JPH10322283A - 光ファイバ伝送路 - Google Patents
光ファイバ伝送路Info
- Publication number
- JPH10322283A JPH10322283A JP9130587A JP13058797A JPH10322283A JP H10322283 A JPH10322283 A JP H10322283A JP 9130587 A JP9130587 A JP 9130587A JP 13058797 A JP13058797 A JP 13058797A JP H10322283 A JPH10322283 A JP H10322283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- transmission line
- effective area
- effective cross
- Prior art date
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- Withdrawn
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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
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/2525—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非線形作用と波長分散スロープの両方を低減
する。 【解決手段】 光増幅中継器２２，２２間を実効断面器
の異なる２つの光ファイバ１８，２０で接続する。光増
幅器２４，２６の出力には、実効断面積の大きい光ファ
イバ１８を接続し、光増幅器２４，２６の入力側には実
効断面積の小さい光ファイバ２０を接続する。
する。 【解決手段】 光増幅中継器２２，２２間を実効断面器
の異なる２つの光ファイバ１８，２０で接続する。光増
幅器２４，２６の出力には、実効断面積の大きい光ファ
イバ１８を接続し、光増幅器２４，２６の入力側には実
効断面積の小さい光ファイバ２０を接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ伝送路
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】長距離の光ファイバ増幅中継システムに
おいて、伝送特性を劣化させている大きな原因は、光フ
ァイバの非線形性である。光ファイバのコア屈折率の二
次係数をｎ２、実効断面積をＡｅｆｆとしたとき、非線
形性の大きさは、ｎ２／Ａｅｆｆに比例すると言われて
いる。従って、光ファイバの非線形を低減するには、ｎ
２を小さくするか、及び／又は実効断面積Ａｅｆｆを大
きくするかである。ｎ２は物質固有の定数であり、低減
するにも限界があるので、専ら、実効断面積Ａｅｆｆの
拡大が図られてきた。
おいて、伝送特性を劣化させている大きな原因は、光フ
ァイバの非線形性である。光ファイバのコア屈折率の二
次係数をｎ２、実効断面積をＡｅｆｆとしたとき、非線
形性の大きさは、ｎ２／Ａｅｆｆに比例すると言われて
いる。従って、光ファイバの非線形を低減するには、ｎ
２を小さくするか、及び／又は実効断面積Ａｅｆｆを大
きくするかである。ｎ２は物質固有の定数であり、低減
するにも限界があるので、専ら、実効断面積Ａｅｆｆの
拡大が図られてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実効断面積Ａ
ｅｆｆは他のファイバ・パラメータに密接に関連してお
り、単純に実効断面積Ａｅｆｆを大きくしても、総合的
な伝送特性を改善できない。例えば、実効断面積Ａｅｆ
ｆを大きくすると、波長分散の波長に対する傾き（以
下、分散スロープという。）が大きくなってしまい、波
長分割多重伝送方式では信号間の累積波長分散量の差が
著しく大きくなってしまう。
ｅｆｆは他のファイバ・パラメータに密接に関連してお
り、単純に実効断面積Ａｅｆｆを大きくしても、総合的
な伝送特性を改善できない。例えば、実効断面積Ａｅｆ
ｆを大きくすると、波長分散の波長に対する傾き（以
下、分散スロープという。）が大きくなってしまい、波
長分割多重伝送方式では信号間の累積波長分散量の差が
著しく大きくなってしまう。
【０００４】例えば、通常の分散シフト・ファイバ（分
散スロープは約０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ）を使
用し、波長分割多重信号帯域を１０ｎｍ、システムのゼ
ロ分散波長がその帯域の中央にあった場合、９０００ｋ
ｍ伝送後の波長分割多重信号の両端での累積波長分散は
３６００ｐｓ／ｎｍとなる。これに対し、実効断面積Ａ
ｅｆｆを拡大した低非線形の分散シフト・ファイバ（分
散スロープは約０．１４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ）を使
った場合、同様の条件で波長分割多重信号の両端での累
積波長分散は６３００ｐｓ／ｎｍとなる。
散スロープは約０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ）を使
