JPH09211511A - Optical communication system - Google Patents
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- JPH09211511A JPH09211511A JP8042102A JP4210296A JPH09211511A JP H09211511 A JPH09211511 A JP H09211511A JP 8042102 A JP8042102 A JP 8042102A JP 4210296 A JP4210296 A JP 4210296A JP H09211511 A JPH09211511 A JP H09211511A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば波長多重伝
送（ＷＤＭ）方式等の光伝送方式を用いて光通信を行う
ために用いられる光通信システム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 communication system used for optical communication using an optical transmission system such as a wavelength division multiplexing (WDM) system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバを用いた光通信システムの開
発が盛んに行われており、長距離光通信システムの実現
化のために、最近では、光通信信号を光のまま増幅する
ファイバ型光増幅器の開発が行われている。このファイ
バ型光増幅器の一例としては、Ｅｒ（エルビウム）を添
加したエルビウムドープ光ファイバを用いた光アンプシ
ステムがあるが、このエルビウムドープ光ファイバを用
いた光増幅器等のファイバ型光増幅器の発展により、光
の増幅率を高め、光増幅器から高出力の光を出力するこ
とが可能となってきた。なお、エルビウムドープ光ファ
イバの光増幅器としての動作波長は1550nm近辺（1550nm
帯）の波長であり、近年、この1550nm近辺の波長で、僅
かずつ波長を変化させた複数の光信号を伝送させる波長
多重伝送（ＷＤＭ）方式の光通信システムの開発が行わ
れている。2. Description of the Related Art Optical communication systems using optical fibers have been actively developed, and in recent years, in order to realize long-distance optical communication systems, fiber-type optical systems for amplifying optical communication signals as they are, have been recently used. Amplifiers are being developed. As an example of this fiber type optical amplifier, there is an optical amplifier system using an erbium-doped optical fiber doped with Er (erbium). Due to the development of fiber type optical amplifiers such as an optical amplifier using this erbium-doped optical fiber. It has become possible to increase the amplification factor of light and output high-power light from the optical amplifier. The operating wavelength of the erbium-doped optical fiber as an optical amplifier is around 1550 nm (1550 nm
In recent years, a wavelength division multiplexing (WDM) type optical communication system for transmitting a plurality of optical signals whose wavelengths have been changed little by little at wavelengths around 1550 nm has been developed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、長距離光通
信システムの高速化では、光ファイバの持つ非線形特性
が通信の大きな障害となることが知られており、この非
線形特性による悪影響は、光ファイバに入射する光強度
が強いほど大きいことが知られている。By the way, it is known that the nonlinear characteristic of an optical fiber becomes a major obstacle to communication in increasing the speed of a long-distance optical communication system. It is known that the higher the intensity of light incident on, the greater the intensity.
【０００４】そのため、ＷＤＭ方式等の光通信システム
のうち、特に、前記エルビウムドープ光ファイバを用い
た光アンプシステム等のように、ファイバ型光増幅器を
用いた光通信システムにおいては、ファイバ型光増幅器
の光増幅率が高いことから、ファイバ型光増幅器から出
力される出力光の強度が強く、光量が多いために、この
ファイバ型光増幅器に接続される光ファイバの非線形特
性に起因する波形の乱れやノイズの発生が問題となり、
例えば波長多重伝送方式の光通信システムの実現化の妨
げとなっていた。Therefore, among the optical communication systems such as the WDM system, particularly in the optical communication system using the fiber type optical amplifier such as the optical amplifier system using the erbium-doped optical fiber, the fiber type optical amplifier is used. Since the optical amplification factor is high, the intensity of the output light output from the fiber-type optical amplifier is high and the amount of light is large.Therefore, the waveform is disturbed due to the nonlinear characteristics of the optical fiber connected to this fiber-type optical amplifier. And the generation of noise becomes a problem,
For example, it has been an obstacle to the realization of an optical communication system of the wavelength division multiplexing system.
【０００５】なお、非線形特性による問題には様々なも
のがあるが、そのうち最も大きな問題となるのは、周知
の４光波混合（ＦＷＭ）特性であり、さらに、周知の自
己位相変調（ＳＰＭ）や相互位相変調（ＸＰＭ）等があ
る。There are various problems due to the non-linear characteristic, and the most serious problem among them is the well-known four-wave mixing (FWM) characteristic, and the well-known self-phase modulation (SPM) and Cross phase modulation (XPM) and the like.
【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、光ファイバの非線形
特性に起因する問題を抑制することが可能であり、信頼
性の高い長距離光通信を行うことができる光通信システ
ムを提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to suppress a problem caused by a nonlinear characteristic of an optical fiber and to provide a highly reliable long-distance light. An object is to provide an optical communication system capable of performing communication.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成により課題を解決するため
の手段としている。すなわち、本第１の発明は、光増幅
器の出射端に、正又は負の分散を有する第１の光ファイ
バの入射端側を接続し、該第１の光ファイバの出射端側
に、該第１の光ファイバと逆の符号の分散を有する第２
の光ファイバの入射端側を接続して成る光通信線路を備
えた光通信システムであって、前記第１の光ファイバと
第２の光ファイバの総分散量が略ゼロと成し、かつ、第
１の光ファイバの非線形特性を第２の光ファイバの非線
形特性より小さくしたことを特徴として構成されてい
る。Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides means for solving the problems by the following constitution. That is, according to the first aspect of the present invention, the incident end side of the first optical fiber having positive or negative dispersion is connected to the emitting end of the optical amplifier, and the emitting end side of the first optical fiber is connected to the emitting end side. A second optical fiber having an opposite sign dispersion to the first optical fiber
An optical communication system including an optical communication line formed by connecting the incident end sides of the optical fibers, wherein the total dispersion amount of the first optical fiber and the second optical fiber is substantially zero, and The configuration is characterized in that the nonlinear characteristic of the first optical fiber is made smaller than the nonlinear characteristic of the second optical fiber.
【０００８】また、本第２の発明は、光増幅器の出射端
に、正又は負の分散を有する第１の光ファイバの入射端
側を接続し、該第１の光ファイバの出射端側に、該第１
の光ファイバと逆の符号の分散を有する第２の光ファイ
バの入射端側を接続して成る光通信線路を複数有し、該
複数の光通信線路のうち１番目の光通信線路の出射端に
は２番目の光通信線路の光増幅器の入力側が接続され、
該２番目の光通信線路の出射端には３番目の光通信線路
の光増幅器の入力側が接続されるといった如く該複数の
光通信線路は直列に接続されており、前記１番目の光通
信線路の入射端側には光信号を送り出す送信器が接続さ
れ、最終端の光通信線路の出射端側には光の受信器が接
続されて成る光通信システムであって、前記各光通信線
路はそれぞれ各光通信線路を構成する前記第１の光ファ
イバと第２の光ファイバの総分散量が略ゼロと成し、か
つ、第１の光ファイバの非線形特性が第２の光ファイバ
の非線形特性より小さく形成されていることを特徴とし
て構成されている。According to the second aspect of the invention, the incident end side of the first optical fiber having positive or negative dispersion is connected to the emitting end side of the optical amplifier, and the emitting end side of the first optical fiber is connected. , The first
A plurality of optical communication lines formed by connecting an incident end side of a second optical fiber having a dispersion of the opposite sign to that of the optical fiber, and the output end of the first optical communication line of the plurality of optical communication lines. Is connected to the input side of the optical amplifier of the second optical communication line,
The plurality of optical communication lines are connected in series such that the output end of the second optical communication line is connected to the input side of the optical amplifier of the third optical communication line, and the first optical communication line is connected. Is an optical communication system in which a transmitter that sends out an optical signal is connected to the incident end side of the optical communication line, and an optical receiver is connected to the output end side of the final end optical communication line. The total dispersion amount of the first optical fiber and the second optical fiber forming each optical communication line is substantially zero, and the nonlinear characteristic of the first optical fiber is the nonlinear characteristic of the second optical fiber. It is characterized by being formed smaller.
