JPH0897771A - Optical wavelength multiplex transmission system - Google Patents

Optical wavelength multiplex transmission system

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JPH0897771A
JPH0897771A JP6231328A JP23132894A JPH0897771A JP H0897771 A JPH0897771 A JP H0897771A JP 6231328 A JP6231328 A JP 6231328A JP 23132894 A JP23132894 A JP 23132894A JP H0897771 A JPH0897771 A JP H0897771A
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JP
Japan
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wavelength
optical
transmission system
wavelengths
converter
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Withdrawn
Application number
JP6231328A
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Japanese (ja)
Inventor
Joji Ishikawa
丈二 石川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0897771A publication Critical patent/JPH0897771A/en
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Abstract

PURPOSE: To suppress the effect due to 4-light wave mixture (FWM) crosstalk being a nonlinear energy drop in an optical fiber on the condition that each wavelength interval is equal by providing a wavelength converter and a synthesizer synthesizing signals of each wavelength outputted from the wavelength converter and providing an output. CONSTITUTION: The system is provided with a wavelength selection filter 1 branching an optical signal subjected to wavelength multiplex for each wavelength, a wavelength converter 2 setting a crosstalk light level to be a prescribed level or below through replacement of wavelengths by applying wavelength conversion to a signal of each wavelength branched by the filter 1 according to a control signal, and a synthesizer 3 synthesizing signals of each wavelength outputted from the wavelength converter 2 and providing an output. Then the wavelength filter 1 separates a signal light on which wavelengths λ1 , λ2 ,...λ3 , λ4 are multiplexed for each wavelength and gives the result to the converter Z. The converter Z rearranges the wavelengths λ1 and λ2 each other and sends them to the sythesizer 3. the synthesizer 3 synthesizes the wavelengths and provides an output, then FWM crosstalk amt. with a reference level or below is obtained from all channels.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光波長多重伝送方式に関
し、特に光ファイバの零分散波長周辺の帯域を使用した
光波長(光周波数)多重伝送方式に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical wavelength multiplex transmission system, and more particularly to an optical wavelength (optical frequency) multiplex transmission system using a band around the zero dispersion wavelength of an optical fiber.

【0002】近年、急激な情報量の増加に伴って大容量
通信システムが必要になって来ているが、その中でも光
通信システムは最も有望とされている。現在ではエルビ
ウムドープ光ファイバ増幅器(以下、EDFAと略称す
る)と1.55μm 帯分散シフトファイバ(DSF)伝送路
を用いた伝送速度10Gb/sの光波長多重伝送方式が研究
・開発段階から実用段階へ進展しつつある。
In recent years, a large-capacity communication system has become necessary with the rapid increase in the amount of information, and the optical communication system is the most promising among them. Currently, an optical wavelength division multiplexing transmission system with a transmission speed of 10 Gb / s using an erbium-doped optical fiber amplifier (hereinafter abbreviated as EDFA) and a 1.55 μm band dispersion shift fiber (DSF) transmission line from the research and development stage to the practical stage. Making progress.

【0003】今後、更なる光通信システムの大容量化の
ためには、光波長軸上での多重化を図るWDM方式(=
光周波数軸上での多重化を図るFDM方式)が有力であ
り、数十〜数百Gb/sの大容量化が期待されている。
In the future, in order to further increase the capacity of an optical communication system, the WDM system (=
The FDM method for achieving multiplexing on the optical frequency axis is promising, and a large capacity of several tens to several hundreds Gb / s is expected.

【0004】この場合、光ファイバ中では、自己位相変
調効果(Self-phase modulation:SPM)と群速度分散(Grou
p-velocity dispersion:GVD)との相互作用(SPM-GVD効
果) により伝送波形劣化が生じるため、再生中継器の間
隔を確保するには、異なる波長の信号光の光ファイバに
おける伝播時間が異なることによって生ずる分散(群速
度分散)値はできるだけ小さく設定する必要があり、1.
55μm 帯分散シフトファイバ伝送路の適用が有効であ
る。
In this case, in the optical fiber, self-phase modulation (SPM) effect and group velocity dispersion (Grou)
Since the transmission waveform deteriorates due to the interaction with the p-velocity dispersion (GVD) (SPM-GVD effect), the propagation time of the signal light of different wavelength in the optical fiber must be different in order to secure the space between the regenerators. The dispersion (group velocity dispersion) value caused by must be set as small as possible.
The application of 55 μm band dispersion-shifted fiber transmission line is effective.

【0005】しかしながら、各信号光波長が伝送路の零
分散波長に近づくほど、信号光間のクロストークが発生
し、伝送特性が劣化する。
However, as the wavelength of each signal light approaches the zero-dispersion wavelength of the transmission line, crosstalk between the signal lights occurs and the transmission characteristics deteriorate.

【0006】即ち、波長分散を考慮して光ファイバの零
分散波長付近に波長λ1 〜λn のn波の信号光を並べて
光ファイバに入力した場合、この中の任意の3波(3チ
ャンネル)、λi , λj , λk により、光ファイバの3
次の非線形感受率χ1111を介して、波長λijk (i≠
k、j≠k)の第4の光が発生し、これは四光波混合
(FWM:Four Wave Mixing) と称される。
That is, in consideration of chromatic dispersion, when n-wave signal lights having wavelengths λ 1 to λ n are arranged near the zero-dispersion wavelength of the optical fiber and input to the optical fiber, arbitrary 3 waves (3 channels) among them ), Λ i , λ j , λ k
Through the following nonlinear susceptibility χ 1111 , the wavelength λ ijk (i ≠
A fourth light of k, j ≠ k is generated, which is called Four Wave Mixing (FWM).

【0007】このFWM波長λijk はλijk =λi +λ
j −λk の関係を満たし、波長λij k の位置に信号光が
ある場合にはクロストーク(FWMクロストーク)とな
って伝送特性を劣化させる。
This FWM wavelength λ ijk is λ ijk = λ i + λ
When the relationship of j- λ k is satisfied and there is signal light at the position of wavelength λ ij k , crosstalk (FWM crosstalk) occurs and the transmission characteristics deteriorate.

【0008】特に、チャンネル間隔が等間隔でチャンネ
ル数が多い場合には、i,j,kの組み合わせで、波長
λijk の位置に複数のFWM光が重畳され、クロストー
ク量が増加する。
In particular, when the channel intervals are equal and the number of channels is large, a plurality of FWM lights are superposed on the position of wavelength λ ijk by the combination of i, j, k, and the amount of crosstalk increases.

【0009】また、波長λijk の発生効率ηijk
λi ,λj ,λk ,λijk の位相関係により変化し、光
ファイバの零分散波長λ0 近傍で大きくなる。
The generation efficiency η ijk of the wavelength λ ijk changes depending on the phase relationship of λ i , λ j , λ k , and λ ijk , and becomes large in the vicinity of the zero dispersion wavelength λ 0 of the optical fiber.

【0010】そこで、再生中継器間隔の確保とFWMク
ロストークの抑圧を両立させるための対策が必要とされ
る。
Therefore, it is necessary to take measures to secure the space between the regenerators and suppress the FWM crosstalk.

【0011】[0011]

【従来の技術】FWMクロストークの光パワーは、伝
送路の零分散波長と信号光波長の関係、波長間隔、
波長数、及び信号光パワーによって決まることが知ら
れている。
2. Description of the Related Art The optical power of FWM crosstalk is the relationship between the zero dispersion wavelength of the transmission line and the signal light wavelength, the wavelength interval,
It is known that it depends on the number of wavelengths and the signal light power.

【0012】光波長多重伝送系統の設計においては、ま
ず、インライン中継器間隔と信号光の許容分散波長をパ
ラメータとして、光SNR 劣化及びSPM-GVD 効果による伝
送波形劣化の2つの要因に基づき、再生中継器間隔(中
継数)と中継器光出力パワーが決定される。更に、WD
M伝送波長帯域と波長間隔ΔλS から波長数Nが決ま
る。
In designing an optical wavelength division multiplexing transmission system, first, reproduction is performed based on two factors, optical SNR deterioration and transmission waveform deterioration due to the SPM-GVD effect, using the in-line repeater interval and the allowable dispersion wavelength of signal light as parameters. The repeater interval (the number of repeaters) and the repeater optical output power are determined. Furthermore, WD
The number N of wavelengths is determined from the M transmission wavelength band and the wavelength interval Δλ S.

【0013】EDFA多段接続時には、セルフ・フィル
タリング効果により、中継数が増加すればするほど利得
平坦波長帯域が狭くなり、WDM伝送波長帯域が制限さ
れる。
In the multi-stage connection of EDFAs, due to the self-filtering effect, the flat gain wavelength band becomes narrower as the number of relays increases, and the WDM transmission wavelength band is limited.

【0014】一方、波長間隔は波長選択フィルタの性能
(通過帯域特性の切れ)により決定される。例えば、4
中継方式の場合(図15参照)、EDFA利得平坦領域
は1550〜1560nmの範囲になり、現在、実用レベルにある
誘電体多層膜フィルタの特性としてΔλS =3nmを考慮す
ると、波長数は4が限界となる。
On the other hand, the wavelength interval is determined by the performance of the wavelength selection filter (break of pass band characteristics). For example, 4
In the case of the relay system (see FIG. 15), the flat EDFA gain region is in the range of 1550 to 1560 nm, and when Δλ S = 3 nm is considered as the characteristic of the dielectric multilayer filter which is currently at a practical level, the number of wavelengths is 4 It will be the limit.

【0015】上記の議論は等波長間隔の場合であるが、
FWM発生波長を信号光波長と一致させず、クロストー
クの影響を低減するために、波長間隔を不等間隔にする
方法もある。
Although the above discussion is for equal wavelength spacing,
There is also a method in which the wavelength intervals are not equal to each other in order to reduce the influence of crosstalk without causing the FWM generation wavelength to coincide with the signal light wavelength.

【0016】しかしながら、この場合はWDM伝送波長
帯域が拡大し、またFWMクロストーク波長が受信機内
の波長選択フィルタの帯域内に入るのを完全に避けるの
は難しい。
However, in this case, the WDM transmission wavelength band is expanded, and it is difficult to completely prevent the FWM crosstalk wavelength from falling within the band of the wavelength selection filter in the receiver.

【0017】さらに、送信側のレーザーダイオードの波
長を不等間隔に精密に制御することは、等間隔に制御す
るよりも複雑化する。つまり、限定された波長帯域の中
で波長数を確保するには、波長間隔は等間隔が望まし
く、その条件下で、できるだけFWMクロストークの影
響を抑圧する方法が求められる。
Further, precisely controlling the wavelengths of the laser diodes on the transmitting side at unequal intervals is more complicated than controlling them at equal intervals. That is, in order to secure the number of wavelengths in the limited wavelength band, it is desirable that the wavelength intervals be equal, and under such conditions, a method for suppressing the influence of FWM crosstalk is required.

【0018】このようなことから、波長間隔(ΔλS
を等しくしてFWMクロストークの影響を抑圧するため
に、本出願人は特願平5-242564号において、図16に示
す如く、光ファイバの零分散波長λ0 を含む所定帯域幅
のFWM光抑制用ガードバンドΔλg を設定し、多重化
すべき複数のチャンネル(CH1〜CH4)の信号光
を、該ガードバンドΔλg 外の短波長側又は長波長側に
配置する光波長多重伝送方式を提案している。
From the above, the wavelength interval (Δλ S )
In order to suppress the influence of FWM crosstalk by equalizing the above, the present applicant discloses in Japanese Patent Application No. 5242564 that the FWM light having a predetermined bandwidth including the zero dispersion wavelength λ 0 of the optical fiber, as shown in FIG. Proposed optical wavelength division multiplexing transmission system in which a guard band Δλ g for suppression is set and signal lights of a plurality of channels (CH1 to CH4) to be multiplexed are arranged on the short wavelength side or the long wavelength side outside the guard band Δλ g. are doing.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな特願平5-242564号に係る従来の技術では、零分散波
長λ0 から一定波長離れたガードバンドΔλg を設けて
いるため、信号光自体の波長も零分散波長λ0 から離れ
ることとなり、その分だけ分散が大きくなって上記のSP
M-GVD 効果が大きくなってしまうという問題点があっ
た。
However, in the conventional technique according to Japanese Patent Application No. 5-242564, such a guard band Δλ g is provided which is apart from the zero-dispersion wavelength λ 0 by a certain wavelength. The wavelength of itself also deviates from the zero-dispersion wavelength λ 0 , and the dispersion increases accordingly and the SP above
There was a problem that the M-GVD effect became large.

【0020】従って本発明は、光ファイバの零分散波長
周辺の帯域を用いた光波長多重伝送方式において、波長
間隔が等しいことを条件として光ファイバの非線形効果
であるFWMによるクロストークによる影響を小さくす
ることを目的とする。
Therefore, in the present invention, in the optical wavelength division multiplexing transmission system using the band around the zero dispersion wavelength of the optical fiber, the influence of the crosstalk due to the FWM which is the nonlinear effect of the optical fiber is reduced provided that the wavelength intervals are equal. The purpose is to do.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段及び作用】[Means and Actions for Solving the Problems]

〔原理〕一般に、FWMクロストークを引き起こす3つ
の信号光の偏波および光ファイバ入力端での位相が一致
している場合、FWM光パワーPijk と発生効率ηijk
はそれぞれ次式で表される。
[Principle] Generally, when the polarizations of the three signal lights causing the FWM crosstalk and the phases at the input ends of the optical fibers match, the FWM optical power P ijk and the generation efficiency η ijk.
Are respectively expressed by the following equations.

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】[0023]

【数2】 [Equation 2]

【0024】但し、d:縮退係数(i≠j≠kのときd
=6,i=j≠kのときd=3) n:光ファイバのコア屈折率 c:光速 α:光ファイバの減衰係数 L:光ファイバ長 Leff =(1−exp(−αL) )/α:実効ファイバ長 Aeff :実効断面積(=πW2 ,W:モードフィールド
径)
However, d: degeneration coefficient (d when i ≠ j ≠ k, d
= 6, i = j ≠ k d = 3) n: core refractive index of optical fiber c: speed of light α: attenuation coefficient of optical fiber L: optical fiber length L eff = (1-exp (-αL)) / α: effective fiber length A eff : effective area (= πW 2 , W: mode field diameter)

【0025】ここで、Δβは位相不整合量と呼ばれ、光
ファイバの波長分散スロープdD/dλが一定であると
き、次式のように表される。
Here, Δβ is called a phase mismatch amount, and is represented by the following equation when the chromatic dispersion slope dD / dλ of the optical fiber is constant.

【0026】[0026]

【数3】 [Equation 3]

【0027】[0027]

【数4】 [Equation 4]

【0028】例えば、4中継区間から成る4波光波長多
重伝送方式(図15参照)の場合、波長間隔ΔλS =3
nmの等間隔に配置した場合(図16参照)の各中継段数
での各チャンネルへのクロストーク(=光ファイバ出力
端でのFWM光パワーと信号光パワーとの比)の計算例
を図17に示す。
For example, in the case of a four-wavelength optical WDM transmission system consisting of four repeater sections (see FIG. 15), the wavelength interval Δλ S = 3
FIG. 17 shows a calculation example of the crosstalk (= the ratio of the FWM optical power at the optical fiber output end to the signal optical power) to each channel at each repeater stage number when they are arranged at equal intervals of nm (see FIG. 16). Shown in.

【0029】この計算に用いたパラメータは以下の通り
である。 λ=1.55 μm,χ1111=5.0×10-15 esu ,Aeff =4.6×
10-11 m2,α=5.4×10 -5 m-1(0.24 dB/km),dD/dλ=
0.065 ps/nm2/km,L=70 km,Pin=10 dBm/ch,Δλg =
λ0 −λ1=2 nm,DCH1 =0.13 ps/nm/km
The parameters used in this calculation are as follows:
Is. λ = 1.55 μm, χ1111= 5.0 x 10-15esu, Aeff= 4.6 ×
Ten-11m2, Α = 5.4 × 10 -Five m-1(0.24 dB / km), dD / dλ =
0.065 ps / nm2/ km, L = 70 km, Pin= 10 dBm / ch, Δλg=
 λ0−λ1= 2 nm, DCH1= 0.13 ps / nm / km

【0030】これより、各チャンネルに重畳されるFW
M光の組合せ数と各チャンネルの分散値から、チャンネ
ルCH2のクロストーク量が最大となることが分かる。
From this, the FW superposed on each channel
From the number of combinations of M lights and the dispersion value of each channel, it can be seen that the crosstalk amount of the channel CH2 is the maximum.

【0031】一方、各中継段で発生するFWM光の位相
が一致する最悪の場合を考えると、クロストーク光は電
界加算されるので、M段の中継区間伝送後のFWM光パ
ワーPFWM は、1中継区間に発生するFWM光パワーの
2 倍となる。
On the other hand, considering the worst case in which the phases of the FWM lights generated at the repeater stages are the same, the electric fields of the crosstalk lights are summed up. Therefore, the FWM optical power P FWM after transmission in the repeater section of M stages is It is M 2 times the FWM optical power generated in one repeater section.

【0032】従って、4中継後に受信感度を確保するた
めの所要クロストーク量を−18dBとすると、1つの中
継区間での所要クロストークは−30dBとなり、図17
よりチャンネルCH2だけがこの条件を満たさない。
Therefore, if the required crosstalk amount for securing the reception sensitivity after four relays is -18 dB, the required crosstalk in one relay section is -30 dB, as shown in FIG.
Moreover, only channel CH2 does not satisfy this condition.

【0033】そこで、2区間中継後、EDFA3の前、
もしくはEDFA3の中で、図1に示すようにチャンネ
ルCH1とCH2の波長を入れ換えてから残りの2区間
を中継すると、最悪の場合(FWMクロストーク光の偏
波および位相が一致している場合)でも、図2に示すよ
うに、全てのチャンネルが4中継後の所要クロストーク
量−18dB以下になることが分かる。
Therefore, after relaying for two sections and before the EDFA3,
Alternatively, in the EDFA 3, if the wavelengths of the channels CH1 and CH2 are exchanged and the remaining two sections are relayed as shown in FIG. 1, the worst case (when the polarization and phase of the FWM crosstalk light are the same) However, as shown in FIG. 2, it can be seen that all channels have a required crosstalk amount of −18 dB or less after four relays.

【0034】〔構成及び作用〕 (1)上記の事例に基づいて発明の概念を拡大すると、
本発明に係る光波長多重伝送方式では、図3に示すよう
に、入力した波長多重された光信号を各波長毎に分波す
る波長選択フィルタ1と、該フィルタ1で分波された各
波長の信号を制御信号に従って波長変換することにより
波長間の入れ換えを行ってクロストーク光レベルを所定
値以下にする波長変換器2(総称して示す)と、該波長
変換器2から出力された各波長の信号を合波して出力す
る合波器3と、を備えた波長変換装置を含むことを特徴
としている。
[Structure and Operation] (1) Expanding the concept of the invention based on the above case,
In the optical wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention, as shown in FIG. 3, a wavelength selection filter 1 for demultiplexing an input wavelength-division-multiplexed optical signal for each wavelength and each wavelength demultiplexed by the filter 1 are provided. The wavelength converter 2 (collectively shown) for converting the signals of the signals in accordance with the control signal to switch between the wavelengths so that the crosstalk light level is equal to or less than a predetermined value, and each of the wavelength converters 2 output the wavelength converters 2. It is characterized by including a wavelength converter provided with a multiplexer 3 which multiplexes and outputs a signal of a wavelength.

【0035】即ち、図3に示す波長変換装置において、
波長λ1,λ2,…λ3,λ4 が多重された信号光を入力した
波長選択フィルタ1は、これらの各波長λ1,λ2,…λ3,
λ4の信号光に分離して波長変換器2に与える。
That is, in the wavelength conversion device shown in FIG.
Wavelength λ 1, λ 2, ... λ 3, λ 4 wavelength selection filter 1 receives the signal light multiplexed, each of these wavelengths λ 1, λ 2, ... λ 3,
The signal light of λ 4 is separated and given to the wavelength converter 2.

【0036】波長変換器2では、図1に示した如く波長
λ1 とλ2 とを入れ換えて合波器3に送ると、合波器3
ではこれらの波長λ2,λ1,…λ3,λ4 を合波して出力す
るので、例えば波長多重数が「4」で光中継器数が
「4」の場合には、図2に示したように基準値以下のF
WMクロストーク量が全チャンネルに対して得られる。
In the wavelength converter 2, when the wavelengths λ 1 and λ 2 are exchanged and sent to the multiplexer 3, as shown in FIG.
Then, since these wavelengths λ 2, λ 1, ... λ 3, λ 4 are multiplexed and output, for example, when the number of wavelength multiplexes is “4” and the number of optical repeaters is “4”, FIG. As shown, F below the standard value
The amount of WM crosstalk is obtained for all channels.

【0037】(2)また、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、上記の制御信号によって、波長変換すべき少
なくとも1つの波長変換装置を指定することができる。
(2) Further, in the above-mentioned optical wavelength division multiplex transmission system, at least one wavelength conversion device to be wavelength-converted can be designated by the control signal.

【0038】即ち、上記の波長変換装置を光伝送路に複
数個挿入したとき、例えば中央制御部(図示せず)から
の制御信号を所定の1個の波長変換装置又は複数個の波
長変換装置に与えて波長変換を行うべき波長変換装置を
指定すれば、所望の波長入れ換えを行うことができる。
That is, when a plurality of the wavelength conversion devices described above are inserted in the optical transmission line, for example, a control signal from a central control unit (not shown) is used for a predetermined wavelength conversion device or a plurality of wavelength conversion devices. By designating a wavelength conversion device that should perform wavelength conversion, the desired wavelength replacement can be performed.

【0039】(3)また、この場合に複数の波長変換装
置間で所定ローテーションに従って波長交換を行うこと
もでき、この場合には、FWMクロストーク量が均一化
され、SPM-GVD 効果による波形劣化の差も小さくなる。
(3) Further, in this case, the wavelengths can be exchanged among a plurality of wavelength conversion devices in accordance with a predetermined rotation. In this case, the FWM crosstalk amount is made uniform, and the waveform is deteriorated by the SPM-GVD effect. The difference between is also small.

【0040】(4)更に、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、図4に示すように、該波長選択フィルタ1
を、入力した波長多重された光信号を該多重された波長
の数だけ分波する分波器1−1と、該分波器1−1の各
出力光信号から互いに異なる波長を選択する波長選択フ
ィルタ1−2とで構成することができる。
(4) Further, in the above-mentioned optical wavelength division multiplexing transmission system, as shown in FIG.
A wavelength demultiplexer that demultiplexes the input wavelength-multiplexed optical signal by the number of the wavelengths that have been multiplexed, and a wavelength that selects different wavelengths from each output optical signal of the demultiplexer 1-1. It can be configured with the selection filter 1-2.

【0041】この場合には、波長λ1,λ2,…λ3,λ4
多重された信号光を分波器1−1で全チャンネルについ
て同様に出力して波長選択フィルタ1−2に送り、波長
選択フィルタ1−2ではそれぞれ波長λ1,λ2,…λ3,λ
4 について分離して波長変換器2に送る。この後は、図
3の場合と同様の動作となる。
In this case, the signal light in which the wavelengths λ 1, λ 2, ... λ 3, λ 4 are multiplexed is similarly output for all channels by the demultiplexer 1-1 and is output to the wavelength selection filter 1-2. In the transmission and wavelength selection filters 1-2, the wavelengths λ 1, λ 2, ... λ 3, λ
4 are separated and sent to the wavelength converter 2. After that, the same operation as in the case of FIG. 3 is performed.

【0042】(5)更に、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、図5に示すように、該合波器3の後段に、該
波長変換器2による損失を補償する光増幅器4を設ける
ことが好ましい。
(5) Further, in the above-mentioned optical wavelength division multiplexing transmission system, as shown in FIG. 5, an optical amplifier 4 for compensating for the loss due to the wavelength converter 2 is provided after the multiplexer 3. Is preferred.

【0043】上記の波長変換器2で光損失が発生した場
合、この損失を合波器3の後段で光増幅器4により一括
して補償している。
When an optical loss occurs in the wavelength converter 2 described above, this loss is collectively compensated by the optical amplifier 4 in the subsequent stage of the multiplexer 3.

【0044】(6)更に、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、図6又は図7に示すように、各波長変換器2
と該合波器3との間に各波長変換器2の変換効率に対応
して互いに均一なレベルに光増幅する光増幅器5を設け
てもよい。
(6) Furthermore, in the above optical wavelength division multiplexing transmission system, as shown in FIG. 6 or 7, each wavelength converter 2
An optical amplifier 5 may be provided between the multiplexer 3 and the multiplexer 3 for performing optical amplification at a uniform level in accordance with the conversion efficiency of each wavelength converter 2.

【0045】この場合には、図6に示すように、各波長
の波長変換効率に応じて利得を調節できるように、各波
長変換器2の後段で個々の波長ごとに光増幅器5を挿入
して光損失を補償している。
In this case, as shown in FIG. 6, an optical amplifier 5 is inserted for each individual wavelength in the subsequent stage of each wavelength converter 2 so that the gain can be adjusted according to the wavelength conversion efficiency of each wavelength. To compensate for light loss.

【0046】また、図7に示すように、図5の構成例と
図6の構成例を組合せ、伝送路損失(中継利得)と波長
変換損失の両方を補償してもよい。
Further, as shown in FIG. 7, both the transmission line loss (relay gain) and the wavelength conversion loss may be compensated by combining the configuration example of FIG. 5 and the configuration example of FIG.

【0047】尚、上記の波長変換装置は従来からの中継
器内に設置することができるが、該中継器内に限らず伝
送路のどこに挿入しても構わないものである。
The above-mentioned wavelength conversion device can be installed in a conventional repeater, but it is not limited to the repeater and may be inserted anywhere in the transmission line.

【0048】このようにして本発明により光ファイバの
零分散波長周辺の帯域を利用した光波長多重伝送方式に
おいて、FWMクロストークの影響を低減し、再生中継
器間隔を確保することができる。
As described above, according to the present invention, the influence of FWM crosstalk can be reduced and the regenerator intervals can be secured in the optical wavelength division multiplexing transmission system using the band around the zero dispersion wavelength of the optical fiber.

【0049】[0049]

【実施例】図8は、図3〜図7に示した波長変換器2の
実施例(1)を示したもので、制御信号によって動作可
能となり入力光信号の波長λi を別の波長λj に変換す
る光−光変換型の半導体レーザ20を用いている。
FIG. 8 shows an embodiment (1) of the wavelength converter 2 shown in FIGS. 3 to 7, which can be operated by a control signal and changes the wavelength λ i of the input optical signal to another wavelength λ. A light-light conversion type semiconductor laser 20 for converting into j is used.

【0050】この半導体レーザ20では、光入射し、屈
折率変化により発振波長を変化させることにより光領域
で波長変換を行うことができるものである。
This semiconductor laser 20 is capable of wavelength conversion in the optical region by entering light and changing the oscillation wavelength by changing the refractive index.

【0051】また、図9は波長変換器の実施例(2)を
示したもので、この実施例では、光素子21と半導体レ
ーザ22とで構成しており、光素子21では波長λi
入力光信号を電気信号に変換し、この電気信号をやはり
制御信号によって動作可能となる電気−光変換型の半導
体レーザ22で別の波長λj に変換している。
FIG. 9 shows an embodiment (2) of the wavelength converter. In this embodiment, an optical element 21 and a semiconductor laser 22 are used, and the optical element 21 has a wavelength of λ i . The input optical signal is converted into an electric signal, and the electric signal is converted into another wavelength λ j by the electro-optical conversion type semiconductor laser 22 which is also operable by the control signal.

【0052】上記の説明においては、波長多重数の設計
例として「4」を用いて説明したが、本発明はこの波長
多重数が4を越えた場合でも適用することができる。
In the above description, "4" is used as the design example of the wavelength multiplexing number, but the present invention can be applied even when the wavelength multiplexing number exceeds 4.

【0053】図10は波長多重数が「10」で4中継区
間の場合の波長入れ換えを行ったときの波長配置例を示
しており、この例では、波長間隔1nm,Pin=7 dBm/ch
, Δλg = 20nm, CH1 =0.13 ps/nm/kmの条件で、第3
段中継器でチャンネルCH1とCH3,チャンネルCH
4とCH10,チャンネルCH5とCH9の波長を入れ
換えている。
FIG. 10 shows an example of wavelength arrangement when wavelengths are switched when the number of wavelength division multiplexes is "10" and there are four repeating sections. In this example, the wavelength interval is 1 nm and P in = 7 dBm / ch.
, Δλ g = 20nm , D CH1 = 0.13 ps / nm / km
Channel CH1 and CH3, and channel CH in the stage repeater
The wavelengths of 4 and CH10 and the channels of CH5 and CH9 are exchanged.

【0054】この結果、FWMクロストーク量は、図1
1に示す波長入れ換え無しの場合に比べて図12に示す
ように最終段中継器では基準値−18dBを下回ってい
る。
As a result, the FWM crosstalk amount is shown in FIG.
As shown in FIG. 12, the final stage repeater has a value lower than the reference value of -18 dB as compared with the case without wavelength replacement shown in FIG.

【0055】尚、この実施例では、伝送路中で1回のみ
波長入れ換えを行っているが、複数回行ってもよい。
In this embodiment, wavelength switching is performed only once in the transmission line, but it may be performed multiple times.

【0056】図13は、上記の4波4中継区間光波長多
重伝送方式の場合、EDFA1〜EDFA4の中継区間
ごとに、所定ローテーションに従って波長を入れ換える
例を示しており、図14には、そのときの各チャンネル
でのFWMクロストーク量が示されている。
FIG. 13 shows an example in which the wavelengths are switched according to a predetermined rotation for each of the relay sections of EDFA1 to EDFA4 in the case of the above-mentioned 4-wave 4-relay section optical wavelength division multiplexing transmission system. In FIG. The FWM crosstalk amount in each channel is shown.

【0057】この場合には第4段中継器において基準以
下のFWMクロストーク量になっていると共に全て同一
のクロストーク量になっているため、各チャンネルのク
ロストーク量が均一になり、光SNR も均一になる。さら
には、各チャンネルの総分散量も均一化されるので、SP
M-GVD 効果による波形劣化の差も小さくなる。これは、
分散補償が必要な場合、その設計を容易にする効果があ
る。
In this case, since the FWM crosstalk amount below the reference and the same crosstalk amount are all present in the fourth-stage repeater, the crosstalk amount of each channel becomes uniform and the optical SNR Will also be uniform. Furthermore, since the total dispersion amount of each channel is made uniform, SP
The difference in waveform deterioration due to the M-GVD effect is also small. this is,
When dispersion compensation is required, it has the effect of facilitating its design.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光波長
多重伝送方式によれば、入力した波長多重された光信号
を各波長毎に分波する波長選択フィルタと、該フィルタ
で分波された各波長の信号を制御信号に従って波長変換
することにより波長間の入れ換えを行ってクロストーク
光レベルを所定値以下にする波長変換器と、該波長変換
器から出力された各波長の信号を合波して出力する合波
器とを伝送路中に挿入するように構成したので、FWM
クロストークの影響を低減し、再生中継器間隔を確保す
ることができる。
As described above, according to the optical wavelength division multiplexing transmission system of the present invention, the wavelength selection filter for demultiplexing the input wavelength-division-multiplexed optical signal for each wavelength and the wavelength division demultiplexing by the filter. The wavelength converter that converts the wavelength signals of the respective wavelengths according to the control signal so that the wavelengths are switched so that the crosstalk light level is equal to or lower than a predetermined value, and the signals of the respective wavelengths output from the wavelength converters are combined. Since the multiplexer and the wave output device are inserted in the transmission line, the FWM
It is possible to reduce the influence of crosstalk and secure the interval between regenerators.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光波長多重伝送方式の波長入れ換
えの原理を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a principle of wavelength switching in an optical wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention.

【図2】本発明に係る光波長多重伝送方式における各中
継区間後のFWMクロストーク量を示したグラフ図であ
る。
FIG. 2 is a graph showing the FWM crosstalk amount after each relay section in the optical wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention.

【図3】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例(1)を示したブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example (1) of a wavelength conversion device in an optical wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention.

【図4】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例(2)を示したブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example (2) of the wavelength conversion device in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図5】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例(3)を示したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example (3) of the wavelength conversion device in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図6】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例(4)を示したブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example (4) of the wavelength conversion device in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図7】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例(5)を示したブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example (5) of the wavelength conversion device in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図8】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置に用いられる波長変換器の実施例(1)を示し
たブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment (1) of the wavelength converter used in the wavelength conversion device in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図9】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置に用いられる波長変換器の実施例(2)を示し
たブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment (2) of the wavelength converter used in the wavelength conversion device in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図10】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長数が10の場合の波長配置を示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing a wavelength arrangement when the number of wavelengths is 10 in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図11】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長数が10で波長交換を行わなかった場合の各中継区間
後のFWMクロストーク量を示したグラフ図である。
FIG. 11 is a graph showing the FWM crosstalk amount after each relay section in the case where the number of wavelengths is 10 and wavelength switching is not performed in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図12】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長数が10で波長交換を行った場合の各中継区間後のF
WMクロストーク量を示したグラフ図である。
FIG. 12 shows F after each relay section when the number of wavelengths is 10 and wavelength switching is performed in the optical wavelength division multiplexing transmission system according to the present invention.
It is a graph showing the amount of WM crosstalk.

【図13】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長ローテーションを行った例を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example in which wavelength rotation is performed in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図14】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長ローテーションしたときの各中継区間後のFWMクロ
ストーク量を示したグラフ図である。
FIG. 14 is a graph diagram showing the FWM crosstalk amount after each relay section when wavelength rotation is performed in the optical wavelength multiplexing transmission system according to the present invention.

【図15】4中継の場合の光波長多重伝送方式の一般的
な系統図である。
FIG. 15 is a general system diagram of an optical wavelength division multiplexing transmission system in the case of four relays.

【図16】4中継の場合の光波長多重伝送方式の波長配
置例を示した図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of wavelength arrangement of an optical wavelength division multiplexing transmission system in the case of four relays.

【図17】波長数4で波長交換を行わなかった場合の光
波長多重伝送方式において各中継区間後のFWMクロス
トーク量を示したグラフ図である。
FIG. 17 is a graph showing the FWM crosstalk amount after each repeater section in the optical wavelength division multiplexing transmission method when the number of wavelengths is 4 and wavelength exchange is not performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1−2 波長選択フィルタ 1−1 分波器 2 波長選択器 3 合波器 4,5 光増幅器 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 1, 1-2 Wavelength selection filter 1-1 Demultiplexer 2 Wavelength selector 3 Multiplexer 4,5 Optical amplifier In the figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── 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 H04J 14/00 14/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H04J 14/00 14/02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力した波長多重された光信号を各波長
毎に分波する波長選択フィルタ(1)と、 該フィルタ(1)で分波された各波長の信号を制御信号
に従って波長変換することにより波長間の入れ換えを行
ってクロストーク光レベルを所定値以下にする波長変換
器(2)と、 該波長変換器(2)から出力された各波長の信号を合波
して出力する合波器(3)と、 を備えた波長変換装置を含むことを特徴とした光波長多
重伝送方式。
1. A wavelength selection filter (1) for demultiplexing an input wavelength-multiplexed optical signal for each wavelength, and wavelength conversion of the signal of each wavelength demultiplexed by the filter (1) according to a control signal. As a result, the wavelength converters (2) that switch the wavelengths to bring the crosstalk light level to a predetermined value or less and the signals of the respective wavelengths output from the wavelength converter (2) are combined and output. A wavelength division multiplexing transmission system comprising a wavelength converter including the wave device (3).
【請求項2】 請求項1に記載の光波長多重伝送方式に
おいて、該制御信号が、波長変換すべき少なくとも1つ
の波長変換装置を指定することを特徴とした光波長多重
伝送方式。
2. The optical wavelength division multiplex transmission system according to claim 1, wherein the control signal designates at least one wavelength conversion device for wavelength conversion.
【請求項3】 請求項1に記載の光波長多重伝送方式に
おいて、該制御信号が、所定ローテーションに従って波
長変換が行われるように複数の波長変換装置を指定する
ことを特徴とした光波長多重伝送方式。
3. The optical wavelength division multiplex transmission system according to claim 1, wherein the control signal designates a plurality of wavelength conversion devices so that wavelength conversion is performed according to a predetermined rotation. method.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の光波
長多重伝送方式において、該波長選択フィルタ(1)
が、入力した波長多重された光信号を該多重された波長
の数だけ分波する分波器(1−1)と、該分波器(1−
1)の各出力光信号から互いに異なる波長を選択する波
長選択フィルタ(1−2)とで構成されていることを特
徴とした光波長多重伝送方式。
4. The wavelength selective filter (1) according to any one of claims 1 to 3,
Is a demultiplexer (1-1) that demultiplexes the input wavelength-multiplexed optical signal by the number of the multiplexed wavelengths, and the demultiplexer (1-
An optical wavelength multiplex transmission system characterized by comprising a wavelength selection filter (1-2) for selecting different wavelengths from each output optical signal of 1).
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の光波
長多重伝送方式において、該合波器(3)の後段に、該
波長変換器(2)による損失を補償する光増幅器(4)
を設けたことを特徴とした光波長多重伝送方式。
5. The optical wavelength division multiplex transmission system according to any one of claims 1 to 4, wherein an optical amplifier (4) for compensating for the loss due to the wavelength converter (2) is provided after the multiplexer (3). )
A wavelength division multiplexing optical transmission system characterized in that
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の光波
長多重伝送方式において、各波長変換器(2)と該合波
器(3)との間に各波長変換器(2)の変換効率に対応
して互いに均一なレベルに光増幅する光増幅器(5)を
設けたことを特徴とした光波長多重伝送方式。
6. The optical wavelength division multiplex transmission system according to claim 1, wherein each wavelength converter (2) is provided between each wavelength converter (2) and the multiplexer (3). An optical wavelength division multiplex transmission system characterized in that an optical amplifier (5) for optically amplifying each other to a uniform level is provided corresponding to conversion efficiency.
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