JP4675546B2 - 広帯域光伝送システムにおける波長分散補償 - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバー伝送の分野に関し、特に、光ファイバー伝送システムにおける波長分散および波長分散勾配の補償に関する。
【0002】
新しい波長分割多重高速伝送ネットワークでは、特に10Gbit/秒以上の高速伝送の場合、波長分散を管理することが有利である。その目的は、分割多重化された全ての波長値に対して、リンクにわたって累積される波長分散を実質的にゼロにすることにより、パルスの広がりを制限することにある。分散に対しては数10ps/nmの累積値が許容される。このため、波長分散を制限することが求められ、また、複数のチャンネルに作用を及ぼせるように波長分散勾配を制限することが求められる。さらに、システムで使用される波長付近で波長分散の値をゼロにしないことが有利である。非線形効果はゼロの値においてより大きくなるからである。こうした波長分散および波長分散勾配の補償問題は、超高速伝送システム、一般には各チャンネルのビットレートが40Gbit/秒以上の波長分割多重化伝送システムに対して、特に重大である。帯域幅がふえて25nm以上の値に達すると問題はますます深刻になる。
【0003】
従来は、光ファイバー伝送システムのラインファイバーとして、ラインファイバー(SMFファイバーまたは「single mode fibers」)のようなステップインデックス型のファイバーを使用する。このため、本出願人がASMF200という整理番号で市販しているステップインデックス型のシングルモードファイバーは、波長分散がゼロになる波長λ0を1300から1320nmの間に有し、1285から1330nmの範囲で波長分散が3.5ps/(nm.km)になり、1550nmで17ps/(nm.km)になる。1550nmにおける波長分散勾配は、約0.06ps/(nm2.km)である。
【0004】
分散シフト光ファイバーまたはDSF(「Dispersion shifted fibers」)もまた市場化されている。このファイバーは、ファイバーが使用される伝送波長、すなわちシリカの分散が実質的にゼロになる波長1.3μmとは一般に異なる伝送波長において、ファイバーコアと光クラッドとの間の屈折率の差Δnの増加によって、ガイドされるモードの波長分散が実質的にゼロになるように、つまり、ゼロでないシリカの波長分散が補償されるようになっている。これはシフトという言葉を用いて呼ばれる。こうした屈折率の差により、波長分散がゼロになる波長をシフトさせることができる。これは、ここでは詳述しないが、プリフォームの製造時にたとえばそれ自体既知のMCVDプロセスによりドーピング剤を入れることによって得られる。
【0005】
使用される波長に対して波長分散がゼロでない分散シフト光ファイバーをNZ−DSF(非ゼロ分散シフトファイバー「Non−zero dispersion shifted fibers」)と呼ぶ。このファイバーは、使用波長に対して、一般に波長分散が1550nmの波長で2から14ps/(nm.km)(NZ−DSF+)または−6から−2ps/(nm.km)(NZ−DSF−)と小さい値をとる。既存の様々なNZ−DSFファイバーの勾配範囲は、0.04から0.12ps/(nm2.km)と、きわめて変化に富んでいる。たとえば、Corning社が市販しているLEAF商標のファイバーは、1550nmで波長分散が約4ps/(nm.km)、波長分散勾配が約0.08から0.09ps(nm2.km)である。Lucent社が市販しているTrueWave商標のファイバーは、1550nmで波長分散が約4ps(nm2.km)、波長分散勾配が約0.045ps(nm2.km)である。本出願人が市販しているTeraLight商標のファイバーは、この同じ値1550nmで、波長分散が8ps(nm2.km)、波長分散勾配が0.058ps(nm2.km)である。
【0006】
ラインファイバーとして用いられるSMFファイバーまたはNZ−DSFファイバーで波長分散および波長分散勾配を補償するために、短い長さの波長分散ファイバーまたはDCF(分散補償光ファイバー「Dispersion Compensating Fiber」)を用いることが知られている。ステップインデックス型のラインファイバーまたはSMFファイバー(「single mode fiber」)を用いた場合の一例は、L.Gruner−Nielsen他による「Large volume Manufacturing of dispersion compensating fibers」(OFC’98 Technical Digest TuD5)に開示されている。
