JPH0415626A - 光伝送路 - Google Patents
光伝送路Info
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- JPH0415626A JPH0415626A JP2119200A JP11920090A JPH0415626A JP H0415626 A JPH0415626 A JP H0415626A JP 2119200 A JP2119200 A JP 2119200A JP 11920090 A JP11920090 A JP 11920090A JP H0415626 A JPH0415626 A JP H0415626A
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- Japan
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- optical
- fiber
- transmission line
- optical fiber
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は高い光信号電力を光ファイバに入射させ、長距
離伝送を可能とする光伝送路の構成に関するものである
。
離伝送を可能とする光伝送路の構成に関するものである
。
「従来の技術とその課題」
光信号を光ファイバを用いて伝送する場合、中継間隔の
増大なとを目的に高い光電力を光ファイバに人１１させ
ると、先ファイバ中で非線形現象を生し、光信号波形か
歪む等の波形劣化を生したり入力走電力が制限される。
増大なとを目的に高い光電力を光ファイバに人１１させ
ると、先ファイバ中で非線形現象を生し、光信号波形か
歪む等の波形劣化を生したり入力走電力が制限される。
この非線形現象としては、入射光電力に応し自己位相変
調、後方誘導フ１フルアン散乱、後方杭導うマン敢乱の
順に発生する。特に、後方誘導ブリルアン散乱は距離制
限に対して支配的要因である。また、この発生状況は光
ファイバの構造によって異なるか、信号光の変調条件に
よっても発生の様子か異なる。
調、後方誘導フ１フルアン散乱、後方杭導うマン敢乱の
順に発生する。特に、後方誘導ブリルアン散乱は距離制
限に対して支配的要因である。また、この発生状況は光
ファイバの構造によって異なるか、信号光の変調条件に
よっても発生の様子か異なる。
従来、高い光電力を光ファイバに入射させた時に生じる
後方誘導ブリルアン散乱を回避する方法として、入射光
を変調する方法かある。
後方誘導ブリルアン散乱を回避する方法として、入射光
を変調する方法かある。
これは、ブリルアン利得ｇＢは、変調時のスペクトル幅
を△■とした時、ｇ、３”’ｇＢｏ・△ｖＢ／（Δｖｔ
ｔ＋△Ｖ）、（Δ■８はブリルアンの利得幅、ｇＲ。
を△■とした時、ｇ、３”’ｇＢｏ・△ｖＢ／（Δｖｔ
ｔ＋△Ｖ）、（Δ■８はブリルアンの利得幅、ｇＲ。
は変調しない時のブリルアン利得）となり、変調時のス
ペクトル幅△■か大きいはとブリルアン利得ｇＢか減少
し、後方誘導ブリルアン散乱の発生するしきい値（（２
）式参照、後述する）が低下することを利用したもので
ある。この方法の中には、モード同ｌｌパルス列やＱス
イッチなどにより、帯域いっばいにスペクトルを広げる
方法や、周波数を時間とともに変化させるチャーピング
を利用する方法及び位相変調を行う方法等が提案されて
いる。また、多波長にした光をファイバに入射すること
でブリルアン利得を抑圧する方法か提案されている。第
４図は、従来の方法を説明した図である。（１）はモー
ド同期列やＱスイッチによる方法、（２）はチャーピン
グによる方法、（３）は多波長励起による方法を示して
いる。図中１０は光電力のスペクトル、１１はこれらの
方法により広げられたスペクトル、１２は伝送用光ファ
イバである。
ペクトル幅△■か大きいはとブリルアン利得ｇＢか減少
し、後方誘導ブリルアン散乱の発生するしきい値（（２
）式参照、後述する）が低下することを利用したもので
ある。この方法の中には、モード同ｌｌパルス列やＱス
イッチなどにより、帯域いっばいにスペクトルを広げる
方法や、周波数を時間とともに変化させるチャーピング
