JPS62178220A - Optical transmission line - Google Patents

Optical transmission line

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JPS62178220A
JPS62178220A JP61020667A JP2066786A JPS62178220A JP S62178220 A JPS62178220 A JP S62178220A JP 61020667 A JP61020667 A JP 61020667A JP 2066786 A JP2066786 A JP 2066786A JP S62178220 A JPS62178220 A JP S62178220A
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JP
Japan
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optical
optical fiber
fiber
soliton
group velocity
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JP61020667A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Tajima
一人 田島
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve sharply the transmission speed of an optical communication system by changing the group velocity dispersion of optical loss factors from an optical transmission direction (axial direction) so that a specific equation can be satisfied. CONSTITUTION:The optical intensity of an optical soliton is reduced by the optical loss of an optical fiber in accordance wit its transmission through the optical fiber and the influence of the non-linearity of the fiber is reduced. As a result, only the influence of the group velocity dispersion of the fiber is exerted upon the soliton and its width is expanded. To prevent the width from being expanded, the group velocity dispersion is arranged to be varied also with the transmission distance correct the reduction in the non-linearity of the fiber which may be generated in accordance with the transmission of the soliton. Namely, the soliton can be transmitted in a long distance without changing its width by using the fiber for changing the group velocity dispersion K2 from the optical transmission direction (axial direction) at the optical loss factor gamma(1/cm) so that the equation 1 can be satisfied. Consequently, sharply improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は超高速長距離光伝送システム用光伝送路に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical transmission line for an ultrahigh-speed long-distance optical transmission system.

(従来の技術) 光ソリトンはその幅が光伝搬距離に依存しない光超短パ
ルスであるため、この性質を利用して超高速光通信シス
テムを実現することが提案されている。しかし従来の単
一モードを光伝送楳体として用いると、光ファイバの光
損失の影響のため、光ソリトンはソリトンとしての性質
を伝搬するにつれ失い、その幅が増大する(例えばA、
ハセガワ、Y、コダマ、プロシーデインダスオブアイイ
ーイーイー、第69巻9号、1145ページ、1981
年)。この結果、実現可能なビットレートが大幅に制限
される。そこで、前記の光ファイバの光損失を誘導ラマ
ン増幅等の光増幅手段で補うことが行なわれている(例
えばり、F、モレナウア他、オプチックス、レターズ誌
、第10巻、5号、229ページ、1985年)。この
方法によれば前記の光損失の問題は解決されるが、数k
m〜ioom間隔で光伝送路に大がかりな光増幅器を挿
入する必要があるという大きな問題がある。
(Prior Art) Since an optical soliton is an optical ultrashort pulse whose width does not depend on the optical propagation distance, it has been proposed to utilize this property to realize an ultrahigh-speed optical communication system. However, when a conventional single mode is used as an optical transmission rod, the optical soliton loses its soliton properties as it propagates due to the influence of optical loss in the optical fiber, and its width increases (for example, A,
Hasegawa, Y., Kodama, Proceedings of IEE, Volume 69, No. 9, Page 1145, 1981.
Year). As a result, the achievable bit rate is severely limited. Therefore, the optical loss of the optical fiber is compensated for by optical amplification means such as stimulated Raman amplification (for example, see F. Molenaur et al., Optics Letters, Vol. 10, No. 5, p. 229). (1985). Although this method solves the above-mentioned optical loss problem, it
There is a major problem in that it is necessary to insert large-scale optical amplifiers into the optical transmission line at intervals of m to ioom.

(発明が解決しようとする問題点) このように、通常の光ファイバを用いると、光ファイバ
の光伝送損失により光ソリトンはその幅が拡がってしま
い達成可能な伝送速度が制限され、また光増幅器を用い
ることによりこの問題を解決するためには、数km〜1
0km間隔で光増幅器を光伝送路に挿入する必要がある
ため、光通信システムが非常に高価なものになるのみな
らず、同システムの信頼性が低下するという問題があっ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, when a normal optical fiber is used, the width of the optical soliton increases due to the optical transmission loss of the optical fiber, which limits the achievable transmission speed. In order to solve this problem by using
Since it is necessary to insert optical amplifiers into the optical transmission line at intervals of 0 km, there is a problem that not only does the optical communication system become very expensive, but also that the reliability of the system decreases.