【0007】
この解決方法は、SMFラインファイバーよりも波長分散が小さいNZ−DSFラインファイバーに対しては非常に実施しにくい。事実、NZ−DSFラインファイバーの場合、波長分散と波長分散勾配との比がSMFファイバーよりも小さく、分散補償光ファイバーの実現がずっと困難である。実際には、製造上の公差がもっとずっと厳密である。従って、ファイバーの製造は微妙である。特に、有効面、カットオフ波長、曲率損失など、様々な伝播特性の間で許容される妥協策を見つけることはより困難になる。K.Mukasa他による「Novel network fiber to manage dispersion at 1.55μm with combination of 1.3μm zero dispersion single mode fiber」(ECOC97、1997年9月22−25日、Conference publication 第448号)で提案されているRDFファイバー(「Reverse Dispersion Fiber」)は、波長分散特性および波長分散勾配特性がSMFラインファイバーの特性と反対である。このファイバーは、1550nmで波長分散が−15.6ps/(nm.km)であり、波長分散勾配が−0.046ps/(nm2.km)である。この文献では、RDFファイバーがSMFファイバーの代わりにラインファイバーとして使用されている。すなわち、SMFファイバー区間で累積される波長分散および波長分散勾配は、後続するRDFファイバーの区間における伝播により補償される。
【0008】
上記のDCFファイバーによる解決方法と同様に、RDFファイバーによる解決方法は、NZ−DSFファイバーの波長分散および波長分散勾配の補償が問題で実施がより難しい。
【0009】
以下、ケーブルまたはモジュール内部で使用されてSMFラインファイバーまたはNZ−DSFファイバーの波長分散を補償するファイバーを「分散補償光ファイバー」と呼ぶ。すなわち、「分散補償光ファイバー」というこうした包括的な表現で、上記の文献に記載されたDCFおよびRDFファイバーの概念を意味する。
【0010】
さらに、波長分散および波長分散勾配を補償するためにブラッグ格子を使用することが知られている(R.I. Laming他による「Dispersion compensating fibre Bragg gratings」(Proceeding WFOPC’98、University of Pavia 108から115ページ))。この場合、ピッチの2次変化により、スペクトル分散の勾配を補償することができる(M.Ibsen他による「Long continuously chirped fibre Bragg gratings for compensation of linear and 3rd order−dispersion」(ECOC97、1997年9月、49から52ページ))。このタイプの解決方法の欠点は、カバーされるスペクトル範囲が、コンポーネントの波長分散(ps/nm)に光書き込み(photo−inscrit)されたブラッグ格子の長さに比例することにある。そのため、上記のタイプのLEAFファイバー(商標)においてCバンド(一般に1530から1565nm)で送信される信号を100km伝播後、波長分散および波長分散勾配を補償するように1メートルの長さのブラッグ格子を組み入れるが、このブラッグ格子の通過帯域は、25nmを超えることができない。本出願人によるTeraLightファイバー(商標)の波長分散および波長分散勾配を補償するための最大通過帯域は13nmである。このスペクトル幅は、Sバンド(一般には1460から1490nm)、Cバンド、またはLバンドの幅(一般に1570から1610nm)よりずっと小さく、35nm前後である。
【0011】
