JP4900483B2 - 光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法 - Google Patents

光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4900483B2
JP4900483B2 JP2009524323A JP2009524323A JP4900483B2 JP 4900483 B2 JP4900483 B2 JP 4900483B2 JP 2009524323 A JP2009524323 A JP 2009524323A JP 2009524323 A JP2009524323 A JP 2009524323A JP 4900483 B2 JP4900483 B2 JP 4900483B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intensity
wavelength
optical
signal
optical signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009524323A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009013795A1 (ja
Inventor
寛己 大井
寛 尾中
丈二 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of JPWO2009013795A1 publication Critical patent/JPWO2009013795A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4900483B2 publication Critical patent/JP4900483B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2543—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to fibre non-linearities, e.g. Kerr effect
    • H04B10/2557—Cross-phase modulation [XPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

本発明は、光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法に関する。
現在、数十波長の２．５Ｇｂｐｓや１０Ｇｂｐｓなどの強度変調光信号(On-Off Keying)を用いる波長多重（ＷＤＭ）伝送技術が、アクセスネットワークシステム、メトロネットワークシステムや長距離ネットワークシステムなどの陸上伝送システムおよび海底伝送システムで実用化されている。そして、まもなく実用化を迎える４０ＧｂｐｓのＷＤＭ伝送システムについても要素技術やデバイスの開発が加速しているが、１０Ｇｂｐｓシステムと同等の伝送距離や周波数利用効率が求められている。
この４０ＧｂｐｓのＷＤＭ伝送システムの実現手段として、例えば光デュオバイナリ(Optical Duobinary)、ＣＳ−ＲＺ(Carrier Suppressed-Return to Zero)、ＤＰＳＫ(DifferentialPhase Shift Keying)、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase-Shift Keying）などの変調方式の研究開発が活発になっている。これらの変調方式は、従来10 Gbps以下のシステムで適用されてきたＮＲＺ（Non Return to Zero）変調方式に比べて、周波数利用効率、光信号対雑音比（ＯＳＮＲ）耐力、非線形性耐力の一部または全部が優れているため、４０ＧｂｐｓのＷＤＭ伝送システムの実現手段として有望な変調技術である。
このうち、ＤＱＰＳＫ変調方式は、一つの周波数チャネルの光を４値位相変調することによって、１符号あたり２ビットを同時に伝送する方式である。この方式は、伝送するデータ速度（例えば４０Ｇｂｐｓ）に対してパルス繰り返し周波数すなわち符号伝送速度が半分（例えば２０ＧＨｚ）で済むため、従来の強度変調方式などと比較して信号スペクトル幅が約半分となり、周波数利用効率、波長分散耐力、光デバイス透過特性などの点で優れている。このため、光伝送システムの分野では、ＤＰＳＫ変調方式やＤＱＰＳＫ変調方式に代表される位相変調方式の適用が盛んに検討されている。
様々なシステムで広く実用化されている２．５Ｇｂｐｓや１０Ｇｂｐｓなどの強度変調光信号を用いたＷＤＭ伝送システムは、波長多重数を増加させることで増強させることができる。例えば、C-band光増幅器は信号光帯域が約３２ｎｍ程度のものがあるため、波長間隔を１００ＧＨｚ(約0.8nm)とすると、最大４０波伝送させることができる。ＷＤＭ伝送システム自体そのものは４０波（チャネル）を伝送させる能力があることになるが、ネットワークの運用状況によって、運用者が徐々に使用波長数を増加させるのである。
一方、光伝送路として適用される光ファイバにおいては、従来からのＮＲＺ変調方式等によるＷＤＭ伝送システムにおいて課題とされたＦＷＭ（Four Wave Mixing）を抑制させるために、分散量の比較的大きいＳＭＦ（Single Mode Fiber）が適用されてきているが、長距離伝送路を構築するに当たっては、ＳＰＭ（自己位相変調：Self Phase Modulation）の影響が生じることが課題となる。
そこで、近年においては、単位長さ当たりの波長分散が比較的小さい、例えば分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ：Non-Zero Dispersion Shifted Fiber）等を伝送路ファイバとして適用することにより、上述のごときＳＰＭやＦＷＭ等の影響のバランスをとって、最適な受信信号品質を得るようにすることが検討されている。
ところが、上述のＮＺＤＳＦのごとき単位長さ当たりの波長分散が比較的小さい光ファイバを光伝送路として適用する場合において、上記のように、システムを増強するために波長多重数を増加させていくと、波長間隔が狭くなり、波長間のウォークオフの量が小さくなり、波長間の非線形効果である、相互位相変調（ＸＰＭ：cross phase modulation）の影響が大きくなる。ＸＰＭとは、ある波長の光信号の強度変化に比例して光ファイバの屈折率が変化し、他の波長の光信号に位相変調を与える現象である。
図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は光パルスによる相互位相変調の現象を示す概念図である。図１６（ａ）において、λ１とλ２は２つの異なる波長の光パルスであり、伝搬する光ファイバの分散特性により、λ１の光パルスの速度はλ２の光パルスより速いとする。２つの光パルスが光ファイバ内を伝搬するとき、λ１の光パルスはλ２の光パルスより速く進むので、図１６（ｂ）に示すように、λ１の光パルスの立ち上がり部分がλ２の光パルスの立ち下がり部分と重なり始める。
そのとき、λ２の光パルスの立ち下がり部分は、λ１の光パルスの立ち上がり部分で誘起されたレッドチャープによる位相シフトを受けて、位相が遅れることとなる。さらに、λ１とλ２の光パルスの伝送が進むと図１６（ｃ）に示されるように、λ１の光パルスはλ２の光パルスを抜き去ることになり、λ１の光パルスの立ち下がり部分がλ２の光パルスの立ち上がり部分と重なる。このとき、λ２の光パルスの立ち上がり部分は、λ１の光パルスの立ち下がり部分で誘起されたブルーチャープによる位相シフトを受けて、位相が進むことになる。
なお、本願発明に関連する技術として下記の非特許文献１および特許文献１に記載されたものがある。
G.Charlet et.al., "Nonlinear Interactions Between １０Ｇｂｐｓ NRZ Channels and 40Gb/s Channels with RZ-DQPSK or PSBT Format, over Low-Dispersion Fiber", Mo3.2.6, ECOC2006 特開平８−１２５６０５号公報
市場要求として、図１７に例示するような、40GbpsのＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調方式等のごとき位相変調信号と、１０Ｇｂｐｓ（又は2.5Gbps）のＮＲＺ変調方式等のごとき強度変調信号と、を混載した波長多重伝送システム１００を提供することが求められている。この場合においては、既存の伝送システムにおいて、強度変調光信号の波長多重に使用可能であったチャネル配置をもって位相変調光信号を配置するという伝送システムのアップグレードを行なうことが想定される。
