JPH0897771A - 光波長多重伝送方式 - Google Patents
光波長多重伝送方式Info
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- JPH0897771A JPH0897771A JP6231328A JP23132894A JPH0897771A JP H0897771 A JPH0897771 A JP H0897771A JP 6231328 A JP6231328 A JP 6231328A JP 23132894 A JP23132894 A JP 23132894A JP H0897771 A JPH0897771 A JP H0897771A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバの零分散波長周辺の帯域を用いた
光波長多重伝送方式に関し、波長間隔が等しいことを条
件として光ファイバの非線形効果であるＦＷＭによるク
ロストークによる影響を小さくする。 【構成】 入力した波長多重された光信号を各波長毎に
分波する波長選択フィルタと、該フィルタで分波された
各波長の信号を制御信号に従って波長変換することによ
り波長間の入れ換えを行ってクロストーク光レベルを所
定値以下にする波長変換器と、該波長変換器から出力さ
れた各波長の信号を合波して出力する合波器とを伝送路
中に挿入する。
光波長多重伝送方式に関し、波長間隔が等しいことを条
件として光ファイバの非線形効果であるＦＷＭによるク
ロストークによる影響を小さくする。 【構成】 入力した波長多重された光信号を各波長毎に
分波する波長選択フィルタと、該フィルタで分波された
各波長の信号を制御信号に従って波長変換することによ
り波長間の入れ換えを行ってクロストーク光レベルを所
定値以下にする波長変換器と、該波長変換器から出力さ
れた各波長の信号を合波して出力する合波器とを伝送路
中に挿入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光波長多重伝送方式に関
し、特に光ファイバの零分散波長周辺の帯域を使用した
光波長（光周波数）多重伝送方式に関するものである。
し、特に光ファイバの零分散波長周辺の帯域を使用した
光波長（光周波数）多重伝送方式に関するものである。
【０００２】近年、急激な情報量の増加に伴って大容量
通信システムが必要になって来ているが、その中でも光
通信システムは最も有望とされている。現在ではエルビ
ウムドープ光ファイバ増幅器（以下、ＥＤＦＡと略称す
る）と1.55μm 帯分散シフトファイバ（ＤＳＦ）伝送路
を用いた伝送速度１０Gb/sの光波長多重伝送方式が研究
・開発段階から実用段階へ進展しつつある。
通信システムが必要になって来ているが、その中でも光
通信システムは最も有望とされている。現在ではエルビ
ウムドープ光ファイバ増幅器（以下、ＥＤＦＡと略称す
る）と1.55μm 帯分散シフトファイバ（ＤＳＦ）伝送路
を用いた伝送速度１０Gb/sの光波長多重伝送方式が研究
・開発段階から実用段階へ進展しつつある。
【０００３】今後、更なる光通信システムの大容量化の
ためには、光波長軸上での多重化を図るＷＤＭ方式（＝
光周波数軸上での多重化を図るＦＤＭ方式）が有力であ
り、数十〜数百Gb/sの大容量化が期待されている。
ためには、光波長軸上での多重化を図るＷＤＭ方式（＝
光周波数軸上での多重化を図るＦＤＭ方式）が有力であ
り、数十〜数百Gb/sの大容量化が期待されている。
【０００４】この場合、光ファイバ中では、自己位相変
調効果(Self-phase modulation:SPM)と群速度分散(Grou
p-velocity dispersion:GVD)との相互作用(SPM-GVD効
果) により伝送波形劣化が生じるため、再生中継器の間
隔を確保するには、異なる波長の信号光の光ファイバに
おける伝播時間が異なることによって生ずる分散（群速
度分散）値はできるだけ小さく設定する必要があり、1.
55μm 帯分散シフトファイバ伝送路の適用が有効であ
る。
調効果(Self-phase modulation:SPM)と群速度分散(Grou
p-velocity dispersion:GVD)との相互作用(SPM-GVD効
果) により伝送波形劣化が生じるため、再生中継器の間
隔を確保するには、異なる波長の信号光の光ファイバに
おける伝播時間が異なることによって生ずる分散（群速
度分散）値はできるだけ小さく設定する必要があり、1.
55μm 帯分散シフトファイバ伝送路の適用が有効であ
る。
【０００５】しかしながら、各信号光波長が伝送路の零
分散波長に近づくほど、信号光間のクロストークが発生
し、伝送特性が劣化する。
分散波長に近づくほど、信号光間のクロストークが発生
し、伝送特性が劣化する。
【０００６】即ち、波長分散を考慮して光ファイバの零
分散波長付近に波長λ1 〜λn のｎ波の信号光を並べて
光ファイバに入力した場合、この中の任意の３波（３チ
ャンネル）、λi , λj , λk により、光ファイバの３
次の非線形感受率χ1111を介して、波長λijk （ｉ≠
ｋ、ｊ≠ｋ）の第４の光が発生し、これは四光波混合
（ＦＷＭ：Four Wave Mixing) と称される。
分散波長付近に波長λ1 〜λn のｎ波の信号光を並べて
光ファイバに入力した場合、この中の任意の３波（３チ
ャンネル）、λi , λj , λk により、光ファイバの３
次の非線形感受率χ1111を介して、波長λijk （ｉ≠
ｋ、ｊ≠ｋ）の第４の光が発生し、これは四光波混合
（ＦＷＭ：Four Wave Mixing) と称される。
【０００７】このＦＷＭ波長λijk はλijk ＝λi ＋λ
j −λk の関係を満たし、波長λij k の位置に信号光が
ある場合にはクロストーク（ＦＷＭクロストーク）とな
って伝送特性を劣化させる。
j −λk の関係を満たし、波長λij k の位置に信号光が
ある場合にはクロストーク（ＦＷＭクロストーク）とな
って伝送特性を劣化させる。
【０００８】特に、チャンネル間隔が等間隔でチャンネ
ル数が多い場合には、ｉ，ｊ，ｋの組み合わせで、波長
λijk の位置に複数のＦＷＭ光が重畳され、クロストー
ク量が増加する。
ル数が多い場合には、ｉ，ｊ，ｋの組み合わせで、波長
λijk の位置に複数のＦＷＭ光が重畳され、クロストー
ク量が増加する。
【０００９】また、波長λijk の発生効率ηijk は
λi ，λj ，λk ，λijk の位相関係により変化し、光
ファイバの零分散波長λ0 近傍で大きくなる。
λi ，λj ，λk ，λijk の位相関係により変化し、光
ファイバの零分散波長λ0 近傍で大きくなる。
【００１０】そこで、再生中継器間隔の確保とＦＷＭク
ロストークの抑圧を両立させるための対策が必要とされ
る。
ロストークの抑圧を両立させるための対策が必要とされ
る。
【００１１】
【従来の技術】ＦＷＭクロストークの光パワーは、伝
送路の零分散波長と信号光波長の関係、波長間隔、
波長数、及び信号光パワーによって決まることが知ら
れている。
送路の零分散波長と信号光波長の関係、波長間隔、
波長数、及び信号光パワーによって決まることが知ら
れている。
【００１２】光波長多重伝送系統の設計においては、ま
ず、インライン中継器間隔と信号光の許容分散波長をパ
ラメータとして、光SNR 劣化及びSPM-GVD 効果による伝
送波形劣化の２つの要因に基づき、再生中継器間隔（中
継数）と中継器光出力パワーが決定される。更に、ＷＤ
Ｍ伝送波長帯域と波長間隔ΔλS から波長数Ｎが決ま
る。
ず、インライン中継器間隔と信号光の許容分散波長をパ
ラメータとして、光SNR 劣化及びSPM-GVD 効果による伝
送波形劣化の２つの要因に基づき、再生中継器間隔（中
継数）と中継器光出力パワーが決定される。更に、ＷＤ
Ｍ伝送波長帯域と波長間隔ΔλS から波長数Ｎが決ま
る。
【００１３】ＥＤＦＡ多段接続時には、セルフ・フィル
タリング効果により、中継数が増加すればするほど利得
平坦波長帯域が狭くなり、ＷＤＭ伝送波長帯域が制限さ
れる。
タリング効果により、中継数が増加すればするほど利得
平坦波長帯域が狭くなり、ＷＤＭ伝送波長帯域が制限さ
れる。
【００１４】一方、波長間隔は波長選択フィルタの性能
（通過帯域特性の切れ）により決定される。例えば、４
中継方式の場合（図１５参照）、ＥＤＦＡ利得平坦領域
は1550〜1560nmの範囲になり、現在、実用レベルにある
誘電体多層膜フィルタの特性としてΔλS =3nmを考慮す
ると、波長数は４が限界となる。
（通過帯域特性の切れ）により決定される。例えば、４
中継方式の場合（図１５参照）、ＥＤＦＡ利得平坦領域
は1550〜1560nmの範囲になり、現在、実用レベルにある
誘電体多層膜フィルタの特性としてΔλS =3nmを考慮す
ると、波長数は４が限界となる。
【００１５】上記の議論は等波長間隔の場合であるが、
ＦＷＭ発生波長を信号光波長と一致させず、クロストー
クの影響を低減するために、波長間隔を不等間隔にする
方法もある。
ＦＷＭ発生波長を信号光波長と一致させず、クロストー
クの影響を低減するために、波長間隔を不等間隔にする
方法もある。
【００１６】しかしながら、この場合はＷＤＭ伝送波長
帯域が拡大し、またＦＷＭクロストーク波長が受信機内
の波長選択フィルタの帯域内に入るのを完全に避けるの
は難しい。
帯域が拡大し、またＦＷＭクロストーク波長が受信機内
の波長選択フィルタの帯域内に入るのを完全に避けるの
は難しい。
【００１７】さらに、送信側のレーザーダイオードの波
長を不等間隔に精密に制御することは、等間隔に制御す
るよりも複雑化する。つまり、限定された波長帯域の中
で波長数を確保するには、波長間隔は等間隔が望まし
く、その条件下で、できるだけＦＷＭクロストークの影
響を抑圧する方法が求められる。
長を不等間隔に精密に制御することは、等間隔に制御す
るよりも複雑化する。つまり、限定された波長帯域の中
で波長数を確保するには、波長間隔は等間隔が望まし
く、その条件下で、できるだけＦＷＭクロストークの影
響を抑圧する方法が求められる。
【００１８】このようなことから、波長間隔（ΔλS ）
を等しくしてＦＷＭクロストークの影響を抑圧するため
に、本出願人は特願平5-242564号において、図１６に示
す如く、光ファイバの零分散波長λ0 を含む所定帯域幅
のＦＷＭ光抑制用ガードバンドΔλg を設定し、多重化
すべき複数のチャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の信号光
を、該ガードバンドΔλg 外の短波長側又は長波長側に
配置する光波長多重伝送方式を提案している。
を等しくしてＦＷＭクロストークの影響を抑圧するため
に、本出願人は特願平5-242564号において、図１６に示
す如く、光ファイバの零分散波長λ0 を含む所定帯域幅
のＦＷＭ光抑制用ガードバンドΔλg を設定し、多重化
すべき複数のチャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の信号光
を、該ガードバンドΔλg 外の短波長側又は長波長側に
配置する光波長多重伝送方式を提案している。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな特願平5-242564号に係る従来の技術では、零分散波
長λ0 から一定波長離れたガードバンドΔλg を設けて
いるため、信号光自体の波長も零分散波長λ0 から離れ
ることとなり、その分だけ分散が大きくなって上記のSP
M-GVD 効果が大きくなってしまうという問題点があっ
た。
うな特願平5-242564号に係る従来の技術では、零分散波
長λ0 から一定波長離れたガードバンドΔλg を設けて
いるため、信号光自体の波長も零分散波長λ0 から離れ
ることとなり、その分だけ分散が大きくなって上記のSP
M-GVD 効果が大きくなってしまうという問題点があっ
た。
【００２０】従って本発明は、光ファイバの零分散波長
周辺の帯域を用いた光波長多重伝送方式において、波長
間隔が等しいことを条件として光ファイバの非線形効果
であるＦＷＭによるクロストークによる影響を小さくす
ることを目的とする。
周辺の帯域を用いた光波長多重伝送方式において、波長
間隔が等しいことを条件として光ファイバの非線形効果
であるＦＷＭによるクロストークによる影響を小さくす
ることを目的とする。
【００２１】
〔原理〕一般に、ＦＷＭクロストークを引き起こす３つ
の信号光の偏波および光ファイバ入力端での位相が一致
している場合、ＦＷＭ光パワーＰijk と発生効率ηijk
はそれぞれ次式で表される。
の信号光の偏波および光ファイバ入力端での位相が一致
している場合、ＦＷＭ光パワーＰijk と発生効率ηijk
はそれぞれ次式で表される。
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
【００２４】但し、ｄ：縮退係数（ｉ≠ｊ≠ｋのときｄ
＝６，ｉ＝ｊ≠ｋのときｄ＝３） ｎ：光ファイバのコア屈折率 ｃ：光速 α：光ファイバの減衰係数 Ｌ：光ファイバ長 Ｌeff ＝（１−exp(−αＬ) ）／α：実効ファイバ長 Ａeff ：実効断面積（＝πＷ2 ，Ｗ：モードフィールド
径）
＝６，ｉ＝ｊ≠ｋのときｄ＝３） ｎ：光ファイバのコア屈折率 ｃ：光速 α：光ファイバの減衰係数 Ｌ：光ファイバ長 Ｌeff ＝（１−exp(−αＬ) ）／α：実効ファイバ長 Ａeff ：実効断面積（＝πＷ2 ，Ｗ：モードフィールド
径）
【００２５】ここで、Δβは位相不整合量と呼ばれ、光
ファイバの波長分散スロープｄＤ／ｄλが一定であると
き、次式のように表される。
ファイバの波長分散スロープｄＤ／ｄλが一定であると
き、次式のように表される。
【００２６】
【数３】
【００２７】
【数４】
【００２８】例えば、４中継区間から成る４波光波長多
重伝送方式（図１５参照）の場合、波長間隔ΔλS ＝3
nmの等間隔に配置した場合（図１６参照）の各中継段数
での各チャンネルへのクロストーク（＝光ファイバ出力
端でのＦＷＭ光パワーと信号光パワーとの比）の計算例
を図１７に示す。
重伝送方式（図１５参照）の場合、波長間隔ΔλS ＝3
nmの等間隔に配置した場合（図１６参照）の各中継段数
での各チャンネルへのクロストーク（＝光ファイバ出力
端でのＦＷＭ光パワーと信号光パワーとの比）の計算例
を図１７に示す。
【００２９】この計算に用いたパラメータは以下の通り
である。 λ=1.55 μｍ，χ1111=5.0×10-15 esu ，Ａeff =4.6×
10-11 m2，α=5.4×10 -5 m-1（0.24 dB/km），dD/dλ=
0.065 ps/nm2/km，Ｌ=70 km，Ｐin=10 dBm/ch，Δλg =
λ0 −λ1=2 nm，ＤCH1 =0.13 ps/nm/km
である。 λ=1.55 μｍ，χ1111=5.0×10-15 esu ，Ａeff =4.6×
10-11 m2，α=5.4×10 -5 m-1（0.24 dB/km），dD/dλ=
0.065 ps/nm2/km，Ｌ=70 km，Ｐin=10 dBm/ch，Δλg =
λ0 −λ1=2 nm，ＤCH1 =0.13 ps/nm/km
【００３０】これより、各チャンネルに重畳されるＦＷ
Ｍ光の組合せ数と各チャンネルの分散値から、チャンネ
ルＣＨ２のクロストーク量が最大となることが分かる。
Ｍ光の組合せ数と各チャンネルの分散値から、チャンネ
ルＣＨ２のクロストーク量が最大となることが分かる。
【００３１】一方、各中継段で発生するＦＷＭ光の位相
が一致する最悪の場合を考えると、クロストーク光は電
界加算されるので、Ｍ段の中継区間伝送後のＦＷＭ光パ
ワーＰFWM は、１中継区間に発生するＦＷＭ光パワーの
Ｍ2 倍となる。
が一致する最悪の場合を考えると、クロストーク光は電
界加算されるので、Ｍ段の中継区間伝送後のＦＷＭ光パ
ワーＰFWM は、１中継区間に発生するＦＷＭ光パワーの
Ｍ2 倍となる。
【００３２】従って、４中継後に受信感度を確保するた
めの所要クロストーク量を−１８dBとすると、１つの中
継区間での所要クロストークは−３０dBとなり、図１７
よりチャンネルＣＨ２だけがこの条件を満たさない。
めの所要クロストーク量を−１８dBとすると、１つの中
継区間での所要クロストークは−３０dBとなり、図１７
よりチャンネルＣＨ２だけがこの条件を満たさない。
【００３３】そこで、２区間中継後、ＥＤＦＡ３の前、
もしくはＥＤＦＡ３の中で、図１に示すようにチャンネ
ルＣＨ１とＣＨ２の波長を入れ換えてから残りの２区間
を中継すると、最悪の場合（ＦＷＭクロストーク光の偏
波および位相が一致している場合）でも、図２に示すよ
うに、全てのチャンネルが４中継後の所要クロストーク
量−１８dB以下になることが分かる。
もしくはＥＤＦＡ３の中で、図１に示すようにチャンネ
ルＣＨ１とＣＨ２の波長を入れ換えてから残りの２区間
を中継すると、最悪の場合（ＦＷＭクロストーク光の偏
波および位相が一致している場合）でも、図２に示すよ
うに、全てのチャンネルが４中継後の所要クロストーク
量−１８dB以下になることが分かる。
【００３４】〔構成及び作用〕 （１）上記の事例に基づいて発明の概念を拡大すると、
本発明に係る光波長多重伝送方式では、図３に示すよう
に、入力した波長多重された光信号を各波長毎に分波す
る波長選択フィルタ１と、該フィルタ１で分波された各
波長の信号を制御信号に従って波長変換することにより
波長間の入れ換えを行ってクロストーク光レベルを所定
値以下にする波長変換器２（総称して示す）と、該波長
変換器２から出力された各波長の信号を合波して出力す
る合波器３と、を備えた波長変換装置を含むことを特徴
としている。
本発明に係る光波長多重伝送方式では、図３に示すよう
に、入力した波長多重された光信号を各波長毎に分波す
る波長選択フィルタ１と、該フィルタ１で分波された各
波長の信号を制御信号に従って波長変換することにより
波長間の入れ換えを行ってクロストーク光レベルを所定
値以下にする波長変換器２（総称して示す）と、該波長
変換器２から出力された各波長の信号を合波して出力す
る合波器３と、を備えた波長変換装置を含むことを特徴
としている。
【００３５】即ち、図３に示す波長変換装置において、
波長λ1,λ2,…λ3,λ4 が多重された信号光を入力した
波長選択フィルタ１は、これらの各波長λ1,λ2,…λ3,
λ4の信号光に分離して波長変換器２に与える。
波長λ1,λ2,…λ3,λ4 が多重された信号光を入力した
波長選択フィルタ１は、これらの各波長λ1,λ2,…λ3,
λ4の信号光に分離して波長変換器２に与える。
【００３６】波長変換器２では、図１に示した如く波長
λ1 とλ2 とを入れ換えて合波器３に送ると、合波器３
ではこれらの波長λ2,λ1,…λ3,λ4 を合波して出力す
るので、例えば波長多重数が「４」で光中継器数が
「４」の場合には、図２に示したように基準値以下のＦ
ＷＭクロストーク量が全チャンネルに対して得られる。
λ1 とλ2 とを入れ換えて合波器３に送ると、合波器３
ではこれらの波長λ2,λ1,…λ3,λ4 を合波して出力す
るので、例えば波長多重数が「４」で光中継器数が
「４」の場合には、図２に示したように基準値以下のＦ
ＷＭクロストーク量が全チャンネルに対して得られる。
【００３７】（２）また、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、上記の制御信号によって、波長変換すべき少
なくとも１つの波長変換装置を指定することができる。
おいては、上記の制御信号によって、波長変換すべき少
なくとも１つの波長変換装置を指定することができる。
【００３８】即ち、上記の波長変換装置を光伝送路に複
数個挿入したとき、例えば中央制御部（図示せず）から
の制御信号を所定の１個の波長変換装置又は複数個の波
長変換装置に与えて波長変換を行うべき波長変換装置を
指定すれば、所望の波長入れ換えを行うことができる。
数個挿入したとき、例えば中央制御部（図示せず）から
の制御信号を所定の１個の波長変換装置又は複数個の波
長変換装置に与えて波長変換を行うべき波長変換装置を
指定すれば、所望の波長入れ換えを行うことができる。
【００３９】（３）また、この場合に複数の波長変換装
置間で所定ローテーションに従って波長交換を行うこと
もでき、この場合には、ＦＷＭクロストーク量が均一化