【０００９】さらに、前記光通信線路を伝送させる光信
号の波長が1.55μｍ帯であり、第１の光ファイバはコア
にＧｅＯ2 が添加された石英系光ファイバにより形成さ
れており、該第１の光ファイバは波長1.3 μｍ帯で分散
値がゼロとなり、かつ、波長1.55μｍ帯で正の分散を有
する分散光ファイバと成していること、前記光通信線路
を伝送させる光信号の波長が1.55μｍ帯であり、第１の
光ファイバはコアが純ＳｉＯ2 又はＳｉＯ2 にドーパン
トを添加して形成され、かつ、クラッドがＳｉＯ2 にフ
ッ素を添加して形成された石英系ファイバであり、該第
１の光ファイバは波長1.3 μｍ帯で分散値がゼロとな
り、かつ、波長1.55μｍ帯で正の分散を有する分散光フ
ァイバと成していることも本第１、第２の発明の特徴的
な構成とされている。Further, the wavelength of the optical signal transmitted through the optical communication line is in the 1.55 μm band, and the first optical fiber is formed of a silica-based optical fiber having GeO 2 added to the core. The optical fiber has a dispersion value of zero in the wavelength band of 1.3 μm and has a positive dispersion in the wavelength band of 1.55 μm, and the wavelength of the optical signal transmitted through the optical communication line is 1.55. In the μm band, the first optical fiber is a silica-based fiber in which the core is formed by adding dopant to pure SiO 2 or SiO 2 and the clad is formed by adding fluorine to SiO 2. A characteristic of the first and second inventions is that the first optical fiber has a dispersion value of zero in the 1.3 μm wavelength band and has a positive dispersion in the 1.55 μm wavelength band. It has been configured.
【００１０】例えばＷＤＭ方式等を用いた光通信システ
ムにおいて、光伝送用の光ファイバの非線形特性による
通信への悪影響のうち、最も大きな問題となる４光波混
合（ＦＷＭ）の発生は、光ファイバの非線形特性以外に
分散特性に依存することが知られており、個々の光ファ
イバに分散（波長分散）を保有させることにより、ＦＷ
Ｍの発生を抑制することができる。上記構成の本発明に
おいては、光通信システムの光通信線路を構成する第
１、第２の光ファイバは共に分散を保有しているため
に、ＦＷＭの発生が抑制される。In an optical communication system using, for example, the WDM system, the four-wave mixing (FWM), which is the most serious problem among the adverse effects on the communication due to the nonlinear characteristics of the optical fiber for optical transmission, occurs in the optical fiber. It is known to depend on dispersion characteristics in addition to nonlinear characteristics. By allowing each optical fiber to hold dispersion (wavelength dispersion), FW
Generation of M can be suppressed. In the present invention having the above-described configuration, since the first and second optical fibers forming the optical communication line of the optical communication system both have dispersion, the generation of FWM is suppressed.
【００１１】なお、光ファイバが分散を保有している
と、この分散によって、光ファイバを伝送する光信号が
変形してしまうといった新たな問題が生じることになる
が、上記構成の本発明においては、第１の光ファイバの
分散の符号と第２の光ファイバの分散の符号とが逆の符
号であり、かつ、第１の光ファイバと第２の光ファイバ
の総分散量が略ゼロと成しているために、第１の光ファ
イバの分散によって生じた光信号の変形が、第２の光フ
ァイバの、第１の光ファイバの分散とは逆の符号の分散
によって相殺される。そのため、第１と第２の光ファイ
バを伝送して第２の光ファイバから出射される光信号
は、第１の光ファイバへの入射光信号と同じ波形の光と
なり、光ファイバの分散による問題も生じないことにな
る。If the optical fiber has dispersion, this dispersion causes a new problem that the optical signal transmitted through the optical fiber is deformed. However, in the present invention having the above configuration, , The sign of dispersion of the first optical fiber and the sign of dispersion of the second optical fiber are opposite signs, and the total amount of dispersion of the first optical fiber and the second optical fiber is substantially zero. Therefore, the deformation of the optical signal caused by the dispersion of the first optical fiber is canceled by the dispersion of the opposite sign of the dispersion of the first optical fiber of the second optical fiber. Therefore, the optical signal transmitted through the first and second optical fibers and emitted from the second optical fiber has the same waveform as the optical signal incident on the first optical fiber, which causes a problem due to dispersion of the optical fibers. Will not occur.
【００１２】さらに、光ファイバの非線形特性の光信号
に対する影響の程度は、光の強さに比例するものである
ため、光ファイバに入射する光の強度が大きいほど非線
形特性の影響の程度も大きくなる。上記構成の本発明に
おいては、第１の光ファイバの出射端側に第２の光ファ
イバが接続されており、第１の光ファイバの非線形特性
が第２の光ファイバの非線形特性より小さく形成されて
いるために、光信号は、最初に、より低い（小さい）非
線形特性を有する第１の光ファイバに入射し、この光信
号が伝搬してその伝送損失により光信号の強度が弱まっ
たところで、この弱まった光信号が、第１の光ファイバ
より非線形特性の大きい第２の光ファイバを伝搬するこ
とになり、光の強さに比例する非線形特性の影響を小さ
くすることが可能となる。Further, since the degree of influence of the nonlinear characteristic of the optical fiber on the optical signal is proportional to the intensity of the light, the greater the intensity of the light incident on the optical fiber, the greater the degree of the influence of the nonlinear characteristic. Become. In the present invention having the above-mentioned configuration, the second optical fiber is connected to the emission end side of the first optical fiber, and the nonlinear characteristic of the first optical fiber is formed to be smaller than the nonlinear characteristic of the second optical fiber. Therefore, the optical signal first enters the first optical fiber having a lower (smaller) non-linear characteristic, where the optical signal propagates and its transmission loss reduces the intensity of the optical signal, This weakened optical signal propagates through the second optical fiber having a larger nonlinear characteristic than the first optical fiber, and the influence of the nonlinear characteristic proportional to the intensity of light can be reduced.
【００１３】このように、本発明においては、非線形特
性に起因する問題のうち、最も大きな問題となる４光波
混合（ＦＷＭ）特性の問題はもちろんのこと、それ以外
の非線形特性による問題も抑制することが可能となり、
さらに分散による問題等も生じないために、波形の乱れ
やノイズの発生等が少ない、信頼性の高い長距離光通信
が可能な光通信システムとなり、上記課題が解決され
る。As described above, according to the present invention, of the problems caused by the non-linear characteristics, not only the problem of the four-wave mixing (FWM) characteristic, which is the biggest problem, but also the problems due to other non-linear characteristics are suppressed. Is possible,
Further, since problems such as dispersion do not occur, an optical communication system capable of highly reliable long-distance optical communication with less waveform distortion and noise generation is solved, and the above-mentioned problems are solved.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１には、本発明に係る光通信シ
ステムの一実施形態例の要部構成が示されている。同図
において、光信号を送り出す送信器２と、この光送信器
２から送り出された光信号を受信する光の受信器６との
間には、複数の光通信線路１ａ（１ａ１〜１ａｎ）が介
設されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the main configuration of an embodiment of an optical communication system according to the present invention. In the figure, a plurality of optical communication lines 1a (1a1 to 1an) are provided between a transmitter 2 for transmitting an optical signal and a light receiver 6 for receiving the optical signal transmitted from the optical transmitter 2. It is installed.
【００１５】光通信線路１ａ１は、光増幅器５ａ１の出
射端に、波長1.55μｍ（1550nm）帯で正の分散（波長分
散）を有する第１の光ファイバ３ａ１の入射端側を接続
し、この第１の光ファイバ３ａ１の出射端側に、波長1.
