JPH11317705A - 光伝送装置および光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雑音指数を劣化させることなく、分散補償に
よる光損失を確実に補償できるようにする。 【解決手段】 光信号を増幅する第１の光増幅部２２ａ
と、この第１の光増幅部２２ａで増幅された光信号の分
散を補償するように第２の分散を与える分散補償部２４
と、この分散補償部２４から出力される光信号を増幅す
る第２の光増幅部２２ｂとをそなえて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 〔１〕第１実施形態の説明（図１，図７） 〔２〕第２実施形態の説明（図２） 〔３〕第３実施形態の説明（図３） 〔４〕第４実施形態の説明（図４） 〔５〕第５実施形態の説明（図５，図６） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばエルビウムドー
プ光ファイバ増幅器（Er-Doped Fiber Amplifier：以
下、ＥＤＦＡという）を用いた長距離・超高速光通信シ
ステムに用いて好適の光伝送装置および光通信システム
に関する。

【０００３】

【従来の技術】近年の飛躍的な情報量の増加に伴い大容
量の通信システムが必要となってきており、現在、この
通信システムの構築のための研究も活発に行なわれてい
る。このような大容量化を実現する通信システムとして
は光通信システムが最も有望視されており、例えば、現
在では２．４Ｇｂ／ｓの光通信システムとともに、ＥＤ
ＦＡを用いた光増幅多中継システムが実用化されつつあ
るが、今後、さらに進行する情報化に伴い、情報量はま
すます増加することが予想され、この情報量の増加に対
応して大容量化された光通信システム構築が望まれると
ころである。

【０００４】光通信システムの大容量化の方法として
は、伝送速度の高速化という意味で時間軸上での多重化
をはかるＴＤＭ（時分割多重）方式や、光周波数軸上で
の多重化をはかるＷＤＭ〔波長分割多重；一般に、波長
間隔の比較的広いものをＷＤＭ方式、高密度多重したも
のをＦＤＭ（周波数分割多重）方式と呼んでいる〕方式
が挙げられる。

【０００５】このうち、ＴＤＭのような多重化において
は、伝送速度を高速化させるため、送信機，受信機内の
電子回路の高速化が必要となり、現状では数十Ｇｂ／ｓ
が限界と考えられている。一方、光ファイバの広帯域性
を利用したＷＤＭ（ＦＤＭ）方式では、伝送速度の高速
化と併用することで、数十〜数百Ｇｂ／ｓの大容量化が
可能であり、光カプラ，光フィルタ等を用いた光多重化
装置，光分離装置（ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ）により、多重
・分離が光領域で簡単に行なえるため電子回路に対する
負担も軽減される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光通信シス
テムの長距離化および高速化を制限する要因には、光フ
ァイバ損失による損失制限と波長分散による帯域制限と
がある。損失制御は、ＥＤＦＡの出現によりほぼ解決さ
れ、数千km以上の超長距離光通信システムの構築も可能
になってきている。

【０００７】しかし、多中継光増幅システムにおける中
継間隔は、主に、各光増幅中継器でのＡＳＥ（自然放
出光：Amplified Spontaneous Emission）累積による光
ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio)劣化と、Kerr効果を
介したＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化との２つの要
因で制限される。なお、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果とは、伝送
距離と伝送速度との制限要因の一つである、自己位相変
調と波長分散（群速度分散）との相互効果のことであ
る。

【０００８】これらのうちのＳＰＭ−ＧＶＤ効果によ
る波形劣化は光ファイバ伝送路と正負反対符号の分散値
をもつ光分散補償器を用いて補償できることは既知であ
り、そのＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化および分散
補償効果は、スプリット・ステップ・フーリエ法を用い
て非線形シュレディンガー方程式を解くことにより容易
にシミュレーション可能である。

【０００９】上述の目的で用いられる光分散補償器に
は、それぞれの中継区間の光ファイバ分散量に対応可能
であること、最適分散補償量を実現するまでの工数削減
および時間短縮、且つ、低コスト化が可能であることが
要求される。また、光分散補償技術は、現在敷設中の
１．５５μｍ分散シフトファイバ（以下、ＤＳＦとい
う）伝送路網だけでなく、既設の１．３μｍシングルモ
ードファイバ（以下、ＳＭＦという）伝送路網を利用し
た長距離・超高速光通信システムや、ＷＤＭ（ＦＤＭ）
方式の光通信システムにおいても重要である。

