(57)【要約】    【課題】スペクトルスライスＷＤＭ伝送方式による伝送速度１０．０［Gbit/s］以上の波長分割多重光信号を、１３００〜１３２４ｎｍに零分散波長を有するシングルモードファイバからなる光ファイバ伝送路を介して１．５ｋｍを超えて伝送可能とすること。    【解決手段】複数の光送信回路１１において広帯域光信号送信手段１１２における広帯域光源からの出力光を、ＦＥＣ符号化回路１１１により前方誤り訂正符号化された電気信号によって変調することにより２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し、且つ、偏波がランダムな広帯域変調光信号を出力し、波長合波手段１２により半値全幅３７ＧＨｚ以上且つ１６０ＧＨｚ以下のスライス幅で切り出し、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲に３５７ＧＨｚ以下の中心周波数間隔で波長分割多重光信号を配置して、光ファイバ伝送路３へ送出する。【選択図】図２
2006246104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域変調光信号を出力する複数の光送信回路と、該複数の光送信回路からの広帯域変調光信号を光波長分割多重する波長合波手段とから構成され、
前記光送信回路のうち少なくとも１つは、伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の入力信号を前方誤り訂正符号により符号化する前方誤り訂正符号化回路と、広帯域光源からの出力光を前記ＦＥＣ符号化された信号によって変調する広帯域光送信手段とからなり、
前記波長合波手段は、複数の光送信回路から出力された広帯域変調光信号を半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下のスライス幅で切り出し、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲に３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）以下の中心周波数（波長）間隔で配置して波長分割多重光信号とする特性を有する
ことを特徴とする光波長分割多重送信装置。
【請求項２】
請求項１記載の光波長分割多重送信装置において、
広帯域光信号送信手段は、半導体光増幅器と電界吸収型光変調器とを集積化した半導体光回路より構成される
ことを特徴とする光波長分割多重送信装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光波長分割多重送信装置と、光波長分割多重受信装置と、これらを互いに接続する光ファイバ伝送路とから構成される光波長分割多重伝送システムであって、
前記光波長分割多重受信装置は、伝送された波長分割多重光信号を中心周波数（波長）毎に分離する波長分波手段と、複数の光受信回路とから構成され、
前記光受信回路のうち少なくとも１つは、受光した光信号を電気信号に変換する光信号受信手段と、ＦＥＣ符号化された電気信号を復号する前方誤り訂正復号回路とからなり、
前記光ファイバ伝送路は、零分散波長を１３００〜１３２４ｎｍに有するシングルモードファイバからなる
ことを特徴とする光波長分割多重伝送システム。
【請求項４】
２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域変調光信号を出力する複数の光送信回路及び該複数の光送信回路からの広帯域変調光信号を光波長分割多重する波長合波手段と、光波長分割多重受信装置と、これらを互いに接続する光ファイバ伝送路とから構成される光波長分割多重伝送システムであって、
前記光送信回路のうち少なくとも１つは、入力信号を前方誤り訂正符号により符号化する前方誤り訂正符号化回路と、広帯域光源からの出力光を前記ＦＥＣ符号化された信号によって変調する広帯域光送信手段とからなり、
前記波長合波手段は、複数の光送信回路から出力され光ファイバ伝送された伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の広帯域変調光信号を半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下のスライス幅で切り出し、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲に３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）以下の中心周波数（波長）間隔で配置して波長分割多重光信号とする特性を有し、
前記光波長分割多重受信装置は、伝送された波長分割多重光信号を中心周波数（波長）毎に分離する波長分波手段と、複数の光受信回路とから構成され、
前記光受信回路のうち少なくとも１つは、受光した光信号を電気信号に変換する光信号受信手段と、ＦＥＣ符号化された電気信号を復号する前方誤り訂正復号回路とからなり、
前記光ファイバ伝送路は、零分散波長を１３００〜１３２４ｎｍに有するシングルモードファイバからなる