55μｍ帯で、第１の光ファイバ３ａ１と逆の符号である
負の分散（波長分散）を有する第２の光ファイバ４ａ１
の入射端側を接続して形成されており、光通信線路１ａ
２は、光増幅器５ａ２の出射端に、波長1.55μｍ帯で正
の分散を有する第１の光ファイバ３ａ２の入射端側を接
続し、第１の光ファイバ３ａ２の出射端側に、波長1.55
μｍ帯で負の分散を有する第２の光ファイバ４ａ２の入
射端側を接続して形成されるといった如く、各光通信線
路１ａ１〜１ａｎは、それぞれ、光増幅器５ａ（５ａ１
〜５ａｎ）、第１の光ファイバ３ａ（３ａ１〜３ａ
ｎ）、第２の光ファイバ４ａ（４ａ１〜４ａｎ）を有し
て構成されている。The optical communication line 1a1 is connected to the output end of the optical amplifier 5a1 at the incident end side of the first optical fiber 3a1 having a positive dispersion (wavelength dispersion) in the wavelength band of 1.55 μm (1550 nm). On the output end side of the optical fiber 3a1 of 1.
In the 55 μm band, the second optical fiber 4a1 having a negative dispersion (wavelength dispersion) having a sign opposite to that of the first optical fiber 3a1.
Is formed by connecting the incident end sides of the optical communication line 1a.
Reference numeral 2 connects the output end of the optical amplifier 5a2 to the input end of the first optical fiber 3a2 having a positive dispersion in the wavelength band of 1.55 μm, and connects the output end of the first optical fiber 3a2 to the output of 1.55 μm.
Each of the optical communication lines 1a1 to 1an is formed by connecting the incident end sides of the second optical fibers 4a2 having a negative dispersion in the μm band, and the optical amplifiers 5a (5a1).
~ 5an), the first optical fiber 3a (3a1-3a)
n) and the second optical fiber 4a (4a1 to 4an).
【００１６】また、これらの複数の光通信線路１ａ１〜
１ａｎのうち、１番目の光通信線路１ａ１の出射端には
２番目の光通信線路１ａ２の光増幅器５ａ２の入力側が
接続され、２番目の光通信線路１ａ２の出射端には３番
目の光通信線路１ａ３の光増幅器５ａ３の入力側が接続
されるといった如く、複数の光通信線路１ａ１〜１ａｎ
は直列に接続されている。１番目の光通信線路１ａ１の
入射端側には前記送信器２が接続され、最終端の光通信
線路１ａｎの出射端側には前記受信器６が接続されてい
る。Further, the plurality of optical communication lines 1a1 to 1a1
In 1an, the output side of the first optical communication line 1a1 is connected to the input side of the optical amplifier 5a2 of the second optical communication line 1a2, and the output side of the second optical communication line 1a2 is connected to the third optical communication line 1a2. A plurality of optical communication lines 1a1 to 1an such that the input side of the optical amplifier 5a3 of the line 1a3 is connected.
Are connected in series. The transmitter 2 is connected to the entrance end side of the first optical communication line 1a1, and the receiver 6 is connected to the exit end side of the final optical communication line 1an.
【００１７】各光増幅器５ａ１〜５ａｎは、それぞれ、
光ファイバにエルビウムを添加したエルビウムドープ光
ファイバを有して形成されたファイバ型光増幅器であ
り、各光増幅器５ａ１〜５ａｎの動作波長は1550nm帯と
成している。また、本実施形態例では、送信器２から送
り出される光信号の波長は1.55μｍ帯（1550nm帯）であ
り、この送信器２から送り出される光信号は、各光増幅
器５ａ１〜５ａｎによって非常に高い増幅率で増幅され
て伝送されるようになっている。The respective optical amplifiers 5a1-5an are respectively
This is a fiber type optical amplifier formed by having an erbium-doped optical fiber in which erbium is added to an optical fiber, and the operating wavelength of each optical amplifier 5a1-5an is in the 1550 nm band. In addition, in the present embodiment, the wavelength of the optical signal sent from the transmitter 2 is in the 1.55 μm band (1550 nm band), and the optical signal sent from the transmitter 2 is extremely high by the optical amplifiers 5a1 to 5an. It is amplified and transmitted at an amplification rate.
【００１８】図４に示すように、第１、第２の光ファイ
バ３ａ，４ａは、いずれも、コア８と、コア８の外周側
を覆うクラッド９とを有しており、第１の光ファイバ４
ａは、コア８にＧｅＯ2 （酸化ゲルマニウム）が添加さ
れた石英系光ファイバにより形成されている。また、第
１の光ファイバ３ａのクラッド９は例えば純ＳｉＯ2に
より形成され、この第１の光ファイバ３ａのプロファイ
ル（屈折率分布）は、図２に示すようにステップ型のプ
ロファイルである。第１の光ファイバ３ａは、波長1.3
μｍ帯で分散値がゼロとなる1.3 μｍ零分散シングルモ
ード光ファイバであり、かつ、波長1.55μｍ帯では正の
分散を有する分散光ファイバと成している。この第１の
光ファイバ３ａは、現在一般的に製造されている光ファ
イバの１つであり、コストの安い光ファイバである。As shown in FIG. 4, each of the first and second optical fibers 3a and 4a has a core 8 and a clad 9 covering the outer peripheral side of the core 8, and the first optical fiber Fiber 4
A is formed of a silica optical fiber in which GeO 2 (germanium oxide) is added to the core 8. The cladding 9 of the first optical fiber 3a is made of, for example, pure SiO 2 , and the profile (refractive index distribution) of the first optical fiber 3a is a step type profile as shown in FIG. The first optical fiber 3a has a wavelength of 1.3
It is a 1.3 μm zero-dispersion single-mode optical fiber with zero dispersion value in the μm band, and a dispersion optical fiber with positive dispersion in the wavelength 1.55 μm band. The first optical fiber 3a is one of the currently manufactured optical fibers, and is an optical fiber with low cost.
【００１９】また、本実施形態例では、各光通信線路１
ａ１〜１ａｎを形成する第１の光ファイバ３ａ１〜３ａ
ｎと第２の光ファイバ４ａ１〜４ａｎの総分散量が略ゼ
ロと成しており、かつ、第１の光ファイバ３ａ１〜３ａ
ｎの非線形特性が第２の光ファイバ４ａ１〜４ａｎの非
線形特性より小さく形成されている。そして、このよう
に、各第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎの非線形特性が
対応する各第２の光ファイバ４ａ１〜４ａｎの非線形特
性より小さく形成されていることが、本実施形態例の最
も特徴的なことである。Further, in this embodiment, each optical communication line 1
First optical fibers 3a1 to 3a forming a1 to 1an
n and the total dispersion amount of the second optical fibers 4a1 to 4an are substantially zero, and the first optical fibers 3a1 to 3a
The non-linear characteristic of n is formed smaller than the non-linear characteristic of the second optical fibers 4a1 to 4an. The most characteristic feature of the embodiment is that the non-linear characteristics of the first optical fibers 3a1 to 3an are smaller than the non-linear characteristics of the corresponding second optical fibers 4a1 to 4an. That's right.
【００２０】なお、光ファイバに正又は負の所定の分散
特性を与えるためには、周知の如く、光ファイバの屈折
率構造等を調整することが必要となり、石英系ガラスに
より形成されている光ファイバにおいては、この石英系
ガラスの屈折率が光の波長が長いほど小さくなることか
ら、一般に、正の分散特性を有することが知られてい
る。そして、光ファイバに負の分散特性を与えるために
は、例えばコア８の屈折率分布を特殊な分布構造とした
りすることにより、光の伝搬速度を波長が長いほど遅
く、短いほど速くし、負の分散特性を有する光ファイバ
を形成することができる。As is well known, it is necessary to adjust the refractive index structure of the optical fiber in order to provide the optical fiber with a predetermined positive or negative dispersion characteristic. It is generally known that a fiber has a positive dispersion characteristic because the refractive index of the silica-based glass decreases as the wavelength of light increases. In order to give a negative dispersion characteristic to the optical fiber, for example, by making the refractive index distribution of the core 8 a special distribution structure, the propagation speed of light becomes slower as the wavelength becomes longer and faster as the wavelength becomes shorter. It is possible to form an optical fiber having the dispersion characteristics of
【００２１】一方、光ファイバの非線形特性は、光が伝
搬する部分（コア８）の材料の純石英に対する比屈折率
（ｎ2 ）、有効コア断面積（Aeff）と光ファイバに入射
する光の強度に依存することが知られており、この入射
光強度が高いほど非線形特性による光信号への影響も大
きくなる。また、前記正の分散を有する光ファイバと負
の分散を有する光ファイバとは屈折率構造が異なるため
に、前記比屈折率（ｎ2 ）、有効コア断面積（Aeff）も
異なり、したがって、一般的に、正の分散を有する光フ
ァイバと負の分散を有する光ファイバは、非線形特性も
互いに異なるものである。On the other hand, the nonlinear characteristics of the optical fiber include the relative refractive index (n 2 ) of the material of the portion (core 8) through which light propagates with respect to pure quartz, the effective core area (Aeff) and the light incident on the optical fiber. It is known that the intensity depends on the intensity, and the higher the intensity of the incident light, the greater the influence of the nonlinear characteristic on the optical signal. In addition, since the optical fiber having the positive dispersion and the optical fiber having the negative dispersion have different refractive index structures, the relative refractive index (n 2 ) and the effective core area (Aeff) are also different. Therefore, the optical fiber having a positive dispersion and the optical fiber having a negative dispersion have different nonlinear characteristics.
【００２２】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、次に、その動作について説明する。送信器２から波
長1.55μｍ帯の光信号が送り出されると、この光信号
は、１番目の光通信線路１ａ１の光増幅器５ａ１の入力
側に入射し、光増幅器５ａ１によって増幅されて第１の
光ファイバ３ａ１に入射する。そして、この光は、第１
の光ファイバ３ａ１を伝搬することにより、第１の光フ
ァイバ３ａ１の伝送損失の分だけ光信号の強度が弱くな
った状態で第２の光ファイバ４ａ１に入射し、第２の光
ファイバ４ａ１を伝搬する。The present embodiment is constructed as described above, and its operation will be described below. When an optical signal in the wavelength band of 1.55 μm is transmitted from the transmitter 2, this optical signal enters the input side of the optical amplifier 5a1 of the first optical communication line 1a1 and is amplified by the optical amplifier 5a1 to produce the first optical signal. It is incident on the fiber 3a1. And this light is
Propagating in the second optical fiber 4a1 while propagating in the second optical fiber 4a1 in a state where the intensity of the optical signal is weakened by the transmission loss of the first optical fiber 3a1. To do.
【００２３】第２の光ファイバ４ａ１を伝搬した光は、
２番目の光通信線路１ａ２の光増幅器５ａ２の入力側に
入射し、光増幅器５ａ２によって増幅されて第１の光フ
ァイバ３ａ２に入射する。そして、この光は、第１の光
ファイバ３ａ２を伝搬することにより、第１の光ファイ
バ３ａ２の伝送損失の分だけ光の強度が弱くなった状態
で第２の光ファイバ４ａ２に入射し、第２の光ファイバ
４ａ２を伝搬する。そして、さらに、第２の光ファイバ
４ａ２を伝搬した光は、３番目の光通信線路１ａ３の光
増幅器５ａ３に入射し、光増幅器５ａ３で増幅されて第
１の光ファイバ３ａ３に入射するといった如く、光は、
各光通信線路１ａ１〜１ａｎの光増幅器５ａ、第１の光
ファイバ３ａ、第２の光ファイバ４ａを順次通って伝搬
していき、受信器６によって受信される。The light propagating through the second optical fiber 4a1 is
It is incident on the input side of the optical amplifier 5a2 of the second optical communication line 1a2, is amplified by the optical amplifier 5a2, and is incident on the first optical fiber 3a2. Then, this light propagates through the first optical fiber 3a2, and enters the second optical fiber 4a2 in a state where the intensity of the light is weakened by the transmission loss of the first optical fiber 3a2, 2 propagates through the optical fiber 4a2. Further, the light propagated through the second optical fiber 4a2 enters the optical amplifier 5a3 of the third optical communication line 1a3, is amplified by the optical amplifier 5a3, and enters the first optical fiber 3a3. Light is
The light is propagated through the optical amplifier 5a, the first optical fiber 3a, and the second optical fiber 4a of each of the optical communication lines 1a1 to 1an in order, and is received by the receiver 6.
【００２４】以上のような光の伝搬に際し、各光通信線
路１ａ１〜１ａｎの各光増幅器５ａ１〜５ａｎに入射し
た光信号は、光増幅率の高い各光増幅器５ａ１〜５ａｎ
によって増幅されて、それぞれ、第１の光ファイバ３ａ
１〜３ａｎ、第２の光ファイバ４ａ１〜４ａｎに入射す
るために、第１、第２の光ファイバ３ａ１〜３ａｎ，４
ａ１〜４ａｎの非線形特性による影響が問題となるが、
この非線形特性に起因する問題のうち最も大きな問題と
なる４光波混合（ＦＷＭ）の発生は、光ファイバの非線
形特性以外に、分散特性に依存することが知られてお
り、個々の光ファイバに、光ファイバの伝送信号波長で
分散を保有させればＦＷＭの発生は抑制できるものであ
る。The optical signals that have entered the optical amplifiers 5a1 to 5an of the optical communication lines 1a1 to 1an during the propagation of the light as described above have the optical amplifiers 5a1 to 5an having a high optical amplification factor.
And the first optical fiber 3a
1 to 3an and the second optical fibers 4a1 to 4an, so that the first and second optical fibers 3a1 to 3an, 4
Although the influence of the non-linear characteristics of a1 to 4an becomes a problem,
It is known that the occurrence of four-wave mixing (FWM), which is the largest problem caused by the non-linear characteristics, depends on the dispersion characteristics in addition to the non-linear characteristics of the optical fiber. Generation of FWM can be suppressed if dispersion is maintained at the transmission signal wavelength of the optical fiber.
【００２５】したがって、本実施形態例のように、各第
１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎには伝送信号波長（1.55
μｍ帯）で正の分散を保有させ、第２の光ファイバ４ａ
１〜４ａｎには同波長で負の分散を保有させるようにし
て、個々の光ファイバ３ａ１〜３ａｎ，４ａ１〜４ａｎ
にそれぞれ分散を保有させることにより、ＦＷＭの発生
を抑制することができる。Therefore, as in the case of the present embodiment, the transmission signal wavelength (1.55
The second optical fiber 4a holds positive dispersion in the μm band).
The optical fibers 3a1-3an and 4a1-4an are made to have negative dispersion at the same wavelength in the optical fibers 1a-4an.
By making each of them have dispersion, it is possible to suppress the generation of FWM.
【００２６】なお、このように、個々の光ファイバに使
用波長（伝送信号波長）で分散を保有させることによ
り、ＦＷＭの発生を抑制することは、例えばＡＴ＆Ｔ
ＣＯＲＰ（エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーショ
ン）による特開平７−１６８０４６号公報記載の提案が
成されている。In this way, by suppressing the generation of FWM by allowing each optical fiber to have dispersion at the wavelength used (transmission signal wavelength), for example, AT & T
The proposal described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-168046 by CORP (AT & T Corporation) has been made.
【００２７】また、個々の光ファイバに分散を保有させ
た場合に、光ファイバを伝搬する光信号が変形してしま
うという問題が生じることが知られているが、本実施形
態例では、第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎは波長1.55
μｍ帯で正の分散を有し、第２の光ファイバ４ａ１〜４
ａｎは、同波長帯で、この第１の光ファイバ３ａ１〜３
ａｎの分散とは逆の符号である負の分散を有しているた
めに、第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎの正の分散と第
２の光ファイバ４ａ１〜４ａｎの負の分散とが相殺し合
うことになる。そして、本実施形態例においては、第１
の光ファイバ３ａ１〜３ａｎと、この第１の光ファイバ
３ａ１〜３ａｎに直接接続されている第２の光ファイバ
４ａ１〜４ａｎの総分散量が略ゼロと成しているため
に、第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎの正の分散と第２
の光ファイバ４ａ１〜４ａｎの負の分散とはほぼ完全に
相殺し合い、分散による信号変形の問題はなくなる。Further, it is known that when the dispersion is held in each optical fiber, the problem that the optical signal propagating through the optical fiber is deformed occurs. Optical fibers 3a1-3an have a wavelength of 1.55
The second optical fibers 4a1-4 having positive dispersion in the μm band
an is the same wavelength band, and the first optical fibers 3a1-3
Since it has a negative dispersion having a sign opposite to that of an, the positive dispersion of the first optical fibers 3a1 to 3an and the negative dispersion of the second optical fibers 4a1 to 4an cancel each other. It will fit. Then, in the present embodiment example, the first
Since the total dispersion amount of the optical fibers 3a1 to 3an and the second optical fibers 4a1 to 4an directly connected to the first optical fibers 3a1 to 3an is substantially zero, the first light The positive dispersion of the fibers 3a1-3an and the second
Negative dispersion of the optical fibers 4a1 to 4an is almost completely canceled out, and the problem of signal deformation due to dispersion is eliminated.
【００２８】なお、このように、正の分散を有する光フ
ァイバと負の分散を有する光ファイバとを直列に接続
し、その総分散量を略ゼロとすることにより、分散の問
題を解消することは、三菱電機株式会社の出願の特開平
５−３４５３号公報に記載され、提案されている。As described above, the problem of dispersion is solved by connecting the optical fiber having positive dispersion and the optical fiber having negative dispersion in series and setting the total dispersion amount to substantially zero. Is described and proposed in JP-A-5-3453 filed by Mitsubishi Electric Corporation.
【００２９】さらに、非線形特性に起因する問題のう
ち、前記ＦＷＭの発生以外にも、自己位相変調（ＳＰ
Ｍ）や相互位相変調（ＸＰＭ）等の様々な問題がある
が、これらの問題は、以下の理由によって抑制される。Further, among the problems caused by the non-linear characteristic, self-phase modulation (SP
Although there are various problems such as M) and cross phase modulation (XPM), these problems are suppressed for the following reasons.
【００３０】本実施形態例では、各光通信線路１ａ１〜
１ａｎを構成する第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎの非
線形特性が第２の光ファイバ４ａ１〜４ａｎの非線形特
性より小さく形成されているために、各光増幅器５ａ１
〜５ａｎによってそれぞれ増幅された強度の強い光は、
まず、より非線形特性が小さい第１の光ファイバ３ａ１
〜３ａｎに入射し、その後、第１の光ファイバ３ａ１〜
３ａｎを伝搬するときに、第１の光ファイバ３ａ１〜３
ａｎの伝送損失によって強度が弱められた状態で第２の
光ファイバ４ａ１〜４ａｎに入射する。In this embodiment, each optical communication line 1a1.about.
Since the non-linear characteristics of the first optical fibers 3a1 to 3an forming 1an are smaller than the non-linear characteristics of the second optical fibers 4a1 to 4an, each optical amplifier 5a1
The strong light amplified by ~ 5an,
First, the first optical fiber 3a1 having a smaller nonlinear characteristic
˜3an, and then the first optical fiber 3a1
3a, the first optical fibers 3a1-3
The light enters the second optical fibers 4a1 to 4an in a state in which the intensity is weakened by the transmission loss of an.
【００３１】そのため、第１の光ファイバ３ａ１〜３ａ
ｎよりも非線形特性の大きい第２の光ファイバ４ａ１〜
４ａｎの非線形特性によって影響を受ける光信号は、第
１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎを伝搬して弱められた光
であり、入射光強度に比例する非線形特性の影響の程度
は小さく、非線形特性の影響のより小さい光が各第２の
光ファイバ４ａ１〜４ａｎから出射され、各光増幅器５
ａ２〜５ａｎに入射するために、精度の高い強い信号を
伝送することができる。Therefore, the first optical fibers 3a1-3a
The second optical fibers 4a1 to 4a1 having nonlinear characteristics larger than n
The optical signal affected by the non-linear characteristic of 4an is light attenuated by propagating through the first optical fibers 3a1 to 3an, and the non-linear characteristic proportional to the incident light intensity has a small degree of influence. Smaller than that of the optical amplifier 5 is emitted from each of the second optical fibers 4a1 to 4an.
Since it is incident on a2 to 5an, a highly accurate and strong signal can be transmitted.
【００３２】このように、本実施形態例によれば、例え
ば前記ＷＤＭ方式等を用いる光通信システムにおいて、
光を伝送する光ファイバの非線形特性に起因する問題の
うち、最も大きな問題である４光波混合特性を始めと
し、それ以外の例えば自己位相変調等の問題も抑制する
ことができるし、光ファイバの分散による問題等も生じ
ることがないために、より高精度で信頼性が高く、強い
強度の信号を伝搬させることが可能となり、送信器２と
受信器６との中継間隔を広く取ることができる。そのた
め、光通信システムの信頼性の向上を図ることが可能と
なり、コストの面でも有利なシステムを構築することが
できる。As described above, according to the present embodiment, for example, in the optical communication system using the WDM system or the like,
Among the problems caused by the non-linear characteristics of the optical fiber that transmits light, it is possible to suppress the problems such as the four-wave mixing characteristic, which is the biggest problem, and other problems such as self-phase modulation, and Since problems such as dispersion do not occur, it is possible to propagate a signal with higher accuracy and higher reliability and a higher intensity, and it is possible to widen the relay interval between the transmitter 2 and the receiver 6. . Therefore, it is possible to improve the reliability of the optical communication system, and it is possible to construct a system that is advantageous in terms of cost.
【００３３】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記実施形態例では、第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎ
は、それぞれ、コア８にＧｅＯ2 が添加された石英系光
ファイバにより形成されていたが、第１の光ファイバ３
ａ１〜３ａｎは、例えば、コア８が純ＳｉＯ2 又はＳｉ
Ｏ2 にＧｅＯ2 やＦ（フッ素）等のドーパントを微量添
加して形成され、かつ、クラッド９がＳｉＯ2 にフッ素
を添加して形成された石英系光ファイバとしてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modes of implementation can be adopted. For example,
In the above embodiment example, the first optical fibers 3a1 to 3an
Are each formed of a silica-based optical fiber in which GeO 2 is added to the core 8, but the first optical fiber 3
a1 to 3an, for example, the core 8 is pure SiO 2 or Si.
A silica optical fiber formed by adding a small amount of a dopant such as GeO 2 or F (fluorine) to O 2 and the cladding 9 formed by adding fluorine to SiO 2 may be used.
【００３４】このように、クラッド９にＳｉＯ2 を添加
する場合には、例えば純ＳｉＯ2 に対するクラッド９の
比屈折率差Δが−0.3 ％程度となるようにする。また、
コア８にドーパントを添加する場合には、例えば純Ｓｉ
Ｏ2 に対するコア８の比屈折率差Δが＋0.05％となるよ
うな微量のＧｅＯ2 を添加したり、このＧｅＯ2 の添加
に加えてＦを比屈折率差Δが−0.05％となるように微量
添加してＧｅＯ2 とＦの両方の添加によって結果的にコ
ア８の純ＳｉＯ2 に対する比屈折率差Δが±０となるよ
うにする。As described above, when SiO 2 is added to the clad 9, for example, the relative refractive index difference Δ of the clad 9 with respect to pure SiO 2 is set to about −0.3%. Also,
When a dopant is added to the core 8, for example, pure Si is used.
A small amount of GeO 2 is added so that the relative refractive index difference Δ of the core 8 with respect to O 2 is + 0.05%, or F is added in addition to the addition of GeO 2 so that the relative refractive index difference Δ is −0.05%. As described above, by adding a small amount of both GeO 2 and F, the relative refractive index difference Δ of the core 8 with respect to pure SiO 2 becomes ± 0.
【００３５】第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎをこのよ
うなフッ添加クラッドを有する光ファイバにより形成し
た場合にも、上記実施形態例と同様に、ステップ型のプ
ロファイルを有する光ファイバとし、波長1.3 μｍ帯で
分散値がゼロとなり、かつ、波長1.55μｍ帯で正の分散
を有する分散光ファイバとすれば、上記実施形態例とほ
ぼ同様の効果を奏することができる。なお、コア８を純
ＳｉＯ2 により形成したり、コア８の純ＳｉＯ2 に対す
る比屈折率差Δを±０としたりして、クラッド９にフッ
素を添加すると、この光ファイバのプロファイルは、例
えば図３に示すようなプロファイルとなる。Even when the first optical fibers 3a1 to 3an are formed of an optical fiber having such a fluorine-containing clad, an optical fiber having a step-type profile is formed at a wavelength of 1.3 μm as in the above embodiment. When the dispersion optical fiber has a dispersion value of zero in the band and positive dispersion in the wavelength band of 1.55 μm, it is possible to obtain substantially the same effect as that of the above-described embodiment. When the core 8 is made of pure SiO 2 or the relative refractive index difference Δ of the core 8 with respect to pure SiO 2 is ± 0 and fluorine is added to the clad 9, the profile of this optical fiber is as shown in FIG. The profile is as shown in 3.
【００３６】さらに、上記実施形態例では、第１の光フ
ァイバ３ａ１〜３ａｎを波長1.55μｍ帯で正の分散を有
する光ファイバとし、第２の光ファイバ４ａ１〜４ａｎ
を同波長帯で負の分散を有する光ファイバとしたが、そ
の逆に、第１の光ファイバ３ａ１〜３ａｎを負の分散を
有する光ファイバとし、第２の光ファイバ４ａ１〜４ａ
ｎを正の分散を有する光ファイバとしてもよい。Further, in the above embodiment, the first optical fibers 3a1-3an are optical fibers having a positive dispersion in the wavelength band of 1.55 μm, and the second optical fibers 4a1-4an are used.
Is an optical fiber having negative dispersion in the same wavelength band, but conversely, the first optical fibers 3a1 to 3an are optical fibers having negative dispersion, and the second optical fibers 4a1 to 4a are
n may be an optical fiber having a positive dispersion.
【００３７】ただし、現在製造されている光ファイバの
うち、1.55μｍ帯で負の分散を有する光ファイバとして
は、分散シフトファイバの零分散波長をさらに長波長側
にシフトさせるものや、コア８とクラッド９との比屈折
率差が高比屈折率差の光ファイバ、プロファイルがＷ型
のもの、セグメントコアを有するもの等が知られている
が、これらの光ファイバよりも、上記実施形態例に用い
た第１の光ファイバ３ａや、前記純ＳｉＯ2 等のコア８
とＳｉＯ2 にフッ素を添加したクラッド９とを有する1.
55μｍ帯で正の分散を備えた光ファイバの方が、波長1.
55μｍ帯における非線形特性が小さい。そのため、前記
のような正の分散を有する光ファイバを第１の光ファイ
バ３ａ１〜３ａｎとすることにより、伝送光波長を1.55
μｍ帯としたときに信頼性の高い光伝送可能な光通信シ
ステムを、容易に構築することができる。However, among the currently manufactured optical fibers, as an optical fiber having a negative dispersion in the 1.55 μm band, one that shifts the zero-dispersion wavelength of the dispersion-shifted fiber to the longer wavelength side, and the core 8 Optical fibers having a high relative refractive index difference with the clad 9, a profile having a W type, a profile having a segment core, and the like are known. The first optical fiber 3a used and the core 8 of pure SiO 2 or the like
And a clad 9 in which fluorine is added to SiO 2 .
An optical fiber with positive dispersion in the 55 μm band has a wavelength of 1.
Non-linear characteristics in 55 μm band are small. Therefore, by setting the optical fibers having the positive dispersion as described above to the first optical fibers 3a1 to 3an, the transmission light wavelength is 1.55.
An optical communication system capable of highly reliable optical transmission in the μm band can be easily constructed.
【００３８】さらに、上記実施形態例では、送信器２か
ら波長1.55μｍ帯の光信号を送り出して、この光信号を
伝搬させる光通信システムとしたが、本発明の光通信シ
ステムにおいて光通信線路１ａ１〜１ａｎを伝送させる
光信号の波長は必ずしも1.55μｍ帯とは限らない。ただ
し、現在開発が行われているエルビウムドープ光ファイ
バの光アンプシステムの動作波長は1.55μｍ（1550nm）
帯であり、光通信線路１ａ１〜１ａｎを伝送させる光信
号の波長を1.55μｍ帯とすることにより、エルビウムド
ープ光ファイバの光アンプシステムを光増幅器５ａ１〜
５ａｎとして用いて、容易に光通信システムを構築する
ことができるために、光信号の波長は1.55μｍ帯とする
ことが好ましい。Further, in the above-described embodiment, the optical communication system which transmits the optical signal in the wavelength band of 1.55 μm from the transmitter 2 and propagates this optical signal is used. However, in the optical communication system of the present invention, the optical communication line 1a1 is used. The wavelength of the optical signal for transmitting .about.1an is not always in the 1.55 .mu.m band. However, the operating wavelength of the erbium-doped optical fiber optical amplifier system currently under development is 1.55 μm (1550 nm).
By setting the wavelength of the optical signal transmitted through the optical communication lines 1a1 to 1an to be the 1.55 μm band, the optical amplifier system of the erbium-doped optical fiber can be used as the optical amplifiers 5a1 to 5a1.
The wavelength of the optical signal is preferably in the 1.55 μm band so that the optical communication system can be easily constructed by using it as 5an.
【００３９】さらに、上記実施形態例では、光増幅器５
ａ１〜５ａｎは、エルビウムドープ光ファイバの光アン
プシステムによって形成したファイバ型光増幅器とした
が、光増幅器５ａ１〜５ａｎはエルビウムドープ光ファ
イバの光アンプシステム以外のファイバ型光増幅器とし
てもよいし、ファイバ型光増幅器以外の光増幅器として
もよい。ただし、エルビウムドープファイバの光アンプ
システム等のファイバ型光増幅器は、その増幅率が高い
ために、ファイバ型光増幅器を光増幅器５ａ１〜５ａｎ
として用いることにより、光信号の強度をより一層大き
く増幅することが可能となり、長距離光通信を容易に行
うことができるために、光増幅器５ａ１〜５ａｎはファ
イバ型光増幅器とすることが望ましい。Further, in the above embodiment, the optical amplifier 5
Although a1 to 5an are fiber type optical amplifiers formed by an optical amplifier system of erbium-doped optical fiber, the optical amplifiers 5a1 to 5an may be fiber type optical amplifiers other than the optical amplifier system of erbium-doped optical fiber. An optical amplifier other than the type optical amplifier may be used. However, since a fiber type optical amplifier such as an optical amplifier system of an erbium-doped fiber has a high amplification factor, the fiber type optical amplifier is used as the optical amplifiers 5a1 to 5an.
The optical amplifiers 5a1 to 5an are preferably fiber-type optical amplifiers, because the intensity of the optical signal can be further amplified and the long-distance optical communication can be easily performed.
【００４０】さらに、上記実施形態例では、送信器２と
受信器６との間に、複数の光通信線路１ａ１〜１ａｎを
設けて光通信システムを構築したが、本発明の光通信シ
ステムは、１つの光通信線路１ａを設けて光通信システ
ムを構築することもできる。この場合にも、光通信線路
１ａを構成する第１の光ファイバ３ａは正又は負の分散
を有し、第２の光ファイバ４ａは第１の光ファイバ３ａ
と逆の符号の分散を有する光ファイバとし、さらに、第
１の光ファイバ３ａと第２の光ファイバ４ａの総分散量
を略ゼロとし、かつ、第１の光ファイバ３ａの非線形特
性を第２の光ファイバ４ａの非線形特性より小さく構成
することにより、非線形特性の影響の少ない、信頼性の
高い光通信システムの構築を図ることができる。Further, in the above embodiment, the optical communication system is constructed by providing a plurality of optical communication lines 1a1 to 1an between the transmitter 2 and the receiver 6, but the optical communication system of the present invention is An optical communication system can also be constructed by providing one optical communication line 1a. Also in this case, the first optical fiber 3a forming the optical communication line 1a has a positive or negative dispersion, and the second optical fiber 4a has the first optical fiber 3a.
And an optical fiber having a dispersion having a sign opposite to that of the first optical fiber 3a, a total dispersion amount of the first optical fiber 3a and the second optical fiber 4a being substantially zero, and a nonlinear characteristic of the first optical fiber 3a By configuring the optical fiber 4a to have a smaller non-linear characteristic, it is possible to construct a highly reliable optical communication system with less influence of the non-linear characteristic.
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明によれば、光増幅器、第１、第２
の光ファイバを順に接続して成る光通信線路を備えた光
通信システムにおいて、光増幅器の出力端に接続される
側の第１の光ファイバの非線形特性を第２の光ファイバ
の非線形特性より小さくしたものであるから、光増幅器
から出力される強度の強い光信号を、非線形特性の小さ
い第１の光ファイバに入射させ、第１の光ファイバを伝
搬するときの伝送損失によって、その光の強度を弱め
て、第１の光ファイバよりは非線形特性の大きい第２の
光ファイバに入射させるために、例えば光増幅器の出力
端に第２の光ファイバを接続してこの第２の光ファイバ
の出力端に第１の光ファイバを接続する場合に比べ、光
通信線路を伝搬する光に及ぼす非線形特性の悪影響を非
常に小さくすることができる。According to the present invention, the optical amplifier, the first and second optical amplifiers are provided.
In an optical communication system including an optical communication line formed by sequentially connecting the optical fibers of 1), the non-linear characteristic of the first optical fiber on the side connected to the output end of the optical amplifier is smaller than the non-linear characteristic of the second optical fiber. Therefore, an optical signal with high intensity output from the optical amplifier is made incident on the first optical fiber having a small non-linear characteristic, and the optical intensity is increased by the transmission loss when propagating through the first optical fiber. In order to weaken the light and make it enter the second optical fiber having a nonlinear characteristic larger than that of the first optical fiber, for example, by connecting the second optical fiber to the output end of the optical amplifier, the output of this second optical fiber As compared with the case where the first optical fiber is connected to the end, the adverse effect of the nonlinear characteristic exerted on the light propagating in the optical communication line can be made extremely small.
【００４２】また、本発明によれば、第１、第２の光フ
ァイバは正又は負の分散を有する光ファイバとし、第１
と第２の光ファイバの総分散量を略ゼロと成しているた
めに、例えば波長多重伝送方式等を用いた光通信システ
ムにおいて、光ファイバの非線形特性に起因する問題の
うち最も大きな問題となる４光波混合（ＦＷＭ）の発生
を第１、第２の光ファイバの分散により抑制し、かつ、
この分散によって生じる問題は第１と第２の光ファイバ
の総分散量をゼロと成すことにより解決することができ
る。Further, according to the present invention, the first and second optical fibers are optical fibers having positive or negative dispersion, and
Since the total dispersion amount of the second optical fiber and the second optical fiber is substantially zero, it is the largest problem among the problems caused by the nonlinear characteristic of the optical fiber in the optical communication system using, for example, the wavelength multiplexing transmission system. Generation of four-wave mixing (FWM) is suppressed by the dispersion of the first and second optical fibers, and
The problem caused by this dispersion can be solved by setting the total dispersion amount of the first and second optical fibers to zero.
【００４３】したがって、本発明によれば、ＦＷＭの発
生はもちろんのこと、それ以外の非線形特性による光信
号への悪影響を抑制し、かつ、光ファイバの分散による
影響のない光通信を行うことができるために、非線形特
性や分散による影響の少ない信頼性の高い光信号を伝搬
することが可能となり、非線形特性の影響によって実現
化が難しかった波長多重伝送（ＷＤＭ）方式の光通信を
実現化することができるし、長距離、高速、広帯域光伝
送を容易に行うことができる優れた光通信システムとす
ることができる。Therefore, according to the present invention, not only the occurrence of FWM but also the adverse effects on the optical signal due to other non-linear characteristics can be suppressed, and the optical communication can be performed without the influence of the dispersion of the optical fiber. Therefore, it becomes possible to propagate a highly reliable optical signal that is less affected by nonlinear characteristics and dispersion, and realizes wavelength division multiplexing (WDM) optical communication that was difficult to realize due to the effects of nonlinear characteristics. It is also possible to provide an excellent optical communication system capable of easily performing long-distance, high-speed, wide-band optical transmission.
【００４４】また、前記光通信線路を複数有し、これら
の光通信線路を直列に接続して成る光通信システムにお
いては、各光通信線路の光増幅器によって光を増幅しな
がら伝搬させることができるために、より一層長距離の
光伝送を行うことができる。Further, in an optical communication system having a plurality of the optical communication lines and connecting these optical communication lines in series, the light can be propagated while being amplified by the optical amplifier of each optical communication line. Therefore, it is possible to perform optical transmission over a longer distance.
【００４５】さらに、前記光通信線路を伝送させる光信
号の波長が1.55μｍ帯であり、第１の光ファイバはコア
にＧｅＯ2 が添加された石英系光ファイバにより形成さ
れており、該第１の光ファイバは波長1.3 μｍ帯で分散
値がゼロとなり、かつ、波長1.55μｍ帯で正の分散を有
する分散光ファイバと成している本発明によれば、光の
増幅率が高いファイバ型光増幅器のうち広く開発が行わ
れているエルビウムドープ光ファイバの光アンプシステ
ムを光増幅器として用いた場合に、この光増幅器の動作
波長が1.55μｍ帯であることから、この光増幅器によっ
て光信号を非常に効率良く増幅することができるし、第
１の光ファイバをこのように形成することにより、第１
の光ファイバの非線形特性を小さくすることが可能であ
り、かつ、この構成の光ファイバはコストも安いため
に、この構成の第１の光ファイバとエルビウムドープ光
ファイバのファイバ型光増幅器を用いて、非常に容易
に、かつ、安いコストで、長距離、高速、広帯域光伝送
を行える光通信システムを構築することができる。Further, the wavelength of the optical signal transmitted through the optical communication line is in the 1.55 μm band, and the first optical fiber is formed of a silica optical fiber having GeO 2 added to the core. According to the present invention, the optical fiber has a dispersion value of zero in the wavelength band of 1.3 μm and has a positive dispersion in the wavelength band of 1.55 μm. When the optical amplifier system of erbium-doped optical fiber, which is widely developed among the amplifiers, is used as an optical amplifier, the operating wavelength of this optical amplifier is in the 1.55 μm band. Can be efficiently amplified, and by forming the first optical fiber in this way,
Since it is possible to reduce the non-linear characteristic of the optical fiber of and the cost of the optical fiber of this configuration is low, the first optical fiber of this configuration and the fiber type optical amplifier of the erbium-doped optical fiber are used. It is possible to construct an optical communication system capable of long-distance, high-speed, wide-band optical transmission very easily and at low cost.
