(57)【要約】  ＷＤＭ光信号の分散を補償する方法及び装置が提供される。方法は所定バンド幅を有するＷＤＭ光信号を第一分散補償要素へ導き、そして第一分散補償要素で所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散を各波長についてほぼ補償を行うことにより始まる。この方法は第一分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長を第二分散補償要素へ導き、そして第二分散補償要素で所定バンド幅の第二サブバンド内の所定波長での分散を第一分散補償要素から受けた各波長についてほぼ補償することにより継続する。第二分散補償要素から受けた波長は所定バンド幅の第二サブバンド内で第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長と結合する。
2007532018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定バンド幅を有するＷＤＭ光信号を受けるための第一入力ポート、第二入力ポート、第一及び第二出力ポート、前記所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散をＷＤＭ光信号の各波長についてほぼ補償するための第一入力ポートへ結合された分散補償要素、(i)分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長を第二出力ポートへ導き、そして(ii)第二入力ポートから受けた波長及び分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を第一出力ポートへ導く、第一波長選択配置、を含む、第一前記分散補償モジュール、第一サブバンド外のＷＤＭ光信号の波長を受けるための第一分散補償モジュールの第二出力ポートへ光結合された第三入力ポート、第四入力ポート、第一分散補償モジュールの第二入力ポートへ結合されている第三出力ポート及び第四出力ポート、前記所定バンド幅の第二サブバンド内の所定波長での分散を第三入力ポートから受けた各波長についてほぼ補償するための第三入力ポートへ結合された第二分散補償要素、(i)第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド外の波長を第四出力ポートへ導き、そして(ii)第四入力ポートから受けた波長及び第二分散補償要素から受けた第二サブバンド内の波長を第三出力ポートへ導く、第二波長選択配置、を含む第二前記分散補償モジュールであって、第一の複数分散補償モジュールからなる分散補償器。
【請求項２】
分散がほぼ補償される第一サブバンドの所定波長は第一サブバンドの中央波長である請求項１の分散補償器。
【請求項３】
分散がほぼ補償される第二サブバンドの所定波長は第二サブバンドの中央波長である請求項２の分散補償器。
【請求項４】
第一波長選択配置は一対のフィルタ要素を含み、各々は第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を反射し、そして第一分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長及び第二入力ポートから受けた波長を伝送する、請求項１の分散補償器。
【請求項５】
第二波長選択配置は一対のフィルタ要素を含み、各々は第二分散補償要素から受けた第二サブバンド内の波長を反射し、そして第二分散補償要素から受けた第二サブバンド外の波長及び第三入力ポートから受けた波長を伝送する、請求項１の分散補償器。
【請求項６】
第一の複数分散補償モジュールはＮ個の分散補償モジュールを含み、ここでＮは前記所定バンド幅が分割される波長バンドの数に等しい整数である、請求項１の分散補償器。
【請求項７】
前記分散補償要素はシングルモードファイバである、請求項１の分散補償器。
【請求項８】
前記分散補償要素はファイバ回折格子である、請求項１の分散補償器。
【請求項９】
第一及び第二分散補償モジュールの最低一つの分散補償要素へ結合された増幅又は減衰要素から更になる請求項１の分散補償器。
【請求項１０】
第一及び第二分散補償モジュールの各々の分散補償要素へ結合された増幅又は減衰要素から更になる請求項１の分散補償器。