本発明の目的は、光増幅器を用いないで光ソリトンを長
距離にわたり伝搬させ得る光伝送路を提供することであ
る。
An object of the present invention is to provide an optical transmission line that can propagate optical solitons over long distances without using an optical amplifier.

(問題点を解決する手段) 光フアイバ中の光ソリトンは光ファイバの非線形性に起
因するソリトンを圧縮しようとする力と、光ファイバの
群速度分散に起因するソリトンを拡げようとする力をバ
ランスよく受ける結果、その幅を変化させることなく長
距離を伝搬する。
(Means for solving the problem) The optical soliton in the optical fiber balances the force that tries to compress the soliton due to the nonlinearity of the optical fiber and the force that tries to spread the soliton due to the group velocity dispersion of the optical fiber. As a result, it propagates over long distances without changing its width.

しかし前述の如く光ファイバは本質的に光損失を有する
ため、光ソリトンは光ファイバを伝搬するにつれその光
強度を失い、したがって光ファイバの非線形性の影響を
あまり受けなくなる。この結果、光ソリトンは光ファイ
バの群速度分散の影響のみを大きくうける結果、その幅
が拡がってしまう。そこで本発明の光伝送路は、前記の
光ソリトンの伝搬に伴う光ファイバの非線形性の減少を
補正するために群速度分散も伝搬距離に対して変化する
構造とした。すなわち、光損失係数がy(1/am)で
、その群速度分散に2が光伝搬方向(軸方向)に対して に2F2(k2)+ aexp(−2yz) = 0を
満足するように変化している構造の光ファイバとした。
However, as described above, since optical fibers inherently have optical loss, the optical soliton loses its optical intensity as it propagates through the optical fiber, and is therefore less affected by the nonlinearity of the optical fiber. As a result, the optical soliton is greatly influenced only by the group velocity dispersion of the optical fiber, and its width increases. Therefore, the optical transmission line of the present invention has a structure in which the group velocity dispersion also changes with the propagation distance in order to correct the decrease in the nonlinearity of the optical fiber accompanying the propagation of the optical soliton. In other words, the optical loss coefficient is y (1/am), and its group velocity dispersion is 2, which changes in the optical propagation direction (axial direction) so that it satisfies 2F2 (k2) + aexp (-2yz) = 0. The structure of the optical fiber is as follows.

但しに2は群速度分散(s/cm2)、2は光ファイバ
の伝送方向距離(am)、F(k2)はに2の関数とし
て表わされた光ファイバの有効コア径(am)、そして
αはz=0の時のに2により決定される定数である。
However, 2 is the group velocity dispersion (s/cm2), 2 is the transmission direction distance of the optical fiber (am), F(k2) is the effective core diameter of the optical fiber (am) expressed as a function of 2, and α is a constant determined by 2 when z=0.

もう1つの光伝送路は、光損失係数が、(1/cm)程
度の分散の異なる光ファイバを複数接続することにより
、その全長における分散が光伝搬方向(軸方向)に対し
て近似的に の関係を満足することを特徴とする光伝送路である。
Another type of optical transmission line is that the optical loss coefficient is approximately (1/cm) by connecting multiple optical fibers with different dispersions, so that the dispersion over the entire length can be approximated in the optical propagation direction (axial direction). This is an optical transmission line characterized by satisfying the following relationship.

