(57)【要約】【課題】  布設されたＳＭＦ伝送路と短波長光源を活用する広波長域ＷＤＭ通信システムを提供すること。【解決手段】  送信器７は異なる波長を出力するＮ個の光源７１と光合波器７２とから構成され、合波されたＮ個の信号光は、ＳＭＦケーブル伝送路９を伝搬し、受信器８で受信される。フォトニック結晶光ファイバ（モードフィルタ）１０は、送信器７内の光合波器７２の後段に設けられている。送信器７内の光源７１の最短波長が、ＳＭＦ伝送路９の実効遮断波長以下であり、モードフィルタ１０として、最短波長において基本伝搬モードのみを伝搬するフォトニック結晶光ファイバが用いられている。モードフィルタ１０によって基本伝搬モードのみを受信器８内の受信回路８２で受信して、高速シングルモード伝送が実現できる。【選択図】  図４
2005057705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を光信号に変換して信号光を出力する複数の光源と、該光源からの波長の異なる複数の信号光を合波する光合波器とを備えた送信器と、
該送信器内の前記光合波器により合波された信号光を伝搬するシングルモード光ファイバケーブル伝送路と、
該シングルモード光ファイバケーブル伝送路により伝搬された信号光を分波する光分波器と、該光分波器により分波された波長の異なる複数の信号光を電気信号に変換する複数の受光回路とを備えた受信器と、
前記送信器側の光合波器から前記受信器側の光分波器までの光学経路中に設けられたモードフィルタとからなり、
前記送信器内の光源の最短波長が、前記シングルモード光ファイバケーブル伝送路の実効遮断波長以下であり、前記モードフィルタとして、前記最短波長において基本伝搬モードのみを伝搬するフォトニック結晶光ファイバを用いたことを特徴とする光波長多重通信システム。
【請求項２】
前記モードフィルタが、前記光合波器の後段に設けられ、該光合波器からの信号光の１次の高次モードを除去するものであることを特徴とする請求項１に記載の光波長多重通信システム。
【請求項３】
前記モードフィルタが、前記光分波器の前段に設けられ、前記光合波器からの信号光の１次の高次モードを除去するものであることを特徴とする請求項１に記載の光波長多重通信システム。
【請求項４】
前記モードフィルタが、前記シングルモード光ファイバケーブル伝送路の途中に設けられ、前記光合波器からの信号光の１次の高次モードを除去するものであることを特徴とする請求項１に記載の光波長多重通信システム。
【請求項５】
前記モードフィルタが、前記シングルモード光ファイバケーブル伝送路の接続点に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光波長多重通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長多重通信システムに関し、より詳細には、布設されたシングルモード光ファイバケーブル伝送路と短波長光源を活用する広波長域ＷＤＭ（波長分割多重）通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、シングルモード光ファイバの広い伝送波長帯域を利用して、波長の異なる複数の信号光を用いる光波長多重（ＷＤＭ）通信方式について研究開発が進められている。また、垂直面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を中心に、１μｍ付近を発振波長とする短波長シングルモード光源の研究開発が進められている。さらに、市内中継系や加入者系への導入を目指してＣｏａｒｓｅ−ＷＤＭ（ＣＷＤＭ）などのＷＤＭ通信方式の研究が進められている。
【０００３】
図１は、従来のＣＷＤＭ通信システムの構成図で、図中符号１は送信器、２は受信器、３はＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）ケーブル伝送路（λｃ＜１．２６μｍ）、１１は複数の光源、１２は光合波器、２１は光分波器、２２は複数の受信回路を示している。このＣＷＤＭ通信システムは、１．２７〜１．６１μｍの間の１６波長を用いた市販のものである（製品化されているＣＷＤＭ通信システムとしては、例えば、パナソニックモバイルコミュニケーションズ（株）の『波長多重伝送装置（ＣＷＤＭ）ＡＤ−Ｆ３０００シリーズ』がある）。
