JPH11505386A - 分散を最小限に抑える光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 零復帰パルス光通信システムは、平均分散が単一増幅器スパン（ＳＩＦ、ＤＳＦ）でほぼ零になるようにして、タイミングジッタの効果を低減させ、かなり長い伝搬距離を可能にする高速飽和可能吸収体手段（Ｆ１、ＤＳＦ）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 分散を最小限に抑える光通信システム 本発明は、光通信システムに関し、特に長距離動作応用例または海洋横断応用 例用の光通信システムに適用することができる。 現在、そのようなシステムのソリトン伝搬に関する研究が大いになされている 。しかし、そのようなソリトンシステムはゴードン−ハウスタイミングジッタの 影響を受ける。零復帰（ＲＺ）パルスは、ノードを切り換え、装置を経路指定す るために構想された全光学処理技術に適合するので望ましい。本発明者は、ＲＺ パルス伝搬を使用し、飽和可能な吸収体を使用してパルス形状を維持すると、平 均分散が単一増幅器スパンでほぼ零になり、したがってタイミングジッタが低減 されるので有利であることに気付いた。 本発明によれば、伝搬が平均分散零波長に近い高速飽和可能吸収体手段を含む 零復帰パルス光通信システムが提供される。 添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。 第１図は、光ファイバ伝送システムを示す図である。 第２図は、様々なスペクトルを示す図である。 第３図は、ｓｅｃｈ²曲線当てはめを用いた入力パルスおよび「蓄積された」 パルスの自動相関付けトレースを示す。 第４図は、距離に対する１０００ｋｍ平均タイミングジッタの標準偏差を示す 図である。 次に、図面の第１図を参照すると、信号が、音響光変調器ＡＯＭおよび４ポー トカプラを介して、エルビウムドープファイバ増幅器ＥＤＦＡ１を含む再循環ル ープＬに渡される構成が示されている。分散零λ₀＝１５５６ｎｍの２３．９ｋ ｍの分散シフトファイバ（ＤＳＦ）と２．４ｋｍの標準通信ステップインデック スファイバ（ＳＩＦ）を使用して測定を行った。この組合せでは、単一増幅器ス パンにわたる正味分散零が１５３７ｎｍで得られ、ループ充填時間は１２５．６ μｓであった。使用した飽和可能吸収体機構は、伝送ファイバにおいて非線形偏 光回転（ＮＰＲ）を有する機構であり、偏光素子は３ｎｍファブリー−ペロ帯域 フィルタＦ１であった。このフィルタを測定したところ、偏光依存損失は〜１． ５ｄＢであった。必要な偏光状態を設定するために偏光コントローラＰＣを含め た。第二のエルビウムドープファイバ増幅器ＥＤＦＡ２およびニオブ酸 リチウム振幅変調器ＡＭを通じて与えられるサンプリングオシロスコープＳＯを 使用して測定を行った。数字は、様々なポートでの信号分割を表す。 ７６ＭＨＺで動作するＦセンタレーザからの１２３．６μｓパルス列を再循環 ループに注入した。適切な偏光設定値を用いた場合、信号伝搬を事実上無限に「 蓄積」し零復帰パルス「蓄積リング」を生成することができる点まで、増幅自然 放出（ＡＳＥ）雑音レベルを距離に応じて飽和させることができることが分かっ た。パルスは、９．５ｐｓから１１ｐｓにわずかに広がったが（ＦＷＨＭ）、入 力ｓｅｃｈ²プロファイル（第３図参照）を十分に近似し続けた。このパルスは 、＞１／２Ｈの場合には形状を維持することができ、これを制限するのは環境の 変化だけであった。伝送線の平均λ₀を中心とする入力信号波長を用いた場合、 観測されたタイミングジッタは、第４図に示したように、距離が７０Ｍｍになる までそれほど増加しなかった。７秒後（〜１４５０Ｍｍ）でも、σは８ｐｓに過 ぎず、ループ制御電子機器は有効に不能化され、ＲＺパルス「蓄積リング」を生 成することができた。