【請求項１１】
所定のバンド幅を有するＷＤＭ光信号を受けるための第一入力ポート、第二入力ポート、第一及び第二出力ポート、前記所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散をＷＤＭ光信号の各波長についてほぼ補償するための第一入力ポートへ結合された分散補償要素、(i)分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長を第二出力ポートへ導き、そして(ii)第二入力ポートから受けた波長及び分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を第一出力ポートへ導く、第一波長選択配置、を含む第一前記分散補償モジュール、第一サブバンド外のＷＤＭ光信号の波長を受けるための第一分散補償モジュールの第二出力ポートへ光結合された第三入力ポート及び第四入力ポート、第一分散補償モジュールの第二入力ポートへ結合されている第三出力ポート及び第四出力ポート、所定波長での分散を第三入力ポートから受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド内の各波長についてほぼ補償するための第三入力ポートへ結合された第二分散補償要素、(i)第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド外の波長を第四出力ポートへ導き、そして(ii)第四入力ポートから受けた波長及び第二分散補償要素から受けた第二サブバンド内の波長を第三出力ポートへ導く、第二波長選択配置を含む第二の前記分散補償モジュール、第一の複数分散補償モジュールの第一分散補償モジュールの第一入力ポートへ結合された第一出力及び第二の複数分散補償モジュールの第一分散補償モジュールの第一入力ポートへ結合された第二出力を有する分別器、及び第一複数分散補償モジュールの第二分散補償要素の第一出力ポートへ結合された第一入力及び第二の複数分散補償モジュールの第二分散補償モジュールの第一出力ポートへ結合された第二入力を有する分別器、及び第一の複数分散補償モジュールの第二分散補償要素の第一出力ポートへ結合された第一入力及び第二の複数分散補償モジュールの第二分散補償モジュールの第一出力ポートへ結合された第二入力を有する合成器であって、第二の複数分散補償モジュールから更になる請求項１の分散補償器。
【請求項１２】
所定のバンド幅を有するＷＤＭ光信号を受けるための第一入力ポート、第二入力ポート、第一及び第二出力ポート、前記所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散をＷＤＭ光信号の各波長についてほぼ補償するための第一入力ポートへ結合された分散補償要素、(i)分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長を第二出力ポートへ導き、そして(ii)第二入力ポートから受けた波長及び分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を第一出力ポートへ導く、第一波長選択配置、を含む第一前記分散補償モジュール、第一サブバンド外のＷＤＭ光信号の波長を受けるための第一分散補償モジュールの第二出力ポートへ光結合された第三入力ポート、第四入力ポート、第一分散補償モジュールの第二入力ポートへ結合されている第三出力ポート及び第四出力ポート、前記所定波長の第二サブバンド内の所定波長での分散を第三入力ポートから受けた各波長についてほぼ補償するための第三入力ポートへ結合された第二分散補償要素、（i）第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド外の波長を第四出力ポートへ導き、そして(ii)第二入力ポートから受けた波長及び第二分散補償要素から受けた第二サブバンド内の波長を第三出力ポートへ導く、第二波長選択配置、を含む第二前記分散補償モジュール、第一の複数分散補償モジュールの第一分散補償モジュールの第一入力ポートへ結合された第一出力及び第二の複数分散補償モジュールの第一分散補償モジュールの第一入力ポートへ結合された第二出力を有する分別器、及び第一の複数分散補償モジュールの第Ｎ分散補償要素の第一出力ポートへ結合された第一入力及び第二の複数分散補償モジュールの第Ｎ分散補償モジュールの第一出力ポートへ結合された第二入力を有する合成器を含む第一前記分散補償モジュールであって、Ｎは前記所定のバンド幅が分割される波長バンド数に等しい整数であり、第二の複数分散補償モジュールはＮ個の分散補償モジュールを含み、第二の複数分散補償モジュールから更になる請求項６の分散補償器。
