JPH03211530A - 光ファイバ遅延等化器 - Google Patents
光ファイバ遅延等化器Info
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- JPH03211530A JPH03211530A JP2007345A JP734590A JPH03211530A JP H03211530 A JPH03211530 A JP H03211530A JP 2007345 A JP2007345 A JP 2007345A JP 734590 A JP734590 A JP 734590A JP H03211530 A JPH03211530 A JP H03211530A
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、例えば長距離大容量光通信システムにおい
て問題となる光ファイバの分散による波形歪みを等化す
る光ファイバ遅延等化器に関するものである。
て問題となる光ファイバの分散による波形歪みを等化す
る光ファイバ遅延等化器に関するものである。
第３図は、例えば特開昭６２−６５５２９号公報に示さ
れた従来の光ファイバ分散補償法の概要を示すブロック
図であり、図において、３１は入力電気信号端子、３２
は電気信号を光信号ムこ変換する電気・光変換器、３３
は分散補償用の光ファイバ遅延等化器、３４は接続部、
３５は単一モードの伝送用光ファイバ、３６は光信号を
電気信号に変換する光・電気変換器、３７は電気信号出
力端子である。 次に第２図を参照し動作について説明する。まず、中心
波長が１．５５μｍ帯で、所定の波長法がりをもつ信号
光を第２図［有］）の特性を有する伝送用光ファイバ３
５（零分散波長１．３μｍ）で長距離伝送する光通信シ
ステムを考える。この場合、信号光は伝送用光ファイバ
３５の波長分散特性により高周波側の光はど速く進むた
め該信号光の低周波成分と高周波成分とで伝搬時間に差
が生ずる。 この相対遅延時間は波形歪みを引き起こすことになり、
結果として受信器の受信感度劣化を招くことになる。光
ファイバ遅延等化器３３は第２図（ａ）に示すように零
分散波長が１．５５μｍよりさらに長波長帯にある分散
シフトファイバであるが、この光ファイバ遅延等花器３
３がない場合には、中心波長１．５５μｍの信号光は、
電気・光変換８３２から出力された直後においては歪み
のない波形を保持しているが、伝送用光ファイバ３５を
伝搬した後は、分散特性による相対遅延、つまり信号光
の長波長（低周波）成分はゆっくり進み、短波長（高周
波）成分は速く進むために波長によって伝搬時間に差が
生ずることから波形に歪みが生ずる。 この歪みは、伝送用光ファイバ３５の分散特性と長さと
によって一義的に決まるため、電気・光変換器３２と光
・電気変換器３６との間に、伝送用光ファイバ３５の分
散特性を打ち消す分散特性を有する分散シフトファイバ
を挿入すれば、相対遅延による波形歪みを除去した信号
光に等化することが可能となる。従って、等化された信
号光は光・電気変換器３６で感度劣化を伴うことなく受
信され、伝送用光ファイバ３５の分散に制限されること
のない、長距離・大容量光通信システムを構築すること
ができる。 伝送用光ファイバ３５の波長分散特性は、第２図（ｂ）
の実線で示すように波長１．３μｍ付近で分散量は零に
近いが、信号光の波長域である１、５５μｍ帯では数１
０ ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ程度の波長分散を生ずる。 それに対して第２図（ａ）の破線は、従来例で用いてい
る光ファイバ遅延等化器３３の分散シフトファイバの波
長分散特性を表している。これは単一モードファイバの
屈折率分布や比屈折率差、コア径等を変えることによっ
て構造分散の値を制御し、零分散波長を１．５５μｍよ
りもさらに長波長側にシフトしたものである。この分散
シフトファイバは、１．５５μｍ帯での分散量は符号が
マイナスであるため、単一モードの伝送用光ファイバ３
５の分散特性と逆の特性を示す。つまり、この分散シフ
トファイバは、単一モードファイバの伝送用光ファイバ
３５によって生じる相対遅延時間を逆の分散特性で打ち
消すことになる。結局、光転送路全体の分散特性は１．
５５μｍ帯で分散量が略ゼロの特性になるように波長分
散の特性が制御される。 分散シフトファイバとしては高ＮＡ型単一モート光ファ
イバ、Ｗ型車−モード光ファイバ、多量クラッド型単一
モード光ファイバ、三角コア型単一モード光ファイバな
どが用いられる。これらのファイバに関しては、ｒｌ、
５μｍ帯光ファイバ長距離大容量伝送へ向けて、開発に
拍車がかかる零分散波長をシフトした光ファイバ１日経
エレクトロニクス、８．２６号ｐｐ、 １４３−１６７
、１９８５に詳しく述べられているが、いずれも伝搬
損失が通常の伝送用光ファイバに比べて大きく、曲げに
よる損失増加が著しい。また伝送用光ファイバとの接続
損失が大きい。
れた従来の光ファイバ分散補償法の概要を示すブロック
図であり、図において、３１は入力電気信号端子、３２
は電気信号を光信号ムこ変換する電気・光変換器、３３
は分散補償用の光ファイバ遅延等化器、３４は接続部、
３５は単一モードの伝送用光ファイバ、３６は光信号を
電気信号に変換する光・電気変換器、３７は電気信号出
力端子である。 次に第２図を参照し動作について説明する。まず、中心
波長が１．５５μｍ帯で、所定の波長法がりをもつ信号
光を第２図［有］）の特性を有する伝送用光ファイバ３
５（零分散波長１．３μｍ）で長距離伝送する光通信シ
ステムを考える。この場合、信号光は伝送用光ファイバ
３５の波長分散特性により高周波側の光はど速く進むた
め該信号光の低周波成分と高周波成分とで伝搬時間に差
が生ずる。 この相対遅延時間は波形歪みを引き起こすことになり、
結果として受信器の受信感度劣化を招くことになる。光
ファイバ遅延等化器３３は第２図（ａ）に示すように零
分散波長が１．５５μｍよりさらに長波長帯にある分散
シフトファイバであるが、この光ファイバ遅延等花器３
３がない場合には、中心波長１．５５μｍの信号光は、
電気・光変換８３２から出力された直後においては歪み
のない波形を保持しているが、伝送用光ファイバ３５を
伝搬した後は、分散特性による相対遅延、つまり信号光
の長波長（低周波）成分はゆっくり進み、短波長（高周
波）成分は速く進むために波長によって伝搬時間に差が
生ずることから波形に歪みが生ずる。 この歪みは、伝送用光ファイバ３５の分散特性と長さと
によって一義的に決まるため、電気・光変換器３２と光
・電気変換器３６との間に、伝送用光ファイバ３５の分
散特性を打ち消す分散特性を有する分散シフトファイバ
を挿入すれば、相対遅延による波形歪みを除去した信号
光に等化することが可能となる。従って、等化された信
号光は光・電気変換器３６で感度劣化を伴うことなく受
信され、伝送用光ファイバ３５の分散に制限されること
のない、長距離・大容量光通信システムを構築すること
ができる。 伝送用光ファイバ３５の波長分散特性は、第２図（ｂ）
の実線で示すように波長１．３μｍ付近で分散量は零に
近いが、信号光の波長域である１、５５μｍ帯では数１
０ ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ程度の波長分散を生ずる。 それに対して第２図（ａ）の破線は、従来例で用いてい
る光ファイバ遅延等化器３３の分散シフトファイバの波
長分散特性を表している。これは単一モードファイバの
屈折率分布や比屈折率差、コア径等を変えることによっ
て構造分散の値を制御し、零分散波長を１．５５μｍよ
りもさらに長波長側にシフトしたものである。この分散
シフトファイバは、１．５５μｍ帯での分散量は符号が
マイナスであるため、単一モードの伝送用光ファイバ３
５の分散特性と逆の特性を示す。つまり、この分散シフ
トファイバは、単一モードファイバの伝送用光ファイバ
３５によって生じる相対遅延時間を逆の分散特性で打ち
消すことになる。結局、光転送路全体の分散特性は１．
５５μｍ帯で分散量が略ゼロの特性になるように波長分
散の特性が制御される。 分散シフトファイバとしては高ＮＡ型単一モート光ファ
イバ、Ｗ型車−モード光ファイバ、多量クラッド型単一
モード光ファイバ、三角コア型単一モード光ファイバな
どが用いられる。これらのファイバに関しては、ｒｌ、
５μｍ帯光ファイバ長距離大容量伝送へ向けて、開発に
拍車がかかる零分散波長をシフトした光ファイバ１日経
エレクトロニクス、８．２６号ｐｐ、 １４３−１６７
、１９８５に詳しく述べられているが、いずれも伝搬
損失が通常の伝送用光ファイバに比べて大きく、曲げに
よる損失増加が著しい。また伝送用光ファイバとの接続
損失が大きい。
従来の光ファイバ遅延等化器は以上のように構成されて
いるので、長距離の伝送用光ファイバの分散を補償する
ためには長距離伝送に適合した波長分散特性を有する分
散シフトファイバが必要である。しかし、分散シフトフ
ァイバは一般に伝搬損失（振幅低下）が伝送用光ファイ
バに比べて非常に大きく、また伝送用光ファイバとの接
続損失も大きいために、光ファイバ遅延等化器を挿入す
ると前記損失がシステムの伝送距離を制限してしまうと
いう課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、伝送用光ファイバの分散特性を分散シフトファ
イバの分散特性で打消した上、光ファイバ遅延等化器が
有していた挿入損失の影響や伝搬損失の影響を無くすよ
うに考慮した光ファイバ遅延等化器を得ることを目的と
する。
いるので、長距離の伝送用光ファイバの分散を補償する
ためには長距離伝送に適合した波長分散特性を有する分
散シフトファイバが必要である。しかし、分散シフトフ
ァイバは一般に伝搬損失（振幅低下）が伝送用光ファイ
バに比べて非常に大きく、また伝送用光ファイバとの接
続損失も大きいために、光ファイバ遅延等化器を挿入す
ると前記損失がシステムの伝送距離を制限してしまうと
いう課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、伝送用光ファイバの分散特性を分散シフトファ
イバの分散特性で打消した上、光ファイバ遅延等化器が
有していた挿入損失の影響や伝搬損失の影響を無くすよ
うに考慮した光ファイバ遅延等化器を得ることを目的と
する。
この発明に係る光ファイバ遅延等化器は、希土類元素の
エルビウムがドープされると七もに伝送用光ファイバの
分散特性を補償して波形歪を解消するエルビウムドープ
光ファイバと、前記エルビウムドープ光ファイバに励起
光源から出力される励起光を結合する光カブラと、前記
エルビウムドープ光ファイバが出力した信号光を通過さ
せるとともに、前記励起光をしゃ断する帯域通過光フィ
ルタとを以って構成され、伝送用光ファイバの分散を増
幅作用を有する分散シフトファイバの分散によって打ち
消し波形歪を補償するようにしたものである。
エルビウムがドープされると七もに伝送用光ファイバの
分散特性を補償して波形歪を解消するエルビウムドープ
光ファイバと、前記エルビウムドープ光ファイバに励起
光源から出力される励起光を結合する光カブラと、前記
エルビウムドープ光ファイバが出力した信号光を通過さ
せるとともに、前記励起光をしゃ断する帯域通過光フィ
ルタとを以って構成され、伝送用光ファイバの分散を増
幅作用を有する分散シフトファイバの分散によって打ち
消し波形歪を補償するようにしたものである。
この発明におけるエルビウムドープ光ファイバは、伝送
用光ファイバの分散特性を補償して波形歪を解消し、さ
らに、信号光を誘導放出作用によって増幅する特性を有
しているため、伝送用光ファイバの分散を打ち消すとと
もに、光ファイバ遅延等化層の挿入損失や伝！ｔｉ損失
を無視し得る程度に小さくする。
用光ファイバの分散特性を補償して波形歪を解消し、さ
らに、信号光を誘導放出作用によって増幅する特性を有
しているため、伝送用光ファイバの分散を打ち消すとと
もに、光ファイバ遅延等化層の挿入損失や伝！ｔｉ損失
を無視し得る程度に小さくする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、３は希土類元素であるエルビウムをドープ
したエルビウムドープ光ファイバ、４は後述の励起光源
６から発せられた励起光を前記エルビウムドープ光ファ
イバ３に結合するために設けた光カブラ、５は帯域通過
光フィルタ、６は励起光源、７は励起光源６を駆動する
ための駆動回路である。また、１は信号光入力端子、２
は信号光出力端子である。ここで、励起光源６は、例え
ば波長１．４８μｍの励起光を発生する半導体レーザで
駆動回路７によって駆動される。励起光源６から出力さ
れる数ｍＷ〜数十ｍＷの励起光を光カプラ４を通じてエ
ルビウムドープ光ファイバ３に入力すると、エルビウム
ドープ光ファイバ３は反転分布状態となり、信号光入力
端子１がら入力された、波長１．５３５７ｚｍまたは１
．５５２μｍの信号光が誘導放出作用によって増幅され
、信号光出力端子２に出力される。５は帯域通過光フィ
ルタである。帯域通過光フィルタ５は例えば誘電体多層
膜を用いたもので、波長１．５３５μｍまたは１．５５
２μｍの信号光は通過し、１．４８μｍの励起光は遮断
する特性をもつ。 ここで、エルビウムドープ光ファイバ３は分散シフトフ
ァイバにエルビウムを数十から数百１）Ｉ）１ドープし
たものである。母材となる分散シフトファイバは、例え
ば第２図の破線（ａ）で示したような分散特性を有して
いる。つまり、本発明の光ファイバ遅延等化器は、分散
シフトファイバに光増幅作用をもたせた構成としている
ため、誘導放出作用による光増幅の利得が、もとの分散
シフトファイバの挿入損失と同一か、それ以上になるよ
うにすれば、実質的に挿入損失のない光ファイバ遅延等
化器が実現できる。
図において、３は希土類元素であるエルビウムをドープ
したエルビウムドープ光ファイバ、４は後述の励起光源
６から発せられた励起光を前記エルビウムドープ光ファ
イバ３に結合するために設けた光カブラ、５は帯域通過
光フィルタ、６は励起光源、７は励起光源６を駆動する
ための駆動回路である。また、１は信号光入力端子、２
は信号光出力端子である。ここで、励起光源６は、例え
ば波長１．４８μｍの励起光を発生する半導体レーザで
駆動回路７によって駆動される。励起光源６から出力さ
れる数ｍＷ〜数十ｍＷの励起光を光カプラ４を通じてエ
ルビウムドープ光ファイバ３に入力すると、エルビウム
ドープ光ファイバ３は反転分布状態となり、信号光入力
端子１がら入力された、波長１．５３５７ｚｍまたは１
．５５２μｍの信号光が誘導放出作用によって増幅され
、信号光出力端子２に出力される。５は帯域通過光フィ
ルタである。帯域通過光フィルタ５は例えば誘電体多層
膜を用いたもので、波長１．５３５μｍまたは１．５５
２μｍの信号光は通過し、１．４８μｍの励起光は遮断
する特性をもつ。 ここで、エルビウムドープ光ファイバ３は分散シフトフ
ァイバにエルビウムを数十から数百１）Ｉ）１ドープし
たものである。母材となる分散シフトファイバは、例え
ば第２図の破線（ａ）で示したような分散特性を有して
いる。つまり、本発明の光ファイバ遅延等化器は、分散
シフトファイバに光増幅作用をもたせた構成としている
ため、誘導放出作用による光増幅の利得が、もとの分散
シフトファイバの挿入損失と同一か、それ以上になるよ
うにすれば、実質的に挿入損失のない光ファイバ遅延等
化器が実現できる。
以上のようにこの発明によれば、伝送用光ファイバの分
散を補償して波形歪を解消するとともに光増幅作用を行
うエルビウムドープ光ファイバと、そのエルビウムドー
プ光ファイバに励起光を結合する光カブラと、前記励起
光をしゃ断して信号光のみを通過させる帯域通過光フィ
ルタとをもって光ファイバ遅延等化器を構成したので、
光ファイバ遅延等化器の挿入損失および伝ａ損失が無視
できる程度となり、伝送距離や容量が制限されない超長
距離大容量光通信システムが実現できる効果がある。
散を補償して波形歪を解消するとともに光増幅作用を行
うエルビウムドープ光ファイバと、そのエルビウムドー
プ光ファイバに励起光を結合する光カブラと、前記励起
光をしゃ断して信号光のみを通過させる帯域通過光フィ
ルタとをもって光ファイバ遅延等化器を構成したので、
光ファイバ遅延等化器の挿入損失および伝ａ損失が無視
できる程度となり、伝送距離や容量が制限されない超長
距離大容量光通信システムが実現できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による光ファイバ遅延等化
器の構成図、第２図は従来の分散シフトファイバの波長
分散特性図、第３図は従来の光ファイバ遅延等化器を示
す構成図である。 図において、３はエルビウムドープ光ファイバ、４は光
カプラ、５は帯域通過光フィルタ、６は励起光源である
。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
器の構成図、第２図は従来の分散シフトファイバの波長
分散特性図、第３図は従来の光ファイバ遅延等化器を示
す構成図である。 図において、３はエルビウムドープ光ファイバ、４は光
カプラ、５は帯域通過光フィルタ、６は励起光源である
。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 希土類元素のエルビウムがドープされ、伝送用光ファイ
バの分散特性と逆の分散特性を有するエルビウムドープ
光ファイバと、前記エルビウムドープ光ファイバに励起
光源から出力される励起光を結合する光カプラと、前記
エルビウムドープ光ファイバが出力した信号光を通過さ
せるとともに、前記励起光をしゃ断する帯域通過光フィ
ルタとを備えた光ファイバ遅延等化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007345A JPH03211530A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 光ファイバ遅延等化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007345A JPH03211530A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 光ファイバ遅延等化器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03211530A true JPH03211530A (ja) | 1991-09-17 |
Family
ID=11663360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007345A Pending JPH03211530A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 光ファイバ遅延等化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03211530A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0554714A1 (en) * | 1992-02-04 | 1993-08-11 | Corning Incorporated | Dispersion compensating devices and systems |
| EP0590633A1 (en) * | 1992-09-29 | 1994-04-06 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Optical fibre dispersion compensation technique for an optical communication system |
| EP0598554A1 (en) * | 1992-11-18 | 1994-05-25 | AT&T Corp. | Negative dispersion optical fiber |
| US5448674A (en) * | 1992-11-18 | 1995-09-05 | At&T Corp. | Article comprising a dispersion-compensating optical waveguide |
| US6163398A (en) * | 1998-02-23 | 2000-12-19 | Fujitsu Limited | Dispersion compensating fiber and optical amplifier using same |
| US8576388B2 (en) | 2012-01-17 | 2013-11-05 | International Business Machines Corporation | Optical differential delay tester |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP2007345A patent/JPH03211530A/ja active Pending
Cited By (8)
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