(作用) 単一モード光ファイバの光伝搬特性は波動方程式 によりよく表わされる(例えばB、Pネルソン他、オプ
チックス・コンミュニケイションズ、第48巻、4号2
92ページ、1983年)。ここで光の電界強度はe(
t、z)= −E(t、z)exp[i(ωt −kz
)]十複素共役項の平面波である。2は光の進行方向を
表わす座標で、tは時間、ωは光周波数、kQ、に1.
に2はそれぞれ光の位相速度、群速度そして群速度分散
である。またYは光の減衰率、nQ及びn2はそれぞれ
線形屈折率と非線形屈折率である。単位はcgsを用い
ている。
(Function) The optical propagation characteristics of a single mode optical fiber are well expressed by a wave equation (for example, B. P. Nelson et al., Optics Communications, Vol. 48, No. 4, 2).
92 pages, 1983). Here, the electric field strength of light is e(
t, z) = −E(t, z)exp[i(ωt −kz
)] is a plane wave with ten complex conjugate terms. 2 is a coordinate representing the traveling direction of light, t is time, ω is optical frequency, and kQ is 1.
and 2 are the phase velocity, group velocity, and group velocity dispersion of light, respectively. Further, Y is a light attenuation rate, and nQ and n2 are a linear refractive index and a nonlinear refractive index, respectively. The unit is cgs.

ここで、ガリレイ座標変換 t’=(t−に1z)八             (
2a)z’=z/ζ                
(2b)r=くγ                 
                       (3
a)を用いて式(1)を変換すると が得られる。式(4)において右辺第一項が光ファイバ
の群速度分散の影響を(以後分散項と呼ぶ)、第2項が
光ファイバの非線形性の影響をあられす(以後非線形項
と呼ぶ)。ここで式(4)の非線形項がexp(−2r
z’)の割合で減少するが、これは光ファイバの光損失
の影響で光ファイバの非線形性の影響が2の増大につれ
(つまり光ソリトンが光ファイバを伝搬するにつれ)減
少することを意味する。この結果、光ソリトンは前記分
散項の影響のみを強く受ける結果、その幅が広がる。こ
の問題を避けるためには分散項も非線形項と同じ割合で
減少するようにすればよい。つまり に2(z’ )= k2(z’ == 0)exp(−
2rz’)        (5)とする。この結果、
光ソリトンが光フアイバ伝搬後もその幅を全く変えない
ことは数値計算により容易に確認できる。
Here, Galilean coordinate transformation t'=(1z to t-)8 (
2a) z'=z/ζ
(2b) r=kuγ
(3
When formula (1) is transformed using a), we obtain. In equation (4), the first term on the right side represents the influence of the group velocity dispersion of the optical fiber (hereinafter referred to as the dispersion term), and the second term represents the influence of the nonlinearity of the optical fiber (hereinafter referred to as the nonlinear term). Here, the nonlinear term in equation (4) is exp(-2r
z'), which means that the effect of the nonlinearity of the optical fiber due to the optical loss in the optical fiber decreases as 2 increases (i.e. as the optical soliton propagates through the optical fiber) . As a result, the optical soliton is strongly influenced only by the dispersion term, and its width increases. In order to avoid this problem, the dispersion term may also be reduced at the same rate as the nonlinear term. In other words, 2(z')=k2(z'==0)exp(-
2rz') (5). As a result,
It can be easily confirmed by numerical calculation that the width of the optical soliton does not change at all even after propagation through the optical fiber.