用し、波長分割多重信号帯域を１０ｎｍ、システムのゼ
ロ分散波長がその帯域の中央にあった場合、９０００ｋ
ｍ伝送後の波長分割多重信号の両端での累積波長分散は
３６００ｐｓ／ｎｍとなる。これに対し、実効断面積Ａ
ｅｆｆを拡大した低非線形の分散シフト・ファイバ（分
散スロープは約０．１４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ）を使
った場合、同様の条件で波長分割多重信号の両端での累
積波長分散は６３００ｐｓ／ｎｍとなる。
【０００５】即ち、実効断面積Ａｅｆｆを単純に大きく
しただけでは、受信端局で等化しなければならない累積
波長分散量が大きくなり、光ファイバ通信システムの設
計上、好ましくない。また、分散補償ファイバをより短
い距離間隔で挿入しなければならなくなるし、波長間の
累積波長分散の差を補償する手段も、同じ距離間隔で設
置する場合には、より大きな差を補償できるものにしな
ければならないし、同じ性能のものを使用する場合に
は、より頻繁に挿入しなければならない。
しただけでは、受信端局で等化しなければならない累積
波長分散量が大きくなり、光ファイバ通信システムの設
計上、好ましくない。また、分散補償ファイバをより短
い距離間隔で挿入しなければならなくなるし、波長間の
累積波長分散の差を補償する手段も、同じ距離間隔で設
置する場合には、より大きな差を補償できるものにしな
ければならないし、同じ性能のものを使用する場合に
は、より頻繁に挿入しなければならない。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決した光
ファイバ伝送路を提示することを目的とする。
ファイバ伝送路を提示することを目的とする。
【０００７】即ち、本発明は、非線形作用と波長分散ス
ロープの両方を低減した光ファイバ伝送路を提示するこ
とを目的とする。
ロープの両方を低減した光ファイバ伝送路を提示するこ
とを目的とする。
【０００８】本発明はまた、波長分割多重方式を使用す
る光増幅中継システムの伝送特性の改善に寄与できる光
ファイバ伝送路を提示することを目的とする。
る光増幅中継システムの伝送特性の改善に寄与できる光
ファイバ伝送路を提示することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、実効断面積
の異なる複数種類の光ファイバを使用し、信号光の入力
側から信号光の出力側に、実効断面積の大きな順に当該
光ファイバをシリアル接続する。即ち、信号光の強い部
分では、実効断面積の大きな光ファイバを用い信号光が
弱くなったところで、実効断面積の小さな光ファイバを
用いる。
の異なる複数種類の光ファイバを使用し、信号光の入力
側から信号光の出力側に、実効断面積の大きな順に当該
光ファイバをシリアル接続する。即ち、信号光の強い部
分では、実効断面積の大きな光ファイバを用い信号光が
弱くなったところで、実効断面積の小さな光ファイバを
用いる。
【００１０】実効断面積の大きな光ファイバは非線形作
用が小さいので、信号光が強くても、その非線形作用を
小さく出来る。実効断面積の大きな光ファイバは波長分
散スロープが大きいが、後段に、実効断面積の小さな光
ファイバ、即ち、波長分散スロープの小さな光ファイバ
を接続することで、累積波長分散の増大及びその波長間
の差の増加を抑制する。実効断面積の小さな光ファイバ
は信号光が弱くなったところに挿入されるので、その非
線形係数が大きくても、実際の非線形作用は小さくな
る。
用が小さいので、信号光が強くても、その非線形作用を
小さく出来る。実効断面積の大きな光ファイバは波長分
散スロープが大きいが、後段に、実効断面積の小さな光
ファイバ、即ち、波長分散スロープの小さな光ファイバ
を接続することで、累積波長分散の増大及びその波長間
の差の増加を抑制する。実効断面積の小さな光ファイバ
は信号光が弱くなったところに挿入されるので、その非
線形係数が大きくても、実際の非線形作用は小さくな
る。
【００１１】実効断面積の異なる２種類の光ファイバを
用いることで、簡単な構成でありながら、十分な効果、
即ち、非線形作用と波長分散スロープの低減を実現でき
る。
用いることで、簡単な構成でありながら、十分な効果、
即ち、非線形作用と波長分散スロープの低減を実現でき
る。
【００１２】本発明の光ファイバ伝送路は、特に、光増
幅中継システムに適しており、０．９８μｍ帯の励起光
源を使用する光増幅中継手段を用いることで、低雑音で
信号光を増幅でき、伝送特性の改善に資することができ
る。
幅中継システムに適しており、０．９８μｍ帯の励起光
源を使用する光増幅中継手段を用いることで、低雑音で
信号光を増幅でき、伝送特性の改善に資することができ
る。
【００１３】光増幅中継手段は、増幅光から１．５３μ
ｍ帯を除去する帯域除去フィルタと光増幅媒体の利得を
等化する利得等化手段とを具備するのが好ましい。これ
により、１．５５μｍ帯の信号光、特に、波長分割多重
の波長間の利得差が小さく且つ低雑音で増幅した波長分
割多重信号光を得ることができる。
ｍ帯を除去する帯域除去フィルタと光増幅媒体の利得を
等化する利得等化手段とを具備するのが好ましい。これ
により、１．５５μｍ帯の信号光、特に、波長分割多重
の波長間の利得差が小さく且つ低雑音で増幅した波長分
割多重信号光を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。端局１０，１２の間に、端局１０から端
局１２に向けて光信号を伝送する上り光伝送路１４と、
端局１２から端局１０に向けて光信号を伝送する下り光
伝送路１６を接続してある。各光伝送路１４，１６は光
ファイバ中継増幅伝送路である。
ック図を示す。端局１０，１２の間に、端局１０から端
局１２に向けて光信号を伝送する上り光伝送路１４と、
端局１２から端局１０に向けて光信号を伝送する下り光
伝送路１６を接続してある。各光伝送路１４，１６は光
ファイバ中継増幅伝送路である。
【００１６】本実施例では、各光伝送路１４，１６には
実効断面積Ａｅｆｆの異なる２種類の光ファイバ１８，
２０を使用し、それらを伝送する光信号を光中継増幅器
２２で中継増幅する。光中継増幅器２２は、上り用の光
増幅器２４と下り用の光増幅器２６を具備する。実効断
面積Ａｅｆｆの大きな光ファイバ１８を光増幅器２４，
２６の出力側に接続し、実効断面積Ａｅｆｆの小さな光
ファイバ２０を光増幅器２４，２６の入力側に接続す
る。
実効断面積Ａｅｆｆの異なる２種類の光ファイバ１８，
２０を使用し、それらを伝送する光信号を光中継増幅器
２２で中継増幅する。光中継増幅器２２は、上り用の光
増幅器２４と下り用の光増幅器２６を具備する。実効断
面積Ａｅｆｆの大きな光ファイバ１８を光増幅器２４，
２６の出力側に接続し、実効断面積Ａｅｆｆの小さな光
ファイバ２０を光増幅器２４，２６の入力側に接続す
る。
【００１７】光ファイバの非線形性は、光信号強度の高
いところほど顕著に作用して、光信号を著しく劣化させ
るが、光信号強度が低くなると、ほとんど影響しなくな
る。そこで、本実施例では、光信号強度が高くなる光増
幅直後では、実効断面積Ａｅｆｆが大きく、従って非線
形作用の小さい光ファイバ１８を使用し、ある程度、光
信号強度が低下したところで、従来通り、実効断面積Ａ
ｅｆｆの小さい通常の分散シフト・ファイバ２０を使用
する。
いところほど顕著に作用して、光信号を著しく劣化させ
るが、光信号強度が低くなると、ほとんど影響しなくな
る。そこで、本実施例では、光信号強度が高くなる光増
幅直後では、実効断面積Ａｅｆｆが大きく、従って非線
形作用の小さい光ファイバ１８を使用し、ある程度、光
信号強度が低下したところで、従来通り、実効断面積Ａ
ｅｆｆの小さい通常の分散シフト・ファイバ２０を使用
する。
【００１８】本実施例では、理解を容易にするために、
実効断面積の異なる２種類の光ファイバ１８，２０を用
いるとしたが、３種類以上を用いてもよいことは明かで
ある。即ち、中継増幅器間で、光信号の伝搬方向で段階
的に実効断面積Ａｅｆｆが小さくなるように、実効断面
積Ａｅｆｆの異なる光ファイバをシリアル接続すればよ
い。
実効断面積の異なる２種類の光ファイバ１８，２０を用
いるとしたが、３種類以上を用いてもよいことは明かで
ある。即ち、中継増幅器間で、光信号の伝搬方向で段階
的に実効断面積Ａｅｆｆが小さくなるように、実効断面
積Ａｅｆｆの異なる光ファイバをシリアル接続すればよ
い。
【００１９】このように、実効断面積Ａｅｆｆの異なる
複数種類の光ファイバを組み合わせることで、全体とし
て、非線形作用を低減しつつ、分散スロープも小さくで
きる。
複数種類の光ファイバを組み合わせることで、全体とし
て、非線形作用を低減しつつ、分散スロープも小さくで
きる。
【００２０】本実施例の効果を確認するため、数値計算
を行った。エルビウム・ドープ光ファイバ増幅器による
光中継間隔を５０ｋｍとした９０００ｋｍの光ファイバ
伝送システムを想定する。なお、実効断面積Ａｅｆｆの
大きな光ファイバ１８を用いることにより非線形性を低
減する効果を得るには、少なくとも、光信号が１／２
（即ち、３ｄＢ減少）にまだ減衰している必要がある。
このためには、実効断面積Ａｅｆｆの大きな光ファイバ
１８の長さは少なくとも、３／（ファイバ損失）ｋｍ以
上にしなければならない。例えば光ファイバ１８の損失
が０．２ｄＢ／ｋｍの場合、光ファイバ１８の最小の長
さは１５ｋｍとなる。
を行った。エルビウム・ドープ光ファイバ増幅器による
光中継間隔を５０ｋｍとした９０００ｋｍの光ファイバ
伝送システムを想定する。なお、実効断面積Ａｅｆｆの
大きな光ファイバ１８を用いることにより非線形性を低
減する効果を得るには、少なくとも、光信号が１／２
（即ち、３ｄＢ減少）にまだ減衰している必要がある。
このためには、実効断面積Ａｅｆｆの大きな光ファイバ
１８の長さは少なくとも、３／（ファイバ損失）ｋｍ以
上にしなければならない。例えば光ファイバ１８の損失
が０．２ｄＢ／ｋｍの場合、光ファイバ１８の最小の長
さは１５ｋｍとなる。
【００２１】実効断面積Ａｅｆｆの大きな光ファイバ１
８の実効断面積Ａｅｆｆを８０平方μｍ、分散スロープ
を０．１２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍとし、通常の分散シ
フト・ファイバ２０の実効断面積Ａｅｆｆを５０平方μ
ｍ、分散スロープを０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍと
し、波長分割多重光信号の帯域を１０ｎｍ、ゼロ分散波
長がその帯域の中央にあるとして、受信端で必要な波長
