(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器と、このＮ個の光送信器の光信号を合波する手段と、この合波する手段によって合波された波長多重光信号を伝送する第一および第二の光伝送媒体と、この第一および第二の光伝送媒体の間に介挿された光増幅手段と、この第一および第二の光伝送媒体によって伝送された波長多重光信号を分波する手段と、この分波する手段によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器とを備えた波長多重伝送システムにおいて、
前記第一の光伝送媒体と前記光増幅手段との間には、前記波長多重光信号が前記第一の光伝送媒体の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第一の波長分散補償手段と、前記波長多重光信号が前記第一の光伝送媒体の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第一の分散スロープ補償手段とを備え、
前記第二の光伝送媒体と前記分波する手段との間には、前記波長多重光信号が前記第二の光伝送媒体の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第二の波長分散補償手段と、前記波長多重光信号が前記第二の光伝送媒体の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第二の分散スロープ補償手段とを備え、
前記波長分散補償手段およびまたは前記分散スロープ補償手段には、前記波長多重光信号が前記光伝送媒体の群遅延特性により生じるチャネル間の相対遅延であるウォークオフについてはこれを無補償とする手段を備えた
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項２】
それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器と、このＮ個の光送信器の光信号を合波する手段と、この合波する手段によって合波された波長多重光信号を伝送する第一および第二の光伝送媒体と、この第一および第二の光伝送媒体の間に介挿された光増幅手段と、この第一および第二の光伝送媒体によって伝送された波長多重光信号を分波する手段と、この分波する手段によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器とを備えた波長多重伝送システムにおいて、
前記第一の光伝送媒体と前記光増幅手段との間には、前記波長多重光信号が前記第一の光伝送媒体の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第一の波長分散および分散スロープ補償手段を備え、
前記第二の光伝送媒体と前記分波する手段との間には、前記波長多重光信号が前記第二の光伝送媒体の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第二の波長分散および分散スロープ補償手段を備え、
前記波長分散および分散スロープ補償手段には、前記波長多重光信号が前記光伝送媒体の群遅延特性により生じるチャネル間の相対遅延であるウォークオフについてはこれを無補償とする手段を備えた
ことを特徴とする波長多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光波長多重伝送における広い帯域を有する光ファイバ等の伝送路の持つ群速度分散および分散スロープあるいはこれと非線形光学効果との相互作用による伝送品質の劣化を抑圧する群速度分散および分散スロープ補償技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムでは、その伝送媒体である光ファイバの持つ波長分散あるいはこれと光ファイバの持つ非線形光学効果の相互作用による波形劣化に起因する伝送品質の劣化が問題となる。これは光ファイバの持つ群速度分散が光信号の持つ帯域幅に作用することによりその光パルスの形が崩れ、隣接タイムスロットとの間で干渉することにより起こる。これを防ぐために種々の分散補償技術が提案されている。
【０００３】
特に、広い波長帯域を使用する波長多重伝送システムでは、ある波長に対して群速度分散を補償しても光ファイバ自身が持つ群速度分散の波長に対する依存性、つまり分散スロープの影響で、異なる波長の信号に対しては群速度分散が残存する。このため、波長によって群速度分散が十分補償されないチャネルが発生し、伝送品質の劣化あるいは伝送不可となる。
【０００４】
この問題を解消するために、ＡＷＧ(Arrayed-Waveguide-Grating)分波器で各チャネルを分波し、それぞれのチャネルに波長に依存したスロープ分の補正を加えた分散補償ファイバを挿入することで各チャネルを均等に分散補償し、再びＡＷＧ合波器で合波する方式の分散および分散スロープ補償回路が提案されている「Long-distance WDM transmission experiment using the dispersion slope compensator;H.Taga etal,;IEEE JLT,Vol.34,No.11,1998」。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方式では分散および分散スロープを補償する度に、波長多重化した光信号を一度分波し、それぞれのチャネルを補償した後、再度合波するプロセスが加わる。この合分波の際に用いられるＡＷＧ合分波器は、その通過の際に各波長の光信号に対してガウシアンあるいはその組み合わせの透過プロファイルの帯域制限が加わる。この帯域制限を受けた光信号は、その信号成分の一部を切り取られるためにその光波形が劣化する。
【０００６】
波長多重伝送システムでは、光合波器および光分波器を少なくとも２回（送信および受信側）通過するがこの劣化が十分小さなものとなるよう設計されている。ところが、従来は、波長分散および分散スロープの補償を行う度にＡＷＧ合分波器を通過することになり、これによる帯域制限がさらに２回分加わる。多中継の光波長多重システムでは、この補償回路の数がさらに増加する。この帯域制限が多数回加わると、それらの効果は積算されるために深刻な伝送品質の劣化を引き起こす。また、従来は、分散補償ファイバモジュールが合分波数分だけ必要となるためにコストや所用スペースが増加し、システム構築上の大きなデメリットとなる。
【０００７】
本発明は、このような背景に行われたものであって、光合分波手段による帯域制限に起因する光信号の品質劣化が起こり難く、また構成品点数も低減でき、低コストで高品質な波長多重伝送システムを提供することを目的とする。本発明は、光ファイバ中の非線形光学効果の累積と波長分散の相互作用による伝送品質の劣化に対しても強い特徴を持つ波長多重伝送システムを提供することを目的とする。本発明は、従来の群遅延が補償される波長多重伝送システムに比較し、より長距離かつ大容量な光伝送システムを高信頼に構築することができる波長多重伝送システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の波長多重伝送システムは、上記問題点を解決するために、伝送路である光ファイバ中の群速度分散および分散スロープを波長多重光信号を分波することなしに補償する群速度分散および分散スロープ補償回路を構成することを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明は、それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器と、このＮ個の光送信器の光信号を合波する手段と、この合波する手段によって合波された波長多重光信号を伝送する光伝送媒体と、この光伝送媒体によって伝送された波長多重光信号を分波する手段と、この分波する手段によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器とを備えた波長多重伝送システムである。
【００１０】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記光伝送媒体と前記分波する手段との間には、前記波長多重光信号が前記光伝送媒体の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する波長分散補償手段と、前記波長多重光信号が前記光伝送媒体の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する分散スロープ補償手段とを備えたところにある。
【００１１】
あるいは、前記光伝送媒体と前記分波する手段との間には、前記波長多重光信号が前記光伝送媒体の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する波長分散および分散スロープ補償手段を備えた構成とすることもできる。
【００１２】
これにより、従来は補償の度毎にＡＷＧ合分波器を通過することによる帯域制限の効果で引き起こされていた光信号の品質劣化を大きく低減することができる。
【００１３】
さらに、従来は多品種必要であった分散補償ファイバが不要もしくは１本となり、光伝送システムの簡易化および低コスト化を実現できる。
【００１４】
また、本発明の別の構成は、それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器と、このＮ個の光送信器の光信号を合波する手段と、この合波する手段によって合波された波長多重光信号を伝送する第一および第二の光伝送媒体と、この第一および第二の光伝送媒体の間に介挿された光増幅手段と、この第一および第二の光伝送媒体によって伝送された波長多重光信号を分波する手段と、この分波する手段によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器とを備えた波長多重伝送システムである。
【００１５】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記第一の光伝送媒体と前記光増幅手段との間には、前記波長多重光信号が前記第一の光伝送媒体の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第一の波長分散補償手段と、前記波長多重光信号が前記第一の光伝送媒体の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第一の分散スロープ補償手段とを備え、前記第二の光伝送媒体と前記分波する手段との間には、前記波長多重光信号が前記第二の光伝送媒体の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第二の波長分散補償手段と、前記波長多重光信号が前記第二の光伝送媒体の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第二の分散スロープ補償手段とを備えたところにある。
【００１６】
この構成では、前記波長分散補償手段およびまたは前記分散スロープ補償手段には、前記波長多重光信号が前記光伝送媒体の群遅延特性により生じるチャネル間の相対遅延であるウォークオフについてはこれを無補償とする手段を備えることが望ましい。
【００１７】
あるいは、前記第一の光伝送媒体と前記光増幅手段との間には、前記波長多重光信号が前記第一の光伝送媒体の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第一の波長分散および分散スロープ補償手段を備え、前記第二の光伝送媒体と前記分波する手段との間には、前記波長多重光信号が前記第二の光伝送媒体の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する第二の波長分散および分散スロープ補償手段を備えた構成とすることもできる。
【００１８】
この構成では、前記波長分散および分散スロープ補償手段には、前記波長多重光信号が前記光伝送媒体の群遅延特性により生じるチャネル間の相対遅延であるウォークオフについてはこれを無補償とする手段を備えることが望ましい。
【００１９】
このように、各波長間での群遅延に伴うウォークオフを補償しないために波長多重信号の多中継伝送において特に問題となる群速度分散および分散スロープと光非線形光学効果の相互作用の累積が緩和される。すなわち、ウォークオフを補償する場合に比べて伝送品質および距離を大きく向上させることが出来る。
【００２０】
例えば、前記波長分散補償手段は、分散補償ファイバを備え、前記分散スロープ補償手段は、時空間光処理型分散スロープ補償回路を備えることにより実現できる。また、前記波長分散および分散スロープ補償手段は、時空間光処理型分散スロープ補償回路を備えることにより実現できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の波長多重伝送システムの構成を図１、図３、図４、図６、図７を参照して説明する。図１は本発明第一実施例の波長多重伝送システムの全体構成図である。図３は本発明第二実施例の波長多重伝送システムの全体構成図である。図４は本発明第三実施例の波長多重伝送システムの全体構成図である。図６は本発明第四実施例の波長多重伝送システムの全体構成図である。図７は本発明第五実施例の波長多重伝送システムの全体構成図である。
【００２２】
本発明第一実施例は、図１に示すように、それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、このＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎの光信号を合波する光合波器２と、この光合波器２によって合波された波長多重光信号を伝送する光伝送媒体３と、この光伝送媒体３によって伝送された波長多重光信号を分波する光分波器４と、この光分波器４によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとを備えた波長多重伝送システムである。
【００２３】
ここで、本発明の特徴とするところは、光伝送媒体３と光分波器４との間には、前記波長多重光信号が光伝送媒体３の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する波長分散補償器６と、前記波長多重光信号が光伝送媒体３の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する分散スロープ補償器７とを備えたところにある。
【００２４】
本発明第二実施例は、図３に示すように、それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、このＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎの光信号を合波する光合波器２と、この光合波器２によって合波された波長多重光信号を伝送する光伝送媒体３と、この光伝送媒体３によって伝送された波長多重光信号を分波する光分波器４と、この光分波器４によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとを備えた波長多重伝送システムである。
【００２５】
ここで、本発明の特徴とするところは、光伝送媒体３と光分波器４との間には、前記波長多重光信号が光伝送媒体３の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する波長分散および分散スロープ補償器８を備えたところにある。
【００２６】
本発明第三実施例は、図４に示すように、それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、このＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎの光信号を合波する光合波器２と、この光合波器２によって合波された波長多重光信号を伝送する光伝送媒体３−１および３−２と、この光伝送媒体３−１および３−２の間に介挿された光増幅器９と、この光伝送媒体３−１および３−２によって伝送された波長多重光信号を分波する光分波器４と、この光分波器４によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとを備えた波長多重伝送システムである。
【００２７】
ここで、本発明の特徴とするところは、光伝送媒体３−１と光増幅器９との間には、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−１の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する波長分散補償器６−１と、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−１の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１とを備え、光伝送媒体３−２と光分波器４との間には、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−２の群速度分散特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する波長分散補償器６−２と、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−２の分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−２とを備えたところにある。
【００２８】
群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１、１０−２は、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−１、３−２の群遅延特性により生じるチャネル間の相対遅延であるウォークオフについてはこれを無補償とする。
【００２９】
また、図６に示すように、本発明第四実施例では、本発明第三実施例の波長分散補償器６−１、６−２、群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１、１０−２の代わりに群遅延無補償型波長分散補償器１１−１、１１−２、分散スロープ補償器７−１、７−２を用い、群遅延無補償型波長分散補償器１１−１、１１−２は、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−１、３−２の群遅延特性により受けるウォークオフについてはこれを無補償とする。
【００３０】
本発明第五実施例は、図７に示すように、それぞれ波長の異なる光信号を送信するＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、このＮ個の光送信器１−１〜１−Ｎの光信号を合波する光合波器２と、この光合波器２によって合波された波長多重光信号を伝送する光伝送媒体３−１および３−２と、この光伝送媒体３−１および３−２の間に介挿された光増幅器９と、この光伝送媒体３−１および３−２によって伝送された波長多重光信号を分波する光分波器４と、この光分波器４によって分波されたそれぞれ波長の異なるＮ個の光信号を受信するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとを備えた波長多重伝送システムである。
【００３１】
ここで、本発明の特徴とするところは、光伝送媒体３−１と光増幅器９との間には、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−１の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−１を備え、光伝送媒体３−２と光分波器４との間には、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−２の群速度分散特性および分散スロープ特性により受ける影響を前記波長多重光信号単位で補償する特性を有する群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−２を備えたところにある。
【００３２】
群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−１および１２−２は、前記波長多重光信号が光伝送媒体３−１および３−２の群遅延特性により生じるチャネル間の相対遅延であるウォークオフについてはこれを無補償とする。
【００３３】
本発明第一、第三、第四実施例の波長分散補償器６、６−１、６−２、群遅延無補償型波長分散補償器１１−１、１１−２は、分散補償ファイバを備え、分散スロープ補償器７、７−１、７−２、群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１、１０−２は、時空間光処理型分散スロープ補償回路を備える。
【００３４】
本発明第二、第五実施例の波長分散および分散スロープ補償器８、群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−１、１２−２は、時空間光処理型分散スロープ補償回路を備える。
【００３５】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【００３６】
（第一実施例）
本発明第一実施例の波長多重伝送システムは、波長＃１の光送信器１−１から波長＃Ｎの光送信者器１−Ｎまで、合計Ｎ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、これらＮ種の光波長を持つ光信号を波長多重化する光合波器２と、波長多重化された光信号を伝送する光伝送媒体３と、光伝送媒体３の持つ群速度分散を補償する波長分散補償器６と、光伝送媒体３の持つ分散スロープを補償する分散スロープ補償器７と、波長多重化された光信号から多重化前の各波長の光信号を分離する光分波器４と、波長＃１から波長＃Ｎに対応するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとにより構成される。波長＃ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の光送信器１−ｉは、それぞれ異なる波長の光信号を生成するもので、ＤＦＢ(分布帰還型:distributed feedback)レーザと外部変調器や半導体レーザの直接駆動あるいはＤＦＢ−ＥＡ変調器集積化光源をデータ信号で駆動する等の方法で実現される。
【００３７】
光合波器２は、アレイ導波路型回折格子等の光回路を用いることができる。光伝送媒体３は、１．３μｍ零分散の標準シングルモードファイバ、１．５μｍ零分散の分散シフトファイバ、あるいはＮＺ−ＤＳＦ(NonZero-Dispersion-Shifted-Fiber)等である。
【００３８】
波長分散補償器６は、ＤＣＦ(Dispersion-Compensation-Fiber)等の分散補償ファイバである。分散スロープ補償器７は、光伝送媒体３の持つ分散スロープと符号が反対で値がほぼ等しく、したがって光伝送媒体３の持つ分散スロープを補償可能な値を持つ時空間光処理型分散スロープ補償回路(H.Tsuda etal.,ECOC’98,Vol.1,PP.533-534)である。
【００３９】
光分波器４は、光合波器２と同様である。波長＃ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の光受信器５−ｉは、フォトダイオード等の光電変換手段で電気信号に変換し、識別回路等の電気処理回路によりデータを復調するものである。
【００４０】
本発明第一実施例の波長多重伝送システムの動作を図１および図２を参照して説明する。第一実施例では、分散シフト光ファイバ（ＤＳＦ：Dispersion-Shifted-Fiber）のＬ−ｂａｎｄにおいて波長多重光信号を伝送するものとする。波長＃１〜＃Ｎの光送信器１−１〜１−Ｎより生成された各波長の光信号は、光合波器２に入力される。ここで、波長多重化された波長多重光信号は、伝送路である光伝送媒体３へと入射される。この光伝送媒体３を伝搬した波長多重光信号は、まず波長分散補償器６に入射される。ここで、波長分散補償器６には市販の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）を使用する。
【００４１】
図２を参照すると、実線で示されたＤＳＦ１００ｋｍが光伝送媒体３が持つ群速度分散を表す。そして破線で示されたＤＣＦ１０ｋｍが波長分散補償器６の補償特性であり、波長分散補償器６を通過後は一点鎖線で示したように、その零分散波長がＤＳＦのＬ−ｂａｎｄのほぼ中央の波長である１５８０ｎｍ近傍へシフトする。これによりこの波長、つまり１５８０ｎｍ近傍においては分散が補償されるために良好に伝送される。図２中の波長分散が０ｐｓ／ｎｍの近傍に示した幅７０ｐｓ／ｎｍの点線で囲まれた領域は、４０Ｇｂｉｔ／ｓ／ｃｈ  ＮＲＺ(non-return to zero)の光信号の群速度分散に対する許容範囲（分散耐力）を示す。このように、波長分散補償器６のみを使用した際には、図２中の波長１５８０ｎｍの１０ｎｍの幅の領域内でしか伝送できないことがわかる。
【００４２】
ここで、さらに図１にある分散スロープ補償器７に入力することで、図２内の一点鎖線で示す「ＤＳＦ＋ＤＣＦ」と点線で示す「ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ」の和になり、つまり群速度分散が０ｐｓ／ｎｍ近傍の二点鎖線で示したように、広い波長範囲で残留分散が７０ｐｓ／ｎｍの幅の中に収まり伝送可能となる。
【００４３】
その後、光分波器４により各チャネルの光信号が分離され、それぞれが波長＃１〜＃Ｎの光受信器５−１〜５−Ｎにより受信される。
【００４４】
（第二実施例）
本発明第二実施例の波長多重伝送システムは、図３に示すように、波長＃１の光送信器１−１から波長＃Ｎの光送信器１−Ｎまでの合計Ｎ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、これらＮ種の光波長を持つ光信号を波長多重化する光合波器２と、波長多重化された光信号を伝送する光伝送媒体３と、光伝送媒体３の持つ群速度分散および分散スロープを補償する波長分散および分散スロープ補償器８と、波長多重化された光信号から多重化前の各波長の光信号を分離する光分波器４と、波長＃１から波長＃Ｎに対応するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとにより構成される。
【００４５】
本発明第二実施例の波長多重伝送システムの動作の基本は第一実施例に準ずる。第二実施例の動作における特徴は、第一実施例において個別に補償していた群速度分散と分散スロープを一括して一つの波長分散および分散スロープ補償器８により補償するところにある。本構成により、第一実施例よりも簡易で安価なシステムを実現することができる。
【００４６】
（第三実施例）
本発明第三実施例の波長多重伝送システムは、図４に示すように、波長＃１の光送信器１−１から波長＃Ｎの光送信器１−Ｎまで合計Ｎ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、これらＮ種の光波長を持つ光信号を波長多重化する光合波器２と、波長多重化された光信号を伝送する光伝送媒体３−１と、光伝送媒体３−１の持つ群速度分散を補償する波長分散補償器６−１と、光伝送媒体３−１の持つ分散スロープをチャネル間の相対遅延を補償せずに補償する群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１と、光伝送媒体３−１、波長分散補償器６−１および群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１による光損失を補償する光増幅器９と、光伝送媒体３−２と、波長分散補償器６−２と、群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−２と、波長多重化された光信号から多重化前の各波長の光信号を分離する光分波器４と、波長＃１から波長＃Ｎに対応するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとにより構成される。
【００４７】
ここで新たに記述される群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１、１０−２は、分散スロープを補償する際に、光伝送媒体３−１、３−２を伝搬する間に生じたチャネル間の相対遅延、つまりウォークオフを補償しない分散スロープ補償手段である。また、光伝送媒体３−２は光伝送媒体３−１と同等である。波長分散補償器６−２は波長分散補償器６−１に準ずるがその補償量は光伝送媒体３−２の持つ群速度分散を補償するものである。また、群遅延補償型分散スロープ補償器１０−２は、同様に光伝送媒体３−２の持つ分散スロープを補償する値を持つ。
【００４８】
本発明第三実施例の波長多重伝送システムの動作の基本は第一実施例に準ずる。第三実施例の動作における特徴は、波長多重信号を伝送路の途中で少なくとも１回以上、光増幅器９により中継すること、および分散スロープを補償する際に群遅延を補償しない群遅延無補償型分散スロープ補償器１０−１、１０−２を用いることである。
【００４９】
本特徴について図５を参照して説明する。図５の１）および２）には、それぞれ群遅延を補償する場合の分散スロープ補償の際の遅延の波長依存性と、群遅延を補償しない場合の依存性を示した。図中の実線は光伝送媒体３−１である光ファイバの群速度分散を補償した後の各チャネルの光信号の遅延を示す。残留する分散スロープに起因する遅延により、光信号の相対位置は図のようにばらつく。これに対して図中の一点鎖線の遅延特性を持つ、つまり遅延補償を行う分散スロープ補償を施すと、全てのチャネル（ここでは８チャネル）の光信号は分散スロープ補償後には、１）の破線で示したように相対遅延が補償される。
【００５０】
一方、チャネル毎の遅延補償を行わない場合には、２）に示したように、分散スロープに伴う光信号の相対的遅延がそのまま残存する。もし１）の分散スロープ補償方法を適用し、次段の光伝送媒体３−２へ波長多重信号を入力した場合には、その各チャネルの光信号の相対位置は、最初に光伝送媒体に入力した際と同じになる。そうすると、光信号の波形劣化をもたらす光非線形効果が最初に入射した際と同じ量だけ、同じ光信号パターンの位置に加わり累積されてしまう。これに対して遅延補償を行わない分散スロープ補償を適用した場合には、２）に示されるように各光信号間の相対位置は、最初の入射のときからシフトしていく。したがって、光非線形効果の累積の局在が緩和され、最大許容光入射パワが改善されることにより伝送距離の伸長が実現される。
【００５１】
（第四実施例）
本発明第四実施例の波長多重伝送システムは、図６に示すように、波長＃１の光送信器１−１から波長＃Ｎの光送信器１−Ｎまで合計Ｎ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、これらＮ種の光波長を持つ光信号を波長多重化する光合波器２と、波長多重化された光信号を伝送する光伝送媒体３−１と、光伝送媒体３−１の持つ群速度分散をチャネル間の相対遅延を補償せずに補償する群遅延無補償型波長分散補償器１１−１と、光伝送媒体３−１の持つ分散スロープを補償する分散スロープ補償器７−１と、光伝送媒体３−１、群遅延無補償型波長分散補償器１１−１および分散スロープ補償器７−１による光損失を補償する光増幅器９と、光伝送媒体３−２と、群遅延無補償型波長分散補償器１１−２と、分散スロープ補償器７−２と、波長多重化された光信号から多重化前の各波長の光信号を分離する光分波器４と、波長＃１から波長＃Ｎに対応するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとにより構成される。
【００５２】
ここで新たに記述される群遅延無補償型波長分散補償器１１−１、１１−２は、群速度分散を補償する際に、光伝送媒体３−１、３−２を伝搬する間に生じたチャネル間の相対遅延、つまりウォークオフを補償しない分散補償手段である。
【００５３】
本発明第四実施例の波長多重伝送システムの動作の基本は第三実施例に準ずる。第四実施例の動作における特徴は、波長分散補償手段に対して群遅延無補償とし、分散スロープ補償手段に対しては群遅延を補償する構成としたものである。本構成においても各光信号間の相対位置が最初の入射のときからシフトしていく。したがって、光非線形効果の累積の局在が緩和され、最大許容光入射パワが改善されることにより伝送距離の伸長が実現される。
【００５４】
（第五実施例）
本発明第五実施例の波長多重伝送システムは、図７に示すように、波長＃１の光送信器１−１から波長＃Ｎの光送信器１−Ｎまでの合計Ｎ個の光送信器１−１〜１−Ｎと、これらＮ種の光波長を持つ光信号を波長多重化する光合波器２と、波長多重化された光信号を伝送する光伝送媒体３−１と、光伝送媒体３−１の持つ群速度分散および分散スロープをチャネル間の相対遅延を補償せずに補償する群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−１と、光伝送媒体３−１、群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−１による光損失を補償する光増幅器９と、光伝送媒体３−２と、群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−２と、波長多重化された光信号から多重化前の各波長の光信号を分離する光分波器４と、波長＃１から波長＃Ｎに対応するＮ個の光受信器５−１〜５−Ｎとにより構成される。
【００５５】
ここで新たに記述される群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器１２−１、１２−２は、群速度分散および分散スロープを補償する際に、光伝送媒体３−１、３−２を伝搬する間に生じたチャネル間の相対遅延、つまりウォークオフを補償しない波長分散および分散スロープ補償手段である。
【００５６】
本発明第五実施例の波長多重伝送システムの動作の基本は第三および第四実施例に準ずる。第五実施例の動作における特徴は、第三および第四実施例においては、波長分散補償手段あるいは分散スロープ補償手段に対してウォークオフ無補償としていたところを波長分散および分散スロープ補償手段に対してウォークオフ無補償としたものである。本構成においても各光信号間の相対位置が最初の入射のときからシフトしていく。したがって、光非線形効果の累積の局在が緩和され、最大許容光入射パワが改善されることにより伝送距離の伸長が実現される。
【００５７】
なお、第三および第四実施例では、波長分散補償手段あるいは分散スロープ補償手段に対してウォークオフ無補償としていたが波長分散補償手段と分散スロープ補償手段の両方に対してウォークオフ無補償としてもよい。
【００５８】
また、以上の全ての実施例において、光合波器２および光分波器４は送信側と受信側にそれぞれ一つでよいために従来例のような帯域制限の影響も低減される。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の波長多重伝送システムは、光合分波手段による帯域制限に起因する光信号の品質劣化が起こり難く、また構成品点数も低減でき、低コストで高品質な波長多重伝送システムを実現できる。また、光ファイバ中の非線形光学効果の累積と波長分散の相互作用による伝送品質の劣化に対しても強い特徴を持つ。この特徴により、本発明の波長多重伝送システムは、従来の群遅延が補償される波長多重伝送システムに比較し、より長距離かつ大容量な光伝送システムを高信頼に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例の波長多重伝送システムの構成図。
【図２】本発明第一実施例の波長多重伝送システムの動作を説明するための図。
【図３】本発明第二実施例の波長多重伝送システムの構成図。
【図４】本発明第三実施例の波長多重伝送システムの構成図。
【図５】本発明第三実施例の波長多重伝送システムの動作を説明するための図。
【図６】本発明第四実施例の波長多重伝送システムの構成図。
【図７】本発明第五実施例の波長多重伝送システムの構成図。
【符号の説明】
１−１〜１−Ｎ  光送信器
２  光合波器
３、３−１、３−２  光伝送媒体
４  光分波器
５−１〜５−Ｎ  光受信器
６、６−１、６−２  波長分散補償器
７、７−１、７−２  分散スロープ補償器
８  波長分散および分散スロープ補償器
９  光増幅器
１０−１、１０−２  群遅延無補償型分散スロープ補償器
１１−１、１１−２  群遅延無補償型波長分散補償器
１２−１、１２−２  群遅延無補償型波長分散および分散スロープ補償器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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