しかし現実のファイバの分散はそのコア径に関係する(
例えばり、グローゲ、アブライドオプチックス誌、第1
0巻、2252ページ、1971年)。従って、光ファ
イバの分散に式(5)のような距離依存性を持たせると
、同時に光ファイバのコア径も距離依存性を持つ。光フ
ァイバのコア径が変化すると光フアイバ内の光子密度が
コア径の2乗の逆数に比例して変化し、したがって前記
の非線形性の強さも同様に変化する。そこで、この点を
考慮して式(5)をに2(z’ )= −−exp(−
2rz’)         (6)α2(z’ ) とおきかえる。ここでα(2′)は光ファイバの有効コ
ア径であり、αは後に指定する定数である。有効コア径
は光ファイバの有効コア面積(例えばS、E、 ミラー
偏、オプチ力ルファイバテレコミュニケイションズ、ア
カデミツクプレス、130ページ)に対応する径であり
、光ファイバの実際のコア径に非常に近い。さてここで
、aは一般にに2の関数として近似できる。この関係を a = F(k2)               (
7)とすると式(6)は に2F2(k2) + aexp(−2yz) = 0
           (8)となる。ここでは実座標
を用いた。前記のように光ファイバの有効コア径はα=
F(k2)のようにに2の関数で近似できるが、代表的
な方法は多項式を用いる方法である。従って式(8)は
に2の多項方程式と考えることができる。従って式(8
)は各2について解くことによりその2におけるに2の
値が求まる。そして、そのに2より式(7)を用いて光
ファイバの有効コア径が求まる。なお、αはz=Oの時
のに2を決めれば自動的に決定される。z=0の時のに
2の値は、通常は実現可能な値のうち最大のものをとる
。以上のように有効コア径が2軸方向(光伝搬方向)に
対して変化する光ファイバを用いれば、光ソリトンをそ
の幅を変えることなく長距離にわたり伝搬させることが
可能である。
However, the dispersion of an actual fiber is related to its core diameter (
For example, Gloge, Ablide Optics, Vol.
Volume 0, page 2252, 1971). Therefore, when the dispersion of the optical fiber is made to have distance dependence as shown in equation (5), the core diameter of the optical fiber also becomes distance dependent. When the core diameter of the optical fiber changes, the photon density within the optical fiber changes in proportion to the reciprocal of the square of the core diameter, and therefore the strength of the nonlinearity also changes. Therefore, taking this point into consideration, equation (5) is changed to 2(z')=--exp(-
2rz') (6) Replace with α2(z'). Here, α(2') is the effective core diameter of the optical fiber, and α is a constant specified later. The effective core diameter is the diameter that corresponds to the effective core area of the optical fiber (e.g., S, E, Miller Polarization, Optical Fiber Telecommunications, Academic Press, page 130), and is very close to the actual core diameter of the optical fiber. close. Now, a can generally be approximated as a function of 2. This relationship can be expressed as a = F(k2) (
7), then equation (6) becomes 2F2(k2) + aexp(-2yz) = 0
(8) becomes. Here, real coordinates were used. As mentioned above, the effective core diameter of the optical fiber is α=
It can be approximated by a function of 2 such as F(k2), but a typical method is to use a polynomial. Therefore, equation (8) can be considered as a polynomial equation of 2. Therefore, the formula (8
) is solved for each 2 to find the value of 2 for that 2. Then, the effective core diameter of the optical fiber is determined from Equation (7). Note that α is automatically determined if 2 is determined when z=O. The value of 2 when z=0 is usually the maximum possible value. As described above, by using an optical fiber whose effective core diameter changes in two axial directions (light propagation directions), it is possible to propagate an optical soliton over a long distance without changing its width.

(実施例) 図を用いて本発明の光伝送路の実施例の説明をする。第
1図は光伝送路の一実施例の模式図である。同図に児ら
れるように、本実施例の光伝送路は有効コア径のわずか
に異なる単一モード光ファイバを多数接続したものであ
る。これらの各々の単一モード光ファイバの長さと、そ
れらの有効コア径の関係は以下のようにして決定した。
(Example) An example of the optical transmission line of the present invention will be explained using the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of an optical transmission line. As shown in the figure, the optical transmission line of this embodiment is one in which a large number of single mode optical fibers having slightly different effective core diameters are connected. The relationship between the length of each of these single mode optical fibers and their effective core diameter was determined as follows.