Research Disclosure第41909号「Hybrid Dispersion Compensating Module」(出版社:Kenneth Mason Publications Ltd.第419号1999年3月)は、正の分散ラインファイバーによる光ファイバー伝送システムにおける分散補償の問題について記載している。この文献は、ファイバーの損失が大きく、コストがかかることから、分散補償光ファイバーの使用を勧めない。従って、分散を補償するためにブラッグ格子の使用を勧めている。その場合、提起される問題は、ブラッグ格子が固定された波長分散値に対して構成されており、波長分散の局部的な変化に応じて現場で容易に適応させることができないことである。従って、上記の文献は、サーキュレータと、分散補償光ファイバー区間と、反射時に動作するブラッグ格子とからなるモジュールの使用を提案する。光はサーキュレータと、分散補償光ファイバーを通過し、ブラッグ格子により反射され、再び分散補償光ファイバーを通過し、次いでサーキュレータを通過する。ブラッグ格子は、波長分散の大半を補償するので、ブラッグ格子の利点を維持することができ、特に挿入損失を小さくすることができる。分散補償光ファイバー区間が存在するために、分散補償モジュールを容易に適合させることができ、ブラッグ格子の様々な特性の定着を緩和する。しかし、この文献は、帯域幅の問題には解決方法をもたらさない。分散補償光ファイバーは、実際には、ブラッグ格子を適合させるためだけに用いられている。
【0012】
また、日本の特開平11−119030は、分散補償光ファイバーと、組み込まれたブラッグ格子との組合せにより、伝送システムで波長分散を補償することを提案している。組み込まれたブラッグ格子は、特に、伝送または反射時のブラッグ格子か、または伝送時の傾斜ブラッグ格子とすることができる。分散補償光ファイバーは、ラインファイバーの波長分散を補償するために使用される。組み込まれたブラッグ格子は、減衰を補償するために使用される。この減衰は、分散補償光ファイバーによって引き起こされる波長分散または波長分散勾配に依存するのではなく、分散補償光ファイバーの波長に依存する。使用されるラインファイバーのタイプは明記されていない。
【0013】
本発明は、ブロードバンド伝送システムにおける波長分散および波長分散勾配の補償問題に対する解決方法を提案するものである。前述のResearch Disclosureに比べて、本発明は、システムの帯域が広くてもブラッグ格子を生成しやすい解決方法を提案する。本発明は、帯域幅が広いときに高速伝送に適した解決方法を提案する。
【0014】
より詳しくは、本発明は、分散補償光ファイバー区間(12、101、10n)と、それぞれが25nm以上の幅の通過帯域を備えた複数のブラッグ格子(15、16、17、20、22、24)とによって、波長分散を補償される伝送ファイバー区間(41、4n、91、9n)を有し、波長の個別帯域で波長分散を補償する、光ファイバー伝送システムを提案する。前記ブラッグ格子は、直列およびまたは並列接続可能である。
【0015】
実施形態では、各ブラッグ格子の通過帯域が30nm以上であり、好適には35nm以上である。
【0016】
好適には、各ブラッグ格子に累積される波長分散が、絶対値で250ps/nm以下である。
【0017】
有利には、各ブラッグ格子が、その使用範囲の中央波長において、伝送ファイバーの波長分散の3分の2未満、好適には伝送ファイバーの波長分散の3分の1未満を補償する。
【0018】
実施形態では、各ブラッグ格子が、その使用範囲の中央波長において、伝送ファイバーの波長分散勾配の少なくとも半分を補償する。
【0019】
別の実施形態では、各ブラッグ格子が、その使用範囲の中央波長において、波長分散と波長分散勾配との比が絶対値で15nmより大きく、好適には20nmより大きい。
【0020】
有利には、分散補償光ファイバーが、使用波長において伝送ファイバーと反対の符号の波長分散を有し、好適には、絶対値で伝送ファイバーの波長分散以上の波長分散を有する。
【0021】
実施形態では、システムの使用帯域が、1250nm以上、1650nm以下である。使用帯域は、1460nmから1490nmでSバンドを含み、1530nmから1565nmでCバンドを含み、1570nmから1610nmでLバンドを含み、各バンドがブラッグ格子に結合される。
【0022】
有利には、使用波長帯域の一部をなす各チャンネルに対して累積される波長分散が、100kmの伝送で平均して100ps/nm未満であり、好適には50ps/nm未満、さらに好適には10ps/nm未満である。
【0023】
本発明は、さらに、分散補償光ファイバー区間(12)と、それぞれが幅25nm以上の通過帯域を有する複数のブラッグ格子(15、16、17)とを含み、それぞれが波長の個別帯域で波長分散を補償する、光ファイバー伝送システムの波長分散補償モジュールを提案する。前記ブラッグ格子は、直列または並列接続可能である。
【0024】
好適には、各ブラッグ格子に累積される波長分散が、絶対値で250ps/nm以下である。
【0025】
有利には、また、各ブラッグ格子の通過帯域が、30nm以上であり、好適には35nm以上である。