すなわち、この図１７に例示するように、複数のＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexing）ノード１０１を伝送路としてのＮＺＤＳＦ１０２および光アンプ１０３やＤＣＦ（Dispersion Compensating Fiber）１０４を介して多段に接続した光伝送システム１００において、ＯＡＤＭノード１０１−１，１０１−２の各一つの伝送チャネルをなすトランスポンダを40GbpsのＤＱＰＳＫ光信号を送受信できるようにバージョンアップすることが考えられる。
なお、この図１７に示すものにおいては、ＯＡＤＭノード１０１−１のアドポートには合波部１０７を介して、波長λｎ−２，λｎ−１，λｎ+１およびλｎ+２のＮＲＺ強度変調光信号をそれぞれ出力する４つのトランスポンダ（ＴＲＰＮ）１０６とともに、例えばチャネル♯ｎの波長λｎ（ｎは３以上の整数）のＤＱＰＳＫ変調方式による位相変調光信号を出力するトランスポンダ１０５−１を収容する。
すなわち、トランスポンダ１０５−１は、１０ＧｂｐｓのＮＲＺ光信号を出力する他のチャネルのトランスポンダ１０６とは異なり、40GbpsのＤＱＰＳＫ光信号を出力し、ＯＡＤＭノード１０１−２のドロップポートを通じて出力されるチャネル♯ｎの波長λｎを受信するトランスポンダ１０５−２を、40GbpsのＤＱＰＳＫ光信号を受信するものとしている。尚、１０８はＯＡＤＭノード１０１−２でドロップされた光信号のうちでλｎの光信号を他の波長の光信号と分離するための分波部である。
その際、図１８の伝送シミュレーション結果や上述の非特許文献１に示すように、４０ＧｂｐｓのＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号が、１０Ｇｂｐｓ（２．５Ｇｂｐｓ)のＮＲＺ信号から上述のＸＰＭによる光位相シフトを受けて波形が顕著に劣化し、長距離伝送に支障をきたしている。特に、このような波形の劣化は、伝送路分散係数が大きいファイバ種類(SMF)よりも、係数が小さいファイバ種である、ＮＺＤＳＦやＤＳＦ（Dispersion Shifted Fiber）において顕著になる。
すなわち、伝送路分散係数が十分に大きく光ファイバを光伝送路として適用する場合には、波長間のウォークオフの量が比較的大きいので、１スパンにおいて、上述の図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に示す波長λ１の光信号（立ち上がりから立ち下がりまでの単位区間）は、波長λ２の光信号に追いつき追い抜くことができるので、上述の図１６（ｂ），図１６（ｃ）で生じるレッドチャープおよびブルーチャープによる位相シフト量は相殺されて、ＸＰＭの伝送特性への影響は比較的小さくなる。
しかしながら、伝送路分散係数が比較的小さい光ファイバ光伝送路として適用する場合には、１スパンにおいて、上述の図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に示す波長λ１の光信号（立ち上がりから立ち下がりまでの単位区間）は、波長λ２の光信号に追いつき追い抜くことができるほどに十分な波長間のウォークオフの量が確保できなくなる結果、上述の図１６（ｂ），図１６（ｃ）で生じるレッドチャープおよびブルーチャープによる位相シフト量は相殺されず、ＸＰＭの伝送特性への影響は比較的大きくなってくるのである。
特に、この位相シフト量が残留する光信号が位相変調光信号である場合には、データシンボルの直接的な雑音成分となり、伝送性能を劣化させることになる。図１８においては、４０Ｇｂｐｓの位相変調光信号（ＲＺ−ＤＱＰＳＫ信号）が１波あるいは５波の波長多重である場合には（図１８のＡ，Ｂ参照）、伝送路としての光ファイバへの入力パワーの増大によっても、受信信号のＱペナルティの値は良好な受信信号品質であることを示しているが、この４０Ｇｂｐｓの位相変調光信号とともに１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号（ＮＲＺ信号）が４波混在して伝送される場合には、光ファイバへの入力パワーの増大に伴い、受信信号のＱペナルティの値は受信信号品質の低減を招いていることを示している。特に、位相変調光信号の偏波が他の４波の強度変調光信号の偏波と平行の関係にある場合には（Ｄ参照）、直交している関係にある場合（Ｃ参照）の場合に比べて受信信号品質の低減は顕著であるということができる。
上述の非特許文献１においても、１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号と４３Ｇｂｐｓの位相変調光信号を混在させて、波長分散値の小さいファイバであるＮＺＤＳＦを伝送する場合には、４３Ｇｂｐｓの位相変調光信号の隣接波長に１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号を配置すると、すべての波長チャネルに４３Ｇｂｐｓの位相変調光信号を配置する場合に比べて、受信信号品質が劣化する結果が得られている。尚、この非特許文献１では、偏波状態が最適な（直交）状態であっても、４３Ｇｂｐｓの位相変調光信号のみのＷＤＭ伝送よりも受信信号品質を示すＱ値は劣化し、偏波平行状態ではＱ値が３ｄＢ程度劣化する結果が得られている。
また、通常、光伝送システムにおける中継装置においては、波形劣化を抑制するため分散補償を行なっている。この分散補償機能により、各中継段での隣接波長の光信号の伝搬遅延時間差が補償される場合、各中継段において時間軸上でのビット配置がもとに戻る結果となり、上述のレッドチャープの残留が累積していくことになる。
すなわち、伝送システムのアップグレードの際に、上述のごとく強度変調光信号と位相変調光信号を混在させて伝送する場合には、従来の１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号のみのＷＤＭ伝送や、位相変調光信号についてのＷＤＭ伝送の場合に比べても、ＸＰＭの影響を抑制するためより積極的な対策を講じる必要がある。
非特許文献１においては、このような強度変調光信号と位相変調光信号を混在させて伝送する場合の、位相変調光信号が受けるＸＰＭの影響について抑制する手段を提供するものではない。又、特許文献１は、自己位相変調効果による光信号波の劣化を低減する光通信システムに関するものであり、強度変調光信号と位相変調光信号とが混在するネットワークシステムにおいてＸＰＭによる伝送品質の劣化を抑制する技術について提供するものではない。
そこで、本発明の目的の一つは、強度変調光信号と位相変調光信号とが混在する波長多重光通信システムにおいてＸＰＭによる伝送品質の劣化を抑圧することにある。
なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の他の目的の１つとして位置づけることができる。
このため、本発明は以下の光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法を特徴とするものである。
（１）すなわち、本発明の光伝送装置は、強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を、光伝送路を通じて伝送する光伝送装置であって、前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号の波長の近傍であって、前記強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力する強度反転信号光出力部と、前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、該強度反転信号光出力部からの光を波長多重して出力する波長多重光信号出力部と、をそなえたことを特徴としている。
（２）また、上記（１）において、前記強度変調光信号を出力する強度変調光信号出力部と、前記強度変調光信号とは異なる光波長を通じて前記位相変調光信号を出力する位相変調光信号出力部と、をそなえ、該強度反転信号光出力部から出力する前記強度反転信号光は、前記波長軸上において、前記強度変調光信号の近傍に配置された光波長を前記強度反転信号光用光波長として有することとしてもよい。