【０００４】
このような従来のＣＷＤＭ通信システムは、光源１１から出力される波長の異なる信号光が光合波器１２で合波され、ＳＭＦケーブル伝送路３を介して受信器２側に伝送され、さらに受信器２内の光分波器２１で各波長ごとに分波された後、受光回路２２で受光されて元の電気信号に変換される。このようなＣＷＤＭでは、１波長あたりの伝送速度をギガビット毎秒（Ｇｂｉｔ／ｓ）程度、適用距離を１０ｋｍ以上程度と想定しており、光源として温度制御を取り除いた分布帰還型レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ）が主に用いられる。
【０００５】
ＣＷＤＭの伝送に用いられる波長グリッドは、ＩＴＵ−Ｔによって１．２７〜１．６１μｍの間に２０ｎｍ（０．０２μｍ）の間隔で定められている（Ｇ．６９４．２）。特に、伝送波長の下限は伝送路に用いられるＩＴＵ−Ｔ規定の１．３μｍ零分散シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ（Ｇ．６５２））ケーブルの実効遮断波長（カットオフ波長；λｃ）によって制限される。つまり、多モード分散が伝送の制限要因となってシングルモード伝送が保証されないため、ＳＭＦの実効遮断波長の上限の規格値である１．２６μｍよりも短い波長の信号光を伝送に使うことはできない。
【０００６】
一方、１μｍ付近の波長を発振波長とする光源の開発が進められている。特に、ＶＣＳＥＬ光源に関しては、例えば、非特許文献１に示されているような、１．１〜１．２μｍ帯を発振波長とするタイプがあり、０．８μｍ帯や１μｍ帯を発振波長とするタイプもある。また、０．８μｍ帯ＶＣＳＥＬ光源はイーサネット（登録商標）などの高速ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）への適用が進められており、０．９８μｍ（１μｍ帯）ＶＣＳＥＬ光源については、例えば、非特許文献２に詳細に説明されている。このような短波長光源に対して、ＳＭＦを伝送路に用いると、多モード分散が問題となり信号伝送が阻害されてしまうので、例えば、０．８μｍ帯の伝送には通常マルチモード光ファイバが用いられている。
【０００７】
また、０．９８μｍや１．１〜１．２μｍ帯のＶＣＳＥＬ光源を用いて長距離・高速伝送を行う方法としては、  
（１）使用する光源波長よりも短波長側にλｃを持つシングルモード光ファイバを用いる、
（２）シングルモード光ファイバを数ｃｍの径にコイル巻きして作製したモードフィルタによって、１次の高次モードを取り除くという２つの提案がされている。
【０００８】
例えば、「ＩＰＲＭ２００２，Ａ３−３（２００２）」では（１）の方法で、１．１〜１．２μｍ帯ＶＣＳＥＬによって、１チャネルあたり２．５Ｇｂｉｔ／ｓの伝送速度で５ｋｍの４チャネルＷＤＭ伝送を達成している。
【０００９】
図２は、上述した（１）の方法を用いた短波長ＷＤＭ通信システムの構成図で、図中符号４は送信器、５は受信器、６はＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）ケーブル伝送路（λｃ＜λｍｉｎ）、４１は複数の光源、４２は光合波器、５１は光分波器、５２は複数の受信回路を示している。この場合、異なる波長λ1からλｎを入力するｎ個の光源４１を用い、１．１μｍ＜λ1（＝λｍｉｎ（最短波長），・・・λｎ＜１．２６μｍの関係を有している。また、受信回路５２も同様にｎ個有している。
【００１０】
また、（２）の方法で用いるモードフィルタでは、シングルモード光ファイバのλｃ付近で、１次の高次モードＬＰ１１の損失が基本伝搬モードＬＰ０１の損失よりも顕著に大きくなることを利用して、ＬＰ１１モードを除去する。例えば、非特許文献３では、シングルモード光ファイバを外径１７ｍｍで５回巻き付けたという単純な構成でモードフィルタ機能を実現し、０．８μｍ帯の単一チャネルであるが、３Ｇｂｉｔ／ｓ−４．３ｋｍの伝送を達成している。
