KR20020012319A - 분산 보상 시스템 - Google Patents

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KR20020012319A
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band
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KR1020027000772A
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쯔키타니마사오
사사오카이수케
오쿠노도시아키
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오카야마 노리오
스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 분산 보상 시스템에서는, 분파기는, 제 1 공통 전송로를 전파하는 신호 파장 대역(1520nm 내지 162Onm)의 광 신호를, C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)로 분파한다. 그리고, 분파기는 C 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 L 밴드의 광 신호를 제 2분기 전송로로 출력한다. 제 1 분산 보상 디바이스는 제 1 공통 전송로상에 설치되어 있고, C 밴드 및 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 제 2 분산 보상 디바이스는 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고, 제 1 분산 보상 디바이스에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 따라서, 넓은 신호 파장 대역에서의 광 전송로의 분산을 충분히 저감하는 것이 가능해진다.

Description

분산 보상 시스템{Dispersion compensation system}
WDM(Wavelength Division multiplexing) 방식을 채용한 광 전송 시스템은, 파장 1.55μm 대의 다파장의 광 신호를 광 파이버 전송로 망을 통해 전송하는 것으로, 대용량이며 또한 고속의 통신을 행할 수 있다. 상기 광 전송 시스템은, 광 신호의 전송 매체인 광 파이버 전송로 외에, 다파장 광 신호를 일괄해서 증폭하는 광 증폭기 등을 구비하고 있다. 이러한 WDM 통신에 있어서 또한 대용량·고속의 통신을 가능하게 하기 위한 여러가지의 연구 개발이 행하여지고 있다.
광 전송로에 관해서는 분산 및 분산 슬로프의 저감이 중요한 연구 과제로 되어 있다. 즉, 광 신호의 파장 대역에서 광 전송로가 분산을 갖고 있으면, 각 광 신호가 단색이라고 해도 어떤 대역폭을 갖기 때문에, 송신국으로부터 송출된 광 신호가 광 전송로를 거쳐서 수신국에 도달할 때에는, 광 신호의 파형이 무너져 수신열화가 생긴다. 그 때문에, 신호 파장 대역에서, 광 전송로의 분산은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 또한, 대용량 통신을 위해서는, 가능한 한 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산이 작은 것이 요망되므로, 광 전송로의 분산 슬로프도가능한 한 작은 것이 바람직하다.
그래서, 광 전송로에 통상 사용되고 있는 싱글 모드 광 파이버에 분산 보상 광 파이버를 접속함으로써, 광 전송로 전체의 분산의 저감이 도모되고 있다. 즉, 싱글 모드 광 파이버는, 파장 1.55μm 대에서 양의 분산을 갖고 있는 데 반해, 분산 보상 광 파이버는, 상기 파장 대역에서 음 분산을 갖기 때문에, 싱글 모드 광 파이버와 분산 보상 광 파이버가 적절한 길이 비로 접속된 광 전송로는, 전체적으로 분산이 저감된다.
또한, 파장 1.58μm 대역의 광 신호를 증폭할 수 있는 광 파이버 증폭기도 개발되었기 때문에, 파장 1.55μm 대역(C 밴드, 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호 뿐만 아니라, 파장 1.58μm 대역(L 밴드, 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호도 사용함으로써, 또한 대용량의 광 통신을 행하는 것이 고려되고 있다.
본 발명은, 넓은 신호 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템에 관한 것이다.
도 1은, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 2는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 3은, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 4는, 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 5a는, 분산 보상 광 파이버의 구조를 모식적으로 도시하는 도.
도 5b는, 분산 보상 광 파이버의 굴절율 프로파일을 도시하는 도.
도 6a는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 6b는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 6c는, 도 6a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버와, 도 6b에 도시하는 분산 특성을 갖는 제 1 분산 보상 디바이스를 소정 비율로 접속한 경우의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 6d는, 도 6a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)=100%)를 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 7a는, 분산 시프트 광 파이버의 구조를 모식적으로 도시하는 도.
도 7b는, 분산 시프트 광 파이버의 굴절율 프로파일을 도시하는 도.
도 8a는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 8b는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 8c는, 도 8a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버와, 도 8b에 도시하는 분산 특성을 갖는 제 1 분산 보상 디바이스를 소정 비율로 접속한 경우의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 8d는, 도 8a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)=70%)을 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9a는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9b는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9c는, 도 9a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버와, 도 9b에 도시하는 분산 특성을 갖는 제 1 분산 보상 디바이스를 소정 비율로 접속한 경우의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9d는, 도 9a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)=135%)을 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10a는, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10b는, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10c는, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 2 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10d는, 도 10a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율η=100%)을 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 11은, 제 1 공통 전송로에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율과 해당 분산 보상 시스템에 있어서의 분산 편차와의 관계를 도시하는 그라프.
도 12는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 13의 (a)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력되는 광 신호의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 13의 (b)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 A점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 13의 (c)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의B점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 13의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 C점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (a)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력되는 광 신호의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (b)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 A점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 다른 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (c)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 B점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 다른 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 C점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 다른 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 15는, 제 6 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 16은, 제 7 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 17은, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 18a는, 분산 보상 광 파이버의 구조를 모식적으로 도시하는 도.
도 18b는, 분산 보상 광 파이버의 굴절율 프로파일을 도시하는 도.
도 19는, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
발명의 개시
발명자들은, 상술의 종래 기술을 검토한 결과, 이하와 같은 과제를 발견하였다. 즉, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버에 분산 보상 광 파이버를 접속함으로써 광 전송로의 분산을 저감하는 것은 어느 정도까지는 가능하다. 그렇지만, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감하는 것은 곤란하다.
한편, 전송 용량을 확대하기 위해서는 신호 파장 대역을 확대한 것이 유효하고, 그를 위해서는, 예를 들면 신호 파장 대역으로서 C 밴드 및 L 밴드 외에, S 밴드(1490nm 내지 1520nm) 및 S+ 밴드(1450nm 내지 1490nm)를 더한 보다 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감하는 것이 필요하다.
본 발명은, 상기 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감하는 것이 가능한 분산 보상 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서, (1) 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와, (2) 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와, (3) 제 1 공통 전송로와 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 제 1 공통 전송로를 전파하는 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하여, 제 1 파장 대역의 광을 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 제 2 파장 대역의 광을 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와, (4) 제 1 공통 전송로상에 설치되어 있고 적어도 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와, (5) 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비한다.
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중 적어도 제 1 파장 대역은, 제 1 공통 전송로상에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 보상된다. 그리고, 제 1 파장 대역의 광은 분파기에 의해 분파되어 제 1 분기 전송로에 전송된다. 한편, 제 2 파장 대역의 광은 분파기에 의해 분파되어 제 2 분기 전송로에 전송된다. 따라서, 제 2 파장 대역은 제 1 분산 보상디바이스에 의한 분산의 보상이 불충분하더라도, 제 2 분기 전송로상에 설치된 제 2 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 또한 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이고, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역 및 제 2 파장 대역의 쌍방으로 분산이 충분히 보상된다.
해당 분산 보상 시스템은, 제 1 분기 전송로상에 설치되는 제 3 분산 보상 디바이스를 또한 구비하고, 제 1 파장 대역에서의 분산을 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역은 제 1 분산 보상 디바이스에 의한 분산 보상이 아직 불충분하였어도, 분파기에 의해 분파된 후에 제 1 분기 전송로상에 설치된 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 또한 보상되기 때문에, 보다 충분하게 분산이 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 제 1 파장 대역에서의 분산이 충분히 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율은 60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%이면 바람직하다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서, (1) 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와, (2) 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와, (3) 제 1 공통 전송로와 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 제 1 공통 전송로를 전파하는 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하여, 제 1 파장 대역의 광을 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 제 2 파장 대역의 광을 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와, (4) 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와, (5) 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비한다.