【請求項１３】
所定バンド幅の平均ゼロ分散波長を所定バンド幅の一端へ移動させ、第一分散補償モジュールの第一入力ポートを第一分散補償モジュールの前記分散補償要素へ結合する共通分散補償要素から更になる請求項１の分散補償器。
【請求項１４】
所定のバンド幅を有するＷＤＭ光信号を受けるための第一入力ポート、第二入力ポート、第一及び第二出力ポート、前記所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散をＷＤＭ光信号の各波長についてほぼ補償するための第一入力ポートへ結合された分散補償要素、(i)分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長を第二出力ポートへ導き、そして(ii)第二入力ポートから受けた波長及び分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を第一出力ポートへ導く、第一波長選択配置、を含む第一前記分散補償モジュール、第一サブバンド外のＷＤＭ光信号の波長を受けるための第一分散補償モジュールの第二出力ポートへ光結合された第三入力ポート、第四入力ポート、第一分散補償モジュールの第二入力ポートへ結合されている第三出力ポート及び第四出力ポート、前記所定バンド幅の第二サブバンド内の所定波長での分散を第三入力ポートから受けた各波長についてほぼ補償するための第三入力ポートへ結合された第二分散補償要素、(i)第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド外の波長を第四出力ポートへ導き、そして(ii)第四入力ポートから受けた波長及び第三分散補償要素から受けた第二サブバンド内の波長を第二出力ポートへ導く、第二波長選択配置、を含む第二前記分散補償モジュール、第一の複数分散補償モジュールの第一分散補償モジュールの第一入力ポートに結合された第一出力及び第二の複数分散補償モジュールの第一分散補償モジュールの第一入力ポートに結合された第二出力を有する分割器及び、ここで第一の複数分散補償モジュールの前記分散補償要素は第二の複数分散補償モジュールの前記分散補償要素により提供される分散補償に符号が反対である分散補償を提供する、第二の複数分散補償モジュールから更になる請求項１の分散補償器。
【請求項１５】
所定バンド幅を有するＷＤＭ光信号を第一分散補償要素へ導くこと、第一分散補償要素で前記所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散をＷＤＭ光信号の各波長についてほぼ補償し、第一分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長を第二分散補償要素へ導くこと、第二分散補償要素で前記所定バンド幅の第二サブバンド内の所定波長での分散を第一分散補償要素から受けた各波長についてほぼ補償すること、そして前記所定バンド幅の第二サブバンド内の第二分散補償要素から受けた波長を第一サブバンド内の第一分散補償要素から受けた波長と合成すること、からなるＷＤＭ光信号の分散補償方法。
【請求項１６】
第二分散補償要素から受けた第一及び第二サブバンド外の波長を第三分散補償要素へ導くステップ、第三分散補償要素で前記所定バンド幅の第三サブバンド内の所定波長での分散を第二分散補償要素から受けた各波長についてほぼ補償するステップ、および第三分散補償要素から受けた前記所定波長の第三サブバンド内の波長を、第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド内の波長及び第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長と合成するステップ、から更になる請求項１５の方法。
【請求項１７】
分散がほぼ補償される第一サブバンドの所定波長は第一サブバンドの中央波長である請求項１５の方法。
【請求項１８】
