JP2005064794A - 波長分割多重システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 マルチモードファイバと、少なくとも1つの分散補償ファイバとを備えた波長分割多重システムにおいて、マルチモードファイバと少なくとも1つの分散補償ファイバとを、波長フィルタを介して接続する。波長フィルタとしては、誘電体多層膜フィルタ1と、誘電体多層膜フィルタ1を介して対向するように配された第一のコリメータレンズ2および第二のコリメータレンズ3とを備えている波長分波器を用いる。マルチモードファイバと分散補償ファイバとを並列または直列に接続する。
【選択図】 図1
Description
大越孝敬、岡本勝就、保位和夫、"光ファイバ"、第7章、pp.182−184、オーム社、1984年
この波長フィルタは、誘電体多層膜フィルタ1と、誘電体多層膜フィルタ1を介して対向するように配置された第一のコリメータレンズ2および第二のコリメータレンズ3と、これらを収容する筒部材4と、入射ポートP1用の光ファイバ11と、反射ポートP2用の光ファイバ12と、出射ポートP3用の光ファイバ13とから概略構成されている。
ΔDCF=Δoptimum+b[Δoptimum−Δtarget] (1)
ここで、Δoptimumは所望の波長に対する最も広い帯域を有するファイバの比屈折率差プロファイル、Δtargetは分散補償のターゲットとなるファイバの比屈折率差プロファイルを表し、bはターゲットファイバ(例えば、マルチモードファイバ)と分散補償ファイバの長さの比を表す定数である。
しかしながら、マルチモードファイバを用いる波長分割多重システムでは、使用波長領域の全域において、マルチモードファイバを伝搬してきた光のモード間分散を一括して補償することができない。したがって、この波長分割多重システムによる波長分波は、上記のような波長フィルタと分散補償ファイバを組み合わせて用いることにより実現される。
この実施形態の波長分割多重システムは、1つのマルチモードファイバ21と、4つの波長フィルタ31、32、33、34と、5つの光ファイバ41、42、43、44、45と、3つの分散補償ファイバ51、52、53とから概略構成されている。
この波長分割多重システムでは、まず、マルチモードファイバ21から波長フィルタ31に入射した光(波長λ1、λ2、...、λnの光)から、波長λ1の光を選択する波長フィルタ31によってマルチモードファイバ21の最適化波長(屈折率プロファイルを最適化した波長)λ1の光を分離する。この光は、すでにモード間分散が最小になっているので、さらなる分散補償を行う必要はない。
この実施形態の波長分割多重システムは、1つのマルチモードファイバ61と、4つの波長フィルタ71、72、73、74と、3つの分散補償ファイバ81、82、83と、5つの光ファイバ91、92、93、94、95とから概略構成されている。
この波長分割多重システムでは、まず、マルチモードファイバ61から波長フィルタ71に入射した光(波長λ1、λ2、...、λnの光)から、波長λ1の光を選択する波長フィルタ71によってマルチモードファイバ61の最適化波長(屈折率プロファイルを最適化した波長)λ1の光を分離する。この光は、すでにモード間分散が最小になっているので、さらなる分散補償を行う必要はない。
したがって、本発明の波長分割多重システムは、波長770nm、790nm、810nm、830nm、850nm、870nm、890nm、910nm、1300nmの全てのチャンネルにおいて、伝送レートが高く、波長分割多重を可能とする。
したがって、本発明の波長分割多重システムは、波長850nm、870nm、890nm、910nm、930nmの全てのチャンネルにおいて、伝送レートが高く、波長分割多重を可能とする。
したがって、本発明の波長分割多重システムは、波長1220nm、1240nm、1260nm、1280nm、1300nm、1320nm、1340nm、1360nm、1380nmの全てのチャンネルにおいて、伝送レートが高く、波長分割多重を可能とする。
この実施例では、マルチモードファイバと分散補償ファイバとが波長フィルタを介して並列に接続された波長分割多重システムの一例として、CWDM(Coarse WDM)を例示する。
波長λ=770nm、790nm、810nm、830nm、850nm、870nm、890nm、910nm、930nm、1300nmからなる10チャンネルのCWDMとした。
分散補償ファイバは、それぞれ波長λ=770nm、790nm、810nm、830nm、850nm、870nm、890nm、910nm、930nm、1300nmに対して最適化された屈折率プロファイルを有するものを用いた。
図5は、長さ1kmのマルチモードファイバと、図4に示したような屈折率プロファイルを有する、波長λ=770nm、790nm、810nm、830nm、850nm、870nm、890nm、910nm、930nmに対応する分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
図6は、長さ1kmのマルチモードファイバと、図4に示したような屈折率プロファイルを有する、波長λ=1300nmに対応する分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
この実施例では、マルチモードファイバと分散補償ファイバとが波長フィルタを介して直列に接続された波長分割多重システムの一例を示す。
波長λ=850nm、870nm、890nm、910nm、930nmからなる5チャンネルの波長分割多重システムとした。
分散補償ファイバは、それぞれ波長λ=930nmを設計波長とし、長さ比b=50とした同一屈折率プロファイルを有するものとした。
図8は、長さ1kmのマルチモードファイバと、図7に示したような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
この波長分割多重システムでは、マルチモードファイバ101、波長フィルタ111、分散補償ファイバ121、波長フィルタ112、分散補償ファイバ122、波長フィルタ113、分散補償ファイバ123、波長フィルタ114、分散補償ファイバ124がこの順に接続されている。
また、図9に示したような直列接続の波長分割多重システムに、波長λ=1300nmに対応するチャンネル並列に接続して、並列接続と直列接続とからなる構成としてもよい。
この実施例では、マルチモードファイバと分散補償ファイバとが波長フィルタを介して直列に接続された波長分割多重システムの他の例を示す。
