JPH08204258A

JPH08204258A - ファイバ型分散補償器

Info

Publication number: JPH08204258A
Application number: JP7024676A
Authority: JP
Inventors: Kunio Ogura; 邦男小倉
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】伝搬用光ファイバの波長分散補償と損失補償
の両方を行え、かつ、装置構成が簡略でコストの安いフ
ァイバ型分散補償器を提供する。【構成】送信器３からの光を零分散光ファイバ13に伝
搬させて受信器18に受信させる光通信システムにファイ
バ型分散補償器20を介設する。この分散補償器20は、光
ファイバ10からの光をサーキュレータ６を介してサーキ
ュレータ６と反射板14との間で往復させて光ファイバ11
に導く往復光路21を設けて構成し、往復光路21には分散
補償光ファイバ（ＤＣＦ）８とエルビウムドープファイ
バ（ＥＤＦ）５を直列に設ける。光ファイバ10からの光
をサーキュレータ６を介して、ＥＤＦ５→ＤＣＦ８→Ｄ
ＣＦ８→ＥＤＦ５の順に往復伝搬させることにより、Ｄ
ＣＦによる分散補償とＥＤＦ５による光増幅とを効率的
に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバや半導体レ
ーザの波長分散を補償するファイバ型分散補償器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザ等の送信器からの光をパル
ス信号で変調し、零分散光ファイバに入射させ、その光
ファイバを伝送路として用いて、例えば波長1550nmでの
長距離高速通信を行う検討が行われている。

【０００３】ところで、光ファイバは、通常、石英系ガ
ラスにより形成されており、この石英系ガラスの屈折率
は、光の波長が長いほど小さくなる。そのため、光ファ
イバは、周知の光の材料分散に起因して、光ファイバを
伝搬する光波の波長が長いほど、その光の伝搬速度が速
くなり、光波の波長が短いほど、その光の伝搬速度が遅
くなる、いわゆる正の分散特性（波長分散）を有するこ
とが知られている。例えば、現在広く敷設されている13
00nm零分散光ファイバは1550nm付近の波長での単位長さ
あたりの波長分散が＋17psec／nm／km程度であり、長さ
120 kmの零分散補償光ファイバにおいては、上記波長分
散は2040psec／nmにも達することになる。

【０００４】したがって、このような分散特性を有する
光ファイバに、一般に、中心波長に対してある程度広が
りを有する半導体レーザの光を入射させた場合は、その
入射光のパルス幅に比べて、光ファイバを伝搬した後の
出射光のパルス幅が広くなってしまう。

【０００５】このため、前記出射光を光受信側で受信し
たときに、その出射光の独立したパルスを識別できるよ
うにするためには、光ファイバに入射させる入射光のパ
ルス間隔を充分に広く取る必要が生じ、そのように入射
光のパルス間隔を広くすると、高速通信を行うことが困
難となり、そのままでは、半導体レーザと光ファイバを
用いた高速、大容量の通信システムの構築が妨げられて
しまうことになる。

【０００６】そこで、零分散光ファイバの分散特性を補
償（分散補償）するために、例えば、半導体レーザ等の
送信器と零分散光ファイバとの間に分散補償器を介設し
た光通信方式（光通信システム）が提案されており、図
４には、分散補償器の一例としてのファイバ型分散補償
器20を、送信器３と零分散光ファイバ13との間に介設し
たシステム例が示されている。

【０００７】同図に示すファイバ型分散補償器20は、特
開平６−２７６１６０号公報に記載されているものであ
り、ファイバ型分散補償器20は、光ファイバ10、サーキ
ュレータ６、分散補償光ファイバ８、全反射終端24、光
ファイバ11を有して構成されており、送信器３から光フ
ァイバ10を通った光をサーキュレータ６を介して分散補
償光ファイバ６に伝搬させ、全反射終端24で反射させて
いる。そして、その反射戻り光を分散補償光ファイバ８
側からサーキュレータ６側に伝搬させてサーキュレータ
６により分岐して光ファイバ11に導き、光ファイバ11か
ら零分散光ファイバ13に入射させるようになっている。

【０００８】分散補償光ファイバ８は、光ファイバの光
を伝搬する部分であるコアの屈折率分布を特殊な分布構
造として形成されており、この構造分散により、光波の
伝搬速度を、波長が長いほど遅く、短いほど速くした、
いわゆる負の分散特性を有する光ファイバであり、この
分散補償光ファイバ８を備えたファイバ型分散補償器20
を光通信システムに介設すれば、分散補償光ファイバ８
の負の分散特性により零分散光ファイバ13の正の波長分
散を補償することができるために、零分散光ファイバ13
から出射される出射光のパルス幅が広くなることを防止
できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分散補
償光ファイバ８は、通常の単一モードファイバに比べて
モードフィールド径が小さく、ＳＢＳ（誘導ブリルアン
散乱）やＳＰＭ（自己位相変調効果）等の非線形現象が
生じ易いために、図４に示したような従来のファイバ型
分散補償器20を光通信システムに介設すると、光のパワ
ーが低下してしまうといった問題が生じ、この光パワー
の減衰を補うためには、光増幅の何らかの手段を設ける
必要が生じる。そこで、本出願人は、例えば、図２に示
すように、サーキュレータ６の分岐端２ａ，２ｂ側に光
増幅用ファイバとしてのエルビウムドープファイバ５
ａ，５ｂを設けたファイバ型分散補償器20を考えた。

【００１０】なお、光ファイバに光を入力するときに、
スレッシュホールドと呼ばれる閾値を越えると、前記Ｓ
ＢＳによる後方散乱が大きくなり、スレッシュホールド
を越えたパワーの光を光ファイバに入射させても、前記
後方散乱による戻り光が増えるばかりで、伝搬する光の
パワーは増えないことが知られているが、分散補償光フ
ァイバ８においては、前記のように、ＳＢＳ等の非線形
現象が生じ易いために、前記スレッシュホールドが＋３
ｄＢｍと小さい（通常のシングルモード光ファイバのス
レッシュホールドは＋10ｄＢｍである）。

【００１１】そのため、分散補償光ファイバに入力する
光パワーは＋３ｄＢｍと小さく制限されてしまうことに
なり、図２のファイバ型分散補償器20においても、分散
補償光ファイバ８への入力光のパワーは＋３ｄＢｍとな
るように、エルビウムドープファイバ５ａによる増幅率
を設定している。

【００１２】図２において、送信器３は、例えば、10Ｇ
bps の直接変調を施せるＤＦＢレーザ（分布帰還レー
ザ）等により構成されており、送信器３には光入射光路
としての光ファイバ10が接続されている。光ファイバ10
にはアイソレータ４ａを介して光増幅用ファイバとして
のエルビウムドープファイバ５ａが接続されており、エ
ルビウムドープファイバ５ａには、光分岐手段としての
サーキュレータ６の分岐端２ａ側が接続されている。エ
ルビウムドープファイバ５ａにはカップラ16ａを介して
励起用ＬＤ（励起用レーザダイオード）15ａが接続され
ており、エルビウムドープファイバ５ａが励起用ＬＤ15
ａから1.48μｍの励起光をドープされることにより、光
増幅用ファイバとして機能するようになっている。

【００１３】また、サーキュレータ６の分岐端２ｂ側に
はエルビウムドープファイバ５ｂが接続されており、こ
のエルビウムドープファイバ５ｂにはカップラ16ｂを介
して励起用ＬＤ15ｂが接続され、エルビウムドープファ
イバ５ｂは、エルビウムドープファイバ５ａと同様に光
増幅用ファイバとして機能するようになっている。エル
ビウムドープファイバ５ｂには、アイソレータ４ｂを介
して、光出射光路として機能する光ファイバ11が接続さ
れており、光ファイバ11には光通信システムの伝送路と
しての零分散光ファイバ13が接続され、零分散光ファイ
バ13には受信器18が接続されている。

【００１４】この零分散光ファイバ13は、1310nm付近で
の波長分散が零となる1310nm零分散光ファイバであり、
長さは120 km、零分散光ファイバ全体の分散特性は＋20
40ps／nm、全体の伝搬損失は25ｄＢとなっている。

【００１５】前記サーキュレータ６の合流端１側には分
散補償光ファイバ８が接続されており、分散補償光ファ
イバ８の片端には反射手段として機能する反射板14が接
続されており、サーキュレータ６の合流端１から反射板
14に至る光路は、光ファイバ10からの光をサーキュレー
タ６を介して入射させて伝搬させ、伝搬光を反射板14に
よりサーキュレータ６側に反射し、サーキュレータ６で
分岐して光ファイバ11側に導く往復光路21を構成してい
る。

【００１６】分散補償光ファイバ８は、1500nm付近の波
長での単位長さ当たりの波長分散が−100 ps／nm／kmと
なっており、伝搬損失は0.5 ｄＢ／kmであり、長さが1
0.2kmとなっている。そして、この分散補償光ファイバ
８を光波が往復することにより、−2040ps／nmの分散特
性が生じ、それにより、零分散光ファイバ13の正の分散
特性（＋2040ps／nm）が補償されるように構成されてい
る。

【００１７】前記エルビウムドープファイバ５ａ，５ｂ
の長さは、それぞれ30ｍとなっている。エルビウムドー
プファイバ５ａは、光ファイバ10から入射される光を増
幅して分散補償光ファイバ８側に伝搬させる役割を果た
すようになっており、一方、エルビウムドープファイバ
５ｂは、分散補償光ファイバ８を往復して戻ってきた光
を増幅して光ファイバ11側に伝搬させる役割を果たすよ
うになっている。そして、この提案のファイバ型分散補
償器20においては、このように、サーキュレータ６の分
岐端２ａにエルビウムドープファイバ５ａを設けて、分
散補償光ファイバ18への入力光を分散補償光ファイバ８
のスレッシュホールド（＋３ｄＢｍ）まで増幅してお
り、さらに、サーキュレータ６の分岐端２ｂにエルビウ
ムドープファイバ５ｂを設けて光増幅を行うことによ
り、前記分散補償光ファイバ８を伝搬した光のパワーの
減衰を補って、零分散光ファイバ13のスレッシュホール
ドである＋10ｄＢｍの光を零分散光ファイバ13に入射で
きるようにしようとしている。

【００１８】このシステムにおいては、例えば、送信器
３から1552nmの波長を有する10Ｇbps の信号光を発信す
ると、この入射光のパワーは−15ｄＢｍ（図のＡ）とな
り、この光はエルビウムドープファイバ５ａにより、分
散補償光ファイバ８のスレッシュホールドである＋３ｄ
Ｂｍまで増幅され、サーキュレータ６を介して、図のＢ
に示すように、＋３ｄＢｍのレベルで分散補償光ファイ
バ８に入射する。そして、分散補償光ファイバ８を伝搬
して反射板14で反射し、分散補償光ファイバ８を往復す
ることで、図のＣに示すように、−８ｄＢｍのレベルと
なって分散補償光ファイバ８から出射される。

【００１９】この光がサーキュレータ６を介してエルビ
ウムドープファイバ５ｂに入射すると、エルビウムドー
プファイバ５ｂにより、零分散光ファイバ13のスレッシ
ュホールドである＋10ｄＢｍまで増幅されて、図のＤに
示すように＋10ｄＢｍのレベルとなって零分散光ファイ
バ13に入射する。そして、零分散光ファイバ13を伝搬し
た後に、図のＥに示すように、−15ｄＢｍのレベルとな
り、入射光と同じレベルの光が受信器18により受信され
る。なお、このシステムにおいても、図４に示したシス
テムと同様に、零分散光ファイバ13の正の分散特性は、
分散補償光ファイバ８の負の分散特性により補償され、
受信器18には波長分散が補償された光が受信器18に受信
される。

【００２０】このように、提案のファイバ型分散補償20
を設けて光通信システムを構築すれば、ファイバ型分散
補償器20により、伝搬用の零分散光ファイバ13の波長分
散を分散補償することができ、かつ、分散補償光ファイ
バ８による伝搬損失と零分散光ファイバ13の伝搬損失と
を共に補償することができるために、高速、大容量の通
信システムの構築が可能となる。

【００２１】しかしながら、図２に示したファイバ型分
散補償器20は、サーキュレータ６の分岐端２ａ，２ｂ側
にそれぞれ、エルビウムドープファイバ５ａ，５ｂを接
続しており、さらに、エルビウムドープファイバ５ａ，
５ｂと光ファイバ10，11との間には、それぞれ、アイソ
レータ４ａ，４ｂを介設しているために、ファイバ型分
散補償器20の装置構成が複雑になり、コストも高くなっ
てしまうといった問題があった。

【００２２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、装置構成が簡略で、コストが安く、し
かも、伝搬用のファイバの波長分散や伝搬損失を確実に
補うことができるファイバ型分散補償器を提供すること
にある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明は、光入射光路からの光を光分岐手段を介して入射
させて伝搬させ、該伝搬光を反射手段により前記光分岐
手段側に反射し、該光分岐手段で分岐して光出射光路に
導く往復光路を有し、該往復光路の途中には負の分散特
性を有する分散補償光ファイバが設けられているファイ
バ型分散補償器であって、前記往復光路の分散補償光フ
ァイバと光分岐手段との間には光増幅用ファイバが介設
されていることを特徴として構成されている。

【００２４】また、前記分散補償光ファイバの出射端と
光反射手段との間には、分散補償光ファイバの断面の直
角２軸方向に形成される伝搬定数の異なる偏波成分軸に
分かれて伝搬した伝搬出射光を光軸を中心として略90°
回転させる偏波回転手段が介設されていることも本発明
の特徴的な構成とされている。

【００２５】

【作用】上記構成の本発明において、光入射光路からの
光は光分岐手段を介して往復光路に入射して伝搬した
後、反射手段により前記光分岐手段側に反射し、この光
分岐手段で分岐されて光出射光路に導かれるが、往復光
路の途中には分散補償光ファイバが設けられており、さ
らに、往復光路の分散補償光ファイバと光分岐手段との
間には光増幅用ファイバが介設されているために、往復
光路を往復する光は、まず、光増幅用ファイバで増幅さ
れてから分散補償光ファイバに入射して分散補償光ファ
イバを往復し、その後、再び前記光増幅用ファイバを伝
搬して増幅される。

【００２６】そして、光が分散補償光ファイバを往復す
ることにより、ファイバ型分散補償器と接続される零分
散光ファイバ等の伝搬用光ファイバの波長分散が効率的
に補償されることとなり、また、光が光増幅用ファイバ
を往復することにより、１つの光増幅用ファイバにより
２度増幅が行われて、分散補償光ファイバと伝搬用の光
ファイバの伝搬損失が効率的に補償される。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、図２に示した光
通信システムと同一名称部分には同一符号を付し、その
重複説明は省略する。図１には、本発明に係るファイバ
型分散補償器の一実施例を備えた光通信システムが示さ
れている。本実施例のファイバ型分散補償器20が図２に
示したファイバ型分散補償器20と異なる特徴的なこと
は、光増幅用ファイバとしてのエルビウムドープファイ
バ５が、往復光路20の分散補償光ファイバ８とサーキュ
レータ６との間に介設されていることと、分散補償光フ
ァイバ８の出射端23と反射板14との間にファラデー回転
子９が介設されていることである。

【００２８】このファラデー回転子９は、分散補償光フ
ァイバ８の断面の直角２軸方向に形成される伝搬定数の
異なる偏波成分軸に分かれて伝搬した伝搬出射光を、光
軸を中心として略90°回転させる偏波回転手段として機
能するものであり、このファラデー回転子９を分散補償
光ファイバ８の出射端23と反射板14との間に介設するこ
とにより、分散補償光ファイバ８を伝搬した伝搬出射光
は、光軸を中心として略90°回転させられて、反射板14
で反射し、この反射光が戻り光として分散補償光ファイ
バ８の出射端23に戻り、エルビウムドープファイバ５側
に伝搬するようになっている。

【００２９】なお、本実施例でも、エルビウムドープフ
ァイバ５にはカップラ16を介して励起用ＬＤ15が接続さ
れており、これらのカップラ16と励起用ＬＤ15も往復光
路21に設けられている。また、本実施例では、アイソレ
ータ４ａ，４ｂを省略して構成されており、光ファイバ
10，11が、それぞれ、サーキュレータ６の分岐端２ａ，
２ｂに直接接続されている。そして、ファイバ型分散補
償器20の上記以外の構成および、送信器３、零分散光フ
ァイバ13、受信器18の構成は、図２に示した光通信シス
テムと同様に構成されている。

【００３０】本実施例のファイバ型分散補償器20を備え
た光通信システムは以上のように構成されており、この
システムにおいても、送信器３からの信号光は、ファイ
バ型分散補償器20に入射して、光ファイバ10からサーキ
ュレータ６を介して往復光路21に入射し、往復光路21を
往復した後に、サーキュレータ６により分岐されて光フ
ァイバ11から零分散光ファイバ13に導かれるが、本実施
例では、エルビウムドープファイバ５が往復光路21の分
散補償光ファイバ８とサーキュレータ６との間に介設さ
れているために、光ファイバ10からの光は、サーキュレ
ータ６を介して−16ｄＢｍのレベルとなり（図の
Ｂ′）、エルビウムドープファイバ５に入射し、エルビ
ウムドープファイバ５により、分散補償光ファイバ８の
スレッシュホールドである＋３ｄＢｍに増幅されて（図
のＢ）、分散補償光ファイバ８に入射する。そして、こ
の光は、分散補償光ファイバ８を往復し、図のＣに示す
ように、−８ｄＢｍのレベルの光となって、再びエルビ
ウムドープファイバ５に入射する。

【００３１】この入射光は、エルビウムドープファイバ
５を通ってサーキュレータ６側に伝搬し、エルビウムド
ープファイバ５を伝搬することにより、図のＣ′に示す
ように＋11ｄＢｍのレベルまで増幅されて、サーキュレ
ータ６に入射し、サーキュレータ６により分岐されて、
光ファイバ11に導かれ、光ファイバ11を介して、図のＤ
に示すように、零分散光ファイバ13のスレッシュホール
ドである＋10ｄＢｍのレベルとなって零分散光ファイバ
13に入射し、零分散光ファイバ13を介して−15ｄＢｍの
レベルとなって受信器18に受信される。

【００３２】このように、本実施例では、エルビウムド
ープファイバ５を光が往復することになり、光がサーキ
ュレータ６側から分散補償光ファイバ８側に伝搬すると
きと、分散補償光ファイバ８側からサーキュレータ６側
に戻るときとの両方で、信号光のレベルの増幅が行われ
る。

【００３３】また、本実施例でも、図２に示した光通信
システムと同様に、ファイバ型分散補償器20の分散補償
光ファイバ８により零分散光ファイバ13の波長分散の分
散補償が行われる。

【００３４】さらに、ファイバ型分散補償器20における
分散補償光ファイバ８は、一般に、小径のコイル状に巻
いて形成しており、このように、長尺の分散補償光ファ
イバ８を小径のコイル状に巻いた場合、光ファイバ８に
曲げによる応力歪が印可され、それによって分散補償光
ファイバ８の軸対称の屈折率の断面構造が崩れ、ファイ
バ断面（横断面）の互いに直角をなす直角２軸方向の屈
折率分布が異なるように変化する複屈折という現象が生
じ、そうすると、分散補償光ファイバ８を伝搬する光の
伝搬速度が遅い偏波成分軸である遅相軸と、この遅相軸
よりも光の伝搬速度が速い偏波成分軸である進相軸とが
互いに直交して形成され、これに起因して偏波分散が生
じ、この偏波分散により、前記材料分散と同様の問題が
引き起こされることが知られている。

【００３５】しかしながら、本実施例では、分散補償光
ファイバ８の出射端23と反射板14との間にファラデー回
転子９が介設されており、分散補償光ファイバ８を伝搬
して出射端23から出射される伝搬出射光がファラデー回
転子９に入射すると、ファラデー回転子９により、伝搬
出射光はその偏波面が略90°回転させられ、前記偏波成
分軸（遅相軸と進相軸）のうち、遅相軸を通って分散補
償光ファイバ８の出射端23側に伝搬した光が進相軸を通
って分散補償光ファイバ８の入射端側に戻っていき、そ
の逆に進相軸を通って分散補償光ファイバ８の出射端23
側に伝搬した光が遅相軸を通って分散補償光ファイバ８
の入射端側に戻っていくこととなり、両者の伝搬時間差
は生じず、ファイバ型分散補償光ファイバ８の偏波分散
はほぼ零となり、前記偏波分散による問題は解消される
ことになる。

【００３６】また、分散補償光ファイバ８の偏波分散ほ
ど大きくはないものの、エルビウムドープファイバ５の
ような光増幅用ファイバにおいても多少の偏波分散が生
じることが知られているが、本実施例では、エルビウム
ドープファイバ５を伝搬した後に、分散補償光ファイバ
８を伝搬してその出射端23から出射した光が、ファラデ
ー回転子９により、光軸を中心として略90°回転させら
れ、エルビウムドープファイバ５側に戻り、その戻り光
がエルビウムドープファイバ５を通ってサーキュレータ
６側に戻っていくことにより、上記と同様に、エルビウ
ムドープファイバ５の偏波分散もほぼ零となる。

【００３７】本実施例によれば、上記動作により、光フ
ァイバ10からの光が、サーキュレータ６を介してエルビ
ウムドープファイバ５を往復することにより、この１つ
のエルビウムドープファイバ５により２度増幅が行われ
るために、図２のファイバ型分散補償器20においては２
つ必要であったエルビウムドープファイバ５を１つに省
略することができるために、その分だけファイバ型分散
補償器20の装置構成を簡略化することができる。

【００３８】また、本実施例では、エルビウムドープフ
ァイバ５は、サーキュレータ６を介して各光ファイバ1
0，11と接続されており、サーキュレータ６が、図２の
ファイバ型分散補償器20のアイソレータ４ａ，４ｂと同
様の役割を果たすことになるために、本実施例のファイ
バ型分散補償器20は、アイソレータ４ａ，４ｂも省略す
ることが可能となり、装置構成をより一層簡略化するこ
とが可能となり、コストも安くすることができる。

【００３９】さらに、本実施例によれば、上記のよう
に、分散補償光ファイバ８の出射端23と反射板14との間
に介設したファラデー回転子９により、分散補償光ファ
イバ８の伝搬出射光を光軸を中心として略90°回転させ
ることにより、分散補償光ファイバ８の偏波分散をほぼ
零とし、また、同様に、エルビウムドープファイバ５の
偏波分散もほぼ零とすることができるために、ファイバ
型分散補償器20の偏波分散をほぼ零とすることが可能と
なり、受信器18に受信される光のビットエラーレート
（ＢＥＲ）を非常に小さくすることが可能となる。

【００４０】ちなみに、図２のファイバ型分散補償器20
において、分散補償光ファイバ８の出射端23と反射板14
との間にファラデー回転子９を介設して、送信器３から
1552nmの波長の10Ｇbps の光を送信したところ、受信器
18により受信された光のビットエラーレートは10^-9とな
り、本実施例のファイバ型分散補償器20を用いて送信器
３から同様の光を送信したときの受信器18により受信し
た光のビットエラーレートは10^-10となることが確認さ
れている。このように、エルビウムドープファイバ５を
サーキュレータ６と分散補償光ファイバ８との間に介設
すれば、分散補償光ファイバ８の偏波分散の解消に加え
て、サーキュレータ６側から分散補償光ファイバ８側に
エルビウムドープファイバ５を伝搬していく光の光軸を
90°回転させて分散補償光ファイバ６側からエルビウム
ドープファイバ５を通してサーキュレータ６側に戻すこ
とによるビットエラーレートの抑制効果が確認された。

【００４１】以上のように、本実施例のファイバ型分散
補償器20は、装置構成が簡単で、コストが安く、しか
も、分散補償光ファイバ８等の偏波分散が殆どない優れ
た分散補償器とすることが可能となり、このファイバ型
分散補償器20を設けて零分散光ファイバ13の波長分散を
補償して、波長1550nm付近での優れた長距離高速光通信
システムを構築することができる。

【００４２】なお、図３の（ａ）には、図２のファイバ
型分散補償器20のエルビウムドープファイバ５ａを省略
したときの光通信システム構成例が示されており、図３
の（ｂ）には、図２のファイバ型分散補償器20のエルビ
ウムドープファイバ５ｂを省略したときの光通信システ
ム構成例が示されている。また、図３の（ａ），（ｂ）
には、これらのシステムの各点での信号光パワーがそれ
ぞれ示されている。これらの図から分かるように、例え
ば、同図の（ｂ）のように、エルビウムドープファイバ
５ｂを省略すると、分散補償光ファイバ８を通って、図
のＣに示すように−８ｄＢｍのレベルとなった光が、直
接、光ファイバ11に入射して、その後零分散光ファイバ
13に入射することになるために、受信器18で受信される
光のレベルは、図のＥに示すように、最大でも−33ｄＢ
ｍとなり、この状態では、10Ｇbps の高速光通信は不可
能となる。

【００４３】また、同図の（ａ）に示すように、エルビ
ウムドープファイバ５ａを省略すると、図のＣに示すよ
うに、分散補償光ファイバ８から戻ってくる戻り光のレ
ベルは−26ｄＢｍとなり、この光をエルビウムドープフ
ァイバ５ｂにより増幅した後に、零分散光ファイバ13を
介して−15ｄＢｍ（図のＥ）で受信器18に受信させるた
めには、エルビウムドープファイバ５ｂにより、図のＣ
の−26ｄＢｍの光を図のＤに示すように、零分散光ファ
イバ13のスレッシュホールドである＋10ｄＢｍのレベル
まで増幅しなければならず、そのためには、エルビウム
ドープファイバ５ｂを非常に高出力の光増幅用ファイバ
として、かつ、励起用ＬＤ15ｂの励起パワーも極端に大
きくしなけらばならず、したがって、ファイバ型分散補
償器20のコストが極端に高くなってしまう。また、この
例では、分散補償光ファイバ８の戻り光のパワーが−26
ｄＢｍまで低下するため、Ｓ／Ｎ比の劣化が激しく、高
速光通信の実現は困難になる。

【００４４】このように、図２のファイバ型分散補償器
20とほぼ同様の構成で、単にエルビウムドープファイバ
５ａと５ｂの何れかを省略しても本実施例のように安い
コストでファイバ型分散補償器20を構成することができ
ないし、このファイバ型分散補償器20を用いて長距離高
速光通信システムを実現させることができないことが以
上のことから立証される。

【００４５】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、分散補償光ファイバ８の出射端23と反射板
14との間に、偏波回転手段としてのファラデー回転子９
を設けたが、偏波回転手段として、ファラデー回転子９
以外の、例えば１／４波長板等を設けて、分散補償光フ
ァイバ８の断面の直角２軸方向に形成される伝搬定数の
異なる偏波成分軸に分かれて伝搬した伝搬出射光を光軸
を中心として略90°回転させるようにしても構わない。

【００４６】また、本発明のファイバ型分散補償器は、
上記のような偏波回転手段を省略して構成することもで
きる。ただし、偏波回転手段を設けることにより、分散
補償光ファイバ８の偏波分散とエルビウムドープファイ
バ５のような光増幅用ファイバの偏波分散を補償するこ
とが可能となるために、偏波回転手段を設けることが望
ましい。

【００４７】さらに、上記実施例では、反射手段とし
て、反射板14を設けたが、反射手段は反射板14以外の別
の反射体により構成しても構わない。

【００４８】さらに、上記実施例では、光分岐手段とし
て、サーキュレータ６を設けて構成したが、光分岐手段
は、サーキュレータ６以外の、カップラや導波路型Ｙ分
岐チップ等により構成しても構わない。

【００４９】さらに、分散補償光ファイバ８の長さや、
単位長さ当たりの偏波分散等は特に限定されるものでは
なく、例えば、図１の光通信システムにおける零分散光
ファイバ13の波長分散を補償できるように適宜設定され
るものである。

【００５０】さらに、上記実施例では、光増幅用ファイ
バとしてエルビウムドープファイバ５を設けて構成した
が、光増幅用ファイバは必ずしもエルビウムドープファ
イバ５により形成するとは限らず、分散補償光ファイバ
８や零分散光ファイバ13による光強度の減衰を補い、送
信器３からの光とほぼ同様の強度の光を受信器18により
受信できるように光増幅できる光ファイバであればよ
く、光通信システムに合わせて増幅率等が適宜設定され
るものである。

【００５１】さらに、上記実施例では、送信器３はＤＦ
Ｂレーザにより構成したが、送信器３はＤＦＢレーザ以
外の他のレーザ等により構成しても構わない。

【００５２】さらに、これまでの説明は、送信器３から
の光を零分散光ファイバ13を介して受信器18に伝搬する
光通信システムに、１つのファイバ型分散補償器20を設
けて光通信システムを構成する例について述べたが、本
発明のファイバ型分散補償器は、光通信システムの光伝
搬経路に複数設けることが可能であり、例えば、光通信
システムの光伝搬経路に一定距離毎にファイバ型分散補
償器を介設して光通信システムを構成することにより、
非常に長距離の高速伝送システムを構築することができ
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、往復光路の分散補償光
ファイバと光分岐手段との間に光増幅用ファイバを配設
することにより、光入射光路からの光を光分岐手段を介
して光増幅用ファイバに入射させて増幅し、その光を分
散補償光ファイバに入射させて分散補償光ファイバを往
復させた後、再び前記光増幅用ファイバにより増幅する
ことができ、このように光を分散補償光ファイバと光増
幅用ファイバを往復することにより、分散補償光ファイ
バによる波長分散補償と光増幅ファイバによる増幅を効
率的に行うことが可能となる。そして、その分だけファ
イバ型分散補償器の装置構成を簡略化することが可能と
なり、コストも安くすることができる。

【００５４】また、分散補償光ファイバの出射端と光反
射手段との間には、分散補償光ファイバの断面の直角２
軸方向に形成される伝搬定数の異なる偏波成分軸に分か
れて伝搬した伝搬出射光を光軸を中心として略90°回転
させる偏波回転手段が介設されている本発明によれば、
分散補償光ファイバの伝搬出射光を、光軸を中心として
略90°回転させることにより、分散補償光ファイバの横
断面の直角２軸方向に形成される、伝搬定数が異なる偏
波成分軸（遅相軸と進相軸）に分かれて伝搬した伝搬光
を回転させて、両伝搬光の伝搬時間差をほぼ零とし、ま
た、光増幅用ファイバの偏波分散も同様にしてほぼ零と
することが可能となるために、ファイバ型分散補償器の
偏波分散をほぼ零とすることができる。

【００５５】以上のように、本発明によれば、非常に簡
略化された装置構成で、偏波分散の殆どないファイバ型
分散補償器を構成し、このファイバ型分散補償器を利用
して、零分散光ファイバのような伝搬用光ファイバの波
長分散を確実に分散補償し、かつ、光増幅用ファイバに
より、分散補償光ファイバと伝搬用光ファイバの伝搬損
失を補償することがでできるために、このファイバ型分
散補償器を用いて、高速、大容量の通信システムの構築
を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るファイバ型分散補償器を設けた光
通信システムの一例を示す要部構成図である。

【図２】２つのエルビウムドープファイバ５ａ，５ｂを
有するファイバ型分散補償器の一例を示す説明図であ
る。

【図３】図２の２つのエルビウムドープファイバ５ａ，
５ｂのうち何れか一方側を省略してファイバ型分散補償
器を構成し、光通信システムに設けた例をそれぞれ示す
説明図である。

【図４】従来のファイバ型分散補償器を設けた光通信シ
ステムの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

５，５ａ，５ｂエルビウムドープファイバ６サーキュレータ８分散補償光ファイバ９ファラデー回転子 13 零分散光ファイバ 14 反射板 21 往復光路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/13 10/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光入射光路からの光を光分岐手段を介し
て入射させて伝搬させ、該伝搬光を反射手段により前記
光分岐手段側に反射し、該光分岐手段で分岐して光出射
光路に導く往復光路を有し、該往復光路の途中には負の
分散特性を有する分散補償光ファイバが設けられている
ファイバ型分散補償器であって、前記往復光路の分散補
償光ファイバと光分岐手段との間には光増幅用ファイバ
が介設されていることを特徴とするファイバ型分散補償
器。
【請求項２】分散補償光ファイバの出射端と光反射手
段との間には、分散補償光ファイバの断面の直角２軸方
向に形成される伝搬定数の異なる偏波成分軸に分かれて
伝搬した伝搬出射光を光軸を中心として略90°回転させ
る偏波回転手段が介設されていることを特徴とする請求
項１記載のファイバ型分散補償器。