分散がほぼ補償される第二サブバンドの所定波長は第二サブバンドの中央波長である請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記の導くステップは第一フィルタ要素により行われる請求項１５の方法。
【請求項２０】
前記の導くステップは第二フィルタ要素により行われる請求項１５の方法。
【請求項２１】
前記第一フィルタ要素は第一分散要素から受けた第一サブバンド外の前記波長を伝送しそして第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を反射する請求項１９の方法。
【請求項２２】
前記第二フィルタ要素は第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド内の波長を伝送し、そして第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を反射する請求項２０の方法。
【請求項２３】
前記第一及び第二分散補償要素はシングルモードファイバである請求項１５の方法。
【請求項２４】
前記第一及び第二分散補償要素はファイバ回折格子である請求項１５の方法。
【請求項２５】
波長の第一サブバンドに増幅又は減衰を与えるステップ及び波長の第二サブバンドに増幅又は減衰を与えるステップから更になる請求項１５の方法。
【請求項２６】
ＷＤＭ光信号を第一分散補償要素へ導く前に、所定バンド幅の平均ゼロ分散波長を所定バンド幅の一端へ移動させるステップから更になる請求項１５の方法。
【請求項２７】
偶数及び奇数の光信号を提供するため所定バンド幅を有するＷＤＭ光信号を分別し、偶数光信号を第一分散補償要素へ導き、第一分散補償要素で前記所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散を偶数光信号の各波長についてほぼ補償し、第一分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長を第二分散補償要素へ導き、第二分散補償要素で前記所定バンド幅の第二サブバンド内の所定波長での分散を第一分散補償要素から受けた各波長についてほぼ補償し、分散補償された偶数光信号を形成するため、第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド内の波長を、第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長と合成し、奇数の光信号を第三分散補償要素へ導き、第三分散補償要素で前記所定バンド幅の第三サブバンド内の所定波長での分散を奇数光信号の各波長についてほぼ補償し、第三分散補償要素から受けた第三サブバンド外の波長を第四分散補償要素へ導き、第四分散補償要素で前記所定バンド幅の第四サブバンド内の所定波長での分散を第三分散補償要素から受けた各波長についてほぼ補償し、分散補償された奇数光信号を形成するため、第四分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第四サブバンド内の波長を第三分散補償要素から受けた第三サブバンド内の波長と合成し、前記分散補償された偶数及び奇数光信号を合成することからなるＷＤＭ光信号の分散補償方法。
【請求項２８】
分散がほぼ補償される第一サブバンドの所定波長は第一サブバンドの中央波長である請求項２７の方法。
【請求項２９】
分散がほぼ補償される第二サブバンドの所定波長は第二サブバンドの中央波長である請求項２８の方法。
【請求項３０】
偶数光信号を導くステップは第一フィルタ要素により行われる請求項２７の方法。
【請求項３１】
分散補償された偶数光信号を形成するための波長合成ステップは第二フィルタ要素により行われる請求項２７の方法。
【請求項３２】
前記第一フィルタ要素は第一分散補償要素から受けた第一サブバンド外の前記波長を伝送し、そして第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を反射する請求項３０の方法。
【請求項３３】
前記第二フィルタ要素は第二分散補償要素から受けた前記所定バンド幅の第二サブバンド内の波長を伝送し、そして第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を反射する請求項３１の方法。
【請求項３４】
前記第一及び第二分散補償要素はシングルモードファイバである請求項２７の方法。
【請求項３５】
前記第一及び第二分散補償要素はファイバ回折格子である請求項２７の方法。
【請求項３６】
第一サブバンドの波長に増幅又は減衰を与えるステップ及び第二サブバンドの波長に増幅又は減衰を与えるステップから更になる請求項２７の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般にＷＤＭ光伝送システムに、特にＷＤＭ光伝送システムにおける分散補償を提供する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年波長分割多重化（ＷＤＭ）及び高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ）光伝送システムが光回線で使用されることが増加している。ＤＷＤＭ光伝送システムは光回線の速度及び容量を増加させているが、このようなシステム、特にビット速度１０Ｇｂ／ｓ以上を提供するそれらの性能は、光ファイバ屈折率の色分散及び非線型のような色々な要素により伝統的に制限されてきており、これは光パルスのスペクトル拡幅を起こし、高速光信号の伝送性能を低下させる。このような光信号の性能低下は伝送経路に沿って蓄積する傾向があるため、色分散及び非線型は高速光信号の伝送距離を著しく制限する。
【０００３】
色分散は、光の色々な波長は色々な速度で光ファイバを通過し、これにより光ファイバを通して伝播する光パルスの拡幅を起こすという事実に言及する。色分散はしばしば第一、第二及び第三次分散を特徴とする。一次分散はファイバの波長に関し屈折率の変化率である。一次分散はグループ速度とも言われる。二次分散は波長に関する一次分散の変化率である。二次分散はパルス拡幅を生成する。三次分散は波長の変化に関し拡幅の変化率である。これはしばしば分散傾配といわれる。
【０００４】
いくつかの解決法が伝送ファイバの分散効果を緩和するために提案されてきた。一つの技術は、適切な長さを有し、そして伝送ファイバの分散特性に反対の分散を有する補償光ファイバの使用である。結果として伝送ファイバの分散は補償ファイバの全分散によりほぼキャンセルされる。分散は波長に依存するので、必要な分散補償量は波長毎に異なる。従ってＷＤＭ及びＤＷＤＭ光伝送システムは一般に各波長に個別に分散補償を提供する。この解決法は難しくそして実行するのに費用がかかるため、分散補償は、時には複数グループの波長に実施されるため、グループ内の各波長は同量の分散補償を受ける。
【０００５】
図１は複数グループの波長に分散補償を実施するために知られた色分散補償器１０５を示す。動作は最初に分散補償器は光スペクトルのバンド幅を一連のバンドに分割し、各バンドの分散を個別に均一化し、そして最後に続く伝送のため共通経路上で信号を再合成する。図１で信号はファイバ経路２０１上の補償器に到着し、そして１×Ｎの光分割器２０３へ入り、分割器は光信号の出力を出力経路２０９１、２０９２、２０９３…２０９Ｎ上へ分割する。Ｎ個の出力経路に沿って伝播する信号は夫々λ1、λ２、λ３…λＮの中央波長での光バンドパスフィルタ２０４１、２０４２、２０４３…２０４Ｎへ入る。光バンドパスフィルタ２０４は使用できるバンド幅をＮ個の異なるバンドへ分離する。バンドパスフィルタ２０４１、２０４２、２０４３…２０４Ｎから出る信号は各々夫々の分散均一化ファイバ２０５１、２０５２、２０５３…２０５Ｎ、そして場合により損失要素２０８１、２０８２、２０８３…２０８Ｎへ入る。信号は次にファイバ２０７上の分散補償器を出る前にカプラ２０６で再合成される。多くの補償ファイバ２０５１、２０５２、２０５３…２０５Ｎの各々での分散は、分散補償器１０５及び均一化セクション２０２と２０５から上流の連結伝送全長の平均色分散が中央波長λＮの各々でほぼ０に戻るように選択される。図１に示す分散補償器の付加的詳細は米国特許Ｎｏ６、１３７、６０４で見られる。
【０００６】
先に述べた既知の分散補償器の一つの限界は、分散補償器が最初に設置され、そして作動した後のいつかに付加チャネルがシステム容量を増加させるため付加されるので波長バンドの数を増加させることは困難であるということである。例えば最初に配置した分割器２０３は最終的に必要となる予想出力経路２０９の最大数を含まれなければならない。即ち分散補償器がＮバンドだけ提供するために最初に必要とし、しかしそれらがＮ＋ｘバンドを提供するため、究極的に期待される伝送システムで使用される場合は、分割器２０３は、たとえそれらの内のｘは最初は不使用であってもＮ＋ｘ出力経路２０９を配置しておかなければならない。同様に、最初はＮだけ必要な場合でも、Ｎ＋ｘ均一化ファイバが提供される必要がある。
【０００７】
この試みの別の制限は各分散均一化ファイバ２０５ｉは、たとえこの量が隣接するバンドが要求する値より僅かに異なるだけの場合でも各バンドｉが要求する全補償量を供給しなければならない。
【０００８】
従ってその容量が比較的容易なそして費用のかからない方法で必要なだけ増加できるようにモジュール式機能が備えられ、そして必要な均一化ファイバの量を削減できる、分散補償器を備えることが望ましい。
【発明の開示】
【０００９】
この発明によると、第一の複数分散補償器モジュールを含む分散補償器が提供される。第一分散補償モジュールは所定バンド幅を有するＷＤＭ光信号を受けるための第一入力ポート、第二入力ポート及び第一及び第二出力ポートを含む。分散補償要素は前記所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散をＷＤＭ光信号の各波長についてほぼ補償するための第一入力ポートへ結合される。第一波長選択配置は以下のように備えられる。
（i）分散補償要素から受ける第一サブバンド外の波長を第二出力ポートへ導く。
（ii）第二入力ポートから受ける波長及び第一サブバンド内の分散補償要素から受ける波長を第一出力ポートへ導く。
第二分散補償モジュールは、第一サブバンド外のＷＤＭ光信号の波長を受けるための第一分散補償モジュールの第二出力ポートへ光結合された第三入力ポート、及び第三と第四の出力ポートを含む。第三出力ポートは第一分散補償モジュールの第二入力ポートへ結合される。第二分散補償要素は所定バンド幅の第二サブバンド内の所定波長での分散を第三入力ポートから受ける各波長についてほぼ補償するための第三入力ポートへ結合される。
第二波長選択配置は
（i）前記所定バンド幅の第二サブバンド外の第二分散補償要素から受ける波長を第四出力ポートへ導き、そして
（ii）第四入力ポートから受けた波長、及び第二サブバンド内の第二分散補償要素から受けた波長を第三出力ポートへ導く。
【００１０】
本発明の別の側面によると、分散がほぼ補償される第一サブバンドの所定波長は第一サブバンドの中央波長である。
【００１１】
本発明の別の側面によると、分散がほぼ補償される第二サブバンドの所定波長は第二サブバンドの中央波長である。
【００１２】
本発明の別の側面によると、第一波長選択配置は一対のフィルタ要素を含み、各々は第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長を反射し、そして第一分散補償要素から受けた第一サブバンド外の波長及び第二入力ポートから受けた波長を伝送する。
【００１３】
本発明の別の側面によると、第二波長選択配置は一対のフィルタ要素を含み、各々は第二分散補償要素から受けた第二サブバンド内の波長を反射し、そして第二分散補償要素から受けた第二サブバンド外の波長及び第三入力ポートから受けた波長を伝送する。
【００１４】
本発明の別の側面によると、第一の複数分散補償モジュールはＮ個の分散補償モジュールを含み、ここでＮは所定バンド幅が分割される波長バンドの数に等しい整数である。
【００１５】
本発明の別の側面によると、分散補償要素はシングルモードファイバである。
【００１６】
本発明の別の側面によると、分散補償要素はファイバ回折格子である。
【００１７】
本発明の別の側面によると、増幅又は減衰要素は第一及び第二分散補償モジュールの最低一つの分散補償要素に結合される。
【００１８】
本発明の別の側面によると、増幅又は減衰要素は第一及び第二分散補償モジュールの各々の分散補償要素へ結合される。
【００１９】
本発明の別の側面によると、共通分散補償要素は所定バンド幅の一端へ所定バンド幅の平均ゼロ分散波長を移動させるために備えられる。共通分散補償要素は第一分散補償モジュールの第一入力ポートを第一分散補償モジュールの分散補償要素へ結合する。
【００２０】
本発明の別の側面によると、ＷＤＭ光信号の分散を補償する方法が提供される。この方法は所定バンド幅を有するＷＤＭ光信号を第一分散補償要素へ導き、そして第一分散補償要素で、所定バンド幅の第一サブバンド内の所定波長での分散をＷＤＭ光信号の各波長についてほぼ補償することにより始まる。この方法は第一分散補償要素から受ける第一サブバンド内の波長を第二分散補償要素へ導き、そして第二分散補償要素で所定バンド幅の第二サブバンド内の所定波長での分散を第一分散補償要素から受けた各波長についてほぼ補償することにより継続する。第二分散補償要素から受けた波長は第一分散補償要素から受けた第一サブバンド内の波長と所定バンド幅の第二サブバンド内で合成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
説明だけのためそして本発明の限定としてでなく、この発明をバンド幅λ０‐λｎにわたり図２に示す分散を提示する伝送経路に関して説明する。この例で分散は波長の一次関数である。又伝送ファイバの平均ゼロ分散波長λ０は伝送バンドの一端に位置し、そのため個別のチャネルに備えなければならない分散補償は全て同一符号正又は負である。バンド幅は分散補償が備えられるN個のバンドに分割される。あるバンドの各波長に提供される分散補償はある固定増分の整数倍である。例えばもしΔＤが各バンド幅にわたる分散の変化とすると最適補償はバンド内の各波長を、バンド１はΔＤ／２、バンド２は‐(３／２)ΔＤ、バンド３は‐(５／２) ΔＤなどの値で補正することになる。このように各バンドの中央波長における分散はゼロである。
【００２２】
図３はこの発明により構築されたモジュール式分散補償器３００の一実施例を示す。分散補償器３００には分散補償モジュール３０１１、３０１２、３０１３…３０１Ｎの連結が含まれる。即ち提供される分散補償モジュール３０１の数は分散補償が提供される波長バンドの数に等しい。各分散補償モジュール３０１は入力ポート３０２、一部補償の出力ポート３０３、戻りポート３０４、及び補償出力ポート３０５を含む装置である。
【００２３】
任意のモジュール３０１ｉに関し、分散補償が提供されるＷＤＭ信号は入力ポート３０２のモジュールで最初に受けられ、そして分散補償要素３０８ｉへ導かれる。分散補償要素３０８ｉはバンドｉに必要な補償における増分増加を与えるために必要な分散補償量を提供する。例えば図２の様に各バンド幅にわたる分散の変化をΔＤとし、そして各バンドの中央波長における分散がゼロになると仮定すると、モジュール３０１ｉの分散補償要素３０８ｉは‐ΔＤ／２の補償を提供すべきである。同様に分散補償要素３０８２から３０８Ｎは各々‐ΔＤの補償を提供する。
【００２４】
図３に示す本発明の実施例で、分散補償要素３０８はシングルモードファイバである。勿論この技術に普通に精通する人達は必要な分散補償を提供するために多くの他の光装置が使用できることを認識するだろう。例えばファイバ回折格子はシングルモードファイバの代わりに使用できる。
【００２５】
分散補償要素３０８ｉを横切った後、ＷＤＭ信号は第一バンドパスフィルタ３１０ｉへ導かれる。第一バンドパスフィルタ３１０ｉはバンドｉの波長を反射し、そして残りのバンド（ｉ＋１）からＮの波長をそれを通して伝送するように構成される。第一バンドパスフィルタ３１０ｉにより反射された波長はこれらと同一の波長（即ちバンドｉの波長）を補償出力ポート３０５へ反射する第二バンドパスフィルタ３１２ｉへ導かれる。即ち第一及び第二バンドパスフィルタ３１０ｉと３１２ｉは同一の伝送バンド及び同一の反射バンドを有する。第一フィルタ３１０ｉを通して伝送された波長は一部補償出力ポート３０３ｉへ導かれる。
【００２６】
モジュール３０１ｉの一部補償出力ポート３０３ｉはモジュール３０１（ｉ＋１）の入力ポート３０２（ｉ＋１）へ光結合される。このようにモジュール３０１（ｉ＋１）は、‐ΔＤの分数補償が分散補償要素３０８（ｉ＋１）により各波長へ与えられるように波バンド（ｉ＋１）からＮの波長を受ける。モジュール３０１（ｉ＋１）の動作はモジュール３０１ｉに関し、上で説明したそれと同様の方法で継続する。即ち第一及び第二バンドパスフィルタ３０１（ｉ＋１）及び３１２（ｉ＋１）はバンド（ｉ＋１）の波長を補償出力ポート３０５（ｉ＋１）へ反射し、そしてバンド（ｉ＋２）からＮの波長を一部補償出力ポート３０３（ｉ＋１）へ伝送する。第二フィルタ３１０（ｉ＋１）はバンド（ｉ＋１）の波長を３０５(ｉ＋１)へ反射しこれが、次にバンド(ｉ＋１)の波長が第二バンドパスフィルタ３１２ｉを経由して補償出力３０５ｉへ導かれるようにモジュール３０１ｉの戻りポート３０４ｉへ光結合される。
【００２７】
要約すると、分散補償モジュール３０１ｉはバンドｉの波長により要求される最終増分であり、そしてバンド(ｉ＋１)からＮの波長により要求される全分散補償の一部である分散補償の増分を与える。従ってバンドｉの波長は、それらが分散補償３００を出るモジュール３０１ｉの補償出力ポート３０５ｉへ最終的に通過できるように、補償出力ポート３０５ｉへ導かれる。バンド(ｉ＋１)の波長はそれらが追加の分散補償を受けるため続くモジュールにより受けられるように一部補償出力ポート３０３ｉへ導かれる。
【００２８】
この発明の一つの重要な利点は個別のモジュール３０１がそれらの必要に応じて分散補償器３００へ追加できることである。例えばもしバンド１の波長のみが最初使用されている場合、モジュール３０１１だけが設置が必要である。続くバンドが増えるにつれ、対応するモジュール３０１１、３０１２、３０１３…３０１Ｎを分散補償器３００に追加することが出来る。別の重要な利点は、如何なる分散補償モジュールも上流又は下流のモジュールを横切る全波長へ分散補償を与えることが出来るようにモジュールは多段構造のため、必要な分散補償ファイバの全量を図１に示す分散補償器に比べ本質的に削減されることである。
【００２９】
本発明のいくつかの実施例で、個別の分散補償モジュール３０１ｉは各々がバンド内のゲイン均一化を容易にするため減衰又は増幅要素(表示なし)を含む。例えば減衰又は増幅要素は波長の受けたＳ／Ｎ比を均一化するために使用される。
【００３０】
いくつかの場合、波長が非常に近接(例えば５０ＧＨｚ以下)しているため隣接波長を満足に分離できるバンドパスフィルタは入手が困難である。この場合モジュール式分散補償器は偶数及び奇数波長を異なる出力経路へ分離する分別器を前に配置し各出力経路のチャネル間隔を効果的に２倍にする。この配置で二つの変調分散補償器３００が使用され各々は分別器の出力経路の一つからの波長を受ける。二つの変調分散補償器からの分散補償された出力信号は、偶数および奇数波長が再合成されるように合成器の入力へ導かれる。
【００３１】
もし伝送ファイバの平均ゼロ分散波長λ0が図１のように端にあるのではなく伝送バンド内に位置すれば、共通分散補償要素は第一分散補償モジュール３０１１の前に配置される。いずれにしても全波長は共通分散補償要素により与えられる分散補償を受けるだろう。共通分散補償要素の分散は、各波長に提供されなければならない分散補償が全て同一符号であるように平均ゼロ分散波長λ0を伝送バンドの一端へ移動させるように、正しい符号と大きさを有する。
【００３２】
代わって共通分散補償要素の代わりに、二つのモジュール式分散補償器が提供され、その各々は反対符号の分散補償を提供する。この場合波長依存型光分割器が使用され、これが伝送バンドを二つの部分に分割し、その各々は反対符号の分散補償を必要とする。波長依存型分割器からの出力は伝送バンドの各部分を適切なモジュール式分散補償器へ導く。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】複数グループの波長について分散補償を行うための知られた色分散補償器１０５を示す。
【図２】バンド幅λ０‐λｎにわたり伝送経路により提示された、この例では波長の一次関数である分散を示す。
【図３】本発明により構築されたモジュール式分散補償器の一実施例を示す。
【符号の説明】
【００３４】
図１
２０１：ファイバ経路
２０２：ファイバ
２０３：光分別器
２０４１〜Ｎ：光バンドパスフィルタ
２０５１〜Ｎ：均一化ファイバ
２０６：カプラ
２０７：ファイバ
２０８１〜Ｎ：損失要素
２０９１〜Ｎ：出力経路
図３
３００：分散補償器
３０１１〜Ｎ：分散補償モジュール
３０２１〜Ｎ：入力ポート
３０３１〜Ｎ：出力ポート
３０４１〜Ｎ：戻りポート
３０８１〜Ｎ：分散補償要素
３１０１〜Ｎ：第一バンドパスフィルタ
３１２１〜Ｎ：第二バンドパスフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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