ことを特徴とする光波長分割多重伝送システム。
【請求項５】
請求項４記載の光波長分割多重伝送システムにおいて、
広帯域光信号送信手段は、半導体光増幅器と電界吸収型光変調器とを集積化した半導体光回路より構成される
ことを特徴とする光波長分割多重伝送システム。
【請求項６】
入力信号を前方誤り訂正符号により符号化する前方誤り訂正符号化回路と、出力スペクトルが２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有する広帯域光源からの出力光を前記ＦＥＣ符号化された信号によって変調し、２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の広帯域変調光信号を出力する広帯域光信号送信手段と、該広帯域光信号送信手段の後段に配置された光波長フィルタとから構成され、
前記光波長フィルタは、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲において半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下の透過幅を有する
ことを特徴とする光送信回路。
【請求項７】
請求項６記載の光送信回路において、
広帯域光信号送信手段は、半導体光増幅器と電界吸収型光変調器とを集積化した半導体光回路より構成される
ことを特徴とする光送信回路。
【請求項８】
２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域光信号を出力する広帯域光信号送信手段及び波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲において半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下の透過幅を有する光波長フィルタを少なくとも含む複数の光送信回路及び該複数の光送信回路からの広帯域光信号を光波長分割多重する光カプラと、光波長分割多重受信装置と、これらを互いに接続する光ファイバ伝送路とから構成される光波長分割多重伝送システムであって、
前記光送信回路のうち少なくとも１つは、請求項６または７記載の光送信回路であり、
前記光カプラは、複数の光送信回路から出力され光ファイバ伝送された広帯域変調光信号を合波して波長分割多重光信号とし、
前記光波長分割多重受信装置は、伝送された波長分割多重光信号を中心周波数（波長）毎に分離する波長分波手段と、複数の光受信回路とから構成され、
前記光受信回路のうち少なくとも１つは、受光した光信号を電気信号に変換する光信号受信手段と、ＦＥＣ符号化された電気信号を復号する前方誤り訂正復号回路とからなり、
前記光ファイバ伝送路は、零分散波長を１３００〜１３２４ｎｍに有するシングルモードファイバである
ことを特徴とする光波長分割多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長分割多重送信装置、光波長分割多重伝送システム、光送信回路の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバネットワークにおける伝送容量を増大するために、１本の光ファイバに波長の異なる光信号を多重して伝送する光波長分割多重（ＷＤＭ）伝送システムが実現されている。このシステムを実現する方式として、複数の送信器毎に異なる波長の光を出力する光源を備える方式などが考えられるが、この方式では多種類の送信器が必要となり、経済性・保守運用性の面で課題がある。そこで、光ＷＤＭ伝送システムにおいて、送信器の単一品種化を実現し、経済性・保守運用性を向上できる方式としてスペクトルスライスＷＤＭ伝送方式が検討されている。
【０００３】
図１は特許文献１に示されているスペクトルスライスＷＤＭ伝送方式による光ＷＤＭ伝送システムの一例を示すものである。複数の送信器（ユーザ装置）１は広帯域な自然放出光（ＡＳＥ）を発生する広帯域光源を備え、直接変調または外部変調により広帯域変調光信号を送信する。遠隔ノード２は、アクセス用光ファイバ伝送路を介して各送信器１から送信された広帯域変調光信号を入力し、それぞれ所定の波長をスペクトルスライスした光信号を光波長分割多重し、光ファイバ伝送路３に出力する。光ファイバ伝送路３を介して伝送された波長分割多重光信号は、波長分波器４により分波され、複数の受信器５で受信される。
【０００４】
このスペクトルスライスＷＤＭ伝送方式では、伝送信号を誤り訂正符号化して符合誤り率（ＢＥＲ）の閾値を１０-4とすることにより、透過スペクトル半値全幅Δｆ［Ｈｚ］と光波長分割多重されたスペクトルスライス光信号の中心周波数（波長）間隔ΔＦ［Ｈｚ］との比である規格化スペクトル幅Δｆ／ΔＦを０．４５〜０．７とした時、光信号の伝送速度をＢＲ［ｂｉｔ／ｓ］とすると、ＢＲ／ΔＦは０．０２８［ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ］以下とすることで、良好な伝送特性を得られることが示されている。
【特許文献１】特開２０００−３１４５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光信号の伝送速度ＢＲが１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］の時には、Δｆを１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）より太くする必要があり、波長分割多重光信号の波長範囲を光ファイバの低損失波長帯域である１．５５μｍ帯（１４５０ｎｍ以上で１６５０ｎｍ以下）とし、光ファイバ伝送路を１３００〜１３２４ｎｍに零分散波長を有するシングルモードファイバとすると、Δｆが大きいことからファイバ分散の影響によって波形が劣化し、１．５ｋｍを超える光ファイバ伝送は不可能であるという問題があった。
【０００６】
また、ランダムな偏波成分を有する１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］の広帯域信号光を送信可能な、半導体光集積回路からなる広帯域光信号送信手段は存在しなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これを解決するために、本発明では、２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域変調光信号を出力する複数の光送信回路と、該複数の光送信回路からの広帯域変調光信号を光波長分割多重する波長合波手段とから構成され、前記光送信回路のうち少なくとも１つは、伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の入力信号を前方誤り訂正符号により符号化する前方誤り訂正符号化回路と、広帯域光源からの出力光を前記ＦＥＣ符号化された信号によって変調する広帯域光送信手段とからなり、前記波長合波手段は、複数の光送信回路から出力された広帯域変調光信号を半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下のスライス幅で切り出し、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲に３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）以下の中心周波数（波長）間隔で配置して波長分割多重光信号とする特性を有する光波長分割多重送信装置を提案する。
【０００８】
また、本発明では、前記光波長分割多重送信装置と、光波長分割多重受信装置と、これらを互いに接続する光ファイバ伝送路とから構成される光波長分割多重伝送システムであって、前記光波長分割多重受信装置は、伝送された波長分割多重光信号を中心周波数（波長）毎に分離する波長分波手段と、複数の光受信回路とから構成され、前記光受信回路のうち少なくとも１つは、受光した光信号を電気信号に変換する光信号受信手段と、ＦＥＣ符号化された電気信号を復号する前方誤り訂正復号回路とからなり、前記光ファイバ伝送路は、零分散波長を１３００〜１３２４ｎｍに有するシングルモードファイバからなる光波長分割多重伝送システムを提案する。
【０００９】
また、本発明では、２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域変調光信号を出力する複数の光送信回路及び該複数の光送信回路からの広帯域変調光信号を光波長分割多重する波長合波手段と、光波長分割多重受信装置と、これらを互いに接続する光ファイバ伝送路とから構成される光波長分割多重伝送システムであって、前記光送信回路のうち少なくとも１つは、入力信号を前方誤り訂正符号により符号化する前方誤り訂正符号化回路と、広帯域光源からの出力光を前記ＦＥＣ符号化された信号によって変調する広帯域光送信手段とからなり、前記波長合波手段は、複数の光送信回路から出力され光ファイバ伝送された伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の広帯域変調光信号を半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下のスライス幅で切り出し、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲に３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）以下の中心周波数（波長）間隔で配置して波長分割多重光信号とする特性を有し、前記光波長分割多重受信装置は、伝送された波長分割多重光信号を中心周波数（波長）毎に分離する波長分波手段と、複数の光受信回路とから構成され、前記光受信回路のうち少なくとも１つは、受光した光信号を電気信号に変換する光信号受信手段と、ＦＥＣ符号化された電気信号を復号する前方誤り訂正復号回路とからなり、前記光ファイバ伝送路は、零分散波長を１３００〜１３２４ｎｍに有するシングルモードファイバからなる光波長分割多重伝送システムを提案する。
【００１０】
また、本発明では、入力信号を前方誤り訂正符号により符号化する前方誤り訂正符号化回路と、出力スペクトルが２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有する広帯域光源からの出力光を前記ＦＥＣ符号化された信号によって変調し、２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の広帯域変調光信号を出力する広帯域光信号送信手段と、該広帯域光信号送信手段の後段に配置された光波長フィルタとから構成され、前記光波長フィルタは、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲において半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下の透過幅を有する光送信回路を提案する。
【００１１】
また、本発明では、２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域光信号を出力する広帯域光信号送信手段及び波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲において半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下の透過幅を有する光波長フィルタを少なくとも含む複数の光送信回路及び該複数の光送信回路からの広帯域光信号を光波長分割多重する光カプラと、光波長分割多重受信装置と、これらを互いに接続する光ファイバ伝送路とから構成される光波長分割多重伝送システムであって、前記光送信回路のうち少なくとも１つは、請求項６または７記載の光送信回路であり、前記光カプラは、複数の光送信回路から出力され光ファイバ伝送された広帯域変調光信号を合波して波長分割多重光信号とし、前記光波長分割多重受信装置は、伝送された波長分割多重光信号を中心周波数（波長）毎に分離する波長分波手段と、複数の光受信回路とから構成され、前記光受信回路のうち少なくとも１つは、受光した光信号を電気信号に変換する光信号受信手段と、ＦＥＣ符号化された電気信号を復号する前方誤り訂正復号回路とからなり、前記光ファイバ伝送路は、零分散波長を１３００〜１３２４ｎｍに有するシングルモードファイバである光波長分割多重伝送システムを提案する。
【００１２】
また、本発明では、前記光波長分割多重送信装置または光波長分割多重伝送システムもしくは光送信回路において、広帯域光信号送信手段を、半導体光増幅器と電界吸収型光変調器とを集積化した半導体光回路より構成することを提案する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上のスペクトルスライスＷＤＭ伝送方式において、波長分割多重光信号の中心周波数（波長）間隔を３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）以下にでき、１．５５μｍ帯でスペクトル幅が３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下の光信号を１３００〜１３２４ｎｍに零分散波長を有するシングルモードファイバ上で伝送する場合に、従来不可能であった１．５ｋｍを超える伝送が可能となる。
【００１４】
また、ランダムな偏波成分を有する伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の広帯域信号光を送信可能な、半導体光集積回路からなる広帯域光信号送信手段の実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
図２は本発明の第１の実施の形態にかかる光波長分割多重（ＷＤＭ）伝送システムを示すもので、本システムは、光波長分割多重送信装置１０と、光波長分割多重受信装置２０と、これらを互いに接続する光ファイバ伝送路３とから構成される。
【００１６】
光波長分割多重送信装置１０は、複数の光送信回路１１と、波長合波手段１２とから構成され、さらに各光送信回路１１は、前方誤り訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）符号化回路１１１と、広帯域光信号送信手段１１２とからなる。
【００１７】
ＦＥＣ符号化回路１１１は、入力（電気）信号を前方誤り訂正符号により符号化する。広帯域光信号送信手段１１２は、広帯域光源からの出力光を前記ＦＥＣ符号化された信号によって変調し、２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域変調光信号を出力する。
【００１８】
広帯域光源は、図３に示すように、出力スペクトルが２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し、１００ＧＨｚ（０．８ｎｍ）間隔でスライスした場合、２チャンネル以上の波長チャネルを確保できる広帯域光信号を出力するものとする。例えば、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）や、半導体光増幅器（ＳＯＡ）、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）などの光増幅器の自然放出光（ＡＳＥ）などがこれにあたる。
【００１９】
偏波がランダムとは、出力光の各偏波成分のパワー差が３ｄＢ以下であることを意味し、図４（ａ）に示すように、偏波無依存光増幅器（ＳＯＡ，ＥＤＦＡ）からなる広帯域光源の駆動電流を直接変調することにより、または図４（ｂ）に示すように、偏波無依存光増幅器（ＳＯＡ，ＥＤＦＡ）からのＡＳＥを電界吸収型光変調器などの偏波無依存外部変調器で外部変調することにより、偏波がランダムな広帯域変調光信号を得ることができる。
【００２０】
波長合波手段１２は、図５に示すように、複数の光送信回路１１からの広帯域変調光信号を切り出し、光波長分割多重して光ファイバ伝送路３へ送出するもので、アレー導波路回折格子（ＡＷＧ）などがこれにあたる。波長合波手段１２は、後述するように、複数の光送信回路１１から出力された広帯域変調光信号を半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下のスライス幅で切り出し、波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲に３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）以下の中心周波数（波長）間隔で配置して波長分割多重光信号とする特性を有する。
【００２１】
光波長分割多重受信装置２０は、波長分波手段２１と、複数の光受信回路２２とから構成され、さらに各光受信回路２２は、光信号受信手段２２１と、前方誤り訂正（ＦＥＣ）復号回路２２２とからなる。
【００２２】
波長分波手段２１は、光ファイバ伝送路３を介して伝送された波長分割多重光信号を中心周波徴（波長）毎に分離し、複数の光受信回路２２に送出するもので、ＡＷＧなどがこれにあたる。光信号受信手段２２１は、波長分波手段２１からの変調光信号を受光し、ＦＥＣ符号化された電気信号に変換して出力する。ＦＥＣ復号回路２２２は、前記ＦＥＣ符号化された電気信号を復号して元の電気信号（入力信号）を出力する。
【００２３】
光送信回路１１への入力（電気）信号が１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］の時の、波長合波手段１２におけるスライス幅Δｆ［Ｈｚ］と１チャネル当たりの送信パワー及び受信感度との関係を図６に示す。
【００２４】
曲線（１）は、出力パワー−１０［ｄＢｍ／ｎｍ］の広帯域光源からの広帯域光信号を各スライス幅でスライスした場合の送信パワーを示したものである。曲線（２）は、前方誤り訂正符号を適用しない場合に符号誤り率（ＢＥＲ）が１×１０-12となる受信感度である。曲線（３）は、ＦＥＣの符号として、Reed-Solomon（２５５，２３９）ＦＥＣを適用して、ＢＥＲの閥値を１．８×１０-4とした場合に、ＦＥＣ復号後にＢＥＲが１×１０-12となる受信感度である。曲線（４）は、ＦＥＣの符号として、T.Mizuochiらによる文献（"Forwad Error Correction Based on Block Turbo Code With 3-bit Soft Decision for 10-Gb/s Optical Communication Systems,""IEEE Journal Selected Topics in Quantum Electronics, Vo.10, No.２, pp.３７６−３８６, ２００４）に記載されたＦＥＣ（以降、ＢＴＣ−ＦＥＣ）を想定した場合に、ＦＥＣ復号後にＢＥＲが１×１０-12となる受信感度である。符号化後の信号の伝送速度は、１２．４［ｂｉｔ／ｓ］である。
【００２５】
曲線（１）と、曲線（２）、（３）及び（４）との差が、送信側と受信側との間で許容される損失となる。
【００２６】
特許文献１には、前方誤り訂正符号によりＢＥＲの閾値を１０-4としたスペクトルスライスＷＤＭ伝送方式において（Reed-Solomon（２５５，２３９）に相当）、良好な伝送特性を得るために、スライス幅Δｆ［Ｈｚ］と、波長分割多重されたスペクトルスライス光信号の中心周波数（波長）間隔ΔＦ［Ｈｚ］との比である規格化スペクトル幅Δｆ／ΔＦを０．４５〜０．７とした場合、光信号の伝送速度ＢＲ［ｂｉｔ／ｓ］と、ΔＦ［Ｈｚ］との比ＢＲ／ΔＦを０．０２８［ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ］以下にする必要があることが示されている。即ち、例えばＢＲを１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］とすると、ΔＦを３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）より太くすれば良いことが記されている。しかしながら、光信号の偏波成分は明確でなく、また、ガウス型の透過スペクトルを有する波長合波手段によって光信号のスペクトルをスライスすることを特徴としている。
【００２７】
図６の結果を得るにあたっては、光信号の偏波成分をランダムとし、半値全幅の範囲において平坦な透過スペクトルを有する波長合波手段によって光信号のスペクトルをスライスすることを前提として計算を行った。
【００２８】
Reed-Solomon（２５５，２３９）またはＢＴＣ−ＦＥＣによりＦＥＣ符号化された１．５５μｍ帯（１４５０〜１６５０ｎｍ）の広帯域光信号を、１３００〜１３２４ｎｍに零分散波長を有するシングルモードファイバ（１．５５μｍ帯における分散値は約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）で伝送した時の、スライス幅Δｆに対する分散耐力を計算した結果を図７に示す。これは分散ペナルティが１ｄＢとなるファイバ長である。
【００２９】
特許文献１では、前方誤り訂正符号によりＢＥＲの閾値を１×１０-4とした場合（Reed-Solomon（２５５，２３９）に相当）、Δｆ／ΔＦが０．４５〜０．７である時に、ＢＲ／ΔＦを０．０２８［ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ］以下とするために、ＢＲが１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］では、Δｆを１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）より太くすれば、良好な伝送特性を得られることが示されているが、波長分割多重光信号の波長帯域を１．５５μｍ帯、光ファイバ伝送路を１３００〜１３２４ｎｍに零分散波長を有するシングルモードファイバとすると、図７よりΔｆが１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）より太い時、分散耐カが１．５ｋｍ以下となってしまうことが分かる。
【００３０】
図６より、ＦＥＣを適用した場合にΔｆを３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下にすることが可能であることが分かるが、図７よりΔｆを１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下にすることで、初めて１．５ｋｍを超える光ファイバ伝送が可能であることが分かる。この時、ΔＦはΔｆよりも太ければ良いため、３５７ＧＨｚ（２．８ｎｍ）以下とすることが可能である。
【００３１】
システムの任意の場所（例えば、光ファイバ伝送路と光波長分割多重受信装置との間）に分散補償回路を配置し、光ファイバ伝送距離をさらに拡大することができる。この場合、本発明により、分散を与えるシングルモードファイバの長さに換算して１．５ｋｍ分だけ、分散補償回路が補償する分散量の誤差を許容できる。
【００３２】
＜第２の実施の形態＞
図８は本発明の第２の実施の形態にかかる光ＷＤＭ伝送システム、ここでは第１の実施の形態の光ＷＤＭ伝送システムにおいて、複数の光送信回路と波長合波手段とが互いに光ファイバ伝送路によって接続され、波長スプリッタ型ＰＯＮ（Passive Optical Network）を構成し、さらに、同様の構成要素を逆向きに配置し、逆方向の通信を実施することで双方向通信を行うようにした例を示す。
【００３３】
即ち、図８において、３１は光送信回路１１及び光受信回路２２からなる複数の光送受信回路、３２は波長合分波手段、３３，３４は光ファイバ伝送路であり、これらによって一方の光波長多重送受信装置３０が構成される。また、４１は波長合分波手段、４２は光送信回路１１及び光受信回路２２からなる複数の光送受信回路、であり、これらによって他方の光波長多重送受信装置４０が構成される。波長スプリッタ型ＰＯＮにおいては、波長合分波手段（波長合波及び分波手段）としてＡＷＧなどを用いる。
【００３４】
この場合も、第１の実施の形態の場合と同様、光信号の伝送速度が１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上で、スライス幅Δｆを半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下にすることが可能である。よって、１．５５μｍ帯の偏波無依存広帯域信号を、１３００〜１３２４ｎｍに零分散波長を有するシングルモードファイバで伝送する場合、従来、不可能であった１．５ｋｍを超える光ファイバ伝送が可能となる。
【００３５】
システムの任意の場所（例えば、光ファイバ伝送路と光波長分割多重送受信装置との間）に分散補償回路を配置し、光ファイバ伝送距離をさらに拡大することができる。この場合、本発明により、分散を与えるシングルモードファイバの長さに換算して１．５ｋｍ分だけ、光送信回路と波長合分波手段を繋ぐ複数の光ファイバ伝送路の距離差を許容できる。
【００３６】
＜第３の実施の形態＞
図９は本発明の第３の実施の形態にかかる光送信回路、ここでは第１または第２の実施の形態で用いた光送信回路に光波長フィルタを加えた例を示すもので、図中、１１３は波長１４５０ｎｍから１６５０ｎｍまでの範囲において半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下の透過幅を有する光波長フィルタである。
【００３７】
光波長フィルタ１１３は、広帯域光信号送信手段１１２の後段に配置され、ＦＥＣ符号化回路１１１及び広帯域光信号送信手段１１２とともに光送信回路１１Ａを構成する。
【００３８】
前記構成によれば、広帯域光信号送信手段１１２から出力される２ｎｍ以上の光スペクトル半値全幅を有し且つ偏波がランダムな広帯域変調光信号より、半値全幅３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下の変調光信号として切り出すことができる。
【００３９】
＜第４の実施の形態＞
図１０は本発明の第４の実施の形態にかかる光ＷＤＭ伝送システム、ここでは第２の実施の形態の光ＷＤＭ伝送システムにおいて、光送信回路１１の代わりに第３の実施の形態に示した光送信回路１１Ａを用い、光受信回路２２の代わりに光波長フィルタ１１３と同様な光波長フィルタ２２３を光信号受信手段の前段に配置した光受信回路２２Ａを用いて光送受信回路３１Ａとし、さらに、波長合分波手段３２の代わりに光カプラ（パワースプリッタ）３５を用いてパワースプリッタ型ＰＯＮ（Passive Optical Network）の光波長分割多重送受信装置３０Ａを構成した例を示す。
【００４０】
この場合も、第２の実施の形態と同様に、光信号の伝送速度が１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上で、波長分割多重光信号のスペクトル幅Δｆを３７ＧＨｚ（０．３ｎｍ）以上且つ１６０ＧＨｚ（１．２ｎｍ）以下にすることが可能である。よって、１．５５μｍ帯の偏波無依存広帯域信号を、１３００〜１３２４ｎｍに零分散波長を有するシングルモードファイバで伝送する場合、従来、不可能であった１．５ｋｍを超える光ファイバ伝送が可能となる。
【００４１】
システムの任意の場所（例えば、光ファイバ伝送路と光波長分割多重送受信装置との間）に分散補償回路を配置し、光ファイバ伝送距離をさらに拡大することができる。この場合、本発明により、分散を与えるシングルモードファイバの長さに換算して１．５ｋｍ分だけ、光送信回路と波長合分波手段又は光カプラを繋ぐ複数の光ファイバ伝送路の距離差を許容できる。
【００４２】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態にかかる光波長分割多重送信装置、光波長分割多重伝送システム及び光送信回路は、半導体光増幅器と電界吸収型光変調器とを集積化した半導体光回路より構成される広帯域光信号送信手段を用いたことを特徴とする。
【００４３】
従来、この半導体光回路は、レーザ光を電界吸収型光変調器側から入射し、該電界吸収型光変調器から出力される信号光を半導体光増幅器により増幅する用途で用いられている。
【００４４】
半導体光増幅器の自然放出光を電界吸収型光変調器によって変調することにより、この半導体光回路を、ランダムな偏波成分を有する伝送速度１０．０［Ｇｂｉｔ／ｓ］以上の広帯域光信号を送信可能な広帯域光信号送信手段として用いることができ、これにより、第１〜４の実施の形態に記載した装置、システム及び回路を小サイズで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来のスペクトルスライスＷＤＭ伝送方式による光ＷＤＭ伝送システムの一例を示す構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる光ＷＤＭ伝送システムの構成図
【図３】広帯域光源からの広帯域光信号のスペクトル図
【図４】広帯域光信号送信手段の具体例を示す構成図
【図５】波長合波手段における広帯域変調光信号の切り出しのようすを示すスペクトル図
【図６】波長合波手段におけるスライス幅と１チャネル当たりの送信パワー及び受信感度との関係を示すグラフ
【図７】ＦＥＣ符号化された光信号をシングルモードファイバで伝送した時の波長合波手段におけるスライス幅に対する分散耐力を計算した結果を示すグラフ
【図８】本発明の第２の実施の形態にかかる光ＷＤＭ伝送システムの構成図
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる光送信回路の構成図
【図１０】本発明の第４の実施の形態にかかる光ＷＤＭ伝送システムの構成図
【符号の説明】
【００４６】
３：光ファイバ伝送路、１０：光波長分割多重送信装置、１１，１１Ａ：光送信回路、１２：波長合波手段、２０：光波長分割多重受信装置、２１：波長分波手段、２２，２２Ａ：光受信回路、３０，３０Ａ，４０：光波長分割多重送受信装置、３１，３１Ａ，４２：光送受信回路、３２，４１：波長合分波手段、３３，３４：光ファイバ伝送路、３５：光カプラ、１１１：ＦＥＣ符号化回路、１１２：広帯域光信号送信手段、１１３，２２３：光波長フィルタ、２２１：光信号受信手段、２２２：ＦＥＣ復号回路。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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