を利用する方法及び位相変調を行う方法等が提案されて
いる。また、多波長にした光をファイバに入射すること
でブリルアン利得を抑圧する方法か提案されている。第
４図は、従来の方法を説明した図である。（１）はモー
ド同期列やＱスイッチによる方法、（２）はチャーピン
グによる方法、（３）は多波長励起による方法を示して
いる。図中１０は光電力のスペクトル、１１はこれらの
方法により広げられたスペクトル、１２は伝送用光ファ
イバである。
これらの方法ではいずれも無変調光を光ファイバに入射
させることを対象とした方法であり、情報を乗せた信号
光を入射させる場合に適用した例はない。これらの方法
を信号光に適用するには信号変調成分と、ブリルアン抑
圧のための変調成分を合成および区別するための特別な
付加回路が原理的に必要となる。
させることを対象とした方法であり、情報を乗せた信号
光を入射させる場合に適用した例はない。これらの方法
を信号光に適用するには信号変調成分と、ブリルアン抑
圧のための変調成分を合成および区別するための特別な
付加回路が原理的に必要となる。
以上述べたように、従来の方法は、無変調光の高入力化
を目的としたものであり変調信号を入力する場合につい
ては原理的に特別な付加回路を適用しない限り、使用す
ることかできず、回路的にも複雑になるという欠点があ
った。
を目的としたものであり変調信号を入力する場合につい
ては原理的に特別な付加回路を適用しない限り、使用す
ることかできず、回路的にも複雑になるという欠点があ
った。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
光送信部で付加的な変調を行うことなく、高い光電力を
光ファイバに入射させ、長距離伝送における伝送距離制
限に対して支配的な非線形現象である後方誘導ブリルア
ン散乱が生じにくい光フアイバ伝送路を構成することに
より、長距離伝送を可能とする光伝送路の提供を目的と
することにある。
光送信部で付加的な変調を行うことなく、高い光電力を
光ファイバに入射させ、長距離伝送における伝送距離制
限に対して支配的な非線形現象である後方誘導ブリルア
ン散乱が生じにくい光フアイバ伝送路を構成することに
より、長距離伝送を可能とする光伝送路の提供を目的と
することにある。
「課題を解決するための手段」
上記目的を達成するために、本発明は、長距離伝送用の
伝送路として伝送用光ファイバの中で、特に、ブリルア
ン利得の小さい光ファイバを光送信部に接続することに
より構成する。すなわち、現在伝送用ファイバのうちで
、後方誘導ブリルアン散乱の生じるしきい値の大きい１
．３μｍ零分散ファイバ（いわゆる純石英コアファイバ
）などのファイバをまず、伝送路に入射側に配置し、高
い入射光電力かこのファイバを伝搬し減衰したのち、後
続のファイバに接続することにより、人力限界を回避し
た長距離伝送路を構成することを特徴とする。
伝送路として伝送用光ファイバの中で、特に、ブリルア
ン利得の小さい光ファイバを光送信部に接続することに
より構成する。すなわち、現在伝送用ファイバのうちで
、後方誘導ブリルアン散乱の生じるしきい値の大きい１
．３μｍ零分散ファイバ（いわゆる純石英コアファイバ
）などのファイバをまず、伝送路に入射側に配置し、高
い入射光電力かこのファイバを伝搬し減衰したのち、後
続のファイバに接続することにより、人力限界を回避し
た長距離伝送路を構成することを特徴とする。
「作用」
本発明は、伝送路としてのファイバの接続にあたり、伝
送路の始点にブリルアン利得の小さいファイバを配置し
た伝送路を構成することで高入力伝送を実現するので、
入射光を変調する従来の方法とは大きく相違する。
送路の始点にブリルアン利得の小さいファイバを配置し
た伝送路を構成することで高入力伝送を実現するので、
入射光を変調する従来の方法とは大きく相違する。
「実施例」
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本構成の原理を示した図である。第１図で１は
光送信部、２は光受信部、３は伝送路用光ファイバのう
ちでブリルアン利得の小さい光ファイバ１．４は伝送路
用光ファイバ２である。これらのうちで、３と４とによ
り長距離伝送路を構成する。
光送信部、２は光受信部、３は伝送路用光ファイバのう