【0026】
実施形態では、各ブラッグ格子で累積される波長分散が、使用波長において、分散補償光ファイバーで累積される波長分散の2倍以下であり、好適には、波長分散の2分の1未満である。
【0027】
別の実施形態では、ブラッグ格子で累積される波長分散勾配が、各ブラッグ格子の使用範囲の中央波長において負であり、分散補償光ファイバーに累積される波長分散勾配以下である。
【0028】
さらに有利には、各ブラッグ格子が、その使用範囲の中央波長において、波長分散と勾配との比が15nmより大きく、好適には20nmより大きい。
【0029】
好適には、使用帯域が1250nm以上、1650nm以下に及ぶ。使用帯域が、1460nmから1490nmでSバンドを含み、1530nmから1565nmでCバンドを含み、1570nmから1610nmでLバンドを含み、各バンドがブラッグ格子に結合される。
【0030】
本発明は、また、それぞれが25nm以上の通過帯域を有する複数のブラッグ格子を含み、波長の個別帯域で波長分散を補償する、光ファイバー伝送システムの波長分散補償モジュールを提案する。
【0031】
モジュールは、直列接続される複数のブラッグ格子およびまたは並列接続される複数のブラッグ格子を含むことができる。
【0032】
いずれの場合にも、ブラッグ格子の使用により、波長分散と波長分散勾配との比に対する応力の影響を制限可能である。かくして、システムの観点から許容される伝播特性を備えた分散補償光ファイバーを使用可能になる。しかも、分散補償光ファイバーを使用することで、ブラッグ格子により補償される必要のある波長分散を制限可能になるので、帯域幅に関する制約を乗り越えることができる。
【0033】
本発明の他の特徴および長所は、添付図面に関して例として挙げられた本発明の実施形態の以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【0034】
図1の実施形態では、ラインファイバーとしていわゆる伝送ファイバー、すなわちSMF、NZ−DSFその他のファイバーを使用し、補償は、補償モジュールすなわち小型ケース内で行われる。反対に、図2の実施形態では、分散補償部分がケーブルで実施されている。その場合、伝送ファイバー(SMF、NZ−DSDFその他のファイバー)および分散補償光ファイバーを「ラインファイバー」と呼ぶ。
【0035】
図1では、送信機TX1および受信機RX2を示した。この二つのエレメントは、複数のラインファイバー区間41から4nによって接続されている。ここで、ラインファイバーとは、伝送システムに沿って延びるファイバーを意味し、ファイバーの長さは、システムの長さに実質的に対応する。図1の例では、このラインファイバーが、NZ−DSFタイプまたはその他のタイプの伝送ファイバーから構成されている。ファイバー区間の間には分散補償モジュール51から5n−1が配置されている。図では、本発明の動作に直接影響を及ぼさないフィルタ、増幅器、およびその他のエレメントを記載していない。分散補償モジュール51を図3に詳しく示した。この実施形態では、波長分散および波長分散勾配の補償全体がモジュール内で実施される。
【0036】
図2は、本発明による伝送システムの別の実施形態の概略図である。図2の例では、分散補償光ファイバーが、ラインファイバーとしても使用されている。伝送システムは、図1の場合と同様に送信機TX1および受信機RX2を含む。この二つのエレメントは、複数のファイバー区間61から6nににより接続され、これらの区間の間に分散補償モジュール71から7n−1が配置されている。2個の分散補償モジュールの間で、各区間6iがNZ−DSFその他の伝送ファイバー区間9iと、分散補償光ファイバー区間10iとを有する。換言すれば、図1の実施形態と比べて、ラインファイバーは、波長分散が反対である異なるファイバー区間から構成される。
【0037】
この二つの図の例では、また、補償モジュールとして作用する一部分を受信機RXに設けることが有利である。一般には、送信機および受信機で前補償または後補償を実施可能である。
【0038】