波長λ=850nm、870nm、890nm、910nm、930nmからなる5チャンネルの波長分割多重システムとした。
分散補償ファイバは、それぞれ波長λ=930nmを設計波長とし、長さ比b=10とした同一屈折率プロファイルを有するものとした。
図11は、長さ1kmのマルチモードファイバと、図10に示したような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
この実施例では、波長フィルタを介したマルチモードファイバと分散補償ファイバとの接続において、並列接続と直列接続とを併用した波長分割多重システムの一例を示す。
波長λ=850nm、1220nm、1240nm、1260nm、1280nm、1300nm、1320nm、1340nm、1360nm、1380nmからなる10チャンネルの波長分割多重システムとした。
波長λ=1320nm、1340nm、1360nm、1380nm用の分散補償ファイバ(DCF1)は、波長λ=1380nmを設計波長とし、長さ比b=50とした同一屈折率プロファイルを有するものとした。
波長λ=1220nm、1240nm、1260nm、1280nm用の分散補償ファイバ(DCF2)は、波長λ=1220nmを設計波長とし、長さ比b=50とした同一屈折率プロファイルを有するものとした。
波長λ=850nm用の分散補償ファイバ(DCF3)は、波長λ=850nmを設計波長とし、長さ比b=10とした屈折率プロファイルを有するものとした。
図13は、長さ1kmのマルチモードファイバと、波長λ=1220nm用に設計された分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
図14は、長さ1kmのマルチモードファイバと、波長λ=1380nm用に設計された分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
図15は、長さ1kmのマルチモードファイバと、波長λ=850nm用に設計された分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
この波長分割多重システムでは、マルチモードファイバ101、波長フィルタ141、波長フィルタ142、分散補償ファイバ151、波長フィルタ143、分散補償ファイバ152、波長フィルタ144、分散補償ファイバ153、波長フィルタ145、分散補償ファイバ154がこの順に接続されている。また、波長フィルタ141に波長フィルタ146が接続され、波長フィルタ146、分散補償ファイバ155、波長フィルタ147、分散補償ファイバ156、波長フィルタ148、分散補償ファイバ157、波長フィルタ149、分散補償ファイバ158がこの順に接続されている。さらに、波長フィルタ146には、分散補償ファイバ159が接続されている。
この実施例では、マルチモードファイバと分散補償ファイバとが波長フィルタを介して並列に接続された波長分割多重システムの他の例を示す。
波長λ=1220nm、1240nm、1260nm、1280nm、1300nm、1320nm、1340nm、1360nm、1380nmからなる9チャンネルの波長分割多重システムとした。
波長λ=1330nmを除くチャンネル用の分散補償ファイバは、それぞれのチャンネル波長を設計波長とし、長さ比b=50とした。
図18は、長さ1kmのマルチモードファイバと、各分散補償ファイバとを接続した場合に、分散補償ファイバの長さと伝送帯域幅との関係を示すグラフである。
Claims (9)
- マルチモードファイバと、1以上の分散補償ファイバとを備えた波長分割多重システムであって、
マルチモードファイバと、1つの分散補償ファイバとの間に接続された波長フィルタを具備し、前記分散補償ファイバは前記マルチモードファイバに伝搬される波長λ1、λ2、λ3、・・・、λnの光のうちの1つの波長λmの光に対して最適化された屈折率プロファイルを有し、前記波長フィルタは波長λmの光を選択して前記分散補償ファイバに供給するものであることを特徴とする波長分割多重システム。 - 前記波長フィルタは、波長毎に光信号を分離する際に前記マルチモードファイバ内における電磁界分布を変化させない性質を有するものであることを特徴とする請求項1に記載の波長分割多重システム。
- 前記波長フィルタは、誘電体多層膜フィルタと、該誘電体多層膜フィルタを介して対向するように配された2つのコリメータレンズとを備えているものであることを特徴とする請求項1または2に記載の波長分割多重システム。
- 前記マルチモードファイバと前記分散補償ファイバとが並列に接続されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の波長分割多重システム。
- 前記マルチモードファイバと前記分散補償ファイバとが直列に接続されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の波長分割多重システム。
- 前記マルチモードファイバはコア径50μm、クラッド径125μmのグレーテッドインデックス型ファイバであり、波長770nm、790nm、810nm、830nm、850nm、870nm、890nm、910nm、1300nmの全てのチャンネルにおける伝送帯域幅が2GHz・kmを超えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の波長分割多重システム。
- 前記マルチモードファイバはコア径50μm、クラッド径125μmのグレーテッドインデックス型ファイバであり、波長850nm、870nm、890nm、910nm、930nmの全てのチャンネルにおける伝送帯域幅が3GHz・kmを超えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の波長分割多重システム。
- 前記マルチモードファイバはコア径50μm、クラッド径125μmのグレーテッドインデックス型ファイバであり、波長1220nm、1240nm、1260nm、1280nm、1300nm、1320nm、1340nm、1360nm、1380nmの全てのチャンネルにおける伝送帯域幅が5GHz・kmを超えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の波長分割多重システム。
- 前記チャンネル間隔が20nmであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の波長分割多重システム。
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