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)의 제 1 및 제 2 파장 대역은 분파기에 의해 분파되어, 제 1 파장 대역의 광은 제 1 분기 전송로로 출력되고, 제 2 파장 대역의 광은 제 2 분기 전송로로 출력된다. 그리고, 제 1 파장 대역은 제 1 분기 전송로상에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 보상되고, 제 2 파장 대역은 제 2 분기 전송로상에 설치된 제 2 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하로 되도록 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역 및 제 2 파장 대역의 쌍방으로 분산이 충분히 보상된다.
해당 분산 보상 시스템은, 제 1 분기 전송로를 전파하는 제 1 파장 대역의 광과, 제 2 분기 전송로를 전파하는 제 2 파장 대역의 광을 합파하는 합파기를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 제 1 및 제 2 파장 대역의 광은 합파기에 의해 합파된다. 이것은, 중계국에서 사용하는 데 적합하다. 또한, 수신국에서는, 이러한 합파기를 설치할 필요는 없다.
해당 분산 보상 시스템은, 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 1 파장 대역의 광을 증폭하는 제 1 광 증폭기와, 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 2 파장 대역의 광을 증폭하는 제 2 광 증폭기를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역의 광은 제 1 분기 전송로상에 설치된 제 1 광 증폭기에 의해 증폭되고, 제 2 파장 대역의 광은 제 2 분기 전송로상에 설치된 제 2 광 증폭기에 의해 증폭된다. 이 때, 상기 제 1 및 제 2 광 증폭기는 라만 증폭기를 포함하여도 된다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역의 광은 제 1 광 증폭기에 의해 라만 증폭되고, 제 2 파장 대역의 광은 제 2 광 증폭기에 의해 라만 증폭된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 분산 보상 디바이스는, 각각 광 파이버의 형태를 갖는 것이 적합하고, 분산 보상 광 파이버 외에, 분산 시프트 광 파이버라고 하는것을 적합하게 사용할 수 있다. 이들의 분산 보상 디바이스로서의 광 파이버는, 광 전송로로서 부설된 것이어도 되고, 코일 형상으로 감기어 모듈로 된 것이어도 된 다.
또한, 제 1 및 제 2 파장 대역은, 예를 들면, 한쪽이 C 밴드(1520nm 내지 1565nm)이고, 다른쪽이 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)의 경우를 고려할 수 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 한쪽이 1490nm 내지 1520nm이고, 다른쪽이 1520nm 내지 1565nm의 경우 등도 고려할 수 있다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, (1) 입력단과 출력단 사이의 주전송로상에 순차로 설치된 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN)(N≥2)와, (2) N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DCn-1)와 분산 보상 디바이스(DCn)와의 사이에 설치되고, 분산 보상 디바이스(DCn-1)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(DCn)로 출력하고, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(Pn)로 출력하는 분파기(DIVn)(2≤n≤N)를 구비하고 있다. 그리고, 분파기(DIVn)에 의해 분파되어 분기 전송로(Pn)로 출력하는 파장 대역의 분산을, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCn-1)에 의해 보상한다(2≤n≤N).
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 입력단으로 입력한 신호 광 중, 분파기(DIVn)에 의해 분파되어 분기 전송로(Pn)로 출력되는 파장 대역의 광 신호는,상기 분파기(DIVn)에 달할 때까지 거친 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCn-1)에 의해 분산 보상된다(2≤n≤N). 그 분산 보상량은 광 신호의 파장에 따른 것으로 된다.
해당 분산 보상 시스템은, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 초단의 분산 보상 디바이스(DC1)의 전단에 설치되어, 입력단으로 입력한 광 신호를 분파하고, 그 분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(DC1)로 출력하며, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(P1)로 출력하는 분파기(DIV1)를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 입력단으로 입력한 광 신호 중 분파기(DIV1)에 의해 분파되어 분기 전송로(P1)로 출력되는 파장 대역의 광 신호는, 어느 하나의 분산 보상 디바이스에 의해서도 분산 보상되지 않는다.
해당 분산 보상 시스템은, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 최종단의 분산 보상 디바이스(DCn)로부터 출력된 광 신호와, 분파기(DIVn)로부터 분기 전송로(Pn)로 출력된 광 신호(2≤n≤N)를 입력하고(또한, 분파기(DIV1)로부터 분기 전송로(P1)로 출력된 광 신호도 입력하여), 이들의 광 신호를 합파하여 출력하는 합파부를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 각 파의 광 신호는, 필요한 분산 보상량만큼 보상된 후에, 합파부에 의해 합파되어 출력된다. 이것은, 중계국에서 사용하는 데에 적합하다.
또한, 상기한 분산 보상 시스템에 있어서, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 각각은, 광 파이버의 형태를 갖는 것이 적합하고, 분산 보상 광 파이버 외에, 통상적으로는 분산 시프트 광 파이버라고 일컬어지는 것도 분산 보상을 위해 사용될 수 있다. 이들의 분산 보상 디바이스로서의 광 파이버는, 광 전송로로서 부설된 것이어도 되고, 코일 형상으로 감기어 모듈로 된 것이어도 된다. 분산 보상 디바이스가 광 파이버인 경우에는, 삽입 손실이 작고, 각각의 분산 보상량의 설정 자유도가 우수하고, 각각이 분산 보상하는 파장 대역을 넓게 잡을 수 있다. N개의 분파기(DIV1내지 DIVN)로 WDM 커플러가 사용되는 것이 적합하고, 이 경우에는, 염가이면서 간편하게 소망 파장 대역을 분파할 수 있다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, 공통 전송로를 통해 입력한 광 신호를 복수의 파장 대역으로 분파하여, 분파된 각각의 파장 대역에서의 분산을 파장 대역마다 보상하는 복수의 분산 보상 디바이스를 갖는다. 이 경우, 분파된 각각의 파장 대역은 적어도 20nm의 파장 대역을 가지면 바람직하다. 또한 분파하는 파장 대역의 수는 2 이상 5이하이면 바람직하다.
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 공통 전송로를 통해 입력한 광 신호는 복수의 파장 대역으로 분파되어, 분파된 각각의 파장 대역에서의 분산이 복수의 분산 보상 디바이스에 의해서 파장 대역마다 개별적으로 보상된다.
해당 분산 보상 시스템은, 분파하는 파장 대역이 S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드이면 바람직하다. 이와 같이 하면, 광 증폭기는 각각 광 증폭하는 적합한 파장 대역을 갖고 있기 때문에, 광 신호를 상기의 파장 대역으로 분파하는 것으로 광 신호를 효율 양호하게 증폭하는 것이 가능해진다.
해당 분산 보상 시스템은, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드에서의 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 신호 파장 대역이 1490nm 내지 1620nm이면, C 밴드 및 L 밴드에 더하여 S 밴드까지 신호 파장 대역이 확대된다. 신호 파장 대역이 1450nm 내지 162 Onm이면, C 밴드, L 밴드 및 S 밴드에 더하여 S+ 밴드까지 신호 파장 대역이 확대된다.
또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 분산 편차가 ±0.O 5ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 분산 편차가 ±0.025ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
해당 분산 보상 시스템은, 분파한 각 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 디바이스는 모듈의 형태를 가지면 바람직하다. 이와 같이 하면, 설치 스페이스의 감소, 설비 비용의 저감을 도모할 수 있다.
