JP5293269B2 - 光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム及び方法 - Google Patents
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Description
・正常分散ファイバと異常分散ファイバが平均分散が略ゼロとなるよう交互に配置された伝送路
・分散補償ファイバ等の波長分散補償器を用いる方法
・受信した光信号を電気信号に変換した後、電気的信号処理により補償する方法
光信号の波形を整形する技術のとして、非線形光学媒質を用いた光リミッタアンプによる光波形整形装置等が知られている。
入力信号光804及び励起光805は、第1のパワー制御器801及び第2のパワー制御器802によってそれぞれのパワーが制御される。光カプラ803−1は、第1のパワー制御器801から入力する入力信号光804と第2のパワー制御器802から入力する励起光805を混合し、その結果得られる結合光を出力する。
非線形光学媒質803−2からは入力信号光804に対応する光成分と共に励起光805に対応する光成分が出力されるので、光フィルタ803−3により励起光805に対応する光成分が取り除かれる。この結果、光フィルタ803−3からは、入力信号光804に対応する光成分のみが、出力信号光806として出力される。
一方、図8に示される光リミッタを用いた波形整形装置においては、前述したように、入力信号光804が論理値“1”を取るレベルに乗っている雑音成分については、それを良く抑圧することができる。
第1の伝送路光ファイバは、前記送信機から出力される第1波長の信号光を入力し該信号光の波形を変化させる。
光リミッタは、光結合器から出力される結合光を入力し、非線形光学媒質を用いて、結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで結合光に含まれる光雑音成分を抑圧し、非線形光学媒質から得られる第1波長の光成分を含む信号光を出力する。
開示する技術によれば、光信号の光強度雑音を抑圧した高性能の光ファイバ伝送システムが実現可能となる。これにより、光信号の光S/N比やQ値が改善され、高速光伝送システムに必要であった要求、例えば高精度の分散補償や高い冗長度での誤り訂正などの条件が緩和され、光ネットワークの高性能化と低コスト化を実現可能となる。
図1は、光ファイバ伝送システムの第1の実施形態の構成図である。
波長λs を有する信号光106(#1)は、伝送路光ファイバ103(#1)内の伝搬により、時間波形のデューティー(Duty)比が拡大するように変化させられ、信号光106(#2)になる。
図3において、第1の実施形態における図1の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
光ファイバ301から出力される信号光(波長λs )は、その出力側に配置される信号光の波長成分を抽出する光フィルタ302により抽出された後、伝送路光ファイバ103(#2)中を伝搬し、信号光106(#4)として受信機102に入力される。光フィルタ302は、信号光106(#1)の成分のみを抽出する光帯域フィルタであってもよいし、光以外の波長成分(励起光107等)を遮断する帯域遮断フィルタ、波長多重(WDM)光カプラ等でもよい。
図4において、第1の実施形態における図1の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
これにより、第4の実施形態は、第1の実施形態等の場合と同様の効果を奏することができる。
図5において、第4の実施形態における図4の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
図4に示される第4の実施形態の構成では、DM伝送路において、符号の異なる+D伝送路光ファイバ401と−D伝送路光ファイバ402の間に光リミッタ105が配置された。ここで、波形の歪に応じて、各ファイバ401又は402の途中に、光リミッタ105が配置されてもよい。
上述の第5の実施形態の構成により、柔軟な光ファイバ伝送システムの構築が可能となる。
図6において、第4の実施形態における図4の場合と同じ処理を行う部分には、同じ番号が付されている。
上述の第6の実施形態の構成により、更に柔軟な光ファイバ伝送システムの構築が可能となる。
102 受信機
103 伝送路光ファイバ
104、803−1 光カプラ
105、803 光リミッタ
106 信号光
107、805 励起光
301 光ファイバ
302、803−3 光フィルタ
401、601 +D伝送路光ファイバ
402、602 −D伝送路光ファイバ
501 +D1 伝送路光ファイバ
502 +D2 伝送路光ファイバ
603 光増幅器
801 第1のパワー制御器
802 第2のパワー制御器
803−2 非線形光学媒質
804 入力信号光
806 出力信号光
Claims (9)
- 送信機と受信機の間で信号光を伝送する光ファイバ伝送システムにおいて、
前記送信機から出力される第1波長の信号光を入力し、該信号光のタイムスロット内において光強度のゼロレベル成分の時間割合が少なくなるように該信号光の波形を変化させる第1の伝送路光ファイバと、
該第1の伝送路光ファイバを伝搬した前記第1波長の信号光を第2波長の励起光と混合する光結合器と、
該光結合器から出力される結合光を入力し、非線形光学媒質を用いて、前記結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで前記結合光に含まれる光雑音成分を抑圧し、該非線形光学媒質から得られる前記第1波長の光成分を含む信号光を出力する光リミッタと、
該光リミッタから出力される信号光を入力し該信号光における前記第1の伝送路光ファイバによる波形変化を補償した後、前記受信機へ入力する第2の伝送路光ファイバと、
を含むことを特徴とする光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 前記第1及び第2の伝送路光ファイバは、前記第1の伝送路光ファイバにおいて加えられた波長分散による波形変化を前記第2の伝送路光ファイバが有する波長分散により補償するために、互いに逆符号の波長分散を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 前記第1及び第2の伝送路光ファイバはそれぞれ複数の部分的な伝送路区間に分割され、該伝送路区間の1つの境界部分に前記光リミッタが配置される、
ことを特徴とする請求項2に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 前記伝送路区間内に、該各伝送路でのパワー損失を補償するための光増幅器を備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 前記光リミッタにおける非線形光学媒質は光ファイバであり、該光ファイバ内の光パラメトリック増幅作用によって、前記結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで前記結合光に含まれる光雑音成分を抑圧する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 前記非線形光学媒質は、平均零分散波長が前記励起光の波長と所定の誤差範囲内で一致する光ファイバである、
ことを特徴とする請求項5に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 前記光リミッタは、前記非線形光学媒質から得られる光から、前記第1波長の光成分のみを含む信号光を濾波して出力する光フィルタを更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 前記信号光は、複数の光信号の波長多重光である、
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送システム。 - 送信機と受信機の間で信号光を伝送する光ファイバ伝送方法において、
前記送信機から出力される第1波長の信号光を第1の伝送路光ファイバを伝搬させることにより、該信号光のタイムスロット内において光強度のゼロレベル成分の時間割合が少なくなるように該信号光の波形を変化させるステップと、
該第1の伝送路光ファイバを伝搬した前記第1波長の信号光を第2波長の励起光と混合するステップと、
該混合により得られる結合光を入力し、非線形光学媒質を用いて、前記結合光のパワーが大きくなるに従って利得を飽和させることで前記結合光に含まれる光雑音成分を抑圧し、該非線形光学媒質から得られる前記第1波長の光成分を含む信号光を出力するステップと、
該出力される信号光を第2の伝送路光ファイバを伝搬させることにより、該信号光における前記第1の伝送路光ファイバによる波形変化を補償した後、前記受信機へ入力するステップと、
を含むことを特徴とする光雑音抑圧処理を用いた光ファイバ伝送方法。
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