され、SPM-GVD 効果による波形劣化の差も小さくなる。
置間で所定ローテーションに従って波長交換を行うこと
もでき、この場合には、ＦＷＭクロストーク量が均一化
され、SPM-GVD 効果による波形劣化の差も小さくなる。
【００４０】（４）更に、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、図４に示すように、該波長選択フィルタ１
を、入力した波長多重された光信号を該多重された波長
の数だけ分波する分波器１−１と、該分波器１−１の各
出力光信号から互いに異なる波長を選択する波長選択フ
ィルタ１−２とで構成することができる。
おいては、図４に示すように、該波長選択フィルタ１
を、入力した波長多重された光信号を該多重された波長
の数だけ分波する分波器１−１と、該分波器１−１の各
出力光信号から互いに異なる波長を選択する波長選択フ
ィルタ１−２とで構成することができる。
【００４１】この場合には、波長λ1,λ2,…λ3,λ4 が
多重された信号光を分波器１−１で全チャンネルについ
て同様に出力して波長選択フィルタ１−２に送り、波長
選択フィルタ１−２ではそれぞれ波長λ1,λ2,…λ3,λ
4 について分離して波長変換器２に送る。この後は、図
３の場合と同様の動作となる。
多重された信号光を分波器１−１で全チャンネルについ
て同様に出力して波長選択フィルタ１−２に送り、波長
選択フィルタ１−２ではそれぞれ波長λ1,λ2,…λ3,λ
4 について分離して波長変換器２に送る。この後は、図
３の場合と同様の動作となる。
【００４２】（５）更に、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、図５に示すように、該合波器３の後段に、該
波長変換器２による損失を補償する光増幅器４を設ける
ことが好ましい。
おいては、図５に示すように、該合波器３の後段に、該
波長変換器２による損失を補償する光増幅器４を設ける
ことが好ましい。
【００４３】上記の波長変換器２で光損失が発生した場
合、この損失を合波器３の後段で光増幅器４により一括
して補償している。
合、この損失を合波器３の後段で光増幅器４により一括
して補償している。
【００４４】（６）更に、上記の光波長多重伝送方式に
おいては、図６又は図７に示すように、各波長変換器２
と該合波器３との間に各波長変換器２の変換効率に対応
して互いに均一なレベルに光増幅する光増幅器５を設け
てもよい。
おいては、図６又は図７に示すように、各波長変換器２
と該合波器３との間に各波長変換器２の変換効率に対応
して互いに均一なレベルに光増幅する光増幅器５を設け
てもよい。
【００４５】この場合には、図６に示すように、各波長
の波長変換効率に応じて利得を調節できるように、各波
長変換器２の後段で個々の波長ごとに光増幅器５を挿入
して光損失を補償している。
の波長変換効率に応じて利得を調節できるように、各波
長変換器２の後段で個々の波長ごとに光増幅器５を挿入
して光損失を補償している。
【００４６】また、図７に示すように、図５の構成例と
図６の構成例を組合せ、伝送路損失（中継利得）と波長
変換損失の両方を補償してもよい。
図６の構成例を組合せ、伝送路損失（中継利得）と波長
変換損失の両方を補償してもよい。
【００４７】尚、上記の波長変換装置は従来からの中継
器内に設置することができるが、該中継器内に限らず伝
送路のどこに挿入しても構わないものである。
器内に設置することができるが、該中継器内に限らず伝
送路のどこに挿入しても構わないものである。
【００４８】このようにして本発明により光ファイバの
零分散波長周辺の帯域を利用した光波長多重伝送方式に
おいて、ＦＷＭクロストークの影響を低減し、再生中継
器間隔を確保することができる。
零分散波長周辺の帯域を利用した光波長多重伝送方式に
おいて、ＦＷＭクロストークの影響を低減し、再生中継
器間隔を確保することができる。
【００４９】
【実施例】図８は、図３〜図７に示した波長変換器２の
実施例（１）を示したもので、制御信号によって動作可
能となり入力光信号の波長λi を別の波長λj に変換す
る光−光変換型の半導体レーザ２０を用いている。
実施例（１）を示したもので、制御信号によって動作可
能となり入力光信号の波長λi を別の波長λj に変換す
る光−光変換型の半導体レーザ２０を用いている。
【００５０】この半導体レーザ２０では、光入射し、屈
折率変化により発振波長を変化させることにより光領域
で波長変換を行うことができるものである。
折率変化により発振波長を変化させることにより光領域
で波長変換を行うことができるものである。
【００５１】また、図９は波長変換器の実施例（２）を
示したもので、この実施例では、光素子２１と半導体レ
ーザ２２とで構成しており、光素子２１では波長λi の
入力光信号を電気信号に変換し、この電気信号をやはり
制御信号によって動作可能となる電気−光変換型の半導
体レーザ２２で別の波長λj に変換している。
示したもので、この実施例では、光素子２１と半導体レ
ーザ２２とで構成しており、光素子２１では波長λi の
入力光信号を電気信号に変換し、この電気信号をやはり
制御信号によって動作可能となる電気−光変換型の半導
体レーザ２２で別の波長λj に変換している。
【００５２】上記の説明においては、波長多重数の設計
例として「４」を用いて説明したが、本発明はこの波長
多重数が４を越えた場合でも適用することができる。
例として「４」を用いて説明したが、本発明はこの波長
多重数が４を越えた場合でも適用することができる。
【００５３】図１０は波長多重数が「１０」で４中継区
間の場合の波長入れ換えを行ったときの波長配置例を示
しており、この例では、波長間隔１nm，Ｐin=7 dBm/ch
, Δλg = 20nm, ＤCH1 =0.13 ps/nm/kmの条件で、第３
段中継器でチャンネルＣＨ１とＣＨ３，チャンネルＣＨ
４とＣＨ１０，チャンネルＣＨ５とＣＨ９の波長を入れ
換えている。
間の場合の波長入れ換えを行ったときの波長配置例を示
しており、この例では、波長間隔１nm，Ｐin=7 dBm/ch
, Δλg = 20nm, ＤCH1 =0.13 ps/nm/kmの条件で、第３
段中継器でチャンネルＣＨ１とＣＨ３，チャンネルＣＨ
４とＣＨ１０，チャンネルＣＨ５とＣＨ９の波長を入れ
換えている。
【００５４】この結果、ＦＷＭクロストーク量は、図１
１に示す波長入れ換え無しの場合に比べて図１２に示す
ように最終段中継器では基準値−１８dBを下回ってい
る。
１に示す波長入れ換え無しの場合に比べて図１２に示す
ように最終段中継器では基準値−１８dBを下回ってい
る。
【００５５】尚、この実施例では、伝送路中で１回のみ
波長入れ換えを行っているが、複数回行ってもよい。
波長入れ換えを行っているが、複数回行ってもよい。
【００５６】図１３は、上記の４波４中継区間光波長多
重伝送方式の場合、ＥＤＦＡ１〜ＥＤＦＡ４の中継区間
ごとに、所定ローテーションに従って波長を入れ換える
例を示しており、図１４には、そのときの各チャンネル
でのＦＷＭクロストーク量が示されている。
重伝送方式の場合、ＥＤＦＡ１〜ＥＤＦＡ４の中継区間
ごとに、所定ローテーションに従って波長を入れ換える
例を示しており、図１４には、そのときの各チャンネル
でのＦＷＭクロストーク量が示されている。
【００５７】この場合には第４段中継器において基準以
下のＦＷＭクロストーク量になっていると共に全て同一
のクロストーク量になっているため、各チャンネルのク
ロストーク量が均一になり、光SNR も均一になる。さら
には、各チャンネルの総分散量も均一化されるので、SP
M-GVD 効果による波形劣化の差も小さくなる。これは、
分散補償が必要な場合、その設計を容易にする効果があ
る。
下のＦＷＭクロストーク量になっていると共に全て同一
のクロストーク量になっているため、各チャンネルのク
ロストーク量が均一になり、光SNR も均一になる。さら
には、各チャンネルの総分散量も均一化されるので、SP
M-GVD 効果による波形劣化の差も小さくなる。これは、
分散補償が必要な場合、その設計を容易にする効果があ
る。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光波長
多重伝送方式によれば、入力した波長多重された光信号
を各波長毎に分波する波長選択フィルタと、該フィルタ
で分波された各波長の信号を制御信号に従って波長変換
することにより波長間の入れ換えを行ってクロストーク
光レベルを所定値以下にする波長変換器と、該波長変換
器から出力された各波長の信号を合波して出力する合波
器とを伝送路中に挿入するように構成したので、ＦＷＭ
クロストークの影響を低減し、再生中継器間隔を確保す
ることができる。
多重伝送方式によれば、入力した波長多重された光信号
を各波長毎に分波する波長選択フィルタと、該フィルタ
で分波された各波長の信号を制御信号に従って波長変換
することにより波長間の入れ換えを行ってクロストーク
光レベルを所定値以下にする波長変換器と、該波長変換
器から出力された各波長の信号を合波して出力する合波
器とを伝送路中に挿入するように構成したので、ＦＷＭ
クロストークの影響を低減し、再生中継器間隔を確保す
ることができる。
【図１】本発明に係る光波長多重伝送方式の波長入れ換
えの原理を示した図である。
えの原理を示した図である。
【図２】本発明に係る光波長多重伝送方式における各中
継区間後のＦＷＭクロストーク量を示したグラフ図であ
る。
継区間後のＦＷＭクロストーク量を示したグラフ図であ
る。
【図３】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例（１）を示したブロック図である。
変換装置の構成例（１）を示したブロック図である。
【図４】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例（２）を示したブロック図である。
変換装置の構成例（２）を示したブロック図である。
【図５】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例（３）を示したブロック図である。
変換装置の構成例（３）を示したブロック図である。
【図６】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例（４）を示したブロック図である。
変換装置の構成例（４）を示したブロック図である。
【図７】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置の構成例（５）を示したブロック図である。
変換装置の構成例（５）を示したブロック図である。
【図８】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置に用いられる波長変換器の実施例（１）を示し
たブロック図である。
変換装置に用いられる波長変換器の実施例（１）を示し
たブロック図である。
【図９】本発明に係る光波長多重伝送方式における波長
変換装置に用いられる波長変換器の実施例（２）を示し
たブロック図である。
変換装置に用いられる波長変換器の実施例（２）を示し
たブロック図である。
【図１０】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長数が１０の場合の波長配置を示した図である。
長数が１０の場合の波長配置を示した図である。
【図１１】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長数が１０で波長交換を行わなかった場合の各中継区間
後のＦＷＭクロストーク量を示したグラフ図である。
長数が１０で波長交換を行わなかった場合の各中継区間
後のＦＷＭクロストーク量を示したグラフ図である。
【図１２】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長数が１０で波長交換を行った場合の各中継区間後のＦ
ＷＭクロストーク量を示したグラフ図である。
長数が１０で波長交換を行った場合の各中継区間後のＦ
ＷＭクロストーク量を示したグラフ図である。
【図１３】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長ローテーションを行った例を示した図である。
長ローテーションを行った例を示した図である。
【図１４】本発明に係る光波長多重伝送方式において波
長ローテーションしたときの各中継区間後のＦＷＭクロ
ストーク量を示したグラフ図である。
長ローテーションしたときの各中継区間後のＦＷＭクロ
ストーク量を示したグラフ図である。
【図１５】４中継の場合の光波長多重伝送方式の一般的
な系統図である。
な系統図である。
【図１６】４中継の場合の光波長多重伝送方式の波長配
置例を示した図である。
置例を示した図である。
【図１７】波長数４で波長交換を行わなかった場合の光
波長多重伝送方式において各中継区間後のＦＷＭクロス
トーク量を示したグラフ図である。
波長多重伝送方式において各中継区間後のＦＷＭクロス
トーク量を示したグラフ図である。
１，１−２ 波長選択フィルタ １−１ 分波器 ２ 波長選択器 ３ 合波器 ４，５ 光増幅器 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02
Claims (6)
- 【請求項１】 入力した波長多重された光信号を各波長
毎に分波する波長選択フィルタ（１）と、 該フィルタ（１）で分波された各波長の信号を制御信号
に従って波長変換することにより波長間の入れ換えを行
ってクロストーク光レベルを所定値以下にする波長変換
器（２）と、 該波長変換器（２）から出力された各波長の信号を合波
して出力する合波器（３）と、 を備えた波長変換装置を含むことを特徴とした光波長多
重伝送方式。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光波長多重伝送方式に
おいて、該制御信号が、波長変換すべき少なくとも１つ
の波長変換装置を指定することを特徴とした光波長多重
伝送方式。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光波長多重伝送方式に
おいて、該制御信号が、所定ローテーションに従って波
長変換が行われるように複数の波長変換装置を指定する
ことを特徴とした光波長多重伝送方式。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の光波
長多重伝送方式において、該波長選択フィルタ（１）
が、入力した波長多重された光信号を該多重された波長
の数だけ分波する分波器（１−１）と、該分波器（１−
１）の各出力光信号から互いに異なる波長を選択する波
長選択フィルタ（１−２）とで構成されていることを特
徴とした光波長多重伝送方式。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の光波
長多重伝送方式において、該合波器（３）の後段に、該
波長変換器（２）による損失を補償する光増幅器（４）
を設けたことを特徴とした光波長多重伝送方式。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の光波
長多重伝送方式において、各波長変換器（２）と該合波
器（３）との間に各波長変換器（２）の変換効率に対応
して互いに均一なレベルに光増幅する光増幅器（５）を
設けたことを特徴とした光波長多重伝送方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6231328A JPH0897771A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 光波長多重伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6231328A JPH0897771A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 光波長多重伝送方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897771A true JPH0897771A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16921918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6231328A Withdrawn JPH0897771A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 光波長多重伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0897771A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097534A (en) * | 1996-12-05 | 2000-08-01 | Nec Corporation | Optical amplifier system generating high optical output level |
| US6271960B1 (en) | 1998-03-13 | 2001-08-07 | Nec Corporation | Method and apparatus for wavelength conversion of signal light |
| US6999230B2 (en) | 2002-02-12 | 2006-02-14 | Hitachi, Ltd. | Optical transmission equipment for suppressing a four wave mixing and optical transmission system |
| US7016614B1 (en) | 1999-11-29 | 2006-03-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical wavelength division multiplexing transmission suppressing four-wave mixing and SPM-GVD effects |
| US8666252B2 (en) | 2011-03-16 | 2014-03-04 | Fujitsu Limited | Optical network system |
| CN104483799A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-01 | 国网湖北省电力公司信息通信公司 | 基于四波混频全光波长转换的光传输系统及方法 |
| EP3547574A1 (en) | 2018-03-28 | 2019-10-02 | Fujitsu Limited | Wavelength division multiplex transmission apparatus and method |
| WO2021156932A1 (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 日本電信電話株式会社 | 巡回波長帯置換装置、マルチバンド伝送システム及び巡回波長帯置換方法 |
| WO2024252500A1 (ja) * | 2023-06-05 | 2024-12-12 | 日本電信電話株式会社 | 光伝送装置および光伝送方法 |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP6231328A patent/JPH0897771A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
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| US10972188B2 (en) | 2018-03-28 | 2021-04-06 | Fujitsu Limited | Transmission apparatus and transmission method |
| WO2021156932A1 (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 日本電信電話株式会社 | 巡回波長帯置換装置、マルチバンド伝送システム及び巡回波長帯置換方法 |
| JPWO2021156932A1 (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | ||
| WO2024252500A1 (ja) * | 2023-06-05 | 2024-12-12 | 日本電信電話株式会社 | 光伝送装置および光伝送方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |