WO2022003751A1 - マルチコアファイバ、光伝送システム、および、光伝送方法 - Google Patents

マルチコアファイバ、光伝送システム、および、光伝送方法 Download PDF

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fiber
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optical transmission
optical
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健太 広瀬
航平 齋藤
光貴 河原
祥生 須田
剛志 関
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日本電信電話株式会社
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    • G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened

Definitions

  • the present invention relates to a multi-core fiber, an optical transmission system, and an optical transmission method.
  • Non-Patent Document 1 describes an optical transmission experiment in which high-density wavelength division multiplexing and long-distance transmission are compatible with each core in a multi-core fiber.
  • Non-Patent Document 2 describes that one-way communication of 1 petabyte was performed at a distance of 205.6 [km] using a 32-core multi-core optical fiber.
  • Non-Patent Document 3 describes crosstalk between cores generated in transmission using a multi-core fiber. Crosstalk is a phenomenon in which an optical signal passing through a certain core leaks into another adjacent core as noise.
  • Non-Patent Document 3 when crosstalk occurs between cores of a multi-core fiber, channels of different cores and the same wavelength have an adverse effect on each other. Therefore, there are restrictions on the core density and the transmission distance in the fiber.
  • the main subject of the present invention is to reduce crosstalk between cores in transmission using a multi-core fiber.
  • the multi-core fiber of the present invention has the following features.
  • the present invention is a multi-core fiber for connecting optical transmission devices, and the wavelength dispersion characteristics of each core in the multi-core fiber are different from the wavelength dispersion characteristics of other cores adjacent to each other in the same multi-core fiber. It is characterized by being configured in.
  • crosstalk between cores can be reduced in transmission using a multi-core fiber.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of a 4-core multi-core fiber according to the present embodiment. It is sectional drawing of the multi-core fiber of 4 cores which concerns on this embodiment. It is sectional drawing of the multi-core fiber of 8 cores which concerns on this embodiment. It is sectional drawing of the multi-core fiber of 16 cores which concerns on this embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical transmission system 100.
  • packets pass from the input side 40GbE (Gigabit Ethernet (registered trademark)) line in the order of the optical transmission device 10, the multicore fiber 23A, and the optical reception device 30, and are output to the output side 40GbE.
  • the optical transmission device 10 includes a signal processing unit 11, a signal separation unit 12, and four E / Os (Electronic / Optical signal converters) that convert an electric signal into an optical signal.
  • E / Os Electronic / Optical signal converters
  • the optical receiver 30 includes a signal processing unit 31, a signal integration unit 32, a synchronization unit 33, and four O / Es (Optical / Electronic signal converters) that convert optical signals into electrical signals. Further, in FIG. 1, in order to make the explanation easy to understand, the optical transmitting device 10 and the optical receiving device 30 are set as separate devices. On the other hand, the configuration may be adopted as an optical transmission device having both the functions of the optical transmission device 10 and the optical reception device 30.
  • the signal processing unit 11 of the optical transmission device 10 notifies the signal separation unit 12 of the packet received from 40 GbE on the upstream side.
  • the signal separation unit 12 separates the packet notified from the signal processing unit 11 into a plurality of partial packets.
  • the number of cores of the multi-core fiber 23A is 4, one data packet is separated into four partial packets.
  • Each E / O converts the four partial packets into optical signals that pass through different cores (shown by the four dashed lines).
  • the four optical signals pass in the order of wavelength combiner 21 ⁇ optical amplifier 22 ⁇ multi-core fiber 23A ⁇ wavelength demultiplexer 24 ⁇ optical amplifier 25, and reach each O / E of the optical receiver 30.
  • Each O / E returns the four optical signals to their respective partial packets (electrical signals) and then notifies the synchronization unit 33.
  • the synchronization unit 33 waits until all four partial packets arrive, and then notifies the signal integration unit 32.
  • the signal integration unit 32 integrates the four partial packets into one data packet, and notifies the signal processing unit 31 of the result.
  • the signal processing unit 31 refers to the transfer table and outputs the notified packet to the next transfer destination, 40 GbE on the outgoing side.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of each device of the optical transmission system 100.
  • Each device (optical transmission device 10 and optical reception device 30) of the optical transmission system 100 includes a CPU 901, a RAM 902, a ROM 903, an HDD 904, a communication I / F 905, an input / output I / F 906, and a media I / F 907. It is configured as a computer 900 having and.
