JPH07327012A - 光通信システム - Google Patents

光通信システム

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JPH07327012A
JPH07327012A JP7149752A JP14975295A JPH07327012A JP H07327012 A JPH07327012 A JP H07327012A JP 7149752 A JP7149752 A JP 7149752A JP 14975295 A JP14975295 A JP 14975295A JP H07327012 A JPH07327012 A JP H07327012A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ通信システムにおいて、そのシス
テムの光ファイバの分散補償をダイナミックに行うこと
もできる装置を提供するものである。 【構成】 本発明の光通信システムの分散補償ユニット
９は異なる長さの光ファイバに対し、あるいは、異なる
分散特性を有する光ファイバに対し、その異なる分散補
償量を導入する。この実施例においては、コントローラ
３５は受信機３から得られた情報を用いて必要な分散補
償量を決定している。また、他の実施例においては、本
発明のシステムは複数のスパンＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4 を
有し、この各スパンに対する分散補償量を調節して、複
数の伝送スパンに亘って分散を補償している。この個別
の伝送スパンは通常異なる長さを有するものである。そ
してこの分散補償ユニット９は伝送系あるいは反射系の
いずれにも採用できるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分散補償機能を有する
光通信システムに関し、特に分散補償の量を制御するよ
うな光通信システム、および、このようなシステムの構
成要素に関する。
【０００２】
【従来の技術】光源と検知機あるいは、再生機とを接合
するために、光ファイバを用いる光通信システムは、伝
送速度が１０ギガビット／秒で、その伝送距離が１００
０Kmにも及んでいる。この伝送スパンは、光源と検知機
あるいは、再生機との間の距離である。そしてこの全伝
送距離が伝送スパンを複数個有する。このようなシステ
ムの容量を増加するために、問題となっている現在のシ
ステムのパラメータは色素分散である。この色素分散の
存在は、異なる波長、すなわち異なる周波数の光は、光
ファイバ内で、異なる速度で伝播することに起因する。
【０００３】色素分散それがたとえ非常に短いパルスで
あっても、動作周波数すなわち、データ伝送速度、ある
いは、光通信システムの伝送スパンのいずれもを制限す
る。これらの光ファイバは、低分散機能を有するよう製
造されてはいるが、このような分散はその製造が光分散
を完全には除去できないために通常残るものである。し
たがって、このような光ファイバの色素分散を補償する
ような技術が望まれている。このような分散補償技術
は、信号を光ファイバ及び分散補償型の光ファイバ（Ｄ
ＣＦ）を介して伝送させるものである。このＤＣＦは、
システムに用いられる光ファイバのそれとは反対の分散
機能を有する。このＤＣＦは、長さ及び分散程度を適宜
選択して形成され、その結果ＤＣＦ内を伝播する信号に
対し、全分散がそのシステムの光ファイバを通過する信
号の分散を補償するようにしている。
【０００４】このアプローチは、米国特許第５２１８６
６２号に開示されている。この特許のシステムは、複数
の伝送スパンを有し、そして、この各スパンが一定の分
散補償ユニットを有するようにしている。その結果、各
分散補償ユニットが単一の伝送スパンの分散を減少させ
る。このアプローチは実際に配備された光ファイバに対
する分散補償は様々な長さの光ファイバを必要とするた
めに実際的ではない。すなわち、前掲の特許に開示され
たシステムは、静的なもので分散補償の量を容易に変更
することができず、システムが動作している間は、受信
機と分散補償ユニットとの間で受信信号の品質をフィー
ドバックすることができない。
【０００５】前掲に開示されたシステムは、多くの応用
について充分に機能はするが、欠点も存在する。特に多
くのシステムにおいては、一つの送信機からの信号は、
異なる時間毎に、異なる色素分散量を必要とするような
異なるシステムを介して伝送されている。すなわち、一
般のシステムの構成はダイナミックでシステムの使用状
態は変化するものである。前掲の特許に開示されたシス
テムは、システム内の光ファイバの分散を補償するため
に用いられる色素分散の量を変化させることはできな
い。さらに、全伝送パスは、複数の伝送スパンを有し、
この複数の伝送スパンに亘って色素分散を容易に補償す
ることができず、そしてかく伝送スパンに対し個別に考