【００１１】
なお、波長０．７５μｍ以上１μｍ以下の短波長帯の光源及び受光回路を用いて１ｋｍ以上の伝送距離を実現する光伝送システム、及びその短波長帯で用いる単一モード光ファイバについてはすでに提示されている（特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２７７６４８号公報
【非特許文献１】２００３年電子情報通信学会総合大会ＳＣ−６−４（小山二三夫  他２名「面発光レーザの多波長集積化技術」２００３年３月）
【非特許文献２】「面発光レーザの基礎と応用」（共立出版（株）、伊賀健一、小山二三夫編著、１９９９年発行）、pp．９７−１１３
【非特許文献３】Photonics Techonology Letters, vol.10, No.12, pp.1781-1783(1998)
【非特許文献４】“光ファイバとファイバ型デバイス”（川上彰二郎  他２名共著  培風館  １９９６年発行，pp−４１）
【非特許文献５】２００３年電子情報通信学会総合大会ＳＣ−４−４（三宅和幸  他２名  「フォトニック結晶ファイバの開発」２００３年３月）
【非特許文献６】三菱電線工業時報Ｎｏ．９９，ｐｐ．１−９（藤田盛行  他５名  「フォトニック結晶ファイバ（１）―光学特性」２００２年７月）
【非特許文献７】信学技報，ＯＦＴ２００２−１８（吉田真人  他２名  「フォトニック結晶ファイバと従来ファイバの接続における巨大フレネル反射の観測とその低減方法」２００２年８月）
【非特許文献８】昭和５７年度電子通信学会総合大会１８５０（坂口幸弘  他３名  「プライマリーコート厚とシングルモードファイバの損失測定誤差」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、１〜１．２μｍ帯、１．２６μｍ〜１．６μｍ帯のそれぞれの波長領域を用いて、一地点から一地点（Point to Point）への伝送を行う高速ＷＤＭ通信システムは実用されつつある。しかし、これらの波長領域の両方にまたがるＷＤＭ通信方式やシステム構成は、現在まで実用化されておらず、研究開発レベルにおいても提案されていない。
【００１４】
これは以下の理由によると考えられる。例えば、上述した（１）の方法（図２）は既に特定のルート間に既に布設されたＳＭＦケーブルに対しては、そもそも行うことができない。また仮に、１〜１．２μｍ帯の光源の波長よりもλｃを短波長側に持つシングルモード光ファイバを選定して伝送に用いた場合も、曲げによる損失の増大が顕著になるため、接続点で曲げが多く加わる市内中継系や加入者系の布設条件下では、１．５μｍ帯以上の波長の信号伝送を行うことが困難になる。
【００１５】
また、上述した（２）の方法においても、モードフィルタの曲げの部分で同様に損失が増大してしまう。実際にモードフィールド径や実効遮断波長の異なるＳＭＦを２０ｍｍの外径に巻き付けた時の曲げ損失（ｄＢ／ｍ）の波長依存性を図３に示す。図中の黒丸、白丸、黒四角、白四角は、それぞれモードフィールド径と実効遮断波長の異なる４本のファイバの測定結果である。このように曲げ径２０ｍｍでのＳＭＦの曲げ損失は、光ファイバによって異なるが、１．５μｍ帯で１０〜１００ｄＢ／ｍ程度であり、長波長側ほど増大する。従って、モードフィルタとして２０ｍｍの外径に５回巻き付けることを想定すると、典型的には３〜１０ｄＢ程度の曲げ損失が発生してしまう。また、選択するＳＭＦによって曲げ損失値が大きく変化してしまうので、１．５μｍ帯以上を用いるＷＤＭ通信システム中の光部品として利用することは非常に難しい。
【００１６】
以上に述べたように、既設のルートに布設されたＳＭＦケーブルを用いて、一地点から一地点（Point to Point）への伝送を行う場合、ＳＭＦの低損失でシングルモードとなる波長帯域が限られているため、１〜１．６μｍ帯に伝送波長域がまたがるようなＷＤＭ通信システムの導入は困難である。
【００１７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、１〜１．２μｍ帯、１．２６μｍ〜１．６μｍ帯の両方に伝送波長域がまたがり、既設のルートに布設されたＳＭＦケーブル伝送路を利用する高速の光波長多重通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、電気信号を光信号に変換して信号光を出力する複数の光源と、該光源からの波長の異なる複数の信号光を合波する光合波器とを備えた送信器と、該送信器内の前記光合波器により合波された信号光を伝搬するシングルモード光ファイバケーブル伝送路と、該シングルモード光ファイバケーブル伝送路により伝搬された信号光を分波する光分波器と、該光分波器により分波された波長の異なる複数の信号光を電気信号に変換する複数の受光回路とを備えた受信器と、前記送信器側の光合波器から前記受信器側の光分波器までの光学経路中に設けられたモードフィルタとからなり、前記送信器内の光源の最短波長が、前記シングルモード光ファイバケーブル伝送路の実効遮断波長以下であり、前記モードフィルタとして、前記最短波長において基本伝搬モードのみを伝搬するフォトニック結晶光ファイバを用いたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記モードフィルタが、前記光合波器の後段に設けられ、該光合波器からの信号光の１次の高次モードを除去するものであることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記モードフィルタが、前記光分波器の前段に設けられ、前記光合波器からの信号光の１次の高次モードを除去するものであることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記モードフィルタが、前記シングルモード光ファイバケーブル伝送路の途中に設けられ、前記光合波器からの信号光の１次の高次モードを除去するものであることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記モードフィルタが、前記シングルモード光ファイバケーブル伝送路の接続点に設けられたことを特徴とする。
【００２３】
つまり、本発明では、前記目的を達成するために、送信器内の光合波器の後段、受信器内の光分波器の前段又はシングルモード光ファイバ伝送路中に設置した短尺のフォトニック結晶光ファイバに、光源から発振された複数の波長の信号光を通し、その後に受信器内の受信回路で信号光を受信するようにしたものである。
【００２４】
送信器内、受信器内又は伝送路中にモードフィルタとして設置した短尺のフォトニック結晶光ファイバは、基本伝搬モードＬＰ０１のみを伝搬するので、複数の信号光の最短波長λｍｉｎがシングルモード光ファイバケーブル伝送路の実効遮断波長λｃよりも小さい時に発生する一次の高次モードＬＰ１１を遮断する。
【００２５】
ＬＰ０１とＬＰ１１のモード間結合（モード間での光パワーのやりとり）は、例えば、非特許文献４に示されているように小さいので、λｍｉｎが、シングルモード光ファイバケーブル伝送路がＬＰ０１とＬＰ１１の２モードで動作する波長範囲内にあれば、フォトニック結晶光ファイバによってＬＰ１１モードを遮断し、基本伝搬モードＬＰ０１のみを受信して高速シングルモード伝送を行うことが可能になる。さらに、フォトニック結晶ファイバは、１．５μｍ帯以上の長波長帯でも損失が増大しないため、伝送波長が１〜１．６μｍ帯に及ぶような広波長域ＷＤＭ通信システムを構築することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、送信器内の光合波器の後段、受信器内の光分波器の前段又はシングルモード光ファイバケーブル伝送路中に設置した短尺のフォトニック結晶光ファイバに、光源から発振された複数の波長の信号光を通し、その後に受信器中の受信回路で信号光を受信するようにしたので、布設されたＳＭＦケーブルと、ＶＣＳＥＬなどの短波長用光源が活用することができ、従来技術では困難であったＳＭＦの実効遮断波長以下へのＷＤＭ伝送波長域の広帯域化が可能になる。
【００２７】
具体的には、基本伝搬モードＬＰ０１の損失が１ｄＢ程度のモードフィルタを用いて、１次の高次モードＬＰ１１を遮断し、伝送波長域が１μｍ帯から１．６μｍ帯に及び、距離１０ｋｍ以上、伝送速度がＧｂｉｔ／ｓ程度の高速ＷＤＭ伝送が実現できる。