  • the communication I / F 905 is connected to an external communication device 915.
  • the input / output I / F 906 is connected to the input / output device 916.
  • the media I / F907 reads / writes data from the recording medium 917.
  • the CPU 901 controls each processing unit by executing a program (also referred to as an application or an abbreviation thereof) read into the RAM 902.
  • the program can also be distributed via a communication line, or recorded and distributed on a recording medium 917 such as a CD-ROM.
  • FIG. 3 shows a three-dimensional view of the four-core multi-core fiber 23A.
  • the multi-core fiber 23A accommodates four cores A11, A12, A21, and A22.
  • the optical signal L11 passes through the core A12
  • the optical signal L12 passes through the core A11
  • the optical signal L13 passes through the core A22
  • the optical signal L14 passes through the core A21.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the 4-core multi-core fiber 23A of FIG.
  • the core A11 and the core A22 shown by the solid line have the same first wavelength dispersion characteristic.
  • the core A12 and the core A21 shown by the broken line have the same second wavelength dispersion characteristic.
  • the first wavelength dispersion characteristic and the second wavelength dispersion characteristic are different wavelength dispersion characteristics. That is, even when the optical signals L11 to L14 having the same wavelength are transmitted at the same time, the propagation speed is different between the cores A11 and A22 having the first wavelength dispersion characteristic and the cores A11 and A22 having the second wavelength dispersion characteristic.
  • the wavelength dispersion characteristics of the core may be two types (first and second) as shown in FIG. 4, or three or more types of wavelength dispersion characteristics may be used.
  • each core is arranged so that cores close to each other become cores having different wavelength dispersion characteristics.
  • the core A21 which is close to the core A11 at a predetermined distance or less in the vertical direction and the core A12 which is close to the core A12 at a predetermined distance or less in the horizontal direction have different wavelength dispersion characteristics.
  • the optical signals passing through the cores close to each other (for example, the optical signals L11 and L12) have different propagation velocities, so that phase matching does not occur and crosstalk between the cores can be reduced.
  • the core A21 and the core A22 have the same wavelength dispersion characteristics, they are separated by a predetermined distance or more, so that the influence of crosstalk is small.
  • Equation 1 is an equation for calculating crosstalk between cores.
  • the "average value of crosstalk between cores” on the left side can be reduced by using the multi-core fiber 23 manufactured so that the parameter "mode coupling constant between cores” on the right side becomes small.
  • This equation 1 is described in detail in the following references. Tetsuya Hayashi, Tetsuya Nakanishi, "Multi-core optical fiber for next-generation communication", January 2018, SEI Technical Review, No. 192, P20-P25, [online], [Search on June 26, 2020], Internet ⁇ URL: https://sei.co.jp/technology/tr/bn192/pdf/192-05.pdf>
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing an optical transmission system 100.
  • the optical transmission device 10 and the optical reception device 30 are connected by one multi-core fiber 23A.
  • the optical transmission device 10 and the optical reception device 30 are connected in series by two multi-core fibers 23B and 23C.
  • the multi-core fibers 23B and 23C are connected at the connection point 23X.
  • the multi-core fiber 23B first multi-core fiber
  • the multi-core fiber 23C second multi-core fiber
  • FIG. 6 shows a three-dimensional view of the multi-core fiber 23 of FIG.
  • the optical signal L21 transmitted from the optical transmitter 10 passes through the core B12 (first core) of the multi-core fiber 23B and the core C12 (second core) of the multi-core fiber 23C, and reaches the optical receiver 30.
  • the other optical signals L22 to L24 also pass through the multi-core fiber 23B and the multi-core fiber 23C.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of the four-core multi-core fibers 23B and 23C of FIG. Similar to the multi-core fiber 23A of FIG. 4, in the multi-core fibers 23B and 23C, the cores are arranged so that the adjacent cores have different wavelength dispersion characteristics.
  • the cores B11 to B22 of the multi-core fiber 23B have the same wavelength dispersion characteristics as the cores A11 to B22 of the multi-core fiber 23A shown in FIG. Specifically, the core B11 and the core B22 shown by the solid line have the same first wavelength dispersion characteristic.
  • the core B12 and the core B21 shown by the broken line have the same second wavelength dispersion characteristic.
  • the core C12 and the core C21 shown by the solid line of the multi-core fiber 23C have the same first wavelength dispersion characteristic.
  • the core C11 and the core C22 shown by the broken line have the same second wavelength dispersion characteristic.
  • the wavelength dispersion characteristics of the core may be two types (first and second) as shown in FIG. 7, or three or more types of wavelength dispersion characteristics may be used.
  • the multi-core fiber 23B and the multi-core fiber 23C are originally the same single fiber connected by rotating at the connection point 23X. That is, by rotating the multi-core fiber 23B clockwise by 90 degrees, the position of the core B11 becomes the position of the core C12, the position of the core B12 becomes the position of the core C22, and the position of the core B22 becomes the position of the core C21.
  • the position is the position, and the position of the core B21 is the position of the core C11. That is, the cores B11, B22, C12, and C21 shown by the solid line have the same first wavelength dispersion characteristics. Similarly, the cores B12, B21, C11, and C22 shown by the broken line have the same second wavelength dispersion characteristic.
  • each optical signal L21 to L24 passes through two types of wavelength dispersion characteristic fibers one by one end-to-end. Therefore, as in FIG. 4, crosstalk between cores can be locally reduced, and in FIG. 7, variation in wavelength dispersion characteristics can be further suppressed end-to-end. Further, it is desirable that the transmission distance of the multi-core fiber 23B and the transmission distance of the multi-core fiber 23C be equal to each other.
  • the multi-core fiber 23 plays the role of a dispersion compensating fiber (DCF: Dispersion Compensating Fiber) that cancels out the wavelength dispersion generated in the multi-core fiber 23B, so that the synchronization unit 33 in the optical receiving device 30 becomes unnecessary.
  • DCF Dispersion Compensating Fiber
  • each core is arranged so that "adjacent cores on the same circumference" become cores having different wavelength dispersion characteristics as adjacent cores.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the 4-core multi-core fibers 23B and 23C.
  • One concentric circle is formed in each of the multi-core fibers 23B and 23C, and four cores are arranged on the concentric circle. That is, the core arrangement of FIG. 8 is the same as the core arrangement of FIGS. 4 and 7, and the core of the first wavelength dispersion characteristic shown by the solid line and the core of the second wavelength dispersion characteristic shown by the broken line are the same. Adjacent cores on the circumference are different from each other.
  • the multi-core fiber 23C also has four cores arranged on concentric circles. As described with reference to FIG. 7, by rotating the multi-core fiber 23B of FIG. 8 clockwise by 90 degrees, the core arrangement of the multi-core fiber 23C is obtained.
  • the optical signal passes through, for example, core B11 ⁇ core C11. Further, the position of the core B11 after rotation is the core C12.
  • the rotation direction and rotation angle for connecting the multi-core fiber 23B to the multi-core fiber 23C are not limited to 90 degrees clockwise, and can be rotated clockwise or counterclockwise by "k / n x 180" degrees. good.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the 8-core multi-core fibers 23B and 23C.
  • One concentric circle is formed in each of the multi-core fibers 23B and 23C, and eight cores are arranged on the concentric circle.
  • the core having the first wavelength dispersion characteristic shown by the solid line and the core having the second wavelength dispersion characteristic shown by the broken line are different from each other in the adjacent cores on the same circumference.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of 16-core multi-core fibers 23B and 23C.
  • Three concentric circles are formed in each of the multi-core fibers 23B and 23C.
  • the first concentric circle one line in the figure
  • the second concentric circle two lines in the figure
  • the third concentric circle one line in the figure.
  • the first optical signal passes through the core B41 ⁇ the core C41.
  • the second optical signal passes through the core B42 ⁇ the core C42. Further, the position of the core B41 after rotation is the core C42.
  • the present invention is a multi-core fiber 23 for connecting between an optical transmitting device 10 and an optical receiving device 30, and the wavelength dispersion characteristics of each core in the multi-core fiber 23 are close to each other in the same multi-core fiber 23. It is characterized in that it is configured to be different from the wavelength dispersion characteristics of other cores.
  • the present invention is an optical transmission system 100 in which an optical transmission device 10 and an optical reception device 30 are connected in series by a plurality of multi-core fibers 23.
  • the wavelength dispersion characteristics of each core in each multi-core fiber 23 are configured to be different from the wavelength dispersion characteristics of other cores adjacent to each other in the same multi-core fiber 23, and the first in the first multi-core fiber 23.
  • the wavelength dispersion characteristic of the first core is configured to be different from the wavelength dispersion characteristic of the second core. It is a feature.
  • each core in each multi-core fiber 23 is regularly arranged on concentric circles.
