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JP2002232355A - 光ファイバ伝送路 - Google Patents

光ファイバ伝送路

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Publication number
JP2002232355A
JP2002232355A JP2001023300A JP2001023300A JP2002232355A JP 2002232355 A JP2002232355 A JP 2002232355A JP 2001023300 A JP2001023300 A JP 2001023300A JP 2001023300 A JP2001023300 A JP 2001023300A JP 2002232355 A JP2002232355 A JP 2002232355A
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JP
Japan
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dispersion
optical fiber
span
positive
optical
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001023300A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiro Tsuritani
剛宏 釣谷
Hirohito Tanaka
啓仁 田中
Noboru Edakawa
登 枝川
Masatoshi Suzuki
正敏 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Submarine Cable Systems Inc
Original Assignee
KDDI Submarine Cable Systems Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by KDDI Submarine Cable Systems Inc filed Critical KDDI Submarine Cable Systems Inc
Priority to JP2001023300A priority Critical patent/JP2002232355A/ja
Priority to EP01124999A priority patent/EP1229676A3/en
Priority to CA002359553A priority patent/CA2359553A1/en
Priority to US10/056,999 priority patent/US6754420B2/en
Publication of JP2002232355A publication Critical patent/JP2002232355A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • 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
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
    • H04B10/2525—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２種類の光ファイバで良好な長距離伝送特性
を実現する。 【解決手段】 ６中継スパンの５中継スパンは、正分散
光ファイバ１８と負分散光ファイバ２０からなり、正分
散光ファイバ１８の累積波長分散及び分散スロープを負
分散光ファイバ２０で補償する。最後の１中継スパン
は、正分散光ファイバ１８と同じ光ファイバからなる正
分散光ファイバ２２からなる。各中継スパンの長さは実
質的に等しい。負分散光ファイバ２０による局所的な分
散補償後の平均波長分散Ｄｌｏｃａｌは−１ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍ乃至−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、正分散光ファ
イバ２２による分散補償後の平均波長分散Ｄａｖｇは、
ゼロに近い正又は負値である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分散を管理し
た光ファイバ伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】長距離の光増幅伝送システムでは、累積
波長分散を所定値内に抑制する必要があり、そのため
に、適当な間隔で分散補償ファイバが挿入される（特開
平６−１１６２０号公報又は米国特許第５，３６１，３
１９号）。
【０００３】伝送容量を拡大する方法として注目されて
いる波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送では更に、伝送用光
ファイバの波長分散が各波長間で異なる（分散スロー
プ）ので、累積波長分散が波長毎に異なってくるという
問題がある。当初は、波長間の累積波長分散値の差を受
信側又は送信側で補償する構成が提案されたが、送信側
又は受信側で補償できる分散量にも限度がある。また、
許容できる分散値の差は、１波あたりの伝送速度が大き
くなるにつれ小さくなる傾向にある。
【０００４】そこで、各光中継スパンで累積波長分散を
局所的に補償しつつ、所定数の光中継スパン毎に広域的
に累積波長分散を補償する光伝送路が提案されている
（例えば、特開２０００−８２９９５号公報、Ｔ． Ｎ
ａｉｔｏ他，ＥＣＯＣ‘９９ＰＤＰＤ２−１， Ｎｉｃ
ｅ， １９９９及び特開２０００−２６１３７７号公
報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開２０００−８２９
９５号公報及びＴ． Ｎａｉｔｏ他の論文に記載の構成
で、負分散ファイバとして、分散値が約−２０ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ乃至−４５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光ファイバを使
用すると、正分散ファイバに対する負分散ファイバの長
さの比が大きくなる。その結果、比較的小さな実効断面
積を有する負分散ファイバへの光入力パワーが大きくな
り、非線形効果による信号劣化が顕著になる。
【０００６】特開２０００−２６１３７７号公報に記載
の構成では、局所分散Ｄｌｏｃａｌを正値（＋１ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ乃至＋４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）としているの
で、広域補償周期で配置される分散補償ファイバを負分
散ファイバとする必要がある。実際のシステムの保守を
考慮すると、中継器間隔は２０ｋｍ以上であることが望
ましく、且つ、どの中継スパンの長さもほぼ等しいのが
望ましい。しかし、分散値が−５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以
下（絶対値が５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上）の負分散ファ
イバを広域補償に使用すると、その長さは約１０ｋｍ程
度でよくなり、他の中継スパンの長さと大きく異なって
しまう。中継スパンの長さを等しくしようとすると、広
域補償用の分散ファイバとして波長分散値の異なる第３
の光ファイバを用意しなければならず、使用する光ファ
イバの種類が３種類になってしまう。これは、保守管理
を困難にする。例えば、破断箇所を接続する場合、３種
類の光ファイバを用意し、破断箇所の光ファイバに合う
ものを選択して挿入する必要がある。
【０００７】また、負分散ファイバの実効断面積は小さ
いので、広域補償用の中継スパンの負分散ファイバにお
ける非線形効果による特性劣化を低減するには、光入力
パワーを小さくする必要がある。例えば、減衰器を直前
に配置する必要がある。
【０００８】本発明は、２種類の光ファイバで波長分散
を平坦化した低非線形な光ファイバ伝送路を提示するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
伝送路は、複数の局所分散補償スパンと、所定周期で配
置される広域分散補償スパンと、各スパンを接続する光
中継増幅器とかならなる光ファイバ伝送路であって、当
該局所分散補償スパンは、実効断面積が１３０μｍ２以
上で正分散の第１の光ファイバ及び当該第１の光ファイ
バから出力される光を伝搬する−５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
以下の負分散値を有する第２の光ファイバからなり、当
該広域分散補償スパンは、当該第１の光ファイバと同じ
構成及び組成の光ファイバからなる第３の光ファイバか
らなることを特徴とする。
【００１０】このような分散管理により、長距離でも良
好な伝送特性を実現できる。また、実質的に２種類の光
ファイバで済むので、保守管理が容易になる。
【００１１】好ましくは、広域分散補償スパンの距離は
実質的に、当該局所分散補償スパンの距離に等しい。こ
れより、仕様の同じ光中継増幅器を利用できる。これ
も、保守管理を容易にする。
【００１２】好ましくは、局所分散補償スパンの当該第
２の光ファイバによる分散補償後の平均波長分散が−４
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。こ
れにより、１０００ｋｍ程度以上の長距離で、高速大容
量のＷＤＭ伝送を実現できる。
【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。
【００１４】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示し、図２は、分散マップ、即ち、累積波長分
散の距離変化の模式図を示す。
【００１５】１０は、ＷＤＭ信号光を光伝送路１２に出
力する光送信装置、１４は光伝送路１２を伝搬したＷＤ
Ｍ信号光を受信する光受信装置である。光伝送路１２
は、光中継増幅器１６（１６−１，１６−２，・・・）
により区分される複数の中継スパンからなる。本実施例
では、累積波長分散と分散スロープが、１中継スパン毎
に局所的に補償されると共に、累積波長分散が所定数の
中継スパン毎に広域的に補償される。局所的な分散補償
を行う中継スパンを局所補償スパンと呼び、広域的な分
散補償を行う中継スパンを広域補償スパンと呼ぶ。図１
に示す実施例では、局所補償スパンは１中継スパンに等
しい。６つの局所補償スパンの後の１中継スパンが、広
域補償スパンになる。図１に示す実施例では、６つの局
所補償スパンとその後の広域補償スパンを基本単位とし
て、これが、光受信装置１４まで繰り返されることにな
る。
【００１６】局所補償スパンは、正分散光ファイバ１８
（１８−１，１８−２，・・・）とその出力光を伝搬す
る負分散光ファイバ２０（２０−１，２０−２，・・
・）からなる。広域補償スパンは、正分散光ファイバ１
８と同じ光ファイバからなる正分散光ファイバ２２のみ
からなる。本実施例では、１中継スパンは２０ｋｍ以
上、正分散光ファイバ１８，２２の実効断面積Ａｅｆｆ
が１３０μｍ２以上であり、負分散光ファイバ２０は、
波長分散が−５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の光ファイバ、
即ち、波長分散の絶対値が５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上の
負の波長分散を具備する光ファイバからなる。
【００１７】図２に示すように、局所的な分散補償の後
の波長分散値、即ち、局所的な平均波長分散Ｄｌｏｃａ
ｌが負値になり、且つ、広域的な分散補償後の波長分散
値、即ち、広域的な波長分散値Ｄａｖｇがゼロに近い正
値又は負値になるように、正分散光ファイバ１８，２２
と負分散光ファイバ２０の波長分散及び長さを設定す
る。基本的に、各中継スパンの長さを等しくする。これ
により、各光中継増幅器１６として同じ仕様及びゲイン
特性のものを使用でき、保守管理が容易になる。
【００１８】Ｄｌｏｃａｌは−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至
−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度が好ましい。このような分散
制御により、伝送容量を従来よりも１．５倍に増加でき
る。
【００１９】本実施例では、広域補償の段階で分散スロ
ープを補償しない。従って、波長毎の累積波長分散が広
域補償周期で拡張する。しかし、本実施例では、２種類
の光ファイバで光伝送路部分を構成できるので、保守管
理が容易になるという利点がある。広域補償周期で分散
スロープを補償しないことが伝送特性に与える悪影響
は、１００００ｋｍ伝送の場合でも少ない。
【００２０】負分散光ファイバ２０の好ましい分散値
を、７７５０ｋｍ伝送の場合と１００００ｋｍ伝送の場
合で調べた。その測定結果を図３に示す。横軸は負分散
光ファイバ２０の分散値、縦軸はＱ２（ｄＢ）の平均値
をそれぞれ示す。図３から、負分散光ファイバ２０の波
長分散値を−５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とすればよいこ
とが分かる。
【００２１】局所的な分散値Ｄｌｏｃａｌの最適値範囲
を測定した。その測定結果を図４に示す。ここでは、伝
送距離６０００ｋｍ、１０Ｇｂｉｔ／ｓの１６波長を多
重した。広域補償を７中継スパン毎に行った。負分散光
ファイバ２０の分散値を変えることでＤｌｏｃａｌを走
査した。その他のパラメータ値は、上述の通りである。
横軸はＤｌｏｃａｌ（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）を示し、縦軸
はＱ２（ｄＢ）を示す。図４から、Ｄｌｏｃａｌａを−
１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲と
することで良好な結果が得られることが分かる。
【００２２】正分散光ファイバ１８，２２の実効断面積
Ａｅｆｆの影響を調べた。図５は、その測定結果を示
す。横軸が正分散光ファイバ１８，２２の実効断面積、
縦軸がＱ２（ｄＢ）をそれぞれ示す。伝送距離６０００
ｋｍ、１０Ｇｂｉｔ／ｓの１６波長を多重した。Ｄｌｏ
ｃａｌ＝−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとし、広域補償を７中継
スパン毎に行った。図５から、正分散光ファイバ１８，
２２の実効断面積Ａｅｆｆを１３０μｍ２以上とするの
が好ましいことが分かる。
【００２３】正分散ファイバの材料分散は、１．５μｍ
帯で＋２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ前後であり、これが実質的
に最大値である。また、負分散ファイバは、１．５μｍ
帯で負分散及び負分散スロープを具備し、実効断面積が
２０μｍ２〜３０μｍ２程度であり、これが実質的には
最大値である。
【００２４】
【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、２種類の光ファイバを使用して、
良好な長距離伝送特性を実現できる。分散管理及び保守
管理が容易になり、高速大容量のＷＤＭ伝送で良好な伝
送特性を実現できる。
【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】 図１に示す実施例の累積波長分散の距離変化
の模式図である。
【図３】 負分散光ファイバ２０の分散値の影響を調べ
た測定例である。
【図４】 Ｄｌｏｃａｌの最適範囲をの測定例である。
【図５】 正分散光ファイバ１８，２２の実効断面積の
好ましい範囲を調べた結果である。
【符号の説明】
１０：光送信装置 １２：伝送用光ファイバ １４：光受信装置 １６（１６−１，１６−２，・・・）：光中継増幅器 １８（１８−１，１８−２，・・・）：正分散光ファイ
バ ２０（２０−１，２０−２，・・・）：負分散光ファイ
バ ２２：正分散光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｂ 10/13 10/12 (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 (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 Ｆターム(参考） 2H050 AC71 AC76 AC81 5K002 AA01 AA03 CA01 DA02 FA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の局所分散補償スパンと、所定周期
    で配置される広域分散補償スパンと、各スパンを接続す
    る光中継増幅器とかならなる光ファイバ伝送路であっ
    て、 当該局所分散補償スパンは、実効断面積が１３０μｍ２
    以上で正分散の第１の光ファイバ及び当該第１の光ファ
    イバから出力される光を伝搬する−５０ｐｓ／ｎｍ／ｋ
    ｍ以下の負分散値を有する第２の光ファイバからなり、 当該広域分散補償スパンは、当該第１の光ファイバと同
    じ構成及び組成の光ファイバからなる第３の光ファイバ
    からなることを特徴とする光ファイバ伝送路。
  2. 【請求項２】 当該広域分散補償スパンの距離は実質的
    に、当該局所分散補償スパンの距離に等しい請求項１に
    記載の光ファイバ伝送路。
  3. 【請求項３】 当該局所分散補償スパンの当該第２の光
    ファイバによる分散補償後の平均波長分散が−４ｐｓ／
    ｎｍ／ｋｍ乃至−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである請求項１に
    記載の光ファイバ伝送路。
JP2001023300A 2001-01-31 2001-01-31 光ファイバ伝送路 Withdrawn JP2002232355A (ja)

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