（３）さらに、上記（１）において、前記光伝送路は、前記強度変調光信号のチャネルの波長と前記強度反転信号光のチャネルの波長とが異なることに起因して、波長分散による遅延差を生じる光伝送路であって、該強度反転信号光出力部は、前記強度反転信号光用光波長を有し前記強度パターンを有する強度反転信号光を生成する強度反転信号光生成部と、該強度反転信号光生成部からの光について、前記光伝送路上での光伝搬による前記強度変調光信号との前記光伝送路の視点から終点までにおける伝搬時間差に基づく出力タイミング調整を行なうタイミング調整部と、をそなえ、該タイミング調整部は、０より大きく前記伝搬時間差よりも小さい範囲で前記強度反転信号光の出力タイミングをずらすようにしてもよい。
（４）また、上記（１）において、前記光伝送路は、前記強度変調光信号のチャネルの波長と前記強度反転信号光のチャネルの波長とが異なることに起因して、波長分散による遅延差を生じる光伝送路であって、該強度反転信号光出力部は、前記強度変調光信号の強度パターンに対応する電気信号を反転させるとともに、前記光伝送路上での光伝搬による前記強度変調光信号との前記光伝送路の視点から終点までにおける伝搬時間差に基づくタイミング調整を行なうタイミング調整部と、該タイミング調整部からの電気信号に基づいて、前記強度反転信号光を生成する強度反転信号光生成部と、をそなえ、該タイミング調整部は、０より大きく前記伝搬時間差よりも小さい範囲で前記強度反転信号光の出力タイミングをずらすようにしてもよい。
（５）また、上記（３）又は（４）において、好ましくは、該タイミング調整部は、前記光伝送路において、前記強度反転信号光の伝搬速度が前記強度変調光信号の伝搬速度より速い場合は、前記強度反転信号光の出力タイミングを、前記伝搬時間差の実質的に２分の１の時間だけ遅らせる一方、前記強度反転信号光の伝搬速度が前記強度変調光信号の伝搬速度より遅い場合は、前記強度反転信号光の出力タイミングを、前記伝搬時間差の実質的に２分の１の時間だけ早めるように、前記タイミング調整を行なう。
（６）さらに、上記（１）において、前記強度変調光信号出力部が、前記波長多重光信号として多重される単位となる光波長毎に、前記強度変調光信号を生成する強度変調光信号源を複数そなえ、該強度反転信号光出力部は、該複数の強度変調光信号源から出力される複数の強度変調光信号のうちで、該位相変調信号に相互位相変調による伝送品質に影響を与える光波長を有するものについて、それぞれ前記強度反転信号光を出力することとしてもよい。
（７）また、本発明の光伝送装置は、強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を、ノンゼロ分散シフトシングルモード光ファイバか又は分散シフト光ファイバを構成要素とする光伝送路を通じて伝送する光伝送装置であって、前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号の波長の近傍であって、前記強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力する強度反転信号光出力部と、前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、該強度反転信号光出力部からの光を波長多重して出力する波長多重光信号出力部と、をそなえたことを特徴としている。
（８）さらに、本発明の波長多重光通信システムは、強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を送信しうる光送信装置と、該光送信装置から送信された前記波長多重光信号を伝送しうる光伝送路と、該光伝送路からの前記波長多重光信号を受信しうる光受信装置と、をそなえてなる波長多重光通信システムであって、該光送信装置は、前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号のの波長の近傍であって、前記強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力する強度反転信号光出力部と、前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、該強度反転信号光出力部からの光を波長多重して出力する波長多重光信号出力部と、をそなえ、該光受信装置においては、前記波長多重光信号において波長多重されている光信号のうちで、受信波長として設定された光信号について受信処理を行なう受信処理部をそなえたことを特徴としている。
（９）また、上述の（８）において、該光伝送路は、ノンゼロ分散シフトシングルモード光ファイバか又は分散シフト光ファイバにより構成することができる。
（１０）さらに、本発明の光伝送方法は、強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重信号光を、光伝送路を通じて伝送する光伝送方法であって、前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号の波長の近傍であって、前記強度変調光信号の強度変化が逆転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力し、前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、前記強度反転信号光を波長多重して出力することを特徴としている。
このように、本発明によれば、強度変調光信号と位相変調光信号とが混在する波長多重光通信システムにおいてＸＰＭによる伝送品質の劣化を抑制できる利点がある。
本発明の一実施形態にかかる波長多重光通信システムを示す図である。 強度反転信号光の強度変調光信号に対する符号反転の態様を説明する図である。 本実施形態による作用効果について説明する図である。 本実施形態にかかる波長多重光通信システムをなす光伝送路における分散マップの一例を示す図である。 本実施形態における強度反転信号光を適用することによる伝送シミュレーションの結果を示す図である。 本実施形態における強度反転信号光を適用することによる伝送シミュレーションの結果を示す図である。 本実施形態における強度反転信号光を適用することによる伝送シミュレーションの結果を示す図である。 本実施形態におけるビット遅延付加部をそなえずにビット遅延を付加しない場合の光伝送路上でのチャーピングの発生態様を示す図である。 本実施形態におけるビット遅延付加部により最適遅延量を付加する場合において光伝送路上でのチャーピングの発生態様を示す図である。 本実施形態の変形例を示す図である。 図１０の変形例において強度反転信号光を適用することによる伝送シミュレーションの結果を示す図である。 図１０の変形例において強度反転信号光を適用することによる伝送シミュレーションの結果を示す図である。 図１０の変形例において強度反転信号光を適用することによる伝送シミュレーションの結果を示す図である。 本実施形態の変形例を示す図である。 本実施形態の変形例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はいずれも光パルスによる相互位相変調の現象を示す概念図である。 位相変調信号と強度変調信号とを混載した波長多重伝送システムの一例を示す図である。 本発明が解決しようとする課題について説明する図である。
符号の説明
１，１００ 波長多重光通信システム
２，２Ａ〜２Ｃ 光送信装置（光伝送装置）
３ 光伝送路
３ａ−１〜３ａ−４，１０２ ＮＺＤＳＦ
３ｂ−１〜３ｂ−４，１０４ ＤＣＦ
４ 光受信装置
４ａ 分波部
４ｂ 受信処理部
５ ＯＡＤＭノード
１１−２〜１１−６ チャネル光出力部
１１ａ 符号反転部
１１ｂ 遅延付加部
１１ｃ 電気／光変換部
１２，１２−３，１２−５ ビット遅延付加部
１３ 波長多重部
１０１，１０１−１，１０１−２ ＯＡＤＭノード
１０３ 光アンプ
１０５−１，１０５−２，１０６ トランスポンダ
１０７ 合波部
１０８ 分波部
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕一実施形態の説明
図１は本発明の一実施形態にかかる波長多重光通信システムを示す図である。この図１に示す波長多重光通信システム１は、強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を送信しうる光送信装置（光伝送装置）２と、光送信装置２から送信された波長多重光信号を伝送しうる光伝送路３と、光伝送路３からの波長多重光信号を受信しうる光受信装置４と、をそなえて構成される。
ここで、この図１における光伝送路３は、非ゼロ分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ）３ａ−１〜３ａ−４，分散補償ファイバ（ＤＣＦ）３ｂ−１〜３ｂ−４が、複数の（図中においては３つの）ＯＡＤＭノード５を介して接続されてなるものである。
