JP3464867B2 - 光送信装置およびこれを適用した波長多重光送信装置および光伝送システム - Google Patents
光送信装置およびこれを適用した波長多重光送信装置および光伝送システムInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
- H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
-
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信光パルスとし
てリターンツウゼロ(RZ)光パルスを用いるときの、
伝送距離の拡大を図るとともに、良好な伝送特性が得ら
れる波長範囲を拡大し、さらに容易な波長多重伝送を可
能とする光送信装置およびこれを適用した波長多重光送
信装置および光伝送システムに関するものである。
てリターンツウゼロ(RZ)光パルスを用いるときの、
伝送距離の拡大を図るとともに、良好な伝送特性が得ら
れる波長範囲を拡大し、さらに容易な波長多重伝送を可
能とする光送信装置およびこれを適用した波長多重光送
信装置および光伝送システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光ファイバ通信技術は、光増幅技
術の進展に支えられて超長距離化が進んでおり、再生中
継器を使用することなく光海底ケーブルによる太平洋横
断も可能となってきた。このような光ファイバを用いた
光通信における高速、大容量化を可能とする伝送方式と
して、送信光パルスにリターンツウゼロ光パルスを用い
た光ソリトン伝送が注目されている。
術の進展に支えられて超長距離化が進んでおり、再生中
継器を使用することなく光海底ケーブルによる太平洋横
断も可能となってきた。このような光ファイバを用いた
光通信における高速、大容量化を可能とする伝送方式と
して、送信光パルスにリターンツウゼロ光パルスを用い
た光ソリトン伝送が注目されている。
【0003】しかしながら、この光ソリトン伝送では、
光増幅器雑音と光ファイバの非線形効果によって生じる
光信号波長のランダムな揺らぎと、光ファイバの分散に
よる受信端におけるパルス到着時間のランダムな揺らぎ
(ゴードン・ハウス(Gordon・Haus)・タイミングジッ
タとして知られている)が存在し、これにより伝送距離
が制限されるという問題がある。
光増幅器雑音と光ファイバの非線形効果によって生じる
光信号波長のランダムな揺らぎと、光ファイバの分散に
よる受信端におけるパルス到着時間のランダムな揺らぎ
(ゴードン・ハウス(Gordon・Haus)・タイミングジッ
タとして知られている)が存在し、これにより伝送距離
が制限されるという問題がある。
【0004】このような問題を解決する手段として、分
散補償ファイバにより伝送ファイバの累積分散値を周期
的にほぼゼロ近傍まで補償し、システムの平均分散を小
さくすることにより、増幅器雑音と光ファイバの非線形
効果による光信号波長のランダムな周波数揺らぎを、タ
イミングジッタに変換しないようにする方法が提案され
ている。
散補償ファイバにより伝送ファイバの累積分散値を周期
的にほぼゼロ近傍まで補償し、システムの平均分散を小
さくすることにより、増幅器雑音と光ファイバの非線形
効果による光信号波長のランダムな周波数揺らぎを、タ
イミングジッタに変換しないようにする方法が提案され
ている。
【0005】発明者らの検討では、この方法では、最適
な波長範囲が限定されるため、多波長伝送時には、長波
長の信号の累積残留分散が大きくなり、長距離伝送が困
難であることが明かとなった。
な波長範囲が限定されるため、多波長伝送時には、長波
長の信号の累積残留分散が大きくなり、長距離伝送が困
難であることが明かとなった。
【0006】また、平均分散値が小さい分散補償値の最
適な波長では、過剰なスペクトルの広がりが生じるた
め、光ファイバ型のチャープド・ファイバ・グレーティ
ング等により、各波長で残留分散値がほぼ最適値となる
よう光ファイバの分散スロープを補償した場合において
も、異なる波長間での干渉を避けるため、波長間隔を大
きくとる必要が生じ、そのため光増幅器帯域幅の有効利
用が困難であるといった問題がある。
適な波長では、過剰なスペクトルの広がりが生じるた
め、光ファイバ型のチャープド・ファイバ・グレーティ
ング等により、各波長で残留分散値がほぼ最適値となる
よう光ファイバの分散スロープを補償した場合において
も、異なる波長間での干渉を避けるため、波長間隔を大
きくとる必要が生じ、そのため光増幅器帯域幅の有効利
用が困難であるといった問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題に
鑑みてなされたもので、送信光パルスとしてリターンツ
ウゼロ光パルスを用いるときの、伝送距離の拡大を図る
とともに、良好な伝送特性が得られる波長範囲を拡大
し、さらに容易な波長多重伝送を可能とする光送信装置
およびこれを適用した波長多重光送信装置および光伝送
システムを提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、送信光パルスとしてリターンツ
ウゼロ光パルスを用いるときの、伝送距離の拡大を図る
とともに、良好な伝送特性が得られる波長範囲を拡大
し、さらに容易な波長多重伝送を可能とする光送信装置
およびこれを適用した波長多重光送信装置および光伝送
システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項1記載の発明は、リター
ンツウゼロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を
送信する光送信装置において、前記光信号の伝送速度に
同期した位相変調手段または周波数変調手段のいずれか
一方の手段を有することを要旨とする。
ために、本発明のうちで請求項1記載の発明は、リター
ンツウゼロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を
送信する光送信装置において、前記光信号の伝送速度に
同期した位相変調手段または周波数変調手段のいずれか
一方の手段を有することを要旨とする。
【0009】すなわち、送信装置で送信光パルス列に、
伝送速度に同期した位相変調または周波数変調を施すこ
とによりタイミングジッタを抑制し、使用可能な波長範
囲を拡大する。これにより、1波長伝送の特性が改善さ
れるのみならず、多波長伝送時に、分散スロープ補償を
行ない残留分散が各波長でほぼ一定でかつ過剰スペクト
ル広がりが少ない波長に設定することにより、高密度波
長多重伝送が可能となる。
伝送速度に同期した位相変調または周波数変調を施すこ
とによりタイミングジッタを抑制し、使用可能な波長範
囲を拡大する。これにより、1波長伝送の特性が改善さ
れるのみならず、多波長伝送時に、分散スロープ補償を
行ない残留分散が各波長でほぼ一定でかつ過剰スペクト
ル広がりが少ない波長に設定することにより、高密度波
長多重伝送が可能となる。
【0010】また、請求項2記載の発明は、リターンツ
ウゼロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を送信
する複数の光送信装置で構成される波長多重光送信装置
において、前記各光送信装置の各波長毎に前記光信号の
伝送速度に同期した位相変調手段または周波数変調手段
のいずれか一方の手段を有することを要旨とする。
ウゼロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を送信
する複数の光送信装置で構成される波長多重光送信装置
において、前記各光送信装置の各波長毎に前記光信号の
伝送速度に同期した位相変調手段または周波数変調手段
のいずれか一方の手段を有することを要旨とする。
【0011】また、請求項3記載の発明は、光信号の伝
送速度に同期した位相変調手段または周波数変調手段の
いずれか一方の手段を有してリターンツウゼロ光パルス
にディジタル情報を加えた光信号を送信する光送信装置
と、この光送信装置から送出される送信信号を受信する
光受信装置と、前記光送信装置と前記光受信装置とを結
ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの損失を
補償する複数の光増幅中継器とを有することを要旨とす
る。
送速度に同期した位相変調手段または周波数変調手段の
いずれか一方の手段を有してリターンツウゼロ光パルス
にディジタル情報を加えた光信号を送信する光送信装置
と、この光送信装置から送出される送信信号を受信する
光受信装置と、前記光送信装置と前記光受信装置とを結
ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバの損失を
補償する複数の光増幅中継器とを有することを要旨とす
る。
【0012】また、請求項4記載の発明は、波長毎に光
信号の伝送速度に同期した位相変調手段または周波数変
調手段のいずれか一方の手段を有して、リターンツウゼ
ロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を送信する
光送信装置を複数備えて構成される波長多重光送信装置
と、前記光送信装置から送出される送信信号を波長毎に
受信する複数の光受信装置と、前記光送信装置と前記光
受信装置とを結ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光フ
ァイバの損失を補償する複数の光増幅中継器とを有する
ことを要旨とする。
信号の伝送速度に同期した位相変調手段または周波数変
調手段のいずれか一方の手段を有して、リターンツウゼ
ロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を送信する
光送信装置を複数備えて構成される波長多重光送信装置
と、前記光送信装置から送出される送信信号を波長毎に
受信する複数の光受信装置と、前記光送信装置と前記光
受信装置とを結ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光フ
ァイバの損失を補償する複数の光増幅中継器とを有する
ことを要旨とする。
【0013】また、請求項5記載の発明は、光信号の伝
送速度に同期した位相変調手段または周波数変調手段の
いずれか一方の手段を有して、リターンツウゼロ光パル
スにディジタル情報を加えた光信号を送信する光送信装
置と、この光送信装置から送出される送信信号を受信す
る光受信装置と、前記光送信装置と前記光受信装置とを
結ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバに適宜
設けられる複数台の光増幅中継器とを有し、前記伝送用
光ファイバは、その波長分散が零となる波長の平均値が
伝送される光信号波長より短波長であること、その累積
波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増加する傾向にあ
ること、複数の区間に分割されるときの当該区間の累積
波長分散をほぼ打ち消し一定値以下となるように局部的
に波長分散変動を与える波長分散媒質が当該区間内に挿
入されていることの内の少なくとも1つに該当するもの
であることを要旨とする。
送速度に同期した位相変調手段または周波数変調手段の
いずれか一方の手段を有して、リターンツウゼロ光パル
スにディジタル情報を加えた光信号を送信する光送信装
置と、この光送信装置から送出される送信信号を受信す
る光受信装置と、前記光送信装置と前記光受信装置とを
結ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイバに適宜
設けられる複数台の光増幅中継器とを有し、前記伝送用
光ファイバは、その波長分散が零となる波長の平均値が
伝送される光信号波長より短波長であること、その累積
波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増加する傾向にあ
ること、複数の区間に分割されるときの当該区間の累積
波長分散をほぼ打ち消し一定値以下となるように局部的
に波長分散変動を与える波長分散媒質が当該区間内に挿
入されていることの内の少なくとも1つに該当するもの
であることを要旨とする。
【0014】さらに、請求項6記載の発明は、波長毎に
光信号の伝送速度に同期した位相変調手段または周波数
変調手段のいずれか一方の手段を有して、リターンツウ
ゼロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を送信す
る光送信装置を複数備えて構成される波長多重光送信装
置と、前記光送信装置から送出される送信信号を波長毎
に受信する複数の光受信装置と、前記光送信装置と前記
光受信装置とを結ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光
ファイバの損失を補償する複数の光増幅中継器とを有
し、前記伝送用光ファイバは、その波長分散が零となる
波長の平均値が伝送される光信号波長より短波長である
こと、その累積波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増
加する傾向にあること、複数の区間に分割されるときの
前記各波長における当該区間の累積波長分散をほぼ打ち
消し一定値以下となるように局部的に波長分散変動を与
える波長分散媒質が当該区間内に挿入されていることの
内の少なくとも1つに該当するものであることを要旨と
する。
光信号の伝送速度に同期した位相変調手段または周波数
変調手段のいずれか一方の手段を有して、リターンツウ
ゼロ光パルスにディジタル情報を加えた光信号を送信す
る光送信装置を複数備えて構成される波長多重光送信装
置と、前記光送信装置から送出される送信信号を波長毎
に受信する複数の光受信装置と、前記光送信装置と前記
光受信装置とを結ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光
ファイバの損失を補償する複数の光増幅中継器とを有
し、前記伝送用光ファイバは、その波長分散が零となる
波長の平均値が伝送される光信号波長より短波長である
こと、その累積波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増
加する傾向にあること、複数の区間に分割されるときの
前記各波長における当該区間の累積波長分散をほぼ打ち
消し一定値以下となるように局部的に波長分散変動を与
える波長分散媒質が当該区間内に挿入されていることの
内の少なくとも1つに該当するものであることを要旨と
する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施の形態
を図面を参照して説明する。図1は本発明に係る第1の
実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図
である。
を図面を参照して説明する。図1は本発明に係る第1の
実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図
である。
【0016】図1に示すように、20Gb/sリターン
ツウゼロ光パルス送信装置(以下、単に光パルス送信装
置ともいう)1から送信される送信光パルスは、伝送用
光ファイバ5、光増幅中継器7および分散補償光ファイ
バ9を介して20Gb/s光受信器11で受信される。
ツウゼロ光パルス送信装置(以下、単に光パルス送信装
置ともいう)1から送信される送信光パルスは、伝送用
光ファイバ5、光増幅中継器7および分散補償光ファイ
バ9を介して20Gb/s光受信器11で受信される。
【0017】ここで図2を参照して、光パルス送信装置
1の内部構成を説明する。図2(a)は光位相変調器3
を用いた場合の一例を示すブロック図であり、図2
(b)は後述する周波数変調器29を用いた場合の一例
を示すブロック図である。なお、光位相変調器27はL
iNbO3 の単結晶を使用した位相変調器を用い、20
GHzの正弦波で駆動している。また、図2(c)は比
較のために示した従来の光送信装置のブロック図であ
り、本実施形態と略同一の構成のものには同一の符号を
付した。
1の内部構成を説明する。図2(a)は光位相変調器3
を用いた場合の一例を示すブロック図であり、図2
(b)は後述する周波数変調器29を用いた場合の一例
を示すブロック図である。なお、光位相変調器27はL
iNbO3 の単結晶を使用した位相変調器を用い、20
GHzの正弦波で駆動している。また、図2(c)は比
較のために示した従来の光送信装置のブロック図であ
り、本実施形態と略同一の構成のものには同一の符号を
付した。
【0018】図2(a)に示すように、光パルス送信装
置1では、CWレーザ21から出力される、波長155
0nm帯で連続発振するDFB(Distributed feedbac
k)レーザの出力光を、20GHzで正弦波変調された
InGaAsP電気吸収型光変調器23により20GH
z繰り返しリターンツウゼロ光パルス列に変換し、さら
に光強度変調器25により20Gbit/sのデータ信
号を重畳することにより20Gbit/s疑似ランダム
光信号を生成している。本実施形態では、20Gbit
/sリターンツウゼロ光パルス送信装置1から送信され
る送信光パルスは、時間波形の半値全幅が10psのリ
ターンツウゼロ光パルスである。
置1では、CWレーザ21から出力される、波長155
0nm帯で連続発振するDFB(Distributed feedbac
k)レーザの出力光を、20GHzで正弦波変調された
InGaAsP電気吸収型光変調器23により20GH
z繰り返しリターンツウゼロ光パルス列に変換し、さら
に光強度変調器25により20Gbit/sのデータ信
号を重畳することにより20Gbit/s疑似ランダム
光信号を生成している。本実施形態では、20Gbit
/sリターンツウゼロ光パルス送信装置1から送信され
る送信光パルスは、時間波形の半値全幅が10psのリ
ターンツウゼロ光パルスである。
【0019】伝送用光ファイバ5は、全長約9000k
m、平均零分散波長は信号光波長1558nmより短波
長の1553.7nmであり、波長1558nmにおけ
る平均波長分散値Dは0.3ps/km/nmである。
また伝送用光ファイバ5の分散スロープ(または3次の
波長分散)は、0.07ps/km/nm2 である。
m、平均零分散波長は信号光波長1558nmより短波
長の1553.7nmであり、波長1558nmにおけ
る平均波長分散値Dは0.3ps/km/nmである。
また伝送用光ファイバ5の分散スロープ(または3次の
波長分散)は、0.07ps/km/nm2 である。
【0020】また、伝送用光ファイバ5の約30km毎
に光ファイバの損失を補償するため光増幅中継器7が3
00台設置されている。光増幅中継器の本線系は、エル
ビウムドープ光ファイバ、WDM(wavelength−divisi
on−multiplexing)カップラ、光アイソレータで構成さ
れており、波長1480nmの連続発振レーザ光を励起
光としてWDMカップラを通してエルビウムドープ光フ
ァイバを後方励起している。伝送用光ファイバ5の各ス
パンの区間平均光パワーは約1dBmである。
に光ファイバの損失を補償するため光増幅中継器7が3
00台設置されている。光増幅中継器の本線系は、エル
ビウムドープ光ファイバ、WDM(wavelength−divisi
on−multiplexing)カップラ、光アイソレータで構成さ
れており、波長1480nmの連続発振レーザ光を励起
光としてWDMカップラを通してエルビウムドープ光フ
ァイバを後方励起している。伝送用光ファイバ5の各ス
パンの区間平均光パワーは約1dBmである。
【0021】分散補償光ファイバ9は、波長1558n
mにおける波長分散値が−100ps/km/nmの9
00mの光ファイバであり、伝送用光ファイバ5の10
中継分の累積波長分散値90ps/km/nmを補償す
るよう10中継毎に挿入されている。
mにおける波長分散値が−100ps/km/nmの9
00mの光ファイバであり、伝送用光ファイバ5の10
中継分の累積波長分散値90ps/km/nmを補償す
るよう10中継毎に挿入されている。
【0022】本実施形態の光増幅中継器7のほとんどに
は光フィルタが内蔵されておらず、分散補償光ファイバ
9の後に設置されている光増幅中継器7には半値全幅3
nmの光バンドパスフィルタが内蔵されている。
は光フィルタが内蔵されておらず、分散補償光ファイバ
9の後に設置されている光増幅中継器7には半値全幅3
nmの光バンドパスフィルタが内蔵されている。
【0023】20Gb/s光受信器11は、20Gbi
t/sの伝送光信号を20Gbit/sの光受信器で電
気信号に変換するよう構成されている。
t/sの伝送光信号を20Gbit/sの光受信器で電
気信号に変換するよう構成されている。
【0024】本構成において、従来の光送信装置(光位
相変調器27が動作していない状態)と本発明による光
送信装置(光位相変調器27が動作状態)を用いて、信
号波長と光フィルタ波長の中心周波数を同時に変化さ
せ、誤り率10-9が得られる伝送距離を調べた結果を図
3に示す。従来例では、9000km伝送可能な距離
が、波長1558.2nmから1558.7nm(シス
テム全体の平均分散では、0.014ps/km/nm
から0.05ps/km/nm)の範囲内に限られてい
た。
相変調器27が動作していない状態)と本発明による光
送信装置(光位相変調器27が動作状態)を用いて、信
号波長と光フィルタ波長の中心周波数を同時に変化さ
せ、誤り率10-9が得られる伝送距離を調べた結果を図
3に示す。従来例では、9000km伝送可能な距離
が、波長1558.2nmから1558.7nm(シス
テム全体の平均分散では、0.014ps/km/nm
から0.05ps/km/nm)の範囲内に限られてい
た。
【0025】本実施形態による光送信装置を用いて、位
相変調を送信信号に同期させ20GHzで位相変調を行
なった場合には、波長1558nmから1559nmに
渡り(システム全体の平均分散:0〜0.07ps/k
m/nm)、9000km伝送が可能となることが明か
となった。
相変調を送信信号に同期させ20GHzで位相変調を行
なった場合には、波長1558nmから1559nmに
渡り(システム全体の平均分散:0〜0.07ps/k
m/nm)、9000km伝送が可能となることが明か
となった。
【0026】以上のように、20Gb/s、9000k
mを伝送可能な波長範囲を調べた結果、従来の送信装置
を使用した場合は、波長範囲は約0.5nm(図3中、
間隔d)であったのに対し、位相変調を送信側で施した
場合には、波長範囲が2倍の1nm(図3中、間隔D
(=2d))まで拡大できることが確認された。
mを伝送可能な波長範囲を調べた結果、従来の送信装置
を使用した場合は、波長範囲は約0.5nm(図3中、
間隔d)であったのに対し、位相変調を送信側で施した
場合には、波長範囲が2倍の1nm(図3中、間隔D
(=2d))まで拡大できることが確認された。
【0027】本実施形態では、光位相変調器を使用した
が、送信レーザ(CWレーザ)を例えば100mAで駆
動し、20GHzの正弦はを畳重して直接変調し送信パ
ルスに同期した周波数変調を施すことによっても同様の
効果が得られる。
が、送信レーザ(CWレーザ)を例えば100mAで駆
動し、20GHzの正弦はを畳重して直接変調し送信パ
ルスに同期した周波数変調を施すことによっても同様の
効果が得られる。
【0028】また、本実施形態では位相変調手段として
の光位相変調器を用いる場合について説明したが、図2
(b)に示すような周波数変調手段としての周波数変調
器29を用いるようにしても良い。この周波数変調器2
9を用いた場合、例えば20GHzの微小信号でCWレ
ーザ21を直接変調し送信パルスに同期した周波数変調
を施すことによっても同様の効果が得られる。
の光位相変調器を用いる場合について説明したが、図2
(b)に示すような周波数変調手段としての周波数変調
器29を用いるようにしても良い。この周波数変調器2
9を用いた場合、例えば20GHzの微小信号でCWレ
ーザ21を直接変調し送信パルスに同期した周波数変調
を施すことによっても同様の効果が得られる。
【0029】本実施形態では、短パルス光源として、単
一波長レーザと電気吸収型光変調器を用いたが、モード
同期レーザ、利得スイッチレーザなどいかなるリターン
ツウゼロ(RZ)パルス光源を使用しても良いことは言
うまでもない。また、20Gbit/s光送信装置は直
接20Gbit/sの光信号を送信するよう構成してい
るが、光時分割2多重、4多重、8多重により20Gb
it/sの光信号を実現してもよい。
一波長レーザと電気吸収型光変調器を用いたが、モード
同期レーザ、利得スイッチレーザなどいかなるリターン
ツウゼロ(RZ)パルス光源を使用しても良いことは言
うまでもない。また、20Gbit/s光送信装置は直
接20Gbit/sの光信号を送信するよう構成してい
るが、光時分割2多重、4多重、8多重により20Gb
it/sの光信号を実現してもよい。
【0030】本実施形態では、非ソリトン成分の除去の
目的で、帯域幅3nmの光バンドパスフィルタを各光中
継器毎に含んでいるが、光バンドパスフィルタの帯域
幅、形状および挿入間隔は必ずしも本実施形態に限定さ
れず、帯域幅の異なる1次の光フィルタ、2次のバター
ワースフィルタ、2次のベッセルフィルタ等を数中継器
毎に配置してもよい。更に、光フィルタを、過飽和吸収
体のような本実施形態における光フィルタの効果と同様
の効果を有する素子に置き換え、あるいは併用するよう
にしても良いことは言うまでもない。
目的で、帯域幅3nmの光バンドパスフィルタを各光中
継器毎に含んでいるが、光バンドパスフィルタの帯域
幅、形状および挿入間隔は必ずしも本実施形態に限定さ
れず、帯域幅の異なる1次の光フィルタ、2次のバター
ワースフィルタ、2次のベッセルフィルタ等を数中継器
毎に配置してもよい。更に、光フィルタを、過飽和吸収
体のような本実施形態における光フィルタの効果と同様
の効果を有する素子に置き換え、あるいは併用するよう
にしても良いことは言うまでもない。
【0031】次に図4を参照して本発明に係る第2の実
施形態について説明する。
施形態について説明する。
【0032】本実施形態では、波長1558.7nmの
20Gb/sリターンツウゼロ光パルス送信装置(以
下、単に光パルス送信装置)31Aと1559.7nm
の20Gb/sリターンツウゼロ光パルス送信装置(以
下、単に光パルス送信装置)31Bが並列に構成され、
これら光パルス送信装置31A,31Bに、当該光パル
ス送信装置31A,31Bから出力される光信号に同期
して20GHzで変調されている光位相変調器33A,
33Bがそれぞれ接続される。なお、ここでは20Gb
/sリターンツウゼロ光パルス送信装置31と光位相変
調器33とで光送信装置を構成している。
20Gb/sリターンツウゼロ光パルス送信装置(以
下、単に光パルス送信装置)31Aと1559.7nm
の20Gb/sリターンツウゼロ光パルス送信装置(以
下、単に光パルス送信装置)31Bが並列に構成され、
これら光パルス送信装置31A,31Bに、当該光パル
ス送信装置31A,31Bから出力される光信号に同期
して20GHzで変調されている光位相変調器33A,
33Bがそれぞれ接続される。なお、ここでは20Gb
/sリターンツウゼロ光パルス送信装置31と光位相変
調器33とで光送信装置を構成している。
【0033】伝送用光ファイバ35は、全長約9000
km、平均零分散波長は信号光波長1558nmより短
波長の1553.7nmであり、この波長1558nm
における平均波長分散値Dは0.3ps/km/nmで
ある。また、伝送用光ファイバ35の分散スロープ(ま
たは3次の波長分散)は0.07ps/km/nm2で
ある。このような伝送用光ファイバ35の約30km毎
に光ファイバの損失を補償するため光増幅中継器37が
概ね300台設置されている。
km、平均零分散波長は信号光波長1558nmより短
波長の1553.7nmであり、この波長1558nm
における平均波長分散値Dは0.3ps/km/nmで
ある。また、伝送用光ファイバ35の分散スロープ(ま
たは3次の波長分散)は0.07ps/km/nm2で
ある。このような伝送用光ファイバ35の約30km毎
に光ファイバの損失を補償するため光増幅中継器37が
概ね300台設置されている。
【0034】分散補償用光ファイバ39は、波長155
8nmにおける波長分散値が−100ps/km/nm
である長さ900mの分散補償用の光ファイバであり、
伝送用光ファイバ35の10中継分の累積波長分散値9
0ps/km/nmを補償するよう10中継毎に挿入さ
れている。また、ここでは10中継毎に、図6に示す1
nmのFSRをもつファブリ・ペロ型光フィルタを使用
している。
8nmにおける波長分散値が−100ps/km/nm
である長さ900mの分散補償用の光ファイバであり、
伝送用光ファイバ35の10中継分の累積波長分散値9
0ps/km/nmを補償するよう10中継毎に挿入さ
れている。また、ここでは10中継毎に、図6に示す1
nmのFSRをもつファブリ・ペロ型光フィルタを使用
している。
【0035】分散スロープ補償デバイス43はゼロ分散
波長が1558.7nm、分散スロープが−21ps/
km/nm2 であるファイバ型のチャープドファイバグ
レーティングであり、分散スロープ補償デバイスとして
10中継毎に挿入されている。これにより光ファイバの
分散スロープは補償され、分散スロープ補償デバイス4
3を通過後に、各波長の平均分散値は、0.05ps/
km/nmのほぼ一定値となるよう設定されている。
波長が1558.7nm、分散スロープが−21ps/
km/nm2 であるファイバ型のチャープドファイバグ
レーティングであり、分散スロープ補償デバイスとして
10中継毎に挿入されている。これにより光ファイバの
分散スロープは補償され、分散スロープ補償デバイス4
3を通過後に、各波長の平均分散値は、0.05ps/
km/nmのほぼ一定値となるよう設定されている。
【0036】平均分散として、0.05ps/km/n
mでは、送信パルスのスペクトルが過剰に広がることは
なく、波長多重伝送を行なっても、他波長との干渉が生
じることがなく、2波長ともに9000km伝送が可能
となった。
mでは、送信パルスのスペクトルが過剰に広がることは
なく、波長多重伝送を行なっても、他波長との干渉が生
じることがなく、2波長ともに9000km伝送が可能
となった。
【0037】このようにして、伝送される光信号の受信
には、波長1558.7nmの20Gb/s光受信器4
1Aと波長1559.7nmの20Gb/s光受信器4
1Bが用いられる。
には、波長1558.7nmの20Gb/s光受信器4
1Aと波長1559.7nmの20Gb/s光受信器4
1Bが用いられる。
【0038】本実施形態では、2波長多重伝送について
述べたが、本発明はこれに限定されることなく波長数を
さらに増やすことが可能である。
述べたが、本発明はこれに限定されることなく波長数を
さらに増やすことが可能である。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、リターンツウゼロ光パ
ルスに位相変調または周波数変調を新規に付加すること
により、1波長伝送における伝送可能距離を伸張するこ
とができる。また、残留波長分散によって制限されてい
た最適波長範囲を拡大することが可能となり、その結
果、残留分散値が大きく過剰なスペクトル広がりが生じ
ない波長を、波長多重伝送用の新たな最適波長として選
択できるため、多波長伝送時に問題であったチャネル間
の干渉が減少し、多波長伝送が可能となる。
ルスに位相変調または周波数変調を新規に付加すること
により、1波長伝送における伝送可能距離を伸張するこ
とができる。また、残留波長分散によって制限されてい
た最適波長範囲を拡大することが可能となり、その結
果、残留分散値が大きく過剰なスペクトル広がりが生じ
ない波長を、波長多重伝送用の新たな最適波長として選
択できるため、多波長伝送時に問題であったチャネル間
の干渉が減少し、多波長伝送が可能となる。
【0040】以上のように、本発明によれば、チャネル
ビットレートを10Gb/sから20Gb/sに保ちつ
つ、多波長多重伝送が可能となり、超大容量・長距離光
伝送システムが実現可能となり、極めて多大な効果を奏
する。
ビットレートを10Gb/sから20Gb/sに保ちつ
つ、多波長多重伝送が可能となり、超大容量・長距離光
伝送システムが実現可能となり、極めて多大な効果を奏
する。
【図1】本発明に係る第1の実施形態による光伝送シス
テムの構成を示すブロック図である。
テムの構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した光送信装置の構成を示し、(a)
は光位相変調器を用いた場合の一例を示すブロック図で
あり、(b)は周波数変調器を用いた場合の一例を示す
ブロック図であり、(c)は従来の光送信装置の構成を
示すブロック図である。
は光位相変調器を用いた場合の一例を示すブロック図で
あり、(b)は周波数変調器を用いた場合の一例を示す
ブロック図であり、(c)は従来の光送信装置の構成を
示すブロック図である。
【図3】本発明による伝送特性の改善効果を説明するた
めの特性図である。
めの特性図である。
【図4】本発明に係る第2の実施形態による光伝送シス
テムの構成を示すブロック図である。
テムの構成を示すブロック図である。
【図5】ファブリ・ペロ型光フィルタの光透過波長特性
を示す図である。
を示す図である。
1,31 20Gb/sリターンツウゼロ光パルス送信
装置 5,35 伝送用光ファイバ 7,37 光増幅器 9 分散補償光ファイバ 11,41 20Gb/s光受信器 21 CWレーザ 23 電気吸収型光変調器 25 光強度変調器 27 光位相変調器 29 周波数変調器 33 光位相変調器 39 分散スロープ補償デバイス
装置 5,35 伝送用光ファイバ 7,37 光増幅器 9 分散補償光ファイバ 11,41 20Gb/s光受信器 21 CWレーザ 23 電気吸収型光変調器 25 光強度変調器 27 光位相変調器 29 周波数変調器 33 光位相変調器 39 分散スロープ補償デバイス
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
H04B 10/152 H04B 9/00 L
10/18
H04J 14/00
14/02
H04L 25/02 303
25/49
(72)発明者 山本 周
東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国
際電信電話株式会社内
(72)発明者 秋葉 重幸
東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国
際電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 平6−326387(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G02F 1/00 - 7/00
JICSTファイル(JOIS)
Claims (6)
- 【請求項1】 リターンツウゼロ光パルスにディジタル
情報を加えた光信号を送信する光送信装置において、 前記光信号を、その伝送速度に同期して位相変調する手
段を有することを特徴とする光送信装置。 - 【請求項2】 リターンツウゼロ光パルスにディジタル
情報を加えた光信号を送信する複数の光送信装置で構成
され、各光送信装置が波長の異なる光信号を送信する波
長多重光送信装置において、 前記各光送信装置が、光信号をその伝送速度に同期して
位相変調する手段を有することを特徴とする波長多重光
送信装置。 - 【請求項3】 リターンツウゼロ光パルスにディジタル
情報を加えた光信号を、その伝送速度に同期して位相変
調する光送信装置と、 この光送信装置から送出される送信信号を受信する光受
信装置と、 前記光送信装置と前記光受信装置とを結ぶ伝送用光ファ
イバと、 この伝送用光ファイバの損失を補償する複数の光増幅中
継器とを有することを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項4】 リターンツウゼロ光パルスにディジタル
情報を加えた光信号を、その伝送速度に同期して位相変
調する光送信装置を複数備えて構成され、各光送信装置
から送信される光信号の波長が相互に異なる波長多重光
送信装置と、 前記光送信装置から送出される送信信号を波長毎に受信
する複数の光受信装置と、 前記光送信装置と前記光受信装置とを結ぶ伝送用光ファ
イバと、 この伝送用光ファイバの損失を補償する複数の光増幅中
継器とを有することを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項5】 リターンツウゼロ光パルスにディジタル
情報を加えた光信号を、その伝送速度に同期して位相変
調する光送信装置と、 この光送信装置から送出される送信信号を受信する光受
信装置と、 前記光送信装置と前記光受信装置とを結ぶ伝送用光ファ
イバと、 この伝送用光ファイバに適宜設けられる複数台の光増幅
中継器とを有し、 前記伝送用光ファイバは、その波長分散が零となる波長
の平均値が伝送される光信号波長より短波長であるこ
と、その累積波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増加
する傾向にあること、複数の区間に分割されるときの当
該区間の累積波長分散をほぼ打ち消し一定値以下となる
ように局部的に波長分散変動を与える波長分散媒質が当
該区間内に挿入されていることの内の少なくとも1つに
該当するものであることを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項6】 リターンツウゼロ光パルスにディジタル
情報を加えた光信号を、その伝送速度に同期して位相変
調する光送信装置を複数備えて構成され、各光送信装置
から送信される光信号の波長が相互に異なる波長多重光
送信装置と、 前記光送信装置から送出される送信信号を波長毎に受信
する複数の光受信装置と、前記光送信装置と前記光受信
装置とを結ぶ伝送用光ファイバと、この伝送用光ファイ
バの損失を補償する複数の光増幅中継器とを有し、前記
伝送用光ファイバは、その波長分散が零となる波長の平
均値が伝送される光信号波長より短波長であること、そ
の累積波長分散値が伝送距離に従い巨視的に増加する傾
向にあること、複数の区間に分割されるときの前記各波
長における当該区間の累積波長分散をほぼ打ち消し一定
値以下となるように局部的に波長分散変動を与える波長
分散媒質が当該区間内に挿入されていることの内の少な
くとも1つに該当するものであることを特徴とする光伝
送システム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03675996A JP3464867B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 光送信装置およびこれを適用した波長多重光送信装置および光伝送システム |
US08/802,698 US6005702A (en) | 1996-02-23 | 1997-02-19 | Optical transmission device, WDM optical transmission apparatus, and optical transmission system using return-to-zero optical pulses |
EP97102682A EP0792034A3 (en) | 1996-02-23 | 1997-02-19 | Optical transmission device, WDM optical transmission apparatus, and optical transmission system using return-to-zero optical pulses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03675996A JP3464867B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 光送信装置およびこれを適用した波長多重光送信装置および光伝送システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09230290A JPH09230290A (ja) | 1997-09-05 |
JP3464867B2 true JP3464867B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=12478687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03675996A Expired - Fee Related JP3464867B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 光送信装置およびこれを適用した波長多重光送信装置および光伝送システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6005702A (ja) |
EP (1) | EP0792034A3 (ja) |
JP (1) | JP3464867B2 (ja) |
Families Citing this family (69)
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---|---|---|---|---|
GB9524203D0 (en) | 1995-11-27 | 1996-01-31 | British Tech Group | Optical communications |
FR2764451B1 (fr) * | 1997-06-05 | 1999-07-30 | Alsthom Cge Alcatel | Systeme de transmission a fibre optique a signaux solitons, a multiplexage de longueur d'onde et a absorbants saturables |
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GB9716230D0 (en) * | 1997-07-31 | 1997-10-08 | British Tech Group | Optical fibre communication system |
KR100269171B1 (ko) * | 1997-08-28 | 2000-10-16 | 윤종용 | 광선로의 광섬유 분산보상장치 |
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