JP2001237777A - 光伝送路 - Google Patents
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- 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
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/2912—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing
- H04B10/2916—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form characterised by the medium used for amplification or processing using Raman or Brillouin amplifiers
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2210/00—Indexing scheme relating to optical transmission systems
- H04B2210/003—Devices including multiple stages, e.g., multi-stage optical amplifiers or dispersion compensators
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無中継伝送距離を長くする。
【解決手段】 信号光の入力側に実効断面積及び波長分
散が大きい光ファイバ12aを配置し、信号光の出力側
に実効断面積が小さく、波長分散が小さい又は逆極性の
光ファイバ12bを配置する。励起光源14は、光ファ
イバ12bにラマン増幅を起こさせる1450nm又は
1550nmの励起光を発生する。励起光源14の出力
光は、WDM光カップラ16により光ファイバ12bに
後方から入射する。光ファイバ12aの入力パワーPi
n(すなわち、光送信装置10の出力パワー)、光ファ
イバ12a,12bの全損失α、ラマン増幅の励起パワ
ーPp、ファイバ12a,12bの総長Lに対して、y
=(Pin−α)/(Pp・10LogL))とする
と、光ファイバ12bの割合x(0≦x≦1)とyは、
y=6.63×10−2x−0.077の関係にあり、
y値で+0.2から−0.2の範囲が好ましいx値とな
る。
散が大きい光ファイバ12aを配置し、信号光の出力側
に実効断面積が小さく、波長分散が小さい又は逆極性の
光ファイバ12bを配置する。励起光源14は、光ファ
イバ12bにラマン増幅を起こさせる1450nm又は
1550nmの励起光を発生する。励起光源14の出力
光は、WDM光カップラ16により光ファイバ12bに
後方から入射する。光ファイバ12aの入力パワーPi
n(すなわち、光送信装置10の出力パワー)、光ファ
イバ12a,12bの全損失α、ラマン増幅の励起パワ
ーPp、ファイバ12a,12bの総長Lに対して、y
=(Pin−α)/(Pp・10LogL))とする
と、光ファイバ12bの割合x(0≦x≦1)とyは、
y=6.63×10−2x−0.077の関係にあり、
y値で+0.2から−0.2の範囲が好ましいx値とな
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路に関し、
より具体的には、超長距離無中継伝送又は超長距離の中
継スパンを実現する光伝送路に関する。
より具体的には、超長距離無中継伝送又は超長距離の中
継スパンを実現する光伝送路に関する。
【0002】
【従来の技術】超長距離中継スパン伝送では、各ファイ
バスパンへの入力パワーを高くするほど、SN比(SN
R)を高く保つことができる。しかし、光入力パワーを
高くすると、SBS(Stimulated Bril
louin Scattering)により入力パワー
が制限されることと、非線形光学効果が大きくなること
から、伝送特性が劣化する。
バスパンへの入力パワーを高くするほど、SN比(SN
R)を高く保つことができる。しかし、光入力パワーを
高くすると、SBS(Stimulated Bril
louin Scattering)により入力パワー
が制限されることと、非線形光学効果が大きくなること
から、伝送特性が劣化する。
【0003】これに対して、従来、SBSを抑制するた
めに低周波微少信号変調によりスペクトルを拡げる構
成、及び、高光入力パワーでも非線形光学効果が小さく
なるように、モードフィールド径(MDF)が約10μ
mと大きなファイバ(例えば、1.3μm帯にゼロ分散
波長を持つシングルモードファイバ(SMF))を使用
する構成が提案されている。信号光の入力側に実効断面
積及び分散スロープが大きい光ファイバを配置し、信号
光の出力側に実効断面積及び分散スロープが小さい光フ
ァイバを配置する構成が、例えば、特開平10−308
706号公報(EP0877496号公報)及び特開平
10−322283号公報に記載されている。
めに低周波微少信号変調によりスペクトルを拡げる構
成、及び、高光入力パワーでも非線形光学効果が小さく
なるように、モードフィールド径(MDF)が約10μ
mと大きなファイバ(例えば、1.3μm帯にゼロ分散
波長を持つシングルモードファイバ(SMF))を使用
する構成が提案されている。信号光の入力側に実効断面
積及び分散スロープが大きい光ファイバを配置し、信号
光の出力側に実効断面積及び分散スロープが小さい光フ
ァイバを配置する構成が、例えば、特開平10−308
706号公報(EP0877496号公報)及び特開平
10−322283号公報に記載されている。
【0004】また、無中継光伝送距離又は中継スパンを
長くする手段として、ラマン増幅を併用する構成は、公
知である。
長くする手段として、ラマン増幅を併用する構成は、公
知である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シングルモー
ドファイバ(SMF)を1.5μm帯で使用すると、波
長分散が大きい(約−18ps/nm/km)ので、累
積波長分散が大きくなり、分散補償ファイバ(DCF:
Dispersion Compensation F
iber)を大量に使用しなければならない。また、シ
ングルモードファイバはMFDが10μm程度と大きい
ので、大きなラマンゲインを得難い。
ドファイバ(SMF)を1.5μm帯で使用すると、波
長分散が大きい(約−18ps/nm/km)ので、累
積波長分散が大きくなり、分散補償ファイバ(DCF:
Dispersion Compensation F
iber)を大量に使用しなければならない。また、シ
ングルモードファイバはMFDが10μm程度と大きい
ので、大きなラマンゲインを得難い。
【0006】一般に、後方励起のファイバラマンアンプ
で高いラマンゲインを得るには、ポンプ光パワーの大き
な信号出力側にMFDの小さいファイバを配置すればよ
い。しかし、MFDが小さすぎると、ポンプ波長帯での
ファイバロスが大きくなり、結局、大きなラマン利得を
実現できず、伝送特性も向上しない。
で高いラマンゲインを得るには、ポンプ光パワーの大き
な信号出力側にMFDの小さいファイバを配置すればよ
い。しかし、MFDが小さすぎると、ポンプ波長帯での
ファイバロスが大きくなり、結局、大きなラマン利得を
実現できず、伝送特性も向上しない。
【0007】本発明は、ラマン増幅を利用しつつ、より
良い伝送特性を実現できる光伝送路を提示することを目
的とする。
良い伝送特性を実現できる光伝送路を提示することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光伝送路
は、信号光を伝搬し、第1の実効断面積及び第1の波長
分散値を具備する第1の光ファイバと、当該第1の光フ
ァイバから出力される当該信号光を伝搬し、当該第1の
実効断面積より小さい第2の実効断面積を具備し、当該
第1の波長分散値より小さい値及び当該第1の波長分散
値とは逆極性の値の何れである第2の波長分散値を具備
する第2の光ファイバと、当該第2の光ファイバにラマ
ン増幅を起こさせる励起光を発生する励起光源と、当該
励起光源から出力される励起光を当該第2の光ファイバ
にその後方から入射する光カップラとからなることを特
徴とする。
は、信号光を伝搬し、第1の実効断面積及び第1の波長
分散値を具備する第1の光ファイバと、当該第1の光フ
ァイバから出力される当該信号光を伝搬し、当該第1の
実効断面積より小さい第2の実効断面積を具備し、当該
第1の波長分散値より小さい値及び当該第1の波長分散
値とは逆極性の値の何れである第2の波長分散値を具備
する第2の光ファイバと、当該第2の光ファイバにラマ
ン増幅を起こさせる励起光を発生する励起光源と、当該
励起光源から出力される励起光を当該第2の光ファイバ
にその後方から入射する光カップラとからなることを特
徴とする。
【0009】このような構成において、ラマン増幅によ
り信号光の損失を低減することにより、より長距離の伝
送が可能になる。信号光の入力側に配置される光ファイ
バの実効断面積を信号光の出力側よりも大きくすること
で、非線形効果を低減でき、より大きなパワーの信号光
を入力できる。
り信号光の損失を低減することにより、より長距離の伝
送が可能になる。信号光の入力側に配置される光ファイ
バの実効断面積を信号光の出力側よりも大きくすること
で、非線形効果を低減でき、より大きなパワーの信号光
を入力できる。
【0010】実効的なラマン利得とバックグランドノイ
ズを考慮すると、第2の光ファイバの実効断面積は55
〜70μm2であるのが好ましい。
ズを考慮すると、第2の光ファイバの実効断面積は55
〜70μm2であるのが好ましい。
【0011】また、第1の光ファイバの入力パワーPi
n(dBm)、第1及び第2の光ファイバの全損失α
(dB)、ラマン励起パワーPp(dBm)、並びに、
第1及び第2の光ファイバの総長L(km)に対して、
y=(Pin−α)/(Pp・10LogL))とし、
Lに対する第2の光ファイバの割合をx(0≦x≦1)
としたときに、yが6.63×10−2x+0.123
以下で、且つ、6.63×10−2x−0.277以上
であるのが好ましい。これにより、良好なS/N比が得
られる。
n(dBm)、第1及び第2の光ファイバの全損失α
(dB)、ラマン励起パワーPp(dBm)、並びに、
第1及び第2の光ファイバの総長L(km)に対して、
y=(Pin−α)/(Pp・10LogL))とし、
Lに対する第2の光ファイバの割合をx(0≦x≦1)
としたときに、yが6.63×10−2x+0.123
以下で、且つ、6.63×10−2x−0.277以上
であるのが好ましい。これにより、良好なS/N比が得
られる。
【0012】yが実質的に6.63×10−2x−0.
