JPH10242943A

JPH10242943A - 波長分割多重光処理装置

Info

Publication number: JPH10242943A
Application number: JP9047481A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Suzuki; 正敏鈴木; Itsuro Morita; 逸郎森田; Noboru Edakawa; 登枝川; Shu Yamamoto; 周山本; Shigeyuki Akiba; 重幸秋葉
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】波長分割多重光伝送方式の伝送特性を改善す
る。【解決手段】分波器２０は、波長λ１〜λｎの波長分
割多重光信号を各波長λ１〜λｎに分波し、チャンネル
＃１〜＃ｎに出力する。波長選択フィルタ２２−１〜２
２−ｎは、各チャンネル＃１〜＃ｎに割り当てられた波
長に隣接する波長をほぼ完全に反射するファイバ・グレ
ーティング２４〜３０からなる。波長選択フィルタ２２
−１〜２２−ｎを透過した光は、波長分散補償ファイバ
３２−１〜３２−ｎで波長分散を補償され、合波器（波
長多重器）３４により、再び、波長分割多重される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重光処
理装置に関し、より具体的には、波長分割多重光信号の
個々の波長又は波長帯を個別処理する波長分割多重光処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信システムでは、波長分割
多重方式が有力視されている。波長分割多重（ＷＤＭ）
方式では、光ファイバ上を波長分割多重光信号が伝送す
るものの、中継器などでは、波長分割多重光信号を個々
の波長又は一群の波長帯に分離し、利得等化又は波長分
散補償等の処理を施し、再び波長分割多重化して光ファ
イバ上に送出することが必要になる。波長に応じて、波
長分散等の伝送特性、及び中継増幅器の増幅特性等が異
なり、これらを均一化する必要があるからである。

【０００３】図１４は、波長分割多重光信号を個々の波
長に分波して、波長分散を補償する従来例の概略構成ブ
ロック図を示す。分波器１０は波長λ₁〜λ_nの信号光を
波長分割多重した信号光をｎ個に分波する。分波器１０
の各出力は、波長λ₁〜λ_nの１波長を主として通過する
ように設計された帯域通過光フィルタ１２−１〜１２−
ｎに入射する。例えば、帯域通過光フィルタ１２−１は
波長λ₁を主として通過し、帯域通過光フィルタ１２−
２は波長λ₂を主として通過し、以下同様に、帯域通過
光フィルタ１２−ｎは波長λ_nを主として通過するよう
に設計される。

【０００４】帯域通過光フィルタ１２−１〜１２−ｎを
透過した光は、対応する波長の波長分散を補償するよう
に設計された波長分散補償ファイバ１４−１〜１４−ｎ
に入力し、ここで波長分散を補償される。λ₁〜λ_nの波
長帯の波長分散を１つの波長分散補償ファイバで補償で
きれば、それにこしたことは無いが、波長分割多重され
る波長数が増えるに従い非常に困難になるので、図２に
示すように個別波長（又は個別波長帯）のチャンネルに
分けて、波長分散を補償する。

【０００５】波長分散補償ファイバ１４−１〜１４−ｎ
の各出力光は合波器１６により合波（ここでは、波長分
割多重）される。

【０００６】分波器１０と帯域通過光フィルタ１２−１
〜１２−ｎの代わりに、アレイ導波路格子（ＡＷＧ）を
使用することもある。ＡＷＧを使用することで、１つの
素子で波長多重光信号を個々の波長に分離できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、帯域通過
光フィルタ１２−１〜１２−ｎの出力光には、各波チャ
ンネルに割り当てられた波長以外の成分（信号光と雑
音）が多く含まれる。例えば、帯域通過光フィルタ１２
−２の出力光は、本来のλ₂の他に隣のチャンネル＃１
のλ₁，λ₃を含み、更にはその外側の波長をを含む場合
がある。従来例で使用される帯域通過光フィルタ１２−
１〜１２−ｎは、多数の誘電体膜を積層して形成される
ものであり、良好な遮断特性を得るのが極めて困難であ
る。即ち、割り当てられた波長以外の成分（信号光と雑
音）が完全に除去できる程には、帯域通過特性のキレが
良くない。

【０００８】この結果、同じ波長光が本来のチャンネル
以外のチャンネル（通常は、隣接するチャンネルであ
り、最も影響がある。）に含まれることになり、これら
をそのまま合波したのでは、伝送特性が大幅に劣化す
る。

【０００９】合波器１６が例えばＡＷＧからなる場合、
各入力ポートの入力光の内の所定の波長光を合波出力か
ら出力することになるので、各入力ポートの入力光の
内、その入力ポートに入力すべきでない波長光を除去す
る機能を持つ。即ち、同一波長光が他のポートから漏れ
込んでくるのを抑圧できる。しかし、その漏れ込みを抑
圧する能力も３０ｄＢ程度であり、十分ではない。

【００１０】何れにしても、異なる波長分散補償特性を
具備する分散補償ファイバ１４−１〜１４−ｎで分散補
償された同一波長の光信号が合波されることで、伝送特
性が大幅に劣化してしまう。隣接チャンネルに対して５
０ｄＢ以上の抑圧が要求されるが、従来例では、この要
求を満たしえない。

【００１１】帯域通過光フィルタ１２−１〜１２−ｎの
フィルタ特性のキレを良くするには、同種の帯域通過光
フィルタを多段接続すればよいが、そうすると、通過損
失が増えてしまう。

【００１２】分波器１０にＡＷＧを使用し、更に、帯域
通過光フィルタ１２−１〜１２−ｎを併用することで、
波長選択性を高めることもできるが、各波長光の完全分
離という点では不十分である。

【００１３】本発明は、このような問題点を解決した波
長分割多重光処理装置を提示することを目的とする。

【００１４】本発明はまた、波長分割多重伝送でも単一
波長伝送とほぼ同等の伝送特性を可能にする波長分割多
重光処理装置を提示することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明では、入力する波
長分割多重光を複数のチャンネルに分波した後の各チャ
ンネルに、それぞれに割り当てられた波長又は波長帯を
除く所定波長又は波長帯を選択的に除去する波長選択手
段を設ける。これにより、各チャンネルに割り当てられ
た波長又は波長帯の光を低損失で抽出できる。

【００１６】各チャンネルに割り当てられた波長又は波
長帯の両側の波長を第１及び第２の反射手段により反射
することで、各チャンネルにおいて、各チャンネルに割
り当てられた波長又は波長帯のみを抽出でき、合波の段
階でチャンネル間に漏れ込みがあったとしても、伝送特
性に悪影響を及ぼさない。即ち、ポート間に多少の漏れ
込みがある合波手段も利用可能になる。

【００１７】当該第１及び第２の反射手段が当該波長分
割多重光の個々の波長を反射する１以上の反射素子から
なることにより、伝送特性に枠影響を与える他の波長成
分を効果的に除去できる。反射素子をグレーティング構
造とすることで、シャープな反射特性を得られる。

【００１８】当該第１の反射手段が、割り当てられた波
長又は波長帯の一方の側の隣接する１以上の波長を反射
し、第２の反射手段が、当該割り当てられた波長又は波
長帯の他方の側の隣接する１以上の波長を主として反射
するようにすることで、少数の反射素子で、合波の際に
悪影響を与える隣接チャンネル間の漏れ込みの影響を抑
圧できる。

【００１９】

【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。

【００２０】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。２０は、波長λ₁〜λ_nの光信号を波長分
割多重された光信号をｎチャンネルに分波する分波器で
ある。分波器２０は、ＡＷＧのように、入力する波長分
割多重光を個別の波長λ₁〜λ_nに分離する手段であって
も、入力する波長分割多重光を単純にｎ個に分割する手
段であってもよいが、ここでは、ＡＷＧを使用し個別波
長に分離するものであるとする。分波器２０による分波
後の、各チャンネル＃１〜＃ｎには、波長λ₁〜λ_nが割
り当てられているものとする。即ち、チャンネル＃ｉに
は、波長λ_iが出力されるが、分波器２０の波長分離性
能によりある程度、別の波長も入り込む。

【００２１】分波器２０のチャンネル＃１〜＃ｎから出
力される光は、それぞれ、波長選択フィルタ２２−１〜
２２−ｎに入射する。波長選択フィルタ２２−１〜２２
−ｎは、各チャンネル＃１〜＃ｎに割り当てられた波長
に隣接する波長をほぼ完全にブロック（ここでは、反
射）するフィルタ素子であり、本実施例では、１又は２
のシリアル接続されたファイバ・グレーティングからな
る。従って、波長選択フィルタ２２−１〜２２−ｎは、
各チャンネル＃１〜＃ｎに割り当てられた波長を実質的
に無損失で透過する。

【００２２】図２は、波長選択フィルタ２２−１〜２２
−ｎの透過波長特性を示す。図２（ａ）は、合波器２０
の入力光のスペクトラム、同（ｂ）はフィルタ２２−１
の透過波長特性、同（ｃ）はフィルタ２２−２の透過波
長特性、同（ｄ）はフィルタ２２−ｉの透過波長特性、
同（ｅ）はフィルタ２２−ｎの透過波長特性をそれぞれ
示す。