信号波長がこれよりも長い場合は、ジッタが著しく増加し た。ループ内の平均パワーレベル は、基本ソリトンに予期されるレベルをかなり上回った。 第２図は、蓄積リングとして動作させたときの入力ＦＣＬパルス、再循環ルー プ超蛍光（信号注入なし）、ループ出力の様々なスペクトルを示す。入力パルス は、１５３７．３ｎｍで注入され、蓄積リングに関して示される安定なスペクト ルに達するまでスペクトル的に広がった。このスペクトル中の二つのピークは、 ループ超蛍光のピークに対応し、かつフィルタの偏光依存性の結果である。伝送 ファイバの終端での平均パワーは７１μＷであった。パルス中心波長の分散を０ ．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとすると、対応する予期されるソリトンパワーは０．６５ μＷに過ぎない。したがって、これは純粋な平均ソリトン伝搬ではあり得ない。 というのは、Ｎ＝１０ソリトンの場合、自己ラマンシフトが始まるためにほんの 短い伝送の後に信号が破壊される傾向があるからである。このような比較的高い 光パワーのために、自己位相変調によって、図のようにスペクトルが大きく広が る。 このように動作させると、観測されたタイミングジッタは、第４図に示したよ うに、グローバル距離が７０Ｍｍになるまでそれほど増加しなかった。実際、７ ｓ後（〜１４５０Ｍｍ）で も、タイミングジッタの測定標準偏差σは８ｐｓに過ぎなかった（反復率が低い ので、必要な伝搬距離の後に１０００ｋｍにわたって累積ジッタを測定し獲得時 間を短縮した）。このジッタ測定に関するトリガは近傍のパルスから光学的に得 られ、したがってやはりジッタされるので、これらの値は係数√２だけ過大評価 である。信号波長がこれよりも長い場合、ジッタは伝搬距離に応じて著しく増大 した。 蓄積リングとして動作させると、増幅器ポンプパワーを低下させ、蓄積された パルス列からいくつかのパルスを除去し、有効に再循環ループ上にデータを課す ことができた。このような残留パルスは、このようなポンプパワーまたはそれ以 上のポンプパワーで支持される。したがって、そのような構成ではデータ蓄積が 可能である。 要約するならば簡単に言えば、本発明者は、ＮＰＲを飽和可能な吸収体として 用いる新規のＲＺパルス伝搬モードが、タイミングジッタをそれほど増大させず に、ループのＡＯでの動作（一増幅器間隔にわたる平均零分散）および数１０Ｍ ｍにわたる〜１０ｐｓパルスの伝搬と組み合わされることを実証した。この結果 は、そのような技術を使用すれば、ほぼ無限の距離 に対してデータ速度＞１０Ｇビット／秒を維持できることを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キーン，ピーター・ニール イギリス国、バーミンガム・ビー・17・ ０・エイチ・ユー、ハーボーン、グリフイ ン・ガーデンズ・33 (72)発明者 ノツクス，フインレイ・マクドナルド イギリス国、バーミンガム・ビー・27・ ６・エル・ジエイ、アコツクス・グリー ン、エルムドン・ロード・９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．平均分散が単一増幅器スパン（ＳＩＦ、ＤＳＦ）でほぼ零になるようにする 高速飽和可能吸収体手段（Ｆ１、ＤＳＦ）を含むことを特徴とする零復帰パルス 光通信システム。 ２．前記飽和可能吸収体手段が非線形偏光回転伝送ファイバを備えることを特徴 とする請求の範囲第１項に記載の零復帰パルス光通信システム。 ３．ファブリー−ペロフィルタ手段を含む偏光手段を含むことを特徴とする請求 の範囲第２項に記載の零復帰パルス光通信システム。 ４．偏光状態を変化させる手段を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載 の零復帰パルス光通信システム。