JPH11346191A - 光伝送システムの信号光波長の設定方法 - Google Patents
光伝送システムの信号光波長の設定方法Info
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- JPH11346191A JPH11346191A JP10305754A JP30575498A JPH11346191A JP H11346191 A JPH11346191 A JP H11346191A JP 10305754 A JP10305754 A JP 10305754A JP 30575498 A JP30575498 A JP 30575498A JP H11346191 A JPH11346191 A JP H11346191A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
- H04B2210/252—Distortion or dispersion compensation after the transmission line, i.e. post-compensation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
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- H04B2210/25—Distortion or dispersion compensation
- H04B2210/254—Distortion or dispersion compensation before the transmission line, i.e. pre-compensation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光伝送システムにおける信号光波長を最適に
設定する。 【解決手段】 運用開始前において分散モニタ６２で特
定周波数成分の強度を測定しながら広い範囲にわたって
波長可変光源５０の波長を掃引して、最適波長を決定す
る。運用開始後は最適波長を含む狭い範囲で波長を掃引
して決定された波長で最適波長を更新する。
設定する。 【解決手段】 運用開始前において分散モニタ６２で特
定周波数成分の強度を測定しながら広い範囲にわたって
波長可変光源５０の波長を掃引して、最適波長を決定す
る。運用開始後は最適波長を含む狭い範囲で波長を掃引
して決定された波長で最適波長を更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】現在基幹系光通信において１
０Gb／ｓ光伝送システムが実用化段階にあるが、近年の
インターネットに代表される情報通信の活発化による急
激な情報量の増加に伴い、更なる大容量化が望まれてい
る。その方法の一つに、時分割多重（光時分割多重を含
む）による伝送速度のアップグレードがあり、１０Gb／
ｓの次世代方式として、４０Gb／ｓシステムの研究開発
が国内外で活発になってきている。
０Gb／ｓ光伝送システムが実用化段階にあるが、近年の
インターネットに代表される情報通信の活発化による急
激な情報量の増加に伴い、更なる大容量化が望まれてい
る。その方法の一つに、時分割多重（光時分割多重を含
む）による伝送速度のアップグレードがあり、１０Gb／
ｓの次世代方式として、４０Gb／ｓシステムの研究開発
が国内外で活発になってきている。
【０００２】本発明は、光伝送システムの信号光波長を
最適値に設定する方法、特に、超高速時分割多重光伝送
システムにおいて、中継区間ごとに異なり、また温度等
の外部環境によって経時的にも変化する伝送路の波長分
散に対し、送信側に波長可変レーザを用い、システム開
始時およびシステム運用時に伝送路の波長分散値が最小
（零）になるように、信号光波長を最適値に設定するシ
ステムに関する。
最適値に設定する方法、特に、超高速時分割多重光伝送
システムにおいて、中継区間ごとに異なり、また温度等
の外部環境によって経時的にも変化する伝送路の波長分
散に対し、送信側に波長可変レーザを用い、システム開
始時およびシステム運用時に伝送路の波長分散値が最小
（零）になるように、信号光波長を最適値に設定するシ
ステムに関する。
【０００３】
【従来の技術】４０Gb／ｓシステムにおける伝送距離を
制限する要因の一つに、光ファイバ伝送路の波長分散が
ある。波長分散耐力はビットレートの二乗に反比例する
ために、１０Gb／ｓでは約８００ps／nmなのに対し、４
０Gb／ｓでは１／１６の約５０ps／nmと厳しくなる。４
０Gb／ｓ光時分割多重（ＯＴＤＭ）方式における、１．
３μｍ零分散シングルモードファイバ（ＳＭＦ）５０km
（波長分散値＝１８．６ps／nm／km、総分散値＝９３０
ps／nm）による伝送実験の結果によれば（G.Ishikawa e
t al., ECOC '96 ThC. 3.3）、パワーペナルティ１dB以
下を基準としたときの分散補償トレランスは３０ps／nm
である。つまり、４０Gb／ｓシステムにおいては、伝送
路の総分散値を３０ps／nm以内に、極めて厳密に管理し
なければならない。
制限する要因の一つに、光ファイバ伝送路の波長分散が
ある。波長分散耐力はビットレートの二乗に反比例する
ために、１０Gb／ｓでは約８００ps／nmなのに対し、４
０Gb／ｓでは１／１６の約５０ps／nmと厳しくなる。４
０Gb／ｓ光時分割多重（ＯＴＤＭ）方式における、１．
３μｍ零分散シングルモードファイバ（ＳＭＦ）５０km
（波長分散値＝１８．６ps／nm／km、総分散値＝９３０
ps／nm）による伝送実験の結果によれば（G.Ishikawa e
t al., ECOC '96 ThC. 3.3）、パワーペナルティ１dB以
下を基準としたときの分散補償トレランスは３０ps／nm
である。つまり、４０Gb／ｓシステムにおいては、伝送
路の総分散値を３０ps／nm以内に、極めて厳密に管理し
なければならない。
【０００４】また、光ファイバ伝送路の波長分散値は、
温度や圧力等の敷設環境の変化に伴い、経時的に変化す
る。例えば、−５０〜１００℃の温度変化がある場合の
１．５５μｍ帯分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１００km
の分散変化量を以下の式により見積もると３２ps／nmと
なる。 〔分散変化量〕＝〔零分散波長の温度依存性〕×〔温度変化〕 ×〔分散スロープ〕×〔伝送距離〕 ＝0.03（nm／℃）×150 （℃）×0.07（ps／nm2 ／km） ×100 （km） ＝31.5ps／nm これは分散トレランス３０ps／nmとほぼ同等の値であ
り、システム設計上、十分に考慮しなければならない値
である。なぜなら、システム運用開始時に−５０℃で波
長分散値を零に設定できたとしても、システム運用中に
３０℃以上になると、ペナルティ１dBの基準を満たさな
くなる。
温度や圧力等の敷設環境の変化に伴い、経時的に変化す
る。例えば、−５０〜１００℃の温度変化がある場合の
１．５５μｍ帯分散シフトファイバ（ＤＳＦ）１００km
の分散変化量を以下の式により見積もると３２ps／nmと
なる。 〔分散変化量〕＝〔零分散波長の温度依存性〕×〔温度変化〕 ×〔分散スロープ〕×〔伝送距離〕 ＝0.03（nm／℃）×150 （℃）×0.07（ps／nm2 ／km） ×100 （km） ＝31.5ps／nm これは分散トレランス３０ps／nmとほぼ同等の値であ
り、システム設計上、十分に考慮しなければならない値
である。なぜなら、システム運用開始時に−５０℃で波
長分散値を零に設定できたとしても、システム運用中に
３０℃以上になると、ペナルティ１dBの基準を満たさな
くなる。
【０００５】以上の考察により、４０Gb／ｓ以上の超高
速光伝送システムを実現するには、（ｉ）システム運用
開始時に波長分散値が最小（零）になるように信号光波
長を設定し、（ii）システム運用中にも伝送路分散値の
経時変化に対応して、波長分散値が最小になるように信
号光波長を制御する、「信号光波長最適化システム」の
構築が必要であることがわかる。この信号光波長最適化
システムは、波長分散値が小さい１．５５μｍ帯分散シ
フトファイバ（ＤＳＦ）伝送路だけでなく、分散補償技
術を併用した１．３μｍ零分散シングルモードファイバ
（ＳＭＦ）伝送路を用いたシステムにおいても必要とさ
れる。
速光伝送システムを実現するには、（ｉ）システム運用
開始時に波長分散値が最小（零）になるように信号光波
長を設定し、（ii）システム運用中にも伝送路分散値の
経時変化に対応して、波長分散値が最小になるように信
号光波長を制御する、「信号光波長最適化システム」の
構築が必要であることがわかる。この信号光波長最適化
システムは、波長分散値が小さい１．５５μｍ帯分散シ
フトファイバ（ＤＳＦ）伝送路だけでなく、分散補償技
術を併用した１．３μｍ零分散シングルモードファイバ
（ＳＭＦ）伝送路を用いたシステムにおいても必要とさ
れる。
【０００６】光ファイバの波長分散値の測定法として、
複数の異なる波長の光を光ファイバに入力し、出力光間
の群遅延差や位相差を測定するパルス法や位相法が従来
より用いられている。しかし、これらの方法を用いて、
システム運用中に常時分散測定を行うためには、各中継
区間ごとに一組の波長分散測定器が必要となる。さら
に、データ信号光の伝送を中断しないで分散量測定を行
うためには、データ信号光とは異なる波長の測定光を波
長多重する必要がある。このようにパルス法や位相法を
光伝送装置の中に組み込むことは、サイズおよび経済性
の面から現実的ではない。さらに信号光波長と異なる波
長を用いる場合、測定光波長での測定値から信号光波長
での分散値を推測するというプロセスを挟むため、厳密
性に欠けるおそれがある。そのため、信号光から直接波
長分散値を読み取れる方法が望ましい。
複数の異なる波長の光を光ファイバに入力し、出力光間
の群遅延差や位相差を測定するパルス法や位相法が従来
より用いられている。しかし、これらの方法を用いて、
システム運用中に常時分散測定を行うためには、各中継
区間ごとに一組の波長分散測定器が必要となる。さら
に、データ信号光の伝送を中断しないで分散量測定を行
うためには、データ信号光とは異なる波長の測定光を波
長多重する必要がある。このようにパルス法や位相法を
光伝送装置の中に組み込むことは、サイズおよび経済性
の面から現実的ではない。さらに信号光波長と異なる波
長を用いる場合、測定光波長での測定値から信号光波長
での分散値を推測するというプロセスを挟むため、厳密
性に欠けるおそれがある。そのため、信号光から直接波
長分散値を読み取れる方法が望ましい。
【０００７】この方法として、本願発明者は既に特願平
９−２２４０５６号「波長分散制御のための方法と装置
及び分散量検出方法」に、ＮＲＺ信号およびＯＴＤＭ信
号に対するベースバンドスペクトル中の４０GHz 成分強
度の総分散量依存性を利用した方法を記載している。具
体的には、総分散量が零のときに４０GHz 成分強度が極
小になり、そのときアイ開口度が最大になることを利用
している。特願平９−２２４０５６号では、総分散量を
零にするために可変分散補償器を用いている。波長可変
レーザを用いて信号光波長を変えることにより総分散量
を零にする方法にも言及しているが、その具体的な制御
方法までは触れていない。
９−２２４０５６号「波長分散制御のための方法と装置
及び分散量検出方法」に、ＮＲＺ信号およびＯＴＤＭ信
号に対するベースバンドスペクトル中の４０GHz 成分強
度の総分散量依存性を利用した方法を記載している。具
体的には、総分散量が零のときに４０GHz 成分強度が極
小になり、そのときアイ開口度が最大になることを利用
している。特願平９−２２４０５６号では、総分散量を
零にするために可変分散補償器を用いている。波長可変
レーザを用いて信号光波長を変えることにより総分散量
を零にする方法にも言及しているが、その具体的な制御
方法までは触れていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、光伝送システムにおいて信号光波長を最適に設定
する方法を提供することにある。
的は、光伝送システムにおいて信号光波長を最適に設定
する方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光伝送
システムの信号光波長の設定方法であって、光伝送シス
テムの運用開始前において第１の波長幅にわたって信号
光波長を掃引し、該第１の波長幅にわたる掃引の結果に
基づいて波長の最適値を決定し、光伝送システムの運用
開始後において波長の最適値を中心として第１の波長幅
よりも狭い第２の波長幅にわたって波長を掃引し、該第
２の波長幅にわたる掃引の結果に基いて波長の最適値を
更新する各ステップを具備する方法が提供される。
システムの信号光波長の設定方法であって、光伝送シス
テムの運用開始前において第１の波長幅にわたって信号
光波長を掃引し、該第１の波長幅にわたる掃引の結果に
基づいて波長の最適値を決定し、光伝送システムの運用
開始後において波長の最適値を中心として第１の波長幅
よりも狭い第２の波長幅にわたって波長を掃引し、該第
２の波長幅にわたる掃引の結果に基いて波長の最適値を
更新する各ステップを具備する方法が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】データ信号のビットレートが４０
GHz のＯＴＤＭ信号、ＲＺ光信号、およびＮＲＺ光信号
のベースバンドスペクトル中の４０GHz 成分強度の総分
散依存性の計算機シミュレーションの結果をそれぞれ図
１〜３に示す。図１〜３には振幅方向のアイ開口度につ
いても示してある。入力光のパワーは平均で−５dBm 、
ＳＭＦ長は５０kmであり、ＳＭＦに直列に接続したＤＣ
Ｆ（分散補償ファイバ）の分散量を変えることにより、
総分散量を変えた。
GHz のＯＴＤＭ信号、ＲＺ光信号、およびＮＲＺ光信号
のベースバンドスペクトル中の４０GHz 成分強度の総分
散依存性の計算機シミュレーションの結果をそれぞれ図
１〜３に示す。図１〜３には振幅方向のアイ開口度につ
いても示してある。入力光のパワーは平均で−５dBm 、
ＳＭＦ長は５０kmであり、ＳＭＦに直列に接続したＤＣ
Ｆ（分散補償ファイバ）の分散量を変えることにより、
総分散量を変えた。
【００１１】上記のＯＴＤＭ信号とは図４に示すような
光変調器１０から出力される光信号である。図４におい
て、ＬｉＮｂＯ3 基板１２にＴｉを熱拡散させて図４に
示すような光導波路１４を形成し、その上に図４中にハ
ッチングで示す電極パターン１６をＡｕで形成して、１
入力２出力光スイッチ１８、独立な２系列の光変調器を
有するデータ変調部２０、位相制御部２２および光多重
部２４が形成される。１入力２出力光スイッチ１８の光
導波路に連続光を入力し、２つの電極に位相差が１８０
°の２０GHz クロックを印加すると、図５の（ａ）
（ｂ）欄に示す互いに逆相の２系統の２０GHz 光クロッ
クが光スイッチ１８から出力され、データ変調部２０の
２つの光変調器へ入力される。２つの光変調器のそれぞ
れには２０Gb／ｓのデータ信号が印加されて図５の
（ｃ）（ｄ）欄に示す２系列のＲＺ信号がデータ変調器
２０から出力される。位相制御部２２では２光波間の位
相差が１８０°になるように光波の位相が調節され、光
多重部２４で合成される。２光波間の位相差が１８０°
であるので、図５の（ｅ）欄に示すように１が連続する
ところでは裾部分が打ち消し合ってＲＺ信号に近い波形
になり、それ以外の隣接ビットの少なくとも一方が０に
なるところではＮＲＺ信号の波形に近くなる。
光変調器１０から出力される光信号である。図４におい
て、ＬｉＮｂＯ3 基板１２にＴｉを熱拡散させて図４に
示すような光導波路１４を形成し、その上に図４中にハ
ッチングで示す電極パターン１６をＡｕで形成して、１
入力２出力光スイッチ１８、独立な２系列の光変調器を
有するデータ変調部２０、位相制御部２２および光多重
部２４が形成される。１入力２出力光スイッチ１８の光
導波路に連続光を入力し、２つの電極に位相差が１８０
°の２０GHz クロックを印加すると、図５の（ａ）
（ｂ）欄に示す互いに逆相の２系統の２０GHz 光クロッ
クが光スイッチ１８から出力され、データ変調部２０の
２つの光変調器へ入力される。２つの光変調器のそれぞ
れには２０Gb／ｓのデータ信号が印加されて図５の
（ｃ）（ｄ）欄に示す２系列のＲＺ信号がデータ変調器
２０から出力される。位相制御部２２では２光波間の位
相差が１８０°になるように光波の位相が調節され、光
多重部２４で合成される。２光波間の位相差が１８０°
であるので、図５の（ｅ）欄に示すように１が連続する
ところでは裾部分が打ち消し合ってＲＺ信号に近い波形
になり、それ以外の隣接ビットの少なくとも一方が０に
なるところではＮＲＺ信号の波形に近くなる。
【００１２】図１〜３のシミュレーション結果から、次
のことがわかる。 （ａ）ＯＴＤＭ方式の場合：総分散量０ps／nmにおい
て、４０GHz 成分強度が極小になり、アイ開口度が最大
になる。 （ｂ）ＲＺ方式（Ｄｕｔｙ比５０％）の場合：総分散量
零のときに、４０GHz 成分強度、アイ開口度ともに最大
となる。これは他のＤｕｔｙ比においても同様である。 （ｃ）ＮＲＺ方式の場合：４０GHz 成分強度が零になる
総分散量は周期的に存在するが、２つの最大値の間の極
小点は総分散量零で、そのときアイ開口度が最大にな
る。
のことがわかる。 （ａ）ＯＴＤＭ方式の場合：総分散量０ps／nmにおい
て、４０GHz 成分強度が極小になり、アイ開口度が最大
になる。 （ｂ）ＲＺ方式（Ｄｕｔｙ比５０％）の場合：総分散量
零のときに、４０GHz 成分強度、アイ開口度ともに最大
となる。これは他のＤｕｔｙ比においても同様である。 （ｃ）ＮＲＺ方式の場合：４０GHz 成分強度が零になる
総分散量は周期的に存在するが、２つの最大値の間の極
小点は総分散量零で、そのときアイ開口度が最大にな
る。
【００１３】一般に、光ファイバによる伝送において、
信号光波長と波長分散の関係はリニアであるから、図１
〜３の横軸を信号光波長に置き換えても同じグラフが得
られる。この場合に総分散量零の点は零分散波長に置き
換わる。これにより、４０Gb／ｓ伝送（線形伝送）にお
いて、零分散波長を含む範囲で信号光波長をスキャンし
ながら４０GHz 成分強度を測定すれば、いずれの符号形
式の場合も、４０GHz 成分強度（＝モニタ信号強度）の
極小点（最小点）もしくは極大点（最大点）を用いて、
総分散が零となる波長を検出することができることがわ
かる。
信号光波長と波長分散の関係はリニアであるから、図１
〜３の横軸を信号光波長に置き換えても同じグラフが得
られる。この場合に総分散量零の点は零分散波長に置き
換わる。これにより、４０Gb／ｓ伝送（線形伝送）にお
いて、零分散波長を含む範囲で信号光波長をスキャンし
ながら４０GHz 成分強度を測定すれば、いずれの符号形
式の場合も、４０GHz 成分強度（＝モニタ信号強度）の
極小点（最小点）もしくは極大点（最大点）を用いて、
総分散が零となる波長を検出することができることがわ
かる。
【００１４】図６の実験系で得られた、信号光波長に対
する４０GHz 成分強度の関係（実験結果）を図７および
図８に示す。図６において、波長可変光源３０（サンテ
ック社製波長可変ＬＤ光源ＴＳＬ−２１０）の出力光が
前に説明した４０GHz ＯＴＤＭ変調器３２で変調され
光ポストアンプ３４で増幅され、長さ１００kmの分散シ
フトファイバ（ＤＳＦ）３６に送出される。ＤＳＦ３６
で伝送された光信号は光プリアンプ３８で増幅され、通
過帯域幅３nmの波長可変光フィルタ４０を経てフォトダ
イオード４２で電気信号に変換される。電気信号は４０
GHz の狭帯域フィルタ４４を経てパワーメータ４６へ入
力され、４０GHz 成分強度が検出される。
する４０GHz 成分強度の関係（実験結果）を図７および
図８に示す。図６において、波長可変光源３０（サンテ
ック社製波長可変ＬＤ光源ＴＳＬ−２１０）の出力光が
前に説明した４０GHz ＯＴＤＭ変調器３２で変調され
光ポストアンプ３４で増幅され、長さ１００kmの分散シ
フトファイバ（ＤＳＦ）３６に送出される。ＤＳＦ３６
で伝送された光信号は光プリアンプ３８で増幅され、通
過帯域幅３nmの波長可変光フィルタ４０を経てフォトダ
イオード４２で電気信号に変換される。電気信号は４０
GHz の狭帯域フィルタ４４を経てパワーメータ４６へ入
力され、４０GHz 成分強度が検出される。
【００１５】図７は信号光波長を１５３５nmから１５７
０nmまで１nmおきに変化させ、それに光フィルタ４０の
中心波長を連動させて変化させたとき（後述のスキャン
モードに相当）の結果を示す。また、図８は光フィルタ
４０の中心波長を１５５１．６nmに固定したまま、信号
光波長のみを１５５０nmから１５５３nmまで０．１nmお
きに変化させたとき（後述のトラッキングモードに相
当）の結果を示す。図７の場合はλ0 に、図８の場合は
λ0 ′に信号光波長を設定すれば、波長分散値をほぼ零
にすることができる。なお、図８の２つのピークは光フ
ィルタ４０の通過特性により生じたもので、図７の２つ
のピークとは意味が異なる。
０nmまで１nmおきに変化させ、それに光フィルタ４０の
中心波長を連動させて変化させたとき（後述のスキャン
モードに相当）の結果を示す。また、図８は光フィルタ
４０の中心波長を１５５１．６nmに固定したまま、信号
光波長のみを１５５０nmから１５５３nmまで０．１nmお
きに変化させたとき（後述のトラッキングモードに相
当）の結果を示す。図７の場合はλ0 に、図８の場合は
λ0 ′に信号光波長を設定すれば、波長分散値をほぼ零
にすることができる。なお、図８の２つのピークは光フ
ィルタ４０の通過特性により生じたもので、図７の２つ
のピークとは意味が異なる。
【００１６】実際の光伝送システムにおけるＤＳＦ伝送
路の零分散波長は長手方向に変動しており、中継距離も
区間ごとに全くの一定距離でないため、中継区間ごとに
総波長分散値が零になる信号光波長も異なる。そのた
め、まず、システム運用開始時に中継区間ごとに波長分
散値が最小（零）になるように信号光波長を設定するに
は、図７のように信号光を広範囲に掃引し、１５４６nm
と１５６１nmの極大値に挟まれた１５５２nmの極小値を
少なくとも１回は求める必要がある。（本発明において
この動作を「スキャンモード」と名付ける。） 次に、システム運用中に伝送路分散値の経時変化に対応
して、波長分散値が最小になるように信号光波長を制御
する場合は、スキャンモードで設定した波長から大きく
離れた波長にジャンプすることはなく、徐々に変化して
いくため、図８のように、比較的狭い波長範囲で掃引し
ながら、モニタ値が最小になる波長を追尾すればよい。
（本発明においてこの動作を「トラッキングモード」と
名付ける。） 図９に示すように、ＤＳＦ３６を恒温槽３７に入れ、温
度を−３５℃、＋５℃、＋６２℃としたときの、４０Gb
／ｓ ＯＴＤＭ方式による、信号光波長に対する４０GH
z 成分強度の関係を図１０に示す。光フィルタ４０の通
過帯域幅は５nmである。図１０において、温度が上昇す
るにつれて、２つのピークに挟まれた極小値を示す波長
（波長分散値零の波長）が長波長側へシフトしていくこ
とがわかる。
路の零分散波長は長手方向に変動しており、中継距離も
区間ごとに全くの一定距離でないため、中継区間ごとに
総波長分散値が零になる信号光波長も異なる。そのた
め、まず、システム運用開始時に中継区間ごとに波長分
散値が最小（零）になるように信号光波長を設定するに
は、図７のように信号光を広範囲に掃引し、１５４６nm
と１５６１nmの極大値に挟まれた１５５２nmの極小値を
少なくとも１回は求める必要がある。（本発明において
この動作を「スキャンモード」と名付ける。） 次に、システム運用中に伝送路分散値の経時変化に対応
して、波長分散値が最小になるように信号光波長を制御
する場合は、スキャンモードで設定した波長から大きく
離れた波長にジャンプすることはなく、徐々に変化して
いくため、図８のように、比較的狭い波長範囲で掃引し
ながら、モニタ値が最小になる波長を追尾すればよい。
（本発明においてこの動作を「トラッキングモード」と
名付ける。） 図９に示すように、ＤＳＦ３６を恒温槽３７に入れ、温
度を−３５℃、＋５℃、＋６２℃としたときの、４０Gb
／ｓ ＯＴＤＭ方式による、信号光波長に対する４０GH
z 成分強度の関係を図１０に示す。光フィルタ４０の通
過帯域幅は５nmである。図１０において、温度が上昇す
るにつれて、２つのピークに挟まれた極小値を示す波長
（波長分散値零の波長）が長波長側へシフトしていくこ
とがわかる。
【００１７】以上のように、システム開始時にスキャン
モードで波長最適化を行った後、システム運用中はトラ
ッキングモードで最適波長を追尾することで、常時、波
長分散値が零になる信号光波長に設定することができ
る。図１１は本発明の信号光波長設定方法が適用される
光伝送システムの一例を示す。送信側において、波長可
変光源５０を有する光送信機５２の出力は光ポストアン
プ５４で増幅された後、光伝送路５６へ送出される。受
信側において、光伝送路５６から受信した光信号は光プ
リアンプ５８で増幅された後、光受信機６０へ入力され
る。光受信機６０の入力の一部が分岐されて分散モニタ
６２へ入力され、伝送路５６の総分散量を表わす特性値
が測定される。分散モニタ６２の測定結果はＣＰＵ６４
へ入力される。前述したように、ＣＰＵ６４は運用開始
前においては、例えば１５３５〜１５７０nmといった広
い範囲で波長可変光源の波長を掃引し、その時の測定結
果に基いて最適波長を決定する。運用開始後には、決定
された最適波長を中心とする例えば０．６nmの幅で波長
可変光源の波長を掃引し、その時の測定結果に基いて最
適波長を決定し、決定された値で最適波長の値を更新す
る。運用開始後には所定の間隔で上記の掃引、決定、更
新の処理を繰り返すことにより信号光波長を常に最適値
に維持することができる。図１２は光伝送路にさらに光
増幅中継器６６が挿入された光増幅中継システムを示
す。
モードで波長最適化を行った後、システム運用中はトラ
ッキングモードで最適波長を追尾することで、常時、波
長分散値が零になる信号光波長に設定することができ
る。図１１は本発明の信号光波長設定方法が適用される
光伝送システムの一例を示す。送信側において、波長可
変光源５０を有する光送信機５２の出力は光ポストアン
プ５４で増幅された後、光伝送路５６へ送出される。受
信側において、光伝送路５６から受信した光信号は光プ
リアンプ５８で増幅された後、光受信機６０へ入力され
る。光受信機６０の入力の一部が分岐されて分散モニタ
６２へ入力され、伝送路５６の総分散量を表わす特性値
が測定される。分散モニタ６２の測定結果はＣＰＵ６４
へ入力される。前述したように、ＣＰＵ６４は運用開始
前においては、例えば１５３５〜１５７０nmといった広
い範囲で波長可変光源の波長を掃引し、その時の測定結
果に基いて最適波長を決定する。運用開始後には、決定
された最適波長を中心とする例えば０．６nmの幅で波長
可変光源の波長を掃引し、その時の測定結果に基いて最
適波長を決定し、決定された値で最適波長の値を更新す
る。運用開始後には所定の間隔で上記の掃引、決定、更
新の処理を繰り返すことにより信号光波長を常に最適値
に維持することができる。図１２は光伝送路にさらに光
増幅中継器６６が挿入された光増幅中継システムを示
す。
【００１８】分散モニタ６２における測定法の例として
は、前述のファイバ伝送後の光信号のベースバンドスペ
クトル中の特定の周波数成分強度（ビットレートと同じ
周波数成分強度を用いる方法）があるが、これに限定せ
ず、前述のパルス法や位相法の場合もあり得る。図１１
の例では最適波長に設定するためにＣＰＵを用いている
が、これは光受信装置内や光送信装置内に内蔵されてい
る場合や、パーソナルコンピュータのような独立したコ
ンピュータ機器の場合もあり得る。
は、前述のファイバ伝送後の光信号のベースバンドスペ
クトル中の特定の周波数成分強度（ビットレートと同じ
周波数成分強度を用いる方法）があるが、これに限定せ
ず、前述のパルス法や位相法の場合もあり得る。図１１
の例では最適波長に設定するためにＣＰＵを用いている
が、これは光受信装置内や光送信装置内に内蔵されてい
る場合や、パーソナルコンピュータのような独立したコ
ンピュータ機器の場合もあり得る。
【００１９】フィードバック信号の転送方法としては、
一般に光伝送システムで用いられている監視信号（比較
的低速の電気信号）を用いる方法や、光ファイバ伝送路
を逆方向に伝送する方法（この場合、フィードバック信
号光波長と信号光波長を異なる波長（領域）に設定しな
ければならない可能性もある。）が考えられる。波長可
変光源５０としては、前述のサンテック社製波長可変Ｌ
Ｄ光源ＴＳＬ−２１０に内蔵された波長可変レーザダイ
オードの動作原理（外部共振器型波長可変ＬＤ光源）と
同一の動作原理のものが使用可能であるほか、図１３に
示す３電極型の波長可変半導体レーザが使用可能であ
る。図１３に示した波長可変半導体レーザはＩｎＧａＡ
ｓＰ／ＩｎＰレーザ構成を有している。共通電極７１と
電極７２との間に活性層７５を含むレーザ発振領域７７
が形成され、共通電極７１と電極７３との間に波長微調
領域７８が形成され、共通電極７１と電極７４との間に
回折格子７６を含む波長粗調領域７９が形成されてい
る。電極７３に加える電流Ｉｐと、電極７４に加える電
流Ｉｄとを調整して発光波長を変化させ、電極７２に加
える電流Ｉａによって光出力を制御することができる。
従って、ＣＰＵ６４から電流Ｉａ，Ｉｐ，Ｉｄを制御す
ることにより、発光波長を制御し、且つ伝送情報に従っ
て変調した光信号を出力することができる。
一般に光伝送システムで用いられている監視信号（比較
的低速の電気信号）を用いる方法や、光ファイバ伝送路
を逆方向に伝送する方法（この場合、フィードバック信
号光波長と信号光波長を異なる波長（領域）に設定しな
ければならない可能性もある。）が考えられる。波長可
変光源５０としては、前述のサンテック社製波長可変Ｌ
Ｄ光源ＴＳＬ−２１０に内蔵された波長可変レーザダイ
オードの動作原理（外部共振器型波長可変ＬＤ光源）と
同一の動作原理のものが使用可能であるほか、図１３に
示す３電極型の波長可変半導体レーザが使用可能であ
る。図１３に示した波長可変半導体レーザはＩｎＧａＡ
ｓＰ／ＩｎＰレーザ構成を有している。共通電極７１と
電極７２との間に活性層７５を含むレーザ発振領域７７
が形成され、共通電極７１と電極７３との間に波長微調
領域７８が形成され、共通電極７１と電極７４との間に
回折格子７６を含む波長粗調領域７９が形成されてい
る。電極７３に加える電流Ｉｐと、電極７４に加える電
流Ｉｄとを調整して発光波長を変化させ、電極７２に加
える電流Ｉａによって光出力を制御することができる。
従って、ＣＰＵ６４から電流Ｉａ，Ｉｐ，Ｉｄを制御す
ることにより、発光波長を制御し、且つ伝送情報に従っ
て変調した光信号を出力することができる。
【００２０】図１４はトラッキングモードにおいて信号
光波長を掃引する方法の例を示す。（ａ）欄は、１５５
１nmから１５５３nmまで０．２nmおきに、短波長側から
長波長側へ一方方向のみに波長を掃引する例を示す。逆
に長波長側から短波長側へ掃引する場合もあり得る。な
お、波長掃引範囲や波長間隔は特定しない。この手法に
おいては、１５５３nmから１５５１nmへジャンプする際
に、波長分散が大きく変化し、それに伴い、受信波形が
大きく変化する可能性がある。これにより、受信端での
タイミング抽出において、ＰＬＬのロックがはずれる等
の支障をきたす可能性もある。そのため、（ｂ）欄に示
すように、１５５１nmと１５５３nmの間を折り返しなが
ら掃引する方法が望ましい可能性がある。
光波長を掃引する方法の例を示す。（ａ）欄は、１５５
１nmから１５５３nmまで０．２nmおきに、短波長側から
長波長側へ一方方向のみに波長を掃引する例を示す。逆
に長波長側から短波長側へ掃引する場合もあり得る。な
お、波長掃引範囲や波長間隔は特定しない。この手法に
おいては、１５５３nmから１５５１nmへジャンプする際
に、波長分散が大きく変化し、それに伴い、受信波形が
大きく変化する可能性がある。これにより、受信端での
タイミング抽出において、ＰＬＬのロックがはずれる等
の支障をきたす可能性もある。そのため、（ｂ）欄に示
すように、１５５１nmと１５５３nmの間を折り返しなが
ら掃引する方法が望ましい可能性がある。
【００２１】スキャンモードでは、一方方向（短波長側
から長波長側へ、もしくは、長波長側から短波長側へ）
へ一回だけ掃引する方法と、折り返して掃引する方法
（短波長側→長波長側→短波長側、もしくは長波長側→
短波長側→長波長側）もあり得る。図１５は分散モニタ
６２で総分散量を表わす特性値を測定して総分散量を零
にする波長に設定する代わりに、伝送特性評価部８０に
おいて符号誤り率やＱ値などの伝送特性を表わす特性値
を測定し、それが最良となる波長に設定する方法を示す
図である。符号誤り率やＱ値の他に、受信波形を観測
し、予め規定したアイマスクパターンの基準を満たす波
長に設定する方法も考えられる。
から長波長側へ、もしくは、長波長側から短波長側へ）
へ一回だけ掃引する方法と、折り返して掃引する方法
（短波長側→長波長側→短波長側、もしくは長波長側→
短波長側→長波長側）もあり得る。図１５は分散モニタ
６２で総分散量を表わす特性値を測定して総分散量を零
にする波長に設定する代わりに、伝送特性評価部８０に
おいて符号誤り率やＱ値などの伝送特性を表わす特性値
を測定し、それが最良となる波長に設定する方法を示す
図である。符号誤り率やＱ値の他に、受信波形を観測
し、予め規定したアイマスクパターンの基準を満たす波
長に設定する方法も考えられる。
【００２２】なおＱ値（＝電気ＳＮＲ）は次式で定義さ
れる。 Ｑ＝２０ｌｏｇ10〔（μ1 −μ0 ）／（σ1 ＋σ0 ）〕 但し、μ1 ：“発光”時の平均レベル μ0 ：“非発光”時の平均レベル σ1 ：“発光”時のレベルの標準偏差 σ0 ：“非発光”時のレベルの標準偏差 波長可変レーザをスキャンモードやトラッキングモード
で波長掃引する方法は、図１６に示す波長多重（ＷＤ
Ｍ）光伝送システムにおいて、固定（もしくは半固定）
の光フィルタ８２の通過波長帯域の中心に信号光波長を
設定する場合にも適用可能である。この場合は、まずス
キャンモードで波長を掃引し、光フィルタ後段の光パワ
ー検出器８４で検出される光パワーが最大値になるよう
に波長設定する。そして、ここでの光フィルタの中心波
長が経時的に変化する場合はトラッキングモードで常に
光フィルタ通過波長帯域中心に信号光波長を設定するこ
とができる。また、波長可変フィルタによるチャンネル
選択を行う光ＡＤＭシステムへの適用も考えられる。
れる。 Ｑ＝２０ｌｏｇ10〔（μ1 −μ0 ）／（σ1 ＋σ0 ）〕 但し、μ1 ：“発光”時の平均レベル μ0 ：“非発光”時の平均レベル σ1 ：“発光”時のレベルの標準偏差 σ0 ：“非発光”時のレベルの標準偏差 波長可変レーザをスキャンモードやトラッキングモード
で波長掃引する方法は、図１６に示す波長多重（ＷＤ
Ｍ）光伝送システムにおいて、固定（もしくは半固定）
の光フィルタ８２の通過波長帯域の中心に信号光波長を
設定する場合にも適用可能である。この場合は、まずス
キャンモードで波長を掃引し、光フィルタ後段の光パワ
ー検出器８４で検出される光パワーが最大値になるよう
に波長設定する。そして、ここでの光フィルタの中心波
長が経時的に変化する場合はトラッキングモードで常に
光フィルタ通過波長帯域中心に信号光波長を設定するこ
とができる。また、波長可変フィルタによるチャンネル
選択を行う光ＡＤＭシステムへの適用も考えられる。
【００２３】図１１および図１２の分散モニタ６２が受
け取る分散モニタ信号の強度において、波長依存性が小
さい場合、経時的に変動する場合、モニタ信号の受信感
度が低い場合等は、各波長で一回の測定では、データの
ばらつきが大きく、そのデータ列から最小値を示す波長
が、必ずしも伝送路の平均零分散波長でない可能性もあ
り得る。そのため、各波長で複数回測定した平均値を求
める方法が有効となる。この方法は、スキャンモードと
トラッキングモードの両方に適用可能である。図１７は
各波長で４回測定し、平均値を求める例を示している。
例えば、各波長で１回しか測定しない場合、１回のデー
タのみでのモニタ強度最小波長は図１７中に破線で示す
ように１５５１．６nmなのに対し、実線で示す平均値デ
ータでは１５５２．０nmとなる。複数回測定する方法と
しては、各波長である一定の時間間隔で連続して測定す
る方法と一回の波長掃引での各波長での測定は１回と
し、波長掃引を複数回行う方法が考えられる。後者は伝
送路での波長分散値の経時変化速度に比べて、波長掃引
速度が十分に速い場合に有効である。
け取る分散モニタ信号の強度において、波長依存性が小
さい場合、経時的に変動する場合、モニタ信号の受信感
度が低い場合等は、各波長で一回の測定では、データの
ばらつきが大きく、そのデータ列から最小値を示す波長
が、必ずしも伝送路の平均零分散波長でない可能性もあ
り得る。そのため、各波長で複数回測定した平均値を求
める方法が有効となる。この方法は、スキャンモードと
トラッキングモードの両方に適用可能である。図１７は
各波長で４回測定し、平均値を求める例を示している。
例えば、各波長で１回しか測定しない場合、１回のデー
タのみでのモニタ強度最小波長は図１７中に破線で示す
ように１５５１．６nmなのに対し、実線で示す平均値デ
ータでは１５５２．０nmとなる。複数回測定する方法と
しては、各波長である一定の時間間隔で連続して測定す
る方法と一回の波長掃引での各波長での測定は１回と
し、波長掃引を複数回行う方法が考えられる。後者は伝
送路での波長分散値の経時変化速度に比べて、波長掃引
速度が十分に速い場合に有効である。
【００２４】図１８に示すように、１回の掃引で得られ
たデータ列を関数近似して、その最小値を求める方法も
ある。なお、関数近似処理はＣＰＵやコンピュータによ
り行う。関数近似の例としては、 のような多項式近似や最小二乗法などがある。
たデータ列を関数近似して、その最小値を求める方法も
ある。なお、関数近似処理はＣＰＵやコンピュータによ
り行う。関数近似の例としては、 のような多項式近似や最小二乗法などがある。
【００２５】図１９および図２０は、信号光波長を掃引
するとともに、システム中に配置されている波長可変フ
ィルタ９０の透過中心波長も掃引しながら、伝送路の波
長分散値をモニタし、ＣＰＵ６４を介して、最適波長に
設定するようにフィードバック制御を行うシステム構成
例を示している。図１９は無中継システムを示し、図２
０は光増幅中継システムを示す。
するとともに、システム中に配置されている波長可変フ
ィルタ９０の透過中心波長も掃引しながら、伝送路の波
長分散値をモニタし、ＣＰＵ６４を介して、最適波長に
設定するようにフィードバック制御を行うシステム構成
例を示している。図１９は無中継システムを示し、図２
０は光増幅中継システムを示す。
【００２６】一般に光アンプを用いた光伝送システムに
おいては、受信端での光Ｓ／Ｎ比を確保するために光ア
ンプからのＡＳＥ雑音除去用に光フィルタが配置されて
いる。さらに、最小受信感度を改善するには、信号光成
分を削らない程度に狭帯域の光フィルタが有効となる。
しかし、光フィルタが固定では、本発明のスキャンモー
ドにおける信号光波長の比較的広範囲の波長掃引は不可
能である。そのため、システム中に配置されている狭帯
域光フィルタを全て波長可変フィルタとし、信号光波長
と同期させて可変させる必要がある。
おいては、受信端での光Ｓ／Ｎ比を確保するために光ア
ンプからのＡＳＥ雑音除去用に光フィルタが配置されて
いる。さらに、最小受信感度を改善するには、信号光成
分を削らない程度に狭帯域の光フィルタが有効となる。
しかし、光フィルタが固定では、本発明のスキャンモー
ドにおける信号光波長の比較的広範囲の波長掃引は不可
能である。そのため、システム中に配置されている狭帯
域光フィルタを全て波長可変フィルタとし、信号光波長
と同期させて可変させる必要がある。
【００２７】図１９および図２０では分散モニタによる
信号光波長最適化システムを例に挙げているが、分散モ
ニタ信号の強度検出のＳ／Ｎ比を確保するためにも、波
長可変フィルタの適用は有効である。図２０の光増幅中
継システムの場合には、光インラインアンプ６６にはス
キャンモードでの波長範囲をすべて透過する比較的広帯
域の固定の光フィルタを配置し、光プリアンプ５８のみ
に狭帯域波長可変フィルタを配置する構成もあり得る。
信号光波長最適化システムを例に挙げているが、分散モ
ニタ信号の強度検出のＳ／Ｎ比を確保するためにも、波
長可変フィルタの適用は有効である。図２０の光増幅中
継システムの場合には、光インラインアンプ６６にはス
キャンモードでの波長範囲をすべて透過する比較的広帯
域の固定の光フィルタを配置し、光プリアンプ５８のみ
に狭帯域波長可変フィルタを配置する構成もあり得る。
【００２８】図２１はスキャンモードにおけるＣＰＵ６
４の動作のフローチャートである。図２１において、ま
ず、波長可変光源５０の波長λLDと光フィルタ９０の中
心波長λFLを掃引開始波長λSOに設定し（ステップ１０
００，１００２）、分散モニタの強度を測定する（ステ
ップ１００４）。次に、λLDおよびλFLをΔλS だけ増
加させ（ステップ１００６，１００８）、掃引終了波長
λSeを超えていなければ（ステップ１０１０）、分散モ
ニタの強度を測定して（ステップ１０１２）、ステップ
１００６へ戻る。ステップ１０１０において波長λLDが
掃引終了波長λ Seを超えていれば、後述するアルゴリズ
ムに従って最適波長λS-opt を求めて（ステップ１０１
４）、トラッキングモードへ移行する。なお、ステップ
１００４と１０１２の分散モニタ強度測定は複数回測定
して平均値を求めるようにしても良い。
４の動作のフローチャートである。図２１において、ま
ず、波長可変光源５０の波長λLDと光フィルタ９０の中
心波長λFLを掃引開始波長λSOに設定し（ステップ１０
００，１００２）、分散モニタの強度を測定する（ステ
ップ１００４）。次に、λLDおよびλFLをΔλS だけ増
加させ（ステップ１００６，１００８）、掃引終了波長
λSeを超えていなければ（ステップ１０１０）、分散モ
ニタの強度を測定して（ステップ１０１２）、ステップ
１００６へ戻る。ステップ１０１０において波長λLDが
掃引終了波長λ Seを超えていれば、後述するアルゴリズ
ムに従って最適波長λS-opt を求めて（ステップ１０１
４）、トラッキングモードへ移行する。なお、ステップ
１００４と１０１２の分散モニタ強度測定は複数回測定
して平均値を求めるようにしても良い。
【００２９】図２２はトラッキングモードにおけるＣＰ
Ｕ６４の動作のフローチャートである。光フィルタの中
心波長λFLをスキャンモードで決定された最適波長λ
S-optに設定し（ステップ１１００）、波長パラメータ
λTXに最適波長λS-opt を代入する（ステップ１１０
２）。ステップ１１０４において、光フィルタの中心波
長λFLを変えることなく波長可変光源（レーザ）５０の
波長λLDのみをλTX−ｎΔλT からλTX＋ｎΔλT の範
囲で波長間隔ΔλT だけ変化させながら、分散モニタ強
度ＰTS-n〜ＰTS+nを測定する。次に、ＰTS-n〜ＰTS+nの
中で最小値を示す波長λTXを決定し（ステップ１１０
６）、決定された波長λTXを波長可変光源５０の波長λ
LDに設定する（ステップ１１０８）。λFLとλTXの差が
１nmであるかどうかを判定し（ステップ１１１０）、両
者の差が１nm以上であれば、光フィルタ９０の中心波長
λFLもλTXに設定する（ステップ１１１２）。その後、
次のトラッキング処理の周期が来るまでウエイトした後
（ステップ１１１４）、ステップ１１０４の処理へ戻
る。連続してトラッキングを実施する場合にはウエイト
しないで直ちにステップ１１０４へ戻る。
Ｕ６４の動作のフローチャートである。光フィルタの中
心波長λFLをスキャンモードで決定された最適波長λ
S-optに設定し（ステップ１１００）、波長パラメータ
λTXに最適波長λS-opt を代入する（ステップ１１０
２）。ステップ１１０４において、光フィルタの中心波
長λFLを変えることなく波長可変光源（レーザ）５０の
波長λLDのみをλTX−ｎΔλT からλTX＋ｎΔλT の範
囲で波長間隔ΔλT だけ変化させながら、分散モニタ強
度ＰTS-n〜ＰTS+nを測定する。次に、ＰTS-n〜ＰTS+nの
中で最小値を示す波長λTXを決定し（ステップ１１０
６）、決定された波長λTXを波長可変光源５０の波長λ
LDに設定する（ステップ１１０８）。λFLとλTXの差が
１nmであるかどうかを判定し（ステップ１１１０）、両
者の差が１nm以上であれば、光フィルタ９０の中心波長
λFLもλTXに設定する（ステップ１１１２）。その後、
次のトラッキング処理の周期が来るまでウエイトした後
（ステップ１１１４）、ステップ１１０４の処理へ戻
る。連続してトラッキングを実施する場合にはウエイト
しないで直ちにステップ１１０４へ戻る。
【００３０】上記のフローにみられるように波長可変フ
ィルタはある程度の帯域幅を有しているため、その中心
波長を波長可変レーザと同様に掃引する必要はない。波
長可変フィルタの帯域幅が波長可変レーザ掃引幅より十
分大きければ、一回の掃引中には波長可変フィルタは固
定で構わない。そして、最適波長がある程度シフトした
とき（本フローチャートでは１nm以上）、波長可変フィ
ルタの中心波長をシフトさせればよい。この最適波長の
シフト量は波長可変フィルタの帯域幅に依存する。波長
掃引方法としては一方方向や折り返しがあり得るが、本
フローチャートでは省略している。各波長での複数回測
定については、本フローチャートでは省略している。
ィルタはある程度の帯域幅を有しているため、その中心
波長を波長可変レーザと同様に掃引する必要はない。波
長可変フィルタの帯域幅が波長可変レーザ掃引幅より十
分大きければ、一回の掃引中には波長可変フィルタは固
定で構わない。そして、最適波長がある程度シフトした
とき（本フローチャートでは１nm以上）、波長可変フィ
ルタの中心波長をシフトさせればよい。この最適波長の
シフト量は波長可変フィルタの帯域幅に依存する。波長
掃引方法としては一方方向や折り返しがあり得るが、本
フローチャートでは省略している。各波長での複数回測
定については、本フローチャートでは省略している。
【００３１】図２３を参照してコンピュータ処理により
最適波長を決定する手順を説明する。本図は、図１，４
〜１０に示した４０Gb／ｓ ＯＴＤＭ方式の波長分散
（もしくは信号光波長）と４０GHz 成分強度の関係を想
定しており、図中の太線はスキャンモードでのモニタ強
度を関数近似した結果を示しているものとする。 （ｉ）モニタ強度最大値ＰP 、およびそのときの波長λ
1 を求める。 （ii）モニタ強度最小値ＰB を求める。 （iii) λ1 の短波長側および長波長側でそれぞれ一番
近い、モニタ強度＝（Ｐ P −ＰB ）／２を示す波長λ
2 ，λ3 を求める。 （iv）λ2 の短波長側、およびλ3 の長波長側で最大値
を求め、その２つの値を比較し、大きい方の値（２番目
のピーク値）の波長λ4 を求める。 （ｖ）λ1 とλ4 の間の極小値を求め、その波長λ0 が
波長分散値が最小（零）となる波長である。
最適波長を決定する手順を説明する。本図は、図１，４
〜１０に示した４０Gb／ｓ ＯＴＤＭ方式の波長分散
（もしくは信号光波長）と４０GHz 成分強度の関係を想
定しており、図中の太線はスキャンモードでのモニタ強
度を関数近似した結果を示しているものとする。 （ｉ）モニタ強度最大値ＰP 、およびそのときの波長λ
1 を求める。 （ii）モニタ強度最小値ＰB を求める。 （iii) λ1 の短波長側および長波長側でそれぞれ一番
近い、モニタ強度＝（Ｐ P −ＰB ）／２を示す波長λ
2 ，λ3 を求める。 （iv）λ2 の短波長側、およびλ3 の長波長側で最大値
を求め、その２つの値を比較し、大きい方の値（２番目
のピーク値）の波長λ4 を求める。 （ｖ）λ1 とλ4 の間の極小値を求め、その波長λ0 が
波長分散値が最小（零）となる波長である。
【００３２】図２４は図１９のシステムの一変形を示
す。図１９のシステムにおいては波長可変光源５０の制
御に同期して波長可変フィルタ９０の透過波長または透
過中心波長（以下透過波長）が制御される。これに対し
て、図２４のシステムでは、ＣＰＵ９４により信号光波
長の制御とは独立に透過波長が制御される。すなわち、
波長可変フィルタ９０の出力光の一部を分岐してフォト
ダイオード９２でその信号パワーを検出し検出結果に基
いて信号パワーが最大になるように、ＣＰＵ９４が波長
可変フィルタ９０の透過波長を制御する。透過波長の制
御は、例えば、現在値の近傍で透過波長を微少変化させ
たときの信号パワーの変化に基いて透過波長を最適値に
近付けるという手法による。波長可変フィルタ９０の出
力光のパワーが最大になるように透過波長を制御するこ
とにより、結果的に、波長可変光源５０の制御に追従し
て波長可変フィルタ９０の透過波長が制御される。図２
５は光増幅中継システムの場合を示す。図２５におい
て、光増幅中継器６６の波長可変フィルタ９０の出力光
のパワーがフォトダイオード９６で検出され、検出結果
に基いて波長可変フィルタ９０の透過波長が制御され
る。これによって波長可変光源５０の制御に追従して光
増幅中継器６６の波長可変フィルタ９０の透過波長が制
御される。スキャンモードとトラッキングモードとでは
波長の変化速度が異なるので、波長の変化速度に応じた
速度で波長可変フィルタ９０の透過波長の制御を行なう
方がより良好な制御が達成される。図２６に示したシス
テムでは、波長可変フィルタ９０の制御を行なうＣＰＵ
９４，９８が波長可変光源５０の制御を行なうＣＰＵ６
４から変化速度に関する情報をもらうことにより、波長
の変化速度に応じた速度でフィルタの透過波長の制御を
行なう。
す。図１９のシステムにおいては波長可変光源５０の制
御に同期して波長可変フィルタ９０の透過波長または透
過中心波長（以下透過波長）が制御される。これに対し
て、図２４のシステムでは、ＣＰＵ９４により信号光波
長の制御とは独立に透過波長が制御される。すなわち、
波長可変フィルタ９０の出力光の一部を分岐してフォト
ダイオード９２でその信号パワーを検出し検出結果に基
いて信号パワーが最大になるように、ＣＰＵ９４が波長
可変フィルタ９０の透過波長を制御する。透過波長の制
御は、例えば、現在値の近傍で透過波長を微少変化させ
たときの信号パワーの変化に基いて透過波長を最適値に
近付けるという手法による。波長可変フィルタ９０の出
力光のパワーが最大になるように透過波長を制御するこ
とにより、結果的に、波長可変光源５０の制御に追従し
て波長可変フィルタ９０の透過波長が制御される。図２
５は光増幅中継システムの場合を示す。図２５におい
て、光増幅中継器６６の波長可変フィルタ９０の出力光
のパワーがフォトダイオード９６で検出され、検出結果
に基いて波長可変フィルタ９０の透過波長が制御され
る。これによって波長可変光源５０の制御に追従して光
増幅中継器６６の波長可変フィルタ９０の透過波長が制
御される。スキャンモードとトラッキングモードとでは
波長の変化速度が異なるので、波長の変化速度に応じた
速度で波長可変フィルタ９０の透過波長の制御を行なう
方がより良好な制御が達成される。図２６に示したシス
テムでは、波長可変フィルタ９０の制御を行なうＣＰＵ
９４，９８が波長可変光源５０の制御を行なうＣＰＵ６
４から変化速度に関する情報をもらうことにより、波長
の変化速度に応じた速度でフィルタの透過波長の制御を
行なう。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
伝送システムの信号光波長が自動的に最適に設定され
る。
伝送システムの信号光波長が自動的に最適に設定され
る。
【図１】４０Gb／ｓ ＯＴＤＭ信号についての４０GHz
クロック成分強度の総分散量依存性の計算機シミュレー
ションの結果を示すグラフである。
クロック成分強度の総分散量依存性の計算機シミュレー
ションの結果を示すグラフである。
【図２】４０Gb／ｓ ＲＺ信号（デューティ５０％）に
ついての４０GHz クロック成分強度の総分散量依存性の
計算機シミュレーションの結果を示すグラフである。
ついての４０GHz クロック成分強度の総分散量依存性の
計算機シミュレーションの結果を示すグラフである。
【図３】４０Gb／ｓ ＮＲＺ信号についての４０GHz ク
ロック成分強度の総分散量依存性の計算機シミュレーシ
ョンの結果を示すグラフである。
ロック成分強度の総分散量依存性の計算機シミュレーシ
ョンの結果を示すグラフである。
【図４】４０Gb／ｓ ＯＴＤＭ信号を生成する光変調器
の平面図である。
の平面図である。
【図５】図４の光変調器の動作を説明する波形図であ
る。
る。
【図６】信号光波長に対する４０GHz 成分強度の関係を
測定するための実験系の図である。
測定するための実験系の図である。
【図７】スキャンモードに相当する範囲で信号光波長を
掃引したときの４０GHz 成分強度のグラフである。
掃引したときの４０GHz 成分強度のグラフである。
【図８】トラッキングモードに相当する範囲で信号光波
長を掃引したときの４０GHz 成分強度のグラフである。
長を掃引したときの４０GHz 成分強度のグラフである。
【図９】最適波長の温度依存性を測定するための実験系
の図である。
の図である。
【図１０】測定された温度依存性を示すグラフである。
【図１１】本発明の方法が適用される光伝送システムの
一例を示すブロック図である。
一例を示すブロック図である。
【図１２】光増幅中継器が挿入された光伝送システムを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１３】３電極型の波長可変半導体レーザの図であ
る。
る。
【図１４】トラッキングモードにおける信号光波長の掃
引の方法の例を示す図である。
引の方法の例を示す図である。
【図１５】伝送特性が最良となる波長に設定する方法を
示す図である。
示す図である。
【図１６】波長多重光伝送システムへの本発明の適用を
示す図である。
示す図である。
【図１７】複数回の掃引の平均により最適波長を見い出
す方法を示す図である。
す方法を示す図である。
【図１８】１回の掃引の結果を関数近似することにより
最適波長を見い出す方法を示す図である。
最適波長を見い出す方法を示す図である。
【図１９】信号光波長の掃引に同期した光フィルタの通
過波長の掃引を示す図である。
過波長の掃引を示す図である。
【図２０】信号光波長の掃引に同期した光フィルタの通
過波長の掃引を示す図である。
過波長の掃引を示す図である。
【図２１】スキャンモードのフローチャートである。
【図２２】トラッキングモードのフローチャートであ
る。
る。
【図２３】スキャンモードにおいてコンピュータ処理に
より最適値を見い出す方法を示す図である。
より最適値を見い出す方法を示す図である。
【図２４】図１９のシステムの一変形を示す図である。
【図２５】図２０のシステムの一変形を示す図である。
【図２６】図２５のシステムの変形を示す図である。
３０，５０…波長可変光源 ３４，５４…光ポストアンプ ３６…分散シフトファイバ ３８，５８…光プリアンプ ４０…波長可変光フィルタ ４２…フォトダイオード ４４…狭帯域フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/08
Claims (16)
- 【請求項１】 光伝送システムの信号光波長の設定方法
であって、 光伝送システムの運用開始前において第１の波長幅にわ
たって信号光波長を掃引し、 該第１の波長幅にわたる掃引の結果に基づいて波長の最
適値を決定し、 光伝送システムの運用開始後において波長の最適値を中
心として第１の波長幅よりも狭い第２の波長幅にわたっ
て波長を掃引し、 該第２の波長幅にわたる掃引の結果に基いて波長の最適
値を更新する各ステップを具備する方法。 - 【請求項２】 前記第１の波長幅にわたる掃引および第
２の波長幅にわたる掃引はいずれも同一方向に複数回実
施される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記第１の波長幅にわたる掃引は同一方
向に複数回実施され、前記第２の波長幅にわたる掃引は
異なる方向に交互に複数回実施される請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 伝送路の総分散量を零とする波長が波長
の最適値とされる請求項１〜３のいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項５】 伝送後の光信号のベースバンドスペクト
ル中の特定の周波数成分の強度が最大または２つのピー
クの間で最小となる波長が伝送路の総分散量を零とする
波長とされる請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 前記特定の周波数は伝送される信号のビ
ット速度の値と同じ値の周波数である請求項５記載の方
法。 - 【請求項７】 伝送された信号の品質が最良となる波長
が波長の最適値とされる請求項１〜３のいずれか１項記
載の方法。 - 【請求項８】 受信側に設けられた光フィルタを通過し
た信号光の強度が最大になる波長が波長の最適値とされ
る請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 前記第１の波長幅にわたる掃引および第
２の波長幅にわたる掃引がそれぞれ複数回実施され、そ
の平均値から波長の最適値がそれぞれ決定される請求項
１〜８のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第１の波長幅にわたる掃引および
第２の波長幅にわたる掃引の結果をそれぞれ関数で近似
することによって波長の最適値が決定される請求項１〜
８のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１１】 波長の掃引に同期して前記光伝送シス
テムに挿入された光フィルタの通過波長もまた掃引され
る請求項１〜１０のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１２】 前記光伝送システムは伝送路の途中に
挿入された光フィルタおよび受信端において挿入された
光フィルタを含み、波長の掃引に同期して受信端におい
て挿入された光フィルタの通過波長のみが掃引される請
求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記第２の波長幅にわたる掃引におい
て、決定された波長の最適値が所定値以上変化したとき
のみ光フィルタの通過波長が変更される請求項１１また
は１２記載の方法。 - 【請求項１４】 前記光伝送システムに挿入された光フ
ィルタの透過波長が該フィルタの透過光のパワーが最大
になるように制御される請求項１〜１０のいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項１５】 前記光フィルタは伝送路の途中に挿入
された光フィルタおよび受信端において挿入された光フ
ィルタを含む請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 前記透過波長の制御は前記信号光波長
の変化速度に応じた速度で行なわれる請求項１４または
１５記載の方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30575498A JP3879802B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-10-27 | 光伝送システムの信号光波長の設定方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-84535 | 1998-03-30 | ||
| JP8453598 | 1998-03-30 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346191A true JPH11346191A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3879802B2 JP3879802B2 (ja) | 2007-02-14 |
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|---|---|
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-
1998
- 1998-10-27 JP JP30575498A patent/JP3879802B2/ja not_active Expired - Fee Related
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