また、光送信装置２は、強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を、光伝送路３を通じて伝送するものである。このために、光送信装置２は、波長多重光信号として波長多重可能な光波長の波長軸上の配置（チャネル）に対応して、複数のチャネル光出力部１１をそなえるとともに、各チャネル光出力部１１から出力されるチャネル光を波長多重する波長多重部１３をそなえている。尚、図１に示す光送信装置２においては、３チャネル（順次信号光波長λ２〜λ４が長波長に配列されるＣｈ♯２〜Ｃｈ♯４）分のチャネル光出力部１１−２〜１１−４がそなえられている。
また、光受信装置４は、光伝送路３を伝搬した光送信装置２からの波長多重光を分波する分波部４ａをそなえるとともに、分波部４ａで分波されたチャネルごとの光信号のうちで受信波長として設定される光信号（図１においてはＣｈ♯４（波長λ４）の光信号）について受信処理を行なう受信処理部４ｂをそなえている。
ここで、光送信装置２をなす各チャネル光出力部１１は、入力される電気信号を対応する変調方式で光信号に変調するものであって、それぞれ公知の変調器構成をそなえている。チャネル光出力部［１０Ｇ ＮＲＺ Ｔｘ（信号）］１１−２は、ビットレート１０Ｇｂｐｓで強度変調（この場合においてはＮＲＺ変調）された光信号（波長λ２）を生成し出力するものであり、チャネル光出力部［４０Ｇ ＲＺ−ＤＱＰＳＫ Ｔｘ］１１−４は、ビットレート４０Ｇｂｐｓで位相変調（この場合においてはＲＺ−ＤＱＰＳＫ変調）された光信号（波長λ４）を生成し出力するものである。従って、上述のチャネル光出力部１１−２は、強度変調光信号を出力する強度変調光信号出力部を構成し、チャネル光出力部１１−４は、チャネル光出力部１１−２とは異なる光波長を通じて位相変調光信号を出力する位相変調光信号出力部を構成する。
また、チャネル光出力部［１０Ｇ ＮＲＺ Ｔｘ（強度反転信号）］１１−３は、チャネル光出力部１１−２において光信号に変調されることとなる信号の符号パターンが反転された電気信号をＮＲＺ変調することにより、チャネル光出力部１１−２で出力する光信号の強度変調パターンとは逆の強度変調パターンを有する強度反転信号光（波長λ３）を出力するものである。例えば、チャネル光出力部１１−２において図２の（Ａ）に示すような時間軸上で光強度が変動するパターンの光を出力する場合には、チャネル光出力部１１−３においては、図２の（Ｂ）に示すような、図２の（Ａ）とは反転された強度変動パターンの光を出力することができるようになっている。
したがって、上述のチャネル光出力部１１−３は、波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、チャネル光出力部１１−２からの強度変調光信号の近傍であって、強度変調光信号および位相変調光信号が配置されていない強度反転信号光用光波長λ３を有し、チャネル光出力部１１−２からの強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する強度反転信号光を生成する強度反転信号光生成部を構成する。
そして、波長多重部１３においては、このチャネル光出力部１１−３からの強度反転信号光を、チャネル光出力部１１−２，１１−４からの光信号とともに波長多重することにより、チャネル光出力部１１−４から出力される位相変調光信号が受けるＸＰＭの量を減少させることができるようになる。換言すれば、波長多重部１３は、チャネル光出力部１１−２からの強度変調光信号およびチャネル光出力部１１−４からの位相変調光信号とともに、チャネル光出力部１１−３からの光を波長多重して出力する波長多重光信号出力部を構成する。
なお、本実施形態にかかる光送信装置２においては、チャネル光出力部１１−３からの強度反転信号光についてビット遅延を付加するビット遅延付加部１２をもそなえており、チャネル光出力部１１−３およびビット遅延付加部１２により、強度反転信号光用光波長λ３を有し、チャネル光出力部１１−２からの強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力する強度反転信号光出力部を構成する。尚、ビット遅延付加部１２による遅延量の設定については後述する。
図３はチャネル光出力部１１−３から出力される強度反転信号光により、チャネル光出力部１１−４から出力される位相変調光信号のＸＰＭの量を減少させることができることについて説明する図である。光伝送路３をなす光ファイバ（本実施形態におけるＮＺＤＳＦ３ａ−１〜３ａ−４等）の物理的な特性により、伝搬する光の光強度が大きい場合には、光ファイバの屈折率が大きくなるため、光波の伝播速度が遅くなる。
すなわち、チャネル光出力部１１−４から波長多重部１３を通じて出力された位相変調光信号Ａは、チャネル光出力部１１−２から出力された１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号Ｂの立ち上りによって光ファイバの屈折率が大きくなる結果、図３の（ａ）に示すように長波長側の波長シフト（Red chirp）を受ける一方、チャネル光出力部１１−３から出力された強度反転信号光Ｃの立ち下がりによって光ファイバの屈折率が小さくなる結果、図３の（ｂ）に示すように短波長側の波長シフト（Blue chirp）を受ける。
これにより、チャネル光出力部１１−２からの強度変調光信号Ｂにより受ける長波長側の波長シフトが、チャネル光出力部１１−３からの強度反転信号光Ｃにより相殺される結果（図３の（ｃ）参照）、光伝送路３を伝搬する位相変調光信号Ａにおいては、ＸＰＭによる波長シフト量を削減させることができるようになる。尚、ＸＰＭによる波長シフトは、位相変調光信号としては位相シフトと見ることができる。即ち、レッドチャープは位相遅れの位相シフトに相当し、ブルーチャープは位相進みの位相シフトに相当するため、位相変調光信号の変調成分に直接影響を与えるものである。
このように、チャネル光出力部１１−２からの強度変調光信号が光伝送路３中を伝搬する場合には、チャネル光出力部１１−４からの位相変調光信号は長波長側の波長シフト、即ち位相遅れのＸＰＭを受けることとなるが、チャネル光出力部１１−３からの強度反転信号光を、強度変調光信号と同時に光伝送路３中を伝搬させることにより、上述の位相遅れのＸＰＭを元に戻すような位相進みのＸＰＭを上述の位相変調光信号に与えることができるので、強度変調光信号と位相変調光信号とが混在する波長多重光通信システム１においてＸＰＭによる位相変調光信号の伝送品質の劣化を抑圧することができるのである。
図４は本実施形態にかかる波長多重光通信システム１をなす光伝送路３における分散マップの一例を示す図である。この図４に示す分散マップにおいては、各ＮＺＤＳＦ３ａ−１〜３ａ−４で生じる分散をＤＣＦ３ｂ−１〜３ｂ−４でそれぞれ残留分散値を与えながら補償するようになっている。この図４のような分散特性を有する光伝送路３を適用した波長多重光通信システム１において、本実施形態における強度反転信号光を適用することによる伝送シミュレーションの結果を図５〜図７に示す。
図１に示すチャネル光出力部１１−２〜１１−４により、４０Ｇｂｐｓの位相変調光信号（Ｃｈ♯４）の短波側（Ｃｈ♯２）に、１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号チャネルが配置されるとともに、１０ｇｂｐｓの強度変調光信号の近傍波長のチャネル（本実施形態においては隣接のＣｈ♯３）に、１０Ｇｂｐｓ強度反転信号光を出力するチャネル（強度反転信号チャネル）を配置する。図５は上述のチャネル光出力部１１−２〜１１−４からの光が波長多重された波長多重信号光（送信光）のスペクトルを示す図である。
ビット遅延付加部（タイミング調整部）１２は、チャネル光出力部１１−３からの強度反転信号光について前述したような遅延を付加するものであり、この遅延付加により、光伝送路３上での光伝搬によるチャネルＣｈ♯２の強度変調光信号との伝搬時間差に基づく出力タイミング調整を行なうことができるようになっている。
図６は上述のごとく光送信装置２から送信された波長多重信号光を光受信装置４で受信した場合の４０Ｇｂｐｓ位相変調信号の受信信号品質（Ｑペナルティ）について、ビット遅延付加部１２による遅延量に応じたシミュレーション結果を示す図である。この図６に示すように、遅延付加量Δτdummyを−４０ｐｓ〜０ｐｓとした範囲において、ある程度の信号品質の改善が見られ（図６の［１］参照）、特に、遅延付加量Δτdummyを−２０ｐｓとした場合には最適な信号品質が得られる（図６の［２］参照）。