【００１０】数千km以上の超長距離光通信システムの場
合、分散ペナルティーを回避するには光ファイバ伝送路
の零分散波長λ₀ を用い、非線形効果を最小限に抑える
には光ファイバの正常分散領域（分散値Ｄ＜０）を用い
るのが望ましいとされている。この相反する条件を満た
すために、伝送路としては正常分散領域を用い、光分散
補償器を用いることで、見かけの分散値を零にする手段
が提案されている。また、この光分散補償技術は、ＤＳ
Ｆ伝送だけでなく、約１８ps/nm/kmの大きな分散値を有
するＳＭＦ伝送にも有効である。

【００１１】光分散補償器としては、これまで、分散補
償ファイバ，トランスバーサルフィルタタイプ，光共振
器タイプ等が提案されている。現状では、ファイバ長を
変えることで分散補償量を容易に調節することができる
という利点から分散補償ファイバが有望視されており、
コア形状を工夫することで、分散値−１００ps/(nm・k
m) 以上が得られている。しかし、このような光分散補
償器では、ファイバ長により分散補償量を容易に調節で
きる反面、光損失が大きくなってしまう。

【００１２】本発明はこのような課題に鑑み創案された
もので、雑音指数を劣化させることなく、分散補償によ
る光損失を確実に補償できるようにした、光伝送装置お
よび光通信システムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の光伝
送装置（請求項１）は、光信号を増幅する第１の光増幅
部と、該第１の光増幅部で増幅された光信号の分散を補
償するように第２の分散を与える分散補償部と、該分散
補償部から出力される光信号を増幅する第２の光増幅部
とをそなえたことを特徴としている。このとき、該第１
の光増幅部および該第２の光増幅部とが有する利得を、
該分散補償部の損失と所望の光信号出力レベルとによっ
て選択してもよい（請求項２）。

【００１４】また、本発明の光通信システム（請求項
３）は、それぞれ波長の異なる複数の光信号を波長多重
化し波長多重光として光ファイバ伝送路に出力する波長
多重装置と、該光ファイバ伝送路から受信した波長多重
光を複数の光信号に波長分離する波長分離装置と、該波
長多重光を増幅する光増幅装置とをそなえ、該光増幅装
置が、該波長多重光を増幅する第１の光増幅部と、該波
長多重光が該光ファイバ伝送路中で受ける分散を補償す
るように第２の分散を与える分散補償部と、該分散補償
部から出力される波長多重光を増幅する第２の光増幅部
とを有して構成されていることを特徴としている。

【００１５】さらに、本発明の光通信システム（請求項
４）は、光信号を光ファイバ伝送路に入射する光送信装
置と、該光ファイバ伝送路から光信号を受信する光受信
装置と、該光信号を増幅する光増幅装置とをそなえ、該
光増幅装置が、該光信号を増幅する第１の光増幅部と、
該光信号が該光ファイバ伝送路中で受ける分散を補償す
るように第２の分散を与える分散補償部と、該分散補償
部から出力される光信号を増幅する第２の光増幅部とを
有して構成されていることを特徴としている。

【００１６】これらの光通信システム（請求項３，４）
において、該第１の光増幅部および該第２の光増幅部と
が有する利得を、該分散補償部の損失と所望の光信号出
力レベルとによって選択してもよい（請求項５）。

【００１７】上述した光伝送装置（請求項１，２）およ
び光通信システム（請求項３〜５）では、分散補償部の
前後にそれぞれ第１の光増幅部および第２の光増幅部を
そなえることにより、分散補償部による光損失を補償す
ることができるとともに、前段の光増幅部（第１の光増
幅部）の雑音指数〔以下、ＮＦ（Noise Figure）とい
う〕を小さくすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。 〔１〕第１実施形態の説明 図１は本発明の第１実施形態としての光通信ネットワー
ク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）を示す
ブロック図であり、この図１において、２１は電気信号
を光信号に変換して光ファイバ（光ファイバ伝送路）２
に入射・送信する送信機（Ｅ／Ｏ；光送信装置）、２２
は光ファイバ２中に挿入される中継器で、この中継器２
２は、光ファイバ２中にほぼ一定間隔Ｌ_In-line で挿入
され、線路損失により減衰した信号を増幅するインライ
ン中継器（In-line amplifier;光増幅装置／光伝送装
置）である。

【００１９】また、２３は光ファイバ２からの光信号を
受信して電気信号に変換する受信機（Ｏ／Ｅ；光受信装
置）で、上述した送信機２１と受信機２３とを、複数の
中継器２２を介して光ファイバ２により接続すること
で、光伝送系２０が構成され、この光伝送系２０におい
て、送信機２１からの信号光が、中継器２２および光フ
ァイバ２を介して受信機２３へ伝送されるようになって
いる。

【００２０】そして、第１実施形態の中継器２２は、光
ファイバ２を伝送される光信号を増幅するＥＤＦＡ等の
光増幅器（第１の光増幅部）２２ａと、光信号が光ファ
イバ２中で受ける分散を補償するように第２の分散を与
える光分散補償器ユニット（分散補償部）２４と、この
光分散補償器ユニット２４からの光信号を増幅して光フ
ァイバ２に出力するＥＤＦＡ等の光増幅器（第２の光増
幅部）２２ｂとを有して構成されている。

【００２１】また、光分散補償器ユニット２４は、それ
ぞれ正の分散量＋Ｂ，負の分散量−Ｂを有する２種類の
光分散補償器ユニット２４Ａ，２４Ｂを有して構成され
ている。なお、光増幅器２２ａおよび２２ｂの有する利
得は、光分散補償器ユニット２４による損失と所望の光
信号出力レベルとによって選択される。

【００２２】ところで、光伝送系２０が、光ファイバ２
中にほぼ一定間隔Ｌ_In-line で中継器２２を挿入される
とともに、光ファイバ２中にほぼ一定間隔Ｌ_R-rep （＞
Ｌ_{In -line} ）で再生中継器（Regenerative-repeater;図
示略）を挿入される光増幅再生中継システムである場
合、図７により後述するように、再生中継器間隔Ｌ_R-re
p が長距離になるほど許容分散値は小さくなるため、チ
ャネル（信号光）の配置位置をその許容分散値以内に収
めるための光分散補償器は不可欠になっている。なお、
再生中継器は、線路特性に依存した雑音の影響によって
劣化した信号光が、識別不可能な状態になる前に新たな
パルスにつくり直して伝送するためのもので、等化増幅
（Reshaping)，リタイミング(Retiming)，識別再生（Re
generating）の３つのＲからなる機能を有し、３Ｒ中継
器とも呼ばれる。

【００２３】上述のような光増幅再生中継システムにお
いて、再生中継器の間隔Ｌ_R-rep は、主に、中継器２
２でのＡＳＥ累積による光ＳＮＲ劣化と、光ファイバ
２中でのKerr効果を介したＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波
形劣化との２つの要因で制限される。同時に、光ファイ
バ２中への入力パワーの下限は光ＳＮＲにより制限さ
れ、上限はＳＰＭ−ＧＶＤ効果によって制限される。な
お、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化の評価に対して
は、前述したように、一般に、スプリット・ステップ・
フーリエ法を用いて非線形シュレディンガー方程式を解
くことによるシミュレーションが有効である。

【００２４】図７に、伝送速度を１０Gbps、中継器２２
の間隔Ｌ_In-line を７０kmとして１波のみを伝送する場
合の光ファイバ２への入力パワーと再生中継器の間隔Ｌ
_{R-re p} との関係の例を示す。各光増幅装置（中継器２
２）からの光出力の変動を±２dBと仮定すると、許容分
散値Ｄ_allow ＝±１ps/(nm・km) の場合は、再生中継器
の間隔Ｌ_R-rep の最大値は２８０kmとなり、許容分散値
Ｄ_allow ＝±２ps/(nm・km) の場合は、再生中継器の間
隔Ｌ_R-rep の最大値は２１０kmとなる。長距離伝送を実
現するためには、許容分散値を小さく且つ光ファイバ２
への入力パワーを大きく設定する必要がある。

【００２５】また、光ファイバ２の零分散波長周辺の帯
域を利用したＷＤＭ方式において、四光波混合（ＦＷ
Ｍ：Four Wave Mixing）によるクロストークを避けるた
めに、光ファイバ２の零分散波長と信号光波長とを離し
た場合、その分の分散補償が必要となる。このような分
散補償は、一波伝送，ＳＭＦ伝送にも必要である。

【００２６】特に、陸上の光通信システムの場合、中継
間隔は一定ではなく、さらに実際の光ファイバ２の零分
散波長は長手方向にばらついているため、各中継区間の
分散量を等しくすることは困難である。そのため、ＤＳ
Ｆ（光ファイバ２）の零分散波長付近に信号光波長を設
定した場合、各中継区間毎に分散量の正負が異なる可能
性さえある。

【００２７】そこで、この第１実施形態では、光伝送系
２０の分散量を補償するために、光増幅装置として機能
する中継器２２に、２種類の光分散補償器ユニット２４
Ａ，２４Ｂを予め挿入しておき、この光伝送系２０の伝
送特性が良好となる方の光分散補償器ユニット２４Ａも
しくは２４Ｂを選択する。これにより、正確な分散量を
測定できず、且つ、零分散波長ばらつきをある程度把握
できている場合、光伝送系２０の分散量を簡易的に補償
できる。

【００２８】また、光伝送系２０の分散量を測定できる
場合には、測定された分散量の符号とは反対の符号の光
分散補償器ユニット２４Ａもしくは２４Ｂを選択するこ
とで、より確実に光伝送系２０の分散量を補償すること
ができる。このように、第１実施形態によれば、個々の
伝送路に応じた光分散補償器を設計・製作することな
く、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化やガードバンド
についての分散量を容易に補償でき、光通信システム構
築までの工数削減および時間短縮を実現することができ
る。

【００２９】ここで、第１実施形態の具体的な数値例に
ついて説明する。伝送速度を１０Gbps、中継器間隔Ｌ
_In-line を７０km、各光増幅器からの光出力の変動を±
２dBと仮定すると、図７より、許容分散値Ｄ_allow ＝±
１ps/(nm・km) で最大再生中継器間隔は２８０kmとな
り、２８０km伝送後の信号光の分散量としては±２８０
ps/nm の分散補償が必要である。そこで、例えば、伝送
路分散量が＋1200ps/nm の場合、分散量＋1000ps/nm と
−1000ps/nm との光分散補償器ユニット２４Ａ，２４Ｂ
を用意した場合、分散量−1000ps/nm の光分散補償器ユ
ニット２４Ｂを伝送路中に挿入すれば、総分散量が＋20
0ps/nmとなり、伝送可能になる。

【００３０】一方、光分散補償器としては、前述した通
り、これまで、分散補償ファイバ，トランスバーサルフ
ィルタタイプ，光共振器タイプなどが提案されている。
現在、コア形状を工夫することで、分散値-100ps/(nm・
km）以上の分散補償ファイバが製作されているが、ファ
イバ長により分散補償量を容易に調節できる反面、光損
失が大きくなってしまう。しかし、第１実施形態のよう
に、光分散補償器ユニット２４をＥＤＦＡ等の光増幅器
２２ａ，２２ｂと一体化することにより、分散補償ファ
イバの光損失を補償することができる。

【００３１】また、光増幅器が１段のみであると、伝送
路損失と光分散補償器ユニット２４での光損失との両方
を補償する大きな利得が要求されるばかりでなく、光損
失の大きい光分散補償器ユニット２４を光増幅器の前段
に配置した場合はＮＦを大きく劣化させる原因となる。
これは、特に、光増幅多中継システムにおける１Ｒ中継
器に光分散補償器ユニット２４を挿入する場合には避け
なければならない。

【００３２】そこで、図１に示すように、光分散補償器
ユニット２４の前後を２つの光増幅器２２ａ，２２ｂで
挟むような構成にすることにより、前段の光増幅器２２
ａのＮＦを小さくすることで、１Ｒ中継器全体のＮＦを
小さく抑えることができ、且つ、２段の光増幅器２２
ａ，２２ｂで十分な利得を確保することができる。従っ
て、雑音指数を劣化させることなく、分散補償による光
損失を確実に補償することができるのである。

【００３３】〔２〕第２実施形態の説明 次に、本発明の第２実施形態としての光通信ネットワー
ク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）につい
て説明すると、図２はそのブロック図であり、この図２
中において、既述の符号と同一の符号は同一部分を示し
ているので、その説明は省略する。

【００３４】前述した第１実施形態の中継器２２におい
ては、光増幅器２２ａと２２ｂとの間に、正の分散量＋
Ｂ，負の分散量−Ｂを有する２種類の光分散補償器ユニ
ット２４Ａ，２４Ｂを予め用意していたのに対して、こ
の第２実施形態の中継器（光増幅装置）２２において
は、光増幅器２２ａと２２ｂとの間に、正負符号，分散
量の異なる複数種類の光分散補償器ユニット２５Ａ，２
５Ｂからなる光分散補償器ユニット（分散補償部）２５
が予め用意されている。つまり、第２実施形態では、分
散量Ｂ１，Ｂ２の２種類の光分散補償器ユニット２５
Ａ，２５Ｂがそれぞれ複数個用意され、これらの光分散
補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを組み合わせて構成され
た光分散補償器ユニット２５が、中継器２２にそなえら
れている。

【００３５】そして、本実施形態では、光通信システム
敷設現場において、２種類の光分散補償器ユニット２５
Ａ，２５Ｂを、設置数，組合せを変えながらそれぞれ中
継器２２に挿入し、この光伝送系２０の伝送特性、特に
符号誤り率を測定しながら、その伝送特性が良好となる
設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５（図２中で
は３個の光分散補償器ユニット２５Ａと１個の光分散補
償器ユニット２５Ｂとを組み合わせたもの）を、２種類
の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの中から選択・
決定して中継器２２に挿入・設置している。

【００３６】これにより、零分散波長ばらつきが不明で
ある場合や、零分散波長と信号光波長とが大きく離れて
いる場合に対応して、光伝送系２０の分散量を簡易的に
且つ最適に補償することができる。また、光伝送系２０
の分散量を測定できる場合には、その分散量を測定し、
測定された分散量に基づいて、信号光の分散値が伝送可
能な分散値内になる設置数，組合せの光分散補償器ユニ
ット２５を、２種類の光分散補償器ユニット２５Ａ，２
５Ｂの中から選択・決定し、中継器２２に挿入・設置す
ることにより、光伝送系２０の分散量が確実に許容分散
値以内に収まるように補償することができる。

【００３７】このように、第２実施形態によっても、中
継器２２の光増幅器２２ａと２２ｂとの間に光分散補償
器ユニット２５をそなえることにより、個々の伝送路に
応じた光分散補償器を設計・製作することなく、ＳＰＭ
−ＧＶＤ効果による波形劣化を容易に補償でき、光通信
システム構築までの工数削減および時間短縮を実現する
ことができるほか、雑音指数を劣化させることなく、分
散補償による光損失を確実に補償することができる。な
お、上述した第２実施形態では、予め用意される光分散
補償器ユニットを２種類とした場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３８】ここで、第２実施形態の具体的な数値例に
ついて説明する。第１実施形態の数値例と同様に、２８
０km伝送後の信号光の分散量としては±２８０ps/nm の
分散補償が必要である場合に、例えば、分散量Ａ１，Ａ
２，Ｂ１，Ｂ２としてそれぞれ＋300ps/nm，＋100ps/n
m，−300ps/nm，−100ps/nmなる光分散補償器ユニット
を用意しているとすると、光分散補償器ユニットとして
は、Ｂ１×３個＋Ｂ２×１個を組み合わせて伝送路中に
挿入すれば、総分散量が＋200ps/nmとなり、伝送可能に
なる。

【００３９】〔３〕第３実施形態の説明 次に、本発明の第３実施形態としての光通信ネットワー
ク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）につい
て説明すると、図３はそのブロック図である。なお、前
述した第１および第２実施形態では、１波の信号光のみ
を伝送する場合について説明したが、本実施形態では、
４チャネルの信号光（波長λ₁ 〜λ₄ ）を波長多重して
伝送する場合について説明する。

【００４０】図３に示すように、本実施形態において
も、光伝送系（光通信ネットワーク）２０が、送信機２
１，中継器２２，受信機２３を光ファイバ２により接続
して構成されているが、この第３実施形態の光伝送系２
０において、送信機（光送信装置）２１は、各チャネル
の電気信号を互いに波長（周波数）の異なる信号光に変
換した後に、これらの信号光について光波長多重を行な
うもので、各チャネル毎に設けられ各チャネルの電気信
号を所定波長の信号光に変換する電気／光変換部（E/O1
〜E/O4）２１ａと、各チャネル毎の電気／光変換部２１
ａからの信号光を受けてこれらの信号光を多重化するた
めの光多重化部（波長多重装置）２１ｂとをそなえて構
成されている。