分散の等化量を計算したところ、以下のようになった。
８の実効断面積Ａｅｆｆを８０平方μｍ、分散スロープ
を０．１２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍとし、通常の分散シ
フト・ファイバ２０の実効断面積Ａｅｆｆを５０平方μ
ｍ、分散スロープを０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍと
し、波長分割多重光信号の帯域を１０ｎｍ、ゼロ分散波
長がその帯域の中央にあるとして、受信端で必要な波長
分散の等化量を計算したところ、以下のようになった。
【００２２】光ファイバ１８を１５ｋｍ、光ファイバ２
０を３５ｋｍとしたとき、平均分散スロープは、０．０
８５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で必要な等
化量は３８２５ｐｓとなった。
０を３５ｋｍとしたとき、平均分散スロープは、０．０
８５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で必要な等
化量は３８２５ｐｓとなった。
【００２３】光ファイバ１８を２５ｋｍ、光ファイバ２
０を２５ｋｍとしたとき、平均分散スロープは、０．０
９５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で必要な等
化量は４２７５ｐｓとなった。
０を２５ｋｍとしたとき、平均分散スロープは、０．０
９５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で必要な等
化量は４２７５ｐｓとなった。
【００２４】光ファイバ１８を３５ｋｍ、光ファイバ２
０を１５ｋｍとしたとき、平均分散スロープは、０．１
０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で必要な等
化量は４７２５ｐｓとなった。
０を１５ｋｍとしたとき、平均分散スロープは、０．１
０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で必要な等
化量は４７２５ｐｓとなった。
【００２５】ちなみに、光ファイバ２０を用いずに、光
ファイバ１８のみとした場合には、平均分散スロープ
は、０．１２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で
必要な分散等化量は５４００ｐｓとなった。
ファイバ１８のみとした場合には、平均分散スロープ
は、０．１２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍであり、受信端で
必要な分散等化量は５４００ｐｓとなった。
【００２６】実効断面積Ａｅｆｆを大きくした光ファイ
バ１８と通常の実効断面積Ａｅｆｆの大きさの分散シフ
ト・ファイバ２０を組み合わせて用いることで、受信端
で必要とされる分散等化量が低減されることが分かる。
光ファイバ１８の実効断面積Ａｅｆｆをもっと大きく出
来れば、その効果はより顕著になり、平均分散スロープ
を小さいままで、所要分散等化量を低減できる。
バ１８と通常の実効断面積Ａｅｆｆの大きさの分散シフ
ト・ファイバ２０を組み合わせて用いることで、受信端
で必要とされる分散等化量が低減されることが分かる。
光ファイバ１８の実効断面積Ａｅｆｆをもっと大きく出
来れば、その効果はより顕著になり、平均分散スロープ
を小さいままで、所要分散等化量を低減できる。
【００２７】上記実施例では、実効断面積Ａｅｆｆの異
なる２種類の光ファイバ１８，２０を組み合わせたが、
実効断面積Ａｅｆｆの異なる３種類以上の光ファイバを
組み合わせてもよい。例えば、それぞれ、実効断面積が
１１０平方μｍ、８０平方μｍ及び５０平方μｍで、分
散スロープが０．１５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ、０．１
２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ及び０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ／ｎｍの光ファイバを、１０ｋｍ、２０ｋｍ及び２０
ｋｍというようにこの順に直列に接続する。
なる２種類の光ファイバ１８，２０を組み合わせたが、
実効断面積Ａｅｆｆの異なる３種類以上の光ファイバを
組み合わせてもよい。例えば、それぞれ、実効断面積が
１１０平方μｍ、８０平方μｍ及び５０平方μｍで、分
散スロープが０．１５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ、０．１
２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ／ｎｍ及び０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ／ｎｍの光ファイバを、１０ｋｍ、２０ｋｍ及び２０
ｋｍというようにこの順に直列に接続する。
【００２８】次に、光中継増幅器２２の構成を説明す
る。図２は、その概略構成ブロック図を示す。上り系及
び下り系ともに、同じ構成からなる。３０ａ，３０ｂ
は、それぞれ、上り光伝送路１４及び下り光伝送路１６
の光ファイバ２０の出力光が入力する入力端子であり、
光増幅媒体であるエルビウムドプ光ファイバ３２ａ，３
２ｂ、光信号と逆の方向に進む光を妨害する光アイソレ
ータ３４ａ，３４ｂ、１．５３μｍ帯のＡＳＥ（Ａｍｐ
ｌｉｆｉｅｄ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｅｍｉｓｓｉ
ｏｎ）光を除去する帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂ、
及び信号光帯域の利得を平坦化する利得等化フィルタ３
８ａ，３８ｂが、この順にシリアルに接続する。利得等
化フィルタ３８ａ，３８ｂの出力光はそれぞれ出力端子
４０ａ，４０ｂに接続し、出力端子４０ａ，４０ｂは、
それぞれ、上り光伝送路１４及び下り光伝送路１６の光
ファイバ１８に接続する。
る。図２は、その概略構成ブロック図を示す。上り系及
び下り系ともに、同じ構成からなる。３０ａ，３０ｂ
は、それぞれ、上り光伝送路１４及び下り光伝送路１６
の光ファイバ２０の出力光が入力する入力端子であり、
光増幅媒体であるエルビウムドプ光ファイバ３２ａ，３
２ｂ、光信号と逆の方向に進む光を妨害する光アイソレ
ータ３４ａ，３４ｂ、１．５３μｍ帯のＡＳＥ（Ａｍｐ
ｌｉｆｉｅｄ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｅｍｉｓｓｉ
ｏｎ）光を除去する帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂ、
及び信号光帯域の利得を平坦化する利得等化フィルタ３
８ａ，３８ｂが、この順にシリアルに接続する。利得等
化フィルタ３８ａ，３８ｂの出力光はそれぞれ出力端子
４０ａ，４０ｂに接続し、出力端子４０ａ，４０ｂは、
それぞれ、上り光伝送路１４及び下り光伝送路１６の光
ファイバ１８に接続する。
【００２９】エルビウムドープ光ファイバ３２ａ，３２
ｂと光アイソレータ３４ａ，３４ｂの間には、エルビウ
ムドープ光３２ａ，３２ｂの励起光を導入する波長分割
多重（ＷＤＭ）カップラ４２ａ，４２ｂが設けられ、Ｗ
ＤＭカップラ４２ａ，４２ｂの入力には、励起光源とし
ての、０．９８μｍ帯でレーザ発振するレーザ素子４４
ａ，４４ｂが接続する。
ｂと光アイソレータ３４ａ，３４ｂの間には、エルビウ
ムドープ光３２ａ，３２ｂの励起光を導入する波長分割
多重（ＷＤＭ）カップラ４２ａ，４２ｂが設けられ、Ｗ
ＤＭカップラ４２ａ，４２ｂの入力には、励起光源とし
ての、０．９８μｍ帯でレーザ発振するレーザ素子４４
ａ，４４ｂが接続する。
【００３０】また、利得等化フィルタ３８ａ，３８ｂと
出力端子４０ａ，４０ｂの間には、信号光並びにその反
射光又は後方散乱光を部分的に抽出して、上り伝送路か
ら下り伝送路及びその逆に折り返すためのカップラ４６
ａ，４６ｂを設けてある。カップラ４６ａとカップラ４
６ｂはループバック／ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉ
ｍｅ Ｄｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｏｒｙ）回
路４８を介して相互に接続する。ループバック／ＯＴＤ
Ｒ回路４８は純粋に光回路からなる場合と、一部に電子
回路を具備する場合とがある。後者の場合、端局１０，
１２からの指令に基づき伝送路各部の状況を示す信号を
端局１０，１２に通報したりすることが可能になる。
出力端子４０ａ，４０ｂの間には、信号光並びにその反
射光又は後方散乱光を部分的に抽出して、上り伝送路か
ら下り伝送路及びその逆に折り返すためのカップラ４６
ａ，４６ｂを設けてある。カップラ４６ａとカップラ４
６ｂはループバック／ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉ
ｍｅ Ｄｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｏｒｙ）回
路４８を介して相互に接続する。ループバック／ＯＴＤ
Ｒ回路４８は純粋に光回路からなる場合と、一部に電子
回路を具備する場合とがある。後者の場合、端局１０，
１２からの指令に基づき伝送路各部の状況を示す信号を
端局１０，１２に通報したりすることが可能になる。
【００３１】図２に示す光増幅中継器では、入力端子３
０ａ，３０ｂに入力した信号光は、エルビウムドープ光
ファイバ３２ａ，３２ｂに入力して、ここを伝搬する間
に光増幅される。エルビウムドープ光ファイバ３２ａ，
３２ｂは、レーザ素子４４ａ，４４ｂからＷＤＭカップ
ラ４２ａ，４２ｂを介して供給される０．９８μｍ光に
より励起される。０．９８μｍ帯励起により、１．５４
μｍ帯励起よりも低雑音で、１．５５μｍ帯の光信号を
増幅できる。
０ａ，３０ｂに入力した信号光は、エルビウムドープ光
ファイバ３２ａ，３２ｂに入力して、ここを伝搬する間
に光増幅される。エルビウムドープ光ファイバ３２ａ，
３２ｂは、レーザ素子４４ａ，４４ｂからＷＤＭカップ
ラ４２ａ，４２ｂを介して供給される０．９８μｍ光に
より励起される。０．９８μｍ帯励起により、１．５４
μｍ帯励起よりも低雑音で、１．５５μｍ帯の光信号を
増幅できる。
【００３２】エルビウムドープ光ファイバ３２ａ，３２
ｂで増幅された信号光は光アイソレータ３４ａ，３４ｂ
を通過して帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂに入力す
る。帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂは、光増幅された
信号光から１．５３μｍ帯のＡＳＥ光を除去する。利得
等化フィルタ３８ａ，３８ｂは、所定の信号光帯域で、
帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂの出力光の利得を等
化、即ち、各信号波長の光強度が同じレベルになるよう
にする。利得等化フィルタ３８ａ，３８ｂは例えば、所
定の信号光帯域でエルビウムドープ光ファイバ３２ａ，
３２ｂの利得を平準化するように透過率波長特性を設定
された光フィルタ素子からなり、このような透過率波長
特性の光フィルタ素子は、具体的には、ＦＳＲの広いエ
タロンにより実現できる。
ｂで増幅された信号光は光アイソレータ３４ａ，３４ｂ
を通過して帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂに入力す
る。帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂは、光増幅された
信号光から１．５３μｍ帯のＡＳＥ光を除去する。利得
等化フィルタ３８ａ，３８ｂは、所定の信号光帯域で、
帯域除去フィルタ３６ａ，３６ｂの出力光の利得を等
化、即ち、各信号波長の光強度が同じレベルになるよう
にする。利得等化フィルタ３８ａ，３８ｂは例えば、所
定の信号光帯域でエルビウムドープ光ファイバ３２ａ，
３２ｂの利得を平準化するように透過率波長特性を設定
された光フィルタ素子からなり、このような透過率波長
特性の光フィルタ素子は、具体的には、ＦＳＲの広いエ
タロンにより実現できる。
【００３３】図２では、上り系と下り系で個別に励起用
レーザ素子４４ａ，４４ｂを設けたが、２台の励起光源
を偏波合成した光線で各エルビウムドープ光ファイバ３
２ａ，３２ｂを励起しても良い。図３は、そのような励
起手段の概略構成ブロック図を示す。５２ａ，５２ｂ，
５４ａ，５４ｂは０．９８μｍ帯でレーザ発振するレー
ザ素子であり、レーザ素子５２ａ，５２ｂとレーザ素子
５４ａ，５４ｂは、互いの出力光の偏波が直交するよう
に配置される。偏波合成回路５６ａ，５６ｂはそれぞ
れ、レーザ素子５２ａ，５２ｂ；５４ａ，５４ｂの出力
光をそれぞれの偏波状態のまま合成する。偏波合成回路
５６ａの出力光はＷＤＭカップラ４２ａを介してエルビ
ウムドープ光ファイバ３２ａに供給され、偏波合成回路
５６ｂの出力光はＷＤＭカップラ４２ｂを介してエルビ
ウムドープ光ファイバ３２ｂに供給される。
レーザ素子４４ａ，４４ｂを設けたが、２台の励起光源
を偏波合成した光線で各エルビウムドープ光ファイバ３
２ａ，３２ｂを励起しても良い。図３は、そのような励
起手段の概略構成ブロック図を示す。５２ａ，５２ｂ，
５４ａ，５４ｂは０．９８μｍ帯でレーザ発振するレー
ザ素子であり、レーザ素子５２ａ，５２ｂとレーザ素子
５４ａ，５４ｂは、互いの出力光の偏波が直交するよう
に配置される。偏波合成回路５６ａ，５６ｂはそれぞ
れ、レーザ素子５２ａ，５２ｂ；５４ａ，５４ｂの出力
光をそれぞれの偏波状態のまま合成する。偏波合成回路
５６ａの出力光はＷＤＭカップラ４２ａを介してエルビ
ウムドープ光ファイバ３２ａに供給され、偏波合成回路
５６ｂの出力光はＷＤＭカップラ４２ｂを介してエルビ
ウムドープ光ファイバ３２ｂに供給される。
【００３４】更には、２つの励起光源を偏波合成する構
成を２系統設け、各系統の出力を３ｄＢカップラで合成
した２つの出力で各各エルビウムドープ光ファイバ３２
ａ，３２ｂを励起しても良い。図４は、そのような励起
光源の概略構成ブロック図を示す。５８，６０は０．９
８μｍ帯でレーザ発振するレーザ素子であり、互いの出
力光の偏波が直交するように配置される。偏波合成回路
６２は、レーザ素子５８，６０の出力光をそれぞれの偏
波状態のまま合成する。また、６４，６６も０．９８μ
ｍ帯でレーザ発振するレーザ素子であり、互いの出力光
の偏波が直交するように配置される。偏波合成回路６８
は、レーザ素子６４，６６の出力光をそれぞれの偏波状
態のまま合成する。偏波合成回路６２，６８の出力光は
２入力・２出力の３ｄＢカップラ７０の各入力に印加さ
れ、２つの出力ポートに分波されて出力される。３ｄＢ
カップラ７０の一方の出力光はＷＤＭカップラ４２ａを
介してエルビウムドープ光ファイバ３２ａに供給され、
他方の出力は、ＷＤＭカップラ３４ｂを介して他のエル
ビウムドープ光ファイバ３２ｂに供給される。３ｄＢカ
ップラにより、偏波合成回路６２の出力光の半分がエル
ビウムドープ光ファイバ３２ａに供給されると共に、そ
の残りがの出力はエルビウムドープ光ファイバ３２ｂに
供給され、偏波合成回路６８の出力光の半分がエルビウ
ムドープ光ファイバ３２ａに供給されると共に、その残
りがの出力はエルビウムドープ光ファイバ３２ｂに供給
される。
成を２系統設け、各系統の出力を３ｄＢカップラで合成
した２つの出力で各各エルビウムドープ光ファイバ３２
ａ，３２ｂを励起しても良い。図４は、そのような励起
光源の概略構成ブロック図を示す。５８，６０は０．９
８μｍ帯でレーザ発振するレーザ素子であり、互いの出
力光の偏波が直交するように配置される。偏波合成回路
６２は、レーザ素子５８，６０の出力光をそれぞれの偏
波状態のまま合成する。また、６４，６６も０．９８μ
ｍ帯でレーザ発振するレーザ素子であり、互いの出力光
の偏波が直交するように配置される。偏波合成回路６８
は、レーザ素子６４，６６の出力光をそれぞれの偏波状
態のまま合成する。偏波合成回路６２，６８の出力光は
２入力・２出力の３ｄＢカップラ７０の各入力に印加さ
れ、２つの出力ポートに分波されて出力される。３ｄＢ
カップラ７０の一方の出力光はＷＤＭカップラ４２ａを
介してエルビウムドープ光ファイバ３２ａに供給され、
他方の出力は、ＷＤＭカップラ３４ｂを介して他のエル
ビウムドープ光ファイバ３２ｂに供給される。３ｄＢカ
ップラにより、偏波合成回路６２の出力光の半分がエル
ビウムドープ光ファイバ３２ａに供給されると共に、そ
の残りがの出力はエルビウムドープ光ファイバ３２ｂに
供給され、偏波合成回路６８の出力光の半分がエルビウ
ムドープ光ファイバ３２ａに供給されると共に、その残
りがの出力はエルビウムドープ光ファイバ３２ｂに供給
される。
【００３５】図２に示す構成よりも図３に示す構成、図
３に示す構成よりも図４に示す構成が、何れかの励起光
源が故障した場合にも、所望の光増幅能力を維持しやす
い。即ち、耐障害能力が高い。
３に示す構成よりも図４に示す構成が、何れかの励起光
源が故障した場合にも、所望の光増幅能力を維持しやす
い。即ち、耐障害能力が高い。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、波長分散スロープと非線形作用の
両方を低減でき、伝送特性を改善できる。特に、波長分
割多重伝送方式に適用して、多大な改善効果を挙げるこ
とができる。
に、本発明によれば、波長分散スロープと非線形作用の
両方を低減でき、伝送特性を改善できる。特に、波長分
割多重伝送方式に適用して、多大な改善効果を挙げるこ
とができる。
【００３７】実効断面積の異なる２種類の光ファイバを
用いることで、簡単な構成でありながら、十分な効果、
即ち、非線形作用と波長分散スロープの低減を実現でき
る。
用いることで、簡単な構成でありながら、十分な効果、
即ち、非線形作用と波長分散スロープの低減を実現でき
る。
【００３８】光増幅中継システムで０．９８μｍ帯の励
起光源を使用する光増幅中継手段を併用することで、更
に、伝送特性を改善できる。
起光源を使用する光増幅中継手段を併用することで、更
に、伝送特性を改善できる。
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】 本実施例の光増幅中継器２２の概略構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】 光増幅媒体であるエルビウムドープ光ファイ
バ３２ａ，３２ｂの励起光源の概略構成ブロック図であ
る。
バ３２ａ，３２ｂの励起光源の概略構成ブロック図であ
る。
【図４】 光増幅媒体であるエルビウムドープ光ファイ
バ３２ａ，３２ｂの励起光源の別の構成の概略構成ブロ
ック図である。
バ３２ａ，３２ｂの励起光源の別の構成の概略構成ブロ
ック図である。
１０，１２：端局 １４：上り光伝送路 １６：下り光伝送路 １８：実効断面積Ａｅｆｆの大きな光ファイバ ２０： 実効断面積Ａｅｆｆの小さな光ファイバ ２２：光増幅中継器 ２４，２６：光増幅器 ３０ａ，３０ｂ：入力端子 ３２ａ，３２ｂ：エルビウムドプ光ファイバ ３４ａ，３４ｂ：光アイソレータ ３６ａ，３６ｂ：１．５３μｍ帯除去フィルタ ３８ａ，３８ｂ：利得等化フィルタ ４０ａ，４０ｂ：出力端子 ４２ａ，４２ｂ：波長分割多重（ＷＤＭ）カップラ ４４ａ，４４ｂ：レーザ素子 ４６ａ，４６ｂ：折り返し用カップラ ４８：ループバック／ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉ
ｍｅ Ｄｍａｉｎ Ｒｅ ｆｌｅｃｔｏｍｅｔｏｒｙ）回路 ５２ａ，５２ｂ，５４ａ，５４ｂ：０．９８μｍ帯レー
ザ素子 ５６ａ，５６ｂ：偏波合成回路 ５８，６０：０．９８μｍ帯レーザ素子 ６２： 偏波合成回路 ６４，６６：０．９８μｍ帯レーザ素子 ６８：偏波合成回路 ７０：２入力・２出力の３ｄＢカップラ
ｍｅ Ｄｍａｉｎ Ｒｅ ｆｌｅｃｔｏｍｅｔｏｒｙ）回路 ５２ａ，５２ｂ，５４ａ，５４ｂ：０．９８μｍ帯レー
ザ素子 ５６ａ，５６ｂ：偏波合成回路 ５８，６０：０．９８μｍ帯レーザ素子 ６２： 偏波合成回路 ６４，６６：０．９８μｍ帯レーザ素子 ６８：偏波合成回路 ７０：２入力・２出力の３ｄＢカップラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｍ Ｈ０４Ｂ 10/17 10/16 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 Ｈ０４Ｂ 10/02 10/18 (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
Claims (6)
- 【請求項１】 実効断面積の異なる複数種類の光ファイ
バからなり、信号光の入力側から信号光の出力側に、実
効断面積の大きな順に当該光ファイバをシリアル接続し
たことを特徴とする光ファイバ伝送路。 - 【請求項２】 当該複数種類の光ファイバが、相対的に
実効断面積の大きなものと、相対的に実効断面積の小さ
なものの２種類からなり、相対的に実効断面積の大きな
光ファイバを信号光の入力側に、相対的に実効断面積の
小さな光ファイバを信号光の出力側に配置した請求項１
に記載の光ファイバ伝送路。 - 【請求項３】 光増幅中継システムにおける光ファイバ
伝送路であって、各中継区間で、実効断面積の異なる複
数種類の光ファイバを実効断面積の大きな順にシリアル
に接続したことを特徴とする光ファイバ伝送。 - 【請求項４】 更に、０．９８μｍ帯の励起光により信
号光を増幅する１以上の光増幅中継手段を具備する請求
項３に記載の光ファイバ伝送路。 - 【請求項５】 当該光増幅中継手段は、光増幅媒体と、
当該光増幅媒体の励起光を発生する励起光源と、当該光
増幅媒体に信号光とは逆方向に進行する光を除去する光
アイソレータと、当該光増幅媒体により増幅された光か
ら１．５３μｍ帯を除去する帯域除去フィルタと、当該
光増幅媒体の利得を等化する利得等化手段とを具備する
請求項４に記載の光ファイバ伝送路。 - 【請求項６】 当該複数種類の光ファイバが、相対的に
実効断面積の大きなものと、相対的に実効断面積の小さ
なものの２種類からなり、相対的に実効断面積の大きな
光ファイバを信号光の入力側に、相対的に実効断面積の
小さな光ファイバを信号光の出力側に配置した請求項３
に記載の光ファイバ伝送路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130587A JPH10322283A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 光ファイバ伝送路 |
| EP98105975A EP0880243A2 (en) | 1997-05-21 | 1998-04-01 | Optical fiber transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130587A JPH10322283A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 光ファイバ伝送路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322283A true JPH10322283A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15037782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9130587A Withdrawn JPH10322283A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 光ファイバ伝送路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0880243A2 (ja) |
| JP (1) | JPH10322283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001345758A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Kddi Corp | 光伝送システム及び方法並びに光増幅伝送路 |
| US6748178B2 (en) | 2000-02-25 | 2004-06-08 | Ddi Corporation | Optical transmission line |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2790105B1 (fr) | 1999-02-18 | 2003-07-04 | Cit Alcatel | Systeme, ligne et procede de transmission a fibre optique |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP9130587A patent/JPH10322283A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-04-01 EP EP98105975A patent/EP0880243A2/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6748178B2 (en) | 2000-02-25 | 2004-06-08 | Ddi Corporation | Optical transmission line |
| JP2001345758A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Kddi Corp | 光伝送システム及び方法並びに光増幅伝送路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0880243A2 (en) | 1998-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |