(57)【要約】【課題】光ファイバの零分散波長周辺の帯域を使用する場合に、効率よく光信号を配置することにより、光通信システムの大容量化を実現する。【解決手段】波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短くなるように設定され、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償される。【選択図】図１
2006129503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおいて、
波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短くなるように設定され、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光ネットワーク。
【請求項２】
波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおいて、
波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも長くなるように設定され、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光ネットワーク。
【請求項３】
波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおいて、
波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短波長側または長波長側に設定され、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光ネットワーク。
【請求項４】
隣り合う各波長の間隔は所定の波長または周波数の自然数倍としたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光ネットワーク。
【請求項５】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光ネットワーク。
【請求項６】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光ネットワーク。
【請求項７】
それぞれ波長の異なる信号光を出力するとともに、各信号光の波長が光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短くなるように構成された複数の光出力手段と、
各信号光を波長多重化して該光ファイバ伝送路に入射する波長多重化手段とをそなえ、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光送信装置。
【請求項８】
それぞれ波長の異なる信号光を出力するとともに、各信号光の波長が光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長くなるように構成された複数の光出力手段と、
各信号光を波長多重化して前記光ファイバ伝送路に入射する波長多重化手段とをそなえ、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光送信装置。
【請求項９】
それぞれ波長の異なる信号光を出力するとともに、各信号光の波長が光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように構成された複数の光出力手段と、
各信号光を波長多重化して前記光ファイバ伝送路に入射する波長多重化手段とをそなえ、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光送信装置。
【請求項１０】
隣り合う各波長の間隔は所定の波長または周波数の自然数倍としたことを特徴とする、請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の光送信装置。
【請求項１１】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の光送信装置。
【請求項１２】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の光送信装置。
【請求項１３】
光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、
波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光受信装置。
【請求項１４】
光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、
波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光受信装置。
【請求項１５】
光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、
波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光受信装置。
【請求項１６】
隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍である複数の信号光を処理するように構成されていることを特徴とする、請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載の光受信装置。
【請求項１７】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項１３〜請求項１６のいずれか１項に記載の光受信装置。
【請求項１８】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項１３〜請求項１６のいずれか１項に記載の光受信装置。
【請求項１９】
光ファイバ伝送路を介して伝送され、波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定された複数の信号光を含む光波長多重信号を受信する手段と、
受信した光波長多重信号を増幅する光増幅手段とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光増幅装置。
【請求項２０】
光ファイバ伝送路を介して伝送され、波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定された複数の信号光を含む光波長多重信号を受信する手段と、
受信した光波長多重信号を増幅する光増幅手段とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光増幅装置。
【請求項２１】
光ファイバ伝送路を介して伝送され、波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定された複数の信号光を含む光波長多重信号を受信する手段と、
受信した光波長多重信号を増幅する光増幅手段とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、光増幅装置。
【請求項２２】
隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍である複数の信号光を含む光波長多重信号を増幅するように構成されたことを特徴とする、請求項１９〜請求項２１のいずれか１項に記載の光増幅装置。
【請求項２３】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項１９〜請求項２２のいずれか１項に記載の光増幅装置。
【請求項２４】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項１９〜請求項２２のいずれか１項に記載の光増幅装置。
【請求項２５】
光ファイバ伝送路を介して伝送されることによってそれぞれ互いに波長の異なる複数の信号光に与えられる分散を補償するように各信号光に第２の分散を付加する分散補償装置において、
各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定され、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散を補償するとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償するように構成されたことを特徴とする、分散補償装置。
【請求項２６】
光ファイバ伝送路を介して伝送されることによってそれぞれ互いに波長の異なる複数の信号光に与えられる分散を補償するように各信号光に第２の分散を付加する分散補償装置において、
各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定され、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散を補償するとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償するように構成されたことを特徴とする、分散補償装置。
【請求項２７】
光ファイバ伝送路を介して伝送されることによってそれぞれ互いに波長の異なる複数の信号光に与えられる分散を補償するように各信号光に第２の分散を付加する分散補償装置において、
各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定され、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散を補償するとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償するように構成されたことを特徴とする、分散補償装置。
【請求項２８】
隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍であることを特徴とする、請求項２５〜請求項２７のいずれか１項に記載の分散補償装置。
【請求項２９】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項２５〜請求項２８のいずれか１項に記載の分散補償装置。
【請求項３０】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項２５〜請求項２８のいずれか１項に記載の分散補償装置。
【請求項３１】
波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおける信号光波長選択方法であって、
波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短くなるように各波長を選択し、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、選択された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償することを特徴とする、光ネットワークにおける信号光波長選択方法。
【請求項３２】
波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおける信号光波長選択方法であって、
波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも長くなるように各波長を選択し、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、選択された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償することを特徴とする、光ネットワークにおける信号光波長選択方法。
【請求項３３】
波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおける信号光波長選択方法であって、
波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短波長側または長波長側に存在するように各波長を選択し、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、選択された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償することを特徴とする、光ネットワークにおける信号光波長選択方法。
【請求項３４】
隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍となるように選択することを特徴とする、請求項３１〜請求項３３のいずれか１項に記載の光ネットワークにおける信号光波長選択方法。
【請求項３５】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項３１〜請求項３４のいずれか１項に記載の光ネットワークにおける信号光波長選択方法。
【請求項３６】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項３１〜請求項３４のいずれか１項に記載の光ネットワークにおける信号光波長選択方法。
【請求項３７】
波長の異なる複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化装置において、
前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短くなるようにそれぞれの波長が設定された複数の信号光を受信する光受信部と、
受信した複数の信号光を波長多重化して、光ファイバ伝送路に入射する波長多重化部とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、波長多重化装置。
【請求項３８】
波長の異なる複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化装置において、
前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長くなるようにそれぞれの波長が設定された複数の信号光を受信する光受信部と、
受信した複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化部とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、波長多重化装置。
【請求項３９】
波長の異なる複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化装置において、
前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるようにそれぞれの波長が設定された複数の信号光を受信する光受信部と、
受信した複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化部とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、波長多重化装置。
【請求項４０】
隣り合う各波長の間隔は所定の波長または周波数の自然数倍としたことを特徴とする、請求項３７〜請求項３９のいずれか１項に記載の波長多重化装置。
【請求項４１】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項３７〜請求項４０のいずれか１項に記載の波長多重化装置。
【請求項４２】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項３７〜請求項４０のいずれか１項に記載の波長多重化装置。
【請求項４３】
波長の異なる複数の信号光が波長多重化された光波長多重信号を光ファイバ伝送路から受信する波長分離装置において、
光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、
波長分離された各信号光をそれぞれ出力する複数の光出力部とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、波長分離装置。
【請求項４４】
波長の異なる複数の信号光が波長多重化された光波長多重信号を光ファイバ伝送路から受信する波長分離装置において、
光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、
波長分離された各信号光をそれぞれ出力する複数の光出力部とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、波長分離装置。
【請求項４５】
波長の異なる複数の信号光が波長多重化された光波長多重信号を光ファイバ伝送路から受信する波長分離装置において、
光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、
波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、
該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、
少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴とする、波長分離装置。
【請求項４６】
隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍である複数の信号光を処理するように構成されていることを特徴とする、請求項４３〜請求項４５のいずれか１項に記載の波長分離装置。
【請求項４７】
前記の各波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項４３〜請求項４６のいずれか１項に記載の波長分離装置。
【請求項４８】
前記の各波長の間隔が不等間隔であることを特徴とする、請求項４３〜請求項４６のいずれか１項に記載の波長分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの零分散波長周辺の帯域を使用した光波長多重伝送方式に関するとともに、例えばエルビウムドープ光ファイバ増幅器（Er-Doped Fiber Amplifier：以下、ＥＤＦＡという）を用いた長距離・超高速光通信システムにおいて、伝送距離と伝送速度との制限要因の一つである自己位相変調と波長分散（群速度分散）との相互効果（以下、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果という）による波形劣化を補償する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の飛躍的な情報量の増加に伴って、大容量の通信システムが必要となってきており、現在、この通信システムの構築のための研究も活発に行なわれている。
このような通信システムの大容量化を実現するには、光通信システムによる実現が最も有望視されており、例えば、現在では２．４Ｇｂ／ｓの光通信システムとともに、ＥＤＦＡを用いた光増幅多中継システムがが実用化されつつあるが、今後、さらに進行する情報化に伴い、情報量はますます増加することが予想され、この情報量の増加に対応して大容量化された光通信システム構築が望まれるところである。
【０００３】
光通信システムの大容量化の方法としては、伝送速度の高速化という意味で時間軸上での多重化をはかるＴＤＭ（時分割多重）方式や、光周波数軸上での多重化をはかるＷＤＭ〔波長分割多重；一般に、波長間隔の比較的広いものをＷＤＭ方式、高密度多重したものをＦＤＭ（周波数分割多重）方式と呼んでいる〕方式が挙げられる。
このうち、ＴＤＭのような多重化においては、伝送速度を高速化させるため、送信機，受信機内の電子回路の高速化が必要となり、現状では数十Ｇｂ／ｓが限界と考えられている。
【０００４】
一方、光ファイバの広帯域性を利用したＷＤＭ（ＦＤＭ）方式では、伝送速度の高速化と併用することで、数十〜数百Ｇｂ／ｓの大容量化が可能であり、光カプラ，光フィルタ等を用いた光多重化装置，光分離装置（ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ）により、多重・分離が光領域で簡単に行なえるため電子回路に対する負担も軽減される。
ここで、光周波数軸上で波長多重して伝送するＷＤＭ（ＦＤＭ）方式では、光アンプの利得帯域依存性や光部品の波長依存性があるため、使用可能な帯域が制限される。従って、多重化による大容量化のためにはチャネル間隔を狭くして全チャネルの示す帯域を狭くする必要がある。また、マルチギガビットの光伝送では、光ファイバの分散による波形劣化が生じるため、光信号の波長を光ファイバの零分散波長の周辺に設定する必要がある。
【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、上記のような大容量化を図るためにＷＤＭ（ＦＤＭ）方式を適用した光通信システムにおいては、帯域を考慮してチャネル間隔を狭くし、波長分散を考慮して光ファイバの零分散波長付近に光信号を並べると光ファイバの非線形効果、特に四光波混合〔以下、ＦＷＭ（Four Wave Mixing）という〕の影響が顕著になり、このＦＷＭによる他チャネルからのクロストークのために伝送不能となってしまうという課題がある。また、既存の伝送路のグレードアップ等で波長多重伝送を零分散波長周辺の帯域で行なわなければならない場合でも、同様の課題がある。
【０００６】
また、特に、光ファイバの零分散波長付近の帯域を利用した光増幅多中継ＷＤＭ方式における伝送特性の劣化要因として、前述したＦＷＭによるクロストークが指摘されている。このＦＷＭの発生効率は、光ファイバ伝送路の零分散波長とチャネル配置との関係によって決まる。
ＷＤＭ方式における光ファイバの所要特性としては、(1)零分散波長，(2)零分散波長のばらつき，(3)分散傾斜（二次分散）の３つが挙げられ、これらは、（a)波長多重信号帯域，（b)光増幅器の中でもＥＤＦＡの利得帯域，（c)本発明にかかるＦＷＭ抑圧用のガードバンド，（d)ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による制限帯域，（e)光分散補償器の挿入の有無、以上の５要素と密接に関係している。
【０００７】
ところで、光通信システムの長距離化および高速化を制限する要因には、光ファイバ損失による損失制限と波長分散による帯域制限とがある。損失制御は、ＥＤＦＡの出現によりほぼ解決され、数千km以上の超長距離光通信システムの構築も可能になってきている。
しかし、多中継光増幅システムにおける中継間隔は、主に、(1)各光増幅中継器でのＡＳＥ（自然放出光：Spontaneous Emission）累積による光ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio)劣化と、(2)Kerr効果を介したＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化との２つの要因で制限される。
【０００８】
これらのうち(2)のＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化は光ファイバ伝送路と正負反対符号の分散値をもつ光分散補償器を用いて補償できることは既知であり、そのＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化および分散補償効果は、スプリット・ステップ・フーリエ法を用いて非線形シュレディンガー方程式を解くことにより容易にシミュレーション可能である。
【０００９】
上述の目的で用いられる光分散補償器には、それぞれの中継区間の光ファイバ分散量に対応可能であること、最適分散補償量を実現するまでの工数削減および時間短縮、且つ、低コスト化が可能であることが要求される。また、光分散補償技術は、現在敷設中の１．５５μｍ分散シフトファイバ（以下、ＤＳＦという）伝送路網だけでなく、既設の１．３μｍシングルモードファイバ（以下、ＳＭＦという）伝送路網を利用した長距離・超高速光通信システムや、ＷＤＭ（ＦＤＭ）方式の光通信システムにおいても重要である。
【００１０】
数千km以上の超長距離光通信システムの場合、分散ペナルティーを回避するには光ファイバ伝送路の零分散波長λ0を用い、非線形効果を最小限に抑えるには光ファイバの正常分散領域（分散値Ｄ＜０）を用いるのが望ましいとされている。この相反する条件を満たすために、伝送路としては正常分散領域を用い、光分散補償器を用いることで、見かけの分散値を零にする手段が提案されている。また、この光分散補償技術は、ＤＳＦ伝送だけでなく、約１８ps/nm/kmの大きな分散値を有するＳＭＦ伝送にも有効である。
【００１１】
光分散補償器としては、これまで、分散補償ファイバ，トランスバーサルフィルタタイプ，光共振器タイプ等が提案されている。現状では、ファイバ長を変えることで分散補償量を容易に調節することができるという利点から分散補償ファイバが有望視されており、コア形状を工夫することで、分散値−１００ps/(nm・km) 以上が得られている。
実際の光ファイバ伝送路の零分散波長は長手方向にばらついており、さらに、陸上の光通信システムでは、海底光通信システムのように中継間隔を一定に設定するのは難しいため、各中継区間の分散量は必ずしも一定ではない。そのため、理想的には、各中継区間毎に実際の分散量を測定してから最適な分散補償量を有する光分散補償器を挿入することが望ましいが、このような作業では、分散量測定を含めて、最適な光分散補償器を実現するまでの工数，時間，コストがかかりすぎるという課題があった。
【００１２】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、まず、本発明の第１の目的は、光ファイバの零分散波長周辺の帯域を使用する場合に、帯域，波長分散及びＦＷＭの影響を考慮して効率のよいチャネル間隔で光信号を配置することにより、ＦＷＭによるクロストークの影響を受けることなく、光通信システムの大容量化を実現することにある。
また、本発明の第２の目的は、前述した光ファイバの所要特性（特に零分散波長とそのばらつき）と、前記５要素との関連性を明確にし、光増幅多中継ＷＤＭ方式における信号光のチャネル配置法および伝送路設計法を確立できるようにすることにある。
【００１３】
さらに、本発明の第３の目的は、個々の伝送路に応じた光分散補償器を設計・製作することなく、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化を容易に補償できるようにするほか、光パワーがあまり大きくない場合にはＳＰＭはあまり起こらず波長分散（ＧＶＤ）による波形劣化のみが生じることもあるが、この場合にも有効に分散補償を行なえるようにして、光通信システム構築までの工数削減および時間短縮をはかるとともに、低コスト化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このため、本発明の光ネットワークは、波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおいて、波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短くなるように設定され、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００１５】
本発明の光ネットワークは、波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおいて、波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも長くなるように設定され、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００１６】
本発明の光ネットワークは、波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおいて、波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短波長側または長波長側に設定され、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００１７】
このとき、隣り合う各波長の間隔は所定の波長または周波数の自然数倍としてもよいし、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
本発明の光送信装置は、それぞれ波長の異なる信号光を出力するとともに、各信号光の波長が光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短くなるように構成された複数の光出力手段と、各信号光を波長多重化して該光ファイバ伝送路に入射する波長多重化手段とをそなえ、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００１８】
本発明の光送信装置は、それぞれ波長の異なる信号光を出力するとともに、各信号光の波長が光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長くなるように構成された複数の光出力手段と、各信号光を波長多重化して前記光ファイバ伝送路に入射する波長多重化手段とをそなえ、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００１９】
本発明の光送信装置は、それぞれ波長の異なる信号光を出力するとともに、各信号光の波長が光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように構成された複数の光出力手段と、各信号光を波長多重化して前記光ファイバ伝送路に入射する波長多重化手段とをそなえ、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００２０】
このとき、隣り合う各波長の間隔は所定の波長または周波数の自然数倍としてもよいし、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
本発明の光受信装置は、光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００２１】
本発明の光受信装置は、光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００２２】
本発明の光受信装置は、光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００２３】
このとき、隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍である複数の信号光を処理するように構成されていてもよいし、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
本発明の光増幅装置は、光ファイバ伝送路を介して伝送され、波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定された複数の信号光を含む光波長多重信号を受信する手段と、受信した光波長多重信号を増幅する光増幅手段とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００２４】
本発明の光増幅装置は、光ファイバ伝送路を介して伝送され、波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定された複数の信号光を含む光波長多重信号を受信する手段と、受信した光波長多重信号を増幅する光増幅手段とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００２５】
本発明の光増幅装置は、光ファイバ伝送路を介して伝送され、波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定された複数の信号光を含む光波長多重信号を受信する手段と、受信した光波長多重信号を増幅する光増幅手段とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００２６】
このとき、隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍である複数の信号光を含む光波長多重信号を増幅するように構成されていてもよいし、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
本発明の分散補償装置は、光ファイバ伝送路を介して伝送されることによってそれぞれ互いに波長の異なる複数の信号光に与えられる分散を補償するように各信号光に第２の分散を付加する分散補償装置において、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定され、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償するように構成されたことを特徴としている。
【００２７】
本発明の分散補償装置は、光ファイバ伝送路を介して伝送されることによってそれぞれ互いに波長の異なる複数の信号光に与えられる分散を補償するように各信号光に第２の分散を付加する分散補償装置において、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定され、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償するように構成されたことを特徴としている。
【００２８】
本発明の分散補償装置は、光ファイバ伝送路を介して伝送されることによってそれぞれ互いに波長の異なる複数の信号光に与えられる分散を補償するように各信号光に第２の分散を付加する分散補償装置において、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定され、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償するように構成されたことを特徴としている。
【００２９】
このとき、隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍であってもよいし、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
本発明の光ネットワークにおける信号光波長選択方法は、波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおける信号光波長選択方法であって、波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短くなるように各波長を選択し、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、選択された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償することを特徴としている。
【００３０】
本発明の光ネットワークにおける信号光波長選択方法は、波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおける信号光波長選択方法であって、波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも長くなるように各波長を選択し、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、選択された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償することを特徴としている。
【００３１】
本発明の光ネットワークにおける信号光波長選択方法は、波長多重化された互いに波長の異なる複数の信号光を光ファイバによって伝送する光ネットワークにおける信号光波長選択方法であって、波長多重化すべき複数の信号光の各波長が前記光ファイバの零分散波長よりも短波長側または長波長側に存在するように各波長を選択し、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、選択された各波長に基づく分散を補償するとともに、少なくとも２以上の信号光の分散をこれらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償することを特徴としている。
【００３２】
このとき、隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍となるように選択してもよいし、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
本発明の波長多重化装置は、波長の異なる複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化装置において、前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短くなるようにそれぞれの波長が設定された複数の信号光を受信する光受信部と、受信した複数の信号光を波長多重化して、光ファイバ伝送路に入射する波長多重化部とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００３３】
本発明の波長多重化装置は、波長の異なる複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化装置において、前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長くなるようにそれぞれの波長が設定された複数の信号光を受信する光受信部と、受信した複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化部とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００３４】
本発明の波長多重化装置は、波長の異なる複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化装置において、前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるようにそれぞれの波長が設定された複数の信号光を受信する光受信部と、受信した複数の信号光を波長多重化して光ファイバ伝送路に入射する波長多重化部とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバを伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００３５】
このとき、隣り合う各波長の間隔は所定の波長または周波数の自然数倍としてもよいし、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
本発明の波長分離装置は、波長の異なる複数の信号光が波長多重化された光波長多重信号を光ファイバ伝送路から受信する波長分離装置において、光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、波長分離された各信号光をそれぞれ出力する複数の光出力部とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００３６】
本発明の波長分離装置は、波長の異なる複数の信号光が波長多重化された光波長多重信号を光ファイバ伝送路から受信する波長分離装置において、光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも長く設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、波長分離された各信号光をそれぞれ出力する複数の光出力部とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００３７】
本発明の波長分離装置は、波長の異なる複数の信号光が波長多重化された光波長多重信号を光ファイバ伝送路から受信する波長分離装置において、光ファイバ伝送路から受信する光波長多重信号をそれぞれ互いに波長が異なり、且つ、各波長が前記光ファイバ伝送路の零分散波長よりも短波長側または長波長側にあるように設定された複数の信号光に波長分離する波長分離手段と、波長分離された各信号光をそれぞれ受信する複数の光受信手段とを備え、該複数の信号光に、該複数の信号光が前記光ファイバ伝送路を伝送する際に与えられる、設定された各波長に基づく分散が補償されるとともに、少なくとも２以上の信号光の分散が、これらの信号光が波長多重化された状態のまま一括して補償されることを特徴としている。
【００３８】
このとき、隣り合う各波長の間隔が所定の波長または周波数の自然数倍である複数の信号光を処理するように構成されていてもよい、前記の各波長の間隔が等間隔であってもよいし、前記の各波長の間隔が不等間隔であってもよい。
【発明の効果】
【００３９】
上述した本発明によれば、以下に示すような効果ないし利点がある。
（１）ＦＷＭの影響を抑圧できるとともに、効率良く信号光を配置することで効率良く帯域を利用することができるので、高い伝送品質を維持しつつ光通信システムの大容量化を実現できる。
（２）光アンプの帯域内、あるいは光部品の帯域内に零分散波長が位置する場合においても、制限のある帯域内でＦＷＭの効果を抑えつつ効率良くコンパクトに信号光を配置することができる利点がある。
【００４０】
（３）送信側でのチャネル間隔の制御がファブリ・ペロ干渉計１つあるいは２つで制御でき、受信側も送信側と同特性の干渉計を使用できるので、送信側の制御を簡易なものにするとともに、選択受信が容易になる利点がある。
（４）光ファイバの零分散波長λ0周辺の帯域を利用したＷＤＭ方式において、ＦＷＭの影響を受けずに各チャネルの信号光を配置できると同時に、敷設すべき光ファイバ伝送路の零分散波長λ0に関する所要特性を明確にでき、光増幅多中継ＷＤＭ方式における信号光のチャネル配置法および伝送路設計法を確立できる利点がある。
【００４１】
（５）光ファイバの長手方向の零分散波長ばらつきが考慮・管理されると同時に、ＦＷＭの影響が抑圧されてクロストークによる他チャネルからの影響が抑制され、高い伝送精度を維持できる利点がある。
（６）ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化を考慮した信号光配置を行なえるほか、ＥＤＦＡの利得帯域ΔλEDFA内に各チャネルの信号光を配置することにより、各信号光パワーを等しくでき、各信号光の受信特性を等しくできる。
【００４２】
（７）各チャネルの信号光の光波長変動分に応じて信号光帯域を拡張して設定することにより、半導体レーザ等の信号光光源の製造性や波長制御精度による各信号光の変動が考慮されるとともに、光分散補償器を用いる場合には、信号光帯域を、長波長側および短波長側の両側について分散補償量ばらつき範囲だけ拡張して設定することにより、光分散補償器の分散補償量ばらつきも考慮され、より信頼性の高い光伝送を行なえる。
【００４３】
（８）個々の伝送路に応じた光分散補償器を設計・製作することなく、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化やガードバンドについての分散量を容易に補償できるようになり、光通信システム構築までの工数削減および時間短縮を実現できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態の説明
図１〜図４は本発明の第１実施形態としての光波長多重伝送方式を示すもので、図１はその複数チャネルの信号光配置を示す図、図２はその光波長多重伝送方式を適用される光ＷＤＭ（ＦＤＭ）分配伝送系の構成を示すブロック図、図３および図４はいずれもその動作を説明する図である。
【００４５】
まず、図２により本実施形態の光波長多重伝送方式を適用される光ＷＤＭ分配伝送系について説明すると、この図２において、１は送信回路であり、この送信回路１は、複数のチャネルからの信号を、互いに周波数（波長）の異なる信号光として高密度に多重化するものである。
この送信回路１は、各チャネル（ＣＨ−１〜ＣＨ−ｎ）毎に設けられたレーザダイオード（ＬＤ−１〜ＬＤ−ｎ）１ａと、各チャネル毎のレーザダイオード１ａからの信号光を受けてこれらの信号光を多重化するための合波１ｂとをそなえて構成されている。
【００４６】
２は送信回路１からの多重化された信号光を伝送するための光ファイバ、３は光ファイバ２からの信号を各チャネルに分配する分配器、４は各チャネルＣＨ−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に設けられ該当する周波数（波長）の信号光を受信する受信回路で、各受信回路４は、多重化された信号光から対応する信号を抽出して出力する光フィルタ４ａと、光フィルタ４ａを制御する制御回路４ｂと、光フィルタ４ａからの信号光を検出する検出器４ｃとをそなえて構成されている。
【００４７】
ところで、光ファイバ２の非線形効果としてのＦＷＭは、光ファイバ２の零分散波長周辺の帯域を用いて、互いに周波数（波長）の異なる信号光を送信回路１にて多重化して光ファイバ２に入力した時に、信号光間の光周波数混合により発生する現象で、他チャネルからのクロストーク（漏話）の要因となって信号伝送特性を劣化させている。
光ファイバ２の零分散波長周辺の帯域を用いた光ＷＤＭ（ＦＤＭ）伝送において、最も厳しい影響を与えるの光ファイバ２の非線形効果であるＦＷＭである。このＦＷＭについてより詳細に説明すべく、ＦＷＭの影響を考慮して行なわれる必要があるシステムの設計、特に、チャネル間隔，チャネル配置，入力パワーについて以下に説明する。
【００４８】
例えば、周波数ｆ1〜ｆn（波長λ1〜λn）の信号光を入力した場合、この中の任意の３波ｆi，ｆj，ｆk（λi，λj，λk）により、光ファイバ２の３次の非線形感受率χllllを介して発生した周波数ｆijk（波長λijk；ｉ≠ｋ，ｊ≠ｋ）の第４の光が、ＦＷＭである。この周波数ｆijk（波長λijk）は、次式（１）の関係を満たす光周波数の位置に発生し、間隔が等間隔でチャネル数が多い場合には、ｉ，ｊ，ｋの組み合わせで周波数ｆijk（波長λijk）の位置に幾つものＦＷＭが発生して信号光に重畳されるためクロストークはより悪化する。
【００４９】
ｆijk＝ｆi＋ｆj−ｆk（λijk＝λi＋λj−λk）        （１）
また、周波数ｆijk（波長λijk）の発生効率が高くなるのは零分散波長近傍で、各周波数ｆi，ｆj，ｆk，ｆijk（各波長λi，λj，λk，λijk）の位相関係により効率が変化する（後で述べる位相不整合量Δβが小さい程、効率は高くなる）。
一般に、３つの信号チャネルの偏波が一致している場合、ＦＷＭの光電力（光パワー）Ｐijkは次式（２）で表される。
【００５０】
Ｐijk＝
ηijk・｛（1024π6・χllll2・ｄ2）／（ｎ4・λ2・ｃ2）｝
・（Ｌeff／Ａeff）2・Ｐi・Ｐj・Ｐk・exp(−αＬ)      （２）
ただし、ηijkは周波数ｆijk（波長λijk）の発生効率、χllllは３次の非線形感受率、ｄは縮退係数（ｉ≠ｊ≠ｋの時、ｄ＝６，ｉ＝ｊ≠ｋの時、ｄ＝３）、ｎはコアの屈折率、λは信号波長、ｃは光速、Ｌeffは次式（３）により与えられる実効光ファイバ長、Ａeffは実行断面積（＝πＷ2，Ｗはモードフィールド径）、αは光ファイバの減衰係数、Ｐi，Ｐj，Ｐkはそれぞれ周波数ｆi，ｆj，ｆk（波長λi，λj，λk）の信号光の入力パワーである。
【００５１】
Ｌeff＝｛１−exp(−αＬ)｝／α                  （３）
ここで、発生効率ηijk（＝η）は次式（４）で表される。
η＝α2・［1+4exp(-αＬ)・sin2（ΔβＬ/2）/｛1-exp(-αＬ)｝2］
／（α2＋Δβ2）        （４）
なお、Ｌは光ファイバ長、Δβは位相不整合量である。また、光ファイバ２の分散スロープｄＤ／ｄλが波長に対して一定であるとすると、位相不整合量Δβは次式（５），（６）で表される。
【００５２】
（ａ）ｆi≠ｆj≠ｆk（λi≠λj≠λk）の場合
Δβ＝（πλ4／３ｃ2）・（ｄＤ／ｄλ）
・｛（ｆi＋ｆj−ｆk−ｆ0）3−（ｆi−ｆ0）3
−（ｆj−ｆ0）3＋（ｆk−ｆ0）3）｝      （５）
（ｂ）ｆi＝ｆj≠ｆk（λi＝λj≠λk）の場合
Δβ＝（πλ4／ｃ2）・（ｄＤ／ｄλ）
・２・（ｆi−ｆ0）・（ｆi−ｆk）2            （６）
ここで、Ｄは光ファイバの波長分散、ｄＤ／ｄλは２次の光ファイバの波長分散、ｆ0は零分散光周波数である。ただし、上記（５），（６）式における周波数ｆi，ｆj，ｆk，ｆ0をそれぞれ波長λi，λj，λk，λ0に置き換えたものも、上式と同様に成立する。
【００５３】
多チャネルの場合、周波数ｆijk（波長λijk）の位置に発生するＦＷＭのｉ，ｊ，ｋの組み合わせを求め、各々について光電力Ｐijkを求める。そして、その総和が周波数ｆijk（波長λijk）の位置に発生するＦＷＭの光パワーとなる。その光パワーの総和を用いてクロストーク量ＣＲは次式（７）のように与えられる。
ＣＲ＝10・log｛（ｆijkの位置に発生する全てのＦＷＭ光パワーの総和）
／（ｆijkの位置にある信号光パワー）｝      （７）
上式（２），（４）〜（７）を用いればＦＷＭの影響を見積もることができ、チャネル間隔やチャネル配置や入力パワー等のシステムのパラメータの値を設計することが可能となる。以下に説明する第１〜第６実施形態の作用効果の説明に際しては、適宜、上述した式により得られたＦＷＭの影響の見積もり（図３，図４，図７，図１１，図１２参照）を用いている。
【００５４】
さて、前述したように、光ファイバ２の分散による波形劣化を防止するために、光ファイバの零分散波長周辺の帯域を利用する必要があるとともに、上記帯域で多重化した場合に顕著になるＦＷＭの影響を考慮に入れたチャネル間隔および信号チャネル配置が必要であるが、これらに対応して、本発明の第１実施形態にかかる光波長多重伝送方式では、例えば図１に示すように各チャネルの信号光が配置される。
【００５５】
この図１に示すようなチャネル配置によれば、零分散波長λ0からある一定幅のＦＷＭ抑圧用ガードバンド５を設け、このガードバンド５の外の、零分散波長λ0よりも長波長側６に信号光が配置されている。
上述の構成により、本発明の第１実施形態にかかる光波長多重伝送方式では、送信回路１にて、各チャネルからの信号が、互いに周波数（波長）の異なる信号光として高密度に多重化され光ファイバ２を介して伝送される。
【００５６】
光ファイバ２により伝送された信号光は、分配器３にて分離されて、各チャネルに対応した受信回路４に入力され、入力チャネルに対応した周波数（波長）の信号光として検出される。
このとき、例えば、送信回路１のチャネル数を１６（ｎ＝１６）、チャネル間隔を150GHz、光ファイバ２の長さＬを９０km、１チャネル当たりの光入力パワーＰを＋３dBm としたシステムの場合には、各チャネルのクロストーク量の計算結果は図３に示す通りである。この計算に用いたパラメータは、χllll＝5.0×10-15cm3/erg(esu)，Ａeff＝4.6×10-11ｍ2，α＝5.2958×10-5ｍ-1（0.23dB/km），ｄＤ／ｄλ＝0.065ps/(km・nm2)となっている。
【００５７】
この図３において、図中の'０．０ps'等の記載は、ＣＨ１（チャネル番号１）での分散の値である。チャネル番号（ＣＨ  Ｎｏ．）が増えるにつれ分散値は分散スロープｄＤ／ｄλに従って大きくなる。図３に示す結果より、ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４でのクロストーク量が最も大きなものとなる。
これらのＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４に注目して計算した結果を図４に示す。この図４に示すように、例えば、クロストーク量を３０dB以下に抑えるためには、ＣＨ１の分散値を0.64ps／nm／km以上にすればよく、例えばｄＤ／ｄλ＝0.065ps／(km・nm2)とすると、ＣＨ１を零分散波長λ0から約１０nm離せばよく、１０nmのガードバンド５を設定すればよいことになる。
【００５８】
このように、第１実施形態の光波長多重伝送方式によれば、光ファイバ２の零分散波長λ0からガードバンド５を介して各チャネルの信号光を配置することにより、ＦＷＭの影響を抑圧できクロストークによる他チャネルからの影響が抑制されるとともに、効率良く帯域を利用することができるので、高い伝送精度を維持しつつ光通信システムの大容量化を実現できる。
【００５９】
なお、本実施形態においては、信号光を零分散波長λ0 よりも長波長側６に配置しているが、零分散波長λ0よりも短波長側７にガードバンド５を介して信号光を配置してもよい。
（Ｂ）第２実施形態の説明
次に、本発明の第２実施形態としての光波長多重伝送方式について説明すると、図５はその複数チャネルの信号光配置を示す図である。なお、第２実施形態としての光波長多重伝送方式も、図２により説明した光ＷＤＭ（ＦＤＭ）分配伝送系と同様のものに適用されるので、その説明は省略する。
【００６０】
そして、本実施形態にかかる光波長多重伝送方式では、図５に示すように、零分散波長λ0の両側にＦＷＭ抑圧用ガードバンド５を設け、ガードバンド５の外の短波長側７，長波長側６のそれぞれに各チャネルの信号光を配置するようになっている。
上述のようなチャネル配置を行なうことにより、第２実施形態の光波長多重伝送方式によれば、光増幅器の帯域内、あるいは光部品の帯域内に零分散波長λ0が位置する場合においても、制限のある帯域内でＦＷＭの効果を抑えてクロストークによる他チャネルからの影響を抑制しつつ効率良くコンパクトに信号光を配置することができるので、高い伝送精度を維持しつつシステムの大容量化を実現できる利点がある。
【００６１】
（Ｃ）第３実施形態の説明
次に、本発明の第３実施形態としての光波長多重伝送方式について説明すると、図６はその複数チャネルの信号光配置を示す図、図７はその動作を説明する図である。なお、第３実施形態の光波長多重伝送方式も、図２により説明した光ＷＤＭ（ＦＤＭ）分配伝送系と同様のものに適用されるので、その説明は省略する。
【００６２】
そして、第３実施形態の光波長多重伝送方式では、図６に示すように、ＦＷＭ抑圧用ガードバンド５が、零分散波長λ0を中心として、短波長側７および長波長側６とで、非対称となるように設けられるとともに、多重化される信号光のチャネル間隔を、短波長側７（Δｆ）と長波長側６（Δｆ′）とで互いに異なるように設定して配置するようになっている。
【００６３】
ガードバンド５の短波長，長波長の各側でチャネル間隔を変えて、ガードバンドの短波長側の信号光と長波長側の信号光との間で生じるＦＷＭ光の発生位置が何れかの信号光波長と一致するのを防止することができ、クロストークによる他チャネルからの影響が抑制される。ここで、ＦＷＭ光が発生する帯域を信号光の帯域からずらす幅としては、その幅を受信側の光フィルタ４ａで抑圧できる範囲のものが望ましい。
【００６４】
例えば、図７に示すように、左右のチャネル間隔を変え短波長側７で200GHz、長波長側６で150GHzとし、且つ、ガードバンド５の幅を短波長側７で１．６nm、長波長側６で４nmとした場合、チャネル間にＦＷＭ光は発生するが、信号光の帯域にはＦＷＭ光の発生は少なくなり、クロストーク量も減少する。
このように、第３実施形態の光波長多重伝送方式によっても、零分散波長λ0からガードバンド５を介して零分散波長λ0の両側に各チャネルの信号光を配置することにより、ＦＷＭの影響を抑圧できクロストークによる他チャネルからの影響を抑制できるとともに、効率良く帯域を利用することができるので、高い伝送精度を維持しつつシステムの大容量化を実現できる利点がある。
【００６５】
（Ｄ）第４実施形態の説明
次に、本発明の第４実施形態としての光波長多重伝送方式について説明すると、図８はその複数チャネルの信号光配置を示す図である。なお、第４実施形態の光波長多重伝送方式も、図２により説明した光ＷＤＭ（ＦＤＭ）分配伝送系と同様のものに適用されるので、その説明は省略する。
【００６６】
そして、第４実施形態の光波長多重伝送方式では、図８に示すように、短波長側７および長波長側６のそれぞれにおけるチャネル間隔を一定数の整数倍に設定するようになっている。
例えば、チャネル間隔ΔｆをΔｆ＝Ａ・Ｘとすれば、チャネルｎ＋４とチャネルｎ＋５とのチャネル間隔をΔｆ′＝Ｂ・Ｘとし、チャネルｎ＋ｍ−１とチャネルｎ＋ｍとのチャネル間隔をΔｆ′′＝Ｃ・Ｘとする。ここで、Ｘは一定数、Ａ，Ｂ，Ｃは整数である。
【００６７】
また、この図８に示すように、本実施形態でも、ＦＷＭ抑圧用ガードバンド５は、零分散波長λ0を中心として、短波長側７および長波長側６とで、非対称となるように設けられている。
送信回路１では、複数のレーザダイオード１ａの波長を所望のチャネル配置，チャネル間隔で安定化する必要があり、受信回路４では、チャネルを選択し抽出する必要がある。前述したようなＦＷＭの影響を抑えるために要求されるチャネル配置，チャネル間隔は、送信回路１で制御しやすいこと、且つ、受信回路４で抽出しやすいことが望まれる。
【００６８】
一般に、チャネル間隔の制御は、光干渉計の周期的な特性を利用して行なわれる。例えば、チャネル間隔の制御をファブリ・ペロ干渉計を用いて行なう場合、所望のチャネル間隔がファブリ・ペロ干渉計の透過ピークの間隔に等しい、あるいは透過ピークの間隔の整数倍である時には、１つのファブリ・ペロ干渉計を基準にしてその透過ピークの位置に個々のレーザダイオード１ａの波長を安定化すれば全チャネルの制御が簡単に実現できるが、不等間隔で並んでいる場合には、制御が複雑になる。
【００６９】
このような観点から、零分散波長λ0の短波長側７，長波長側６のチャネル間隔を一定数（光干渉計の透過ピークの一周期の間隔またはその整数倍）の整数倍に設定することで、短波長側７および長波長側６のチャネルの制御を同じ特性のファブリ・ペロ干渉計１つあるいは２つで制御できる。また、受信回路４に関しても同様で、チャネル間隔を一定数の整数倍に設定することにより、同特性の干渉計を使用できる。
【００７０】
このように、第４実施形態の光波長多重伝送方式によれば、送信側でのチャネル間隔の制御がファブリ・ペロ干渉計１つあるいは２つで制御できるので、送信側の制御を簡易なものにできる利点がある。
また、受信側に関しても同様で、チャネル間隔を一定数の整数倍に設定することにより、送信側と同特性の干渉計を使用できるようになり、選択受信が容易になると共に装置を簡略化させることができる利点がある。
【００７１】
なお、本実施形態において、複数チャネルの信号光の隣接するチャネル間隔を、ガードバンド５外の短波長側７と長波長側６とで互いに異なるように設定することも可能である。
（Ｅ）第５実施形態の説明
次に、本発明の第５実施形態としての光波長多重伝送方式について説明すると、図９はその複数チャネルの信号光配置を示す図である。なお、第５実施形態の光波長多重伝送方式も、図２により説明した光ＷＤＭ（ＦＤＭ）分配伝送系と同様のものに適用されるので、その説明は省略する。
【００７２】
そして、第５実施形態の光波長多重伝送方式では、図９に示すように、ＦＷＭ抑圧用ガードバンド５の両側に配置された各チャネルの信号光の間隔が、ガードバンド５をはさんで互いに一定数の整数倍分離れている関係を満たすように、各チャネルの信号光の周波数（波長）が設定されている。
具体的には、チャネル（ＣＨ）ｉの光周波数をｆとすると、任意のチャネルｊの光周波数は、ｆ±Ａ・Ｘ（Ａ：整数、Ｘ：定数）を満たすように設定されている。
【００７３】
上述のようにチャネル配置を行なうことにより、第５実施形態の光波長多重伝送方式によれば、ガードバンド５をはさんで各チャネル間隔を一定数（光干渉計の透過ピークの一周期の間隔またはその整数倍）の整数倍に設定でき、送信側でのチャネル間隔の制御を１つの光干渉計だけで実現できるとともに、受信側においても同特性の干渉計を用いればよいので、選択受信が容易になると共に装置がさらに簡略化する利点がある。
【００７４】
（Ｆ）第６実施形態の説明
次に、本発明の第６実施形態としての光波長多重伝送方式について説明すると、図１０はその複数チャネルの信号光配置を示す図、図１１および図１２はいずれもその動作を説明する図である。なお、第６実施形態の光波長多重伝送方式も、図２により説明した光ＷＤＭ（ＦＤＭ）分配伝送系と同様のものに適用されるので、その説明は省略する。
【００７５】
そして、第６実施形態の光波長多重伝送方式では、図１０に示すように、光周波数（光波長）軸上でみて、零分散波長λ0で折り返してみた場合、２つ以上のチャネルが重ならないようにチャネルを配置する（分散値の絶対値の等しい組が１組以下になるように配置する）。図１０に示す例では、ＣＨ３とＣＨ８との１組のみが重なっている。
例えば、送信回路１のチャネル数を１６、チャネル間隔を150GHz，200GHz，250GHz、光ファイバ２の長さＬを９０km、１チャネル当たりの光入力パワーＰを０dBmとしたシステムの場合、各チャネルのクロストークの計算結果は図１１に示す通りであって、送信回路１のチャネル数を１６、チャネル間隔を150GHz，200GHz，300GHz、光ファイバ２の長さＬを９０km、１チャネル当たりの光入力パワーＰを０dBmとしたシステムの場合には、各チャネルのクロストークの計算結果は図１２に示す通りである。この図１１あるいは図１２に示すように、全チャネルはほぼクロストークは−３０ｄＢ前後で良好な値を示している。
【００７６】
第３実施形態に示した図７では、ＣＨ２，ＣＨ５，ＣＨ１１，ＣＨ１５のクロストークの影響が表れているが、この図７のチャネル配置では、零分散波長λ0で折り返すと、ＣＨ２とＣＨ１５とが重なり、ＣＨ５とＣＨ１１とが重なってしまう。言い換えれば、これらの２組は分散値の絶対値が同じものである。これに対して、本実施形態では、図１１，図１２に示すように、分散値の絶対値が同じものを１組だけにすることで、前述の通り、全チャネルほぼ−３０dB前後で良好な値を示している。
【００７７】
零分散波長λ0をはさんで２組以上分散値の絶対値が同じものがあると、（５）式からも分かるように、２組の中の３つのチャネルの組み合わせで位相不整合量Δβが０になってしまい、残りの１つのチャネル位置にＦＷＭ光が高い効率で発生してしまう。結局、２組の４つのチャネル全ての光周波数位置にＦＷＭ光が発生してクロストークを悪化させる。従って、図１１，図１２に示す本実施形態のごとく、分散値の絶対値の同じものが２組以上にならないようにする（１組以下にする）必要がある。
【００７８】
このように、第６実施形態の光波長多重伝送方式によれば、零分散波長λ0をはさんで２組以上分散値の絶対値が同じものがないので、ＦＷＭ光の発生を抑圧することができ、クロストークによる他チャネルからの影響をより確実に抑制できるほか、前述の各実施形態におけるものと同様に、効率良く帯域を利用できるので、高い伝送精度を維持しつつシステムの大容量化を実現できる利点がある。
【００７９】
なお、上述した第１〜第６実施形態では、チャネル間隔を周波数により設定しているが、波長により設定してもよく、この場合も、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（Ｇ）第７実施形態の説明
さて、光ファイバの零分散波長周辺の帯域を使用したＷＤＭ方式による光伝送系〔第７実施形態では図１５により後述するような光増幅多中継システム（再生中継システム）〕において、信号光間のＦＷＭによるクロストークを抑制し避けるためには、前述したように信号光帯域と光ファイバの零分散波長とを離す必要がある。このときのチャネル配置は、主に、ＦＷＭ抑圧のためのガードバンド（第１〜第６実施形態により説明したガードバンド５），ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による制限帯域，ＥＤＦＡの利得帯域によって決定される。また、実際の光ファイバの零分散波長は長手方向にばらついており、零分散波長とそのばらつきとを管理することが、システム設計上、極めて重要である。さらに、光分散補償器を用いることにより、見かけの零分散波長をシフトさせることができ、これは、後述するごとく、零分散波長ばらつきを許容する効果を有している。
【００８０】
これから説明する第７実施形態および第８実施形態では、以上の要因を考慮したときの、ＷＤＭ方式におけるチャネル配置法について説明する。これは、逆に言えば、チャネル数とチャネル間隔とが決まっている状況下での光ファイバの零分散波長とそのばらつきとの規定法とも考えることができる。
以下の説明では、まず、信号光帯域の制限要因である（a)波長多重信号帯域，（b)ＥＤＦＡの利得帯域，（c)ＦＷＭ抑圧のためのガードバンド，（d)ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による制限帯域について説明した後に、光分散補償器の挿入有無を考慮してチャネル配置と光ファイバの所要特性との関係について説明する。
【００８１】
・制限要因について
（ａ）波長多重信号帯域
ｎ波の信号光を等波長間隔ΔλSで配置した場合、波長多重信号光帯域ΔλWDMはΔλS×（ｎ−１）で表される。なお、等波長間隔配置の場合、信号光帯域内のＦＷＭ光が大きくなりがちである一方、第４，第５実施形態にて前述した通り、波長安定化制御は容易になる。
【００８２】
（ｂ）ＥＤＦＡ利得帯域
ＷＤＭ方式の光伝送の場合、各波の受信特性を等しくするために、それぞれの信号光パワーを等しくする必要があり、そのためには、ＥＤＦＡの利得が平坦な周波数帯域を使用しなければならない。例えば、図１６には、ＥＤＦＡを４段接続した後のＡＳＥスペクトル例（ＡＳＥスペクトル分布はほぼＥＤＦＡの利得分布に等しいものである）を示すが、現状のＥＤＦＡ技術では、1550〜1560nmの範囲が、利得が平坦な周波数帯域であり、この帯域幅（ΔλEDFA＝１０nm）内に全てのチャネルの信号光を配置することが望ましい。
【００８３】
なお、上述以外の周波数帯域としては、利得の等しい1535nm付近が挙げられる。また、このときのチャネル間隔を決定する要因としては、波長選択フィルタ特性や半導体レーザの波長安定性等がある。さらに、ＥＤＦＡの利得帯域幅ΔλEDFAを拡大する手段としては、ＥＤＦＡ動作点の最適化，ＥＤＦ組成の最適化，光ノッチフィルタの挿入等が考えられる。
【００８４】
（ｃ）ＦＷＭ抑圧のためのガードバンド
