(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分割多重光トランスミッタと光ファイバとを含む光伝送システムであって、
前記光トランスミッタは、等間隔の波長グリッド上に配置された少なくとも６つの光チャネルを前記ファイバに沿ってそれぞれ異なる波長で伝送するために配置され、
前記光チャネルは、３つのグループに構成され、その各々は、中の１つが使用されない４つの隣接グリッド位置に配置され、全ての隣接グループが２つの空きグリッド位置により間隔を空けられている
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
３つの光チャネルの各グループにおける前記使用されないグリッド位置が全てのグループについて第２グリッド位置である
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
【請求項３】
３つの光チャネルの各グループにおける前記使用されないグリッド位置が全てのグループについて第３グリッド位置である
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
【請求項４】
グリッド間隔が０．４ｎｍである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光伝送システム。
【請求項５】
グリッド間隔が０．８ｎｍである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光伝送システム。
【請求項６】
１６以上の光チャネルが備えられている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記ファイバが非ゼロ分散ファイバである
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光伝送システムに、詳細には、光が単一の光ファイバを通じて相当数の、あるいは又、多数の異なる波長で伝送され、各波長又は光の「色」が別々の光通信チャネルを伝送する光伝送システムに関する。かかるシステムは高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）システムと呼ばれることが多い。非線形性のような、ファイバ伝送特性の作用の１つが、各チャネル内を伝送される光のパルスの形状を劣化させ、ファイバの開始点において送出される波長とは異なる可能性がある波長で望ましくない側波帯を発生させることである。これらの側波帯は隣接伝送波長（すなわち、若干異なる色）と一致し、その結果、隣接チャネルと干渉し、これらの他の波長で伝送されるパルスの変造を引起すことがある。
【０００２】
ＤＷＤＭシステムにおいては、利用可能な全帯域幅に多数のチャネルを収容するために、チャネル間隔を可能な限り最小にすることが必要である。利用可能な帯域幅を最大限に利用するために、ＩＴＵにより定められるグリッド上でチャネルを等間隔にする方法が採用されることが多いが、しかし、等間隔チャネルは望ましくない側波帯に対して感度が高く、これは、これらの側波帯が信号対漏話比を低下させる波帯内漏話妨害として現れることがあるからである。
【０００３】
全ての波帯内漏話時間帯の抑制には、非常に大きなシステム帯域幅を必要とする不均等チャネル幅割当てを必然的に伴うことになる。
【０００４】
本発明の課題は、改良された光伝送システムを提供することにある。
本発明によれば、光伝送システムが光トランスミッタと光ファイバとを含んでおり、トランスミッタは等間隔の波長グリッド上に配置された複数の光チャネルをファイバに沿ってそれぞれ異なる波長で伝送するために配置されており、前記チャネルは３つのグループに構成され、そのそれぞれが、その中の１つが使用されない４つの隣接グリッド位置に配置され、隣接グループは２つ以上の空きグリッド位置により間隔をあけられている。
【０００５】
以下では、添付図面を参照しつつ、実施例により本発明についてさらに説明する。
図１によれば、光伝送システムが、光ファイバ２を通じて光通信信号を光受信機に送る光トランスミッタ１を含んでいる。ファイバ２は一般的には１００ｋｍを超える長さとすることができ、それぞれが異なる波長又は色を有する多数の異なる通信チャネルを伝送する。かかるシステムは、多数の、一般的には３２以上の波長が使用されることから、ＤＷＤＭシステムとして公知である。３２の個々の通信チャネル５はトランスミッタ１により受信され、ＤＷＤＭにおいてともに多重化され、単一のファイバ２を通じて受信機３に伝送され、そこでは、個々のチャネル６が出力ポートにおいて利用可能な状態にされる。
【０００６】
この実施例では、光ファイバは非ゼロ分散ファイバ（ＮＺＤＳＦ）であり、高入力チャネル出力が非線形現象を起こさせるが、しかしパルス形状を劣化させることにもなる。かかるファイバは４波混合（ＦＷＭ）と呼ばれるものを発生させ、これが望ましくない側波帯をもたらすのである。
望ましくない側波帯はいわゆるゼロ分散ファイバによっても発生することがある。
【０００７】
光ファイバ２は利用可能な帯域幅を有しており、異なるチャネルに対して使用可能な所定の別個の波長がある。これらの別個の波長は、ＩＴＵにより定められる等間隔グリッドに対応しており、１つの等チャンネル間隔の使用により４波混合成分が発生し、これらの成分が波帯内漏話妨害の原因となる。本発明は、図２に線図により示した３チャネルコード（ＴＣＣ）の使用によりこの問題点を大幅に改善する。
【０００８】
