JPH09270769A - Wavelength multiplex light transmitter and light transmitter - Google Patents

Wavelength multiplex light transmitter and light transmitter

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JPH09270769A
JPH09270769A JP8075855A JP7585596A JPH09270769A JP H09270769 A JPH09270769 A JP H09270769A JP 8075855 A JP8075855 A JP 8075855A JP 7585596 A JP7585596 A JP 7585596A JP H09270769 A JPH09270769 A JP H09270769A
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JP
Japan
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optical
wavelength
division multiplexing
wavelength division
fwm
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Application number
JP8075855A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiko Kikuchi
信彦 菊池
Shinya Sasaki
慎也 佐々木
Kenro Sekine
賢郎 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce degradation by four light wave mixing(FWM) in a fiber. SOLUTION: Optical signals intensity-modulated by an RZ(return-to-zero) code are sent out by a light transmitter and setting is performed so as to turn the bit phases of respective wavelengths to O or π at the output point 115 of this wavelength multiplex light transmitter. The FWM is not generated between the transmission wavelengths of the different bit phases. Even when the FWM is generated between the transmission wavelengths provided with the same bit phase, when the wavelength of FWM light is made to match only with the optical signals of the different bit phase, a degradation amount is reduced. In such a manner, the degradation by the FWM is suppressed and wavelength multiplex transmission upto about 7 waves in equal wavelength intervals is made possible.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを用い
た光情報伝送に関るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to optical information transmission using an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】将来の大容量光通信の手法として波長多
重伝送(WDM)方式が検討されている。WDM伝送と
は、波長の異なる複数(例えばN本)の光信号を独立の
情報信号で変調したのち合波して一本の光ファイバ中を
伝送する方式である。一波長の光信号のみを伝送する従
来の方式に対し、一波長あたりの伝送速度は同じでも伝
送量を波長数(N)倍に増加することが可能である。
2. Description of the Related Art A wavelength division multiplex transmission (WDM) system is being studied as a technique for future large capacity optical communication. The WDM transmission is a method in which a plurality of (for example, N) optical signals having different wavelengths are modulated with independent information signals, which are then multiplexed and transmitted through one optical fiber. It is possible to increase the transmission amount by the number of wavelengths (N) times, even if the transmission rate per wavelength is the same as that of the conventional method of transmitting only an optical signal of one wavelength.

【0003】WDM伝送の問題点の一つとして、四光波
混合(Four-Wave Mixing or Four-Photon Mixing; FW
M)という現象がしられている。これは伝送に用いる光
ファイバの非線形現象のひとつであり、波長の異なる複
数の光信号の和や差の波長に新しい光信号が発生する現
象である。波長多重伝送におけるFWMの影響は例えば
(文献1)IEEE Journal of Lightwave Technology, vo
l.13, No. 5, May, 1995, pp 841-849に詳しく示されて
いる。
One of the problems of WDM transmission is Four-Wave Mixing or Four-Photon Mixing (FW).
There is a phenomenon called M). This is one of the nonlinear phenomena of the optical fiber used for transmission, and is a phenomenon in which a new optical signal is generated at the sum or difference wavelengths of a plurality of optical signals having different wavelengths. The influence of FWM in WDM transmission is, for example, (Reference 1) IEEE Journal of Lightwave Technology, vo.
l.13, No. 5, May, 1995, pp 841-849.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】FWMは光ファイバ中
の分散値が零に近いときに大きく現れる現象であり、例
えば1.5μm帯で分散シフトファイバを用いて伝送す
る場合等に大きな問題となる。分散シフトファイバは近
年国内・国外で広く用いられているが、光伝送に用いら
れる1550nmの波長で分散値が完全に零になる場合があ
る。なお「分散」とは、波長の異なる光が光ファイバ中
で異なる速度で伝送される現象である。高速で変調され
た光信号の光スペクトルは異なる波長成分を含み、これ
らの成分は分散の影響によりそれぞれ異なった時刻に受
信端に到着し、伝送後の光波形に大きな波形歪を引き起
こすため伝送速度や伝送距離を制限する要因となる。こ
のため従来の一波長伝送には分散値の小さい光ファイバ
が求められていた。しかしながら一方、分散値が零に近
いときは信号光とFWM光が同じ位相を保ったまま長距
離伝送され、「位相整合条件」が満たされFWM光の発
生効率が非常に高くなるという問題点がある。
FWM is a phenomenon that appears greatly when the dispersion value in an optical fiber is close to zero, and becomes a serious problem when transmitting using a dispersion shift fiber in the 1.5 μm band, for example. . Although the dispersion-shifted fiber has been widely used in Japan and abroad in recent years, the dispersion value may be completely zero at the wavelength of 1550 nm used for optical transmission. Note that "dispersion" is a phenomenon in which lights having different wavelengths are transmitted at different speeds in an optical fiber. The optical spectrum of an optical signal modulated at high speed contains different wavelength components, and these components arrive at the receiving end at different times due to the influence of dispersion and cause large waveform distortion in the optical waveform after transmission, so the transmission speed It also becomes a factor that limits the transmission distance. Therefore, an optical fiber having a small dispersion value has been required for conventional one-wavelength transmission. However, on the other hand, when the dispersion value is close to zero, the signal light and the FWM light are transmitted over a long distance while keeping the same phase, the "phase matching condition" is satisfied, and the generation efficiency of the FWM light becomes very high. is there.

【0005】図1は従来の波長多重光伝送装置の構成
(4波長多重の場合)を、また図2はFWM光の光スペ
クトルを示す。波長多重光伝送装置100内には波長の
異なる4つの光送信機101−1〜101−4が配置さ
れている。各送信機の出力光(波長λ1〜λ4)は合波器
102で合波されたのち、光アンプ103で増幅され光
ファイバ伝送路104に入力される。また波長多重光受
信機106内では、受信した光信号を光アンプ103で
増幅したのち、分波器105で各波長ごとに分離したの
ち、光受信機107−1〜4で電気信号に変換する。図
2(1)は光波長数が3波の場合に発生する4光波混合
の様子を示している。f1, f2, f3はそれぞれの波長λ1,
λ2, λ3に対応する光周波数であり、FWMはf1, f2,
f3のうち3つ光信号の和と差で示される周波数の位置
に発生する。その組合わせは波長数がNの場合、N・N
・(N−1)/2通りである。図2(1)に示すN=3
の場合は9個であるが、波長数Nが増加した場合、例え
ばN=8では224通りと極めて多数のFWM信号が発
生する。
FIG. 1 shows the configuration of a conventional wavelength division multiplexing optical transmission device (in the case of four wavelength multiplexing), and FIG. 2 shows the optical spectrum of FWM light. In the wavelength multiplexing optical transmission device 100, four optical transmitters 101-1 to 101-4 having different wavelengths are arranged. The output light (wavelengths λ1 to λ4) of each transmitter is multiplexed by the multiplexer 102, amplified by the optical amplifier 103, and input to the optical fiber transmission line 104. In the wavelength multiplexing optical receiver 106, the received optical signal is amplified by the optical amplifier 103, separated by the wavelength demultiplexer 105 for each wavelength, and then converted into an electric signal by the optical receivers 107-1 to 107-4. . FIG. 2A shows a state of four-wave mixing that occurs when the number of light wavelengths is three. f1, f2, f3 are the respective wavelengths λ1,
It is the optical frequency corresponding to λ2, λ3, and FWM is f1, f2,
Three of f3 are generated at the frequency position indicated by the sum and difference of the optical signals. The combination is N ・ N when the number of wavelengths is N.
・ (N-1) / 2 ways. N = 3 shown in FIG. 2 (1)
However, when the number of wavelengths N increases, for example, when N = 8, an extremely large number of FWM signals such as 224 are generated.

【0006】図2(2)はFWM光によるクロストーク
の発生の様子を示している。図は4波長の波長多重伝送
の場合であり、全信号が等しい波長間隔で配置された場
合である。FWM光は斜線で示された位置に発生し、そ
の一部が光信号の波長λ1,λ2, λ3と同じ波長に発生す
る。一般にFWM光の光位相は伝送される光信号の位相
に合致していないため光信号と干渉することにより、ラ
ンダムな雑音となり光信号の伝送品質を劣化させる。ま
た、例えばf3=2f2-f1の周波数に発生するFWM光は、
周波数f1とf2の光信号が共にONのときだけ発生するた
め、強度変調方式の光伝送では周波数f3の光信号に対し
クロストークとして作用し、大きな伝送劣化を引き起こ
す。
FIG. 2B shows how crosstalk is generated by the FWM light. The figure shows the case of wavelength-division multiplex transmission of four wavelengths, in which all signals are arranged at equal wavelength intervals. The FWM light is generated at the position indicated by the diagonal lines, and a part of it is generated at the same wavelength as the wavelengths λ1, λ2, λ3 of the optical signal. Generally, the optical phase of the FWM light does not match the phase of the optical signal to be transmitted, so that interference with the optical signal causes random noise and deteriorates the transmission quality of the optical signal. Also, for example, FWM light generated at a frequency of f3 = 2f2-f1 is
Since it occurs only when the optical signals of frequencies f1 and f2 are both ON, it acts as crosstalk on the optical signal of frequency f3 in optical transmission of the intensity modulation system, and causes large transmission deterioration.

【0007】従来よりFWM対策としていくつかの手法
が提案されている。たとえば(文献2) IEEE Journal
of Lightwave Technology, vol.13, No. 5, May, 1995,
pp889-897には送信光の波長を不等間隔で配置する手法
が示されている。図3(1)はその波長配置の一例であ
り、4波長の光信号を1:3:2の間隔で不等間隔に配
置した例であり、どの2つの周波数の間隔も一致せず、
どの3つの光周波数の和と差を組み合わせても光信号の
波長に一致しないように配置されている。FWM光の発
生する位置は図の斜線部分であり、光信号の波長には重
ならないため光信号の劣化を抑制することが可能とな
る。この他にも、図3(2)のような2:3:4等の配
置も可能である。こちらの例の方が最初の例に比べ波長
多重信号の占有する帯域を低減することが可能である。
Conventionally, several methods have been proposed as measures against FWM. For example (reference 2) IEEE Journal
of Lightwave Technology, vol.13, No. 5, May, 1995,
pp889-897 describes a method of arranging the wavelengths of transmitted light at unequal intervals. FIG. 3 (1) shows an example of the wavelength arrangement, in which optical signals of four wavelengths are arranged at unequal intervals at an interval of 1: 3: 2, and the intervals of any two frequencies do not match,
It is arranged so that the sum and difference of any three optical frequencies do not match the wavelength of the optical signal. The position where the FWM light is generated is the shaded portion in the figure, and since it does not overlap the wavelength of the optical signal, it is possible to suppress the deterioration of the optical signal. In addition to this, the arrangement such as 2: 3: 4 as shown in FIG. 3B is also possible. This example can reduce the band occupied by the wavelength division multiplexed signal compared to the first example.

【0008】しかしながら、従来の不等間隔配置の場
合、等間隔配置の場合に比べ波長帯域が1.5〜5倍以
上必要となるという問題点がある。また図3(2)の例
のように波長帯域を狭めようとするとFWM光の位置が
光信号に近接するようになるため、送信光や分波器、光
フィルタ等に要求される波長精度や波長安定度が高くな
るという問題点がある。さらに送信光の波長を安定化す
る必要が生じたり、分波器等に温度安定化等を施す必要
が生じる等の問題点も生じる。
However, in the case of the conventional non-equidistant arrangement, there is a problem that the wavelength band is required to be 1.5 to 5 times or more as compared with the case of the equidistant arrangement. Further, when the wavelength band is narrowed as in the example of FIG. 3B, the position of the FWM light comes close to the optical signal, so that the wavelength accuracy required for the transmission light, the demultiplexer, the optical filter, etc. There is a problem that the wavelength stability becomes high. Further, there are problems such as the need to stabilize the wavelength of the transmitted light and the need to perform temperature stabilization on the demultiplexer and the like.

【0009】また波長数が増えるに従ってFWM光の発
生数が急激に増加し波長配置が困難となるため、現実に
は波長数8程度への適用が限界であり、また理論的にも
波長数10の場合まで配置手法しか提案されていない。
またこのため伝送路や光送受信機内に配置される光アン
プの利得の波長差や、光ファイバ伝送路の分散値の波長
差が大きく生じ、伝送系設計が困難になるという問題点
がある。
Further, as the number of wavelengths increases, the number of FWM lights generated sharply increases, making it difficult to allocate wavelengths. Therefore, in reality, application to about 8 wavelengths is the limit, and theoretically 10 wavelengths are available. Only the placement method has been proposed until.
For this reason, there is a problem that the wavelength difference of the gain of the optical amplifier arranged in the transmission line or the optical transceiver and the wavelength difference of the dispersion value of the optical fiber transmission line are large, which makes it difficult to design the transmission system.

【0010】また本方式では波長間隔が不等間隔となる
ため波長合波器や分波器の製造や試験が困難となるとい
う問題点がある。また、波長安定化や分散補償や分波器
として、光干渉計などの等間隔の波長透過特性を持つ光
デバイスを用いることが難しくなる。さらに伝送波長や
波長間隔の規格化が困難となり、国際的波長基準を定め
るための障害となるなどの問題点が生じる。
Further, in this method, since the wavelength intervals are unequal, it is difficult to manufacture and test the wavelength multiplexer and demultiplexer. Further, it becomes difficult to use an optical device such as an optical interferometer having wavelength transmission characteristics at equal intervals as wavelength stabilization, dispersion compensation, and a demultiplexer. Further, it becomes difficult to standardize the transmission wavelength and the wavelength interval, which causes problems such as an obstacle to setting an international wavelength standard.

【0011】また不等間隔配置によって、FWM光の波
長が信号光波長に重なることによって生じるクロストー
クは除去できるものの、FWM光の発生により信号光パ
ワーが失われる影響は避けられない。一つ一つのFWM
光の強度は信号光に比べ数100分の1以下と僅かであ
るが、波長数が増加するとFWM光の数が急激に増加し
(例えば8波長の場合224個)、信号光の失う光強度
も無視できなくなる。この損失もクロストークを引き起
こすため、伝送特性を劣化させる。
Further, although the crosstalk caused by the overlapping of the wavelength of the FWM light with the wavelength of the signal light can be eliminated by the unequal spacing arrangement, the influence of the loss of the signal light power due to the generation of the FWM light is unavoidable. Each FWM
The light intensity is a few hundredths or less compared to the signal light, but as the number of wavelengths increases, the number of FWM lights sharply increases (for example, 224 in the case of 8 wavelengths), and the light intensity lost by the signal light. Can no longer be ignored. This loss also causes crosstalk, which deteriorates the transmission characteristics.