ちでブリルアン利得の小さい光ファイバ１．４は伝送路
用光ファイバ２である。これらのうちで、３と４とによ
り長距離伝送路を構成する。
いま、光ファイバ１．２の後方誘導ブリルアン散乱の発
生する光電力しきい値をそれぞれＰｃＰｃ、ｔとする。
生する光電力しきい値をそれぞれＰｃＰｃ、ｔとする。
光ファイバ１の方か光ファイバ２に比へてブリルアン利
得か小さいので、Ｐｃ、、＞Ｐ ｃ、 、である。光送
信部より光電力Ｐ（Ｐ＞Ｐｃ、、）か光ファイバに入射
する場合、光ファイバ２でのみて光伝送路を構成する場
合に比へ、第１図の構成では、Ｐ Ｃｒ ＩＰ Ｃｒ
またけ、光ファイバへの入力を増大することかできる。
得か小さいので、Ｐｃ、、＞Ｐ ｃ、 、である。光送
信部より光電力Ｐ（Ｐ＞Ｐｃ、、）か光ファイバに入射
する場合、光ファイバ２でのみて光伝送路を構成する場
合に比へ、第１図の構成では、Ｐ Ｃｒ ＩＰ Ｃｒ
またけ、光ファイバへの入力を増大することかできる。
光ファイバ１の単位長当たりの光損失をα３とすれば、
本構成により長尺化できる距離Ｌｅｘは次のようになる
。
本構成により長尺化できる距離Ｌｅｘは次のようになる
。
Ｌｅｘ−（Ｐｃ、１ ＰＣ，２）／ α＋ −（
１）ここで、Ｐｃ、ｉｃｃ ２１ Ａｅｉ／ ｇｅｉ−
Ｌｅｉ −（２）で、Ａ ｅ ｔ ％ ｇ ａ ’、
Ｌｅｉはそれぞれファイバの実効断面積、ブリルアン利
得、実効長である。
１）ここで、Ｐｃ、ｉｃｃ ２１ Ａｅｉ／ ｇｅｉ−
Ｌｅｉ −（２）で、Ａ ｅ ｔ ％ ｇ ａ ’、
Ｌｅｉはそれぞれファイバの実効断面積、ブリルアン利
得、実効長である。
たとえば、現在光伝送用ファイバとして用いられる、１
３μｍ零分散ファイバ（いわゆる純石英コアファイバ）
、及び、１．５μｍ帯零分散ファイバ（いわゆる１ ５
μｍ帯零分散ンフトファイバ）の場合、後方誘導ブリル
アン散乱の発生するしきい値は、無変調時でそれぞれ約
＋７ｄＢｍ、＋５ｄＢｍである。第２図（Ａ）に１３μ
ｍ零分散シフトファイバ、第２図（Ｂ）に１，５μｍ帯
零分散ファイバの光入力と光出力との関係を示す。
３μｍ零分散ファイバ（いわゆる純石英コアファイバ）
、及び、１．５μｍ帯零分散ファイバ（いわゆる１ ５
μｍ帯零分散ンフトファイバ）の場合、後方誘導ブリル
アン散乱の発生するしきい値は、無変調時でそれぞれ約
＋７ｄＢｍ、＋５ｄＢｍである。第２図（Ａ）に１３μ
ｍ零分散シフトファイバ、第２図（Ｂ）に１，５μｍ帯
零分散ファイバの光入力と光出力との関係を示す。
この測定は、波長１，５５μｍの信号光について行った
ものであり、１３μｍ零分散ファイバの光損失は０．１
７９ｄＢ／ ｋ ｍ、長さ６３ｋｍ、また１、５μｍ帯
零分散ファイバの光損失は０２００ｄＢ／ｋｍ、長さｌ
ｏｏｋｍである。
ものであり、１３μｍ零分散ファイバの光損失は０．１
７９ｄＢ／ ｋ ｍ、長さ６３ｋｍ、また１、５μｍ帯
零分散ファイバの光損失は０２００ｄＢ／ｋｍ、長さｌ
ｏｏｋｍである。
無変ｇ（ＣＷ）時に比べ、変調した光信号を光ファイバ
に入射させた場合、前述のように光スペクトルが広がっ
た分、後方誘導ブリルアン散乱光のしきい値は上昇する
。たとえば、代表的な変調方式としてＡＳＫ、ＦＳＫで
は、変調速度がブリルアン利得幅に比へ十分大きい場合
、無変調時に比べ、しきい値は６ｄＢ増加すること、ま
たＰＳＫの場合、変調速度に比例して増加することか報
告されティる。（ＩＥＥＥ、 ＬＴ−ＶＯＬ、 ７．
Ｎｏｔ、 ＰＰ、 １７２〜１７４．１９８９など）こ
れから変調により改善された後方誘導ブリルアン散乱光
のしきい値は、無変調時のしきい値から推定可能であり
、その改善量は各変調方式とファイバに対し一義的に決
まる。したかって、本構成による光伝送路の長尺化か可
能な距ｌ１ｌｆｌ−ｅｘは無変調時をもとにした前述の
式（１）より求めることができる。そこで、１３μｍ零
分散ファイバをファイバ１．１．５μｍ帯零分散ファイ
ハヲファイバ２、として、本構成の光伝送路を構成する
場合を考える。この時、Ｐ ｃ、 ＋＝ ＋ ７ ｄＢ
ｍ、 Ｐ ｃ、 ｙ＝＋５ｄＢｍ、ａ、＝０．１７９
ｄＢ／ｋｍであるから（１）式より長尺化できる距離Ｌ
ｅｘはＬｅｘ＝１１゜２ｋｍとなる。通常、後方誘導ブ
リルアン散乱等の非線形現象では、光ファイバの光損失
か相互作用の有効な作用長を制限しており、長さか十分
長ければこの実効長Ｌｅは１／α（α、光損失）となる
。
に入射させた場合、前述のように光スペクトルが広がっ
た分、後方誘導ブリルアン散乱光のしきい値は上昇する
。たとえば、代表的な変調方式としてＡＳＫ、ＦＳＫで
は、変調速度がブリルアン利得幅に比へ十分大きい場合
、無変調時に比べ、しきい値は６ｄＢ増加すること、ま
たＰＳＫの場合、変調速度に比例して増加することか報
告されティる。（ＩＥＥＥ、 ＬＴ−ＶＯＬ、 ７．
Ｎｏｔ、 ＰＰ、 １７２〜１７４．１９８９など）こ
れから変調により改善された後方誘導ブリルアン散乱光
のしきい値は、無変調時のしきい値から推定可能であり
、その改善量は各変調方式とファイバに対し一義的に決
まる。したかって、本構成による光伝送路の長尺化か可
能な距ｌ１ｌｆｌ−ｅｘは無変調時をもとにした前述の
式（１）より求めることができる。そこで、１３μｍ零
分散ファイバをファイバ１．１．５μｍ帯零分散ファイ
ハヲファイバ２、として、本構成の光伝送路を構成する
場合を考える。この時、Ｐ ｃ、 ＋＝ ＋ ７ ｄＢ
ｍ、 Ｐ ｃ、 ｙ＝＋５ｄＢｍ、ａ、＝０．１７９
ｄＢ／ｋｍであるから（１）式より長尺化できる距離Ｌ
ｅｘはＬｅｘ＝１１゜２ｋｍとなる。通常、後方誘導ブ
リルアン散乱等の非線形現象では、光ファイバの光損失
か相互作用の有効な作用長を制限しており、長さか十分
長ければこの実効長Ｌｅは１／α（α、光損失）となる
。
光ファイバがこの長さより長い場合ではブリルアン非線
形相互作用はほぼ一定で、短ければ相互作用は減少し、
この非線形効果は小さくなる。実際、本構成でファイバ
１とした１ ３μｍ零分散ファイバの実効長Ｌｅ＋はＬ
ｅ、 ＝ ２２ ｋｍ、であるので、ファイバ１がＬ
ｅ＋より短い時には、Ｐ ｃ、 、は若干増加し＋７ｄ
Ｂｍ より大きいため、長尺化てきる距離はＬｅｘ ＝
−１１，２ｋｍよりやや長くなる。
形相互作用はほぼ一定で、短ければ相互作用は減少し、
この非線形効果は小さくなる。実際、本構成でファイバ
１とした１ ３μｍ零分散ファイバの実効長Ｌｅ＋はＬ
ｅ、 ＝ ２２ ｋｍ、であるので、ファイバ１がＬ
ｅ＋より短い時には、Ｐ ｃ、 、は若干増加し＋７ｄ
Ｂｍ より大きいため、長尺化てきる距離はＬｅｘ ＝
−１１，２ｋｍよりやや長くなる。
第３図は、他の一実施例を示した図である。本構成では
、光伝送路においてブリルアン利得の小さいファイバを
利得の小さい順に、すなわち、後方誘導ブリルアン散乱
光のしきい値の大きい順に光送信部側から配置した構成
である。式（２）に示したように、後方誘導ブリルアン
散乱光のしきい値か光ファイバの実効断面積に比例する
ことを利用して伝送路の配置を決定する方法である。第
３図中３は純石英コア光ファイバ１．４はモードフィー
ルド径かファイバ１よりやや小さい純石英コア光ファイ
バ２．５は１５μｍ帯零分散ファイバ３である。光ファ
イバ２として、コアの屈折率差を選びモードフィールド
径の大きい１．５μｍ帯零分散ファイバを用いてもよい
。
、光伝送路においてブリルアン利得の小さいファイバを
利得の小さい順に、すなわち、後方誘導ブリルアン散乱
光のしきい値の大きい順に光送信部側から配置した構成
である。式（２）に示したように、後方誘導ブリルアン
散乱光のしきい値か光ファイバの実効断面積に比例する
ことを利用して伝送路の配置を決定する方法である。第
３図中３は純石英コア光ファイバ１．４はモードフィー
ルド径かファイバ１よりやや小さい純石英コア光ファイ
バ２．５は１５μｍ帯零分散ファイバ３である。光ファ
イバ２として、コアの屈折率差を選びモードフィールド
径の大きい１．５μｍ帯零分散ファイバを用いてもよい
。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、ブリルアン利得
の小さい伝送路用ファイバを高い光信号電力が入射する
光送信部側に配置することで、高い光信号電力を効率良
く伝送路を伝搬させ長距離伝送路を構成することかでき
る。本発明では、単に光電力に着目すれば、光信号たけ
でなく、高い光電力を長距離伝送するのにも有効である
。
の小さい伝送路用ファイバを高い光信号電力が入射する
光送信部側に配置することで、高い光信号電力を効率良
く伝送路を伝搬させ長距離伝送路を構成することかでき
る。本発明では、単に光電力に着目すれば、光信号たけ
でなく、高い光電力を長距離伝送するのにも有効である
。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示を図であって、
第１図は本発明の原理を示す図、第２図は光ファイバの
先入出力の測定結果を示した特性図、第３図は後方誘導
ブリルアン利得の小さい順に伝送路用ファイバを光送信
部側から配置した一実施例の構成図、第４図は従来の構
成を示す図である。 １・・光送信部 ２ ・光受信部 ３・・・光ファイバ１ ４・光ファイバ２ ５・光ファイバ３ １０・・・光電力のスペクトル １１・・・広げられた光電力のスペクトル１２・・・伝
送路用光ファイバ
第１図は本発明の原理を示す図、第２図は光ファイバの
先入出力の測定結果を示した特性図、第３図は後方誘導
ブリルアン利得の小さい順に伝送路用ファイバを光送信
部側から配置した一実施例の構成図、第４図は従来の構
成を示す図である。 １・・光送信部 ２ ・光受信部 ３・・・光ファイバ１ ４・光ファイバ２ ５・光ファイバ３ １０・・・光電力のスペクトル １１・・・広げられた光電力のスペクトル１２・・・伝
送路用光ファイバ
Claims (2)
- （１）ブリルアン利得の小さい伝送路用ファイバを高い
光信号電力が入射する光信号部側に配置したことを特徴
とする光伝送路。 - （２）前記ブリルアン利得の小さい伝送路用ファイバを
、高い光信号電力が入射する光信号部側から利得の小さ
い順に接続することを特徴とする請求項１記載の光伝送
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119200A JP2910932B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 光伝送路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119200A JP2910932B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 光伝送路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415626A true JPH0415626A (ja) | 1992-01-21 |
| JP2910932B2 JP2910932B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=14755404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2119200A Expired - Fee Related JP2910932B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 光伝送路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910932B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0659141A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 大入力光ケーブル |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP2119200A patent/JP2910932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0659141A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 大入力光ケーブル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2910932B2 (ja) | 1999-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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