【００２３】図２にから分かるように、一般的には、波
長選択フィルタ２２−ｉは、波長λ_i-1を完全反射する
ファイバ・グレーティング２４と波長λ_i+1を完全反射
するファイバ・グレーティング２６からなる。両端のチ
ャンネル＃１，＃ｎは、その外側の波長光を除く必要が
無いので、波長選択フィルタ２２−１は、波長λ₂を完
全反射するファイバ・グレーティング２８のみからな
り、波長選択フィルタ２２−ｎは、波長λ_n-1を完全反
射するファイバ・グレーティング３０のみからなる。

【００２４】ファイバ・グレーティングは、数ｎｍとい
う極く狭い波長範囲を選択的に完全反射することが可能
であり、フィルタとしての切れが非常によい。しかも、
反射波長からずれた波長については、実質的に無損失で
透過する。従って、図１に示すように、反射波長の異な
るファイバロ・グレーティングを縦続接続しても、その
チャンネルに割り当てられている波長は、ほぼ無損失で
透過できる。

【００２５】波長選択フィルタ２２−１〜２２−ｎを透
過した光は、波長分散補償ファイバ３２−１〜３２−ｎ
に入射する。波長分散ファイバ３２−１〜３２−ｎはそ
れぞれ、波長λ₁〜λ_nの波長分散を補償するように設計
されており、対応する波長λ₁〜λ_nの波長分散を補償す
る。

【００２６】合波器（波長多重器）３４は、分散補償フ
ァイバ３２−１〜３２−ｎの出力光を合波（波長多重）
する。合波器３４の出力光は、分波器２０の入力光に含
まれる各波長光の波長分散を個別に補償した光の波長分
割多重光になっている。合波器３４の隣接する入力ポー
トに入力する光は、波長選択フィルタ２２−１〜２２−
ｎにより、同じ波長成分が完全に除去されているので、
ポート間の漏れ込みが少なからず存在する合波器３４を
使用しても、合波器３４による伝送特性の劣化を防止で
きる。

【００２７】合波器３４として各入力ポートの入力光を
単純に加算する素子を使用する場合、又は、離れた入力
ポート間でも漏れ込みがある場合には、離れたチャンネ
ル間にも同じ波長成分が存在しないようにする必要があ
る。このためには、波長選択フィルタ２２−１〜２２−
ｎを、そのチャンネルに割り当てられた波長以外の波長
を全て反射するようにッファイバ・グレーティングを縦
続接続すればよい。図３は、チャンネル＃ｉの波長選択
フィルタ２２−ｉを、波長λ_i以外の波長を全て反射す
るように変更した構成のブロック図を示す。即ち、波長
λ₁から波長λ_i-1をそれぞれ反射するファイバ・グレー
ティング３６〜３８、及び波長λ_i+1から波長λ_nをそれ
ぞれ反射するファイバ・グレーティング４０〜４２を縦
続接続する。このように変更した波長選択フィルタ２２
−１〜２２−ｎの透過波長特性を図４に示す。

【００２８】単一波長を反射する素子としては、ファイ
バ・グレーティング以外にも多層反射膜構造を使用でき
る。通過波長帯又は遮断波長帯をある程度の幅にしよう
とすると、製造が困難になり、シャープなカットオフ特
性を得にくいが、単一波長を反射するのであれば、容易
に高性能な反射素子を製造できる。この点では、各チャ
ンネルに、複数の波長を含む波長帯を割り当てるより
も、単一の波長を割り当てた方が、波長分離が容易にな
る。

【００２９】次に、それぞれ２０Ｇｂ／ｓの２波長を、
９，０００ｋｍ伝送する光ソリトン伝送システムで、個
々の波長の累積波長分散を補償する分散補償装置に適用
した実施例を説明する。図５は、２波長を波長分割多重
伝送する光ファイバ・ソリトン伝送システムの実施例の
概略構成ブロック図を示す。送信局６０では、光送信装
置６２，６４がそれぞれ波長λ₁，λ₂の２０ＧＢ／ｓの
光ソリトン・パルスを出力し、合波器６６が光送信装置
６２，６４の出力光を合波して光ファイバ伝送路に出力
する。光ファイバ伝送路は、多数の伝送用光ファイバ６
８を光増幅器７０でを介して接続した構成からなり、適
宜の間隔で累積波長分散を補償する分散補償ファイバ７
２，７４が挿入されている。この実施例では、分散補償
ファイバ７２，７４は、波長λ₁に対して累積波長分散
をゼロにするように設計されている。更に、適当な間隔
で、図１に示す実施例で説明したような、個別波長（こ
こでは、λ₂）の累積波長分散を補償する分散補償装置
７６を挿入してある。

【００３０】図５に示す実施例では、波長λ₁を１５５
７．２ｎｍ、波長λ₂を１５６０．０ｎｍとした。伝送
用光ファイバ６８は例えば３５ｋｍであり、距離に対す
る波長分散は波長λ₁に対して０．４６ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ、波長λ₂に対して０．６８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであ
る。分散補償ファイバ７２は波長λ₁に対して−５６ｐ
ｓ／ｎｍの波長分散を与え、分散補償ファイバ７４は、
波長λ₁に対して−７１ｐｓ／ｎｍの波長分散を与え
る。分散補償ファイバ７４は波長λ₁に対して最適化さ
れている。個別波長の分散補償装置７６は、約３００ｋ
ｍ間隔で設置される。

【００３１】図６は、分散補償装置７６の分散補償周期
における累積波長分散と距離との関係を示す模式図であ
る。縦軸は累積波長分散を示し、横軸は距離を示す。送
信局６０（又は、分散補償装置７６）の出力端では、波
長λ₁，λ₂共に累積波長分散はゼロであるが、距離に従
い各波長の増加率で累積波長分散が増大する。最初の分
散補償ファイバ７２により、波長λ₁，λ₂の累積波長分
散は共に５６ｐｓ／ｎｍ減少し、その後、再び波長
λ₁，λ₂共に累積波長分散が増大する。２つ目の分散補
償ファイバ７４により、波長λ₁，λ₂の累積波長分散は
共に７１ｐｓ／ｎｍ減少し、その後再び波長λ₁，λ₂共
に累積波長分散が増大する。分散補償ファイバ７２，７
４が波長λ₁に対して最適化されているので、約３００
ｋｍ伝送した点、即ち分散補償装置７６の入力端では、
波長λ₁の累積波長分散はゼロになっている。しかし、
波長λ₂の累積波長分散は約６４ｐｓ／ｎｍある。分散
補償装置７６は、この波長λ₂の累積波長分散のみを補
償して、ゼロにする。分散補償装置７６の構成は後述数
Ｒ。

【００３２】このようにして、分散補償ファイバ７２，
７４により波長λ₁に対して累積波長分散を補償しつ
つ、分散補償ファイバ７２，７４で補償し切れない波長
λ2の累積波長分散を分散補償装置７６で個別に且つ周
期的に補償する。

【００３３】受信局７８では、波長分離装置８０が、光
伝送路からの波長分割多重光を各波長λ₁，λ₂に分離
し、復調装置８２，８４が各波長λ₁，λ₂の受信光を復
調する。

【００３４】周回実験の結果、分散補償装置７６により
波長λ₂の残存波長分散をほぼゼロにすることができ、
ソリトン伝送のゴードンハウス・タイミング・ジッタを
ほぼゼロにでき、２波長、２０Ｇｂ／ｓ、９０００ｋｍ
伝送が可能になった。

【００３５】図７は、分散補償装置７６の具体的な構成
例を示す。基本的には、図１に示す実施例を２波長用に
簡略化した構成になっている。

【００３６】３ｄＢカップラ１１０は、波長λ₁，λ₂の
波長分割多重光を２分割し、一方を光バンドパス・フィ
ルタ（ＯＢＰＦ）１１２に、他方を光バンドパス・フィ
ルタ１１４に印加する。光バンドパス・フィルタ１１
２，１１４は２次のバターワース・フィルタからなり、
それぞれ、波長λ₁，λ₂を透過するように設計製造され
ている。半値幅は３ｎｍ、２．８ｎｍ離れた波長でのロ
スは−１５ｄＢである。この程度の分離能力では、クロ
ストークにより３０００ｋｍ程度しか伝送できない。

【００３７】本実施例では更に、光バンドパス・フィル
タ１１２の出力には、波長λ₂を反射するファイバ・グ
レーティング１１６ａ，１１６ｂをカスケード接続した
光バンド・リジェクション・フィルタ（ＯＢＲＦ）１１
６を接続し、光バンドパス・フィルタ１１４の出力に
は、波長λ₁を反射するファイバ・グレーティング１１
８ａ，１１８ｂをカスケード接続した光バンド・リジェ
クション・フィルタ１１８を接続してある。光バンド・
リジェクション・フィルタ１１６により、波長λ₁のチ
ャンネルから波長λ₂の成分を５０ｄＢ以上、除去で
き、また、波長λ₂のチャンネルから波長λ₁の成分を５
０ｄＢ以上、除去できる。

【００３８】図８は、光バンドパス・フィルタ１１２及
び光バンド・リジェクション・フィルタ１１６の透過特
性を示す。光バンドパス・フィルタ１１２は非常になだ
らかな波長特性を示す。他方、ファイバ・グレーティン
グでは急峻な反射波長特性を得られるので、その２段接
続により、光バンド・リジェクション・フィルタ１１６
の半値幅は約１ｎｍと非常に狭くなり、しかも急峻な波
長特性を示す。図９は、光バンドパス・フィルタ１１２
の透過特性と光バンド・リジェクション・フィルタ１１
６の透過特性を合成した透過特性を示す。隣接波長λ₂
のロスが５０ｄＢにもなっていることが分かる。

【００３９】光バンドパス・フィルタ１１４及び光バン
ド・リジェクション・フィルタ１１８も、波長λ₁，λ₂
の関係が逆になるだけで、基本的に、光バンドパス・フ
ィルタ１１２及び光バンド・リジェクション・フィルタ
１１６と同じである。図１０は、光バンドパス・フィル
タ１１４の透過特性と光バンド・リジェクション・フィ
ルタ１１８の透過特性を合成した透過特性を示す。

【００４０】光バンド・リジェクション・フィルタ１１
６の出力光は、波長λ₁に対してゼロ分散になるように
設計された分散シフト・ファイバ１２０を介して、合波
手段となる３ｄＢカップラ１２４に入力する。他方、光
バンド・リジェクション・フィルタ１１８の出力光は、
波長λ₂に対して−６４ｐｓ／ｎｍの波長分散を与える
分散補償ファイバ１２２を介して、合波手段となる３ｄ
Ｂカップラ１２４に入力する。分散シフト・ファイバ１
２０は設けなくてもよいが、分散補償ファイバ１２２と
のバランス（損失及び遅延等）上で接続してある。３ｄ
Ｂカップラ１２４は、ファイバ１２０，１２２からの光
を合波して、出力する。

【００４１】図１１は、分散補償装置７６全体の光透過
特性を示す。波長λ₁と波長λ₂の間に透過率が小さくな
る部分がある。従来例のように、光ＢＰＦ１１２，１１
４のみとした場合には、波長λ₁と波長λ₂の中間が最も
高い透過率になることもあり、クロストークが大きくな
って、９０００ｋｍもの長距離伝送は実現できない。

【００４２】次に、３波長用の分散補償装置の実施例を
説明する。図１２は、その概略構成ブロック図を示す。
波長λ₁，λ₂，λ₃の波長分割多重光を３ｄＢカップラ
１３０により２分割し、一方の出力光を３ｄＢカップラ
１３２に供給して更に２分割し、他方の出力光を光バン
ドパス・フィルタ１３４に供給する。３ｄＢカップラ１
３２におり２分割されたそれぞれの光は、光バンドパス
・フィルタ１３６，１３８に印加される。

【００４３】光バンドパス・フィルタ１３４，１３６，
１３８は２次のバターワース・フィルタからなり、それ
ぞれ、半値幅は３ｎｍで波長λ₂，λ₃，λ₁を透過する
ように設計製造されている。光バンドパス・フィルタ１
３４，１３６，１３８の出力光は、それぞれ光増幅器１
４０，１４２，１４４を介して、光バンドパス・フィル
タ１３４，１３６，１３８とそれぞれ同じ仕様の光バン
ドパス・フィルタ１４６，１４８，１５０に印加され
る。光増幅器１４０，１４２，１４４の前段にそれぞれ
のチャンネルの波長成分を抽出する光バンドパス・フィ
ルタ１３４，１３６，１３８を設けることで、光増幅器
１４０，１４２，１４４の増幅利得を大きくできる。

【００４４】光バンドパス・フィルタ１４６の出力に
は、隣接するチャンネルの波長λ₁及びλ₃を選択的に反
射する光バンド・リジェクション・フィルタ１５２を接
続する。光バンド・リジェクション・フィルタ１５２
は、波長λ₁を反射する光ファイバ・グレーティングを
２段カスケード接続した反射素子１５２ａに、波長λ₃
を反射する光ファイバ・グレーティングを２段カスケー
ド接続した反射素子１５２ｂをカスケード接続した構成
からなる。波長λ₂に対して波長λ₁及びλ₃は共に隣接
しているので、反射素子１５２ａ，１５２ｂとして図７
の場合と同様にファイバ・グレーティングを２段接続し
て、除去性能を上げている。光バンド・リジェクション
・フィルタ１５２により、隣接するチャンネルの波長λ
₁，λ₃の信号光を５０ｄＢ以上、抑圧できる。

【００４５】光バンドパス・フィルタ１４８の出力に
は、隣接するチャンネルの波長λ₁及びλ₂を選択的に反
射する光バンド・リジェクション・フィルタ１５４を接
続する。光バンド・リジェクション・フィルタ１５４
は、波長λ₂を反射する光ファイバ・グレーティングを
２段カスケード接続した反射素子１５４ａに、波長λ₁
を反射する光ファイバ・グレーティングからなる反射素
子１５４ｂをカスケード接続した構成からなる。波長λ
₃に対して波長λ₂は隣接しているので、反射素子１５４
ａとして図７の場合と同様にファイバ・グレーティング
を２段接続して、除去性能を上げているが、波長λ₁は
隣の隣のチャンネルになり、少し離れているので、反射
素子１５４ｂを１つの光ファイバ・グレーティングから
なる構造とした。波長λ₁の成分は、光バンドパス・フ
ィルタ１３６，１４８により既に大きく減衰しているか
らである。バンド・リジェクション・フィルタ１５４に
より、隣接するチャンネルの波長λ₁，λ₂の信号光を−
５０ｄＢ以下にできる。

【００４６】光バンドパス・フィルタ１５０の出力に
は、隣接するチャンネルの波長λ₂及びλ₃を選択的に反
射する光バンド・リジェクション・フィルタ１５６を接
続する。光バンド・リジェクション・フィルタ１５６
は、波長λ₂を反射する光ファイバ・グレーティングを
２段カスケード接続した反射素子１５６ａに、波長λ₃
を反射する光ファイバ・グレーティングからなる反射素
子１５６ｂをカスケード接続した構成からなる。反射素
子１５６ａを２段の光ファイバ・グレーティングとし、
反射素子１５６ｂを１つの光ファイバ・グレーティング
とした理由は、光バンド・リジェクション・フィルタ１
５４と同じである。光バンド・リジェクション・フィル
タ１５４により、隣接するチャンネルの波長λ2，λ₃の
信号光を−５０ｄＢ以下にできる。

【００４７】光バンド・リジェクション・フィルタ１５
２の出力光は、波長λ₂に対して−３２ｐｓ／ｎｍの波
長分散を与える分散補償ファイバ１５８に入力し、光バ
ンド・リジェクション・フィルタ１５４の出力光は、波
長λ₃に対して−８４ｐｓ／ｎｍの波長分散を与える分
散補償ファイバ１６０に入力し、光バンド・リジェクシ
ョン・フィルタ１５６の出力光は、波長λ₁に対して１
６ｐｓ／ｎｍの波長分散を与える単一モード・ファイバ
１６２に入力する。

【００４８】ここでは、３５ｋｍ長の分散シフト・ファ
イバを６本、中継増幅する約２１５ｋｍを単位として、
図１２に示す分散補償装置を配置し、その２１５ｋｍ内
の中間に波長λ₁に対して−１０８ｐｓ／ｎｍの分散補
償ファイバを１つ配置してある光ファイバ伝送システム
を想定している。２１５ｋｍ内での各波長λ1，λ₂，λ
₃の累積波長分散の距離に対する変化を図１３に示す。
図１３に示すように、各波長λ₁，λ₂，λ₃の各信号光
の累積波長分散は、ファイバ１５８，１６０，１６２の
出力段階でゼロになる。

【００４９】３ｄＢカップラ１６４は、ファイバ１６
０，１６２の出力光を合波し、３ｄＢカップラ１６６
は、３ｄＢカップラ１６４の出力光にファイバ１５８の
出力光を合波し、その合波出力は、図示しない光ファイ
バ伝送路に供給される。

【００５０】個別波長光の波長分散を補償する実施例を
説明したが、本発明は、個別波長又は波長帯を別個に処
理する他の用途（例えば、ソリトン伝送用同期変調器、
利得等化及び過飽和吸収素子（ノイズ除去）等）にも適
用できることは明らかである。また、ファイバ素子を使
用する実施例として説明したが、プレーナ光回路、その
他の形態の光素子としても実施可能であることもまた、
明らかである。

【００５１】

【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、波長分割多重光の波長分離して個
別処理した後、再び波長多重する場合に、処理過程の異
なる同一波長光が合波されてしまうことを防止でき、波
長分割多重伝送方式の伝送特性を大幅に改善できる。

【００５２】従って、波長分割多重伝送方式で、単一波
長伝送の場合とほぼ同程度の伝送特性を達成でき、多波
長化により総伝送容量を大幅に増加できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。

【図２】波長選択フィルタ２２−１〜２２−ｎの透過
波長特性図である。

【図３】波長選択フィルタ２２−ｉの変更例の概略構
成ブロック図である。

【図４】図３に示すように変更した波長選択フィルタ
２２−１〜２２−ｎの透過波長特性図である。

【図５】２波長を波長分割多重伝送する光ファイバ・
ソリトン伝送システムの実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図６】分散補償装置７６の分散補償周期における累
積波長分散と距離との関係を示す模式図である。

【図７】分散補償装置７６の概略構成ブロック図であ
る。

【図８】光バンドパス・フィルタ１１２及び光バンド
・リジェクション・フィルタ１１６の透過特性である。

【図９】光バンドパス・フィルタ１１２の透過特性と
光バンド・リジェクション・フィルタ１１６の透過特性
を合成した透過特性である。

【図１０】光バンドパス・フィルタ１１４の透過特性
と光バンド・リジェクション・フィルタ１１８の透過特
性を合成した透過特性である。

【図１１】分散補償装置７６全体の光透過特性であ
る。

【図１２】３波長用の分散補償装置の実施例の概略構
成ブロック図である。

【図１３】図１２に示す分散補償装置を使った場合
の、累積波長分散の距離による変化を示す模式図であ
る。

【図１４】従来例の概略構成ブロック図である。

【符号の説明】

１０：分波器１２−１〜１２−ｎ：帯域通過光フィルタ１２−１〜１
２−ｎ１４〜１４−ｎ：波長分散補償ファイバ１６：合波器２０：分波器２２−１〜２２−ｎ：波長選択フィルタ２４，２６，２８，３０：ファイバ・グレーティング３２−１〜３２−ｎ：波長分散補償ファイバ３４：合波器（波長多重器）３６，３８，４０，４２：ファイバ・グレーティング６０：送信局６２，６４：光送信装置６６：合波器６８：伝送用光ファイバ７０：光増幅器７２，７４：分散補償ファイバ７６：分散補償装置７８：受信局８０：波長分離装置８２，８４：復調装置１１０：３ｄＢカップラ１１２，１１４：光バンドパス・フィルタ（ＯＢＰＦ）１１６：光バンド・リジェクション・フィルタ（ＯＢＲ
Ｆ）１１６ａ，１１６ｂ：ファイバ・グレーティング１１８：光バンド・リジェクション・フィルタ（ＯＢＲ
Ｆ）１１８ａ，１１８ｂ：ファイバ・グレーティング１３０，１３２：３ｄＢカップラ１３４，１３６，１３８：光バンドパス・フィルタ１４０，１４２，１４４：光増幅器１４６，１４８，１５０：光バンドパス・フィルタ１５２：光バンド・リジェクション・フィルタ１５２ａ：λ₁反射素子１５２ｂ：λ₃反射素子１５４：光バンド・リジェクション・フィルタ１５４ａ：λ₂反射素子１５４ｂ：λ₁反射素子１５６：光バンド・リジェクション・フィルタ１５６ａ：λ₂反射素子１５６ｂ：λ₃反射素子１５８：分散補償ファイバ１６０：分散補償ファイバ１６２：単一モード・ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｂ 10/135 10/13 10/12 (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

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力する波長分割多重光を複数のチャン
ネルに分波し、当該複数のチャンネルのそれぞれにおい
て、当該チャンネルに割り当てられた波長又は波長帯に
対し所定の光処理を施した後、合波する波長分割多重光
処理装置であって、複数のチャンネルのそれぞれに、割
り当てられた波長又は波長帯を除く所定波長又は波長帯
を選択的に除去する波長選択手段を設けたことを特徴と
する波長分割多重光処理装置。
【請求項２】当該波長選択手段が、当該割り当てられ
た波長又は波長帯の一方の側の波長帯の１以上の波長を
反射する第１の反射手段と、当該第１の反射手段に縦続
接続し、当該割り当てられた波長又は波長帯の他方の側
の波長帯の１以上の波長を反射する第２の反射手段とか
らなる請求項１に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項３】当該第１及び第２の反射手段が、当該波
長分割多重光の個々の波長を反射する１以上の反射素子
からなる請求項２に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項４】当該反射素子が、グレーティング構造か
らなる請求項３に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項５】当該波長選択手段が、当該割り当てられ
た波長又は波長帯の一方の側の隣接する１以上の波長を
反射する第１の反射手段と、当該第１の反射手段に縦続
接続し、当該割り当てられた波長又は波長帯の他方の側
の隣接する１以上の波長を主として反射する第２の反射
手段とからなる請求項１に記載の波長分割多重光処理装
置。
【請求項６】当該第１及び第２の反射手段が、グレー
ティング構造からなる請求項５に記載の波長分割多重光
処理装置。
【請求項７】当該複数のチャンネルの内の両端のチャ
ンネルの当該波長選択手段が、当該割り当てられた波長
又は波長帯の内側の波長帯の１以上の波長を反射する反
射手段からなる請求項１に記載の波長分割多重光処理装
置。
【請求項８】当該反射手段が、当該波長分割多重光の
個々の波長を反射する１以上の反射素子からなる請求項
７に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項９】当該反射素子が、グレーティング構造か
らなる請求項８に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項１０】当該複数のチャンネルの内の両端のチ
ャンネルの当該波長選択手段が、当該割り当てられた波
長又は波長帯の内側の波長帯の１つの波長を反射する反
射素子からなる請求項７に記載の波長分割多重光処理装
置。
【請求項１１】当該反射素子がグレーティング構造か
らなる請求項１０に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項１２】当該所定の処理が、波長分散の補償処
理、ソリトン伝送用同期変調処理、利得等化、及びノイ
ズ除去処理の何れか１つを含む請求項１に記載の波長分
割多重光処理装置。
【請求項１３】波長分割多重光を個別の波長毎に光処
理する波長分割多重光処理装置であって、入力する波長分割多重光を、それぞれが異なる波長に対
応する複数のチャンネルに分波する分波手段と、当該複数のチャンネルのそれぞれにおいて、当該チャン
ネルに割り当てられた波長以外の所定波長をブロックす
る波長選択手段と、当該複数のチャンネルのそれぞれにおいて、所定の光処
理を施す光処理手段と、当該複数のチャンネルの出力光を合波する合波手段とか
らなることを特徴とする波長分割多重光処理装置。
【請求項１４】当該波長選択手段が、当該割り当てら
れた波長の一方の側の波長帯の１以上の波長を反射する
第１の反射手段と、当該第１の反射手段に縦続接続し、
当該割り当てられた波長の他方の側の波長帯の１以上の
波長を反射する第２の反射手段とからなる請求項１３に
記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項１５】当該第１及び第２の反射手段が、当該
波長分割多重光の個々の波長を反射する１以上の反射素
子からなる請求項１４に記載の波長分割多重光処理装
置。
【請求項１６】当該反射素子が、グレーティング構造
からなる請求項１５に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項１７】当該波長選択手段が、当該割り当てら
れた波長の一方の側の隣接する１以上の波長を反射する
第１の反射手段と、当該第１の反射手段に縦続接続し、
当該割り当てられた波長の他方の側の隣接する１以上の
波長を反射する第２の反射手段とからなる請求項１３に
記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項１８】当該第１及び第２の反射手段が、グレ
ーティング構造からなる請求項１７に記載の波長分割多
重光処理装置。
【請求項１９】当該複数のチャンネルの内の両端のチ
ャンネルの当該波長選択手段が、当該割り当てられた波
長の内側の波長帯の１以上の波長を反射する反射手段か
らなる請求項１３に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項２０】当該反射手段が、当該波長分割多重光
の個々の波長を反射する１以上の反射素子からなる請求
項１９に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項２１】当該反射素子が、グレーティング構造
からなる請求項１９に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項２２】当該複数のチャンネルの内の両端のチ
ャンネルの当該波長選択手段が、当該割り当てられた波
長の内側の波長帯の隣接する１つの波長を反射する反射
素子からなる請求項１９に記載の波長分割多重光処理装
置。
【請求項２３】当該反射素子がグレーティング構造か
らなる請求項２１に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項２４】当該光処理手段が、波長分散の補償処
理、ソリトン伝送用同期変調処理、利得等化及びノイズ
除去処理の何れか１つを実行する光学素子である請求項
１３に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項２５】波長分割多重光を個別の波長毎に光処
理する波長分割多重光処理装置であって、入力する波長分割多重光を、それぞれが異なる波長に対
応する複数のチャンネルに分波する分波手段と、当該複数のチャンネルのそれぞれにおいて、当該チャン
ネルに割り当てられた波長を帯域通過すると光バンドパ
ス・フィルタ手段と、当該複数のチャンネルのそれぞれにおいて、当該バンド
パス・フィルタ手段の出力光から、少なくとも隣接する
チャンネルの波長成分を除去する所定波長除去手段と、当該複数のチャンネルのそれぞれにおいて、所定の光処
理を施す光処理手段と、当該複数のチャンネルの出力光を合波する合波手段とか
らなることを特徴とする波長分割多重光処理装置。
【請求項２６】当該所定波長除去手段が、隣接する一
方の側のチャンネルの波長成分を除去する第１除去手段
と、隣接する他方の側のチャンネルの波長成分を除去す
る第２除去手段とからなる請求項２５に記載の波長分割
多重光処理装置。
【請求項２７】当該第１及び第２の除去手段が、隣の
波長成分を反射する１以上の第１反射素子と、隣の隣の
波長成分を反射する１以上の第２反射素子からなる請求
項２６に記載の波長分割多重光処理装置。
【請求項２８】当該第１及び第２反射素子が、グレー
ティング構造からなる請求項２７に記載の波長分割多重
光処理装置。波長分割多重光処理装置。
【請求項２９】当該複数のチャンネルの内の両端のチ
ャンネルの当該所定波長除去手段が、隣接するチャンネ
ルの波長成分を除去する除去手段からなる請求項２５に
記載の波長分割多重光処理装置。