JPH09247091A - 光伝送装置及び光伝送システム - Google Patents
光伝送装置及び光伝送システムInfo
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- JPH09247091A JPH09247091A JP8051803A JP5180396A JPH09247091A JP H09247091 A JPH09247091 A JP H09247091A JP 8051803 A JP8051803 A JP 8051803A JP 5180396 A JP5180396 A JP 5180396A JP H09247091 A JPH09247091 A JP H09247091A
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Abstract
て、4光波混合の影響のない光周波数配置を提案する。 【解決手段】 間隔ΔfS-F のスロットを設定し、スロ
ット上に配置された各チャネルの光周波数f1 〜fn の
スロット数で表わした光周波数差m1 ,m2 ,…m1 +
m2 ,…が互いに異なり、かつ、その合計m1 +m2 …
mn-1 が最小となるようにm1 ,m2 …mn-1 を決定す
る。
Description
の光信号を多重化する光伝送装置、及び、波長の異なる
複数の光信号を多重化した波長分割多重信号を送信し受
信する光伝送システムに関する。
構築するため、さらなる超長距離・大容量の光通信シス
テムが要求されている。大容量化の方式として、時分割
多重(TDM)方式、光領域での時分割多重(OTD
M)方式、波長分割多重(WDM)方式等の検討が盛ん
に行われている。この中でWDM伝送方式は他の方式に
比べ有利と考えられる。それは、同じ伝送容量でも各光
キャリアについての伝送速度を低く設定できるため、光
ファイバの波長分散に対する許容値が大きいこと、光フ
ァイバ中で生じる非線形光学効果の影響が小さいことに
よる。さらに、この方式はErドープ光ファイバ増幅器
の広い利得帯域(所望の利得が得られる帯域)を活用
し、光レベルでのクロスコネクト、分岐・挿入、異種サ
ービスの多重化を行う柔軟な光波ネットワークの実現手
段としても期待されている。
数Gb/sを越える光伝送では、ファイバの波長分散によ
る波形劣化が無視できなくなる。また、長距離システム
では所要SNRを確保するためにファイバ伝送路への入
力パワーを大きくする必要があり、この場合、光ファイ
バ内での非線形光学効果である自己位相変調効果(SP
M)が顕著になる。SPMによる信号光の波長チャーピ
ングはファイバの波長分散との相互作用(SPM−GV
D効果)で波形劣化を生じさせる。これらの影響を避け
るためには、伝送路として1.55μm帯分散シフトフ
ァイバ(DSF)を使用し、信号光波長での分散値をで
きるだけ小さくする必要がある。しかし、DSFの低分
散領域を利用したWDM伝送では、光ファイバ内での非
線形光学効果である信号光間の四光波混合(FWM)の
発生が顕著になり問題となる。FWM発生による影響
は、FWM光が信号波長と共に選択されて受信されるこ
とにより生じるクロストーク、FWM光へのエネルギー
の移行で生じる信号光の減衰として現れる。これらは信
号のSNRの劣化をもたらし、最悪の場合伝送が不可能
になる。FWMの発生効率は、伝送路分散が小さくなる
か、信号光パワーが高くなるか、波長間隔が狭くなる
か、波長数が大きくなる程高くなる。他の非線形効果に
比べFWMは低いパワーレベルから発生するためその影
響は大きい。実際には、DSF伝送路の低分散領域を使
用し、信号光パワーを高くする必要があり、光増幅器の
利得帯域及び光部品の波長依存性による信号帯域の制限
のために狭いネャンネル間隔で伝送する必要があるため
FWMの影響は大きくなる。このため、WDM方式の設
計ではFWMによる影響を十分考慮する必要がある。
を零分散波長λ0 から大きく離す方法等が提案されてい
る(宮田 英之他、“ファイバの分散ばらつきを考慮し
たWDM伝送の四光波混合の影響の検討”,信学技報,
SSE93-143, OCS93-73 (1994-03) ;N.S.Bergano et a
l., "100Gb/s WDM Transmission of Twenty 5Gb/s NRZD
ata Channels Over Transoceanic Distances Using a G
ain Flattened Amplifier Chain", Proc. 21st Eur.Con
f. on Opt.Comm. (ECOC '95-Brussels)) 。この方法で
は信号帯域が光増幅器の利得帯域から外れる場合がある
こと、ファイバのλ0 を精度良く管理する必要があるこ
と、分散が大きくなるため長距離伝送では分散補償が必
要になること等の問題がある。
的は、FWMの影響を実質的に免がれることの可能なW
DM方式を提案することにある。
異なる複数の光信号を多重化する光伝送装置であって、
該複数の光信号の少なくとも3つの光周波数は、3つ以
上の光周波数の組合わせであってすべての2つの光周波
数の差が互いに第1のセパレーション以上異なっている
ものに実質的に等しい光伝送装置が提供される。
号を多重化した波長分割多重信号を送信し受信する光伝
送システムであって、該複数の光信号の少なくとも3つ
の光周波数は、3つ以上の光周波数の組合わせであって
すべての2つの光周波数の差が互いに第1のセパレーシ
ョン以上異なっているものに実質的に等しい光伝送シス
テムもまた提供される。
システムの一例を示す。図1に示されたシステムは光送
信機10と複数の光中継器12と、光受信機14とこれ
らを接続する分散シフトファイバ(DSF)16とから
構成されている。光送信機10は出力光の光周波数がそ
れぞれf1 ,f2 …fn であるn個のレーザダイオード
18と、それぞれの出力光をnチャネルの送信データD
ATA1,DATA2…DATAnでそれぞれ変調する
n個の光変調器20と、光変調器20の出力光を合波す
る波長分割多重化器(WDM)22と、WDM22の出
力を増幅してDSF16へ送出する光ポストアップ24
とを含んでいる。光中継器12は光増幅器26を含んで
いる。光受信機14は、DSF16からの光信号を増幅
する光プリアンプ28と、光プリアンプ28の出力光の
パワーをn個に分割する光カプラ30と、光カプラ30
のn個の出力をそれぞれ増幅するn個の光増幅器32
と、中心光周波数がそれぞれf1 ,f2 …fn であるn
個の光フィルタ34と、光フィルタ34の出力を電気信
号にそれぞれ変換するn個の光検出器36とを含んでい
る。
バに入力した時、ファイバの3次の非線形感受率χ1111
を介して新たな第4の光が発生するというものである。
f1,f2 及びf3 の光周波数の信号を入力した場合、
FWM光は次式(1)の関係を満たすfijk の光周波数
で発生する。 fijk =fi +fj −fk (i,j,k=1〜3,i≠k,j≠k)…(1) 図1のシステムのようにチャンネル数が多いf1 〜fn
の場合には、この中の任意の3波のi,j,kの組み合
わせでFWM光が発生する。チャンネルが等間隔配置の
場合にはi,j,kの組み合わせで同じ光周波数位置に
いくつものFWM光が発生し重畳されるためクロストー
クの影響は最悪になる。図2に3波で等間隔配置の場合
のFWM光発生の様子を示す。この場合、9つのFWM
光が発生しその中の3つが信号光と一致しクロストーク
となる。
に、チャンネル配置を不等間隔化することでFWM光が
各チャンネルに重畳しないようにし、FWMによるクロ
ストークの影響を回避する。また、光増幅器24,2
6,28の利得帯域、光部品(22,30等)の波長依
存性等により信号帯域が制限されるため、不等間隔化し
た場合に生じる信号帯域の増加が最小となるように配置
が最適化される。
れる。 fijk −fj =fi −fk …(2) (2)式より、FWM光と信号光との間でΔfS-F のセ
パレーションを確保するためには、任意の信号光の対に
おける光周波数差と他の任意の信号光の対における光周
波数差との間でΔfS-F の光周波数差が確保されていれ
ば良いことがわかる。
後述する利益のために、図3に示すようにすべての信号
光f1 〜fn はΔfS-F の間隔で設定されたスロットの
いずれかに配置されるものとする。この場合に、(1)
式より、FWM光もまた必ずいずれかのスロットに存在
する。したがって、図3に示すように、光周波数fiと
fi+1 (i=1〜n−1)の間隔をスロット間隔Δf
S-F のmi 倍とすると、m1 ,m2 …mn-1 及び連続す
るi−2個までのmi の合計m1 +m2 ,m2 +m3 ,
…,m2 +m3 +…mi-1 がすべて相異なるように
m1 ,…mn-1 を決めれば、FWM光と信号光との間で
ΔfS-F のセパレーションが確保される。また、すべて
のmi の合計m1 +m2 +…mn-1 を最小にすれば所要
帯域幅は最小になる。
の最小値Δfmin (図3ではm1 の間隔)または最小ス
ロット数nsmin (=Δfmin /ΔfS-F ;図3ではm
1 )を与えてやれば、上記の条件を満足するチャネル配
置m1 ,m2 …mn-1 を周知の線形計画法により決定す
ることができる。線形計画法とは、いくつかの変数によ
る一次の不等式・等式の組み合わせによって表される制
約条件のもとで、与えられた一次式を最小(最大)にす
る変数の値を求める方法である。なお、ΔfS- F 及びΔ
fmin (nsmin )は後述するように実際の光合分波器
の透過特性、信号のスペクトル広がり・波長設定精度等
のシステムパラメータにより決定される。
レーションの最小値nsmin を1から6までとした場合
に決定される最適解の数と所要帯域幅の計算結果を表1
に示す。
m2 …mn-1 }(Nは追番)を以下に示す。 8−wave,nsmin =1 1{1,3,5,6,7,10,2} 2{2,10,7,6,5,3,1} 8−wave,nsmin =2 1{3,2,8,4,7,9,6} 2{6,9,7,4,8,2,3} 3{2,4,10,3,8,7,5} 4{5,7,8,3,10,4,2} 5{3,6,11,5,2,8,4} 6{4,8,2,5,11,6,3} 7{2,6,5,4,12,7,3} 8{2,6,12,3,7,4,5} 9{2,6,12,5,4,7,3} 10{2,7,4,6,12,3,5} 11{2,7,12,4,6,5,3} 12{3,5,6,4,12,7,2} 13{3,7,4,5,12,6,2} 14{3,7,6,2,12,5,4} 15{3,7,12,2,6,5,4} 16{3,7,12,4,5,6,2} 17{4,5,6,2,12,7,3} 18{4,5,12,2,6,7,3} 19{5,3,12,6,4,7,2} 20{5,4,7,3,12,6,2} 21{2,6,5,10,4,3,9} 22{2,6,5,10,9,3,4} 23{4,3,9,10,5,6,2} 24{9,3,4,10,5,6,2} 8−wave,nsmin =3 1{3,6,7,4,8,10,5} 2{3,6,8,10,5,7,4} 3{3,8,7,6,10,4,5} 4{4,7,5,10,3,6,8} 5{4,7,5,10,8,6,3} 6{4,10,5,7,6,3,8} 7{5,4,10,6,7,8,3} 8{5,10,8,4,7,6,3} 9{8,3,6,7,5,10,4} 10{8,6,3,10,5,7,4} 8−wave,nsmin =4 1{4,7,5,8,10,9,6} 2{4,7,5,10,9,8,6} 3{4,7,10,6,9,5,8} 4{4,7,10,8,5,9,6} 5{4,8,6,5,10,7,9} 6{4,8,6,7,9,10,5} 7{4,8,7,10,6,5,9} 8{4,8,10,7,9,5,6} 9{4,9,5,6,10,7,8} 10{4,9,6,8,10,7,5} 11{4,9,7,5,10,8,6} 12{4,9,7,10,5,6,8} 13{4,9,7,10,8,6,5} 14{4,9,10,6,5,7,8} 15{4,9,10,6,8,7,5} 16{4,10,5,6,7,9,8} 17{4,10,7,9,6,5,8} 18{4,10,9,8,7,5,6} 19{4,10,9,8,7,6,5} 20{5,6,7,8,9,10,4} 21{5,6,8,4,9,7,10} 22{5,6,8,10,7,9,4} 23{5,6,9,4,8,10,7} 24{5,7,4,9,6,8,10} 25{5,7,4,9,10,8,6} 26{5,7,4,10,8,9,6} 27{5,7,8,6,10,9,4} 28{5,7,10,8,6,9,4} 29{5,8,9,6,10,4,7} 30{5,9,4,8,7,10,6} 31{5,9,6,10,7,4,8} 32{5,9,6,10,8,4,7} 33{5,10,7,9,4,8,6} 34{5,10,9,7,6,8,4} 35{6,5,7,8,9,4,10} 36{6,5,7,8,9,10,4} 37{6,5,9,4,8,7,10} 38{6,5,9,7,10,8,4} 39{6,7,4,8,10,5,9} 40{6,8,4,9,7,10,5} 41{6,8,9,4,7,5,10} 42{6,8,9,10,5,7,4} 43{6,8,10,5,7,4,9} 44{6,8,10,5,7,9,4} 45{6,8,10,9,4,7,5} 46{6,9,5,8,10,7,4} 47{6,9,8,5,7,4,10} 48{6,9,8,10,4,7,5} 49{6,9,10,4,7,5,8} 50{6,9,10,8,5,7,4} 51{6,10,7,8,4,9,5} 52{7,4,8,5,9,6,10} 53{7,4,8,10,6,9,5} 54{7,4,10,6,9,8,5} 55{7,10,8,4,9,6,5} 56{8,4,7,6,10,5,9} 57{8,4,7,10,6,9,5} 58{8,5,6,9,7,10,4} 59{8,5,7,4,10,9,6} 60{8,5,9,6,10,7,4} 61{8,6,5,10,7,9,4} 62{8,7,5,6,10,9,4} 63{8,7,10,6,5,9,4} 64{8,9,7,6,5,10,4} 65{9,4,7,5,10,8,6} 66{9,5,6,10,7,8,4} 67{9,5,10,6,7,4,8} 68{9,5,10,8,4,7,6} 69{9,7,10,5,6,8,4} 70{10,4,7,5,8,9,6} 71{10,4,9,8,7,5,6} 72{10,5,7,4,9,8,6} 73{10,6,9,5,8,4,7} 74{10,7,8,4,9,5,6} 75{10,7,9,4,8,6,5} 76{10,8,6,9,4,7,5} 8−wave,nsmin =5 1{5,7,6,9,8,11,10} 2{5,7,9,6,11,8,10} 3{5,7,9,10,8,6,11} 4{5,7,9,11,6,8,10} 5{5,7,10,8,6,9,11} 6{5,7,10,8,11,9,6} 7{5,7,10,11,8,6,9} 8{5,7,10,11,9,6,8} 9{5,7,11,9,10,6,8} 10{5,8,6,10,7,11,9} 11{5,8,7,9,10,11,6} 12{5,8,7,11,6,10,9} 13{5,8,10,11,6,9,7} 14{5,8,11,7,10,6,9} 15{5,8,11,9,6,10,7} 16{5,8,11,10,7,9,6} 17{5,9,6,7,10,8,11} 18{5,9,6,7,10,11,8} 19{5,9,6,10,7,11,8} 20{5,9,7,6,11,8,10} 21{5,9,8,7,11,10,6} 22{5,9,8,11,7,6,10} 23{5,9,8,11,10,6,7} 24{5,9,11,8,7,6,10} 25{5,9,11,8,10,6,7} 26{5,10,6,8,9,11,7} 27{5,10,7,9,11,8,6} 28{5,10,8,6,7,9,11} 29{5,10,8,6,11,9,7} 30{5,10,8,11,6,7,9} 31{5,10,8,11,9,7,6} 32{5,10,11,7,9,8,6} 33{5,10,11,8,9,7,6} 34{5,11,6,7,8,10,9} 35{5,11,8,10,7,6,9} 36{5,11,9,10,7,6,8} 37{5,11,9,10,8,6,7} 38{5,11,10,8,9,6,7} 39{6,7,5,11,10,9,8} 40{6,7,9,5,10,8,11} 41{6,7,9,8,11,10,5} 42{6,7,9,11,8,10,5} 43{6,8,5,10,7,9,11} 44{6,8,5,10,7,11,9} 45{6,8,5,10,11,7,9} 46{6,8,5,10,11,9,7} 47{6,8,9,7,11,10,5} 48{6,8,9,11,10,5,7} 49{6,8,10,5,7,9,11} 50{6,8,10,9,11,5,7} 51{6,8,11,9,7,5,10} 52{6,8,11,9,7,10,5} 53{6,9,5,7,10,8,11} 54{6,9,7,10,11,8,5} 55{6,9,10,7,11,5,8} 56{6,9,10,11,7,5,8} 57{6,9,11,8,10,7,5} 58{6,10,5,8,9,11,7} 59{6,10,5,9,8,11,7} 60{6,10,7,11,8,5,9} 61{6,10,7,11,9,5,8} 62{6,10,8,11,9,5,7} 63{6,10,9,5,8,7,11} 64{6,10,9,8,5,7,11} 65{6,10,11,7,5,8,9} 66{6,10,11,7,8,5,9} 67{6,10,11,7,8,9,5} 68{6,11,5,7,8,10,9} 69{6,11,8,10,5,7,9} 70{6,11,8,10,5,9,7} 71{6,11,9,7,5,10,8} 72{6,11,10,9,5,8,7} 73{6,11,10,9,7,8,5} 74{7,5,8,9,6,10,11} 75{7,5,8,10,9,6,11} 76{7,5,8,10,11,6,9} 77{7,5,8,11,10,6,9} 78{7,5,9,6,10,8,11} 79{7,5,9,6,11,8,10} 80{7,5,9,11,6,10,8} 81{7,5,9,11,8,10,6} 82{7,5,10,8,6,11,9} 83{7,5,10,9,11,6,8} 84{7,5,10,11,9,8,6} 85{7,5,11,6,8,10,9} 86{7,5,11,6,9,10,8} 87{7,5,11,9,10,8,6} 88{7,6,8,9,10,5,11} 89{7,6,8,9,11,5,10} 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344{10,9,8,12,11,7,6} 345{10,9,11,12,6,7,8} 346{10,9,11,12,6,8,7} 347{10,9,12,8,6,11,7} 348{10,9,12,8,7,11,6} 349{10,11,7,6,9,8,12} 350{10,11,7,9,6,8,12} 351{10,11,7,12,8,6,9} 352{10,11,7,12,8,9,6} 353{10,11,8,9,7,6,12} 354{10,11,8,12,6,7,9} 355{10,11,8,12,6,9,7} 356{10,11,9,7,12,6,8} 357{10,11,9,8,6,12,7} 358{10,11,9,8,7,12,6} 359{10,11,12,6,7,9,8} 360{10,11,12,8,9,7,6} 361{10,12,6,8,7,9,11} 362{10,12,6,11,8,7,9} 363{10,12,6,11,9,7,8} 364{10,12,7,6,8,9,11} 365{10,12,7,8,6,11,9} 366{10,12,7,9,11,6,8} 367{10,12,7,11,9,6,8} 368{10,12,7,11,9,8,6} 369{10,12,8,6,11,7,9} 370{10,12,9,6,8,11,7} 371{10,12,9,7,8,11,6} 372{10,12,9,7,11,6,8} 373{10,12,9,7,11,8,6} 374{10,12,9,8,11,7,6} 375{10,12,11,6,8,7,9} 376{10,12,11,9,7,8,6} 377{10,12,11,9,8,7,6} 378{11,6,7,8,12,10,9} 379{11,6,7,9,10,8,12} 380{11,6,7,9,12,8,10} 381{11,6,8,7,9,10,12} 382{11,6,8,10,12,7,9} 383{11,6,8,10,12,9,7} 384{11,6,9,7,12,8,10} 385{11,6,12,10,9,7,8} 386{11,7,6,8,9,10,12} 387{11,7,6,8,12,10,9} 388{11,7,6,10,9,8,12} 389{11,7,6,10,9,12,8} 390{11,7,6,10,12,8,9} 391{11,7,6,10,12,9,8} 392{11,7,8,9,12,10,6} 393{11,7,8,12,9,10,6} 394{11,7,10,6,8,12,9} 395{11,7,10,6,9,12,8} 396{11,7,10,12,8,6,9} 397{11,7,10,12,9,6,8} 398{11,7,12,8,9,6,10} 399{11,7,12,9,8,6,10} 400{11,7,12,10,6,8,9} 401{11,7,12,10,6,9,8} 402{11,8,6,9,12,10,7} 403{11,8,7,10,6,12,9} 404{11,8,10,7,6,9,12} 405{11,8,12,9,6,7,10} 406{11,8,12,9,6,10,7} 407{11,9,6,8,10,7,12} 408{11,9,6,8,10,12,7} 409{11,9,7,8,6,12,10} 410{11,9,7,12,10,8,6} 411{11,9,8,6,7,12,10} 412{11,9,8,10,6,7,12} 413{11,9,8,10,12,7,6} 414{11,9,10,12,6,7,8} 415{11,9,10,12,6,8,7} 416{11,9,12,6,10,7,8} 417{11,9,12,7,6,10,8} 418{11,9,12,7,8,10,6} 419{11,9,12,7,10,6,8} 420{11,9,12,7,10,8,6} 421{11,10,7,12,8,6,9} 422{11,10,8,6,9,7,12} 423{11,10,8,9,6,7,12} 424{11,10,8,12,7,6,9} 425{11,10,8,12,7,9,6} 426{11,10,9,8,12,6,7} 427{11,10,12,6,8,9,7} 428{11,10,12,7,9,8,6} 429{11,12,6,7,8,9,10} 430{11,12,6,10,9,8,7} 431{11,12,8,10,7,9,6} 432{11,12,8,10,9,6,7} 433{11,12,8,10,9,7,6} 434{11,12,9,7,10,8,6} 435{11,12,10,9,7,8,6} 436{11,12,10,9,8,7,6} 437{12,6,7,9,8,11,10} 438{12,6,9,7,10,11,8} 439{12,6,11,10,9,7,8} 440{12,7,6,9,8,10,11} 441{12,7,6,9,11,10,8} 442{12,7,6,10,8,9,11} 443{12,7,6,10,11,9,8} 444{12,7,9,6,8,10,11} 445{12,7,9,6,11,10,8} 446{12,7,9,11,6,8,10} 447{12,7,9,11,10,8,6} 448{12,7,10,8,6,9,11} 449{12,7,10,11,9,6,8} 450{12,7,11,9,8,6,10} 451{12,7,11,10,6,8,9} 452{12,7,11,10,6,9,8} 453{12,8,6,9,7,11,10} 454{12,8,6,9,10,11,7} 455{12,8,9,6,7,11,10} 456{12,8,9,6,10,11,7} 457{12,8,9,10,6,7,11} 458{12,8,9,10,11,7,6} 459{12,8,10,9,7,6,11} 460{12,8,10,11,6,7,9} 461{12,8,10,11,6,9,7} 462{12,8,11,7,10,6,9} 463{12,8,11,10,7,6,9} 464{12,8,11,10,7,9,6} 465{12,9,6,7,10,8,11} 466{12,9,6,8,11,7,10} 467{12,9,6,10,7,11,8} 468{12,9,7,6,11,8,10} 469{12,9,8,11,7,6,10} 470{12,9,10,6,11,7,8} 471{12,9,11,6,10,8,7} 472{12,9,11,7,10,6,8} 473{12,9,11,8,6,10,7} 474{12,9,11,8,7,10,6} 475{12,9,11,8,10,6,7} 476{12,9,11,8,10,7,6} 477{12,10,6,8,7,11,9} 478{12,10,7,6,8,11,9} 479{12,10,7,9,11,8,6} 480{12,10,7,11,8,6,9} 481{12,10,7,11,9,6,8} 482{12,10,8,6,11,9,7} 483{12,10,8,7,6,11,9} 484{12,10,8,7,9,11,6} 485{12,10,9,7,8,6,11} 486{12,10,9,7,11,6,8} 487{12,10,9,8,6,7,11} 488{12,10,9,11,6,7,8} 489{12,10,9,11,6,8,7} 490{12,10,9,11,7,6,8} 491{12,10,9,11,7,8,6} 492{12,10,11,7,9,8,6} 493{12,11,6,7,8,10,9} 494{12,11,6,7,9,10,8} 495{12,11,6,8,7,9,10} 496{12,11,6,8,10,9,7} 497{12,11,7,8,6,10,9} 498{12,11,7,8,9,10,6} 499{12,11,8,10,7,9,6} 500{12,11,9,7,6,8,10} 501{12,11,9,7,10,8,6} 502{12,11,9,10,6,8,7} 503{12,11,9,10,7,8,6} 504{12,11,9,10,8,6,7} 505{12,11,9,10,8,7,6} 506{12,11,10,8,9,7,6}
能性がある場合等や、8波以上であるが8波を超えるも
のがモニタ光等で大きく波長が外れているものがある、
あるいは光パワーが小さくFWM光の影響が小さいもの
等がある場合などの時にもこの配置は適用可能である。
また、8以外のnの値を用いて計算することもできる。
nの値が小さいときは線形計画法によらずとも容易に最
適解が得られる。例えばnが3であり、nsmin が1で
あるとき{m1 ,m2 }={1,2},{2,1}が直
ちに得られる。
0.8,1.2,1.6nmとした時のnsmin 、Δf
S-F 、信号所要帯域幅の関係を図4に示す。図4におい
て、最小スロット数nsmin が大きくなるほど等間隔の
場合の所要帯域幅(Δfmin ×7)に漸近していくがF
WM光との最小セパレーションΔfS-F が小さくなって
いくのでFWM光の影響が大きくなるのがわかる。
号光波長制御精度が要求される。信号波長の制御精度が
Δfsiftである場合(1)式よりFWM光は最悪3Δf
sift波長が変動し、信号光自身の波長変動を考慮すると
相対的に信号光とFWM光の波長間隔は4Δfsift変動
する。同様に、FWMのスペクトル拡がりΔνFWM は最
悪信号光のスペクトル拡がりΔνS の3倍になる。例え
ば、受信信号帯域幅を10GHz 、Δfsift=6GHz 、Δ
νS =10GHz (ΔνFWM =30GHz )とすると図5に
示す様にΔfS-F は少なくとも約50GHz 以上必要にな
ると考えられる。光合分波器22,30の遮断特性を考
慮してΔfmin >100GHz (0.8nm)、光増幅器2
4,26,28の利得帯域<20nm程度とすると図4よ
りnsmi n =2〜4、ΔfS-F =0.4nm(=約50GH
z )の近傍が現実的な値と考えられる。
7,4,8,10,5}、ΔfS-F =0.4nm、Δf
min =1.2nmにおける等間隔配置と不等間隔配置の場
合のFWM光スペクトルの計算結果をそれぞれ図6と図
7に示す。図6及び7の縦軸はFWM光パワーと信号光
パワーの比、横軸はスロット番号、図中下向きの矢印の
位置に信号があるものとしている。DSFの長さ75k
m、入力光パワーPin=10 dBm/ch(CW)、FW
M光発生に伴う信号光の減衰は無し、全チャンネルの偏
光方向は同一、零分散波長λ0 は信号帯域のほぼ中央に
位置するものとして計算した。図7の等間隔配置では信
号光波長にFWMが大きく発生しているが上記の計算結
果から求められた図6の不等間隔配置では影響を受けな
い。不等間隔配置によりFWMの影響を回避できる。前
述の配置一覧のどの配置を用いても結果は同様である。
合や透過特性がブロードな光フィルタのを用いた場合等
ではFWM光が受信信号帯域内に入ってくる可能性があ
る。そのため、信号光からΔfS-F だけ離れた最も近い
位置に発生するFWM光はできるだけ小さい方が望まし
い。nsmin =3の場合の10個の組み合わせ各々につ
いて、λ0 をスロット上で1ポイントづつ移動させ各ポ
イントで最も大きな隣接FWM光の大きさを計算した。
結果を図8〜17に示す。計算条件は図6及び7と同じ
で、横軸の左から右に波長が大きくなっていくものとし
た。また、前述の配置についても左から右に波長が大き
く、すなわち光周波数が小さくなるものとする。
きがあるのが普通である。λ0 が位置するスロットの番
号が小さいとき隣接FWM光の最大パワーが小さいのは
図15の場合であるから、λ0 あるいはλ0 のばらつき
の中心値が信号帯域の短波長寄りにある場合には、前述
の配置一覧nsmin =3の場合の8番目の配置{5,1
0,8,4,7,6,3}が隣接FWM光の最大値が小
さいので好ましい。λ 0 が位置するスロット番号が大き
いとき隣接FWM光の最大パワーが小さいのは図8の場
合であるから、λ0 又はλ0 のばらつきの中心値が長波
長寄りにある場合には1番目の配置{3,6,7,4,
8,10,5}が良い。0dBに近い極大値の数が少ない
のは図10及び図14の場合であるから、λ0 が中心付
近にある場合、λ0 が不確定な場合あるいは何処にあっ
てもクロストークの影響を比較的小さくするためには
3,7番目の配置{3,8,7,6,10,4,5}及
び{5,4,10,6,7,8,3}が良い。
信号帯域でチャンネルを配置でき、FWMのクロストー
クの影響を回避し安定な伝送が可能になる。また、本発
明では等間隔に並んだスロット上で不等間隔配置を行な
っているため世界的な通信標準規格であるITU等の波
長配置の規格グリッドとの整合性が良い(規格グリット
は現在ITU会議で検討中)。
ムのブロック図である。
の影響を説明する図である。
を示すグラフ。
である。
である。
ある。
波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフである。
波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフである。
散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
分散波長と隣接FWM光パワーの関係を示すグラフであ
る。
Claims (18)
- 【請求項1】 波長の異なる複数の光信号を多重化する
光伝送装置であって、 該複数の光信号の少なくとも3つの光周波数は、3つ以
上の光周波数の組合わせであってすべての2つの光周波
数の差が互いに第1のセパレーション以上異なっている
ものに実質的に等しい光伝送装置。 - 【請求項2】 前記光周波数の組み合わせにおける光周
波数の各々は前記第1のセパレーションを間隔とする等
間隔のスロットのいずれかに配置される請求項1記載の
光伝送装置。 - 【請求項3】 前記光周波数の組合わせにおける光周波
数は、8つの光周波数であって隣接する光周波数の差が
第2のセパレーション以上であり、かつ、所要帯域幅が
最小となるように決定されたものの少なくとも一部であ
る請求項2記載の光伝送装置。 - 【請求項4】 前記第2のセパレーションは前記第1の
セパレーションの2乃至4倍である請求項3記載の光伝
送装置。 - 【請求項5】 前記第2のセパレーションは第1のセパ
レーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの5,10,
8,4,7,6及び3倍である請求項4記載の光伝送装
置。 - 【請求項6】 前記第2のセパレーションは第1のセパ
レーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの3,6,7,
4,8,10及び5倍である請求項4記載の光伝送装
置。 - 【請求項7】 前記第2のセパレーションは第1のセパ
レーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの3,8,7,
6,10,4及び5倍である請求項4記載の光伝送装
置。 - 【請求項8】 前記第2のセパレーションは第1のセパ
レーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの5,4,1
0,6,7,8及び3倍である請求項4記載の光伝送装
置。 - 【請求項9】 前記第1のセパレーションはほぼ50GH
z である請求項1〜8のいずれか1項記載の光伝送装
置。 - 【請求項10】 波長の異なる複数の光信号を多重化し
た波長分割多重信号を送信し受信する光伝送システムで
あって、 該複数の光信号の少なくとも3つの光周波数は、3つ以
上の光周波数の組合わせであってすべての2つの光周波
数の差が互いに第1のセパレーション以上異なっている
ものに実質的に等しい光伝送システム。 - 【請求項11】 前記光周波数の組み合わせにおける光
周波数の各々は前記第1のセパレーションを間隔とする
等間隔のスロットのいずれかに配置される請求項10記
載の光伝送システム。 - 【請求項12】 前記光周波数の組合わせは、8つの光
周波数であって隣接する光周波数の差が第2のセパレー
ション以上であり、かつ、所要帯域幅が最小となるよう
に決定されたものの少なくとも一部である請求項11記
載の光伝送システム。 - 【請求項13】 前記第2のセパレーションは前記第1
のセパレーションの2乃至4倍である請求項12記載の
光伝送システム。 - 【請求項14】 前記第2のセパレーションは第1のセ
パレーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの5,10,
8,4,7,6及び3倍である請求項13記載の光伝送
システム。 - 【請求項15】 前記第2のセパレーションは第1のセ
パレーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの3,6,7,
4,8,10及び5倍である請求項13記載の光伝送シ
ステム。 - 【請求項16】 前記第2のセパレーションは第1のセ
パレーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの3,8,7,
6,10,4及び5倍である請求項13記載の光伝送シ
ステム。 - 【請求項17】 前記第2のセパレーションは第1のセ
パレーションの3倍であり、 前記8つの光周波数において、隣接する光周波数の差は
短波長側から順に第1のセパレーションの5,4,1
0,6,7,8及び3倍である請求項13記載の光伝送
システム。 - 【請求項18】 前記第1のセパレーションはほぼ50
GHz である請求項10〜17のいずれか1項記載の光伝
送システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8051803A JPH09247091A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 光伝送装置及び光伝送システム |
US09/223,563 US6366376B1 (en) | 1996-03-08 | 1998-12-31 | Optical transmitting device using wavelength division multiplexing to transmit signal lights having frequencies arranged to eliminate effects of four-wave mixing (FWM) |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8051803A JPH09247091A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 光伝送装置及び光伝送システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09247091A true JPH09247091A (ja) | 1997-09-19 |
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ID=12897094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8051803A Pending JPH09247091A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 光伝送装置及び光伝送システム |
Country Status (2)
Country | Link |
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US (1) | US6366376B1 (ja) |
JP (1) | JPH09247091A (ja) |
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