  • the second multi-core fiber 23 is characterized in that the fiber having the same core arrangement as the first multi-core fiber 23 is rotated and then connected to the first multi-core fiber 23.
  • the present invention is characterized in that the wavelength dispersion characteristic of the second core is configured to be the opposite wavelength dispersion characteristic to the wavelength dispersion characteristic of the first core.
  • Optical transmission device (optical transmission device, first optical transmission device) 11 Signal processing unit 12 Signal separation unit 21 Wavelength combiner 22 Optical amplifier 23,23A Multi-core fiber 23B Multi-core fiber (first multi-core fiber) 23C multi-core fiber (second multi-core fiber) 23X Connection point 24 Wavelength demultiplexer 25 Optical amplifier 30 Optical receiver (optical transmission device, second optical transmission device) 31 Signal processing unit 32 Signal integration unit 33 Synchronization unit 100 Optical transmission system

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Abstract

マルチコアファイバ（２３）は、光送信装置（１０）と光受信装置（３０）との間を接続する。マルチコアファイバ（２３）内の各コアの波長分散特性は、同一のマルチコアファイバ（２３）内で近接する他のコアの波長分散特性とは異なるように構成する。光伝送システム（１００）は、光送信装置（１０）と光受信装置（３０）との間を複数のマルチコアファイバ（２３）で直列に接続する。

Description

マルチコアファイバ、光伝送システム、および、光伝送方法
　本発明は、マルチコアファイバ、光伝送システム、および、光伝送方法に関する。
　波長分割多重による伝送容量は近い将来に限界を迎えることが確実視され、この状況を打破するために空間分割多重の研究が進められている。空間分割多重の手段として、複数のコア（芯）を１本の光ファイバに収容するマルチコアファイバが用いられる。
　非特許文献１には、マルチコアファイバ内の各コアでの高密度波長多重と長距離伝送とを両立した光伝送実験についての記載がある。
　非特許文献２には、32コアのマルチコア光ファイバを用いて、205.6[km]の距離で１ペタバイトの片方向通信を行った旨が記載されている。
　非特許文献３には、マルチコアファイバを用いた伝送において発生するコア間のクロストークについて、記載されている。クロストークとは、あるコアを通過する光信号が、近接する別のコアに雑音として漏れ込む現象である。
NTT持株会社ニュースリリース、「毎秒1ペタビット容量で世界最長200km超の長距離光伝送実験に成功」、2017年3月23日、［online］、［2020年6月23日検索］、インターネット〈URL：https://www.ntt.co.jp/news2017/1703/170323a.html〉 T.Kobayashi et al., "1-Pb/s (32 SDM/46 WDM/768 Gb/s) C-band Dense SDM Transmission over 205.6-km of Single-mode Heterogeneous Multi-core Fiber using 96-Gbaud PDM-16QAM Channels," OFC 2017. Y.Sasaki et al., "Crosstalk-Managed Heterogeneous Single-Mode 32-Core Fibre," ECOC2016.
　非特許文献３に記載のように、マルチコアファイバのコア間のクロストークが発生すると、異コア同波長のチャネル間が相互に悪影響を及ぼす。そのため、ファイバ内のコア密度および伝送距離に制約が生じてしまう。
　そこで、本発明は、マルチコアファイバを用いた伝送においてコア間のクロストークを低減させることを主な課題とする。
　前記課題を解決するために、本発明のマルチコアファイバは、以下の特徴を有する。
　本発明は、光伝送装置間を接続するためのマルチコアファイバであって、マルチコアファイバ内の各コアの波長分散特性が、同一のマルチコアファイバ内で近接する他のコアの波長分散特性とは異なるように構成することを特徴とする。
　本発明によれば、マルチコアファイバを用いた伝送においてコア間のクロストークを低減させることができる。
本実施形態に係わる光伝送システムを示す構成図である。 本実施形態に係わる光伝送システムの各装置のハードウェア構成図である。 本実施形態に係わる４コアのマルチコアファイバの立体図を示す。 本実施形態に係わる図３の４コアのマルチコアファイバの断面図を示す。 本実施形態に係わる光伝送システムを示す構成図である。 本実施形態に係わる図５のマルチコアファイバの立体図を示す。 本実施形態に係わる図６の４コアのマルチコアファイバ断面図を示す。 本実施形態に係わる４コアのマルチコアファイバの断面図である。 本実施形態に係わる８コアのマルチコアファイバの断面図である。 本実施形態に係わる１６コアのマルチコアファイバの断面図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、光伝送システム１００を示す構成図である。
　光伝送システム１００は、入側の40GbE（Gigabit Ethernet（登録商標））の回線から光送信装置１０、マルチコアファイバ２３Ａ、光受信装置３０の順にパケットが通過し、出側の40GbEに出力する。
　光送信装置１０は、信号処理部１１と、信号分離部１２と、電気信号を光信号に変換する４つのＥ／Ｏ（Electronic/Optical signal converter）とを有する。
　光受信装置３０は、信号処理部３１と、信号統合部３２と、同期部３３と、光信号を電気信号に変換する４つのＯ／Ｅ（Optical/Electronic signal converter）とを有する。
　また、図１では、説明をわかりやすくするために、光送信装置１０と光受信装置３０とを別々の装置とした。一方、光送信装置１０と光受信装置３０との機能を併せ持つ光伝送装置として構成を採用してもよい。
　光送信装置１０の信号処理部１１は、上流側の40GbEから受信したパケットを信号分離部１２に通知する。
　信号分離部１２は、信号処理部１１から通知されたパケットを、複数の部分パケットに分離する。ここでは、マルチコアファイバ２３Ａのコア数を４とするので、１つのデータパケットが４つの部分パケットに分離される。
　各Ｅ／Ｏは、４つの部分パケットを、それぞれ別々のコアを通過する光信号に変換する（４本の破線で図示）。４つの光信号は波長合波部２１→光増幅器２２→マルチコアファイバ２３Ａ→波長分波部２４→光増幅器２５の順に通過し、光受信装置３０の各Ｏ／Ｅに届く。
　各Ｏ／Ｅは、４つの光信号を、それぞれの部分パケット（電気信号）に戻してから同期部３３に通知する。同期部３３は、４つの部分パケットのすべてが到着するまで待ち合わせを行ってから、信号統合部３２に通知する。
　信号統合部３２は、４つの部分パケットから１つのデータパケットに統合し、その結果を信号処理部３１に通知する。信号処理部３１は、転送表を参照して、次の転送先である出側の40GbEに、通知されたパケットを出力する。
　図２は、光伝送システム１００の各装置のハードウェア構成図である。
　光伝送システム１００の各装置（光送信装置１０と、光受信装置３０）は、ＣＰＵ９０１と、ＲＡＭ９０２と、ＲＯＭ９０３と、ＨＤＤ９０４と、通信Ｉ／Ｆ９０５と、入出力Ｉ／Ｆ９０６と、メディアＩ／Ｆ９０７とを有するコンピュータ９００として構成される。
　通信Ｉ／Ｆ９０５は、外部の通信装置９１５と接続される。入出力Ｉ／Ｆ９０６は、入出力装置９１６と接続される。メディアＩ／Ｆ９０７は、記録媒体９１７からデータを読み書きする。さらに、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０２に読み込んだプログラム（アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる）を実行することにより、各処理部を制御する。そして、このプログラムは、通信回線を介して配布したり、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体９１７に記録して配布したりすることも可能である。