慮して補償することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光ファイバ通信システムにおいて、そのシステムの
光ファイバの分散補償をダイナミックに行うこともでき
る装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光通信システム
は、特許請求の範囲の請求項１に記載したように構成さ
れる。そしてこの分散補償ユニット９は異なる長さの光
ファイバに対し、あるいは、異なる分散特性を有する光
ファイバに対し、その異なる分散補償量を導入する。こ
の実施例においては、コントローラ３５は受信機３から
得られた情報を用いて必要な分散補償量を決定してい
る。また、他の実施例においては、本発明のシステムは
複数のスパンＩ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4 を有し、この各スパ
ンに対する分散補償量を調節して、複数の伝送スパンに
亘って分散を補償している。この個別の伝送スパンは通
常異なる長さを有するものである。そしてこの分散補償
ユニット９は伝送系あるいは反射系のいずれにも採用で
きるものである。
【０００８】本発明の他の形態においては、この分散補
償ユニット３７は、異なる分散特性を有する少なくとも
２つの分散補償光ファイバと、少なくとも２つの分散補
償光ファイバ１０３，１０５，１０７，１０９を有し、
この光ファイバをシステムの光ファイバに選択的に結合
する手段１１１，１１３，１１５を有する。分散補償ユ
ニット９はまた、受信機３からの情報を受信し、決定す
るコントローラ３５を有する。
【０００９】さらにまた本発明は分散補償ユニット９
は、損失または移送のような他のパラメーターを調整す
る調整可能な補償ユニットでもある。
【００１０】
【実施例】図１において送信機１と受信機３の間に増幅
機５と増幅機７が配置されている。そして、分散補償ユ
ニット９が増幅機５と増幅機７に３ポート光サーキュレ
ータ１５を介して接続されている。この増幅機５と増幅
機７は信号再生機を構成する。受信機１と増幅機５の間
に光ファイバ１１が、増幅機７と受信機３の間に光ファ
イバ１３が配置されている。この分散補償ユニット９は
反射型として示されているが、図２に示すように透過型
としても配置することができる。光ファイバ１１と１３
は分散特性、長さ及び損失特性を有する。分散補償ユニ
ット９は光ファイバ１１と１３の分散を補償する分散補
償量を導入する。図１においては光ファイバ１１と１３
は増幅機５と７の間の光パスよりもはるかに長い距離を
有する。
【００１１】この分散補償ユニット９以外の構成要素は
公知のものである。次に分散補償ユニット９について詳
述する。
【００１２】この分散補償を最適化する方法を図３を用
いて説明する。同図において光ファイバ１１と１３はそ
れぞれ長さｌ1とｌ2を有する。図１，２に示した構成要
素以外にビットエラーデートディテクタ３１が受信機３
に接続され、さらに最適化ユニット３３がこのビットエ
ラーデートディテクタ３１に接続されている。最適化ユ
ニット３３とコントローラ３５の間に電気的あるいは光
学的なリンクが形成され、さらにこのコントローラ３５
から調整可能な分散補償光ファイバ３７に同様なリンク
が形成される。調整可能な分散補償光ファイバ３７は光
ファイバ１１と１３に光学的に結合される。その結果分
散補償ユニット９はコントローラ３５と調整可能な分散
補償光ファイバ３７とを有することになる。このコント
ローラ３５は最適化ユニット３３から情報を受信し、そ
の適切な分散補償量を選択する。
【００１３】図示した装置は、アイマージン、あるい
は、ビットエラーレートのような動作パラメータに基づ
いて分散補償を最適にするような双方向装置である。こ
こに図示した装置の動作については当業者は容易に理解
でき、それを実現することができるであろう。ここに図
示したシステムは、図４に示した複数の増幅機を有する
複数の伝送スパンを有するようにカスケード構成にされ
る。簡略化のために増幅機７と増幅機５のみが単一のユ
ニットとして示されている。図４において、光ファイバ
の長さｌ1，ｌ2，ｌ3，ｌ4は、それぞれ異なる長さであ
る。同図に示すように、増幅機５と調整可能な分散補償
光ファイバ３７との間は接続されている。複数のコント
ローラ３５が示されているが調整可能な分散補償光ファ
イバを個別に調整できれば１個の制御装置のみが必要と
なる。各再生機、すなわち増幅機，増幅機７における分
散補償はｌ1＋ｌ2＋ｌ3＋ｌ4の全伝送距離に対するのと
は一般的に、同一ではない、これは単一の距離、例えば
ｌ1についてと同様である。
【００１４】分散補償ユニット９の動作を図の増幅機を
用いて次に説明する。この図５は、反射型である。同図
は３ポート光サーキュレータ１０１と復数の分散補償光
ファイバ１０３，１０５，１０７，１０９が示されてい
る。この分散補償光ファイバ１０３は３ポート光サーキ
ュレータ１０１に接続され、残りの分散補償光ファイバ
１０５，１０７，１０９は、それぞれバイパススイッチ
１１１，１１３，１１５に接続されている。バイパスス
イッチ１１５の最終端に信号を反射するためのミラー１
１７が接続されている。これらの光ファイバは通常、異
なる長さで、またこの光ファイバ内を伝播する。これに
対し、異なる分散を与える。個々の光ファイバにより導
入される分散補償量はその比が１：２：４：８になるの
が好ましい。また４本の分散補償光ファイバ１０３，１
０５，１０７，１０９が用いられているが、それ以上の
光ファイバ、あるいはそれ以下の数の光ファイバを必要
によっては用いることもできる。
【００１５】必要な分散補償量を決定した後、バイパス
スイッチ１１１，１１３，１１５をセットして分散補償
光ファイバ１０５，１０７，１０９を挿入したり、取り
除くようにして、必要な分散補償量を確保する。これら
のバイパススイッチは機械的、電気的あるいは電気機械
的ないずれのものでもよい。この方法には、いくつかの
ものが考えられるが、もっとも単純なものとしては、手
動のものである。作業員が光ファイバの伝送スパンの特
性に必要とされる分散補償量を決定し、手動で適宜分散
補償光ファイバを選択するものである。より高級な制御
方法では、内蔵されたコントローラ３５あるいは前述し
たようなプロセッサを用いることである。このプロセッ
サは、分散特性、長さ損失特性のような光ファイバのパ
ラメータを有している。一般的な実施例では、受信機か
ら制御装置に送られる信号についての信号情報を有す
る。このコントローラ３５は必要な分散補償量を徹底
し、スイッチを用いて適切な分散補償光ファイバを選択
する。
【００１６】この分散補償光ファイバの他の実施例を図
６に示している。この図６の実施例は、図５の実施例と
ほぼ同一であるが、図６では図５での用いられたバイパ
ススイッチの代わりにクロスオーバースイッチが用いら
れている。動作は図６のスイッチの動作は図５のスイッ
チの動作とほぼ同様なので、これ以上説明しない。
【００１７】本発明の構成は、少なくとも２つの波長を
用いるシステムにも適用できる。このような、システム
の実施例を図７と図８に示す。スイッチ７１は入力信号
をその波長に応じて分散補償光ファイバ１０５，１０
７，１０９のいずれかに切り替える。スイッチ７１は例
えば、制御装置からこの信号はどのユニットに行くべき
かに関する情報を受領する。図８は数個の波長を同時に
補償するための装置を表し、この構成は波長分割多重化
システムに用いるのに適している。マルチプレクサ／デ
ィマルチプレクサ８１が異なる波長の信号を異なる分散
補償光ファイバ１０５，１０７，１０９のいずれかに向
ける。これらの各ユニットはそれが受信する波長に対し
分散補償を行う。マルチプレクサ／ディマルチプレクサ
８１は入力信号を適宜のユニットに切り替える。
【００１８】この分散補償ユニット内の光ファイバは直
列あるいは並列あるいは直並列に接続することができ
る。直列の構成を図９に示す。同図において分散補償光
ファイバ１０９は信号を適当な分散補償光ファイバ９１
１，９１３に向けるのに用いられる。図９の構成におい
ては、スイッチの数は図５に示したスイッチの数に比較
して減少しているが、ハードウェアはより複雑となって
いる。この切り替え損失は、減少しているが光ファイバ
の量及びミラーの数は増加している。直列／並列の分散
補償動波路の組み合わせを図１０に示す。３ポート光サ
ーキュレータ１０１は信号を分散補償光ファイバの上部
ブランチあるいは下部ブランチのいずれかに切り替え
る。１０２を用いて各ブランチ内の分散補償光ファイバ
１０１５，１０１７，１０１９，１０２１を挿入した
り、切り離したりする。
【００１９】本発明の変形例として図５，６に示したユ
ニットを変更して反射型を透過型に変えることもでき
る。さらに、本発明は、分散補償に関して説明したもの
であるが、例えば損失、位相のような他のシステムのパ
ラメータを調整するためにも用いることができる。損失
特性は増幅機の出力を調整するために重要であり、位相
特性はビットパターンを遅延するために必要なものであ
る。また、前述の説明においては、分散補償型の光ファ
イバを用いて説明したが、他の分散補償動波路手段につ
いても適用できるものである。さらにまた、上記の実施
例においては、分散補償ユニットは送信機と受信機との
間に配置された増幅機に接続して構成したが、この分散
補償ユニットは伝送路のいかなる点に配置することも可
能である。例えば、送信機、あるいは受信機のいずれか
の側に配置することも可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、分
散補償ユニットを送信機と受信機との間に配置すること
により、正確な情報伝送が可能となる。さらに受信機側
からビットエラーレートを検出してそれに基づいて、分
散補償ユニットを調整することにより、より信頼性の高
い情報伝送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による分散補償ユニットを有する光通信
システムを表す第１の実施例を表すブロック図。
【図２】本発明による分散補償ユニットを有する光通信
システムを表す第２の実施例を表すブロック図。
【図３】調整可能な分散補償ユニットを有する表す第３
の実施例を表すブロック図。
【図４】調整可能な第４の実施例を表すブロック図。
【図５】本発明による調整可能な分散補償光ファイバの
第１の実施例を表すブロック図。
【図６】本発明による調整可能な分散補償光ファイバの
第２の実施例を表すブロック図。
【図７】本発明による複数の波長を補償する分散補償光
ファイバの第１の実施例を表すブロック図。
【図８】本発明による複数の波長を補償する分散補償光
ファイバの第２の実施例を表すブロック図。
【図９】本発明による並列スイッチを表すブロック図。
【図１０】直列スイッチを表すブロック図。
【符号の説明】
１ 送信機 ３ 受信機 ５，７ 増幅機 ９ 分散補償ユニット １１，１３ 光ファイバ １５ ３ポート光サーキュレータ ３１ ビットエラーデートディテクタ ３３ 最適化ユニット ３５ コントローラ ３７ 調整可能な分散補償光ファイバ ７１ スイッチ ８１ マルチプレクサ／ディマルチプレクサ １０３，１０５，１０７，１０９ 分散補償光ファイバ １０１ ３ポート光サーキュレータ １１１，１１３，１１５ バイパススイッチ １１７ ミラー ９０１ スイッチ ９１１，９１３ 分散補償光ファイバ １００１，１０２１ スイッチ １０１１，１０１３，１０１５，１０１７，１０１９，
１０２１ 分散補償光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キンイチロウ オガワ アメリカ合衆国，18049 ペンシルヴァニ ア， エンマウス，ベルモント ドライブ 4671 (72)発明者 ポール ディヴィッド イーテス アメリカ合衆国，18011 ペンシルヴァニ ア， アルバーティス，アール アール １ ボックス 800−ビー

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信機（１）と、 受信機（３）と、 前記の送信機（１）と受信機（３）にそれぞれ光学的に
    接続された第１と第２の光ファイバ（１１，１３）と、 前記第１光ファイバ（１１）と第２光ファイバ（１３）
    に接続された調整可能な分散補償ユニット（９）と、 前記調整可能な分散補償ユニット（９）を制御するコン
    トローラ（３５）とからなる光通信システムにおいて、 前記分散補償ユニット（９）は、様々な分散補償量を導
    入でき、 前記コントローラ（３５）は、前記受信機（３）に接続
    され、少なくとも１つの分散補償ユニット（９）の補償
    量を決定することを特徴とする光通信システム。
  2. 【請求項２】 前記分散補償ユニット（９）は、分散補
    償量を変化させることを特徴とする請求項１の光通信シ
    ステム。
  3. 【請求項３】 前記分散補償ユニット（９）は、光ファ
    イバ（１０５，１０７，１０９）を有することを特徴と
    する請求項１の光通信システム。
  4. 【請求項４】 前記光ファイバ（１０５，１０７，１０
    ９）は、反射型に構成されることを特徴とする請求項３
    の光通信システム。
  5. 【請求項５】 前記制御装置（３５）は、受信機（３）
    から情報を受信する手段（３１，３３）を有することを
    特徴とする請求項１の光通信システム。
  6. 【請求項６】 少なくとも２つの分散補償型動波路（１
    ０５，１０７，１０９）を有することを特徴とする請求
    項１の光通信システム。
  7. 【請求項７】 信号を前記の分散補償型動波路（１０
    ５，１０７，１０９）に切り替えるために、少なくとも
    １つの調整可能な分散補償動波路に接続されたスイッチ
    （１１１，１１３，１１５）をさらに有することを特徴
    とする請求項６の光通信システム。
  8. 【請求項８】 前記少なくとも１つの光ファイバ（１０
    ５，１０７，１０９）に接続された多重化／分離化手段
    （８１）を有することを特徴とする請求項７の装置。
JP14975295A 1994-05-25 1995-05-25 光通信システム Expired - Lifetime JP3325748B2 (ja)

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US24877394A 1994-05-25 1994-05-25
US248773 1994-05-25

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EP (1) EP0684709B1 (ja)
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