【0012】本発明の目的は、波長多重伝送においてF
WMによって生じる上記の問題点を解決し、実用的な波
長多重光送信機および伝送装置を提供することにある。
An object of the present invention is to use F in wavelength division multiplexing transmission.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems caused by WM and provide a practical wavelength division multiplexing optical transmitter and transmission device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的は、波長の異な
る複数の光送信機を含む波長多重光送信機において、各
光送信機より出力される光信号をRZ(Return-to-Zer
o)符号で変調し、かつ波長多重光送信機の出力端におい
て各光信号のビット位相を0,2/m・π,4/m・π,
…2(m−1)/m・π(mは2以上)のいずれかの値
に設定し、かつ同じ位相に設定された光信号間ではどの
2つの光信号の波長間隔も互いに異なるように配置する
ことによって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION In the wavelength division multiplexing optical transmitter including a plurality of optical transmitters having different wavelengths, an optical signal output from each optical transmitter is RZ (Return-to-Zer).
o) Modulate with a code, and at the output end of the wavelength division multiplexing optical transmitter, the bit phase of each optical signal is 0, 2 / m · π, 4 / m · π,
The wavelength spacing of any two optical signals should be different between optical signals set to any value of 2 (m-1) / m · π (m is 2 or more) and set to the same phase. It is achieved by placing.

【0014】またm=2、すなわちビット位相を0及び
π(1/2ビットシフト)の2値に限定することにより
光送信機の構造が簡素となり本発明の実施が容易とな
る。
Further, by limiting m = 2, that is, the bit phase to binary values of 0 and π (1/2 bit shift), the structure of the optical transmitter is simplified and the present invention can be easily implemented.

【0015】またさらに波長多重光送信機の出力端にお
いて各光信号の偏波面を互いに直交する2つの偏波状態
のうちいずれかに設定することにより、本発明の目的が
より効果的に達成でできる。また、送信光の波長間隔が
すべて不等間隔となるように設定した場合も同様であ
る。
Furthermore, the object of the present invention can be achieved more effectively by setting the polarization plane of each optical signal to one of two polarization states orthogonal to each other at the output end of the wavelength division multiplexing optical transmitter. it can. The same is true when the wavelength intervals of the transmitted light are all set to be unequal.

【0016】また該波長多重光送信機を用いた波長多重
光伝送装置においては光ファイバ伝送路として、伝送波
長帯域近傍に零分散波長を持つ光ファイバ伝送路を使用
する、とくに1.5μm帯光伝送において分散シフトフ
ァイバ(DSF)を使用する、もしくは1.3μm帯光
伝送において通常分散ファイバを使用することが、本発
明の重要な要件となる。
Further, in a wavelength division multiplexing optical transmission device using the wavelength division multiplexing optical transmitter, an optical fiber transmission line having a zero dispersion wavelength in the vicinity of the transmission wavelength band is used as an optical fiber transmission line. The use of dispersion shifted fiber (DSF) in transmission, or the use of normal dispersion fiber in 1.3 μm band optical transmission is an important requirement of the present invention.

【0017】また光アンプを用いた光中継機を光ファイ
バ伝送路の途中に配置することにより本発明の効果を大
きく増すことが可能となる。
Further, by arranging an optical repeater using an optical amplifier in the middle of the optical fiber transmission line, the effect of the present invention can be greatly enhanced.

【0018】また該波長多重光送信機もしくは該光中継
機、もしくは該波長多重光受信機において分散補償を行
うことによりさらに効果的に達成できる。光位相調整器
を配置した場合でも目的の一部を達成することが可能と
なる。
Further, it can be more effectively achieved by performing dispersion compensation in the wavelength division multiplexing optical transmitter or the optical repeater or the wavelength division multiplexing optical receiver. Even when the optical phase adjuster is arranged, it is possible to achieve part of the purpose.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図4は本発明の第1〜5の実施例
における光伝送装置の構成図である。また図5に本発明
の第一の実施例における波長配置を示す。RZ波長多重
光送信機110には波長の異なるRZ光送信機111−
1〜111−4(波長λ1〜λ4)が配置されている。ま
た本例では各RZ光送信機はデューティ50%程度のR
Z(Return-to-Zero)符号で強度変調されている。各波
長の光信号は合波器102で合波されたのち光アンプ1
03で増幅され光ファイバ伝送路104に出力される。
この際、各波長の光信号はRZ光送信機出力点115に
おいて、そのビット位相が0、またはπ(1/2ビット
シフト)に設定される。これは例えば、光遅延器112
によって各RZ送信機101−1〜101−4から出力
点115までの距離を可変することによって実現でき
る。RZ波長多重光送信機110から出力された光信号
は、光ファイバ伝送路104を伝送されたのち、RZ波
長多重光受信機113内で光アンプ103で増幅され、
ついで分波器105で各波長ごとに分離されRZ光受信
機114−1〜114−4で電気信号に変換される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 4 is a block diagram of an optical transmission device according to first to fifth embodiments of the present invention. FIG. 5 shows the wavelength arrangement in the first embodiment of the present invention. The RZ wavelength division multiplexing optical transmitter 110 includes RZ optical transmitters 111-
1-111-4 (wavelengths λ1 to λ4) are arranged. Further, in this example, each RZ optical transmitter has an R of about 50% duty.
The intensity is modulated by a Z (Return-to-Zero) code. The optical signal of each wavelength is multiplexed by the multiplexer 102, and then the optical amplifier 1
It is amplified by 03 and output to the optical fiber transmission line 104.
At this time, the bit phase of the optical signal of each wavelength is set to 0 or π (1/2 bit shift) at the RZ optical transmitter output point 115. This is, for example, the optical delay device 112.
Can be realized by varying the distance from each RZ transmitter 101-1 to 101-4 to the output point 115. The optical signal output from the RZ wavelength division multiplexing optical transmitter 110 is transmitted through the optical fiber transmission line 104, and then amplified by the optical amplifier 103 in the RZ wavelength division multiplexing optical receiver 113.
Then, each wavelength is separated by the demultiplexer 105 and converted into an electric signal by the RZ optical receivers 114-1 to 114-4.

【0020】本実施例では図5のように4つの送信波長
を等間隔に配置し、各信号のビット位相を0及びπの2
値のいずれか、ここではλ1の送信信号のビット位相を
基準として、λ1から順に0、π、π、0に設定した例
を示す。RZ信号で、信号のデューティ比が50%程度
の場合、光信号のパワーはビットスロット中約1/2の
時間にしか存在しない。このためビット位相を0、πと
互いに1/2ビットずらして設定すれば、ビット位相の
異なる光信号は同時にオンとなることがなくFWMの発
生を大幅に抑制できる。例えば図5の波長配置の例では
FWM光が発生するのは、斜線部の4ヶ所のみとなり従
来のNRZ(Non Return-to-Zero)方式の伝送の場合(
FWM光の発生数は24)に比べ、発生するFWM光の
数が大幅に低減される。従来の伝送においてもRZ信号
が用いられることがあったが、本発明のように波長多重
送信機の出力点でビット位相を0、πに設定していない
ため、このようなFWMの低減効果は得られていない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, four transmission wavelengths are arranged at equal intervals, and the bit phase of each signal is 2 of 0 and π.
An example is shown in which any one of the values, here, 0, π, π, 0 is set in order from λ1 on the basis of the bit phase of the transmission signal of λ1. When the duty ratio of the RZ signal is about 50%, the power of the optical signal exists only for about 1/2 time in the bit slot. Therefore, if the bit phases are set to 0 and π, which are shifted by 1/2 bit from each other, the optical signals having different bit phases are not turned on at the same time, and the generation of FWM can be significantly suppressed. For example, in the wavelength arrangement example of FIG. 5, FWM light is generated only in four shaded areas, and in the case of conventional NRZ (Non Return-to-Zero) transmission (
The number of FWM lights generated is significantly smaller than that of 24). The RZ signal may be used in the conventional transmission, but since the bit phase is not set to 0 or π at the output point of the wavelength division multiplexer as in the present invention, such an effect of reducing the FWM is not obtained. Not obtained.

【0021】また本発明ではFWM光によるクロストー
クも低減される。図6は従来のNRZ方式によるFWM
光のクロストークの影響を示す図である。図6(1),
(2),(3)は波長多重光送信機の出力点における波
長λ1, λ2, λ3の光信号の時間波形を示している。ま
た図6(4)は波長λ1とλ2間の相互作用によって光フ
ァイバ伝送路104で発生したFWM光が、波長λ3の
受信光信号に与える影響を示している。FWMが発生す
るのは波長λ1、λ2の光信号が共にオン(マーク)の区
間であり、これがλ3と干渉することによってクロスト
ークが発生する。FWM光の強度は信号光の数100分
の1と非常に弱く、λ3がオフ(ゼロ)の時にはFWM
による劣化は顕著ではない。しかしながら、λ3がオン
の場合にはλ3の光信号とFWM光間のビートが発生
し、大きな雑音として作用し伝送劣化が生じる。
Further, according to the present invention, crosstalk due to FWM light is also reduced. FIG. 6 shows the FWM according to the conventional NRZ method.
It is a figure which shows the influence of the crosstalk of light. Figure 6 (1),
(2) and (3) show time waveforms of optical signals of wavelengths λ1, λ2, and λ3 at the output point of the wavelength division multiplexing optical transmitter. Further, FIG. 6 (4) shows the influence of the FWM light generated in the optical fiber transmission line 104 due to the interaction between the wavelengths λ1 and λ2 on the received optical signal of the wavelength λ3. The FWM is generated in a section where both the optical signals of wavelengths λ1 and λ2 are on (mark), and the interference with λ3 causes crosstalk. The intensity of the FWM light is very weak, which is several hundredths of that of the signal light, and when λ3 is off (zero), the FWM light is
Degradation due to is not significant. However, when λ3 is on, a beat is generated between the optical signal of λ3 and the FWM light, which acts as a large noise and causes transmission deterioration.

【0022】これに対し図7、図8は本発明におけるF
WM光のクロストーク低減の原理を示す図である。図7
は、FWMを引き起こす二つの光信号λ1とλ2が同じビ
ット位相(0)であり、FWM光の影響を受ける光信号
λ3が異なるビット位相(π)に設定されている場合で
ある。この場合、λ1とλ2の光信号が同時にオン(マー
ク)になるため、λ3上には図7(4)のように大きな
FWMが発生する。しかしながらλ3はビット位相がπ
だけずれているため、FWM光は常にλ3のRZ信号の
ビットの隙間に発生することになる。しかしながら、ビ
ットの隙間部分では常にλ3の光信号がオフであるた
め、光信号間のビートが生じずクロストークによる劣化
は無視できるほど小さい。またλ3のRZ信号を受信す
る際の識別時刻は図7(4)中の矢印の位置となり、F
WM光の発生位置と重なることはないため受信時に発生
する劣化は極めて小さくなる。
On the other hand, FIGS. 7 and 8 show F in the present invention.
It is a figure which shows the principle of crosstalk reduction of WM light. Figure 7
In the case where the two optical signals λ1 and λ2 causing the FWM have the same bit phase (0) and the optical signal λ3 affected by the FWM light is set to a different bit phase (π). In this case, since the optical signals of λ1 and λ2 are simultaneously turned on (mark), a large FWM is generated on λ3 as shown in FIG. 7 (4). However, λ3 has a bit phase of π
Therefore, the FWM light is always generated in the bit gap of the RZ signal of λ3. However, since the optical signal of λ3 is always off in the bit gap portion, beat between optical signals does not occur and the deterioration due to crosstalk is negligible. The identification time when receiving the RZ signal of λ3 is the position of the arrow in FIG.
Since it does not overlap with the position where the WM light is generated, the deterioration that occurs during reception is extremely small.

【0023】また図8はFWMを引き起こす二つの光信
号λ1とλ2が異なるビット位相(0、π)に設定されて
いる場合である。この場合、λ1とλ2の光信号が同時に
オンとなることはなく、FWMが発生する場合でもビッ
トの裾部分に限られるため、FWM光の強度は非常に小
さい。さらに発生したFWM信号の位置が識別時刻と一
致することはなくFWMによるクロストークによる劣化
はほぼ無視できる。
Further, FIG. 8 shows a case where the two optical signals λ1 and λ2 causing FWM are set to different bit phases (0, π). In this case, the optical signals of λ1 and λ2 are not turned on at the same time, and even when the FWM occurs, the intensity of the FWM light is very small because it is limited to the bottom of the bit. Further, the position of the generated FWM signal does not coincide with the identification time, and the deterioration due to the crosstalk due to the FWM can be almost ignored.

【0024】このように本発明では波長ごとにビット位
相を適切に設定することによりFWMによるクロストー
クを低減することが可能になる。すべての信号波長を等
間隔で間隔を空けずに配置する場合のビット位相の配置
例を図9に示す。図9は0,πの2つのビット位相を用
いる場合(m=2)であり、波長数4、5、6、7の場
合に可能なすべての配置を示している。λ1〜λ7は短波
長側からの送信波長であり、最短波長の位相を基準
(0)として各波長に設定するビット位相を示してお
り、左右対称等のものは除いて表示した。N=4、5、
6、7の各場合にそれぞれ4、3、4、1通りの波長配
置が可能である。これらの波長配置ではすべて同じ位相
の信号を取り出すと不等間隔の波長配置になっているた
め、FWMが非常に効率的に抑圧されている。例えばN
=7の例では、ビット位相0の4つの波長λ1,λ2,λ5,
λ7は1:3:2の不等間隔の波長配置に、またビット
位相πの3つの波長λ3, λ4、λ6は1:2の不等間隔
の波長配置になっている。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the crosstalk due to the FWM by appropriately setting the bit phase for each wavelength. FIG. 9 shows an example of bit phase arrangement in the case where all signal wavelengths are arranged at equal intervals without any space therebetween. FIG. 9 shows a case where two bit phases of 0 and π are used (m = 2), and shows all possible arrangements when the number of wavelengths is 4, 5, 6, and 7. λ1 to λ7 are transmission wavelengths from the short wavelength side, and show the bit phase set for each wavelength with the phase of the shortest wavelength as the reference (0), and are shown excluding those such as left-right symmetry. N = 4, 5,
In the cases of 6 and 7, 4, 3, 4, and 1 wavelength arrangements are possible, respectively. In all of these wavelength arrangements, when signals of the same phase are taken out, the wavelengths are arranged at unequal intervals, so that the FWM is suppressed very efficiently. For example, N
= 7, four wavelengths λ1, λ2, λ5, with bit phase 0 are
λ7 has an unequal wavelength arrangement of 1: 3: 2, and three wavelengths λ3, λ4 and λ6 of the bit phase π have an unequal wavelength arrangement of 1: 2.