본 발명은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 보다 충분히 이해 가능하게 된다. 이들은 단지 예시를 위해 것으로, 본 발명을 한정하는 것으로 생각해서는 안된다.
발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 분산 보상 시스템의 적합한 실시예에 관해서 상세히 설명한다. 또한, 동일의 요소에는 동일의 부호를 붙여, 중복하는 설명을 생략한다.
우선, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 1 실시예에 관해서 설명한다. 도 1은, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(100)은, 제 1 및 제 2 공통 전송로(111, 112), 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122), 분파기(131), 합파기(132), 및 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)를 구비하고 있다. 상기 분산 보상 시스템(100)은, 제 1 공통 전송로(111)의 일단에 상당하는 입력단(115)을 통해 외부의 싱글 모드 광 파이버(1)와 접속되어 있다. 따라서, 싱글 모드 광 파이버(1)를 전파하는 광 신호는, 입력단(115)으로부터 분산 보상 시스템(100)으로 입력된다.
분파기(131)는, 제 1 공통 전송로(111)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 분파기(131)는, 제 1 공통 전송로(111)를 전파하는 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)의 광 신호를, C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 분파한다. 그리고, 분파기(131)는 C 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로(121)로 출력함과 동시에 L 밴드의 광 신호를 제 2 분기 전송로(122)로 출력한다.
합파기(132)는, 제 2 공통 전송로(112)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 합파기(132)는, 제 1 분기 전송로(121)를 전파하는 C 밴드의 광 신호와 제 2 분기 전송로(122)를 전파하는 L 밴드의 광 신호를 합파하여, 합파한 광 신호를 제 2 공통 전송로(112)로 출력한다. 또한, 합파기(132)로부터 출력되어 제 2 공통 전송로(112)를 전파하는 광 신호는, 제 2 공통 전송로(112)의 일단에 상당하는 출력단(116)을 통해 외부로 출력된다.
여기서, 제 1 공통 전송로(111)상에는 제 1 분산 보상 디바이스(141)가 설치되어 있다. 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, C 밴드 및 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 그러나, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는 L 밴드에서의 분산의 보상을 충분하게는 행할 수 없다. 한편, 제 2 분기 전송로(122)상에는 제 2 분산 보상 디바이스(142)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산은, 제 2 분산 보상 디바이스(142)에 의해서 충분히 보상된다.
여기서, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)에서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 C 밴드에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 L 밴드에서의 분산을 보상하면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 10 내지 20Gbit/s 등의 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)에서는, 제 1 공통 전송로에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율이60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%이면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드에 있어서 분산의 불균일이 억제된다. 또한, 상기 분산 슬로프 보상율에 관해서는 이후에 상세히 설명한다.
이상, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)의 쌍방에 의해 분산이 보상된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 2 실시예에 관해서 설명한다. 도 2는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(200)은, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 구성에 추가하여, 제 1 분기 전송로(121)상에 제 3 분산 보상 디바이스(143)를 또한 구비하고 있다.
상기 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)과 같이, 제 1 공통 전송로(111)상에 제 1 분산 보상 디바이스(141)가 설치되어 있고, 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의해서 C 밴드 및 L 밴드에서의 분산이 보상된다. 그러나, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는 L 밴드에서의 분산의 보상을 충분하게는 행할 수 없다. 따라서, 제 2 분기 전송로(122)상에 설치된 제 2 분산 보상 디바이스(142)에 의해, 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산이 보상된다.
또한, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는 L 밴드에서의 분산의 보상뿐만아니라C 밴드에서의 분산의 보상도 아직 충분하다고 할 수 없는 경우가 있다. 이 때, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 분기 전송로(121)상에 제 3 분산 보상 디바이스(143)가 설치되어 있기 때문에, 제 3 분산 보상 디바이스(143)에 의해서 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의한 분산 보상이 아직 충분치 않았던 C 밴드에서의 분산이 보상된다.
여기서, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(141, 143)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 C 밴드에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 L 밴드에서의 분산을 보상하면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 예를들면 10 내지 20Gbit/s 등의 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 공통 전송로에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율이 60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%이면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드에 있어서 분산의 불균일이 억제된다. 또한, 상기 분산 슬로프 보상율에 관해서는 후에 상세히 설명한다.
이상, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(141, 143)의 쌍방에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)의 쌍방에 의해 분산이 보상된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 3 실시예에 관해서 설명한다. 도 3은, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(300)은, 제 1 및 제 2 공통 전송로(311 및 312), 제 1 및 제 2 분기 전송로(321 및 322), 분파기(331), 합파기(332), 및 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(341, 342)를 구비하고 있다. 상기 분산 보상 시스템(300)은, 제 1 공통 전송로(311)의 일단에 상당하는 입력단(315)을 통해 외부의 싱글 모드 광 파이버(1)와 접속되어 있다. 따라서, 싱글 모드 광 파이버(1)를 전파하는 광 신호는, 입력단(315)으로부터 분산 보상 시스템(300)으로 입력된다.
분파기(331)는, 제 1 공통 전송로(311)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(321, 322)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 분파기(331)는, 제 1 공통 전송로(311)를 전파하는 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)의 광 신호를 C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 분파한다. 그리고, 분파기(331)는 C 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로(321)로 출력함과 동시에 L 밴드의 광 신호를 제 2 분기 전송로(322)로 출력한다.
합파기(332)는, 제 2 공통 전송로(312)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(321, 322)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 합파기(332)는, 제 1 분기 전송로(321)를전파하는 C 밴드의 광 신호와 제 2 분기 전송로(322)를 전파하는 L 밴드의 광 신호를 합파하여, 합파한 광 신호를 제 2 공통 전송로(312)로 출력한다. 또한, 합파기(332)로부터 출력되어 제 2 공통 전송로(312)를 전파하는 광 신호는, 제 2 공통 전송로(312)의 일단에 상당하는 출력단(316)을 통해 외부로 출력된다.
상기 분산 보상 시스템(300)에서는, 제 1 분기 전송로(321)상에 제 1 분산 보상 디바이스(341)가 설치되어 있다. 상기 제 1 분산 보상 디바이스(341)는, C 밴드에서의 분산을 보상한다. 한편, 제 2 분기 전송로(322)상에는 제 2 분산 보상 디바이스(342)가 설치되어 있다. 상기 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, L 밴드에서의 분산을 보상한다.
여기서, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)에서는, 제 1 분산 보상 디바이스(341)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 C 밴드에서의 분산을 보상하고, 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 L 밴드에서의 분산을 보상하면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 예를 들면 10 내지 20Gbit/s 등의 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.
이상, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(341)에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 2 분산 보상 디바이스(342)에 의해분산이 보상된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 4 실시예에 관해서 설명한다. 도 4는, 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템(400)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(400)은, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)의 구성에 추가하여 광 증폭기(151 내지 154)를 또한 구비하고 있다.
광 증폭기(151, 153)는 제 1 분기 전송로(121)상에 설치되어 있고, C 밴드의 광 신호를 증폭한다. 한편, 광 증폭기(152, 154)는 제 2 분기 전송로(122)상에 설치되어 있고, L 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 광 증폭기는 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122)의 각각의 입력단측과 출력단측의 적어도 한쪽에 설치되어 있으면 충분하다. 또한 광 증폭기로서는, 예를 들면 "Crosstalk Bandwidth in Backward Pumped Fiber Raman Amplifiers"[IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 1999년 11월, VOL. 11, NO.11, pp.1417-1419, 준 산 웨이 등(Jun Shan Wey)]에 개시되어 있는 바와 같은 라만 증폭기를 사용할 수 있다.
이와 같이 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템(400)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(141, 143)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에, 광 증폭기(151, 153)에 의해 광 신호가 증폭된다. 한편, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에 광 증폭기(152, 154)에 의해 광 신호가 증폭된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있으며, 또한, 광 신호를 증폭할 수 있다. 상기 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템(400)은, 중계국에 사용하는 데에 적합하다.
다음에, 상기한 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100 내지 3 00)을 구체적인 예를 사용하여 또한 상세하게 설명함과 동시에, 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율의 적합한 범위에 관해서 설명한다.
여기서, 분산 슬로프 보상율을 정의한다. 분산 슬로프 보상율(η)은,
η=100×(SDCF/DDCF)/(SSMF/DSMF)
으로 정의된다. DSMF는 싱글 모드 광 파이버(1)의 소정 파장에 있어서의 분산치이고, SSMF는 싱글 모드 광 파이버(1)의 소정 파장에 있어서의 분산 슬로프이다. DDCF는 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)의 소정 파장에 있어서의 분산치이고, SDCF는 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)의 소정 파장에 있어서의 분산 슬로프이다. 상기 분산 슬로프 보상율(η)은, 소정 파장에 있어서 분산이 100% 보상되었을 때의, 해당 소정 파장에 있어서의 분산 슬로프의 보상의 정도를 나타낸다.
우선, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 상기 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 6a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 6a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 도 5a, 도 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 상기 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)는, 코어(31)의 직경(2a)이 3.93μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 6.78μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.4%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.6%이다. 그리고, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -73.98ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.209ps/n㎡/km 이다. 도 6b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 6b에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 6c는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)를, 길이 비 0.8 : 0.2로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 6c에서 알수 있듯이, C 밴드의 분산 보상은 충분하지만, L 밴드의 분산 보상은 불충분하다. 그래서, 분파기(131)에 의해 C 밴드와 L 밴드에 분파하여, L 밴드에 관해서는 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트광 파이버)(142)에 의해 또한 분산을 보상한다.
제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 도 7a, 7b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 시프트 광 파이버를 사용한다. 상기 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)는, 코어(41)의 직경(2a)이 3.31μm이고, 제 1 클래드(42)의 외경(2b)이 18.40μm이고, 제 2 클래드(43)에 대한 코어(41)의 비굴절율차(△1)가 1.10%이고, 제 2 클래드(43)에 대한 제 1 클래드(42)의 비굴절율차(△2)가 0.14% 이다. 그리고, 제 2 분산 보상 디바이스(142)의 영분산 파장은 1573nm이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12 ps/n㎡/km이다.
그리고, 상기한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)가 상기의 비로 접속된 광 파이버 1km에 대하여, 길이가 56.8m의 비율이 되도록 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)를 접속한다.
도 6d는, L 밴드에 관해서 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 파선으로 도시하고 있다. 도 6d에서 알 수 있듯이, L 밴드의 분산 보상도 충분하게 된다.
또한, 상기의 구체적인 예에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 100%이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 100% 보상되어 있다.
다음에, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 다른 구체적인 예를예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 8a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)는, 코어(31)의 직경(2a)이 3.30μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 8.24μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.70%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.36% 이다. 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -68.17ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.144ps/n㎡/km이다. 도 8b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 8b에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 8c는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)를, 길이 비 0.786:0.214로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 8c에서 알 수 있듯이, C 밴드의 분산 편차는 비교적 크고, L 밴드의 분산 보상은 불충분하지만, C 밴드의 분산 보상은 곤란한 데 반해, L 밴드의 분산 보상은 가능하다. 그래서, 분파기(131)에 의해 C 밴드와 L 밴드에 분파하여, L 밴드에 대해서는 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상한다.
제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.41μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 9.80μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.35%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.50% 이다. 제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -39.9ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.209 ps/n㎡/km이다.
그리고, 상기한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)가 상기의 비로 접속된 광 파이버 1km에 대하여, 길이가 12.6m의 비율이 되도록 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)를 접속한다. 도 8d는, L 밴드에 관해서 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 파선으로 도시하고 있다. 도 8d에서 알 수 있듯이, L 밴드의 분산 보상은 충분하게 된다.
또한, 상기의 구체적인 예로서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 70%이고, 파장 1.55μm에서 완전히 분산 슬로프를 보상한다고는 말할 수 없다.
다음에, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 9a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 9a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)는, 코어(31)의 직경(2a)이 3.16μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 10.20μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.70%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.36% 이다. 또한, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -74.2ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.316ps/n㎡/km이다. 도 9b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 9b에 도시되는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 9c는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)를, 길이 비 0.798 : 0.202로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 9c에서 알 수 있듯이, L 밴드의 분산 보상은 불충분하고, C 밴드의 분산 보상도 완전히 행하여진다고는 할 수 없다. 그래서, 분파기(131)에 의해 C 밴드와 L 밴드에 분파하여, L 밴드에 대한 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상함과 동시에, C 밴드에 대해서는 제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)에 의해 또한 분산 보상한다.
제 2 분산 보상 디바이스(142) 및 제 3 분산 보상 디바이스(143) 각각은, 도 7a, 7b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 시프트 광 파이버를 사용한다. 상기 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)는, 코어(41)의 직경(2a)이 3.28μm이고, 제 1 클래드(42)의 외경(2b)이 18.2μm이고, 제 2 클래드(43)에 대한 코어(41)의 비굴절율차(△1)가 1.10%이고, 제 2 클래드(43)에 대한 제 1 클래드(42)의 비굴절율차(△2)가 0.14% 이다. 그리고, 제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 영 분산 파장이 1568nm이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km이다. 그리고, 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)와의 전체의 길이 1km에 대하여, 길이가 660m의 비율이 되도록 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)를 접속한다.
제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)는, 코어(41)의 직경(2a)이 3.17μm이고, 제 1 클래드(42)의 외경(2b)이 17.6μm이고, 제 2 클래드(43)에 대한 코어(41)의 비굴절율차(△1)가 1.1%이고, 제 2 클래드(43)에 대한 제 1 클래드(42)의 비굴절율차(△2)가 0.14%이다. 그리고, 제 3 분산 보상 디바이스(143)는, 영분산 파장이 1545nm이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km이다. 그리고, 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)와의 전체의 길이 1km에 대하여, 길이가 54m의 비율이 되도록 제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)를 접속한다.
도 9d는, L 밴드에 관해서 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 파선으로 도시하고, C 밴드에 관해서 제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 실선으로 도시하고 있다. 도 9d에서 알 수 있듯이, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방과도 분산 보상이 충분한 것으로 된다.
또한, 상기의 구체적인 예로서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 135%이고, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141, 143)에 의해서 파장 1.55μm에서 분산 슬로프의 보상이 지나치게 이루어지고 있다.
다음에, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km 이다. 또한, 상기 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.58μm에서, 분산이 20.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 10a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 10a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(341)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.60μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 7.09μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.4%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.7% 이다. 그리고, 제 1 분산 보상 디바이스(341)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -53.20ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.162ps/n㎡/km이다. 도 10b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 10b에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
또한 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.75μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 7.20μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.4%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.7%이다. 그리고, 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, 파장 1.58μm에서, 분산이 -44.44ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.122ps/n㎡/km이다. 도 10c는, 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 10c에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 10d는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)를 길이 비 1 : 0.35로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 실선으로 도시하고 있다. 또한, 상기 도 10d는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)를 길이 비 1 : 0.46로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 파선으로 도시하고 있다. 도 10d에서 알 수 있듯이, C 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(341)에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 2 분산 보상 디바이스(342)에 의해 분산이 보상되어, C 밴드 및 L 밴드를 포함하는 신호 파장 대역에서 분산 보상이 충분한 것으로 되어 있다.
또한, 상기의 구체적인 예로서는, 제 1 분산 보상 디바이스(341)의 파장1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 100%이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 100% 보상되어 있다.
발명자는, 이상의 구체적인 예를 포함하여 많은 구체적인 예에 관해서 분산 특성을 조사하였다. 도 11은, 제 1 공통 전송로(111)에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율과 C 밴드(흰 원으로 나타냄) 및 L 밴드(흰 삼각으로 나타낸다)에 있어서의 해당 분산 보상 디바이스(100, 200)의 분산 편차와의 관계를 도시하는 그라프이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 분산 편차를 ±0.5ps/nm/km 이하로 하기 위해서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 분산 슬로프 보상율을 60 내지 150%로 할 필요가 있으며, 또한 분산 편차를 ±0.2ps/nm/km 이하로 하기 위해서는, 분산 슬로프 보상율을 85 내지 130%로 할 필요가 있다. 또한, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하라고 하는 조건은, 후술과 같이 10Gbit/s의 신호를 2000km 전송하기 위해서 필요한 것이다.
이와 같이, 본 발명자들은 제 1 공통 전송로(111)에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)의 적합한 범위가 60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%인 것을 찾아내었다. 분산 슬로프 보상율(η)이 상기 범위에 있으면, C 밴드 및 L 밴드의 파장 사이에서의 분산의 불균일이 억제된다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 5 실시예에 관해서 설명한다. 도 12는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(500)은, 입력단(500a)과 출력단(500b)사이의 주전송로(510)상에,분산 보상 디바이스(531), 분파기(542), 분산 보상 디바이스(532), 분파기(543), 분산 보상 디바이스(533) 및 합파기(550)를 순차로 구비한다. 분산 보상 디바이스(531 내지 533) 각각은, 분산 보상 광 파이버인 것이 적합하고, 분파기(542, 543) 각각은, WDM 커플러인 것이 적합하다.
분파기(542)는, 분산 보상 디바이스(531)로부터 출력된 광 신호(예를 들면, 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm))를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 1 파장 대역(예를 들면, S 밴드 1490nm 내지 1520nm)의 광 신호를 분기 전송로(522)로 출력하고, 나머지 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(532)로 출력한다. 분파기(543)는, 분산 보상 디바이스(532)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 2 파장 대역(예를 들면, C 밴드 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호를 분기 전송로(523)로 출력하고, 나머지의 제 3 파장 대역(예를 들면, L 밴드 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호를 분산 보상 디바이스(533)로 출력한다. 합파부(550)는, 분파기(542)에 의해 분파되어 분기 전송로(522)를 전파하는 제 1 파장 대역의 광 신호, 분파기(543)에 의해 분파되어 분기 전송로(523)를 전파하는 제 2 파장 대역의 광 신호, 및, 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력된 광 신호를 합파하여 출력한다. 합파부(550)로부터 출력된 광 신호는, 출력단(500b)으로부터 분산 보상 시스템(500)의 외부로 출력된다.
상기 분산 보상 시스템(500)에서는, 입력단(500a)으로부터 입력한 광 신호 중, 분파기(542)에 있어서 분파되어 분기 전송로(522) 및 합파부(550)를 거쳐서 출력단(500b)로 출력되는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(531)에의해서만 분산 보상된다. 분파기(543)에 있어서 분파되어 분기 전송로(523) 및 합파부(550)를 거쳐서 출력단(500b)로 출력되는 제 2 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(531, 532)에 의해서 분산 보상된다. 또한, 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력되어 합파부(550)를 거쳐서 출력단(500b)로 출력되는 제 3 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(531 내지 533)에 의해 분산 보상된다.
다음에, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 2개의 구체적인 동작예에 관해서 설명한다. 도 13의 (a) 내지 도 13의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 분산 보상 동작의 제 1 의 구체적인 예를 설명하는 도이다. 상기 제 1 의 구체적인 예에서는, 분산 보상 디바이스(531)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산이 음이다. 분산 보상 디바이스(532)는, 제 2 및 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산이 음이다. 분산 보상 디바이스(533)는, 제 3 파장 대역에서 파장 분산이 음이다. 입력단(500a)으로부터 입력되는 광 신호는, 도 13의 (a)에 도시하는 바와 같이 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 누적 분산량이 양이고, 누적 분산량의 슬로프도 양이다.
상기 제 1 의 구체적인 예로서는, 초단의 분산 보상 디바이스(531)로부터 출력되는 분파기(542)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 A 점에서의 광 신호)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산이 음인 분산 보상 디바이스(531)에 의해 누적 분산량이 저감된다. 이 때, 도 13의 (b)에 도시하는 바와 같이 제 1 파장 대역(I)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(522)로 출력된다. 그러나, 제 2 및 제 3 파장 대역(II, III)의 광 신호는 누적 분산량이 여전히 커서, 분산 보상 디바이스(532)으로 입력된다.
중단의 분산 보상 디바이스(532)로부터 출력되는 분파기(543)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 B 점에서의 광 신호)는, 제 2 및 제 3 파장 대역(II, III)을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산이 음인 분산 보상 디바이스(532)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 때, 도 13의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 2 파장 대역(II)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(523)로 출력된다. 그러나, 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 여전히 커서, 분산 보상 디바이스(533)로 입력된다.
최종단의 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력되어 합파부(550)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 C 점에서의 광 신호)는, 제 3 파장 대역(III)에서, 파장 분산이 음인 분산 보상 디바이스(533)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 결과, 도 13의 (d)에 도시하는 바와 같이 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작게 된다. 그리고, 합파부(550)로부터 출력단(500b)로 출력되는 광 신호는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서 누적 분산량이 충분히 작게 된다.
도 14의 (a) 내지 도 14의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 분산 보상 동작의 제 2 의 구체적인 예를 설명하는 도이다. 상기 제 2 의 구체적인 예에서는, 분산 보상 디바이스(531)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 음이다. 분산 보상 디바이스(532)는, 제 2 및 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양이다. 분산 보상 디바이스(533)는, 제 3 파장 대역에서 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양이다. 입력단(500a)으로부터 입력하는 광 신호는, 도 14의 (a)에 도시하는 바와 같이 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 누적 분산량이 양이고 누적 분산량의 슬로프도 양이다.
상기 제 2 의 구체적인 예에서는, 초단의 분산 보상 디바이스(531)로부터 출력되는 분파기(542)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 A 점에서의 광 신호)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 음인 분산 보상 디바이스(531)에 의해서 누적 분산량이 저감된다. 이 때, 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이 제 1 파장 대역(I)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(522)로 출력된다. 그러나, 제 2 및 제 3 파장 대역(II, III)의 광 신호는 누적 분산량이 음 방향으로 커져버려, 분산 보상 디바이스(532)로 입력된다.
중단의 분산 보상 디바이스(532)로부터 출력되는 분파부(543)로 입력하는 광 신호(도 12중의 B 점에서의 광 신호)는, 제 2 및 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양인 분산 보상 디바이스(532)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 때, 도 14의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 2 파장 대역(II)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(523)로 출력된다. 그러나, 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 여전히 커서,분산 보상 디바이스(533)로 입력된다.
최종단의 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력되어 합파부(550)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 C 점에서의 광 신호)는, 제 3 파장 대역(III)에서, 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양인 분산 보상 디바이스(533)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 결과, 도 14의 (d)에 도시하는 바와 같이 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작게 된다. 그리고, 합파부(550)로부터 출력단(500b)으로 출력되는 광 신호는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서 누적 분산량이 충분히 작게 된다.
이와 같이, 상기 분산 보상 시스템(500)에서는, 제 1 내지 제 3 파장 대역 각각의 광 신호는, 각각이 거치는 분산 보상 디바이스의 개수가 다르며, 이에 따라서 적절한 분산 보상이 이루어진다. 따라서, 상기 분산 보상 시스템(500)은, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 넓은 파장 대역에 걸쳐 누적 분산을 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 6 실시예에 관해서 설명한다. 도 15는, 제 6 실시예에 따른 분산 보상 시스템(600)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(600)은, 입력단(600a)과 출력단(600b)사이의 주전송로(610)상에, 분파기(641), 분산 보상 디바이스(631), 분파기(642), 분산 보상 디바이스(632) 및 합파기(650)를 순차로 구비한다. 분파기(641, 642) 각각은, WDM 커플러인 것이 적합하다.
분파기(641)는, 입력단(600a)으로부터 입력한 광 신호(예를 들면, 신호 파장대역(1490nm 내지 1620nm))를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 1 파장 대역(예를 들면, S 밴드 1490nm 내지 1520nm)의 광 신호를 분기 전송로(621)로 출력하고, 나머지의 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(631)로 출력한다. 분파기(642)는, 분산 보상 디바이스(631)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 2 파장 대역(예를 들면, C 밴드 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호를 분기 전송로(622)로 출력하고, 나머지의 제 3 파장 대역(예를 들면, L 밴드 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호를 분산 보상 디바이스(632)로 출력한다. 합파부(650)는, 분파기(641)로부터 출력되어 분기 전송로(621)를 전파하는 제 1 파장 대역의 광 신호, 분파기(642)로부터 출력되어 분기 전송로(622)를 전파하는 제 2 파장 대역의 광 신호, 및, 분산 보상 디바이스(632)로부터 출력된 광 신호를 합파하여 출력한다. 합파부(650)로부터 출력된 광 신호는, 출력단(600b)으로부터 분산 보상 시스템(600)의 외부로 출력된다.
본 실시예에서는, 분산 보상 디바이스(631)는 분산 보상 광 파이버이고, 분산 보상 디바이스(632)는 3단자 서큘레이터(632a) 및 찹드 파이버 그레이팅(632B)을 구비하여 구성된다. 3단자 서큘레이터(632a)는, 분파기(642)로부터 입력된 광 신호를 찹드 파이버 그레이팅(632B)로 출력함과 동시에, 찹드 파이버 그레이팅(632B)으로부터 입력한 광 신호를 합파부(650)로 출력한다. 찹드 파이버 그레이팅(632B)은, 광 파이버의 광 도파 영역에 굴절율 변조가 형성된 파이버 그레이팅으로서, 그 굴절율 변조의 간격이 길이 방향으로 변화하고 있는 것이고, 어떤 파장의 광이 브랙 조건을 만족하는 굴절율 변조의 간격의 위치로 그 광을 반사시킨다. 즉, 3단자 서큘레이터(632a) 및 찹드 파이버 그레이팅(632B)을 구비하여 구성되는 분산 보상 디바이스(632)에서는, 분파기(642)로부터 합파부(650)에 이르는 광 신호가, 그 파장에 따라서 다른 광로 길이를 거치기 때문에, 이 작용에 의해 분산이 보상된다.
따라서, 상기 분산 보상 시스템(600)에서는, 입력단(600a)으로 입력한 광 신호 중, 분파기(641)로부터 분기 전송로(621) 및 합파부(650)를 거쳐서 출력단(600b)로 출력되는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상되지 않는다. 분파기(642)로부터 분기 전송로(622) 및 합파부(650)를 거쳐서 출력단(600b)로 출력되는 제 2 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(631)에 의해서만 분산 보상된다. 또한, 분산 보상 디바이스(632)로부터 합파부(650)를 거쳐서 출력단(600b)로 출력되는 제 3 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(631 및 632)에 의해 분산 보상된다.
이와 같이, 상기 분산 보상 시스템(600)에서는, 분산 보상을 할 필요가 없는 제 1 파장 대역의 광 신호는 분산 보상되지 않고 출력된다. 분산 보상을 할 필요가 있는 제 2 및 제 3 파장 대역 각각의 광 신호는, 각각이 거치는 분산 보상 디바이스의 개수가 다르고, 이것에 따라서 적절한 분산 보상이 이루어진다. 따라서, 상기 분산 보상 시스템(600)은, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 넓은 파장 대역에 걸쳐 누적 분산을 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 7 실시예에 관해서 설명한다. 도 16은, 제 7 실시예에 따른 분산 보상 시스템(700)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(700)은, 입력단(700a)과 출력단(700b)사이의 주전송로(710)상에, 분파기(741), 분산 보상 디바이스(731), 분파기(742), 분산 보상 디바이스(732), 분파기(743), 분산 보상 디바이스(733) 및 광 증폭기(760)를 순차로 구비한다. 또한, 상기 도면에는, 수신기(791), 수신기(792) 및 ADM(Add-Drop Multiplexer)(793)도 도시되어 있다. 분산 보상 디바이스(731 내지 733) 각각은, 분산 보상 광 파이버인 것이 적합하고, 분파기(741 내지 743) 각각은, WDM 커플러인 것이 적합하다.
분파기(741)는 입력단(700a)으로부터 입력한 광 신호(예를 들면, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm))을 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 1 파장 대역(예를 들면, S+ 밴드 1450nm 내지 1490nm)의 광 신호를 분기 전송로(721)를 거쳐서 출력단(700c)으로 출력하고, 나머지 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(731)로 출력한다. 분파기(742)는, 분산 보상 디바이스(731)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 2 파장 대역(예를 들면, S 밴드 1490nm 내지 1520nm)의 광 신호를 분기 전송로(722)를 거쳐서 출력단(700d)로 출력하고, 나머지 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(732)로 출력한다. 분파기(743)는, 분산 보상 디바이스(732)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 3 파장 대역(예를 들면, C 밴드 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호를 분기 전송로(723)를 거쳐서 출력단(700e)로 출력하고, 나머지의 제 4 파장 대역(예를 들면, L 밴드 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호를 분산 보상 디바이스(733)로 출력한다. 광 증폭기(760)는, 분산 보상 디바이스(733)로부터 출력된 광 신호를 증폭하여, 증폭한 광 신호를 출력단(700b)로 출력한다.
상기 분산 보상 시스템(700)에서는, 입력단(700a)으로부터 입력한 광 신호중, 분파기(741)에서 분파되어 분기 전송로(721)를 거쳐서 출력단(700c)로 출력되는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 어느 하나의 분산 보상 디바이스에 의해서도 분산 보상되지 않고 수신기(791)에 의해서 수신된다. 분파기(742)에서 분파되어 분기 전송로(722)를 거쳐서 출력단(700d)로 출력되는 제 2 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(731)에 의해서만 분산 보상되어, 수신기(792)에 의해서 수신된다. 분파기(743)에서 분파되어 분기 전송로(723)를 거쳐서 출력단(700e)로 출력되는 제 3 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(731, 732)에 의해 분산 보상되어, ADM(793)를 통해 다른 시스템에 전송된다. 또한, 출력단(700b)로 출력되는 제 4 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(731 내지 733)에 의해서 분산 보상되어, 광 증폭기(760)에 의해 증폭되어 후단에 전송된다.