　図３は、４コアのマルチコアファイバ２３Ａの立体図を示す。
　マルチコアファイバ２３Ａには、４つのコアＡ１１，Ａ１２、Ａ２１，Ａ２２が収容されている。光信号Ｌ１１はコアＡ１２を通過し、光信号Ｌ１２はコアＡ１１を通過し、光信号Ｌ１３はコアＡ２２を通過し、光信号Ｌ１４はコアＡ２１を通過する。
　図４は、図３の４コアのマルチコアファイバ２３Ａの断面図を示す。
　実線で示すコアＡ１１とコアＡ２２とは、同じ第１の波長分散特性を有する。破線で示すコアＡ１２とコアＡ２１とは、同じ第２の波長分散特性を有する。第１の波長分散特性と第２の波長分散特性とは、異なる波長分散特性である。
　つまり、同一波長の光信号Ｌ１１～Ｌ１４を同時に送信した場合でも、第１の波長分散特性のコアＡ１１，Ａ２２と、第２の波長分散特性のコアＡ１１，Ａ２２とで、伝播速度が異なる。
　なお、コアの波長分散特性は、図４のような２種類（第１、第２）でもよいし、３種類以上の波長分散特性を用いてもよい。
　ここで、マルチコアファイバ２３Ａは、互いに近接のコアが互いに異なる波長分散特性のコアとなるように、各コアが配置されている。具体的には、コアＡ１１から見て縦方向に所定距離以下で近接するコアＡ２１や、横方向に所定距離以下で近接するコアＡ１２とは、異なる波長分散特性である。これにより、互いに近接のコアを通過する光信号（例えば光信号Ｌ１１とＬ１２）は互いに伝播速度が異なるので、位相整合を生じさせず、コア間のクロストークを低減できる。一方、コアＡ２１とコアＡ２２とは、同じ波長分散特性であるものの、所定距離以上離れているので、クロストークの影響は少ない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、式１は、コア間クロストークの計算式である。式１において、右辺のパラメータ「コア間のモード結合定数」が小さくなるように製造されたマルチコアファイバ２３を用いることで、左辺の「コア間クロストークの平均値」を小さくできる。
　この式１については、以下の参考文献に詳しく記載されている。
　林哲也、中西哲也著、「次世代通信用マルチコア光ファイバ」、2018年1月・SEIテクニカルレビュー・第192号、P20-P25、［online］、［2020年6月26日検索］、インターネット〈URL：https://sei.co.jp/technology/tr/bn192/pdf/192-05.pdf〉
　図５は、光伝送システム１００を示す構成図である。
　図１の光伝送システム１００では、光送信装置１０と光受信装置３０との間を１本のマルチコアファイバ２３Ａで接続していた。一方、図５の光伝送システム１００では、光送信装置１０と光受信装置３０との間を２本のマルチコアファイバ２３Ｂ，２３Ｃで直列に接続する。マルチコアファイバ２３Ｂ，２３Ｃは、接続点２３Ｘで接続される。
　そして、マルチコアファイバ２３Ｂ（第１のマルチコアファイバ）は光送信装置１０と接続され、マルチコアファイバ２３Ｃ（第２のマルチコアファイバ）は光受信装置３０と接続される。
　図６は、図５のマルチコアファイバ２３の立体図を示す。
　光送信装置１０から送信された光信号Ｌ２１は、マルチコアファイバ２３ＢのコアＢ１２（第１コア）と、マルチコアファイバ２３ＣのコアＣ１２（第２コア）とを通過して、光受信装置３０に届く。他の光信号Ｌ２２～Ｌ２４も同様に、マルチコアファイバ２３Ｂとマルチコアファイバ２３Ｃとを通過する。
　図７は、図６の４コアのマルチコアファイバ２３Ｂ，２３Ｃの断面図を示す。
　図４のマルチコアファイバ２３Ａと同様に、マルチコアファイバ２３Ｂ，２３Ｃについても、近接のコアが互いに異なる波長分散特性のコアとなるように、各コアが配置されている。
　マルチコアファイバ２３Ｂの各コアＢ１１～Ｂ２２は、図４に示したマルチコアファイバ２３Ａの各コアＡ１１～Ｂ２２と同様の波長分散特性である。具体的には、実線で示すコアＢ１１とコアＢ２２とは、同じ第１の波長分散特性を有する。破線で示すコアＢ１２とコアＢ２１とは、同じ第２の波長分散特性を有する。
　マルチコアファイバ２３Ｃの実線で示すコアＣ１２とコアＣ２１とは、同じ第１の波長分散特性を有する。破線で示すコアＣ１１とコアＣ２２とは、同じ第２の波長分散特性を有する。
　なお、コアの波長分散特性は、図７のような２種類（第１、第２）でもよいし、３種類以上の波長分散特性を用いてもよい。
　ここで、マルチコアファイバ２３Ｂとマルチコアファイバ２３Ｃとは、もともとは同じ１本のファイバを、接続点２３Ｘで回転して接続したものである。つまり、マルチコアファイバ２３Ｂを右回り（時計回り）に９０度回転させることで、コアＢ１１の位置がコアＣ１２の位置となり、コアＢ１２の位置がコアＣ２２の位置となり、コアＢ２２の位置がコアＣ２１の位置となり、コアＢ２１の位置がコアＣ１１の位置となる。
　つまり、実線で示すコアＢ１１、Ｂ２２、Ｃ１２，Ｃ２１は、同じ第１の波長分散特性である。同様に、破線で示すコアＢ１２、Ｂ２１、Ｃ１１，Ｃ２２は、同じ第２の波長分散特性である。
　このように、ファイバ接続時に90度回転することで、各光信号Ｌ２１～Ｌ２４は、end-to-endで２種類の波長分散特性のファイバを１つずつ通過する。よって、図４と同様に局所的にはコア間クロストークを低減できる上に、図７ではさらにend-to-endで波長分散特性のばらつきを抑制できる。また、マルチコアファイバ２３Ｂの伝送距離と、マルチコアファイバ２３Ｃの伝送距離とを等しくすることが望ましい。
　さらに、第１の波長分散特性を順の（正の）波長分散特性とすると、第２の波長分散特性を逆の波長分散特性となるように、マルチコアファイバ２３を形成することが望ましい。これにより、マルチコアファイバ２３Ｃは、マルチコアファイバ２３Ｂで発生した波長分散を相殺する分散補償ファイバ（DCF：Dispersion Compensating Fiber）の役割を担うので、光受信装置３０での同期部３３が不要になる。
　以下、図８～図１０を参照して、マルチコアファイバ２３Ｂ，２３Ｃのコアを同心円上に規則的に（等間隔に）配置した変形例を示す。マルチコアファイバ２３Ｂ，２３Ｃは、近接のコアとして「同一円周上の隣接するコア」が互いに異なる波長分散特性のコアとなるように、各コアが配置されている。
　図８は、４コアのマルチコアファイバ２３Ｂ、２３Ｃの断面図である。
　マルチコアファイバ２３Ｂ、２３Ｃの内には、それぞれ１つの同心円が形成され、その同心円上にコアが４つ配置されている。つまり、図８のコア配置は、図４、図７のコア配置と同じであり、実線で示す第１の波長分散特性のコアと、破線で示す第２の波長分散特性のコアとは、同一円周上の隣接するコアどうしで互いに異なる。
　また、マルチコアファイバ２３Ｃも、同心円上にコアが４つ配置されている。図７で説明したように、図８のマルチコアファイバ２３Ｂを右回りに９０度回転させることで、マルチコアファイバ２３Ｃのコア配置となる。
　光信号は、例えばコアＢ１１→コアＣ１１を通過する。また、コアＢ１１の回転後の位置がコアＣ１２である。
　なお、マルチコアファイバ２３Ｂをマルチコアファイバ２３Ｃと接続するための回転方向や回転角度は、右回りに９０度に限定されず、「k/n×180」度を右回りまたは左回りに回転させればよい。
　k：任意の奇数であり、図８ではk=1。
　2n：同心円上コアの個数、nは任意の正整数であり、図８ではn=2。
　図９は、８コアのマルチコアファイバ２３Ｂ、２３Ｃの断面図である。
　マルチコアファイバ２３Ｂ、２３Ｃの内には、それぞれ１つの同心円が形成され、その同心円上にコアが８つ配置されている。これらのコア配置は、実線で示す第１の波長分散特性のコアと、破線で示す第２の波長分散特性のコアとが、同一円周上の隣接するコアどうしで互いに異なる。
　マルチコアファイバ２３Ｂを右回りに４５度（「k/n×180」のn=4、k=1）回転させることで、マルチコアファイバ２３Ｃのコア配置となる。第１の光信号は、コアＢ３１→コアＣ３１を通過する。第２の光信号は、コアＢ３２→コアＣ３２を通過する。また、コアＢ３１の回転後の位置がコアＣ３２である。
　図１０は、１６コアのマルチコアファイバ２３Ｂ、２３Ｃの断面図である。
　マルチコアファイバ２３Ｂ、２３Ｃの内には、それぞれ３つの同心円が形成される。同心円の半径が小さい順に、第１の同心円（図示では１本線）、第２の同心円（図示では２本線）、第３の同心円（図示では１本線）とする。第１の同心円上および第３の同心円上にコアが４つ配置されている(n=2)。
　第２の同心円上にコアが８つ配置されているが、これはコア４つの同心円(n=2)が２つ重ねられることで実現する。このように、マルチコアファイバ２３Ｂ、２３Ｃのコア配置は、すべてn=2配置の同心円のみで構成される。
　これらのコア配置は、実線で示す第１の波長分散特性のコアと、破線で示す第２の波長分散特性のコアとが、同一円周上の隣接するコアどうしで互いに異なる。
　よって、マルチコアファイバ２３Ｂを右回りに９０度（「k/n×180」のn=2、k=1）回転させることで、マルチコアファイバ２３Ｃのコア配置となる。第１の光信号は、コアＢ４１→コアＣ４１を通過する。第２の光信号は、コアＢ４２→コアＣ４２を通過する。また、コアＢ４１の回転後の位置がコアＣ４２である。
［効果］
　本発明は、光送信装置１０と光受信装置３０との間を接続するためのマルチコアファイバ２３であって、マルチコアファイバ２３内の各コアの波長分散特性が、同一のマルチコアファイバ２３内で近接する他のコアの波長分散特性とは異なるように構成することを特徴とする。
　これにより、マルチコアファイバ２３を用いた伝送においてコア間のクロストークを低減できる。
　本発明は、光送信装置１０と光受信装置３０との間を複数のマルチコアファイバ２３で直列に接続した光伝送システム１００であって、
　各マルチコアファイバ２３内の各コアの波長分散特性が、同一のマルチコアファイバ２３内で近接する他のコアの波長分散特性とは異なるように構成し、かつ、第１のマルチコアファイバ２３内の第１コアと、第２のマルチコアファイバ２３内の第２コアとを同じ光信号が通過する場合に、第１コアの波長分散特性が、第２コアの波長分散特性とは異なるように構成することを特徴とする。
　これにより、コア間での波長分散特性のばらつきを抑制できる。
　本発明は、各マルチコアファイバ２３内の各コアが、同心円上に規則的に配置されており、
　第２のマルチコアファイバ２３が、第１のマルチコアファイバ２３と同じコア配置のファイバを回転させてから、第１のマルチコアファイバ２３と接続されることを特徴とする。
　これにより、１種類のファイバで波長分散を抑制できる。
　本発明は、第２コアの波長分散特性が、第１コアの波長分散特性に対して逆の波長分散特性となるように構成することを特徴とする。
　これにより、波長分散そのものを抑制することで、ファイバ内コア密度の制約や、伝送距離の制約を低減できる。
　１０　　光送信装置（光伝送装置、第１の光伝送装置）
　１１　　信号処理部
　１２　　信号分離部
　２１　　波長合波部
　２２　　光増幅器
　２３，２３Ａ　　マルチコアファイバ
　２３Ｂ　マルチコアファイバ（第１のマルチコアファイバ）
　２３Ｃ　マルチコアファイバ（第２のマルチコアファイバ）
　２３Ｘ　接続点
　２４　　波長分波部
　２５　　光増幅器
　３０　　光受信装置（光伝送装置、第２の光伝送装置）
　３１　　信号処理部
　３２　　信号統合部
　３３　　同期部
　１００　光伝送システム

Claims (5)

  1. 　光伝送装置間を接続するためのマルチコアファイバであって、前記マルチコアファイバ内の各コアの波長分散特性は、同一の前記マルチコアファイバ内で近接する他のコアの波長分散特性とは異なるように構成することを特徴とする
    　マルチコアファイバ。
  2. 　光伝送装置間を複数のマルチコアファイバで直列に接続した光伝送システムであって、
    　前記各マルチコアファイバ内の各コアの波長分散特性は、同一の前記マルチコアファイバ内で近接する他のコアの波長分散特性とは異なるように構成し、かつ、第１のマルチコアファイバ内の第１コアと、第２のマルチコアファイバ内の第２コアとを同じ光信号が通過する場合に、前記第１コアの波長分散特性は、前記第２コアの波長分散特性とは異なるように構成することを特徴とする
    　光伝送システム。
  3. 　前記各マルチコアファイバ内の各コアは、同心円上に規則的に配置されており、
    　前記第２のマルチコアファイバは、前記第１のマルチコアファイバと同じコア配置のファイバを回転させてから、前記第１のマルチコアファイバと接続されることを特徴とする
    　請求項２に記載の光伝送システム。
  4. 　前記第２コアの波長分散特性は、前記第１コアの波長分散特性に対して逆の波長分散特性となるように構成することを特徴とする
    　請求項２または請求項３に記載の光伝送システム。
  5. 　光伝送装置間を複数のマルチコアファイバで直列に接続した光伝送システムによる光伝送方法であって、
    　前記各マルチコアファイバ内の各コアの波長分散特性は、同一の前記マルチコアファイバ内で近接する他のコアの波長分散特性とは異なるように構成し、かつ、第１のマルチコアファイバ内の第１コアと、第２のマルチコアファイバ内の第２コアとを同じ光信号が通過する場合に、前記第１コアの波長分散特性は、前記第２コアの波長分散特性とは異なるように構成し、
    　第１の光伝送装置は、前記第１のマルチコアファイバの各コアに光信号を送信し、
    　第２の光伝送装置は、前記第２のマルチコアファイバの各コアから光信号を受信することを特徴とする
    　光伝送方法。
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