【００２８】
また、本発明のモードフィルタは小型なので、装置内への実装や伝送路への接続が可能であり、ネットワークの形態に応じて柔軟なＷＤＭシステム構成をとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３０】
図４は、本発明の光波長多重通信システムの実施例１を説明するための構成図で、図中符号７は送信器、８は受信器、９はＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）ケーブル伝送路、１０はモードフィルタ、７１は複数の光源、７２は光合波器、８１は光分波器、８２は複数の受信回路を示している。
【００３１】
実施例１のＷＤＭ通信システムは、送信器７と受信器８と、両者を光学的に接続するＳＭＦケーブル伝送路９とから構成されていて、送信器７は、電気信号を光信号に変換して信号光を出力する複数の光源７１と、この光源７１からの波長の異なる複数の信号光を合波する光合波器７２とを備えている。また、ＳＭＦケーブル伝送路９は、送信器７の光合波器７２により合波された信号光を受信器８に伝搬するものである。また、受信器８は、ＳＭＦケーブル伝送路９により伝搬された信号光を分波する光分波器８１と、この光分波器８１により分波された波長の異なる複数の信号光を電気信号に変換する複数の受光回路８２とを備えている。
【００３２】
また、送信器７内の光合波器７２の後段にモードフィルタ１０が設けられていて、送信器７内の光源７１の最短波長が、ＳＭＦケーブル伝送路９の実効遮断波長以下であり、モードフィルタ１０として、最短波長において基本伝搬モードのみを伝搬するフォトニック結晶光ファイバが用いられている。
【００３３】
このように、実施例１において、送信器７は異なる波長を出力するＮ個の光源７１と光合波器７２とから構成され、合波されたＮ個の信号光は、ＳＭＦケーブル伝送路９を伝搬し、受信器８で受信される。短尺のフォトニック結晶光ファイバ（モードフィルタ）１０は、送信器７内の光合波器７２の後段に設けることができる。
【００３４】
複数の信号光の最短波長λｍｉｎが、ＳＭＦケーブル伝送路９が２モードで（ＬＰ０１とＬＰ１１）動作する波長範囲内であれば、モードフィルタ１０によってＬＰ１１モードを遮断して、基本伝搬モードＬＰ０１のみを受信器８内の受信回路８２で受信して、高速シングルモード伝送が実現できる。ＳＭＦケーブル伝送路９中のＬＰ０１とＬＰ１１のモード間結合は小さいので、後述するように、モードフィルタ１０を送信器内以外にも、受信器内又は伝送路中のいずれかに一つ設置することが可能である。
【実施例２】
【００３５】
図５は、本発明の光波長多重通信システムの実施例２を説明するための構成図で、図中の符号は図４の実施例１と同一の符号を付してある。上述した実施例１と異なる構成は、モードフィルタ１０を受信器８内の光分波器８１の前段に設けた点である。これにより、光合波器７２からの信号光の１次の高次モードを除去するようにしたものである。
【実施例３】
【００３６】
図６は、本発明の光波長多重通信システムの実施例３を説明するための構成図で、図中の符号は図４の実施例１と同一の符号を付してある。上述した実施例１と異なる構成は、モードフィルタ１０をＳＭＦケーブル伝送路９中に設けた点である。これにより、光合波器７２からの信号光の１次の高次モードを除去するようにしたものである。具体的には、モードフィルタ１０をＳＭＦケーブル伝送路９の接続点に設けられている。
【００３７】
本発明のＷＤＭ通信システムでは、ＳＭＦケーブル伝送路９として、あらかじめ特定のルートに布設されたＳＭＦ（Ｇ．６５２）ケーブルを用いる。上述した非特許文献３に述べられているように、信号光の最短波長λｍｉｎがＳＭＦの２モード動作波長領域に含まれる条件は、波長λｍｉｎにおいてＳＭＦのＶ値が３．８３以下となることである。
【００３８】
ステップ型の屈折率分布を持つ光ファイバのＶ値は、波長λ、コア半径をａ、比屈折率差をΔ、コアの屈折率をｎ１ とすると、以下の（１）式で与えられる。  
Ｖ＝２πａ／λ・ｎ１（２Δ）０．５      ・・・（１）
【００３９】
ＳＭＦではΔの典型的な値は約０．００３（０．３％）であり、ｎ１は約１．４５、コア径２ａは約９．５μｍである。従って、製造上の歩留まり幅を考慮しても、λｍｉｎが０．９８μｍであれば、（１）式よりＶ値は３．８３以下となり、ＳＭＦは２モードで動作する。従って、１〜１．２μｍ帯ＶＣＳＥＬなどのシングルモード光源を本発明のＷＤＭ通信システム中に用いることができる。
【００４０】
モードフィルタ１０として、例えば、非特許文献５及び非特許文献６に示されている。三角格子状空孔が配置されたフォトニック結晶光ファイバを使用できる。
【００４１】
この構造のフォトニック結晶光ファイバについては、上述した非特許文献をはじめ、既に多くの研究発表が報告されている。
【００４２】
図７は、三角格子状に空孔が配置されたフォトニック結晶光ファイバの基本構造を示す断面図で、図中符号９１はクラッド、９２はコア、９３は空孔、Λは空孔９３の間隔、ｄは空孔９３の径を示している。コア径２ａは２Λ−ｄとなる。材料としては一般に純石英ガラスが用いられる。上述した非特許文献６に述べられているように、フォトニック結晶光ファイバでは、構造パラメータｄ／Λが約０．４よりも小さくなると、伝送波長がどんなに短くなってもＬＰ０１モードのみを伝搬し、完全なシングルモードで動作する。従って、ｄ／Λが０．４以下のフォトニック結晶光ファイバをモードフィルタに用いることができる。
【００４３】
また、上述したように、本発明のＷＤＭ通信システム中の光源の最短波長λｍｉｎを０．９８μｍとすれば、モードフィルタはこの波長でシングルモードで動作すれば良い。つまり、使用するフォトニック結晶光ファイバのｄ／Λの条件はλｍｉｎの値に応じて緩和することができ、λｍｉｎにおいてＬＰ０１モードのみを伝搬するという条件下で、ｄ／Λの値を適宜選択することができる。
【００４４】
図８は、本発明で用いるモードフィルタの構成図で、図中符号９４は第１のＳＭＦ光コード、９５はフォトニック結晶光ファイバ、９６は第２のＳＭＦコード、Ａは融着接続点を示している。上述したｄ／Λの条件を満たす短尺のフォトニック結晶光ファイバ９５の両端に、第１のＳＭＦ光コード９４と第２のＳＭＦ光コード９６とを融着接続点Ａにおいて融着接続してモードフィルタを作製できる。フォトニック結晶光ファイバ９５の長さとしては、クラッド部分を伝搬するクラッドモードを除去するために２ｍ程度とすれば十分である。
【００４５】
図８に示すモードフィルタは、短尺なので光ファイバ部分の損失は無視できる。ＳＭＦとフォトニック結晶光ファイバとの融着接続損失は、非特許文献７に示されているように、１カ所あたり０．４ｄＢ程度の値が実現可能である。図８に示す構成では２カ所の接続点を有するので、１ｄＢ程度の低損失なモードフィルタが実現できる。
【００４６】
実際に図８に示す構成のモードフィルタを作製して、１．３μｍ帯〜１．６μｍ帯の損失を測定した結果を図９に示す。図中白丸はＳＭＦ（曲げ径２０ｍｍ）、黒四角は図８に示したモードフィルタの場合を示している。図９より損失の波長依存性はほとんどなく、１ｄＢ以下の値である。図９にはＳＭＦを約２０ｍｍの径に巻き付けたモードフィルタの損失の測定結果も示している。ＳＭＦによるモードフィルタでは、短波長側では損失は小さいが、１．５μｍ帯以上の長波長側で顕著に損失が増大してしまう。これに比べて、図８に示した構成では損失の波長依存性を顕著に抑制することができ、損失の絶対値も１ｄＢ以下と十分に低損失なので、本発明のＷＤＭ通信システム中の光部品として用いることができる。
【００４７】
上述したモードフィルタでは、通常の構造の光ファイバに対して効果が確認されている（Ａ）曲げの付与、（Ｂ）屈折率整合剤の塗布、（Ｃ）被覆膜厚を厚くする、などの方法を用いてクラッドモードの伝搬を防ぐことができる。なお、フォトニック結晶光ファイバではＳＭＦに比べて曲げ損失を顕著に低減できるので、（Ａ）の方法を用いた場合も基本伝搬モードＬＰ０１の長波長域での損失増加を心配する必要はない。また（Ｃ）の方法については、非特許文献８に詳しく述べられている。従って、これらの方法を用いれば、図８に示した構成からさらに小型化することができる。
【００４８】
上述したように、図８に示した構造のモードフィルタは小型なので、図４及び図５のように、送受信器内に実装することができる。図４及び図５に示した構成（上述した実施例１，２）では、伝送路の構成は変化しないため、特定の一地点から一地点（Point to Point）の伝送区間に、既に他のシステムが導入されているような場合について、旧システムの送受信器を本発明の送受信器に取り替えることで容易にシステムの波長数の拡張を行うことができる。
【００４９】
図６に示した通信システム構成では伝送に用いるＳＭＦケーブルが成端収容されている中間の局の収容架などで、該当するＳＭＦにモードフィルタを接続すれば良い。図６に示した構成（上述した実施例３）では、装置中のモードフィルタが不要になるので、スター状のネットワーク構成で一地点から多地点（Point to Multi-Point）の伝送を行う場合に、伝送路の分岐点前にモードフィルタを設置することによって、その数を節約することができる。
【００５０】
通信システムの伝送波長域を１μｍ帯から１．６μｍ帯とし、許容損失を１５ｄＢと仮定すると、最も損失が大きい短波長側の０．９８μｍでＳＭＦの損失は１ｄＢ／ｋｍ程度である。従って、モードフィルタの損失を伝送路損失に加えたとしても、１０ｋｍ程度のＷＤＭ伝送が十分に可能である。また、モードフィルタは短尺なのでＳＭＦケーブル伝送路の分散特性への影響は無視でき、各伝送波長１波あたりＧｂｉｔ／ｓ程度の高速伝送が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、布設されたシングルモード光ファイバケーブル伝送路と短波長光源を活用する広波長域ＷＤＭ（波長分割多重）通信システムに関し、１〜１．２μｍ帯、１．２６μｍ〜１．６μｍ帯の両方に伝送波長域がまたがり、既設のルートに布設されたＳＭＦケーブル伝送路を利用する高速の光波長多重通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来のＣＷＤＭ通信システムの構成図である。
【図２】従来の方法を用いた短波長ＷＤＭ通信システムの構成図である。
【図３】ＳＭＦを２０ｍｍの外径に巻き付けた時の曲げ損失の波長依存性を示す図である。
【図４】本発明の光波長多重通信システムの実施例１を説明するための構成図である。
【図５】本発明の光波長多重通信システムの実施例２を説明するための構成図である。
【図６】本発明の光波長多重通信システムの実施例３を説明するための構成図である。
【図７】三角格子状に空孔が配置されたフォトニック結晶光ファイバの基本構造を示す断面図である。
【図８】本発明で用いるモードフィルタの構成図である。
【図９】本発明で用いるモードフィルタの損失特性例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，４  送信器
２，５  受信器
３  ＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）伝送路ケーブル（λｃ＜１．２６μｍ）
６  ＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）伝送路ケーブル（λｃ＜λｍｉｎ）
１１，４１  複数の光源
１２，４２  光合波器
２１，５１  光分波器
２２，５２  複数の受信回路
７  送信器
８  受信器
９  ＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）ケーブル伝送路
１０  モードフィルタ
７１  複数の光源
７２  光合波器
８１  光分波器
８２  複数の受信回路
９１  クラッド
９２  コア
９３  空孔
Λ  空孔９３の間隔
ｄ  空孔９３の径
９４  第１のＳＭＦ光コード
９５  フォトニック結晶光ファイバ
９６  第２のＳＭＦ光コード
Ａ  融着接続点
【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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