이와 같이, 상기 분산 보상 시스템(700)에서는, 분산 보상을 할 필요가 없는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상되지 않고 출력단(700c)으로부터 출력되어, 수신기(791)에 의해 수신된다. 분산 보상을 할 필요가 있는 제 2 내지 제 4 파장 대역 각각의 광 신호는, 각각이 거치는 분산 보상 디바이스의 개수가 다르며, 이에 따라서 적절한 분산 보상이 이루어져, 출력단(700b, 700d 및 700e) 중 어느 하나로부터 출력된다. 또한, 더욱이 후단에 송출되는 제 4 파장 대역의 광 신호는, 광 증폭기(760)에 의해서 증폭된 후로 출력단(700b)으로부터 출력된다. 따라서, 상기 분산 보상 시스템(700)은, 제 1 내지 제 4 파장 대역을 포함하는 넓은 파장 대역에 걸쳐 누적 분산을 저감하면서 광 신호를 선별하는 것이 가능한 기능성 장치로서 적용이 가능하다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 8 실시예에 관해서 설명한다. 도 17은, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(800)은, 제 1 및 제 2 공통 전송로(811, 812), 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824), 분파기(831), 합파기(832), 및 제 1 내지 제 4 분산 보상 디바이스(841 내지 844)를 구비하고 있다. 상기 분산 보상 시스템(800)은, 제 1 공통 전송로(811)의 일단에 상당하는 입력단(815)을 통해 외부의 싱글 모드 광 파이버(1)와 접속되어 있다. 따라서, 싱글 모드 광 파이버(1)를 전파하는 광 신호는, 입력단(815)으로부터 분산 보상 시스템(800)으로 입력된다.
분파기(831)는, 제 1 공통 전송로(811)와 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 분파기(831)는, 제 1 공통 전송로(811)를 전파하는 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)의 광 신호를, S+ 밴드(1450nm 내지 1490nm), S 밴드(1490nm 내지 1520nm), C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 분파한다. 그리고, 분파기(831)는 S+ 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로(821)로 출력하고, S 밴드의 광 신호를 제 2 분기 전송로(822)로 출력하고, C 밴드의 광 신호를 제 3 분기 전송로(823)로 출력하고, L 밴드의 광 신호를 제 4 분기 전송로(824)로 출력한다.
합파기(832)는, 제 2 공통 전송로(812)와 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 합파기(832)는, 제 1 분기 전송로(821)를 전파하는 S+ 밴드의 광 신호, 제 2 분기 전송로(822)를 전파하는 S밴드의 광 신호, 제 3 분기 전송로(823)를 전파하는 C 밴드의 광 신호 및 제 4 분기 전송로(824)를 전파하는 L 밴드의 광 신호를 합파하여, 합파한 광 신호를 제 2 공통 전송로(812)로 출력한다. 또한, 합파기(832)로부터 출력되어 제 2 공통 전송로(812)를 전파하는 광 신호는, 제 2 공통 전송로(812)의 일단에 상당하는 출력단(816)을 통해 외부로 출력된다.
여기서, 제 1 공통 전송로(811)상에는 제 1 분산 보상 디바이스(841)가 설치되어 있다. 제 1 분산 보상 디바이스(841)는, S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 그러나, 제 1 분산 보상 디바이스(841)는, S+ 밴드에서의 분산의 보상은 충분히 행할 수 있더라도, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드에 서의 분산의 보상을 충분하게는 행할 수 없다. 한편, 제 2 분기 전송로(822)상에는 제 2 분산 보상 디바이스(842)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 S 밴드에서의 분산은, 제 2 분산 보상 디바이스(842)에 의해서 충분히 보상된다. 또한, 제 3 분기 전송로(823)상에는 제 3 분산 보상 디바이스(843)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 C 밴드에서의 분산은, 제 3 분산 보상 디바이스(843)에 의해서 충분히 보상된다. 또한, 제 4 분기 전송로(824)상에는 제 4 분산 보상 디바이스(844)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산은, 제 4 분산 보상 디바이스(844)에 의해서 충분히 보상된다.
또한, 분파기(831)에 의해 분파한 각 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2내지 제 4 분산 보상 디바이스는, 코일 형상으로 감기어 모듈의 형태를 가지면 바람직하다. 이와 같이 하면, 설치 스페이스의 감소, 설비 비용의 저감이 도모된다.
제 1 분기 전송로(821)상에는 광 증폭기(851, 855)가 설치되어 있고, S+ 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 제 2 분기 전송로(822)상에는 광 증폭기(852, 856)가 설치되어 있고, S 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 제 3 분기 전송로(823)상에는 광 증폭기(853, 857)가 설치되어 있고, C 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 제 4 분기 전송로(824)상에는 광 증폭기(854, 858)가 설치되어 있고, L 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 광 증폭기는 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824)의 각각의 입력단측과 출력단측의 적어도 한편에 설치되어 있으면 충분하다. 또한 광 증폭기로서는, 예를 들면, "Crossta1k Bandwidth in Backward Pumped Fiber Raman Amplifiers"[IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 1999년 11월, VOL. 11, NO. 11, pp.1417-1419, 준 산 웨이(Jun Shan Wey) 등]에 개시되어 있는 것과 같은 라만 증폭기를 사용할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)(C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5 Ps/nm/km 이하, 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.1ps/nm/km 이하, 더욱 바람직하게는 ±0.05ps/nm/km 이하이면 되고, ±0.025ps/nm/km 이하이면 가장 바람직하다.
일반적으로, 광 신호의 비트율을 올림에 따라서, 분산에 대한 요구는 엄격해진다. 10Gbit/s의 신호 속도에서는 누적 분산은 1000Ps/nm 이하인 것이 필요로 되고, 신호 속도가 20Gbit/s, 40Gbit/s로 올림에 따라서, 누적 분산은 각각 250ps/nm 이하, 63ps/nm 이하인 것이 필요하게 된다. 이와 같이 신호 속도를 올림에 따라서, 또는 전송 거리를 길게 함에 따라서, 광 신호의 전송이 어렵게 된다.
예를 들면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 태평양 횡단에 필요한 10000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 누적 분산이 1000ps/nm 이하인 것이 필요하기 때문에, 분산은 0.1ps/nm/km 이하인 것이 필요하다.
마찬가지로, 대서양 횡단을 고려한 5000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 분산은 0.2ps/nm/km 이하인 것이 필요하다. 또한, 2000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 분산은 0.5ps/nm/km 이하인 것이 필요하다.
또한, 20 Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 누적 분산이 250ps/nm 이하인 것이 필요하기 때문에, 분산은 0.025ps/nm/km 이하인 것이 필요하고, 5000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 분산은 0.O 5ps/nm/km 이하인 것이 필요하다.
따라서, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)(C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능하게 된다. 또한, 분산 편차가±0.025ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
현재, 전송 용량의 확대의 요구가 높아지고 있고, 그것을 해결하기 위해서 전송 속도를 올림과 동시에 사용 파장 대역을 확대한 방향에서 연구가 진행되어지고 있다. 따라서, C 밴드(1520nm 내지 1565nm), L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 더하여, S 밴드(1490nm 내지 1520nm) 및 S+ 밴드(1450nm 내지 1490nm)가 주목되고 있다. 전송 용량을 확대하기 위해서는 이들 모든 밴드를 사용하는 것이 유효하다.
따라서, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, C 밴드 및 L 밴드에 S 밴드를 더한, 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.1ps/nm/km 이하이면 양호하고, ±0.05ps/nm/km 이하이면 가장 바람직하다. 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)(S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, C 밴드, L 밴드 및 S 밴드에 S+ 밴드를 더한, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가±0.5ps/nm/km 이하, 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하이면 바람직하다. 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)(S+ 밴드, S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
이와 같이 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm) 중, S+ 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의해 분산이 보상됨과 동시에, 광 증폭기(851, 855)에 의해 광 신호가 증폭된다. 또한, S 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(841, 842)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에 광 증폭기(852, 856)에 의해 광 신호가 증폭된다. 또한, C 밴드에 관해서는 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(841, 843)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에, 광 증폭기(853, 857)에 의해 광 신호가 증폭된다. 또한, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 4 분산 보상 디바이스(841, 844)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에 광 증폭기(854, 858)에 의해 광 신호가 증폭된다. 그 결과, S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드를 포함하는 신호 파장 대역이 광범위에 걸쳐, 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있으며, 또한, 광 신호를 증폭할 수 있다. 상기 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)은, 중계국에 사용하는 데 적합하다.
다음에, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카로서, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 상기 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 20.4ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.059ps/n㎡/km이다.
제 1 분산 보상 디바이스(841)는, 도 18a, 18b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 상기 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(841)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.2μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 7.3μm이고, 제 2 클래드(33)의 외경(2c)이 22μm이다. 제 3 클래드(34)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)는 1.4%이고, 제 3 클래드(34)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)는 -0.7%이고, 제 3 클래드(34)에 대한 제 2 클래드(33)의 비굴절율차(△3)는 0.009%이다. 그리고, 제 1 분산 보상 디바이스(841)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -64.4ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.2O7ps/n㎡/km이다.
제 2 분산 보상 디바이스(842)는, 영 분산 파장이 1502nm로서, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km인 분산 시프트 드라이버를 사용한다.
제 3 분산 보상 디바이스(843)는, 영분산 파장이가 1518nm로서, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 O.12ps/n㎡/km인 분산 시프트 광 파이버를 사용한다.
제 4 분산 보상 디바이스(844)는, 영분산 파장이 1530nm로서, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km인 분산 시프트 광 파이버를 사용한다.
도 19는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 내지 제 4 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(841 내지 844)를, 싱글 모드 광 파이버(1)의 길이를 37.6km, 제 1 분산 보상 디바이스(841)의 길이를 12.4km, 제 2 분산 보상 디바이스(842)의 길이를 3.5km, 제 3 분산 보상 디바이스(843)의 길이를 8.8km, 제 4 분산 보상 디바이스(844)의 길이를 11.5km로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 나타내고 있다. 도 19에서 알 수 있듯이, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)(C 밴드, L 밴드)에서는, 분산 편차가 ±0.025ps/nm/km 이하로 억제되고 있다.
또한, 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)(S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서는 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하로 억제되고 있다.
또한, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)(S+ 밴드, S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서는, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하로 억제되고 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 여러가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 제 1 또는 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서도 C 밴드용의 광 증폭기 및 L 밴드용의 광 증폭기를 또한 설치하여도 된다.
또한, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분기 전송로(도 17의 821)상에도 새롭게 분산 보상 디바이스를 설치하여도 된다. 이와 같이 하면, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 S+ 밴드에서의 분산의 보상이 충분치 않았던 경우라도, 제 1 분기 전송로상의 새로운 분산 보상 디바이스에 의해서 S+ 밴드에서의 분산을 또한 보상하는 것이 가능해진다.
이상의 본 발명의 설명으로부터, 본 발명을 여러가지로 변형할 수 있음은 자명하다. 그와 같은 변형은, 본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈하는 것으로는 인식되어서는 않되고, 모든 당업자에게 있어서 자명한 개량은, 이하의 청구의 범위에 포함하는 것이다.
본 발명의 분산 보상 시스템에 의하면, 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 본 발명의 분산 보상 시스템을 적용한 광 전송 시스템에 있어서는 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.

Claims (32)

  1. 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서,
    상기 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로와 상기 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 상기 제 1 공통 전송로를 전파하는 상기 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하여, 상기 제 1 파장 대역의 광을 상기 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 상기 제 2 파장 대역의 광을 상기 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와,
    상기 제 1 공통 전송로상에 설치되어 있고 적어도 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비하는 분산 보상 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 상기 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되는 제 3 분산 보상 디바이스를 더 구비하고, 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 상기 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 보상하는 분산 보상 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 상기 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율은 60 내지 150%인 분산 보상 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로를 전파하는 상기 제 1 파장 대역의 광과, 상기 제 2 분기 전송로를 전파하는 상기 제 2 파장 대역의 광을 합파하는 합파기(合波器)를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 1 파장 대역의 광을 증폭하는 제 1 광 증폭기와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역의 광을 증폭하는 제 2 광 증폭기를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 증폭기는 라만 증폭기를 포함하는 분산 보상 시스템.
  9. 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서,
    상기 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로와 상기 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 상기 제 1 공통 전송로를 전파하는 상기 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하고, 상기 제 1 파장 대역의 광을 상기 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 상기 제 2 의 파장 대역의 광을 상기 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비하는 분산 보상 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 상기 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로를 전파하는 상기 제 1 파장 대역의 광과, 상기 제 2 분기 전송로를 전파하는 상기 제 2 파장 대역의 광을 합파하는 합파기를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 1 파장 대역의 광을 증폭하는 제 1 광 증폭기와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역의 광을 증폭하는 제 2 광 증폭기를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 증폭기는 라만 증폭기를 포함하는 분산 보상 시스템.
  14. 입력단과 출력단 사이의 주전송로상에 순차로 설치된 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN; N≥2)와,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DCn-1)와 분산 보상 디바이스(DCn)와의 사이에 설치되고, 상기 분산 보상 디바이스(DCn-1)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 상기 분산 보상 디바이스(DCn)로 출력하고, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(Pn)로 출력하는 분파기(DIVn; 2≤n≤N)를 구비하고,
    상기 분파기(DIVn)에 의해 분파되어 상기 분기 전송로(Pn)로 출력하는 파장 대역의 분산을, 상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCn-1)에 의해 보상하는 (2≤n≤N) 분산 보상 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 초단의 분산 보상 디바이스(DC1)의 전단(前段)에 설치되고, 상기 입력단으로 입력한 광 신호를 분파하여, 그분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 상기 분산 보상 디바이스(DC1)로 출력하고, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(P1)로 출력하는 분파기(DIV1)를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 최종단의 분산 보상 디바이스(DCn)로부터 출력된 광 신호와, 상기 분파기(DIVn)로부터 상기 분기 전송로(Pn)로 출력된 광 신호(2≤n≤N)를 입력하여, 이들의 광 신호를 합파하여 출력하는 합파부를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 최종단의 분산 보상 디바이스(DCn)로부터 출력된 광 신호와, 상기 분파기(DIVn)로부터 상기 분기 전송로(Pn)로 출력된 광 신호(1≤n≤N)를 입력하고, 이들의 광 신호를 합파하여 출력하는 합파부를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  18. 공통 전송로를 통해 입력한 광 신호를 복수의 파장 대역으로 분파하고, 분파된 각각의 파장 대역에서의 분산을 파장 대역마다 보상하는 복수의 분산 보상 디바이스를 갖는 분산 보상 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    분파하는 파장 대역의 수가 2 이상 5 이하인 분산 보상 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    분파하는 파장 대역이 S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드인 분산 보상 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하 인 분산 보상 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.025ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  26. 제 18 항에 있어서,
    신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하 인 분산 보상 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  30. 제 18 항에 있어서,
    신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  32. 제 18 항에 있어서,
    분파한 각 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 디바이스는 모듈의 형태를 갖는 분산 보상 시스템.
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