図3は、図1のタイプの伝送システムに適合された分散補償モジュールの実施形態を示しており、分散補償が、分散補償モジュール5n−1でのみ行われる。信号は、分散補償ファイバー12を通過し、次いでデマルチプレクスされる。例では、Sバンド、Cバンド、Lバンドの3つのバンドに従ってデマルチプレクスが行われているが、別のバンドを使用してもよいし、あるいはバンド数を減らしてもよい。デマルチプレクスされた信号の各部分は、その後、1個の分枝を通過する。各分枝は、3個のポートを備えたサーキュレータと、反射時に使用されるブラッグ格子とを備える。サーキュレータの1個のポートは、分散補償光ファイバーの出力に接続され、サーキュレータのもう1個のポートはブラッグ格子に接続され、サーキュレータの3番目のポートは、分散補償モジュールの出力を構成する。従って、図は、各分枝において、反射ブラッグ格子15、16、17を備えたサーキュレータ25、26、27を示している。対応するブラッグ格子における反射およびサーキュレータの通過後、3個のバンドの信号は、再び多重化されるか、あるいは組み合わされる。言い換えれば、異なるバンドで分散を補償するブラッグ格子が並列接続されている。この場合、DCFおよびブラッグ格子の組合せによって柔軟性がもたらされる。
【0039】
図4は、図2の伝送システム用の分散補償モジュールを概略的に示している。このモジュールは、図3のモジュールと似ているが、分散補償光ファイバーを含まない。従って、モジュールは、サーキュレータ25、26、27およびブラッグ格子15、16、17を備えた3個の分枝だけを示している。
【0040】
図5は、図1のタイプの伝送システム用のモジュールの実施形態をさらに示している。様々なバンドに対して一連の分散補償光ファイバーおよびブラッグ格子を使用する。換言すれば、図5の実施形態では、異なるバンドの分散を補償するブラッグ格子が直列接続されている。この例はS、C、Lの3個のバンドに対応するが、別のバンドを設けてもよい。そのため、モジュールは、3個のポートを備える1個のサーキュレータ13を有する。サーキュレータの1個のポートは、モジュールの入力に接続され、サーキュレータのもう1個のポートは、一連の分散補償光ファイバーおよびブラッグ格子とに接続され、サーキュレータの第三のポートは分散補償モジュールの出力を構成する。特に、一連の光ファイバーおよびブラッグ格子は、第一の分散補償光ファイバー19と、第一のブラッグ格子20と、第二の分散補償光ファイバー21と、第二のブラッグ格子22と、第三の分散補償光ファイバー23と、第三のブラッグ格子24とを含む。モジュールに入る光は、サーキュレータを通ってブラッグ格子を通過する。第一のバンドの光は第一の分散補償光ファイバー19を通過し、第一のブラッグ格子20によって反射される。この光は、再び第一の分散補償光ファイバー19とサーキュレータとを通って、分散補償モジュールから出る。第二のバンドの光は、第一の分散補償光ファイバー19、第一のブラッグ格子20、第二の分散補償光ファイバー21を通り、第二のブラッグ格子22によって反射される。この光は、再び同じ構成要素、次いでサーキュレータを通って、分散補償モジュールから出る。さらに、第三のバンドの光は、第一の分散補償光ファイバー19、第一のブラッグ格子20、第二の分散補償光ファイバー21、第二のブラッグ格子22、第三の分散補償光ファイバー23を通り、第三のブラッグ格子24によって反射される。この光は、再び同じ構成要素、次いでサーキュレータを通り、分散補償モジュールから出る。かくして、反射時に使用されて波長に適合されたブラッグ格子により、様々なバンドの光に異なる処理を行うことができる。ここで、ブラッグ格子は、その複屈折性が許せば同一の分散補償光ファイバーに組み込み可能であるので、溶接により発生する損失が回避されるということに注意すべきである。
【0041】
図3、4、5の実施形態は、ラインファイバーとモジュールとの間に分散補償光ファイバーを配分することによって、あるいは並列または直列接続される使用を混合したブラッグ格子のいっそう複雑な組合せを用いることによって、組合せ可能である。実際、上記の実施形態は、考えられる解決方法の範囲で極端な例を示しているにすぎない。
【0042】
次に、本発明の実施例について説明する。
【0043】
(例1)
分散および分散勾配の補償は、図3または4の原理を用いてS、C、Lの三つの波長バンドで行われる。数値は以下の通りである。
【0044】
−補償が必要な伝送ファイバー:
それぞれ波長1475nm、1550nm、1590nmで、波長分散3.6、8および10.3ps/(nm.km)、波長分散勾配0.061、0.058、0.057ps/(nm2.km)である100kmのNZ−DSF+ファイバー区間
NZ−DSF+ファイバー区間において三つの波長で累積される波長分散:360、800および1030ps/nm、NZ−DSF+ファイバー区間で累積される波長分散勾配:6.1、5.8、5.7ps/nm2。
【0045】
−分散補償光ファイバー:
長さ:7.2km
三つの波長における波長分散:局部的に−78.4、−100および−113.5ps/(nm.km)、累積では−564.5、−720、−817.2ps/nm。
波長分散勾配:局部的に−0.239、−0.330および−0.335ps/nm2、累積では−1.7、−2.4、−2.4ps/nm2。
【0046】
−Sバンドのチャンネルから見たブラッグ格子15
通過帯域:35nm;長さ約1m
1475nmにおける波長分散:+204.5ps/nm
波長分散勾配:−4.4ps/nm2。
ブラッグ格子に対して1475nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:−46nm
【0047】
−Cバンドのチャンネルから見たブラッグ格子16
通過帯域:35nm、長さ約0.5m
1550nmにおける波長分散:−80ps/nm
波長分散勾配:−3.4ps/nm2
ブラッグ格子に対して1550nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:24nm
【0048】
−Lバンドのチャンネルから見たブラッグ格子17
通過帯域:35nm、長さ約1m
1590nmにおける波長分散:−213ps/nm
波長分散勾配:−3.3ps/nm2
ブラッグ格子に対して1590nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:65nm
【0049】
伝送ファイバー区間、分散補償光ファイバー、およびそれぞれのブラッグ格子で累積される1475nm、1550nm、1590nmの波長分散の和、および波長分散勾配の和は、ゼロである。この例では、図3、4の構成を使用可能である。
【0050】
(例2)
この例では、上記の例で提案されたものと同じ分散補償光ファイバーおよび伝送ファイバーを使用する。ここでは、分散および勾配補償が図5の原理を用いてS、C、Lの三つの波長バンドで行われる。数値は以下の通りである。
【0051】
−補償が必要な伝送ファイバー:
それぞれ波長1475、1550、1590nmで、波長分散3.6、8および10.3ps/(nm.km)、波長分散勾配0.061、0.058、0.057ps/(nm2.km)である100kmのNZ−DSF+ファイバー区間
NZ−DSF+ファイバー区間において三つの波長で累積される波長分散:360、800および1030ps/nm、NZ−DSF+ファイバー区間で累積される波長分散勾配:6.1、5.8、5.7ps/nm2。
【0052】
−分散補償光ファイバー:
長さ:Sバンドのチャンネルを反射するブラッグ格子までファイバー19を1.1km、次いでCバンドのチャンネルを反射するブラッグ格子までファイバー21を1.9km追加し、さらにLバンドのチャンネルを反射するブラッグ格子までファイバー23を0.7km追加する。
三つの波長における波長分散:局部的に−78.4、−100および−113.5ps/(nm.km)、累積では−172.5、−600、−840ps/nm(往復と、各チャンネルから見た異なる長さとを考慮する)。
波長分散勾配:局部的に−0.239、−0.330および−0.335ps/(nm2.km)、累積では−0.5、−2.0、−2.5ps/nm2(往復と、各チャンネルから見た異なる長さとを考慮する)。
【0053】
−Sバンドのチャンネルを反射するブラッグ格子20
通過帯域:35nm;長さ約1m
1475nmにおける波長分散:−187.5ps/nm
波長分散勾配:−5.6ps/nm2。
ブラッグ格子に対して1475nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:33nm
【0054】
−Cバンドのチャンネルを反射するブラッグ格子22
通過帯域:35nm、長さ約1m
1550nmにおける波長分散:−200ps/nm
波長分散勾配:−3.8ps/nm2
ブラッグ格子に対して1550nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:53nm
【0055】
−Lバンドのチャンネルを反射するブラッグ格子24
通過帯域:35nm、長さ約1m
1590nmにおける波長分散:−190ps/nm
波長分散勾配:−3.2ps/nm2
ブラッグ格子に対して1590nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:59nm
【0056】
上記のように、伝送ファイバー区間、分散補償光ファイバー、およびブラッグ格子で累積される1475nm、1550nm、1590nmの波長分散の和、および波長分散勾配の和は、ゼロである。
【0057】
(例3)
この例では、例1と同じ構成を使用する。この場合に使用する伝送ファイバーはSMFファイバーである。数値は以下の通りである。
【0058】
−補償が必要な伝送ファイバー:
それぞれ波長1475、1550、1590nmで、波長分散12.4、17および19.3ps/(nm.km)、波長分散勾配0.064、0.058、0.056ps/(nm2.km)である100kmのSMFファイバー区間
SMFファイバー区間において三つの波長で累積される波長分散:1240、1700および1920ps/nm、SMFファイバー区間で累積される波長分散勾配:6.4、5.8、5.6ps/nm2。
【0059】
−分散補償光ファイバー:
長さ:15km
三つの波長における波長分散:局部的に−78.4、−100および−113.5ps/(nm.km)、累積では−1176、−1500、−1702.5ps/nm
波長分散勾配:局部的に−0.239、−0.330および−0.335ps/(nm2.km)累積では−3.6、−5.0、−5.0ps/nm2。
【0060】
−Sバンドのチャンネルから見たブラッグ格子15
通過帯域:35nm;長さ約1m
1475nmにおける波長分散:−64ps/nm
波長分散勾配:−2.8ps/nm2。
ブラッグ格子に対して1475nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:23nm
【0061】
−Cバンドのチャンネルから見たブラッグ格子16
通過帯域:35nm、長さ約0.5m
1550nmにおける波長分散:−200ps/nm
波長分散勾配:−0.8ps/nm2
ブラッグ格子に対して1550nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:250nm
【0062】
−Lバンドのチャンネルから見たブラッグ格子17
通過帯域:35nm、長さ約1m
1590nmにおける波長分散:−217.5ps/nm
波長分散勾配:−0.6ps/nm2
ブラッグ格子に対して1590nmにおける波長分散と波長分散勾配との比:363nm
【0063】
伝送ファイバー区間、分散補償光ファイバー、およびブラッグ格子で累積される1475nm、1550nm、1590nmの波長分散の和、および波長分散勾配の和は、ゼロである。この例では、図3、4の構成を使用可能である。
【0064】
もちろん、本発明は、記載および図示した実施例および実施形態に制限されるものではなく、当業者が想到できる多数の変形実施形態を含むことができる。図1から5に示した以外のモジュールまたはシステムの構成も可能である。特に、二次変形以外のもっと複雑なピッチ変形を有する反射ブラッグ格子、モード結合ブラッグ格子、あるいは伝送用接続ブラッグ格子など、他のタイプのブラッグ格子の使用を検討してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による伝送システムの概略図である。
【図2】 本発明による伝送システムの別の実施形態を示す概略図である。
【図3】 本発明による分散補償モジュールの実施形態を示す図である。
【図4】 本発明による分散補償モジュールの実施形態を示す図である。
【図5】 本発明による分散補償モジュールの実施形態を示す図である。
Claims (22)
- 分散補償光ファイバー区間(12、101、10n)と、
分散補償光ファイバー区間に接続され、それぞれが25nm以上の幅の通過帯域を有し、またそれぞれが波長の個々の帯域で波長分散を補償する複数のブラッグ格子(15、16、17、20、22、24)とを備える伝送ファイバー区間(41、4n、91、9n)を含み、伝送ファイバー区間(41、4n、91、9n)は、分散補償光ファイバー区間(12、101、10n)と複数のブラッグ格子(15、16、17、20、22、24)とによって、波長分散が補償される、光ファイバー伝送システム。 - 前記ブラッグ格子(20、22、24)が、直列接続されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記ブラッグ格子(15、16、17)が、並列接続されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 各ブラッグ格子の通過帯域が30nm以上であり、好適には35nm以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