077に等しい場合に、最大のS/N比が得られる。
077に等しい場合に、最大のS/N比が得られる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0014】図1は、無中継光伝送システムに適用した
本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。光送信
装置10は、1.55μm帯の信号光を光伝送路12に
出力する。光伝送路12は、比較的大口径で、波長分散
値の大きな光ファイバ12aと、小口径で、波長分散値
が小さい又は光ファイバ12aのそれとはとは逆極性の
光ファイバ12bとからなる。光ファイバ12aを信号
光の入力側に配置し、光ファイバ12bを信号光の出力
側に配置する。光ファイバ12aは例えば、1.3μm
帯にゼロ分散波長を持ち、波長分散が18〜20ps/
nm/kmで、実効断面積(又はモードフィールド径)
が約74μm2のシングルモードファイバからなり、光
ファイバ12bは、1.55μm帯にゼロ分散波長をシ
フトし、波長分散値が−2ps/nm/kmで、実効断
面積が約49μm2の分散シフトファイバからなる。
本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。光送信
装置10は、1.55μm帯の信号光を光伝送路12に
出力する。光伝送路12は、比較的大口径で、波長分散
値の大きな光ファイバ12aと、小口径で、波長分散値
が小さい又は光ファイバ12aのそれとはとは逆極性の
光ファイバ12bとからなる。光ファイバ12aを信号
光の入力側に配置し、光ファイバ12bを信号光の出力
側に配置する。光ファイバ12aは例えば、1.3μm
帯にゼロ分散波長を持ち、波長分散が18〜20ps/
nm/kmで、実効断面積(又はモードフィールド径)
が約74μm2のシングルモードファイバからなり、光
ファイバ12bは、1.55μm帯にゼロ分散波長をシ
フトし、波長分散値が−2ps/nm/kmで、実効断
面積が約49μm2の分散シフトファイバからなる。
【0015】励起光源14は1450nm又は1550
nmのラマン増幅の励起光を発生する。励起光源14の
出力光は、WDM光カップラ16により光ファイバ12
bに後方から入射する。
nmのラマン増幅の励起光を発生する。励起光源14の
出力光は、WDM光カップラ16により光ファイバ12
bに後方から入射する。
【0016】光送信装置10から出力された信号光は先
ず、光ファイバ12aに入射する。光ファイバ12aが
大口径なので、信号光のパワーが高くても、非線形効果
は少ない。光ファイバ12aを伝搬した信号光は、光フ
ァイバ12bに入射し、光ファイバ12bを伝搬する。
光ファイバ12bには、励起光源14からWDM光カッ
プラ16を介して後方からラマン励起光が入射する。こ
のラマン励起光により、光ファイバ12bではラマン増
幅が生じ、信号光が増幅される。光ファイバ12bの径
を小さくすることで、大きなラマンゲインが得られる。
光ファイバ12bでラマン増幅された信号光は、WDM
光カップラ16を通過し、光受信装置18に入射する。
ず、光ファイバ12aに入射する。光ファイバ12aが
大口径なので、信号光のパワーが高くても、非線形効果
は少ない。光ファイバ12aを伝搬した信号光は、光フ
ァイバ12bに入射し、光ファイバ12bを伝搬する。
光ファイバ12bには、励起光源14からWDM光カッ
プラ16を介して後方からラマン励起光が入射する。こ
のラマン励起光により、光ファイバ12bではラマン増
幅が生じ、信号光が増幅される。光ファイバ12bの径
を小さくすることで、大きなラマンゲインが得られる。
光ファイバ12bでラマン増幅された信号光は、WDM
光カップラ16を通過し、光受信装置18に入射する。
【0017】光受信装置18では、光アンプ20が光伝
送路12からの信号光を光増幅し、分散補償ファイバ2
2は、光ファイバ12a,12bによる累積波長分散を
補償する。分散補償された信号光は、受光素子24に入
射する。受光素子24は光信号を電気信号に変換し、復
調回路26が、受光素子24の出力からデータを復調す
る。
送路12からの信号光を光増幅し、分散補償ファイバ2
2は、光ファイバ12a,12bによる累積波長分散を
補償する。分散補償された信号光は、受光素子24に入
射する。受光素子24は光信号を電気信号に変換し、復
調回路26が、受光素子24の出力からデータを復調す
る。
【0018】光ファイバ12aを伝搬する間に、信号光
は光ファイバ12aのファイバロスに従って減衰する。
光ファイバ12bでは、ラマン励起光が後方から入射す
るので、ラマンゲインは、光ファイバ12bのWDM光
カップラ16に近い側ほど、ラマンゲインが大きい。従
って、光ファイバ12bでは、ラマンゲインが光ファイ
バ12bのファイバロスより小さい部分(光ファイバ1
2aに近い部分)では、信号光は減衰するが、ラマンゲ
インが光ファイバ12bのファイバロスを上回る部分
(WDM光カップラ16に近い部分)では、信号光はそ
の差に応じた分だけ増幅される。このようなラマン増幅
により、光ファイバ12a,12bの全体として、信号
光の減衰が小さくなり、SNRが改善される。
は光ファイバ12aのファイバロスに従って減衰する。
光ファイバ12bでは、ラマン励起光が後方から入射す
るので、ラマンゲインは、光ファイバ12bのWDM光
カップラ16に近い側ほど、ラマンゲインが大きい。従
って、光ファイバ12bでは、ラマンゲインが光ファイ
バ12bのファイバロスより小さい部分(光ファイバ1
2aに近い部分)では、信号光は減衰するが、ラマンゲ
インが光ファイバ12bのファイバロスを上回る部分
(WDM光カップラ16に近い部分)では、信号光はそ
の差に応じた分だけ増幅される。このようなラマン増幅
により、光ファイバ12a,12bの全体として、信号
光の減衰が小さくなり、SNRが改善される。
【0019】光ファイバ12bの径を小さくするほど、
ラマン利得が増大するが、ラマン励起光帯域でのファイ
バロスが増大する。ラマン励起光の減衰は、ラマン利得
を低下させる。図2は、ファイバ径に対する実効的な利
得(ラマン利得とファイバロスの差)を調べた結果を示
す。横軸は実効断面積Aeffを示し、縦軸は、ラマン
利得とファイバロスの差を示す。実効断面積74μm2
のシングルモードファイバ(SMF)、実効断面積55
μm2の分散シフトファイバ(DSF)、実効断面積4
9μm2の分散シフトファイバ(DSF)及び実効断面
積24μm2の逆分散ファイバ(RDF)について調べ
た。ファイバ長は何れも100kmである。図2では、
SMFの測定結果に対する相対値を示した。図2から、
実効断面積が55〜60μm2の範囲で信号レベルが最
大になる、すなわち、実効的なラマン利得が最大になる
ことが分かる。
ラマン利得が増大するが、ラマン励起光帯域でのファイ
バロスが増大する。ラマン励起光の減衰は、ラマン利得
を低下させる。図2は、ファイバ径に対する実効的な利
得(ラマン利得とファイバロスの差)を調べた結果を示
す。横軸は実効断面積Aeffを示し、縦軸は、ラマン
利得とファイバロスの差を示す。実効断面積74μm2
のシングルモードファイバ(SMF)、実効断面積55
μm2の分散シフトファイバ(DSF)、実効断面積4
9μm2の分散シフトファイバ(DSF)及び実効断面
積24μm2の逆分散ファイバ(RDF)について調べ
た。ファイバ長は何れも100kmである。図2では、
SMFの測定結果に対する相対値を示した。図2から、
実効断面積が55〜60μm2の範囲で信号レベルが最
大になる、すなわち、実効的なラマン利得が最大になる
ことが分かる。
【0020】また、光ファイバ12aとしてSMFを使
用し、光ファイバ12bとして種々の光ファイバを使用
する状況で、伝送特性と一体一に対応するSNRを調べ
た。前に述べたように、小口径ファイバでは、バックグ
ランドのノイズレベルが大きくなる。図3は、光ファイ
バ12bの実効断面積Aeffに対するSNRの測定結
果を示す。横軸は光ファイバ12bの実効断面積Aef
f、縦軸はSNRをそれぞれ示す。特性曲線30上の測
定値△は、光ファイバ12bの出力段階におけるSN
R、特性曲線32上の測定値□は、光アンプ20(出
力:+5dBm)の出力段階でのSNR、特性曲線34
上の測定値○は、分散補償ファイバ22により累積波長
分散を補償した後でのSNRをそれぞれ示す。
用し、光ファイバ12bとして種々の光ファイバを使用
する状況で、伝送特性と一体一に対応するSNRを調べ
た。前に述べたように、小口径ファイバでは、バックグ
ランドのノイズレベルが大きくなる。図3は、光ファイ
バ12bの実効断面積Aeffに対するSNRの測定結
果を示す。横軸は光ファイバ12bの実効断面積Aef
f、縦軸はSNRをそれぞれ示す。特性曲線30上の測
定値△は、光ファイバ12bの出力段階におけるSN
R、特性曲線32上の測定値□は、光アンプ20(出
力:+5dBm)の出力段階でのSNR、特性曲線34
上の測定値○は、分散補償ファイバ22により累積波長
分散を補償した後でのSNRをそれぞれ示す。
【0021】実効断面積が49〜55μm2の光ファイ
バを光ファイバ12bとして使用した場合で、光ファイ
バ12a,12bの累積波長分散は約1800ps/n
m、光ファイバ12bとして大口径(実効断面積74μ
m2)のSMFを使用した場合で、累積波長分散は40
00ps/nm程度である。
バを光ファイバ12bとして使用した場合で、光ファイ
バ12a,12bの累積波長分散は約1800ps/n
m、光ファイバ12bとして大口径(実効断面積74μ
m2)のSMFを使用した場合で、累積波長分散は40
00ps/nm程度である。
【0022】特性曲線34から分かるように、分散補償
をも考慮すると、伝送特性は、光ファイバ12bの実効
断面積を60μm2程度、範囲としては55〜70μm
2が好ましいことになる。
をも考慮すると、伝送特性は、光ファイバ12bの実効
断面積を60μm2程度、範囲としては55〜70μm
2が好ましいことになる。
【0023】更に、伝送距離及びラマン増幅のポンプパ
ワーに対してS/N比だ最大になる光ファイバ12a,
12bの比を調べた。採用したパラメータ以下の通りで
ある。すなわち、8波長を波長分割多重する。光ファイ
バ12aは、損失が0.19dB/km、波長分散が1
9ps/nm/km、モードフィールド径(MFD)が
10μmの単一モード光ファイバからなる。光ファイバ
12bは、損失が0.21dB/km、波長分散が−2
ps/nm/km、モードフィールド径(MFD)が
8.6μmの分散シフト光ファイバからなる。分散等化
用の分散補償ファイバ22は、損失が0.6dB/k
m、波長分散が−8.5ps/nm/kmである。光フ
ァバ12bにおけるラマンゲインは、実験値を元に計算
した。但し、光ファイバ12bが50km以上の場合に
ラマン増幅を利用するとし、ラマンゲインは光ファイバ
12aと光ファイバ12bの比率に関わらず一定である
とした。ラマン増幅により発生するノイズは実験値を元
に計算した。光アンプ20はノイズ指数(NF)が6d
B、出力が+5dBmである。分散補償ファイバ22
は、全波長の累積波長分散を一括して等化するとした。
ワーに対してS/N比だ最大になる光ファイバ12a,
12bの比を調べた。採用したパラメータ以下の通りで
ある。すなわち、8波長を波長分割多重する。光ファイ
バ12aは、損失が0.19dB/km、波長分散が1
9ps/nm/km、モードフィールド径(MFD)が
10μmの単一モード光ファイバからなる。光ファイバ
12bは、損失が0.21dB/km、波長分散が−2
ps/nm/km、モードフィールド径(MFD)が
8.6μmの分散シフト光ファイバからなる。分散等化
用の分散補償ファイバ22は、損失が0.6dB/k
m、波長分散が−8.5ps/nm/kmである。光フ
ァバ12bにおけるラマンゲインは、実験値を元に計算
した。但し、光ファイバ12bが50km以上の場合に
ラマン増幅を利用するとし、ラマンゲインは光ファイバ
12aと光ファイバ12bの比率に関わらず一定である
とした。ラマン増幅により発生するノイズは実験値を元
に計算した。光アンプ20はノイズ指数(NF)が6d
B、出力が+5dBmである。分散補償ファイバ22
は、全波長の累積波長分散を一括して等化するとした。
【0024】これらの条件下で、光ファイバ12aの入
力パワーPin(すなわち、光送信装置10の出力パワ
ー)、励起光源14から出力される励起光のパワーPp
及び光ファイバ12a,12bの総長、即ち伝送路長L
を変化させ、Lに対する光ファイバ12bの長さの割合
xに対して、S/N比がどのように変化するかを先ず、
測定した。
力パワーPin(すなわち、光送信装置10の出力パワ
ー)、励起光源14から出力される励起光のパワーPp
及び光ファイバ12a,12bの総長、即ち伝送路長L
を変化させ、Lに対する光ファイバ12bの長さの割合
xに対して、S/N比がどのように変化するかを先ず、
測定した。
【0025】図4は、ポンプパワーPpを400mW、
伝送路長Lを300kmとし、ファイバ入力パワーPi
nを変化させたときの、xに対するS/N比の変化を示
す。縦軸はS/N比、横軸はxを示す。図5は、xに対
する最大S/N比からの偏差を示す。縦軸は、最大S/
N比からの偏差、横軸はxをそれぞれ示す。図4及び図
5から、最大S/N比が得られる光ファイバ12bの割
合x、即ち最適割合が、ファイバ入力パワーPinに応
じて大きくなることが分かる。
伝送路長Lを300kmとし、ファイバ入力パワーPi
nを変化させたときの、xに対するS/N比の変化を示
す。縦軸はS/N比、横軸はxを示す。図5は、xに対
する最大S/N比からの偏差を示す。縦軸は、最大S/
N比からの偏差、横軸はxをそれぞれ示す。図4及び図
5から、最大S/N比が得られる光ファイバ12bの割
合x、即ち最適割合が、ファイバ入力パワーPinに応
じて大きくなることが分かる。
【0026】図6は、ファイバ入力パワーPinを33
dBm、伝送路長Lを300kmとし、ラマン励起パワ
ーPpを変化させたときの、xに対するS/N比の変化
を示す。縦軸はS/N比、横軸はxを示す。図7は、x
に対する最大S/N比からの偏差を示す。縦軸は最大S
/N比からの偏差、横軸はxをそれぞれ示す。図6及び
図7から、光ファイバ12bの最適割合xが、ラマン励
起パワーPpに応じてわずかではあるが、大きくなるこ
とが分かる。
dBm、伝送路長Lを300kmとし、ラマン励起パワ
ーPpを変化させたときの、xに対するS/N比の変化
を示す。縦軸はS/N比、横軸はxを示す。図7は、x
に対する最大S/N比からの偏差を示す。縦軸は最大S
/N比からの偏差、横軸はxをそれぞれ示す。図6及び
図7から、光ファイバ12bの最適割合xが、ラマン励
起パワーPpに応じてわずかではあるが、大きくなるこ
とが分かる。
【0027】伝送路長Lを100kmと200kmにつ
いて同様に測定した。図4乃至図7に示す傾向は、伝送
路長Lを変化させても基本的に同じであった。
いて同様に測定した。図4乃至図7に示す傾向は、伝送
路長Lを変化させても基本的に同じであった。
【0028】ファイバ入力パワーPinが一定であると
いう条件下で、最大S/N比を得られる光ファイバ12
bの比率がラマン励起パワーPpに対してどのように変
化するかを調べた。その結果を図8に示す。縦軸はラマ
ン励起パワーPp、横軸は光ファイバ2bの割合xをそ
れぞれ示す。光ファイバ12bの最適割合xは、ラマン
励起パワーPpに比例し、その傾きが伝送路長Lに依存
することが分かる。
いう条件下で、最大S/N比を得られる光ファイバ12
bの比率がラマン励起パワーPpに対してどのように変
化するかを調べた。その結果を図8に示す。縦軸はラマ
ン励起パワーPp、横軸は光ファイバ2bの割合xをそ
れぞれ示す。光ファイバ12bの最適割合xは、ラマン
励起パワーPpに比例し、その傾きが伝送路長Lに依存
することが分かる。
【0029】逆に、ラマン励起パワーPpが一定である
という条件下で、光ファイバ12bの最適割合がファイ
バ入力パワーPinに対してどのように変化するかを調
べた。その結果を図9に示す。縦軸はファイバ入力パワ
ーPin(すなわち、光送信装置10の出力パワー)、
横軸は光ファイバ2bの割合xをそれぞれ示す。光ファ
イバ12bの最適割合xは、ファイバ入力パワーPin
に比例し、その傾きが伝送路長Lに依存することが分か
る。
という条件下で、光ファイバ12bの最適割合がファイ
バ入力パワーPinに対してどのように変化するかを調
べた。その結果を図9に示す。縦軸はファイバ入力パワ
ーPin(すなわち、光送信装置10の出力パワー)、
横軸は光ファイバ2bの割合xをそれぞれ示す。光ファ
イバ12bの最適割合xは、ファイバ入力パワーPin
に比例し、その傾きが伝送路長Lに依存することが分か
る。
【0030】図8及び図9に示す結果から、図10が得
られた。ファイバ入力パワーPin、光ファイバ12
a,12bの全損失α、ラマン増幅の励起パワーPp、
伝送路長Lに対して、縦軸は、(Pin−α)/(Pp
・10LogL))であり、横軸は、光ファイバ12b
の最適割合xを示す。y=(Pin−α)/(Pp・1
0LogL))とすると、測定値○は、最大S/N比を
与えるxとyの組み合わせを示し、測定値□及び×は、
最大S/N比よりも1dBダウンしたS/N比を与える
xとyの組み合わせを示す。
られた。ファイバ入力パワーPin、光ファイバ12
a,12bの全損失α、ラマン増幅の励起パワーPp、
伝送路長Lに対して、縦軸は、(Pin−α)/(Pp
・10LogL))であり、横軸は、光ファイバ12b
の最適割合xを示す。y=(Pin−α)/(Pp・1
0LogL))とすると、測定値○は、最大S/N比を
与えるxとyの組み合わせを示し、測定値□及び×は、
最大S/N比よりも1dBダウンしたS/N比を与える
xとyの組み合わせを示す。
【0031】測定値○から得られる直線40は、 y=6.63×10−2x−0.077 と表現される。xとyは、例えば、直線40より0.2
だけ大きくなる直線42と、直線30より0.2だけ小
さくなる直線44との間に入っているときに、S/N比
から見て好ましい伝送特性が得られることになる。直線
42は、 y=6.63×10−2x−0.077+0.2 =6.63×10−2x+0.123 と表現され、直線44は、 y=6.63×10−2x−0.077−0.2 =6.63×10−2x−0.277 と表現される。
だけ大きくなる直線42と、直線30より0.2だけ小
さくなる直線44との間に入っているときに、S/N比
から見て好ましい伝送特性が得られることになる。直線
42は、 y=6.63×10−2x−0.077+0.2 =6.63×10−2x+0.123 と表現され、直線44は、 y=6.63×10−2x−0.077−0.2 =6.63×10−2x−0.277 と表現される。
【0032】無中継光伝送システムを例に説明したが、
本発明は、光中継伝送システムの1中継スパン内の光伝
送路にも適用できることは明らかである。
本発明は、光中継伝送システムの1中継スパン内の光伝
送路にも適用できることは明らかである。
【0033】
【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、ラマン増幅を併用し、光ファイバ
の実効断面積を最適化することによって、良好な伝送特
性の下で無中継伝送距離を大幅に長くすることができ
る。
に、本発明によれば、ラマン増幅を併用し、光ファイバ
の実効断面積を最適化することによって、良好な伝送特
性の下で無中継伝送距離を大幅に長くすることができ
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】 ラマン増幅媒体の実効的な利得の測定図であ
る。
る。
【図3】 光ファイバ12bの実効断面積に対するSN
Rの測定結果である。
Rの測定結果である。
【図4】 ファイバ入力パワーPinを変化させたとき
の、光ファイバ12bの割合xに対するS/N比の変化
を示す図である。
の、光ファイバ12bの割合xに対するS/N比の変化
を示す図である。
【図5】 ファイバ入力パワーPinを変化させたとき
の、光ファイバ12bの割合xに対する最大S/N比か
らの偏差を示す図である。
の、光ファイバ12bの割合xに対する最大S/N比か
らの偏差を示す図である。
【図6】 ラマン励起パワーPpを変化させたときの、
光ファイバ12bの割合xに対するS/N比の変化を示
す図である。
光ファイバ12bの割合xに対するS/N比の変化を示
す図である。
【図7】 ラマン励起パワーPpを変化させたときの、
光ファイバ12bの割合xに対する最大S/N比からの
偏差を示す図である。
光ファイバ12bの割合xに対する最大S/N比からの
偏差を示す図である。
【図8】 最大S/N比を得られる光ファイバ12bの
割合xに対するラマン励起パワーPpの変化を示す図で
ある。
割合xに対するラマン励起パワーPpの変化を示す図で
ある。
【図9】 最大S/N比を得られる光ファイバ12bの
割合xに対するファイバ入力パワーPinの変化を示す
図である。
割合xに対するファイバ入力パワーPinの変化を示す
図である。
【図10】 光ファイバ12bの最適割合xを与える規
格化パラメータ値の測定結果である。
格化パラメータ値の測定結果である。
10:光送信装置 12:光伝送路 12a,12b:光ファイバ 14:励起光源 16:WDM光カップラ 18:光受信装置 20:光アンプ 22:分散補償ファイバ 24:受光素子 26:復調回路 30:光ファイバ12bの出力段階におけるSNR 32:光アンプ20(+5dBm)の出力段階でのSN
R 34:分散補償ファイバ22により累積波長分散を補償
した後でのSNR 40:x,yの最適な組み合わせを与える直線 42:x,yの上限を示す直線 44:x,yの下限を示す直線
R 34:分散補償ファイバ22により累積波長分散を補償
した後でのSNR 40:x,yの最適な組み合わせを与える直線 42:x,yの上限を示す直線 44:x,yの下限を示す直線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 3/06 H04B 9/00 J 3/30 (72)発明者 鈴木 正敏 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号株式会 社ケイディディ研究所内 (72)発明者 枝川 登 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号株式会 社ケイディディ研究所内 Fターム(参考) 2H038 AA24 AA33 2H050 AB03Z AD01 AD16 2K002 AA02 AB30 CA15 DA10 HA23 5F072 AB07 AK06 KK11 QQ07 5K002 CA01 CA13 FA02
Claims (4)
- 【請求項1】 信号光を伝搬し、第1の実効断面積及び
第1の波長分散値を具備する第1の光ファイバと、 当該第1の光ファイバから出力される当該信号光を伝搬
し、当該第1の実効断面積より小さい第2の実効断面積
を具備し、当該第1の波長分散値より小さい値及び当該
第1の波長分散値とは逆極性の値の何れである第2の波
長分散値を具備する第2の光ファイバと、 当該第2の光ファイバにラマン増幅を起こさせる励起光
を発生する励起光源と、 当該励起光源から出力される励起光を当該第2の光ファ
イバにその後方から入射する光カップラとからなること
を特徴とする光伝送路。 - 【請求項2】 第1の光ファイバの入力パワーPin
(dBm)、第1及び第2の光ファイバの全損失α(d
B)、ラマン励起パワーPp(dBm)、並びに、第1
及び第2の光ファイバの総長L(km)に対して、y=
(Pin−α)/(Pp・10LogL))とし、Lに
対する第2の光ファイバの割合をx(0≦x≦1)とし
たときに、yが6.63×10−2x+0.123以下
で、且つ、6.63×10−2x−0.277以上であ
る請求項1に記載の光伝送路。 - 【請求項3】 yが実質的に6.63×10−2x−
0.077に等しい請求項2に記載の光伝送路。 - 【請求項4】 当該第2の光ファイバの実効断面積が5
5〜70μm2である請求項1乃至3の何れか1項に記
載の光伝送路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048671A JP2001237777A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 光伝送路 |
| EP01103368A EP1130824A3 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-13 | Optical transmission line with Raman amplification |
| US09/795,245 US6748178B2 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-26 | Optical transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048671A JP2001237777A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 光伝送路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237777A true JP2001237777A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18570723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000048671A Withdrawn JP2001237777A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 光伝送路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6748178B2 (ja) |
| EP (1) | EP1130824A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001237777A (ja) |
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| JP2002202224A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラマン利得係数測定方法 |
| US6687443B2 (en) | 2001-12-07 | 2004-02-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber transmission line, optical cable, and optical transmission system |
| US6771864B2 (en) | 2001-12-07 | 2004-08-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber transmission line, optical cable, and optical transmission system |
| US6909535B2 (en) | 2002-03-04 | 2005-06-21 | Fujitsu Limited | Optical communication system employing raman amplification |
| JP2006186013A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Fujitsu Ltd | 光増幅装置および光増幅方法 |
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| US6943935B2 (en) | 2001-03-16 | 2005-09-13 | Corning Incorporated | Dispersion-managed cable for raman-assisted transmission |
| JP2003156649A (ja) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ |
| JP2005517989A (ja) | 2002-02-15 | 2005-06-16 | コーニング・インコーポレーテッド | 低スロープ分散シフト光ファイバ |
| US6504973B1 (en) * | 2002-03-16 | 2003-01-07 | Fitel Usa Corp. | Raman amplified dispersion compensating modules |
| JP2004086143A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-03-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光伝送システム |
| KR20050026083A (ko) | 2002-07-31 | 2005-03-14 | 코닝 인코포레이티드 | 넓은 유효 범위, 낮은 슬로프 및 낮은 영분산을 갖는 비영분산 천이 광섬유 |
| US7102812B2 (en) * | 2002-10-15 | 2006-09-05 | Corning Incorporated | Devices and methods for raman amplification and dispersion compensation |
| US20040252994A1 (en) * | 2003-06-11 | 2004-12-16 | Bickham Scott R. | Optical communication system with suppressed SBS |
| WO2005018117A1 (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Corning Incorporated | Unrepeatered optical communication system with suppressed sbs |
| US7336869B2 (en) * | 2006-04-14 | 2008-02-26 | Xtera Communications, Inc. | System and method for implementing a high capacity unrepeatered optical communication system |
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| US7869673B2 (en) * | 2008-08-29 | 2011-01-11 | Xtera Communications, Inc. | Remote larger effective area optical fiber |
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| US10072498B2 (en) | 2016-05-11 | 2018-09-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Providing high power optical pulses over long distances |
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| FR2685835A1 (fr) * | 1991-12-31 | 1993-07-02 | France Telecom | Systeme de transmission tres longue distance sur fibre optique a compensation des distorsions a la reception. |
| US5323404A (en) * | 1993-11-02 | 1994-06-21 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber laser or amplifier including high reflectivity gratings |
| JPH09130587A (ja) | 1995-10-30 | 1997-05-16 | Canon Inc | ファクシミリ装置、及びファクシミリ伝送方法 |
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-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000048671A patent/JP2001237777A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-02-13 EP EP01103368A patent/EP1130824A3/en not_active Withdrawn
- 2001-02-26 US US09/795,245 patent/US6748178B2/en not_active Expired - Fee Related
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| EP1130824A3 (en) | 2004-09-29 |
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|---|---|---|---|
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