【００４１】また、受信機（光受信装置）２３は、送信
機２１から光ファイバ２，中継器２２を介して伝送され
てきた多重化された信号光を分離するとともに各信号光
を電気信号に変換するもので、多重化された信号光を各
チャネルに分離・分配する光分離部（波長分離装置）２
３ａと、各チャネル毎に設けられ光分離部２３ａから分
配されてきた当該チャネルの信号光を電気信号に変換す
る光／電気変換部（O/E1〜O/E4）２３ｂとをそなえて構
成されている。

【００４２】そして、第３実施形態の中継器（光増幅装
置）２２には、光増幅器２２ａ，２２ｂのほかに、この
中継器２２を構成する光増幅器２２ａの後段に、増幅後
の信号光を各波長λ₁ 〜λ₄ 毎に一波ずつ波長分離する
光分離部２２ｃと、この光分離部２２ｃにより分離され
た各波長λ₁ 〜λ₄ の信号光のチャネル毎に適当な設置
数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設
置してなる光分散補償器ユニット（分散補償部）２５
と、この光分散補償器ユニット２５により分散補償され
た各チャネル毎の信号光を再び波長多重化して光増幅器
２２ｂへ送出する光多重化部２２ｄとがそなえられてい
る。

【００４３】図３に示す例では、波長λ₁ のチャネルに
は分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａが１つだけ
設けられ、波長λ₂ のチャネルには分散量Ｂ１の光分散
補償器ユニット２５Ａと分散量Ｂ２の光分散補償器ユニ
ット２５Ｂとが１ずつ設けられ、波長λ₃ のチャネルに
は分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａが１つ且つ
分散量Ｂ２の光分散補償器ユニット２５Ｂが２つ設けら
れ、波長λ₄ のチャネルには分散量Ｂ１の光分散補償器
ユニット２５Ａが１つ且つ分散量Ｂ２の光分散補償器ユ
ニット２５Ｂが３つ設けられている。

【００４４】このとき、各チャネルに配置される光分散
補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの設置数，組合せを選択
する際には、第１，第２実施形態により説明したよう
に、各チャネルの伝送特性が良好となるものをトライア
ンドエラーにより選択してもよいし、光伝送系２０の分
散量が測定可能であればその測定結果に基づいて信号光
の分散値が伝送可能な分散値内になるものを選択しても
よい。

【００４５】このように、第３実施形態によれば、光伝
送系２０が互いに波長の異なる信号光を多重化して伝送
する光波長多重伝送を行なう場合にも、中継器２２の光
増幅器２２ａと２２ｂとの間に、各波長毎に適当な設置
数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設
置することにより、上述した第１，第２実施形態と同様
の作用効果が得られる。なお、上述した第３実施形態で
は、多重化する信号光のチャネル数が４で、各チャネル
毎の分散補償のために予め用意した光分散補償器ユニッ
トが２種類である場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００４６】〔４〕第４実施形態の説明 次に、本発明の第４実施形態としての光通信ネットワー
ク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）につい
て説明すると、図４はそのブロック図であり、既述の符
号と同一の符号は同一部分を示しているので、その説明
は省略する。

【００４７】前述した第３実施形態では、中継器２２に
おいて各波長毎に適当な設置数，組合せの光分散補償器
ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置する場合について説明し
たが、この第４実施形態の中継器２２では、複数波（本
実施形態では２波）の信号光からなるチャネルグループ
毎に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２
５Ａ，２５Ｂを設置している。

【００４８】即ち、図４に示すように、第４実施形態の
中継器（光増幅装置）２２において、光増幅器２２ａと
２２ｂとの間に、光増幅器２２ａにより増幅された信号
光を２つのチャネルグループ（波長λ₁ ，λ₂ のグルー
プと波長λ₃ ，λ₄ のグループ）に波長分離する光分離
部２２ｅと、この光分離部２２ｅにより分離された各チ
ャネルグループ毎に適当な設置数，組合せの光分散補償
器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置してなる光分散補償器
ユニット（分散補償部）２５と、この光分散補償器ユニ
ット２５により分散補償された各チャネルグループ毎の
信号光を再び波長多重化して光増幅器２２ｂへ送出する
光多重化部２２ｆとがそなえられている。

【００４９】そして、図４に示す例では、波長λ₁ とλ
₂ とのチャネルグループには分散量Ｂ１の光分散補償器
ユニット２５Ａが１つだけ設けられ、波長λ₃ とλ₄ と
のチャネルグループには分散量Ｂ１の光分散補償器ユニ
ット２５Ａと分散量Ｂ２の光分散補償器ユニット２５Ｂ
とが１ずつ設けられている。

【００５０】このとき、各チャネルグループに配置され
る光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの設置数，組合
せを選択する際には、第１，第２実施形態により説明し
たように、各チャネルの伝送特性が良好となるものをト
ライアンドエラーにより選択してもよいし、光伝送系２
０の分散量が測定可能であればその測定結果に基づいて
信号光の分散値が伝送可能な分散値内になるものを選択
してもよい。

【００５１】このような第４実施形態によっても、上述
した第１〜第３実施形態と同様の作用効果が得られる。
なお、上述した第４実施形態では、多重化する信号光の
チャネル数が４で、各チャネル毎の分散補償のために予
め用意した光分散補償器ユニットが２種類で、且つ、２
つのチャネルグループに分ける場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【００５２】〔５〕第５実施形態の説明 次に、本発明の第５実施形態としての光通信ネットワー
ク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）につい
て説明すると、図５はそのブロック図、図６はその変形
例によるパッケージ構成例を示す図である。なお、既述
の符号と同一の符号は同一部分を示しているので、その
説明は省略する。

【００５３】前述した第３，第４実施形態の中継器２２
に、各波長毎，各チャネルグループ毎に適当な設置数，
組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂをそなえ
た場合について説明したが、この第５実施形態の中継器
（光増幅装置）２２には、複数チャネル（本実施形態で
は４チャネル）の信号光に対し一括して、適当な設置
数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設
置している。

【００５４】即ち、図５に示すように、第５実施形態の
中継器（光増幅装置）２２において、光増幅器２２ａと
２２ｂとの間に、適当な設置数，組合せの光分散補償器
ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置してなる光分散補償器ユ
ニット（分散補償部）２５がそなえられている。例え
ば、図５に示す例では、分散量Ｂ１の光分散補償器ユニ
ット２５Ａが１つ且つ分散量Ｂ２の光分散補償器ユニッ
ト２５Ｂが２つ設けられている。

【００５５】このとき、一括して配置される光分散補償
器ユニット２５Ａ，２５Ｂの設置数，組合せを選択する
際には、第１，第２実施形態により説明したように、各
チャネルの伝送特性が良好となるものをトライアンドエ
ラーにより選択してもよいし、光伝送系２０の分散量が
測定可能であればその測定結果に基づいて信号光の分散
値が伝送可能な分散値内になるものを選択してもよい。

【００５６】このように、第５実施形態によっても、上
述した第１〜第４実施形態と同様の作用効果が得られ
る。なお、上述した第５実施形態では、多重化する信号
光のチャネル数が４で、各チャネル毎の分散補償のため
に予め用意した光分散補償器ユニットが２種類である場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。また、上述した第２〜第５実施形態において
は、各チャネルの波長間隔と伝送路の分散スロープｄＤ
／ｄλとを考慮して各光分散補償器ユニットの分散値を
設計し、光分散補償器ユニットの種類をできるだけ少な
くすることが重要である。

【００５７】一方、以上説明したような中継器（光伝送
装置／光増幅装置）２２は、一般に、プリント基板上に
実装され（このようにプリント基板上に実装された形態
のものをパッケージと呼んでいる）、装置架に挿抜でき
る構造になっている場合が多い。

【００５８】そこで、本実施形態の中継器２２を実装し
た光増幅パッケージを設け、この光増幅パッケージごと
挿抜する構成にしてもよい。例えば、図５に示した中継
器２２をパッケージ化したものを図６に示す。この図６
において、２７はプリント基板で、このプリント基板２
７上に、前後２つの光増幅器２２ａ，２２ｂと、２種類
３個の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂからなる光
分散補償器ユニット２５とが実装されることにより、光
増幅パッケージ２８が構成されている。なお、各光分散
補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂは、プリント基板２７上
に設けられた小さなボビン２５ａに分散補償ファイバ
（光ファイバ２）を所定長さ巻き付けることにより構成
されている。

【００５９】このような光増幅パッケージ２８を用いる
ことで、パッケージ単位で中継器２２の入換え・組込み
を容易に行なえことができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光伝送装
置（請求項１，２）および光通信システム（請求項３〜
５）によれば、分散補償部の前後にそれぞれ第１の光増
幅部および第２の光増幅部をそなえることにより、分散
補償部による光損失を補償することができるとともに、
雑音指数を小さくすることができる。つまり、雑音指数
を劣化させることなく、分散補償による光損失を確実に
補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての光通信ネットワ
ーク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）を示
すブロック図である。

【図２】本発明の第２実施形態としての光通信ネットワ
ーク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）を示
すブロック図である。

【図３】本発明の第３実施形態としての光通信ネットワ
ーク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）を示
すブロック図である。

【図４】本発明の第４実施形態としての光通信ネットワ
ーク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）を示
すブロック図である。

【図５】本発明の第５実施形態としての光通信ネットワ
ーク（光伝送系）および光伝送装置（光増幅装置）を示
すブロック図である。

【図６】本発明の第５実施形態のパッケージ構成例を示
す図である。

【図７】光ファイバ入力パワーと再生中継器間隔との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

２０ 光伝送系（光通信ネットワーク） ２１ 送信機（光送信装置） ２１ａ 電気／光変換部 ２１ｂ 光多重化部（波長多重装置） ２２ 中継器（光増幅装置／光伝送装置） ２２ａ 光増幅器（第１の光増幅部） ２２ｂ 光増幅器（第２の光増幅部） ２２ｃ，２２ｅ 光分離部 ２２ｄ，２２ｆ 光多重化部 ２３ 受信機（光受信装置） ２３ａ 光分離部（波長分離装置） ２３ｂ 光／電気変換部 ２４，２４Ａ，２４Ｂ，２５，２５Ａ，２５Ｂ 光分散
補償器ユニット（分散補償部） ２５ａ ボビン ２７ プリント基板 ２８ 光増幅パッケージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 英之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 関屋 元義 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 大塚 和恵 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を増幅する第１の光増幅部と、 該第１の光増幅部で増幅された光信号の分散を補償する
   ように第２の分散を与える分散補償部と、 該分散補償部から出力される光信号を増幅する第２の光
   増幅部とをそなえたことを特徴とする、光伝送装置。
2. 【請求項２】 該第１の光増幅部および該第２の光増幅
   部とが有する利得は、該分散補償部の損失と所望の光信
   号出力レベルとによって選択されることを特徴とする、
   請求項１記載の光伝送装置。
3. 【請求項３】 それぞれ波長の異なる複数の光信号を波
   長多重化し波長多重光として光ファイバ伝送路に出力す
   る波長多重装置と、 該光ファイバ伝送路から受信した波長多重光を複数の光
   信号に波長分離する波長分離装置と、 該波長多重光を増幅する光増幅装置とをそなえ、 該光増幅装置が、 該波長多重光を増幅する第１の光増幅部と、 該波長多重光が該光ファイバ伝送路中で受ける分散を補
   償するように第２の分散を与える分散補償部と、 該分散補償部から出力される波長多重光を増幅する第２
   の光増幅部とを有して構成されていることを特徴とす
   る、光通信システム。
4. 【請求項４】 光信号を光ファイバ伝送路に入射する光
   送信装置と、 該光ファイバ伝送路から光信号を受信する光受信装置
   と、 該光信号を増幅する光増幅装置とをそなえ、 該光増幅装置が、 該光信号を増幅する第１の光増幅部と、 該光信号が該光ファイバ伝送路中で受ける分散を補償す
   るように第２の分散を与える分散補償部と、 該分散補償部から出力される光信号を増幅する第２の光
   増幅部とを有して構成されていることを特徴とする、光
   通信システム。
5. 【請求項５】 該第１の光増幅部および該第２の光増幅
   部とが有する利得は、該分散補償部の損失と所望の光信
   号出力レベルとによって選択されることを特徴とする、
   請求項３または請求項４に記載の光通信システム。