置。 (Additional remark 21) The said excitation part sets a branching ratio variably based on the excitation control part which outputs fixed pumping light, and a monitoring result, and based on the said branching ratio, constant pumping light is sent to said 2nd fiber The optical repeater according to appendix 19, characterized by comprising: a branching ratio variable demultiplexer for demultiplexing to enter.
(付記22) 光増幅を行って、光信号の中継制御を行う光中継方法において、
正分散を持つ第1のファイバと、負分散を持ち、前記第1のファイバに対してモードフィールド径が小さい第2のファイバと、で中継区間を構成し、光信号が前記第1のファイバから前記第2のファイバへの順に伝搬する光伝送路に対し、
光信号のパワーをモニタし、
モニタ結果にもとづき、前記第2のファイバの長さが異なる複数の前記中継区間に対し、分散補償間隔単位に、上り/下りの光信号のパワーバランスを調整するように、励起光のパワーの供給制御を行う光中継方法。
(Supplementary note 22) In an optical relay method for performing optical amplification and performing optical signal relay control,
A first fiber having positive dispersion and a second fiber having negative dispersion and having a mode field diameter smaller than that of the first fiber constitute a relay section, and an optical signal is transmitted from the first fiber. For the optical transmission line that propagates in order to the second fiber,
Monitor the power of the optical signal,
Based on the monitoring result, supply of pumping light power so as to adjust the power balance of upstream / downstream optical signals in units of dispersion compensation intervals for the plurality of relay sections having different lengths of the second fiber An optical relay method that performs control.
(付記23) 光信号パワー調整を補助する可変光減衰器及び利得偏差を補償する可変利得等化器の少なくとも一方を前記光伝送路に設け、前記可変利得等化器によって利得偏差を補償すべき利得等化区間内の前記第1のファイバと前記第2のファイバとの長さは同じにし、前記利得等化区間を含む分散補償間隔では、区間平均分散の構成数を変えることを特徴とする付記22記載の光中継方法。
(Supplementary note 23) At least one of a variable optical attenuator for assisting optical signal power adjustment and a variable gain equalizer for compensating for gain deviation should be provided in the optical transmission line, and the gain deviation should be compensated by the variable gain equalizer. The lengths of the first fiber and the second fiber in the gain equalization section are the same, and the number of constituents of the section average dispersion is changed in the dispersion compensation interval including the gain equalization section. The optical relay method according to
1 光伝送システム
10 送信装置
20 受信装置
3 光伝送路
40−1〜40−n 光中継装置
m0 従来の分散マネジメントを示す分散マップ
M0 分散マネジメントを示す分散マップ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
正分散を持つ第1のファイバと、負分散を持ち、前記第1のファイバに対してモードフィールド径が小さい第2のファイバと、で中継区間を構成し、前記光信号が前記第1のファイバから前記第2のファイバへ上り方向へ順に伝搬する上り回線と、
前記第1のファイバと、前記第2のファイバと、で前記中継区間を構成し、前記光信号が前記第1のファイバから前記第2のファイバへ下り方向へ順に伝搬する下り回線と、
前記上り回線側の前記中継区間である上り中継区間と、前記下り回線側の前記中継区間である下り中継区間とに、同じパワーの励起光を互いに逆向きに発出する励起部を含む光中継装置と、
を備え、
複数の前記中継区間が含まれる分散補償区間内では、前記第2のファイバは、前記第1のファイバの長さとは異なる長さを持ち、
前記中継区間の平均分散が正の区間を正中継区間、前記中継区間の平均分散が負の区間を負中継区間とした場合に、
励起光を発出する前記上り中継区間が前記正中継区間であり、励起光を発出する前記下り中継区間が前記負中継区間である中継地点に配置する第1の光中継装置内の前記励起部である第1の励起部と、励起光を発出する前記上り中継区間が前記負中継区間であり、励起光を発出する前記下り中継区間が前記正中継区間である中継地点に配置する第2の光中継装置内の前記励起部である第2の励起部とに対し、
前記第1の励起部が自己の励起光パワーを上げる場合は、前記第2の励起部は自己の励起光パワーを下げ、前記第1の励起部が自己の励起光パワーを下げる場合は、前記第2の励起部は自己の励起光パワーを上げて、前記分散補償区間内の前記上り回線および前記下り回線を流れる前記光信号の上り/下りのパワーバランスを調節する、
ことを特徴とする光伝送システム。 In an optical transmission system that transmits optical signals,
A first fiber having a positive dispersion, has a negative dispersion, said second fiber mode field diameter is small with respect to the first fiber, in a repeater section configured, the optical signal is the first fiber An uplink that sequentially propagates in the upstream direction from the second fiber to the second fiber;
The first fiber and the second fiber constitute the relay section, and the optical signal propagates in the downstream direction from the first fiber to the second fiber; and
An optical repeater including a pumping unit that emits pumping lights of the same power in opposite directions in an uplink relay section that is the relay section on the uplink side and a downlink relay section that is the relay section on the downlink side When,
With
In a dispersion compensation section including a plurality of the relay sections, the second fiber has a length different from the length of the first fiber,
When the average dispersion of the relay section is a positive relay section, and the average dispersion of the relay section is a negative relay section,
The upstream relay section that emits pumping light is the positive relay section, and the downstream relay section that emits pumping light is the negative relay section. A second light disposed at a relay point where a certain first pumping unit and the upstream relay section that emits pumping light are the negative relay section, and the downstream relay section that emits pumping light is the positive relay section For the second excitation unit that is the excitation unit in the relay device,
When the first excitation unit increases its own excitation light power, the second excitation unit decreases its own excitation light power, and when the first excitation unit decreases its own excitation light power, The second pumping unit increases its own pumping light power to adjust the upstream / downstream power balance of the optical signal flowing through the uplink and the downlink in the dispersion compensation section;
An optical transmission system characterized by that.
前記第1のファイバの長さと前記第2のファイバの長さを同じにして、平均分散を負とした前記中継区間を利得等化区間として、The length of the first fiber is the same as the length of the second fiber, and the relay section having a negative average dispersion is defined as a gain equalization section.
前記利得等化区間内の、前記上り回線上の前記第1のファイバと前記第2のファイバとの接続地点および前記下り回線上の前記第1のファイバと前記第2のファイバとの接続地点の少なくとも一方に、前記可変利得等化器を配置する、Connection points between the first fiber and the second fiber on the uplink and connection points between the first fiber and the second fiber on the downlink within the gain equalization section. At least one of the variable gain equalizers is disposed;
ことを特徴とする請求項1記載の光伝送システム。The optical transmission system according to claim 1.
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