第１実施形態においても説明した通り、光ファイバの零分散波長周辺の帯域を用いた光ＷＤＭ（ＦＤＭ）伝送において、ＦＷＭの影響を考慮して、チャネル間隔，チャネル配置，入力パワーを設定する必要がある。例えば、波長λ1〜λnの信号光を入力した場合、この中の任意の３波λi，λj，λkにより、光ファイバの３次の非線形感受率χllllを介して、波長λijk（ｉ≠ｋ，ｊ≠ｋ）の第４の光（ＦＷＭ）が発生する。
【００８５】
この波長λijkは、前記（１）式の関係を満たし、その位置に信号光がある場合にはクロストークとなって伝送特性を劣化させる。特に、チャネル間隔が等間隔でチャ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が重畳され、クロストーク量が増加する。また、波長λijkの発生効率ηijkは各波長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。
【００８６】
一般に、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ηij kは、それぞれ、上述した（２），（３）式および（４）〜（６）式で表される。
例えば、図１７に示すように、１６波の信号光を波長間隔ΔλS＝１．２nmの等間隔に配置した場合の、チャネル１の分散値Ｄch1を変化させたときの各チャネルへのクロストーク量〔前述した（７）式参照〕の計算例を図１８に示す。この計算に用いたパラメータは、λ＝1.55μm,χllll＝5.0×10-15esu, Ａeff＝4.6×10-11ｍ2，α＝5.3×10-5ｍ-1（0.23dB/km），ｄＤ／ｄλ＝0.065ps /(km・nm2)，Ｌ＝９０km，Ｐi＝０dBm/chとなっている。
【００８７】
この図１８に示すように、各チャネルに重畳されるＦＷＭ光の組合せ数は、中心の７，８チャネルで最大になるが、各チャネルでの分散値が異なるために、チャネル２〜４でクロストーク量が最大となる（これは第１実施形態において図３により説明したものと同様の結果である）。所要クロストーク量を−３０dBとすると、チャネル１の分散値Ｄch1を0.25ps/(km・nm) 以上にする必要がある。つまり、零分散波長λ0とチャネル１の波長λ1との波長間隔を３．８nm以上とる必要があり、これを本実施形態のＦＷＭ抑圧用ガードバンドΔλgと呼ぶ。
【００８８】
（ｄ）ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による制限帯域
図１５は本発明の第７実施形態としての光波長多重伝送方式を適用される再生中継システム（光伝送系）の構成を示すブロック図で、この図１５において、１１は電気信号を光信号（信号光）に変換するとともに図２により前述した構成（送信回路１）により光波長多重を行なう送信機、１２は光伝送路（光ファイバ２）中にほぼ一定間隔ＬIn-lineで挿入され線路損失により減衰した信号を増幅するインライン中継器（In-line amplifier)である。
【００８９】
また、１３は光伝送路（光ファイバ２）中にほぼ一定間隔ＬR-rep（インライン中継器１２の間隔ＬIn-lineよりも広い間隔）で挿入される再生中継器（Regenerative-repeater)で、この再生中継器１３は、線路特性に依存した雑音の影響によって劣化した信号光が、識別不可能な状態になる前に新たなパルスにつくり直して伝送するためのもので、等化増幅（Reshaping)，リタイミング(Retiming)，識別再生（Regenerating）の３つのＲからなる機能を有し、３Ｒ中継器とも呼ばれる。
【００９０】
さらに、１４は図２により前述した構成（受信回路４）により多重化された信号光を分離するとともに各信号光を電気信号に変換する受信機である。
そして、本実施形態では、上述した送信機１１と受信機１４とを、複数のインライン中継器１２および再生中継器１３を介して光ファイバ２により接続することで、光増幅多中継ＷＤＭ方式による光伝送系（再生中継システム）１０が構成されている。
【００９１】
さて、上述のような光伝送系１０の場合、再生中継器１３の間隔ＬR-repは、主に、(1)インライン中継器１２でのＡＳＥ累積による光ＳＮＲ劣化と、(2)光ファイバ２中でのKerr効果を介したＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化との２つの要因で制限される。同時に、光ファイバ２中への入力パワーの下限は光ＳＮＲにより制限され、上限はＳＰＭ−ＧＶＤ効果によって制限される。なお、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化の評価に対しては、前述したように、一般に、スプリット・ステップ・フーリエ法を用いて非線形シュレディンガー方程式を解くことによるシミュレーションが有効である。
【００９２】
図１９に、伝送速度を１０Gbps、インライン中継器１２の間隔ＬIn-lineを７０kmとして１波のみを伝送する場合の光ファイバ２への入力パワーと再生中継器１３の間隔ＬR-repとの関係の例を示す。各光増幅器（インライン中継器１２）からの光出力の変動を±２dBと仮定すると、許容分散値Ｄallow＝±１ps/(nm・km) の場合は、再生中継器１３の間隔ＬR-repの最大値は２８０kmとなり、許容分散値Ｄallow＝±２ps/(nm・km) の場合は、再生中継器１３の間隔ＬR-repの最大値は２１０kmとなる。長距離伝送を実現するためには、許容分散値を小さく且つ光ファイバ２への入力パワーを大きく設定する必要がある。
【００９３】
・チャネル配置と光ファイバの所要特性との関係について
ＷＤＭ方式による光伝送を行なう場合に考慮しなければならないＤＳＦ（光ファイバ２）の所要特性としては、前述した通り、(1)零分散波長λ0，(2)零分散波長ばらつき±Δλ0，(3)分散スロープ（二次分散）ｄＤ／ｄλの３つが挙げられる。ここでの零分散波長ばらつき±Δλ0は、ＤＳＦの製造上のばらつきだけでなく、再生中継器１３の間隔ＬR-rep内での光ファイバ２の長手方向の零分散波長λ0の最大変動幅を意味する。
【００９４】
図２０は、実際のＤＳＦに２波の信号光を入力し、その一方の波長λ2を1557nmに固定し、もう一方の波長λ1を変化させたときのＦＷＭ発生効率ηの測定結果（図２０中、白丸を実線で接続したもの）を示している。このとき、光ファイバ長を６０km、各信号光パワーを＋４dBm とした。零分散波長λ0を一定値に固定した場合の計算結果（図２０中の点線）と比較すると、測定値は広い波長範囲に分布しており、これは、実際のＤＳＦの零分散波長λ0が長手方向にばらついていることを意味している。
【００９５】
上述の諸点を考慮して、本発明の第７実施形態の光波長多重伝送方式では、例えば図１３に示すように、各チャネルの信号光が配置される。なお、本実施形態では、４つのチャネルの信号光を波長多重して光伝送する場合について説明する。
即ち、図１３に示すように、光ファイバ２の零分散波長λ0と光ファイバ２の長手方向の零分散波長ばらつき±Δλ0とを考慮し、光ファイバ２についての零分散波長ばらつき範囲の短波長端（λ0−Δλ0）よりも短波長側に、多重化すべき４つのチャネルの信号光を等間隔ΔλSで配置している。
【００９６】
このとき、光ファイバ２についての零分散波長ばらつき範囲の短波長端（λ0
−Δλ0）よりも短波長側には、ＦＷＭ抑圧用ガードバンドΔλgを設け、波長（λ0−Δλ0−Δλg）よりもさらに短波長側に、４つのチャネルの信号光（チャネル１〜４で波長λ1〜λ4）を配置している。本実施形態では、チャネル１の波長λ1は、ＤＳＦ（光ファイバ２）の零分散波長λ0 から短波長側に（Δλ0＋Δλ0）だけ離れた位置に設定されている〔波長（λ0−Δλ0−Δλg）がチャネル１の波長λ1と一致するように設定されている〕。
【００９７】
また、本実施形態では、光ファイバ２中でのＳＰＭ−ＧＶＤ効果により決定される許容分散値Ｄallowにより規定される伝送可能帯域ΔλSPM-GVD内に、４つのチャネルの信号光が配置されている。つまり、図１３に示すように、伝送可能な信号光波長範囲は、光ファイバ２についての零分散波長ばらつき範囲の長波長端（λ0＋Δλ0）から短波長側へ、ΔλSPM-GVD＝｜Ｄallow｜／（ｄＤ／ｄλ）以内の領域である。このとき、４波とも伝送可能で且つ零分散波長ばらつきΔλ0をできるだけ大きく許容するために、波長λSPM-GVD〔＝（λ0＋Δλ0）−ΔλSPM-GVD〕とチャネル４の波長λ4とが一致するように設定されている。
【００９８】
さらに、本実施形態では、光ファイバ２に接続されるＥＤＦＡ（インライン中継器１２に配置される光増幅器）の利得帯域ΔλEDFA（例えば図１６に示すような1550〜1560nmの範囲）内に、４つのチャネルの信号光が配置される。
なお、図１３中には図示しないが、半導体レーザ（信号光の光源）の製造性や波長制御精度による各信号光の光波長変動分を考慮する場合には、その変動分に応じて、複数チャネルの信号光を配置する帯域ΔλWDMを拡張して設定する。
【００９９】
ここで、図１３に示した信号光配置例について、より具体的に数値例を挙げて説明する。例えば、伝送速度10Gbpsの４波の信号光を波長間隔ΔλS＝２nmの等間隔でＤＳＦ（光ファイバ２）の零分散波長λ0よりも短波長側に配置し、インライン中継器１２の間隔ＬIn-lineを７０km、再生中継器１３の間隔ＬR-repを２８０kmとした場合について、チャネル配置とＤＳＦの所要特性との関係について説明する。
【０１００】
まず、光ファイバ長を７０km、各チャネルの入力パワーを＋６dBmとしたときの波長間隔ΔλSに対する、全てのチャネルでのクロストーク量が−３０dB以下になるガードバンドΔλgの関係を図２１に示す。この図２１より、波長間隔ΔλS＝２nmの場合（信号光帯域ΔλWDM＝６nm）は、ガードバンドΔλg＝３nmが必要であることが分かる。
そして、図１３に示すように、ＥＤＦＡの利得帯域（1550〜1560nm）を有効利用するため、チャネル１の波長λ1を利得帯域の長波長端である1560nmに設定する。このとき、波長λ1は、前述した通りＤＳＦの零分散波長λ0から短波長側に（Δλ0＋Δλg）だけ離れた波長となる。
【０１０１】
また、図１９より、再生中継器１３の間隔ＬR-rep＝２８０kmであるための許容分散値Ｄallowは−１ps/(nm・km) であるので、伝送可能な信号光波長範囲は、前述した通り、波長（λ0＋Δλ0）から短波長側へ、ΔλSPM-GVD＝｜Ｄallow｜／（ｄＤ／ｄλ）以内の領域であり、４波とも伝送可能で且つ零分散波長ばらつきΔλ0をできるだけ大きく許容するために、波長（λ0＋Δλ0）−ΔλSPM-GVDとチャネル４の波長λ4とが一致するように設定する。これらの条件から、ΔλSPM-GVD，Δλ0，λ0の各値は次のように規定される。
【０１０２】
ΔλSPM-GVD＝｜Ｄallow｜／（ｄＤ／ｄλ）
＝1(ps/(nm・km))/0.08(ps/(nm2・km))＝12.5nm
Δλ0＝（ΔλSPM-GVD−ΔλWDM−Δλg）／２＝1.75nm
λ0＝λ1＋Δλ0＋Δλg＝1564.75nm 
以上の数値は、ばらつきΔλ0が最小の場合のものである。なお、分散スロープｄＤ／ｄλが小さいほど、ΔλSPM-GVDが大きくなり、ばらつきΔλ0を大きく許容することができるようになる。
【０１０３】
図１３では光分散補償器を用いない場合について説明したが、次に、光分散補償器を用いて各チャネルの信号光配置を行なう場合について説明する。つまり、本発明の第７実施形態の光波長多重伝送方式では、光分散補償器を用いることにより、例えば図１４に示すように、各チャネルの信号光を配置することもできる。なお、ここでも、４つのチャネルの信号光を波長多重して光伝送する場合について説明する。
【０１０４】
即ち、まず、図１４の上段に示すように、光ファイバ２中でのＳＰＭ−ＧＶＤ効果により決定される許容分散値Ｄallowにより規定される伝送可能帯域ΔλSPM-GVD外に、４つのチャネルの信号光を配置してから、図１４の下段に示すように、光分散補償器を用いて光ファイバ２の零分散波長λ0をλ0′にシフトさせることにより、４つのチャネルの信号光を、見かけ上、伝送可能帯域ΔλSPM-GVD内に配置している。
【０１０５】
このとき、４つのチャネルの信号光は、光分散補償器によるシフト前には、図１３にて説明した配置例と同様に、波長（λ0−Δλ0−Δλg）よりも短波長側に等間隔ΔλSで配置されるとともに、ＥＤＦＡの利得帯域ΔλEDFA内に配置されている。なお、チャネル１の波長λ1は、零分散波長λ0から短波長側に（Δλ0＋Δλg）だけ離れた波長（λ0−Δλ0−Δλg）と一致するように設定されている。
【０１０６】
そして、光分散補償器により実際の零分散波長λ0をΔλDCだけ短波長側にシフトさせることにより、図１４の下段に示すように、４つのチャネルの信号光を、見かけ上、伝送可能帯域ΔλSPM-GVD内に配置している。
なお、図１４中には図示しないが、半導体レーザ（信号光の光源）の製造性や波長制御精度による各信号光の光波長変動分を考慮する場合には、その変動分に応じて、複数チャネルの信号光を配置する帯域ΔλWDMを拡張して設定する。
【０１０７】
また、図１４中には図示しないが、上述のように光分散補償器を用いる場合、光分散補償器の分散補償量ばらつき範囲±δλDCを考慮し、信号光帯域ΔλWDMを、長波長側および短波長側の両側についてその分散補償量ばらつき範囲δλDCだけ拡張して設定する。さらに、光分散補償器としては、例えば、第９〜第１５実施形態により以下に説明するようなものを用いることができる。
【０１０８】
ここで、図１４に示した信号光配置例について、より具体的に数値例を挙げて説明する。なお、ここでは、信号帯域の伝送路と正負反対符号の分散値をもつ光分散補償器を用いて、光ファイバ２についての零分散波長ばらつきΔλ0を最大に許容することができ、且つ、光分散補償器のサイズ，光損失の点から分散補償波長シフト量ΔλDCを最小にする場合を考える。また、各数値としては図１３により説明したものと同様とする。
【０１０９】
図１４の下段に示すように、零分散波長ばらつきの下限から長波長側へΔλSPM-GVDの範囲と零分散波長ばらつきの下限から短波長側へΔλSPM-GVDの範囲とが重なった領域と、信号光帯域ΔλWDMとが一致するとき、零分散波長ばらつきΔλ0を最大に許容することができる。つまり、
Δλ0(max)＝（２・ΔλSPM-GVD−ΔλWDM）／２
＝（２×12.5−６）／２＝9.5nm 
となり、このとき、分散補償後の見かけの零分散波長λ0′は、信号光帯域ΔλWDMの中心に位置する。
【０１１０】
分散補償前は、図１４の上段に示すように、ＦＷＭ抑圧の条件から、チャネル１の波長λ1は零分散波長λ0から短波長側にΔλ0＋Δλgだけ離れている。従って、
λ0＝λ1＋Δλ0＋Δλg＝1572.5nm
となり、λ0±Δλ0＝1572.5±9.5nmとなる。
このとき、分散補償波長シフト量ΔλDCは、λ0−λ0′であり、以下のように求められる。
【０１１１】
ΔλDC＝（２・Δλ0−ΔλSPM-GVD）＋Δλg＋ΔλWDM
＝（２×9.5−12.5）＋３＋６＝15.5nm
光分散補償器としては、高分散，低損失，小型化が求められており、これまで分散補償ファイバ，トランスバーサルフィルタタイプ，光共振器タイプ等が提案されているが、例えば、本発明において第９〜第１５実施形態により後述する光分散補償方式を適用されるものを用いる。
【０１１２】
なお、図１４に示す例では、正の分散値をもつ光分散補償器が必要なので、例えば、通常のシングルモードファイバ〔分散値ＤDC＝18ps/(nm・km)〕を用いたとすると、必要なファイバ長ＬDCは次のように与えられる。
ＬDC＝（ΔλDC・ｄＤ／ｄλ・ＬR-rep）／ＤDC
＝（15.5×0.08×280）／18＝19.3km
上述した図１３および図１４の例では、それぞれ、零分散波長ばらつきΔλ0が最小と最大の場合について具体的に説明したが、図２２に、信号光を零分散波長λ0の短波長側に配置した場合について、ばらつきΔλ0に対する零分散波長λ0と分散補償波長シフト量ΔλDCとの関係を示す。この図２２中、波長間隔ΔλS＝２nm，ガードバンドΔλg＝３nmの場合を実線で示す。波長間隔ΔλS＝３nmの場合を点線で示すが、このとき、図１３より、零分散波長λ0とチャネル１の波長λ1とが一致さえしなければよいので、ガードバンドΔλg＝１nmとした。
【０１１３】
このように、第７実施形態の光波長多重伝送方式によれば、光ファイバ２の零分散波長λ0周辺の帯域を利用した光増幅多中継ＷＤＭ方式において、ＦＷＭの影響を受けずに各チャネルの信号光を配置することができ、同時に、敷設すべき光ファイバ伝送路の零分散波長λ0に関する所要特性を明確にすることができ、光増幅多中継ＷＤＭ方式における信号光のチャネル配置法および伝送路設計法を確立できる。
【０１１４】
特に、本実施形態によれば、零分散波長ばらつき範囲およびＦＷＭ抑圧用ガードバンドを考慮し、波長（λ0−Δλ0−Δλg）よりも短波長側に各チャネルの信号光を配置することにより、光ファイバ２の長手方向の零分散波長ばらつきが考慮・管理されると同時に、ＦＷＭの影響が抑圧されてクロストークによる他チャネルからの影響が抑制され、高い伝送精度を維持することができる。
【０１１５】
また、本実施形態によれば、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化を考慮した信号光配置を行なえるほか、ＥＤＦＡの利得帯域ΔλEDFA内に各チャネルの信号光を配置することにより、各信号光パワーを等しくでき、各信号光の受信特性を等しくすることができる。
さらに、各チャネルの信号光の光波長変動分に応じて信号光を配置する帯域ΔλWDMを拡張して設定することにより、半導体レーザ等の信号光光源の製造性や波長制御精度による各信号光の変動が考慮されるとともに、光分散補償器を用いる場合には、信号光を配置する帯域ΔλWDMを、長波長側および短波長側の両側について光分散補償器の分散補償量ばらつき範囲δλDCだけ拡張して設定することにより、光分散補償器の分散補償量ばらつきも考慮され、より信頼性の高い光伝送を行なうことができる。
【０１１６】
なお、上述した第７実施形態では、４つのチャネルの信号光を配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
（Ｈ）第８実施形態の説明
次に、本発明の第８実施形態としての光波長多重伝送方式について説明すると、図２３はその複数チャネルの信号光配置を示す図、図２４はその複数チャネルの信号光配置の変形例を示す図、図２５はその零分散波長ばらつきに対する零分散波長と分散補償量との関係を示すグラフである。なお、第８実施形態の光波長多重伝送方式も、図１５により説明した再生中継システム（光伝送系）と同様のものに適用されるので、その説明は省略する。
【０１１７】
前述した第７実施形態では、各チャネルの信号光を光ファイバ２の零分散波長λ0よりも短波長側に配置した場合について説明したが、第８実施形態では、各チャネルの信号光を光ファイバ２の零分散波長λ0よりも長波長側に配置しており、チャネル１の波長λ1をＥＤＦＡの利得帯域の短波長端1550nmに設定した上で、第７実施形態の図１３にて説明したものと全く同じ手段により、チャネル配置とＤＳＦ（光ファイバ２）の所要特性との関係を決定している。
【０１１８】
即ち、図２３に示すように、光ファイバ２の零分散波長λ0と光ファイバ２の長手方向の零分散波長ばらつき±Δλ0とを考慮し、光ファイバ２についての零分散波長ばらつき範囲の長波長端（λ0＋Δλ0）よりも長波長側に、多重化すべき４つのチャネルの信号光を等間隔ΔλSで配置している。
このとき、光ファイバ２についての零分散波長ばらつき範囲の長波長端（λ0＋Δλ0）よりも長波長側には、ＦＷＭ抑圧用ガードバンドΔλgを設け、波長（λ0＋Δλ0＋Δλg）よりもさらに長波長側に、４つのチャネルの信号光（チャネル１〜４で波長λ1〜λ4）を配置している。本実施形態では、チャネル１の波長λ1は、ＤＳＦ（光ファイバ２）の零分散波長λ0から長波長側に（Δλ0＋Δλg）だけ離れた位置に設定されている〔波長（λ0＋Δλ0＋Δλg）がチャネル１の波長λ1と一致するように設定されている〕。
【０１１９】
また、本実施形態では、光ファイバ２中でのＳＰＭ−ＧＶＤ効果により決定される許容分散値Ｄallowにより規定される伝送可能帯域ΔλSPM-GVD内に、４つのチャネルの信号光が配置されている。つまり、図２３に示すように、伝送可能な信号光波長範囲は、光ファイバ２についての零分散波長ばらつき範囲の短波長端（λ0−Δλ0）から長波長側へ、ΔλSPM-GVD＝｜Ｄallow｜／（ｄＤ／ｄλ）以内の領域である。このとき、４波とも伝送可能で且つ零分散波長ばらつきΔλ0をできるだけ大きく許容するために、波長λSPM-GVD〔＝（λ0−Δλ0）＋ΔλSPM-GVD〕とチャネル４の波長λ4とが一致するように設定されている。
【０１２０】
さらに、本実施形態では、光ファイバ２に接続されるＥＤＦＡの利得帯域ΔλEDFA（例えば図１６に示すような1550〜1560nmの範囲) 内に、４つのチャネルの信号光が配置される。
なお、図２３中には図示しないが、本実施形態においても、半導体レーザ（信号光の光源）の製造性や波長制御精度による各信号光の光波長変動分を考慮する場合には、その変動分に応じて、複数チャネルの信号光を配置する帯域ΔλWDMを拡張して設定する。
【０１２１】
ところで、図２３では光分散補償器を用いない場合について説明したが、次に、光分散補償器を用いて各チャネルの信号光配置を行なう場合について説明する。つまり、本発明の第８実施形態の光波長多重伝送方式では、光分散補償器を用いることにより、例えば図２４に示すように、各チャネルの信号光を配置することもできる。
即ち、まず、図２４の上段に示すように、光ファイバ２中でのＳＰＭ−ＧＶＤ効果により決定される許容分散値Ｄallowにより規定される伝送可能帯域ΔλSPM-GVD外に、４つのチャネルの信号光を配置してから、図２４の下段に示すように、光分散補償器を用いて光ファイバ２の零分散波長λ0をλ0′にシフトさせることにより、４つのチャネルの信号光を、見かけ上、伝送可能帯域ΔλSPM-GVD内に配置している。
【０１２２】
このとき、４つのチャネルの信号光は、光分散補償器によるシフト前には、図２３にて説明した配置例と同様に、波長（λ0＋Δλ0＋Δλg）よりも長波長側に等間隔ΔλSで配置されるとともに、ＥＤＦＡの利得帯域ΔλEDFA内に配置されている。なお、チャネル１の波長λ1は、零分散波長λ0から長波長側に（Δλ0＋Δλg）だけ離れた波長（λ0＋Δλ0＋Δλg）と一致するように設定されている。
【０１２３】
そして、光分散補償器により実際の零分散波長λ0をΔλDC（＝λ0′−λ0）だけ長波長側にシフトさせることにより、図２４の下段に示すように、４つのチャネルの信号光を、見かけ上、伝送可能帯域ΔλSPM-GVD内に配置している。
なお、図２４においても、第７実施形態の図１４にて説明したように、零分散波長ばらつきの下限から長波長側へΔλSPM-GVDの範囲と零分散波長ばらつきの下限から短波長側へΔλSPM-GVDの範囲とが重なった領域と、信号光帯域ΔλWDMとを一致させ、零分散波長ばらつきΔλ0を最大に許容できる場合について図示されている。
【０１２４】
また、図２４中には図示しないが、半導体レーザ（信号光の光源）の製造性や波長制御精度による各信号光の光波長変動分を考慮する場合には、その変動分に応じて、複数チャネルの信号光を配置する帯域ΔλWDMを拡張して設定する。
さらに、図２４中には図示しないが、上述のように光分散補償器を用いる場合、光分散補償器の分散補償量ばらつき範囲±δλDCを考慮し、信号光帯域ΔλWDMを、長波長側および短波長側の両側についてその分散補償量ばらつき範囲δλDCだけ拡張して設定する。さらに、光分散補償器としては、例えば、第９〜第１５実施形態により以下に説明するようなものを用いることができる。
【０１２５】
上述した図２３および図２４の例では、それぞれ、零分散波長ばらつきΔλ0が最小と最大の場合について説明したが、図２５に、信号光を零分散波長λ0の長波長側に配置した場合について、ばらつきΔλ0に対する零分散波長λ0と分散補償波長シフト量ΔλDCとの関係を示す。この図２５も、第７実施形態により前述した図２２における数値と同様のものが適用されており、図２５では、零分散波長λ0よりも長波長側に信号光を配置するために、ばらつきΔλ0に対する零分散波長λ0についての傾きが、図２２に示したものとは逆になっている。
【０１２６】
このように、第８実施形態の光波長多重伝送方式によっても、前述した第７実施形態と全く同様の作用効果を得ることができる。
なお、上述した第８実施形態では、４つのチャネルの信号光を配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述した第７実施形態および第８実施形態では、各チャネルの信号光を、零分散波長λ0よりも短波長側，長波長側のいずれか一方の側に配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各チャネルの信号光を、零分散波長λ0の両側に配置することもできる。このとき、光分散補償を行なう場合には、零分散波長λ0の短波長側と長波長側との各チャネルは、別々に正負の異なる光分散補償器を用いる必要がある。
【０１２７】
（Ｉ）第９実施形態の説明
次に、本発明の第９実施形態としての光分散補償方式について説明すると、図２６はそのブロック図であり、この図２６において、２１は電気信号を光信号に変換して送信する送信機、２２は光伝送路（光ファイバ２）中に挿入される中継器で、この中継器２２としては、前述したようなインライン中継器や再生中継器がある。
【０１２８】
また、２３は受信した光信号を電気信号に変換する受信機で、上述した送信機２１と受信機２３とを、複数の中継器２２を介して光ファイバ２により接続することで、光伝送系２０が構成され、この光伝送系２０において、送信機２１からの信号光が、中継器２２および光ファイバ２を介して受信機２３へ伝送されるようになっている。
そして、２４Ａ，２４Ｂはそれぞれ正の分散量＋Ｂ，負の分散量−Ｂを有する２種類の光分散補償器ユニットであり、これらの２種類の光分散補償器ユニット２４Ａ，２４Ｂは、予め用意されており、後述するように、光伝送系２０（光ファイバ２，送信機２１，中継器２２，受信機２３のいずれかの部分）に挿入されるものである。
【０１２９】
ところで、光伝送系２０が、図１５により前述したような光増幅再生中継システムである場合、図１９により前述したように、再生中継器間隔が長距離になるほど許容分散値は小さくなるため、チャネル（信号光）の配置位置をその許容分散値以内に収めるための光分散補償器は不可欠になっている。
また、前述した第１〜第８実施形態では、光ファイバ２の零分散波長周辺の帯域を利用したＷＤＭ方式において、ＦＷＭによるクロストークを避けるために、光ファイバ２の零分散波長と信号光波長とを離しているが、その分の分散補償（特に第７，第８実施形態における図１４，図２４の例参照）が必要となる。このような分散補償は、一波伝送，ＳＭＦ伝送にも必要である。
【０１３０】
特に、陸上の光通信システムの場合、中継間隔は一定ではなく、さらに実際の光ファイバ２の零分散波長は長手方向にばらついているため、各中継区間の分散量を等しくすることは困難である。そのため、ＤＳＦ（光ファイバ２）の零分散波長付近に信号光波長を設定した場合、各中継区間毎に分散量の正負が異なる可能性さえある。
そこで、この第９実施形態では、光伝送系２０の分散量を補償するために、予め用意された２種類の光分散補償器ユニット２４Ａ，２４Ｂをそれぞれ光伝送系２０に挿入し、この光伝送系２０の伝送特性が良好となる方の光分散補償器ユニット２４Ａもしくは２４Ｂを選択して光伝送系２０に挿入・設置している。
【０１３１】
これにより、正確な分散量を測定できず、且つ、零分散波長ばらつきをある程度把握できている場合、光伝送系２０の分散量を簡易的に補償できる。
また、光伝送系２０の分散量を測定できる場合には、測定された分散量の符号とは反対の符号の光分散補償器ユニット２４Ａもしくは２４Ｂを選択することで、より確実に光伝送系２０の分散量を補償することができる。
【０１３２】
このように、第９実施形態の光分散補償方式によれば、個々の伝送路に応じた光分散補償器を設計・製作することなく、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化やガードバンドについての分散量を容易に補償でき、光通信システム構築までの工数削減および時間短縮を実現することができる。
ここで、第９実施形態の具体的な数値例について説明する。伝送速度を１０Gbps、インライン中継器間隔ＬIn-lineを７０km、各光増幅器からの光出力の変動を±２dBと仮定すると、図１９より、許容分散値Ｄallow＝±１ps/(nm・km)で最大再生中継器間隔は２８０kmとなり、２８０km伝送後の信号光の分散量としては±２８０ps/nmの分散補償が必要である。そこで、例えば、伝送路分散量が＋1200ps/nmの場合、分散量＋1000ps/nmと−1000ps/nmとの光分散補償器ユニット２４Ａ，２４Ｂを用意した場合、分散量−1000ps/nmの光分散補償器ユニット２４Ｂを伝送路中に挿入すれば、総分散量が＋200ps/nmとなり、伝送可能になる。
【０１３３】
（Ｊ）第１０実施形態の説明
次に、本発明の第１０実施形態としての光分散補償方式について説明すると、図２７はそのブロック図であり、この図２７中において、既述の符号と同一の符号は同一部分を示しているので、その説明は省略する。
前述した第９実施形態においては、正の分散量＋Ｂ，負の分散量−Ｂを有する２種類の光分散補償器ユニットが予め用意されていたのに対して、この第１０実施形態では、正負符号，分散量の異なる複数種類の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂが予め用意されている。
【０１３４】
ここでは、分散量Ｂ１，Ｂ２の２種類の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂがそれぞれ複数個用意され、これらの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを組み合わせて構成された光分散補償器ユニット２５が、光伝送系２０（光ファイバ２，送信機２１，中継器２２，受信機２３のいずれかの部分）に挿入されるようになっている。
そして、本実施形態では、光通信システム敷設現場において、２種類の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを、設置数，組合せを変えながらそれぞれ光伝送系２０に挿入し、この光伝送系２０の伝送特性、特に符号誤り率を測定しながら、その伝送特性が良好となる設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５（図２７中では３個の光分散補償器ユニット２５Ａと１個の光分散補償器ユニット２５Ｂとを組み合わせたもの）を、２種類の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの中から選択・決定して光伝送系２０に挿入・設置している。
【０１３５】
これにより、零分散波長ばらつきが不明である場合や、零分散波長と信号光波長とが大きく離れている場合に対応して、光伝送系２０の分散量を簡易的に且つ最適に補償することができる。
また、光伝送系２０の分散量を測定できる場合には、その分散量を測定し、測定された分散量に基づいて、信号光の分散値が伝送可能な分散値内になる設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５を、２種類の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの中から選択・決定し、光伝送系２０に挿入・設置することにより、光伝送系２０の分散量が確実に許容分散値以内に収まるように補償することができる。
【０１３６】
このように、第１０実施形態の光分散補償方式によっても、個々の伝送路に応じた光分散補償器を設計・製作することなく、ＳＰＭ−ＧＶＤ効果による波形劣化やガードバンドについての分散量を容易に補償でき、光通信システム構築までの工数削減および時間短縮を実現することができる。
なお、上述した第１０実施形態では、予め用意される光分散補償器ユニットを２種類とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３７】
ここで、第１０実施形態の具体的な数値例について説明する。第９実施形態の数値例と同様に、２８０km伝送後の信号光の分散量としては±２８０ps/nmの分散補償が必要である場合に、例えば、分散量Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２としてそれぞれ＋300ps/nm，＋100ps/nm，−300ps/nm，−100ps/nmなる光分散補償器ユニットを用意しているとすると、光分散補償器ユニットとしては、Ｂ１×３個＋Ｂ２×１個を組み合わせて伝送路中に挿入すれば、総分散量が＋200ps/nmとなり、伝送可能になる。
【０１３８】
（Ｋ）第１１実施形態の説明
次に、本発明の第１１実施形態としての光分散補償方式について説明すると、図２８はそのブロック図、図２９および図３０はそれぞれその第１変形例および第２変形例を示すブロック図である。なお、前述した第９および第１０実施形態では、１波の信号光のみを伝送する場合について説明したが、本実施形態では、４チャネルの信号光（波長λ1〜λ4）を波長多重して伝送する場合について説明する。
【０１３９】
図２８に示すように、本実施形態においても、光伝送系２０が、送信機２１，中継器２２，受信機２３を光ファイバ２により接続して構成されているが、この第１１実施形態では、送信機２１は、各チャネルの電気信号を互いに波長（周波数）の異なる信号光に変換した後に、これらの信号光について光波長多重を行なうもので、各チャネル毎に設けられ各チャネルの電気信号を所定波長の信号光に変換する電気／光変換部（E/O1〜E/04）２１ａと、各チャネル毎の電気／光変換部２１ａからの信号光を受けてこれらの信号光を多重化するための光多重化部２１ｂとをそなえて構成されている。
【０１４０】
また、受信機２３は、送信機２１から光ファイバ２，中継器２２を介して伝送されてきた多重化された信号光を分離するとともに各信号光を電気信号に変換するもので、多重化された信号光を各チャネルに分離・分配する光分離部２３ａと、各チャネル毎に設けられ光分離部２３ａから分配されてきた当該チャネルの信号光を電気信号に変換する光／電気変換部（O/E1〜O/E4）２３ｂとをそなえて構成されている。
【０１４１】
そして、本実施形態では、送信機２１の各電気／光変換部２１ａと光多重化部２１ｂとの間に、光分散補償器ユニット２５が設けられている。つまり、波長多重前の各波長λ1〜λ4の信号光のチャネル毎に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂが設置されている。
例えば、図２８では、波長λ1のチャネルには分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａが１つだけ設けられ、波長λ2のチャネルには分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａと分散量Ｂ２の光分散補償器ユニット２５Ｂとが１ずつ設けられ、波長λ3のチャネルには分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａが１つ且つ分散量Ｂ２の光分散補償器ユニット２５Ｂが２つ設けられ、波長λ4のチャネルには分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａが１つ且つ分散量Ｂ２の光分散補償器ユニット２５Ｂが３つ設けられている。
【０１４２】
このとき、各チャネルに配置される光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの設置数，組合せを選択する際には、第９，第１０実施形態により説明したように、各チャネルの伝送特性が良好となるものをトライアンドエラーにより選択してもよいし、光伝送系２０の分散量が測定可能であればその測定結果に基づいて信号光の分散値が伝送可能な分散値内になるものを選択してもよい。
【０１４３】
図２８では、送信機２１内に光分散補償器ユニット２５を設けた場合について説明したが、この光分散補償器ユニット２５は、図２９，図３０にそれぞれ示すように、中継器２２や受信機２３に設けてもよい。
図２９に示すように、中継器２２に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、中継器２２には、この中継器２２を構成する光増幅器２２ａの後段に、増幅後の信号光を各波長λ1〜λ4毎に一波ずつ波長分離する光分離部２２ｂと、この光分離部２２ｂにより分離された各波長λ1〜λ4の信号光のチャネル毎に適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置してなる光分散補償器ユニット２５と、光分散補償器ユニット２５により分散補償された各チャネル毎の信号光を再び波長多重化して伝送路へ送出する光多重化部２２ｃとが配置されている。なお、前述した光分離部２２ｂ，光分散補償器ユニット２５および光多重化部２２ｃは、光増幅器２２ａの前段に設けてもよい。
【０１４４】
また、図３０に示すように、受信機２３に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、受信機２３の光分離部２３ａと各光／電気変換部２３ｂとの間に、光分散補償器ユニット２５が設けられている。つまり、波長分離後の各波長λ1〜λ4の信号光のチャネル毎に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂが設置されている。
このように、第１１実施形態の光分散補償方式によれば、光伝送系２０が互いに波長の異なる信号光を多重化して伝送する光波長多重伝送を行なう場合にも、各波長毎に適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置することにより、上述した第９，第１０実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１４５】
なお、上述した実施形態では、多重化する信号光のチャネル数が４で、各チャネル毎の分散補償のために予め用意した光分散補償器ユニットが２種類である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
（Ｌ）第１２実施形態の説明
次に、本発明の第１２実施形態としての光分散補償方式について説明すると、図３１はそのブロック図、図３２および図３３はそれぞれその第１変形例および第２変形例を示すブロック図である。なお、既述の符号と同一の符号は同一部分を示しているので、その説明は省略する。
【０１４６】
前述した第１１実施形態では、各波長毎に適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置する場合について説明したが、この第１２実施形態では、光伝送系２０中で、複数波（本実施形態では２波）の信号光からなるチャネルグループ毎に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置している。
即ち、図３１〜図３３は、それぞれ、光分散補償器ユニット２５を送信機２１，中継器２２，受信機２３に設けた例を示しており、図３１に示すように、送信機２１に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、前述した送信機２１における光多重化部２１ｂは、電気／光変換部２１ａからの波長λ1とλ2との信号光を多重化する光多重化部２１ｃと、電気／光変換部２１ａからの波長λ3とλ4との信号光を多重化する光多重化部２１ｄと、これらの光多重化部２１ｃ，２１ｄにより多重化された２つの信号光をさらに多重化する光多重化部２１ｅとに分けられている。
【０１４７】
そして、光多重化部２１ｃ，２１ｄと、光多重化部２１ｅとの間に、光分散補償器ユニット２５が設けられている。つまり、２つの信号光からなるチャネルグループ毎に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂが設置されている。
例えば、図３１では、波長λ1とλ2とのチャネルグループには分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａが１つだけ設けられ、波長λ3とλ4とのチャネルグループには分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａと分散量Ｂ２の光分散補償器ユニット２５Ｂとが１ずつ設けられている。
【０１４８】
このとき、各チャネルグループに配置される光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの設置数，組合せを選択する際には、第９，第１０実施形態により説明したように、各チャネルの伝送特性が良好となるものをトライアンドエラーにより選択してもよいし、光伝送系２０の分散量が測定可能であればその測定結果に基づいて信号光の分散値が伝送可能な分散値内になるものを選択してもよい。
【０１４９】
また、図３２に示すように、中継器２２に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、中継器２２には、この中継器２２を構成する光増幅器２２ａの後段に、増幅後の信号光を２つのチャネルグループ（波長λ1，λ2のグループと波長λ3，λ4のグループ）に波長分離する光分離部２２ｄと、この光分離部２２ｄにより分離された各チャネルグループ毎に適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置してなる光分散補償器ユニット２５と、光分散補償器ユニット２５により分散補償された各チャネルグループ毎の信号光を再び波長多重化して伝送路へ送出する光多重化部２２ｅとが配置されている。なお、前述した光分離部２２ｄ，光分散補償器ユニット２５および光多重化部２２ｅは、光増幅器２２ａの前段に設けてもよい。
【０１５０】
さらに、図３３に示すように、受信機２３に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、前述した受信機２３における光分離部２３ａは、波長λ1，λ2のチャネルグループと波長λ3，λ4のチャネルグループとに分離する光分離部２３ｃと、波長λ1，λ2のチャネルグループをさらに各波長λ1，λ2の信号光に分離する光分離部２３ｄと、波長λ3，λ4のチャネルグループをさらに各λ3，λ4の信号光に分離する光分離部２３ｅとに分けられている。
【０１５１】
そして、光分離部２３ｃと、光分離部２３ｄ，２３ｅとの間に、光分散補償器ユニット２５が設けられている。つまり、２つの信号光からなるチャネルグループ毎に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂが設置されている。
このように、第１２実施形態の光分散補償方式によれば、光伝送系２０が互いに波長の異なる信号光を多重化して伝送する光波長多重伝送を行なう場合にも、チャネルグループ毎に適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置することにより、上述した第９，第１０実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１５２】
なお、上述した実施形態では、多重化する信号光のチャネル数が４で、各チャネル毎の分散補償のために予め用意した光分散補償器ユニットが２種類で、且つ、２つのチャネルグループに分ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
（Ｍ）第１３実施形態の説明
次に、本発明の第１３実施形態としての光分散補償方式について説明すると、図３４はそのブロック図、図３５および図３６はそれぞれその第１変形例および第２変形例を示すブロック図である。なお、既述の符号と同一の符号は同一部分を示しているので、その説明は省略する。
【０１５３】
前述した第１１，第１２実施形態では、各波長毎，各チャネルグループ毎に適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置する場合について説明したが、この第１３実施形態では、光伝送系２０中で、複数チャネル（本実施形態では４チャネル）の信号光に対し一括して、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置している。
【０１５４】
即ち、図３４〜図３６は、それぞれ、光分散補償器ユニット２５を送信機２１，中継器２２，受信機２３に設けた例を示しており、図３４に示すように、送信機２１に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、送信機２１における光多重化部２１ｂの後段に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置してなる光分散補償器ユニット２５が設けられている。例えば、図３４では、分散量Ｂ１の光分散補償器ユニット２５Ａと分散量Ｂ２の光分散補償器ユニット２５Ｂとが１ずつ設けられている。
【０１５５】
このとき、一括して配置される光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂの設置数，組合せを選択する際には、第９，第１０実施形態により説明したように、各チャネルの伝送特性が良好となるものをトライアンドエラーにより選択してもよいし、光伝送系２０の分散量が測定可能であればその測定結果に基づいて信号光の分散値が伝送可能な分散値内になるものを選択してもよい。
【０１５６】
また、図３５に示すように、中継器２２に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、中継器２２には、この中継器２２を構成する光増幅器２２ａの後段に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置してなる光分散補償器ユニット２５が配置されている。なお、光分散補償器ユニット２５は光増幅器２２ａの前段に設けてもよい。
【０１５７】
さらに、図３６に示すように、受信機２３に光分散補償器ユニット２５を設ける場合、受信機２３における光分離部２３ａの前段に、適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置してなる光分散補償器ユニット２５が設けられている。
このように、第１３実施形態の光分散補償方式によれば、光伝送系２０が互いに波長の異なる信号光を多重化して伝送する光波長多重伝送を行なう場合にも、全チャネルの信号光に対し一括して適当な設置数，組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂを設置することにより、上述した第９，第１０実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１５８】
なお、上述した実施形態では、多重化する信号光のチャネル数が４で、各チャネル毎の分散補償のために予め用意した光分散補償器ユニットが２種類である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述した第１０〜第１３実施形態においては、各チャネルの波長間隔と伝送路の分散スロープｄＤ／ｄλとを考慮して各光分散補償器ユニットの分散値を設計し、光分散補償器ユニットの種類をできるだけ少なくすることが重要である。
【０１５９】
（Ｎ）第１４実施形態の説明
次に、本発明の第１４実施形態としての光分散補償方式について説明すると、図３７はそのブロック図、図３８（ａ），（ｂ）はいずれもその第１変形例を示すブロック図、図３９はその第２変形例を示すブロック図、図４０は第２変形例によるパッケージ構成例を示す図である。なお、既述の符号と同一の符号は同一部分を示しているので、その説明は省略する。
【０１６０】
上述した第９〜第１３実施形態では、光分散補償ユニット２４Ａ，２４Ｂ，２５，２５Ａ，２５Ｂの配置手段について説明しているが、この第１４実施形態では、各光分散補償ユニット２５，２５Ａ，２５Ｂ自体の具体的な構成例および挿入・設置手段について説明する。
例えば、図３７に示すように、光分散補償ユニット２５を構成する各光分散補償ユニット２５Ａ，２５Ｂの前段もしくは後段に、各光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂによる光損失を補償しうる光増幅器２６を付加している。
【０１６１】
ところで、光分散補償器としては、これまで、分散補償ファイバ，トランスバーサルフィルタタイプ，光共振器タイプなどが提案されている。現在、コア形状を工夫することで、分散値-100ps/(nm・km）以上の分散補償ファイバが製作されているが、ファイバ長により分散補償量を容易に調節できる反面、光損失が大きくなってしまう。
そこで、この第１４実施形態のように、光分散補償器ユニット２５Ａ，２５ＢをＥＤＦＡ等の光増幅器２６と一体化することにより、分散補償ファイバの光損失を補償することができる。
【０１６２】
なお、図３７では各光分散補償ユニット２５Ａ，２５Ｂ毎に光増幅器２６を付加したが、図３８（ａ），（ｂ）に示すように、光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂのグループ（光分散補償器ユニット２５）について一つの光増幅器２６を付加するようにしてもよい。
また、図３９に示すように、光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂのグループ（光分散補償器ユニット２５）の前段および後段のそれぞれに光増幅器２６Ａ，２６Ｂを付加してもよい。
【０１６３】
光増幅器が１段のみであると、伝送路損失と光分散補償器ユニット２５での光損失との両方を補償する大きな利得が要求されるばかりでなく、光損失の大きい光分散補償器ユニット２５を光増幅器２６の前段に配置した場合はＮＦを大きく劣化させる原因となる。これは、特に、光増幅多中継システムにおける１Ｒ中継器に光分散補償器ユニット２５を挿入する場合には避けなければならない。
【０１６４】
そこで、図３９に示すように、光分散補償器ユニット２５の前後を２つの光増幅器２６Ａ，２６Ｂで挟むような構成にすることにより、前段の光増幅器のＮＦを小さくすることで、１Ｒ中継器全体のＮＦを小さく抑えることができ、且つ、２段の光増幅器２６Ａ，２６Ｂで十分な利得を確保することができる。
一方、以上説明したような光分散補償器ユニット２５の、送信機２１，中継器２２もしくは受信機２３内への挿入・設置は、例えば、次のような方式で行なわれる。送信機２１，中継器２２もしくは受信機２３内に、予め光分散補償器ユニット２５を挿入するスペースを空けておき、システム設置後に、その伝送路（光伝送系２０）に応じた最適な光分散補償器ユニット２５を追加して組み込むことにより、光分散補償器ユニット２５を光伝送系２０に挿入・設置する。
【０１６５】
また、光伝送装置内の電子部品および光部品は、一般に、プリント基板上に実装され（このようにプリント基板上に実装された形態のものをパッケージと呼んでいる）、装置架に挿抜できる構造になっている場合が多い。
そこで、光分散補償器ユニットを実装した分散補償パッケージを設け、この分散補償パッケージごと挿抜する構成にしてもよい。例えば、図３９に示した光分散補償器ユニット２５をパッケージ化したものを図４０に示す。この図４０において、２７はプリント基板で、このプリント基板２７上に、前後２つの光増幅器２６Ａ，２６Ｂと、２種類３個の光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂからなる光分散補償器ユニット２５とが実装されることにより、分散補償パッケージ２８が構成されている。なお、各光分散補償器ユニット２５Ａ，２５Ｂは、プリント基板２７上に設けられた小さなボビンに分散補償ファイバ（光ファイバ２）を所定長さ巻き付けることにより構成されている。
【０１６６】
このような分散補償パッケージ２８を用いることで、パッケージ単位で光分散補償器ユニット２５の入換え・組込みを容易に行なえ、分散補償量を容易に変更することができる。
（Ｏ）第１５実施形態の説明
次に、本発明の第１５実施形態としての光分散補償方式について説明すると、図４１はそのブロック図、図４２および図４３はそれぞれその第１適用例および第２適用例を示すブロック図である。なお、既述の符号と同一の符号は同一部分を示しているので、その説明は省略する。
【０１６７】
この第１５実施形態では、光伝送系２０を構成する送信機２１，中継器２２，受信機２３のそれぞれに、図４１に示すような光分散補償器ユニット３２を内蔵している。
この光分散補償器ユニット３２は、図４１に示すように、正負符号，分散量の異なる複数種類（本実施形態では４種類，それぞれ分散量がＢ１〜Ｂ４）の光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄを、スイッチ（切換手段）２９Ａ〜２９Ｃを介して光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄの組合せの切換・変更可能な状態で接続して構成されている。
【０１６８】
そして、図４１に示す光分散補償器ユニット３２では、４種類の光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄが３段そなえられ、スイッチ２９Ａ〜２９Ｃの切換操作により、適当な組合せの３つの光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄを選択して光伝送系２０に挿入・設置できるようになっている。
なお、スイッチ２９Ａ〜２９Ｃとしては、各光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄを光ファイバで配線する手段〔機械的な接続（機械的スイッチ）〕や、光スイッチで接続経路を選択する手段などがある。光スイッチとしては、光導波路スイッチや空間切替え型スイッチ等がある。
【０１６９】
そして、スイッチ２９Ａ〜２９Ｃの切換操作手段としては、単純に外部からの人的作業によって光ファイバの配線を変えたり光スイッチをオン／オフしたりする手段や、外部からの電気もしくは光の制御信号により自動的に行なう手段がある。
次に、外部からの制御信号により、スイッチ２９Ａ〜２９Ｃを切換操作して適当な組合せの３つの光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄを選択する場合について、より具体的な適用例を図４２および図４３により説明する。
【０１７０】
制御信号により自動的に切換操作を行なう手段としては、送受信端局から各中継器２２へ制御信号を送る方式のほか、図４２に示す適用例では、システム全体を集中管理するセンターオフィス３０から各送信機２１，中継器２２，受信機２３における光分散補償器ユニット３２の各スイッチ２９Ａ〜２９Ｃへ制御信号を送っている。
また、図４３に示す適用例では、受信機２３側に、各送信機２１，中継器２２における光分散補償器ユニット３２の各スイッチ２９Ａ〜２９Ｃへ切換用の制御信号を出力する機能と、光伝送系２０における伝送特性（誤り率，波形等）を測定する伝送特性測定手段３１とがそなえられている。
【０１７１】
そして、各スイッチ２９Ａ〜２９Ｃを受信機２３側からの制御信号により操作して光分散補償器ユニット３２における光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄの組合せを順番に切り換えながら、伝送特性測定手段３１により光伝送系２０の伝送特性を測定して、この光伝送系２０の伝送特性が最適となる組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄを決定し、受信機２３側からの制御信号によりスイッチ２９Ａ〜２９Ｃを操作し、光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄの組合せを、決定された光伝送系２０の伝送特性が最適となる組合せに切り換える。
【０１７２】
このように、第１５実施形態の光分散補償方式によれば、光伝送系２０における送信機２１，中継器２２，受信機２３に、複数種類の光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄを、スイッチ２９Ａ〜２９Ｃを介して光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄの組合せの切換・変更可能な状態で接続して予め内蔵しておくことにより、スイッチ２９Ａ〜２９Ｃを操作することで、光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄの中から適当な組合せの光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄが選択される。特に、図４３に示すように構成することで、光分散補償器ユニット２５Ａ〜２５Ｄの組合せを、光伝送系２０の伝送特性が最適となる組合せに自動的に切り換えることができる。
【０１７３】
なお、上述した実施形態では、光伝送系２０を構成する送信機２１，中継器２２，受信機２３のそれぞれに、光分散補償器ユニット３２を内蔵した場合について説明したが、光分散補償器ユニット３２は、送信機２１，中継器２２，受信機２３のうちの少なくとも一つに内蔵されていれば、上述した実施形態と同様の作用効果が得られることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の第１実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての光波長多重伝送方式を適用される光ＷＤＭ分配伝送系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態の動作を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態の動作を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態の動作を説明する図である。
【図８】本発明の第４実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図９】本発明の第５実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図１０】本発明の第６実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図１１】本発明の第６実施形態の動作を説明する図である。
【図１２】本発明の第６実施形態の動作を説明する図である。
【図１３】本発明の第７実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図１４】本発明の第７実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置の変形例を示す図である。
【図１５】本発明の第７実施形態としての光波長多重伝送方式を適用される再生中継システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】ＥＤＦＡの利得帯域を説明すべくＥＤＦＡ４段接続後のＡＳＥスペクトル（ＥＤＦＡの利得分布）を示すグラフである。
【図１７】ＦＷＭ抑圧用ガードバンドおよびチャネル配置を示す図である。
【図１８】チャネル１の分散値とクロストークとの関係を示すグラフである。
【図１９】光ファイバ入力パワーと再生中継器間隔との関係を示すグラフである。
【図２０】ＦＷＭ発生効率の信号光波長依存性を示すグラフである。
【図２１】チャネル間隔とガードバンドとの関係を示すグラフである。
【図２２】本発明の第７実施形態における零分散波長ばらつきに対する零分散波長と分散補償量との関係を示すグラフである。
【図２３】本発明の第８実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置を示す図である。
【図２４】本発明の第８実施形態としての光波長多重伝送方式における複数チャネルの信号光配置の変形例を示す図である。
【図２５】本発明の第８実施形態における零分散波長ばらつきに対する零分散波長と分散補償量との関係を示すグラフである。
【図２６】本発明の第９実施形態としての光分散補償方式を示すブロック図である。
【図２７】本発明の第１０実施形態としての光分散補償方式を示すブロック図である。
【図２８】本発明の第１１実施形態としての光分散補償方式を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第１１実施形態としての光分散補償方式の第１変形例を示すブロック図である。
【図３０】本発明の第１１実施形態としての光分散補償方式の第２変形例を示すブロック図である。
【図３１】本発明の第１２実施形態としての光分散補償方式を示すブロック図である。
【図３２】本発明の第１２実施形態としての光分散補償方式の第１変形例を示すブロック図である。
【図３３】本発明の第１２実施形態としての光分散補償方式の第２変形例を示すブロック図である。
【図３４】本発明の第１３実施形態としての光分散補償方式を示すブロック図である。
【図３５】本発明の第１３実施形態としての光分散補償方式の第１変形例を示すブロック図である。
【図３６】本発明の第１３実施形態としての光分散補償方式の第２変形例を示すブロック図である。
【図３７】本発明の第１４実施形態としての光分散補償方式を示すブロック図である。
【図３８】（ａ），（ｂ）はいずれも本発明の第１４実施形態としての光分散補償方式の第１変形例を示すブロック図である。
【図３９】本発明の第１４実施形態としての光分散補償方式の第２変形例を示すブロック図である。
【図４０】本発明の第１４実施形態の第２変形例によるパッケージ構成例を示す図である。
【図４１】本発明の第１５実施形態としての光分散補償方式を示すブロック図である。
【図４２】本発明の第１５実施形態としての光分散補償方式の第１適用例を示すブロック図である。
【図４３】本発明の第１５実施形態としての光分散補償方式の第２適用例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１  送信回路
１ａ  レーザダイオード
１ｂ  合波器
２  光ファイバ
３  分配器
４  受信回路
４ａ  光フィルタ
４ｂ  制御回路
４ｃ  検出器
５  四光波混合（ＦＷＭ）抑圧用ガードバンド
６  長波長側
７  短波長側
１０  光伝送系（再生中継システム）
１１  送信機
１２  インライン中継器
１３  再生中継器
１４  受信機
２０  光伝送系
２１  送信機
２１ａ  電気／光変換部
２１ｂ〜２１ｅ  光多重化部
２２  中継器
２２ａ  光増幅器
２２ｂ，２２ｄ  光分離部
２２ｃ，２２ｅ  光多重化部
２３  受信機
２３ａ，２３ｃ〜２３ｅ  光分離部
２３ｂ  光／電気変換部
２４Ａ，２４Ｂ，２５，２５Ａ〜２５Ｄ  光分散補償器ユニット
２５ａ  ボビン
２６，２６Ａ，２６Ｂ  光増幅器
２７  プリント基板
２８  分散補償パッケージ
２９Ａ〜２９Ｃ  スイッチ（切換手段）
３０  センターオフィス（ＣＯ）
３１  伝送特性測定手段
３２  光分散補償器ユニット
【図１】
2006129503.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006129503.tif 000005
【図４】
2006129503.tif 000006
【図５】
2006129503.tif 000007
【図６】
2006129503.tif 000008
【図７】
2006129503.tif 000009
【図８】
2006129503.tif 000010
【図９】
2006129503.tif 000011
【図１０】
2006129503.tif 000012
【図１１】
2006129503.tif 000013
【図１２】
2006129503.tif 000014
【図１３】
2006129503.tif 000015
【図１４】
2006129503.tif 000016
【図１５】
2006129503.tif 000017
【図１６】
2006129503.tif 000018
【図１７】
2006129503.tif 000019
【図１８】
2006129503.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2006129503.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2006129503.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2006129503.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2006129503.tif 000031
【図３０】
2006129503.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
2006129503.tif 000034
【図３３】
2006129503.tif 000035
【図３４】
2006129503.tif 000036
【図３５】
2006129503.tif 000037
【図３６】
2006129503.tif 000038
【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
2006129503.tif 000041
【図４０】
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【図４１】
2006129503.tif 000043
【図４２】
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【図４３】
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