まず有効コア半径の異なる(2pm〜511m)ステッ
プ・インデックス形単−モード光ファイバ20種類以上
について、それらの分散を測定した。その結果、分散と
有効コア関係は第2図に示すごとく、はぼ線形の関係に
あり、これは概報告の文献中の理論とほぼ一到すること
が確認された(例えばり、グローゲ、アプライド・オプ
チックス誌、第10巻、2252ページ、1971年及
びS、コバヤシ他、プロシーディングスオブアイオーオ
ーシ−(東京、1977年)、B8−3)。従がって式
(7)の関係はとなる。ここでに2は群速度分散で(s
2/m)、Cは3 X 10”cm、λvacは真空中
の光波長で、ここでは1.55X10−6mとする。こ
れを式(8)に代入するとに23+ 40xk22+ 
400x2に2十〇’exp(−2γz)=0(11)
となる。波長1.5511mではx = 1.275 
X 10−27[s2/m]、またファイバ入射端(Z
=O)の群速度分散は手持ちファイバ中の最大のもので
ある。−20(ps/nm)kmのものとしたので[k
2 = 2.55 X 1O−26(s2/ m )]
 。
First, we measured the dispersion of more than 20 types of step-index type single-mode optical fibers with different effective core radii (2 pm to 511 m). As a result, as shown in Figure 2, the relationship between variance and effective core was found to be roughly linear, and this was confirmed to be almost in agreement with the theory in the general report literature (for example, Groge, Applied - Optics Magazine, Vol. 10, p. 2252, 1971 and S. Kobayashi et al., Proceedings of IOS (Tokyo, 1977), B8-3). Therefore, the relationship in equation (7) is as follows. Here, 2 is the group velocity dispersion (s
2/m), C is 3 x 10"cm, and λvac is the wavelength of light in vacuum, here 1.55 x 10-6 m. Substituting this into equation (8) gives 23+ 40xk22+
400x2 to 200'exp (-2γz) = 0 (11)
becomes. At wavelength 1.5511m, x = 1.275
X 10-27 [s2/m], and fiber input end (Z
The group velocity dispersion of =O) is the largest in the available fiber. -20 (ps/nm) km, [k
2 = 2.55 x 1O-26 (s2/m)]
.

]α=−6.633xlO−7となる。またファイバの
光伝送損失はどれも約0.2dB/km程度であったの
でγ= 2.3 X 1O−7(1/cm)である。以
上の係数を用いて、各2点におけるに2を式(11)よ
り求め、またこの結果と式(9)より求めたファイバの
有効コア径の変化を第3図に実線により示しである。次
に、手持ちの径の異なるファイバを適当な長さに切断し
、なるべく第3図の実線に近くなるように第1図に示す
ように組み合わせて接続した。その結果得られたソリト
ン光ファイバの群速度分散と有効コア径の距離依存性を
第3図中に点線でしめしである。なお、光ファイバの接
続点における光損失量は、ファイバ径がほとんど同じこ
ともあり、0.05dB以下にすることができた。この
ようにして作られたソリトン光ファイバの群速度分散の
距離依存性はその理想的なもの(第3図の実線)とは異
なり第3図の点線のように階段状に変化しているが、こ
の影響は極端に短い光ソリトンを伝搬させる場合を除い
て無視できるものである。また、いうまでもなく、もっ
と短い適当なコア径の光ファイバを接続することにより
、より理想に近いソリトンファイバを造ることができる
二 光伝送路の性能をテストするためにソリトンレーザを用
意した。ソリトンレーザに関してはオプチックスレター
ズ誌、第9巻、1号、13ページ、1984年に発明者
のり、F、モレナウア他より詳しく説明されているので
、ここでは簡単な説明にとどめる。ソリトンレーザとは
、光ファイバによる外部注入同期機構をもつカラーセン
タレーザで、その光ファイバの長さとコア径を適当に選
ぶことによりカラーセンタレーザの出力と同期可能なモ
ード数の範囲で任意の幅と強度を有する光パルスを発生
できる。そこで、前記光ファイバの長さを適当に調節し
たところ、波長が1.55pmで半値全幅が17ps、
ピーク強度が約1.5Wの光パルスを連続的に発生する
ことができた。ところが、前記光伝送路入射端において
幅が17psの光パルスが同光伝送路が保持するソリト
ンであるためにはそのピーク強度は155mW程度でな
ければならない。そこで、ソリトンレーザと光伝送路の
結合損失も考慮して前記ソリトンレーザの出力光を光減
衰器を通して光伝送路に注入することにした。このよう
にして注入した光ソリトンの光伝送路伝搬後の幅を測定
したところ、光強度は光損失により大幅に減衰している
にもかかわらず、はとんど幅は変化していないことが確
認された。
]α=-6.633xlO-7. Furthermore, since the optical transmission loss of all fibers was about 0.2 dB/km, γ=2.3×1O−7 (1/cm). Using the above coefficients, 2 at each two points is determined from equation (11), and the change in the effective core diameter of the fiber obtained from this result and equation (9) is shown by a solid line in FIG. Next, the fibers with different diameters were cut into appropriate lengths, and the fibers were combined and connected as shown in FIG. 1 so as to be as close to the solid line in FIG. 3 as possible. The distance dependence of the group velocity dispersion and effective core diameter of the soliton optical fiber obtained as a result is shown by the dotted line in FIG. Note that the amount of optical loss at the connection point of the optical fibers was able to be reduced to 0.05 dB or less, partly because the fiber diameters were almost the same. The distance dependence of the group velocity dispersion of the soliton optical fiber made in this way differs from the ideal one (solid line in Figure 3), and changes in a stepwise manner as shown by the dotted line in Figure 3. , this effect can be ignored except when propagating extremely short optical solitons. Needless to say, a soliton laser was also prepared to test the performance of the dual optical transmission line, which can create a more ideal soliton fiber by connecting shorter optical fibers with appropriate core diameters. The soliton laser has been explained in detail by the inventor Nori, F., Molenaur et al. in Optics Letters, Vol. 9, No. 1, Page 13, 1984, so a brief explanation will be given here. A soliton laser is a color center laser that has an external injection locking mechanism using an optical fiber.By appropriately selecting the length and core diameter of the optical fiber, it can be set to any width within the range of the number of modes that can be synchronized with the output of the color center laser. It can generate light pulses with an intensity of . Therefore, when the length of the optical fiber was adjusted appropriately, the wavelength was 1.55 pm and the full width at half maximum was 17 ps.
It was possible to continuously generate optical pulses with a peak intensity of about 1.5 W. However, in order for the optical pulse having a width of 17 ps at the input end of the optical transmission line to be a soliton held by the optical transmission line, its peak intensity must be about 155 mW. Therefore, considering the coupling loss between the soliton laser and the optical transmission line, it was decided to inject the output light of the soliton laser into the optical transmission line through an optical attenuator. When we measured the width of the optical soliton injected in this way after it propagated through the optical transmission path, we found that although the optical intensity was significantly attenuated due to optical loss, the width did not change for the most part. confirmed.

以上本発明の光伝送路の一実施例について説明したが、
本発明はこの実施例に限定されるものではない。本実施
例ではステップインデックス形の単一モード光ファイバ
を用いたが、これは他の屈折率分布をもつ光ファイバを
用いてもよい。他の構造の光ファイバを用いる場合は、
その群速度分散と有効コア径の関係が本実施例の場合と
は異なることが予想されるが、このような光ファイバを
用いても基本的には本実施例と同じ手続により光伝送路
をつくることが可能である。また、異なる屈折率分布を
もつ光ファイバを組み合わせてもよい。また光伝送路を
量産する場合を考えると、本実施例のように異なる径の
ファイバを組み合わせるよりは、光フアイバ製造時に光
ファイバの母材より光ファイバを引く速度を適当に調節
すれば、その有効コア径がテーパ状に変化する理想的な
光伝送路が得られる。
Although one embodiment of the optical transmission line of the present invention has been described above,
The invention is not limited to this example. Although a step-index type single mode optical fiber is used in this embodiment, an optical fiber having another refractive index distribution may be used. When using optical fibers with other structures,
Although the relationship between the group velocity dispersion and the effective core diameter is expected to be different from that in this example, even if such an optical fiber is used, the optical transmission line can be basically constructed using the same procedure as in this example. It is possible to create. Furthermore, optical fibers having different refractive index distributions may be combined. Furthermore, when considering mass production of optical transmission lines, rather than combining fibers of different diameters as in this example, it is possible to suitably adjust the speed at which the optical fiber is pulled from the base material of the optical fiber when manufacturing the optical fiber. An ideal optical transmission path in which the effective core diameter changes in a tapered manner can be obtained.

最後に、本実施例においては、幅が17psの光ソリト
ンに関して説明したが、同実施例の光伝送路はlps以
下の幅の光ソリトン伝搬させることが可能であることを
注意しておく。
Finally, although this embodiment has been described with respect to an optical soliton with a width of 17 ps, it should be noted that the optical transmission line of this embodiment is capable of propagating an optical soliton with a width of 1 ps or less.