この図には、標準ＩＴＵ等チャネル間隔グリッドが波長λ軸上に示してあるが、光チャネルは３つの波長を使用する複数のグループに構成されており、それらのグループの中で、３つのかかるグループ７、８、９が示してある。各グループは、各グループ内の１つのグリッド位置が空きになり、各グループ内の最初の位置と最後の位置が塞がれるよう、４つのグリッド位置を占有している。伝送すべきチャネルの総数に対して必要なだけの数のグループが備えられる。各グループは２つ以上の空きグリッド位置ｋによりその隣接グループから分離されている。図２においては、隣接グループ間に２つの空きグリッド位置が存在するので、ｋ＝２である。利用可能な帯域幅を効率的に使用するためには、ｋは小さくなければならないが、しかし、望ましくない漏話妨害を減少させるためではあるが、帯域幅をあまり効率的に使用しなかった結果として、例えば、ｋ＝３又はｋ＝４というように、ｋがもっと大きくなることがある。
【０００９】
減衰α、長さＬのファイバの出力において周波数ｆi、ｆj、ｆkで入力Ｐi、Ｐj、Ｐkの３つの連続波チャネルにより発生するＦＷＭ出力Ｐijkは
【数１】
0004406203.tif 000002
であり、ここに、ｄijkは、縮退時間帯と非縮退時間帯との値がそれぞれ１又は２となる縮退係数、λは非線形係数、Ｌeffは有効長、ηijkは効率であり、この効率については、十分に長いＮＺＤＳＦの場合、ηijk≡α2／Δβ2ijkにより近似値を求めることができる。ゼロ分散領域から離れている場合の位相整合係数Δβijkは
【数２】
0004406203.tif 000003
であり、ここに、Ｄcはファイバ分散、ΔλikとΔλjkはチャネルｉとｋ間とｊとｋ間との波長間隔である。ＩＴＵグリッド上に配置されたチャネルの場合は、Δβijkの値は不連続値
【数３】
0004406203.tif 000004
となり、従って、効率もηn＝η（Δβn）となり、ここに、ｎ＝｜ｉ−ｋ‖ｊ−ｋ｜は効率次数、Δλは一般的には０．４ｎｍの倍数の選択ＩＴＵグリッド分解能である。
【００１０】
図３は、等間隔グリッドのスロット１、３及び４に配置された３つの波長の１つのグループを示したものである。
スロットは選択グリッド分解能Δλに対応している。図３には、全てのＦＷＭ時間帯も要約して示されている。各時間帯は製品に含まれる３つのチャネルのインデックスｉｊｋにより表される。例えば、スロット０に位置する時間帯１３４は、チャネルによりスロット１、３及び４において共通に発生したＦＷＭの影響を表している。各ＦＷＭ時間帯について、対応する効率（すなわち、相対的な大きさ）も図１に記載してある。ＦＭＷ時間帯が３つのチャネルには存在せず、ＦＭＷ時間帯の効率が、スロット１〜４から構成されている「３チャネルグループ」からの距離とともに低下することが分かるであろう。本発明は、図２に示したように、相互にスロット間隔ｋをあけた状態で必要な数の３チャネルグループを繰返すことにより、本発明はより多くのチャネルをＷＤＭコームに追加する。従って、ＮチャネルＷＤＭシステムが占有する帯域幅は
【数４】
0004406203.tif 000005
であり、ここに、ＱとＲは、Ｎを３で割った場合の商と余りであり、すなわち、Ｎ＝３Ｑ＋Ｒとなる。特定のグループ内の１つのチャネルに位置する波帯内ＦＷＭ時間帯が現れるのは、異なるグルーブに所属するチャネルの存在のためであることに留意されたい。従って、隣接グループ間のスロット距離ｋを大きくすることにより、システム帯域幅Ｂの拡大を犠牲にして、波帯内ＦＷＭの効率が低下する。∈B＝Ｂ／（ＮΔλ）−１であると定義される部分帯域幅拡大は、Ｎの値が一般的な大きさの場合は、∈R＝（ｋ＋１）／３として求めることができ、ｋだけによって決まることになる。波帯内ＦＷＭ時間帯の最小効率次数が、ｋ＝０の場合は１、ｋ＝１の場合は４、ｋ≧２の場合はｋ＋４であることを立証するのは簡単である。
【００１１】
伝送出力レベルが低い場合は、等チャネル間隔（ＥＣＳ）が最善の方式、すなわち、システム帯域幅を最小にする方式である。チャネルあたり出力が増大するにつれて、コームの数チャネルについては、信号対漏話比（ＳＸＲ）は急速に許容限界値ＳＸＲmin以下に低下する。
【００１２】
Ｎ＝３２チャネルシステムの場合に得られるＥＣＳシステム帯域幅が図４に平均入力チャネル出力と対比して実線で示してある。低出力グリッド分解能は０．４ｎｍであり、曲線の各不連続点ごとに０．４ｎｍ単位で増大する。
【００１３】
図４には、同じシステムで、同じファイバパラメータの場合のＴＣＣ方式のシステム帯域幅も示してある。破線で示したグリッド分解能０．４ｎｍのＴＣＣについて考察してみよう。出力が増大するにつれて、数チャネルがＳＸＲminに達し、アイランド距離ｋは、ｋ＝０の低出力から始まって、各不連続点ごとに１単位だけ増大する。チャネルあたり平均入力Ｐin＝−１ｄＢｍまでは、ＥＣＳが最善の方式である。最高約９ｄＢｍまでの、より大きな入力値の場合は、システム帯域幅の点から、ＩＴＵグリッド分解能が０．４ｎｍのＴＣＣが最も効率的である。
【００１４】
しかしながら、アイランド間隔ｋが大きくなるにつれて、ＴＣＣでさえも非効率的になるものであり、帯域幅効率を回復する方法は、グリッド分解能を高めた、すなわち、グリッドスロットを拡大したＴＣＣ方式を採用することである。分解能が０．８ｎｍのＴＣＣ方式の場合のシステム帯域幅も図４に点線で示してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  光伝送システムを示した図である。
【図２】  それに関連した説明用線図である。
【図３】  それに関連した説明用線図である。
【図４】  それに関連した説明用線図である。
【図１】
0004406203.tif 000006
【図２】
0004406203.tif 000007
【図３】
0004406203.tif 000008
【図４】
0004406203.tif 000009