これは、１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号のチャネルと、強度反転信号チャネルの波長が異なるために、光伝送路３中で波長分散による遅延差を生じるためである。図７のＡは強度反転信号チャネルＣｈ♯３に上述の遅延Δτdummy＝−２０ｐｓを付加した場合の分散マップであり、Ｂは遅延を付加しない場合（Δτdummy＝０ｐｓ）のＣｈ♯３の分散マップである。この図７のＡに示すように、光伝送路３でのＣｈ♯２の波長λ２に対する強度反転信号チャネルＣｈ♯３の波長λ３の光の伝搬時間差（４０ｐｓ）の１／２である２０ｐｓに対する補償量（−２０ｐｓ）に相当する遅延Δτdummyを、ビット遅延付加部１２で付加する。これにより、チャネルＣｈ♯２の強度変調光信号が位相変調光信号に生じさせるレッドチャープとブルーチャープとをそれぞれ効率的に相殺させることができるようになる。
図８および図９は、上述のビット遅延付加部１２をそなえずにビット遅延を付加しない場合（Δτdummy＝０ｐｓ、図８参照）と、上述の最適遅延量（Δτdummy＝−２０ｐｓ）を付加する場合（図９参照）とで、光伝送路３上でのチャーピングの発生態様を対比するための図である。本実施形態においては、位相変調光信号（Ｃｈ♯４）は、強度変調光信号（Ｃｈ♯２）および強度反転信号光（Ｃｈ♯３）よりも長波長であるため、光伝送路３の伝搬速度は分散により強度変調光信号（Ｃｈ♯２）および強度反転信号光（Ｃｈ♯３）よりも速いものとしている。
位相変調光信号が受けるＸＰＭによる波長シフト（チャーピング）は、強度変調光信号（又は強度反転信号光）のパルス立ち上がりおよび立下り時に生じるものである。図８および図９のＡ１〜Ａ３は、強度変調光信号のチャネルＣｈ♯２から出力され、光送信装置２の送信端側伝搬域Ｒ１から光伝送路３の中間伝搬域Ｒ２および光受信装置４での受信端側伝搬域Ｒ３を順次伝搬する、同一の光パルスＡを示すものである。
この光パルスＡ１〜Ａ３の立ち上がりおよび立下りにより、位相変調光信号はそれぞれＢ１〜Ｂ３に示すようなチャーピングを受けるようになっている。即ち、各光パルスＡ１〜Ａ３における立ち上がり時に、Ｂ１〜Ｂ３に示すように、レッドチャープ（正方向のチャーピング）を受けるとともに、立下り時にブルーチャープ（負方向のチャーピング）を受ける。尚、以下の強度反転信号光を伝搬させていない場合には、位相変調光信号が光伝送路３を送信端側伝搬域Ｒ１から受信端側伝搬域Ｒ３まで伝搬することにより当該位相変調光信号が受けるチャープ量は、光伝送路３の伝搬過程でＢ１〜Ｂ３のように生じるチャープ量が累積された値となる。
これに対し、強度反転信号チャネルＣｈ♯３から出力される強度反転信号光のパルスパターンは、Ｃ１に示すように、Ｃｈ♯２の強度変調光信号とは逆の強度変化のパターンを有するものであるが、波長が異なるため、送信端側伝搬域Ｒ１において逆パターンで揃っていた強度反転信号光パルスＣ１の光パルスパターンは、光伝送路３の中間伝搬域Ｒ２、受信端側伝搬域Ｒ３と進むに従って、Ｃ２，Ｃ３に示すように、強度変調光信号の光パルスＡ２，Ａ３よりも進んでいる。
また、この強度反転信号光パルスＣ１〜Ｃ３の立下りおよび立ち上がりにより、位相変調光信号はそれぞれＤ１〜Ｄ３に示すようなチャーピングを受けるようになっている。強度反転信号光パルスＣ１〜Ｃ３により位相変調光信号が受けるチャーピングは、前述の強度変調光信号の光パルスによるものとは、基本的に逆である。例えば、逆パターンで揃っている送信端側伝搬域Ｒ１での発生チャープ量としては、Ｄ１に示すように、強度反転信号光パルスＣ１の立下り時にブルーチャープが発生する一方、立ち上がり時にレッドチャープが発生する。
したがって、送信端側伝搬域Ｒ１では、強度変調光信号の光パルスＡ１の立ち上がりおよび立下りによって生じるチャーピングＢ１は、強度反転信号光パルスＣ１の立下りおよび立ち上がりによって生じるチャーピングＤ１によって相殺されて、位相変調光信号が受ける総チャープ量を、Ｅ１に示すように実質的にゼロとすることができる。尚、光伝送路３の中間伝搬域Ｒ２および受信端側伝搬域Ｒ３においては、強度反転信号光パルスＣ２，Ｃ３の立下りおよび立ち上がりタイミングは、強度変調光信号の光パルスＡ２，Ａ３の立ち上がりおよび立下りタイミングとそれぞれずれているので、位相変調光信号が受ける総チャープ量を、Ｅ２，Ｅ３に示すように実質的にゼロとすることはできない。
ただし、この図８に示す場合においては、強度反転信号光を伝搬させることにより、位相変調光信号が与えるチャープ量Ｃ１〜Ｃ３成分の多くを相殺させることができるので、位相変調光信号が光伝送路３を送信端側伝搬域Ｒ１から受信端側伝搬域Ｒ３まで伝搬することにより当該位相変調光信号が受けるチャープ量は、光伝送路３の伝搬過程でＢ１〜Ｂ３のように生じるチャープ量が累積された値と比べて、大幅に削減させることができる。
つぎに、図９に示すように、ビット遅延付加部１２により、強度反転信号光に最適遅延量（Δτdummy＝−２０ｐｓ）を付加する場合には、強度変調光信号によるチャーピングの発生態様は図８の場合と同様であるが（図９のＡ１〜Ａ３,Ｂ１〜Ｂ３参照）、ビット遅延付加部１２で遅延が付加されている強度反転信号光パルスＣ１１〜Ｃ１３により発生するチャーピングは、Ｄ１１〜Ｄ１３に示すように、ブルーチャープおよびレッドチャープの発生タイミングが図８に示すＤ１〜Ｄ３とは異なっている。
すなわち、光伝送路３における送信端側伝搬域Ｒ１においては、遅延時間分だけ逆パターンの強度反転信号光パルスＣ１１は、強度変調光信号の光パルスＡ１よりも遅れているが、光伝送路３の分散により、中間伝搬域Ｒ２では、逆パターンの強度反転信号光パルスＣ１２は光パルスＡ２に揃い（追いつき）、受信端側伝搬域Ｒ３では、逆パターンの強度反転信号光パルスＣ１３は光パルスＡ３よりも進む（追い抜く）。
したがって、中間伝搬域Ｒ２では、強度変調光信号の光パルスＡ２の立ち上がりおよび立下りによって生じるチャーピングＢ２は、強度反転信号光パルスＣ１２の立下りおよび立ち上がりによって生じるチャーピングＤ１２によって相殺されて、位相変調光信号が受ける総チャープ量を、Ｅ１２に示すように実質的にゼロとすることができる。尚、光伝送路３の送受信端側伝搬域Ｒ１，Ｒ３においては、強度反転信号光パルスＣ１１，Ｃ１３の立下りおよび立ち上がりタイミングは、強度変調光信号の光パルスＡ１，Ａ３の立ち上がりおよび立下りタイミングとそれぞれずれているので、各伝搬域Ｒ１，Ｒ３での位相変調光信号が受けるチャーピングの合計は、Ｅ１１，Ｅ１３に示すように実質的にゼロとすることはできない。しかし、チャーピングＥ１１およびＥ１３は互いに逆のチャープ発生パターンを有しているので、同一パルスＡを送信端側伝搬域Ｒ１から受信端側伝搬域Ｒ３まで伝搬することを通じて、送受信端側伝搬域Ｒ１，Ｒ３でそれぞれ発生するチャーピングは互いに相殺されることになり［図９のＦ参照］、光受信装置４で受信する位相変調光信号に現れるＸＰＭ成分を実質的にゼロとすることができる。
このように、本発明の一実施形態によれば、波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、強度変調光信号の近傍であって、強度変調光信号および位相変調光信号が配置されていない強度反転信号光用光波長を有し、強度変調光信号の強度変化が逆転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力し、これらの強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、上述の強度反転信号光を波長多重して出力しているので、強度変調光信号と位相変調光信号とが混在する波長多重光通信システムにおいてＸＰＭによる伝送品質の劣化を抑制することができる利点がある。
また、光伝送路３の構成、例えば既存の中継ノード５の構成や、既存の伝送路分散マップが与えられているとしても、強度反転信号チャネルの光を追加して伝送するのみで、位相変調光信号に対するＸＰＭによる伝送品質の劣化を抑制可能であるという点で、簡便かつ低コストにＸＰＭ劣化の低減を実現できる。
なお、本発明によれば、上述の本実施形態のごとき位相変調光信号，強度変調光信号および強度反転信号光のチャネル配置に限定されるものではない。
たとえば、図１０に示す光送信装置２Ａのように、それぞれ波長λ４〜λ６（λ４＜λ５＜λ６）の光を出力するチャネル光出力部１１−４〜１１−６をそなえた場合において、チャネル光出力部（Ｃｈ♯４）１１−４においては図１の場合と同様の位相変調光信号を出力する構成とする一方で、チャネル光出力部（Ｃｈ♯６）１１−６を強度変調光信号を出力するチャネルとし、チャネル光出力部（Ｃｈ♯５）１１−５においてはチャネル光出力部１１−６からの強度変調光信号の符号が反転された強度反転信号光を出力するようにしてもよい。この場合においても、同様に位相変調光信号が受けるＸＰＭによる伝送品質の劣化を抑圧させることが可能である。図１１〜図１３は、このようなチャネル配置とした場合の伝送シミュレーションの結果を示す図である。
すなわち、図１０に示すチャネル光出力部１１−４〜１１−６により、４０Ｇｂｐｓの位相変調光信号（Ｃｈ♯４）の長波長側（Ｃｈ♯６）に、１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号チャネルが配置されるとともに、１０Ｇｂｐｓの強度変調光信号の近傍波長のチャネル（本実施形態においては隣接のＣｈ♯５）に、１０Ｇｂｐｓ強度反転信号光を出力するチャネル（強度反転信号チャネル）を配置する。図１１は上述のチャネル光出力部１１−４〜１１−６からの光が波長多重された波長多重信号光（送信光）のスペクトルを示す図である。
図１２は上述のごとき光送信装置２Ａから送信された波長多重信号光を光受信装置４で受信した場合の４０Ｇｂｐｓ位相変調信号の受信信号品質（Ｑペナルティ）について、ビット遅延付加部１２による遅延量に応じたシミュレーション結果を示す図である。この図１２に示すように、遅延付加量Δτdummyを０ｐｓ〜５０ｐｓとした範囲において、ある程度の信号品質の改善が見られ（図１２の［１］参照）、特に、遅延付加量Δτdummyを３０ｐｓとした場合には最適な信号品質が得られる（図１２の［２］参照）。
図１３のＡは強度反転信号チャネルＣｈ♯５からの強度反転信号光に対する遅延付加量Δτdummyを３０ｐｓとした場合の分散マップであり、Ｂは強度反転信号チャネルＣｈ♯３からの強度反転信号光に対して遅延を付加しない（Δτdummy＝０ｐｓ）場合の分散マップである。
この図１３のＡに示すように、光伝送路３でのＣｈ♯６の強度変調光信号に対する強度反転信号チャネルＣｈ♯５の強度反転信号光の伝搬時間差（−６０ｐｓ）の１／２である−３０ｐｓに対する補償量（３０ｐｓ）に相当する遅延Δτdummyを、ビット遅延付加部１２で付加する。図１３のＡ中においては、伝送距離のほぼ中間で１０Ｇｂｐｓの信号チャネルＣｈ♯２とのビット遅延が一致するように、１０Ｇｂｐｓ強度反転信号チャネルＣｈ♯３の送信端に遅延時間（＋３０ｐｓ）を付加することにより、Qペナルティが最小にしている。
これにより、前述の図１（図５〜図７）の場合と同様に、チャネルＣｈ♯６の強度変調光信号が位相変調光信号に生じさせるレッドチャープとブルーチャープとをそれぞれ効率的に相殺させることができるようになる。
また、上述の本実施形態においては、強度変調光信号のための波長チャネルＣｈ♯２に隣接する波長チャネルＣｈ♯３を強度反転信号光チャネルとしているが、本発明によればこれに限定されず、少なくとも強度変調光信号が位相変調光信号に与えるチャープ量を削減させることができる限りにおいて、強度変調光信号のための波長チャネルＣｈ♯２の近傍に配置されることとしてもよい。例えば、位相変調光信号の波長をチャネル♯４によるλ４とする場合において、強度変調光信号の波長チャネル♯２（波長λ２）に対し位相変調光信号とは反対側に配置されるチャネルＣｈ♯１（波長λ１）としたり、強度変調光信号の波長チャネル♯３（波長λ３）に対し位相変調光信号を挟んで配置されるチャネルＣｈ♯５（波長λ１）としたりすることもできる。
また、位相変調光信号は１チャネルに限定されるものではなく、複数チャネルに設定されることとしてもよい。
さらに、強度変調光信号についても１チャネルに限定されるものではなく、複数チャネルに設定されることとしてもよい。この場合においては、例えば図１４に示すように、光送信装置２Ｂとして、チャネル光出力部１１−２〜１１−６および波長多重光信号出力部１３とともにビット遅延付加部１２−３，１２−５をそなえ、チャネル光出力部１１−２，１１−６について強度変調光信号を出力するように構成するとともに、チャネル光出力部１１−４を位相変調光信号を出力するように構成する。更に、チャネル光出力部１１−３，１１−５を、それぞれ、チャネル光出力部１１−２，１１−６からの強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する強度反転信号光（波長λ３，λ５）を出力するように構成する。
これにより、強度変調光信号源としてのチャネル光出力部１１−２，１１−６からの強度変調光信号が位相変調光信号に与えるＸＰＭによるチャープ量を、それぞれチャネル光出力部１１−３，１１−５からの強度反転信号光が位相変調光信号に与えるＸＰＭによるチャープ量によって相殺させることができるので、位相変調光信号の受信信号品質を良好なものとすることができるようになる。
なお、このように強度変調光信号源として複数のチャネル光出力部がそなえられている場合には、強度反転信号光出力部をなすチャネル光出力部としては、当該複数の強度変調光信号のうちで、少なくとも位相変調光信号に相互位相変調による伝送品質に影響を与える光波長を有するものについて、強度反転信号光を出力すべく強度反転信号光チャネルを設定することとすればよい。換言すれば、位相変調光信号との分散による伝搬速度差が十分にあり、波長間のウォークオフが十分に大きい場合には、当該強度変調光信号源としてのチャネル光出力部に対応した強度反転信号光チャネルについては設定する必要はない。
また、上述の本実施形態においては、チャネル光出力部１１−３で生成される強度反転信号光について、強度変調光信号との間での光伝送路３の伝搬遅延時間差に応じた遅延時間を付加するようになっているが、本発明によれば、電気信号レベルで上述の遅延時間を与えたものを用いることにより強度反転信号光に電気／光変換することとしてもよい。この場合においては、例えば図１５に示す光送信装置２Ｃのように、強度反転信号光出力部として、Ｃｈ♯２の強度変調光信号として出力すべきものの光信号への変換前のデータ電気信号について符号反転させる符号反転部１１ａと、符号反転部１１ａからの電気信号について上述のビット遅延付加部１２と同等の遅延時間を与える遅延付加部１１ｂと、遅延付加部１１ａからの電気信号について波長λ３の光（例えばＮＲＺ強度変調された強度反転信号光）に変換する電気／光変換部１１ｃとにより構成することができる。
この場合においては、上述の符号反転部１１ａおよび遅延付加部１１ｂは、強度変調光信号の強度パターンに対応する電気信号を反転させるとともに、光伝送路３上での光伝搬による強度変調光信号との伝搬時間差に基づくタイミング調整を行なうタイミング調整部を構成する。更に、このタイミング調整においても、上述の実施形態の場合と同様に、伝搬時間差の実質的に２分の１の時間に相当する遅延付加を通じたタイミング調整を行なうことで位相変調光信号に生じるチャープ量を最適に抑圧できる。又、電気／光変換部１１ｃは、チャネル光出力部１１−２と同様、入力電気信号に対してＮＲＺ強度変調された光を出力しうる機能をそなえたものであり、強度反転信号光生成部を構成する。
さらに、上述の本実施形態においては、強度変調光信号の変調方式としてはＮＲＺ強度変調方式を適用し、位相変調光信号の変調方式としては、ＲＺ−ＤＱＰＳＫを適用しているが、本発明によればこれに限定されず、強度変調光信号および位相変調光信号の混在信号を伝送するものであれば、他の公知の強度変調方式および位相変調方式を適用することとしてもよい。又、ビットレートの態様についても上述の実施形態の態様に限定されるものではなく、強度変調光信号と位相変調光信号とを同等のビットレートとすることとしてもよいし、強度変調光信号を位相変調光信号よりも高ビットレートとすることとしてもよい。
また、上述の本実施形態においては光伝送路３としてＮＺＤＳＦ３ａ−１〜３ａ−４を適用したが、本発明によればこれに限定されるものではなく、例えばＤＳＦ等、少なくとも位相変調光信号と強度変調光信号との波長多重光信号を伝送する場合にチャネル間でＸＰＭの影響を受けることが想定される光伝送路を適用することも、勿論可能である。
〔Ｂ〕その他
本発明によれば、上述した実施形態にかかわらず、種々変形して実施することができる。
その他、上述した実施形態の開示により、当業者であれば本発明の装置を製造することが可能である。

Claims (10)

  1. 強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を、光伝送路を通じて伝送する光伝送装置であって、
    前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号の波長の近傍であって、前記強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力する強度反転信号光出力部と、
    前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、該強度反転信号光出力部からの光を波長多重して出力する波長多重光信号出力部と、をそなえたことを特徴とする、光伝送装置。
  2. 前記強度変調光信号を出力する強度変調光信号出力部と、
    前記強度変調光信号とは異なる光波長を通じて前記位相変調光信号を出力する位相変調光信号出力部と、をそなえ、
    該強度反転信号光出力部から出力する前記強度反転信号光は、前記波長軸上において、前記強度変調光信号の近傍に配置された光波長を前記強度反転信号光用光波長として有することを特徴とする、請求項１記載の光伝送装置。
  3. 前記光伝送路は、前記強度変調光信号のチャネルの波長と前記強度反転信号光のチャネルの波長とが異なることに起因して、波長分散による遅延差を生じる光伝送路であって、
    該強度反転信号光出力部は、前記強度反転信号光用光波長を有し前記強度パターンを有する強度反転信号光を生成する強度反転信号光生成部と、該強度反転信号光生成部からの光について、前記光伝送路上での光伝搬による前記強度変調光信号との前記光伝送路の視点から終点までにおける伝搬時間差に基づく出力タイミング調整を行なうタイミング調整部と、をそなえ、
    該タイミング調整部は、０より大きく前記伝搬時間差よりも小さい範囲で前記強度反転信号光の出力タイミングをずらす、ことを特徴とする、請求項１記載の光伝送装置。
  4. 前記光伝送路は、前記強度変調光信号のチャネルの波長と前記強度反転信号光のチャネルの波長とが異なることに起因して、波長分散による遅延差を生じる光伝送路であって、
    該強度反転信号光出力部は、
    前記強度変調光信号の強度パターンに対応する電気信号を反転させるとともに、前記光伝送路上での光伝搬による前記強度変調光信号との前記光伝送路の視点から終点までにおける伝搬時間差に基づくタイミング調整を行なうタイミング調整部と、
    該タイミング調整部からの電気信号に基づいて、前記強度反転信号光を生成する強度反転信号光生成部と、をそなえ、
    該タイミング調整部は、０より大きく前記伝搬時間差よりも小さい範囲で前記強度反転信号光の出力タイミングをずらす、ことを特徴とする、請求項１記載の光伝送装置。
  5. 該タイミング調整部は、前記光伝送路において、前記強度反転信号光の伝搬速度が前記強度変調光信号の伝搬速度より速い場合は、前記強度反転信号光の出力タイミングを、前記伝搬時間差の実質的に２分の１の時間だけ遅らせる一方、前記強度反転信号光の伝搬速度が前記強度変調光信号の伝搬速度より遅い場合は、前記強度反転信号光の出力タイミングを、前記伝搬時間差の実質的に２分の１の時間だけ早めるように、前記タイミング調整を行なうことを特徴とする、請求項３又は４記載の光伝送装置。
  6. 前記強度変調光信号出力部が、前記波長多重光信号として多重される単位となる光波長毎に、前記強度変調光信号を生成する強度変調光信号源を複数そなえ、
    該強度反転信号光出力部は、
    該複数の強度変調光信号源から出力される複数の強度変調光信号のうちで、該位相変調信号に相互位相変調による伝送品質に影響を与える光波長を有するものについて、それぞれ前記強度反転信号光を出力することを特徴とする、請求項１記載の光伝送装置。
  7. 強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を、ノンゼロ分散シフトシングルモード光ファイバか又は分散シフト光ファイバを構成要素とする光伝送路を通じて伝送する光伝送装置であって、
    前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号の近傍であって、前記強度変調光信号および位相変調光信号が配置されていない強度反転信号光用光波長を有し、前記強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力する強度反転信号光出力部と、
    前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、該強度反転信号光出力部からの光を波長多重して出力する波長多重光信号出力部と、をそなえたことを特徴とする、光伝送装置。
  8. 強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重光信号を送信しうる光送信装置と、該光送信装置から送信された前記波長多重光信号を伝送しうる光伝送路と、該光伝送路からの前記波長多重光信号を受信しうる光受信装置と、をそなえてなる波長多重光通信システムであって、
    該光送信装置は、
    前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号の波長の近傍であって、前記強度変調光信号の強度変化が反転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力する強度反転信号光出力部と、
    前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、該強度反転信号光出力部からの光を波長多重して出力する波長多重光信号出力部と、をそなえ、
    該光受信装置においては、前記波長多重光信号において波長多重されている光信号のうちで、受信波長として設定された光信号について受信処理を行なう受信処理部をそなえたことを特徴とする、波長多重光通信システム。
  9. 該光伝送路は、ノンゼロ分散シフトシングルモード光ファイバか又は分散シフト光ファイバにより構成されたことを特徴とする、請求項８記載の波長多重光通信システム。
  10. 強度変調光信号と位相変調光信号との波長多重信号光を、光伝送路を通じて伝送する光伝送方法であって、
    前記波長多重光信号として多重可能な光波長の波長軸上の配置において、前記強度変調光信号の波長の近傍であって、前記強度変調光信号の強度変化が逆転された強度パターンを有する光を強度反転信号光として出力し、
    前記強度変調光信号および前記位相変調光信号とともに、前記強度反転信号光を波長多重して出力することを特徴とする、光伝送方法。
JP2009524323A 2007-07-20 2007-07-20 光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法 Expired - Fee Related JP4900483B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2007/064366 WO2009013795A1 (ja) 2007-07-20 2007-07-20 光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2009013795A1 JPWO2009013795A1 (ja) 2010-09-24
JP4900483B2 true JP4900483B2 (ja) 2012-03-21

Family

ID=40281059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009524323A Expired - Fee Related JP4900483B2 (ja) 2007-07-20 2007-07-20 光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8213798B2 (ja)
EP (1) EP2173048A4 (ja)
JP (1) JP4900483B2 (ja)
WO (1) WO2009013795A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5648969B2 (ja) * 2010-06-16 2015-01-07 株式会社ニコン パルス光の伝送方法及びこの伝送方法を用いたレーザ装置
JP5318287B2 (ja) * 2010-09-03 2013-10-16 三菱電機株式会社 光通信システム
US9166722B2 (en) * 2012-12-12 2015-10-20 Adva Optical Networking Se Method and apparatus for increasing a transmission performance of a hybrid wavelength division multiplexing system
CN105009486B (zh) * 2013-02-26 2017-06-20 日本电气株式会社 波分复用光传输设备和波分复用光传输方法
US10142048B2 (en) * 2014-03-07 2018-11-27 Nec Corporation Optical transmission device, optical communication device, optical communication system, and optical transmission method
US10200123B2 (en) * 2016-06-20 2019-02-05 Cable Television Laboratories, Inc. System and methods for distribution of heterogeneous wavelength multiplexed signals over optical access network
JP6981004B2 (ja) * 2017-01-04 2021-12-15 富士通株式会社 光位相歪補償装置および光位相歪補償方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06132895A (ja) * 1992-10-20 1994-05-13 Hitachi Ltd 光パワー変化補償回路及び光伝送装置
JPH08125605A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光信号送信装置とそれを用いた光通信システム
JPH0993224A (ja) * 1995-07-19 1997-04-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光波長多重送信器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002035665A1 (fr) 2000-10-19 2002-05-02 Fujitsu Limited Emetteur optique, repeteur optique et recepteur optique, et procede de transmission optique
JP4030765B2 (ja) * 2002-01-29 2008-01-09 三菱電機株式会社 波長多重光伝送システム
JP4056954B2 (ja) * 2003-08-29 2008-03-05 日本電信電話株式会社 Ｗｄｍ伝送システム及びｗｄｍ伝送方法
US20060029398A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 Li Liu Transmission of optical signals of different modulation formats in discrete bands
JP2006100909A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Nec Corp 波長分割多重光伝送システム、光送信装置、中継ノード及び波長分割多重光伝送方法
US7295728B2 (en) * 2005-02-28 2007-11-13 Tyco Telecommunications (Us) Inc. Optical transmission system including dispersion slope compensation
US7609969B2 (en) * 2005-12-19 2009-10-27 Fujitsu Limited Method and system for compensating for optical dispersion in an optical signal

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06132895A (ja) * 1992-10-20 1994-05-13 Hitachi Ltd 光パワー変化補償回路及び光伝送装置
JPH08125605A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光信号送信装置とそれを用いた光通信システム
JPH0993224A (ja) * 1995-07-19 1997-04-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光波長多重送信器

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2009013795A1 (ja) 2010-09-24
EP2173048A1 (en) 2010-04-07
WO2009013795A1 (ja) 2009-01-29
EP2173048A4 (en) 2016-12-07
US20100221013A1 (en) 2010-09-02
US8213798B2 (en) 2012-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8625996B2 (en) Optical transmitter, optical transmission method, and wavelength-selective variable delayer
US7983564B2 (en) Transmission system and transmission method
JP4900483B2 (ja) 光伝送装置，波長多重光通信システムおよび光伝送方法
JP2010081287A (ja) 光信号送信装置
JP2006050640A (ja) 離散帯域における異なる変調フォーマットの光信号の伝送
JP4827672B2 (ja) Ｗｄｍ光伝送システムおよびｗｄｍ光伝送方法
JP2008532435A (ja) 分散勾配補償を有する光伝送システム
Winzer et al. 10× 107-Gb/s NRZ-DQPSK transmission at 1.0 b/s/Hz over 12× 100 km including 6 optical routing nodes
JP4320573B2 (ja) 光受信方法、光受信装置及びこれを用いた光伝送システム
JP3625726B2 (ja) 光伝送装置および光伝送システム
US10069589B2 (en) Method and apparatus for increasing a transmission performance of a hybrid wavelength division multiplexing system
JP6862763B2 (ja) 光ネットワークにおけるスペクトル反転の際の波長シフトの消去
JP2009213160A (ja) 光伝送装置
JP4872319B2 (ja) 光信号送受信システム、光波長多重伝送システム、光送受信装置、および光波長多重伝送方法
US7319823B2 (en) Modulation scheme and transmission system for NRZ signals with left and right side filtering
JP2005094287A (ja) 光伝送方法及びシステム並びに光送信方法及び装置
Liu et al. Optical technologies and techniques for high bit rate fiber transmission
JP2004336575A (ja) 光伝送方法及びシステム
JP5737364B2 (ja) 光伝送装置
JP5598517B2 (ja) 光伝送装置
JP5273198B2 (ja) 光伝送装置
EP1883172A1 (en) Dispersion management in WDM optical networks
Essiambre et al. Transport challenges in optically-routed networks
Nakamura et al. 43-Gbit/s× 40 ch Transmission over 1,600 km of Conventional Single-Mode Fiber in NRZ Modulation Scheme
Nakamura et al. 43-Gbit/s/spl times/40 ch transmission over 1,600 km of conventional single-mode fiber in NRZ modulation scheme

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111206

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4900483

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150113

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees