JPH04212936A - 光伝送システム - Google Patents

光伝送システム

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JPH04212936A
JPH04212936A JP3022768A JP2276891A JPH04212936A JP H04212936 A JPH04212936 A JP H04212936A JP 3022768 A JP3022768 A JP 3022768A JP 2276891 A JP2276891 A JP 2276891A JP H04212936 A JPH04212936 A JP H04212936A
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soliton
optical
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amplifier
transmission
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    • 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
    • H04B10/25077—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion using soliton propagation

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えばデータ或いは電話
通信の応用に対する光伝送システム、および特に高いビ
ット率で長い中継されないファイバ光リンクを伝わって
動作するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバパスを伝わる光信号の長距離
伝送での主な課題は、伝送される信号の分散である。分
散は、伝送媒体内の種々の周波数の速度のおよび／また
は信号のモード構成要素の差から発生する。この影響は
信号の構成要素パルスの幅を広くさせ、それ故に再生が
必要になる前の信号が伝送され得る距離を制限する。こ
の問題は伝送周波数或いは波長の適切な選択によって減
少することができる。シリカの光ファイバに対して、信
号の分散が最小値（非ゼロ）である波長が存在すること
が知られている。この周波数での信号の伝送は結果とし
てある改善が為されるが、非常に長い距離にわたる伝送
を可能にする程十分では決してない。通常、この問題は
ファイバ光パスに沿って一定の間隔で中継器を設けるこ
とによって解決される。通常の中継器は光信号の再生お
よび再調時を提供し、そして例えばエラーチェックに対
する監視機能を提供することもできる。したがって通常
の中継器は複雑であり、そして幾分かコスト高の装置と
なる。さらにこのような中継器は信号を出すシステムの
フォーマットおよびビット率とコンパチブルであるよう
に設計されるので、このような中継器を設けられたシス
テムはかなりの不便さや出費なしに続いてグレードを上
げる、例えばより高いビット率にする、ことはできない
。実際に中継器の修復および置換が実行不可能である海
底システムに対しては、続いてシステムのグレードを上
げることは不可能であり得る。
【０００３】この問題を解決しようとする際に、光信号
がソリトンフォーマットで伝送されることが提案されて
きた。ソリトンは、ほとんど劣化することなく非常に長
い距離にわたって伝播する孤立波或いはパルスである。 光ソリトンの発生は、Ｌ．Ｍｏｌｌｅｎａｕｅｒ　＆　
Ｋ．Ｓｍｉｔｈによる“Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ　
ｏｆ　Ｓｏｌｉｔｏｎ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏ
ｖｅｒ　ｍｏｒｅｔｈａｎ　４，０００　Ｋｍ　ｉｎ　
ｆｉｂｒｅ　ｗｉｔｈ　ｌｏｓｓ　ｐｅｒｉｏｄｉｃａ
ｌｌｙ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　ｂｙ　Ｒａｍａｎｇ
ａｉｎ　”Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，１３　（
１９８８）　６７５　頁、に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ソリトンフォーマット
での光信号の伝送における重要な課題は振幅制御である
。光ファイバパスを介してのソリトン伝送は、ファイバ
分散特性およびその効果的な断面に依存する正確な信号
振幅を必要とする。この振幅からの離脱は、結果として
分散のない伝送による損失を伴ったソリトン純度の低下
を生じさせる。
【０００５】本発明の目的は、この欠点を最小にする或
いは解決することである。
【０００６】本発明の別の目的は、改善されたファイバ
光伝送システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】長距離ソリトン伝送の課
題の１つの解決方法は、私共の第８９　２５８１８．０
号別出願明細書（Ｋ．Ｃ．Ｂｙｒｏｎ　４０）で提案さ
れている。これは、それによって伝送される信号に対し
て、受動的光パイプになるように光ファイバを出現させ
るステップを具備する光ファイバ通信システムでのソリ
トンタイプの相互作用を排除する方法を記載している。
【０００８】本発明はソリトン伝送の課題に対する代わ
りの方法を提供する。
【０００９】本発明の１つの態様において、ファイバ光
パスと、前記パスに沿って間隔を置いて配置された光増
幅手段と、光ソリトンを前記パスの中に送り出すように
適合された送信器と、前記ソリトンをパスから受信する
ように配置された受信器とを具備しており、各前記増幅
手段は伝送されたソリトンの特性から信号を導出してそ
れによってほぼ純粋なソリトン伝送が実施できるように
ソリトン振幅を制御するための手段を具備するファイバ
光伝送システムが提供されている。
【００１０】本発明の別の態様において、情報信号のフ
ァイバ光伝送の方法であり、その情報信号に対応する光
ソリトンパルスのシーケンスを発生することと、ファイ
バ光パスを伝わってソリトンパルスを伝送することと、
前記パスに沿ったステージでソリトンパルスを増幅する
ことと、各増幅器ステージでのソリトン特性から先行す
る増幅器ステージに対するフィードバック利得制御サイ
ンを導出することとを具備し、それによって各前記間隔
での増幅の程度がほぼ純粋なソリトン伝送を提供するよ
うに制御される方法が提供される。
【００１１】本発明の別の態様において、ファイバ光ソ
リトン伝送システム用増幅器装置であり、光増幅器と、
受信されたソリトン信号を解析するためおよび純粋なソ
リトンフォーマットからの前記受信されたソリトン信号
の偏差を示すフィードバック利得制御信号を同様な増幅
器装置に伝送するための手段と、別の同様な増幅器装置
からフィードバック利得制御信号を受信して増幅器利得
を制御しそれによってほぼ純粋なソリトン伝送が実施で
きる利得値を提供するための手段とを具備する装置が提
供される。
【００１２】その技術はとりわけ広帯域光増幅器による
従来の中継器の置換が結果として著しいコストの低下を
生じさせる長距離海底光システムに適合するが、まった
くそれのみに限定されるわけではない。この技術はソリ
トンの純粋さを生じさせ伝送電力を最良にする。
【００１３】
【実施例】図面の図１を参照すると、光伝送システムは
通常海底のファイバ光ケーブルであり間隔を置いて増幅
器１２が設けられているファイバ光パス１１を具備して
いる。通常、増幅器間の距離は約２０キロメートルであ
る。 送信器１３はファイバ光パス１１の一（入力）端部に結
合され、受信器１４はパスの他方の（出力）端部に結合
される。送信器は、入力データ信号に対応する光信号を
ソリトンフォーマットでパス１１の中に送り出すように
適合される。これらの信号はファイバ媒体に対する最小
分散周波数に一致する周波数であることが好ましく、そ
して非常に短い持続時間のパルスの形状である。通常、
パルスの長さは１ピコ秒以下である。各パルスの形状は
ｓｅｃｈ２関数のものに対応してソリトン伝送に対する
フォーマットを提供するべきである。ソリトンはファイ
バ光パスを伝わってほぼ分散のない方法で伝播し、各ソ
リトンの振幅はほぼ純粋なソリトン伝送が達成されるよ
うに制御される。ソリトンパルスはこのような短い持続
時間であるので、伝送の高いビット率においてでさえも
連続するソリトンパルス間に効果的な分離が存在する。 各増幅器１２はフィードバック信号を提供し、それによ
って伝送パス内の先行する増幅器の利得を制御する。
【００１４】図２は非常に概略的ではあるが、図１の伝
送システムで使用される増幅器の構成を示している。図
２に示されるように増幅器の構成は、例えば励起された
（ｐｕｍｐｅｄ）増幅ファイバ部分である光増幅器２１
とそれに連結した利得制御回路２２とを具備し、それに
よって増幅器利得は伝送されたパルスがソリトンフォー
マットのままであることを確実にするように制御される
。利得制御回路２２は、システム内の次の（下流の）増
幅器からフィードバック信号を受信する。増幅器もまた
、システム内の先行する（上流の）増幅器からの制御信
号に備える。 増幅器利得２２にはフィードバック信号上に重ねられ且
つ発振器２３によって局部的に発生される、例えば正弦
的に変化する入力である、比較的低い周波数のディザが
提供される。増幅器利得のこのディザの目的は以下に記
載されるであろう。システムの先行する増幅器に対する
フィードバック信号は、受信されたパルスの純粋なソリ
トンフォーマットからの離脱の大きさを決定することに
よって導出される。図２の増幅器構成では、これは伝送
される信号からタップされた部分の解析によって達成さ
れる。タップ２５は、入力ファイバ１１ａから伝送され
る信号のわずかな部分を抽出する。このタップされた信
号はそこで解析されて、直接的にか或いは間接的に、純
粋なソリトンフォーマットからのその離脱の大きさを決
定する。図２の構成では、間接的な光技術が使用される
。タップされた信号は分割器２６を介して、異なったパ
ス帯域を有する第１および第２のフィルタ２７，２８　
へ供給される。各フィルタ２７，２８　はそれぞれ光検
知器２９，３０　に連結され、それらの出力はコンパレ
ータ３１の入力に結合され、その出力はソリトンパルス
の周波数特性のおよびしたがってそれらの純度の程度を
提供する。
【００１５】増幅器利得が過度に高いか或いは低いかの
ときにソリトン純度からの偏差が生じるであろうことが
理解されるであろう。したがって、この偏差の程度を提
供するコンパレータ出力信号は多義的である。この多義
性を除去するためにコンパレータ出力は、伝送パス内の
先行する増幅器の発振器によって受信された信号に導入
されるディザの周波数に調整された同期検知器３２に供
給される。ディザ信号に関連してソリトン純度からの信
号偏差の傾きの感知を決定することによって、検知器３
２は適切なフィードバック信号を決定し、先行する増幅
器の利得を増加或いは減少させる。これは、システムの
各増幅器が結果としてほぼ純粋なソリトン伝送を生じさ
せるその値を中心とする利得値の範囲を有することを確
実にする。
【００１６】図１および図２のシステムはいかなる特定
のビット率およびいかなる特定の信号コーディングの形
状にも限定されないのでさらなる更新、例えばより高い
ビット率および／またはより狭いパルス幅で動作する、
が容易にできることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】光伝送システムの概略図。
【図２】図１のシステムのための増幅器装置の概略図。
【符号の説明】
１１…ファイバ光パス、１２…増幅器、１３…送信器、
１４…受信器、２１…光増幅器、２２…利得制御、　２
９，３０…光検知器、３１…コンパレータ、３２…同期
検知器。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ファイバ光パスと、前記パスに沿って
    間隔を置いて配置された光増幅手段と、光ソリトンを前
    記パスの中に送り出すように適合された送信器と、前記
    ソリトンをパスから受信するように配置された受信器と
    を具備しており、各前記増幅手段は伝送されたソリトン
    の特性からフィードバック信号を導出しそれによってほ
    ぼ純粋なソリトン伝送が実施できるようにパスを通して
    ソリトン振幅を制御するための手段を具備するファイバ
    光伝送システム。
  2. 【請求項２】　　ファイバ光パスと、前記パスに沿って
    間隔を置いて配置された光増幅手段と、光ソリトンを前
    記パスの中に送り出すように適合された送信器と、前記
    ソリトンをパスから受信するように配置された受信器と
    を具備しており、前記増幅手段は光増幅器を具備し、前
    記増幅手段は純粋なソリトンフォーマットからの各ソリ
    トンパルスの偏差を評価しそれによって前記パス内の先
    行する増幅手段に対する対応する増幅器利得制御信号を
    導出するための手段を具備し、そして各前記増幅手段は
    前記パス内の引き続く増幅器から前記利得制御信号を受
    信しそれによって各前記増幅器の利得をほぼ純粋なソリ
    トン伝送が実施できる値に制御するための手段をさらに
    具備するファイバ光伝送システム。
  3. 【請求項３】　　純粋なソリトンフォーマットからの各
    ソリトンパルスの偏差を評価するための前記手段が、異
    なった光波長に応答しそしてコンパレータに結合された
    第１および第２の検知器を具備し、それによって利得制
    御信号が導出される請求項２記載の伝送システム。
  4. 【請求項４】　　利得制御信号が監視チャンネルを伝わ
    って伝送される請求項２或いは３のいずれか１項記載の
    伝送システム。
  5. 【請求項５】　　情報信号のファイバ光伝送の方法であ
    り、その情報信号に対応する光ソリトンパルスのシーケ
    ンスを発生することと、ファイバ光パスを伝わってソリ
    トンパルスを伝送することと、前記パスに沿ったステー
    ジでソリトンパルスを増幅することと、各増幅器ステー
    ジでのソリトン特性から先行する増幅器ステージに対す
    るフィードバック利得制御サインを導出することとを含
    み、それによって各前記間隔での増幅の程度がほぼ純粋
    なソリトン伝送を提供するように制御される方法。
  6. 【請求項６】　　前記増幅制御が純粋なソリトンフォー
    マットから伝送されたソリトンの偏差の評価によって決
    定される請求項５記載のファイバ光伝送の方法。
  7. 【請求項７】　　光増幅器と、受信されたソリトン信号
    を解析するためおよび純粋なソリトンフォーマットから
    前記受信されたソリトン信号の偏差を示すフィードバッ
    ク利得制御信号を同様な増幅器装置に伝送するための手
    段と、別の同様な増幅器装置からフィードバック利得制
    御信号を受信して増幅器利得を制御しそれによってほぼ
    純粋なソリトン伝送が実施できる利得値を提供するため
    の手段とを具備するファイバ光ソリトン伝送システム用
    増幅器装置。
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