【0025】本発明中で定義する光信号のビット位相は
光送信機(もしくは光中継機)直後での値であり、光フ
ァイバ伝送路の入力端では成立していても、光ファイバ
中の分散により伝送中にずれ(ウォークオフ)が生じ、
FWMの抑圧効果が低下する可能性がある。しかしなが
らFWMは光強度の高い光ファイバの入力端付近、近似
的には(光ファイバの有効長)=1/(光ファイバの長
さあたりの損失)内で発生するもの考えられ、分散によ
るビット位相のずれもこの距離内で発生するもののみが
影響を持つ。このため分散量が少ないファイバでは、十
分なFWMの抑圧効果が得られる。 例えば分散シフト
ファイバを用いた場合、光ファイバの分散量は1.55
μm付近で±1ps/nm/km程度のばらつきを持つ。
波長間隔1nmとすると、20kmの有効長内でのウォ
ークオフ量は最大15psとなる。これは10Gbit
/sのビット長100psに比べ十分に小さい。しかも
このように大きなウォークオフの生じる条件は光ファイ
バの分散値が大きい場合であり、現実荷はFWMがほと
んど発生しないためさらに影響が少なくなる。
The bit phase of the optical signal defined in the present invention is a value immediately after the optical transmitter (or the optical repeater), and even if it is established at the input end of the optical fiber transmission line, the dispersion in the optical fiber. Caused a shift (walk-off) during transmission,
The suppression effect of FWM may be reduced. However, FWM is thought to occur near the input end of an optical fiber with high optical intensity, approximately within (effective length of optical fiber) = 1 / (loss per length of optical fiber), and the bit phase due to dispersion The deviation of only affects those that occur within this distance. Therefore, a sufficient FWM suppression effect can be obtained with a fiber having a small dispersion amount. For example, when a dispersion shift fiber is used, the dispersion amount of the optical fiber is 1.55.
There is a variation of about ± 1 ps / nm / km around μm.
If the wavelength interval is 1 nm, the maximum walk-off amount within the effective length of 20 km is 15 ps. This is 10 Gbit
The bit length of / s is sufficiently smaller than 100 ps. Moreover, the condition for such a large walk-off is when the dispersion value of the optical fiber is large, and since the actual load hardly causes FWM, the influence is further reduced.

【0026】なお上例では波長多重伝送に用いられる波
長帯としては例えば1.5μm帯を、また使用ファイバを
分散シフトファイバと想定しているが、本方式は他の場
合にも適用可能である。例えば、現在広く敷設されてい
る通常分散ファイバは1.3μm付近に零分散波長を持つ
ため、この波長帯で波長多重伝送を行う場合、上記の例
同様FWMによるクロストークが問題となる。この場合
にも本発明を適用が可能である。
In the above example, the wavelength band used for wavelength division multiplexing transmission is assumed to be, for example, the 1.5 μm band, and the fiber used is a dispersion shift fiber, but the present method can be applied to other cases. For example, the currently widely used ordinary dispersion fiber has a zero dispersion wavelength in the vicinity of 1.3 μm, and therefore, when performing wavelength division multiplexing transmission in this wavelength band, crosstalk due to FWM becomes a problem as in the above example. The present invention can also be applied to this case.

【0027】また上記実施例では、波長間隔を等間隔で
配置した例を示したが、必ずしも等間隔で配置する必要
はない。図10は本発明の第2の実施例におけるビット
位相の配置を示す図である。この図はλ1〜λ9の9波分
の波長位置を等間隔に確保し、λ4(中央)の波長を未
使用とし残りの位置に8波長の波長多重信号を配置しF
WMを抑制を行った実施例を示している。すなわち、ビ
ット位相0の波長(λ1,λ2,λ6,λ8)は1:4:2の
不等間隔配置に、またビット位相πの波長(λ3,λ4,λ
7,λ9)は1:3:2の不等間隔配置になっている。こ
のように同じビット位相の光信号が互いに不等間隔にな
っていればFWMの抑圧が行えるため、可能な波長配置
の例は本実施例のみに留まらず多数存在する。例えば、
未使用にする波長位置も中央に限らず、また2波、3波
以上未使用にしても構わない。このような配置法では、
光信号を配置する波長スロットの間隔が等間隔であるた
め光導波路等を用いた干渉系型の光合分波器との整合性
が高い。さらに図3で示したような完全不等間隔配置に
組み合わせ、全波長を不等間隔とすることも可能であ
る。この場合には、従来の不等間隔配置に比べ、FWM
が発生する組合わせが減るため信号光の損失によるクロ
ストークが低減されるという効果がある。また光分波器
等の不完全性によって生じれるFWM光の漏れこみに対
しても、伝送品質劣化の抑制が可能である。
Further, in the above embodiment, an example in which the wavelength intervals are arranged at equal intervals has been shown, but it is not always necessary to arrange them at equal intervals. FIG. 10 is a diagram showing the arrangement of bit phases in the second embodiment of the present invention. In this figure, the wavelength positions for 9 waves of λ1 to λ9 are secured at equal intervals, the wavelength of λ4 (center) is unused, and the wavelength division multiplexed signal of 8 wavelengths is arranged at the remaining position.
The example which suppressed WM is shown. That is, the wavelengths of the bit phase 0 (λ1, λ2, λ6, λ8) are arranged at unequal intervals of 1: 4: 2, and the wavelengths of the bit phase π (λ3, λ4, λ8).
7, λ9) are arranged in a 1: 3: 2 unequal spacing. As described above, if the optical signals having the same bit phase are unequal to each other, the FWM can be suppressed. Therefore, there are many examples of possible wavelength arrangements other than the present embodiment. For example,
The wavelength position to be unused is not limited to the center, and two or more wavelengths may be unused. With such an arrangement,
Since the wavelength slots for arranging the optical signals are equally spaced, the compatibility with the interference type optical multiplexer / demultiplexer using an optical waveguide or the like is high. Further, it is also possible to make all wavelengths unequal by combining with the completely unequal arrangement as shown in FIG. In this case, compared to the conventional non-equidistant arrangement, the FWM
As a result, the number of combinations in which the signal is generated is reduced, so that the crosstalk due to the loss of the signal light is reduced. Further, it is possible to suppress deterioration of transmission quality even with respect to leakage of FWM light caused by imperfections of an optical demultiplexer or the like.

【0028】さらに本方式ではパルスのデューティ比を
小さく、すなわちRZ信号のパルス幅を狭くするほどF
WM抑制の効果を高めることが可能である。この理由は
パルス幅を狭くすればRZパルスの裾付近が重なって発
生するFWMが減り、かつ光ファイバ中でビット位相の
ウォークオフが生じた場合にもFWM抑圧効果が低下し
ないためである。またこのように細いRZパルスを用い
た場合には、ビット位相数を3以上に増加させることも
可能である。使用するビット位相数が多いほど、FWM
の抑圧効果が増し、さらに波長数を多くできる。例えば
図11は本発明の第3の実施例であり、3つのビット位
相(m=3;位相は0、2π/3、4π/3)を用いて、
12波のWDM信号を等間隔に配置した例である。ビッ
ト位相0の波長は1:3:2、ビット位相2π/3の波
長は1:4:2、ビット位相4π/3の波長は6:3:
2の不等間隔配置になっておりFWMを抑制している。
m=3では最大15波程度まで、またmを大とすればさ
らに波長数の大きな組合わせも容易に実現できる。
Further, in this method, the smaller the duty ratio of the pulse, that is, the narrower the pulse width of the RZ signal, the more F
It is possible to enhance the effect of WM suppression. The reason for this is that if the pulse width is made narrower, the FWM generated by overlapping the vicinity of the tail of the RZ pulse is reduced, and the FWM suppressing effect is not reduced even when the bit phase walk-off occurs in the optical fiber. When such a thin RZ pulse is used, the number of bit phases can be increased to 3 or more. The more bit phases used, the more FWM
And the number of wavelengths can be further increased. For example, FIG. 11 shows a third embodiment of the present invention, which uses three bit phases (m = 3; phase is 0, 2π / 3, 4π / 3).
In this example, 12 WDM signals are arranged at equal intervals. The wavelength of bit phase 0 is 1: 3: 2, the wavelength of bit phase 2π / 3 is 1: 4: 2, and the wavelength of bit phase 4π / 3 is 6: 3:
The two are arranged at unequal intervals to suppress the FWM.
When m = 3, a maximum of about 15 waves can be achieved, and when m is increased, a combination with a larger number of wavelengths can be easily realized.

【0029】また図12は本発明の第4の実施例であ
り、ガードバンドを挟んで波長配置を行った例である。
一般に光ファイバ中のFWMはある一定波長(例えば5
nm)以上離れた光信号ではほぼ無視できるようにな
る。したがってガードバンドの幅をこの値以上に設定
し、この間に信号波長を配置しないようにすることで、
ガードバンドの上と下の両帯域に独立に波長多重信号を
伝送できるようになる。従って各帯域内で独立のFWM
抑圧を行い、伝送波長数を増加することが可能になる。
FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention, which is an example in which wavelengths are arranged with a guard band in between.
Generally, the FWM in an optical fiber has a certain wavelength (for example, 5
It becomes almost negligible for optical signals separated by more than (nm). Therefore, by setting the width of the guard band to this value or more and not placing the signal wavelength between them,
It becomes possible to independently transmit the wavelength division multiplexed signal in both the upper band and the lower band of the guard band. Therefore, independent FWM in each band
It becomes possible to suppress and increase the number of transmission wavelengths.

【0030】また図13は本発明の第5の実施例であ
り、偏波状態の設定によるFWMの抑制法を組み合わせ
て用いた例である。本実施例ではRZ波長光送信機出力
端115で各信号光の偏波状態を互いに直交する2つの
偏波状態(PもしくはS)のいずれかに設定すること
で、本発明のFWMの抑制効果を増している。すなわち
本実施例では、位相0の4波の光信号は波長間隔2:
3:2の配置であるため本来ならFWMの抑制効果を得
られないが、両側の2波の偏波状態を内側2波の偏波状
態と直交させることにより、FWM光が発生しても受信
する信号と直交の偏波状態になるようにしてFWMを抑
圧している。本例では8波のWDM信号を等間隔で配置
した例を示しているが、同様にしてさらに多数の光信号
を配置することも可能である。また上記不等間隔配置と
も組み合わせて用いることが可能である。
FIG. 13 shows a fifth embodiment of the present invention, which is an example in which the methods for suppressing the FWM by setting the polarization state are used in combination. In this embodiment, by setting the polarization state of each signal light at the output end 115 of the RZ wavelength optical transmitter to either of two polarization states (P or S) orthogonal to each other, the suppression effect of the FWM of the present invention is obtained. Is increasing. That is, in this embodiment, the four-wave optical signal of phase 0 has a wavelength interval of 2:
Originally, the effect of suppressing FWM cannot be obtained because of the 3: 2 arrangement, but by making the polarization states of the two waves on both sides orthogonal to the polarization states of the two inner waves, even if FWM light is generated, reception is possible. The FWM is suppressed by setting the polarization state orthogonal to the signal to be processed. In this example, an example in which eight WDM signals are arranged at equal intervals is shown, but a larger number of optical signals can be arranged in the same manner. It is also possible to use it in combination with the above-mentioned unequal spacing arrangement.

【0031】また、本発明では各信号のビット位相を、
伝送ビットレートの数分の1から10分の1の精度で設
定する必要がある。ビットレートが10Gbpsの場
合、ビット長はファイバ中で約2cmとなる。ビット位
相を調整する手法としては、図4の例のように光遅延器
112を用いる手法がある。またRZ光送信機111か
らRZ波長多重光送信機出力点115までの光ファイバ
の長さを調整する手法、各RZ光送信機101に入力さ
れる電気信号またはクロック信号の位相を遅延線等を用
いて調整する等の手法を用いることも可能である。送信
機101内にVCO(電圧可変発振器)等が配置されて
いる場合には、この入力信号の電圧により調整すること
も可能である。
In the present invention, the bit phase of each signal is
It is necessary to set it with an accuracy of a fraction of the transmission bit rate to 1/10. If the bit rate is 10 Gbps, the bit length will be about 2 cm in the fiber. As a method of adjusting the bit phase, there is a method of using the optical delay device 112 as in the example of FIG. Further, a method of adjusting the length of the optical fiber from the RZ optical transmitter 111 to the output point 115 of the RZ wavelength division multiplexing optical transmitter, a phase of an electric signal or a clock signal input to each RZ optical transmitter 101, a delay line, etc. It is also possible to use a technique such as adjustment by using. When a VCO (variable voltage oscillator) or the like is arranged in the transmitter 101, it can be adjusted by the voltage of this input signal.

【0032】図14は本発明の第6の実施例を示す構成
図であり、RZ波長多重光受信機113内に分散補償器
120を配置した例である。分散補償器120を配置す
ることにより、FWMの他に波長多重伝送で問題となる
XPM(相互位相変調)の影響を補償することも可能と
なる。また同時にSPM(自己位相変調効果)や分散自
身による伝送品質の劣化も防ぐことが可能である。なお
分散補償量としては光ファイバ伝送路104の有効長以
降の分散量と等しくした場合、もっとも有効である。ま
た分散補償は各RZ光受信機114で個別に行っても構
わない。
FIG. 14 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention, which is an example in which the dispersion compensator 120 is arranged in the RZ wavelength division multiplexing optical receiver 113. By disposing the dispersion compensator 120, it is possible to compensate for the influence of XPM (cross phase modulation) which is a problem in wavelength division multiplexing transmission in addition to FWM. At the same time, it is possible to prevent deterioration of transmission quality due to SPM (self-phase modulation effect) and dispersion itself. The dispersion compensation amount is most effective when it is equal to the dispersion amount after the effective length of the optical fiber transmission line 104. Further, dispersion compensation may be performed individually in each RZ optical receiver 114.

【0033】図15は本発明の第7の実施例を示す構成
図であり、光アンプ103を用いた光中継機121を光
ファイバ伝送路104の途中に配置して中継伝送を行っ
た例である。光ファイバの分散値のばらつきの範囲が小
さいか中継間隔が短い場合には、各光中継機121の直
後でもビット位相があまり変化しないため、本発明が有
効となる。またそうでない場合にも光中継機121、R
Z波長多重光受信機104内で分散補償を行い光ファイ
バの分散(正確には信号間に発生するウォークオフ量)
を略零とすることにより、本発明の適用が可能となる。
また、図16は本発明の第8の実施例を示す構成図であ
り、分散補償器の代わりに光位相調整器122を用いて
各光信号のビット位相を調節している。このような光位
相調整器は、例えばWDM信号を波長ごとに分解する波
長分波器と可変光遅延線を組み合わせることで実現でき
る。さらにクロック抽出回路を各光中継機内部に配置す
ることでビット位相のずれ量が検出できるので、ビット
位相の調整を自動的に行うことも可能となる。
FIG. 15 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention, which is an example in which an optical repeater 121 using an optical amplifier 103 is arranged in the middle of an optical fiber transmission line 104 to perform relay transmission. is there. When the range of dispersion of the dispersion value of the optical fiber is small or the repeater interval is short, the bit phase does not change much even immediately after each optical repeater 121, so that the present invention is effective. If not, the optical repeaters 121, R
Dispersion compensation is performed in the Z wavelength multiplexing optical receiver 104, and dispersion of the optical fiber (correctly, the amount of walk-off that occurs between signals)
The present invention can be applied by setting to be substantially zero.
16 is a configuration diagram showing an eighth embodiment of the present invention, in which an optical phase adjuster 122 is used instead of the dispersion compensator to adjust the bit phase of each optical signal. Such an optical phase adjuster can be realized by, for example, combining a wavelength demultiplexer that decomposes a WDM signal for each wavelength and a variable optical delay line. Further, by arranging the clock extraction circuit inside each optical repeater, the shift amount of the bit phase can be detected, so that the bit phase can be automatically adjusted.

【0034】[0034]

【発明の効果】波長多重信号のビット位相を0、πと互
いに1/2ビットずらして設定することにより、ビット
位相の異なる光信号間は同時にオンとなることがないた
め、FWMが抑圧される。ビット位相が同じ信号間では
FWM光が発生するが、FWM光の波長が重なる光信号
が異なるビット位相を持つようにしておけば、クロスト
ークによる劣化がほとんど発生しない。すなわち同じビ
ット位相を持つ光信号の波長間隔が互いに不等間隔にな
るように配置すればFWMによる劣化を完全に抑圧でき
るという効果がある。 また本発明では発生するFWM
光の数が大幅に低減されるため、FWMによる光信号の
損失によって発生するクロストークも大幅に低減され
る。同様に本発明ではラマン効果による波長多重信号間
に生じるクロストークを低減できるという効果もある。
同時にオンとなる光信号の組合わせが減少するためであ
る。
EFFECTS OF THE INVENTION By setting the bit phase of the wavelength-division-multiplexed signal so as to be shifted by 1/2 bit from 0 and π, the optical signals having different bit phases are not turned on at the same time, so that the FWM is suppressed. . FWM light is generated between signals having the same bit phase. However, if optical signals having overlapping FWM light wavelengths have different bit phases, deterioration due to crosstalk hardly occurs. That is, if the wavelength intervals of the optical signals having the same bit phase are arranged so as to be unequal to each other, there is an effect that the deterioration due to the FWM can be completely suppressed. Further, in the present invention, the FWM generated
Since the number of lights is significantly reduced, the crosstalk caused by the loss of the optical signal due to the FWM is also significantly reduced. Similarly, the present invention has an effect of reducing crosstalk generated between wavelength-division multiplexed signals due to the Raman effect.
This is because the number of combinations of optical signals that are turned on at the same time is reduced.

【0035】特にビット位相として0、πの2つを用い
る場合には光送信機等の構成が最も簡単になるという効
果がある。この場合、図9に示す波長配置を用いれば、
必要な波長帯域が最小な等間隔の波長配置で最大7波ま
での波長多重が可能になるという効果がある。このた
め、光ファイバアンプの利得の帯域内偏差や光ファイバ
の分散値の波長依存性などの影響を受けにくくなり、伝
送距離を拡大することも可能になる。また1.5μmの波
長帯で分散シフトファイバを、もしくは1.3μmの波長
帯で通常分散ファイバを用いることにより、本発明の効
果を最大に発揮することが可能となる。
In particular, when two bit phases of 0 and π are used, there is an effect that the configuration of the optical transmitter and the like becomes the simplest. In this case, if the wavelength arrangement shown in FIG. 9 is used,
There is an effect that wavelength multiplexing of up to 7 waves becomes possible with a wavelength arrangement at equal intervals in which the required wavelength band is minimum. For this reason, it becomes difficult to be influenced by in-band deviation of the gain of the optical fiber amplifier and wavelength dependence of the dispersion value of the optical fiber, and the transmission distance can be extended. The effect of the present invention can be maximized by using a dispersion shift fiber in the wavelength band of 1.5 μm or a normal dispersion fiber in the wavelength band of 1.3 μm.

【0036】また本方式を無中継伝送に適用した場合、
ビット位相のウォークオフは光ファイバ伝送路の有効長
の部分約20kmのみでしか発生せず、FWM抑圧効果
が劣化しないという効果がある。
When this system is applied to non-relay transmission,
The walk-off of the bit phase occurs only in the effective length portion of the optical fiber transmission line of about 20 km, and there is an effect that the FWM suppressing effect does not deteriorate.

【0037】また波長間隔を不等間隔に配置することに
より、FWMの抑圧効果が高まり、同時に伝送可能な波
長数が大幅に増加するという利点がある。特に波長間隔
を一定にしたまま、いくつかの波長を未使用にする方式
では、光導波路等を用いた干渉系型の光合分波器との整
合性が高いという効果がある。また使用するビット位相
数が多いほど、FWMの抑圧効果が増し、さらに波長数
を多くできるという効果がある。
Further, by arranging the wavelength intervals at unequal intervals, there is an advantage that the suppression effect of the FWM is enhanced and the number of wavelengths that can be transmitted is significantly increased at the same time. In particular, in a method in which some wavelengths are unused while keeping the wavelength intervals constant, there is an effect that the compatibility with an optical interferometer type optical multiplexer / demultiplexer using an optical waveguide or the like is high. Further, as the number of bit phases used is increased, the effect of suppressing the FWM is increased, and the number of wavelengths can be increased.

【0038】また、ガードバンドを挟んで波長配置を行
うことによりガードバンドの上と下の両帯域に独立に波
長多重信号を伝送できるようになり、波長数を増加する
ことが可能になる。
Further, by arranging the wavelengths with the guard band in between, it becomes possible to independently transmit the wavelength-multiplexed signal to both the upper band and the lower band of the guard band, and it is possible to increase the number of wavelengths.

【0039】また信号光の偏波状態を互いに直交する2
つの偏波状態のいずれかに設定することで、本発明のF
WMの抑制効果を増すという効果がある。
Further, the polarization states of the signal light are orthogonal to each other 2
The F of the present invention can be set by setting one of the two polarization states.
This has the effect of increasing the WM suppression effect.

【0040】さらに本方式ではパルスのデューティ比が
小さくRZ信号のパルス幅が狭くするほどFWM抑制の
効果を高めるこという効果がある。デューティ比を下げ
ることにより副次的にXPMの影響を低減できるという
効果もある。ビット幅が狭いほど、光ファイバ中の分散
の効果によりビットがすれ違い、XPMの効果がキャン
セルされやすくなるためである。
Further, in this method, the smaller the pulse duty ratio is and the narrower the pulse width of the RZ signal is, the more the effect of suppressing the FWM is increased. There is also an effect that the influence of XPM can be secondarily reduced by lowering the duty ratio. This is because as the bit width is narrower, the bits pass each other due to the effect of dispersion in the optical fiber, and the XPM effect is more easily canceled.

【0041】また分散補償器を光受信機に配置すること
により、XPM(相互位相変調)、SPM(自己位相変
調効果)や分散自身による伝送品質の劣化も防ぐことが
可能である。さらに光中継機を用いて中継伝送を行うこ
とにより伝送距離を大とする効果がある。とくに光中継
機内にも分散補償を行うことにより、上記のXPM、S
PM等の劣化防止の他に、各光ファイバ区間で発生する
ウォークオフ量略零とし、本発明の効果を増すことがで
きる。分散補償器の代わりに光位相調整器122を用い
た場合も同様である。
Further, by disposing the dispersion compensator in the optical receiver, it is possible to prevent the deterioration of the transmission quality due to XPM (cross phase modulation), SPM (self phase modulation effect) and dispersion itself. Further, there is an effect that the transmission distance is increased by performing the relay transmission using the optical repeater. Especially by performing dispersion compensation in the optical repeater, the above XPM, S
In addition to preventing the deterioration of PM and the like, the walk-off amount generated in each optical fiber section can be made substantially zero to enhance the effect of the present invention. The same applies when the optical phase adjuster 122 is used instead of the dispersion compensator.

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

【図1】従来の波長多重光伝送装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional wavelength division multiplexing optical transmission device.

【図2】従来の波長多重伝送におけるFWM光の光スペ
クトルを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an optical spectrum of FWM light in conventional wavelength division multiplexing transmission.

【図3】従来の不等間隔波長配置におけるFWM光の光
スペクトルを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an optical spectrum of FWM light in a conventional non-equidistant wavelength arrangement.

【図4】本発明の第1〜5の実施例おける波長多重伝送
装置の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a wavelength division multiplex transmission device according to first to fifth embodiments of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例における波長配置を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a wavelength arrangement in the first embodiment of the present invention.

【図6】従来のNRZ方式によるFWM光のクロストー
クの影響を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an influence of crosstalk of FWM light by a conventional NRZ method.

【図7】本発明におけるFWM光のクロストーク低減の
原理を示す第1の図である。
FIG. 7 is a first diagram showing the principle of crosstalk reduction of FWM light in the present invention.

【図8】本発明におけるFWM光のクロストーク低減の
原理を示す第2の図である。
FIG. 8 is a second diagram showing the principle of crosstalk reduction of FWM light in the present invention.

【図9】本発明の第1の実施例におけるビット位相の配
置例(等間隔の場合)を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an arrangement example (in the case of equal intervals) of bit phases in the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施例におけるビット位相の
配置例(不等間隔の場合)を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an arrangement example (in the case of unequal intervals) of bit phases according to the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施例におけるビット位相の
配置例(位相数m=3の場合)を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an arrangement example of bit phases (when the number of phases is m = 3) in the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4の実施例におけるビット位相の
配置例(ガードバンドを用いる場合)を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an arrangement example of bit phases (when a guard band is used) in the fourth example of the present invention.

【図13】本発明の第5の実施例におけるビット位相の
配置例(偏波設定を併用する場合)を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of arrangement of bit phases (when polarization setting is used together) in the fifth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第6の実施例を示す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7の実施例を示す構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第8の実施例を示す構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100・・・波長多重光送信機、101・・・光送信機、102・・・合波
器、103・・・光アンプ、104・・・光ファイバ伝送路、105・・・
分波器、106・・・波長多重光受信機、107・・・光受信機、11
0・・・RZ波長多重光送信機、111・・・RZ光送信機、112・
・・光遅延器、113・・・RZ波長多重光受信機、114・・・RZ
光受信機、115・・・RZ波長多重光送信機出力点、120・・・
分散補償器、121・・・光中継器、122・・・光位相調整器。
100 ... Wavelength multiplex optical transmitter, 101 ... Optical transmitter, 102 ... Multiplexer, 103 ... Optical amplifier, 104 ... Optical fiber transmission line, 105 ...
Demultiplexer, 106 ... Wavelength multiplexed optical receiver, 107 ... Optical receiver, 11
0 ... RZ wavelength division multiplexing optical transmitter, 111 ... RZ optical transmitter, 112 ...
..Optical delay devices, 113 ... RZ wavelength division multiplexing optical receivers, 114 ... RZ
Optical receiver, 115 ... Output point of RZ wavelength division multiplexing optical transmitter, 120 ...
Dispersion compensator, 121 ... Optical repeater, 122 ... Optical phase adjuster.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】波長の異なる複数の光送信機を含む波長多
重光送信機において、該各光送信機より出力される光信
号をRZ(Return-to-Zero)符号で変調し、かつ該波長
多重光送信機の出力端において各光信号のビット位相を
0,2/m・π,4/m・π,…2(m−1)/m・π
(mは2以上)のいずれかの値に設定し、かつ互いに同
位相に設定された光信号間ではどの2つの光信号の波長
間隔も互いに等しくならないように、光信号波長を配置
することを特徴とする波長多重光送信機。
1. A wavelength division multiplexing optical transmitter including a plurality of optical transmitters having different wavelengths, wherein an optical signal output from each of the optical transmitters is modulated by an RZ (Return-to-Zero) code, and the wavelengths are modulated. At the output end of the multiplex optical transmitter, the bit phase of each optical signal is 0, 2 / m · π, 4 / m · π, ... 2 (m-1) / m · π
(M is 2 or more), and the optical signal wavelengths are arranged so that the wavelength intervals of any two optical signals are not equal between the optical signals set in the same phase. Characteristic wavelength division multiplexing optical transmitter.
【請求項2】請求項1において、m=2なることを特徴
とする波長多重光送信機。
2. A wavelength division multiplexing optical transmitter according to claim 1, wherein m = 2.
【請求項3】該波長多重光送信機の出力端において各光
信号の偏波面を互いに直交する2つの偏波状態のうち、
いずれかに設定することを特徴とする請求項1又は2記
載の波長多重光送信機。
3. Of two polarization states in which the polarization planes of each optical signal are orthogonal to each other at the output end of the wavelength division multiplexing optical transmitter,
3. The wavelength division multiplexing optical transmitter according to claim 1, wherein the wavelength multiplexing optical transmitter is set to either one.
【請求項4】該送信光の波長間隔がすべて不等間隔とな
るように設定した請求項1、2または3のいずれか一つ
に記載の波長多重光送信機。
4. The wavelength division multiplexing optical transmitter according to claim 1, wherein all wavelength intervals of the transmitted light are set to be unequal intervals.
【請求項5】前記波長多重光送信機と、光ファイバ伝送
路、および該光送信機の送信波長に対応した複数の光受
信機より構成された波長多重光受信機を含み、該波長多
重光送信機から該光ファイバ伝送路を介して該波長多重
光受信機に情報伝送を行う波長多重光伝送装置におい
て、該光ファイバ伝送路として、伝送波長帯域近傍に零
分散波長を持つ光ファイバを使用する、とくに1.5μ
m帯光伝送において分散シフトファイバ(DSF)を使
用する、もしくは1.3μm帯光伝送において通常分散
ファイバを使用することを特徴とする請求項1、2、3
又は4のいずれかに記載の波長多重光伝送装置。
5. A wavelength-multiplexed optical receiver including the wavelength-multiplexed optical transmitter, an optical fiber transmission line, and a plurality of optical receivers corresponding to transmission wavelengths of the optical transmitter. In a wavelength division multiplexing optical transmission apparatus for transmitting information from a transmitter to the wavelength division multiplexing optical receiver via the optical fiber transmission line, an optical fiber having a zero dispersion wavelength near the transmission wavelength band is used as the optical fiber transmission line. Yes, especially 1.5μ
4. A dispersion shift fiber (DSF) is used in m band optical transmission, or a normal dispersion fiber is used in 1.3 μm band optical transmission.
Or the wavelength division multiplexing optical transmission device according to any one of 4).
【請求項6】請求項5において、光アンプを用いた光中
継機を光ファイバ伝送路の途中に配置することを特徴と
する波長多重光伝送装置。
6. The wavelength division multiplexing optical transmission apparatus according to claim 5, wherein an optical repeater using an optical amplifier is arranged in the middle of an optical fiber transmission line.
【請求項7】該波長多重光送信機もしくは該光中継機、
もしくは該波長多重光受信機において分散補償を行うこ
とを特徴とした請求項5又は6記載の波長多重光伝送装
置。
7. The wavelength division multiplexing optical transmitter or the optical repeater,
Alternatively, the wavelength division multiplexing optical transmission device according to claim 5 or 6, wherein dispersion compensation is performed in the wavelength division multiplexing optical receiver.
【請求項8】該波長多重光送信機もしくは該光中継機、
もしくは該波長多重光受信機に光位相調整器を配置する
ことを特徴とする請求項5、6又は7のいずれか1つに
記載の光伝送装置。
8. The wavelength division multiplexing optical transmitter or the optical repeater,
Alternatively, an optical phase adjuster is arranged in the wavelength division multiplexing optical receiver, and the optical transmission device according to any one of claims 5, 6 and 7.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6619867B1 (en) 1999-06-02 2003-09-16 Nec Corporation Optical transmission system
US7136593B1 (en) 1999-06-16 2006-11-14 Nec Corporation Wavelength-division multiplexed optical transmission system
JP2013012832A (en) * 2011-06-28 2013-01-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical path cross-connect apparatus

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