【００４６】さらに、前記光通信線路を伝送させる光信
号の波長が1.55μｍ帯であり、第１の光ファイバはコア
が純ＳｉＯ2 又はＳｉＯ2 にドーパントを添加して形成
され、かつ、クラッドがＳｉＯ2 にフッ素を添加して形
成された石英系ファイバであり、該第１の光ファイバは
波長1.3 μｍ帯で分散値がゼロとなり、かつ、波長1.55
μｍ帯で正の分散を有する分散光ファイバと成している
本発明によれば、第１の光ファイバをコアにＧｅＯ2 を
添加した石英系光ファイバにより形成した上記本発明と
同様に、第１の光ファイバの非線形特性を小さくするこ
とが可能であり、かつ、第１の光ファイバのコストも易
くことができるために、上記と同様に、長距離、高速、
広帯域光伝送を非常に容易に、かつ、安いコストで行え
る優れた光通信システムを構築することができる。Furthermore, the wavelength of the optical signal transmitted through the optical communication line is in the 1.55 μm band, the core of the first optical fiber is formed by adding pure SiO 2 or SiO 2 with a dopant, and the cladding is This is a silica-based fiber formed by adding fluorine to SiO 2 , and the first optical fiber has a dispersion value of zero in a wavelength band of 1.3 μm and a wavelength of 1.55.
According to the present invention, which is a dispersion optical fiber having positive dispersion in the μm band, the first optical fiber is formed of a silica-based optical fiber having GeO 2 added to the core, Since the non-linear characteristic of the first optical fiber can be made small and the cost of the first optical fiber can be made easy, the long distance, high speed,
It is possible to construct an excellent optical communication system that can perform wideband optical transmission very easily and at low cost.
【図１】本発明に係る光通信システムの一実施形態例を
示す要部構成図である。FIG. 1 is a main part configuration diagram showing an example of an embodiment of an optical communication system according to the present invention.
【図２】上記実施形態例の光通信システムに用いられる
第１の光ファイバの屈折率分布の一例を示す説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a refractive index distribution of a first optical fiber used in the optical communication system of the above embodiment.
【図３】本発明に係る光通信システムの他の実施形態例
に用いられる第１の光ファイバの屈折率分布の一例を示
す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a refractive index distribution of a first optical fiber used in another embodiment of the optical communication system according to the present invention.
【図４】光ファイバの構造を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a structure of an optical fiber.
１ａ，１ａ１〜１ａｎ 光通信線路 ２ 送信器 ３ａ，３ａ１〜３ａｎ 第１の光ファイバ ４ａ，４ａ１〜４ａｎ 第２の光ファイバ ５ａ，５ａ１〜５ａｎ 光増幅器 ６ 受信器 ８ コア ９ クラッド 1a, 1a1 to 1an optical communication line 2 transmitter 3a, 3a1 to 3an first optical fiber 4a, 4a1 to 4an second optical fiber 5a, 5a1 to 5an optical amplifier 6 receiver 8 core 9 clad
Claims (4)
有する第１の光ファイバの入射端側を接続し、該第１の
光ファイバの出射端側に、該第１の光ファイバと逆の符
号の分散を有する第２の光ファイバの入射端側を接続し
て成る光通信線路を備えた光通信システムであって、前
記第１の光ファイバと第２の光ファイバの総分散量が略
ゼロと成し、かつ、第１の光ファイバの非線形特性を第
２の光ファイバの非線形特性より小さくしたことを特徴
とする光通信システム。1. An emission end of an optical amplifier is connected to an incident end side of a first optical fiber having a positive or negative dispersion, and an emission end side of the first optical fiber is connected to the first optical fiber. An optical communication system comprising an optical communication line formed by connecting an incident end side of a second optical fiber having a dispersion of a sign opposite to that of the first optical fiber and the total dispersion of the first optical fiber and the second optical fiber. An optical communication system characterized in that the amount is substantially zero and the non-linear characteristic of the first optical fiber is made smaller than the non-linear characteristic of the second optical fiber.
有する第１の光ファイバの入射端側を接続し、該第１の
光ファイバの出射端側に、該第１の光ファイバと逆の符
号の分散を有する第２の光ファイバの入射端側を接続し
て成る光通信線路を複数有し、該複数の光通信線路のう
ち１番目の光通信線路の出射端には２番目の光通信線路
の光増幅器の入力側が接続され、該２番目の光通信線路
の出射端には３番目の光通信線路の光増幅器の入力側が
接続されるといった如く該複数の光通信線路は直列に接
続されており、前記１番目の光通信線路の入射端側には
光信号を送り出す送信器が接続され、最終端の光通信線
路の出射端側には光の受信器が接続されて成る光通信シ
ステムであって、前記各光通信線路はそれぞれ各光通信
線路を構成する前記第１の光ファイバと第２の光ファイ
バの総分散量が略ゼロと成し、かつ、第１の光ファイバ
の非線形特性が第２の光ファイバの非線形特性より小さ
く形成されていることを特徴とする光通信システム。2. An incident end side of a first optical fiber having positive or negative dispersion is connected to an emitting end of the optical amplifier, and the first optical fiber is connected to an emitting end side of the first optical fiber. There is a plurality of optical communication lines formed by connecting the incident end sides of the second optical fibers having the dispersion of the sign opposite to that, and 2 is provided at the emission end of the first optical communication line of the plurality of optical communication lines. The input side of the optical amplifier of the second optical communication line is connected, and the input side of the optical amplifier of the third optical communication line is connected to the output end of the second optical communication line. They are connected in series, and a transmitter that sends out an optical signal is connected to the incident end side of the first optical communication line, and an optical receiver is connected to the emission end side of the final optical communication line. In the optical communication system, each optical communication line comprises each optical communication line. The total dispersion amount of the first optical fiber and the second optical fiber is substantially zero, and the nonlinear characteristic of the first optical fiber is smaller than that of the second optical fiber. Optical communication system.
1.55μｍ帯であり、第１の光ファイバはコアにＧｅＯ2
が添加された石英系光ファイバにより形成されており、
該第１の光ファイバは波長1.3 μｍ帯で分散値がゼロと
なり、かつ、波長1.55μｍ帯で正の分散を有する分散光
ファイバと成していることを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の光通信システム。3. The wavelength of the optical signal transmitted through the optical communication line is
1.55 μm band, the first optical fiber is GeO 2 in the core
Is formed of a silica-based optical fiber containing
The first optical fiber is a dispersion optical fiber having a dispersion value of zero in a wavelength band of 1.3 μm and having a positive dispersion in a wavelength band of 1.55 μm. The optical communication system described.
1.55μｍ帯であり、第１の光ファイバはコアが純ＳｉＯ
2 又はＳｉＯ2 にドーパントを添加して形成され、か
つ、クラッドがＳｉＯ2 にフッ素を添加して形成された
石英系ファイバであり、該第１の光ファイバは波長1.3
μｍ帯で分散値がゼロとなり、かつ、波長1.55μｍ帯で
正の分散を有する分散光ファイバと成していることを特
徴とする請求項１又は請求項２記載の光通信システム。4. The wavelength of an optical signal transmitted through an optical communication line is
1.55 μm band, the core of the first optical fiber is pure SiO
2 or a silica-based fiber formed by adding a dopant to SiO 2 and a cladding formed by adding fluorine to SiO 2 , and the first optical fiber has a wavelength of 1.3.
The optical communication system according to claim 1 or 2, wherein the dispersion optical fiber has a dispersion value of zero in the μm band and has a positive dispersion in the wavelength band of 1.55 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8042102A JPH09211511A (en) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | Optical communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8042102A JPH09211511A (en) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | Optical communication system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09211511A true JPH09211511A (en) | 1997-08-15 |
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ID=12626628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8042102A Pending JPH09211511A (en) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | Optical communication system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09211511A (en) |
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