(発明の効果) 本発明により、超短光パルスである光ソリトンを、その
幅を変えることなく長距離にわたり伝搬させることが可
能となり、光通信システムの伝送速度を大幅に向上させ
ることが可能である。
(Effects of the Invention) The present invention makes it possible to propagate optical solitons, which are ultrashort optical pulses, over long distances without changing their width, making it possible to significantly improve the transmission speed of optical communication systems. be.

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

第1図は光伝送路の一実施例の模式図である。同図にお
いて、光ファイバの幅と長さの関係は実際とは異なる。 第2図は実施例で用いたステップインデックス形単−モ
ード光ファイバのファイバの有効コア径と群速度分散の
関係を示す。 第3図は光伝送路の群速度分散と有効コア径と長さの関
係を示す。同図において実線はコア径がテーパ状に変化
する光ファイバを用いた光伝送路、そして点線はコア径
の異なる単一モードファイバを接続した光伝送路を示す
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of an optical transmission line. In the figure, the relationship between the width and length of the optical fiber is different from the actual one. FIG. 2 shows the relationship between the effective core diameter and group velocity dispersion of the step-index type single-mode optical fiber used in the examples. FIG. 3 shows the relationship between group velocity dispersion, effective core diameter, and length of an optical transmission line. In the figure, the solid line indicates an optical transmission line using an optical fiber whose core diameter changes in a tapered manner, and the dotted line indicates an optical transmission line connecting single mode fibers having different core diameters.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光損失係数が_γ(1/cm)で、その群速度分
散k_2が光伝搬方向(軸方向)に対して k_2F^2(k_2)+aexp(−2γz)=0〔
但しk_2は群速度分散(s/cm^2)、zは光ファ
イバの伝送方向距離(cm)、F(k_2)はk_2の
関数として表された光ファイバの有効コア径(cm)、
そしてaはz=0の時のk_2により決定される定数で
ある。〕 を満足するように変化している光ファイバから成ること
を特徴とする光伝送路。
(1) The optical loss coefficient is _γ (1/cm), and its group velocity dispersion k_2 is k_2F^2 (k_2) + aexp (-2γz) = 0 in the light propagation direction (axial direction).
However, k_2 is the group velocity dispersion (s/cm^2), z is the transmission direction distance of the optical fiber (cm), F(k_2) is the effective core diameter of the optical fiber (cm) expressed as a function of k_2,
And a is a constant determined by k_2 when z=0. ] An optical transmission line characterized by comprising an optical fiber that has been modified to satisfy the following.
(2)光損失係数が_γ(1/cm)程度の分散の異な
る光ファイバを複数接続することにより、その全長にお
ける分散が光伝搬方向(軸方向)に対して近似的に K_2F^2(k_2)+aexp(−2γz)=0〔
但しk_2は群速度分散(s/cm^2)、zは光ファ
イバの伝送方向距離(cm)、F(k_2)はk_2の
関数として表わされた光ファイバの有効コア径(cm)
、そしてaは光伝送路入射端の光ファイバのk_2によ
り決定される定数である。〕 の関係を満足することを特徴とする光伝送路。
(2) By connecting multiple optical fibers with different dispersions with optical loss coefficients of the order of _γ (1/cm), the dispersion over the entire length is approximately K_2F^2 (k_2 )+aexp(-2γz)=0[
However, k_2 is the group velocity dispersion (s/cm^2), z is the transmission direction distance of the optical fiber (cm), and F(k_2) is the effective core diameter of the optical fiber (cm) expressed as a function of k_2.
, and a is a constant determined by k_2 of the optical fiber at the input end of the optical transmission line. ] An optical transmission line characterized by satisfying the following relationship.
JP61020667A 1986-01-31 1986-01-31 Optical transmission line Pending JPS62178220A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05204004A (en) * 1991-09-06 1993-08-13 Alcatel Cit Optical communication link for correcting non-linear effect and optical signal processing method
JPH05344075A (en) * 1992-06-09 1993-12-24 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Optical amplification relay transmission method and system equipment
EP0684710A1 (en) * 1994-05-27 1995-11-29 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical pulse compression device

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