- 各ブラッグ格子に累積される波長分散が、絶対値で250ps/nm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
- 各ブラッグ格子が、その使用範囲の中央波長において、伝送ファイバーの波長分散の3分の2未満、好適には伝送ファイバーの波長分散の3分の1未満を補償することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- ブラッグ格子が、その使用範囲の中央波長において、伝送ファイバーの波長分散勾配の少なくとも半分を補償することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
- ブラッグ格子は、その使用範囲の中央波長において、波長分散と波長分散勾配との比が絶対値で15nmより大きく、好適には20nmより大きいことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 分散補償光ファイバーが、使用波長において伝送ファイバーと反対の符号の波長分散を有し、好適には、絶対値で伝送ファイバーの波長分散以上の波長分散を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
- 使用帯域が、1250nm以上、1650nm以下であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 使用帯域が、1460nmから1490nmでSバンドを含み、1530nmから1565nmでCバンドを含み、1570nmから1610nmでLバンドを含み、各バンドがブラッグ格子に結合されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。
- 使用波長帯域の一部をなす各チャンネルに対して累積される波長分散が、100kmの伝送で平均して100ps/nm未満であり、好適には50ps/nm未満、さらに好適には10ps/nm未満であることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。
- 分散補償光ファイバー区間(12)と、
分散補償光ファイバー区間(12)に接続され、それぞれが幅25nm以上の通過帯域を有し、またそれぞれが波長の個別帯域で波長分散を補償する複数のブラッグ格子(15、16、17)とを含む、光ファイバー伝送システムの波長分散補償モジュール。 - 前記ブラッグ格子が直列接続されることを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記ブラッグ格子が並列接続されることを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 各ブラッグ格子に累積される波長分散が、絶対値で250ps/nm以下であることを特徴とする請求項13から15のいずれか一項に記載のモジュール。
- 各ブラッグ格子の通過帯域が、30nm以上であり、好適には35nm以上であることを特徴とする請求項13から16のいずれか一項に記載のモジュール。
- 各ブラッグ格子で累積される波長分散が、使用範囲の中央波長において、分散補償光ファイバー(12)で累積される波長分散の2倍以下であり、好適には、波長分散の2分の1未満であることを特徴とする請求項13から17のいずれか一項に記載のモジュール。
- ブラッグ格子で累積される波長分散勾配が、各ブラッグ格子の使用範囲の中央波長において負であり、分散補償光ファイバー(12)に累積される波長分散勾配以下であることを特徴とする請求項13から18のいずれか一項に記載のモジュール。
- 各ブラッグ格子は、その使用範囲の中央波長において、波長分散と波長分散勾配との比が絶対値で15nmより大きく、好適には20nmより大きいことを特徴とする請求項13から19のいずれか一項に記載のモジュール。
- 使用帯域が1250nm以上、1650nm以下に及ぶことを特徴とする請求項13から20のいずれか一項に記載のモジュール。
- 使用帯域が、1460nmから1490nmでSバンドを含み、1530nmから1565nmでCバンドを含み、1570nmから1610nmでLバンドを含み、各バンドがブラッグ格子に結合されることを特徴とする請求項13から21のいずれか一項に記載のモジュール。
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