(57)【要約】本発明は、光データ伝送ネットワークを介して信号を伝送する装置に関し、該装置は、パルスエミッタ１０および少なくとも１つのパルスを光ファイバ線路で伝送する少なくとも１つの光ファイバ線路１２を備えている。前記装置は、分散性かつ線形性の伝播手段を有する線形パルス拡散モジュール１４をさらに含み、この蓄積性の波形分散はパルスのピーク出力Ｐｃを所定の閾値以下に低減させるように十分高いものである。前記閾値を超える信号は光ファイバ線路において非線形歪みを受け易い。拡散モジュール１４はエミッタ１０と光ファイバ線路１２との間に配設される。
2006518579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスエミッタ（１０）と、少なくとも１つのパルス（３０）を光ファイバ線路で搬送する少なくとも１つの光ファイバ線路（１２）とを備える、光データ伝送ネットワークを介して信号を伝播させる装置であって、この装置はパルスを線形的に広げる拡散モジュール（１４）を備え、所定の閾値（Ｓ）を超える信号が光ファイバ線路内で非線形歪みの影響を受け易い場合に、前記拡散モジュールは分散性かつ線形性の伝播媒質を含み、前記伝播媒質は、前記パルスのピーク出力（Ｐｃ）を前記所定の閾値（Ｓ）以下に低減させるのに十分に高い蓄積した波長分散を提供し、前記拡散モジュール（１４）がエミッタ（１０）と光ファイバ線路（１２）との間に配設されたことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記拡散モジュール（１４）はＨＯＭ型の、ＳＬＡ型の、またはフォトニック結晶を有するファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記光ファイバ線路（１２）に沿って規則的に配設された複数の増幅器モジュール（１６）を備え、該モジュールの各々は分散性かつ線形性の伝播媒質を含む分散補償モジュール（２０）を含んでいることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の伝送装置。
【請求項４】
前記分散補償モジュール（２０）は、ＨＯＭ型の、ＳＬＡ型の、またはフォトニック結晶を有するファイバを含むことを特徴とする請求項３に記載の伝送装置。
【請求項５】
１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以上のデータ速度を有する光ネットワークのための請求項１から４のいずれか一項に記載の装置の使用法。
【請求項６】
少なくとも１つのパルス（３０）を放出する工程および前記パルスを少なくとも１つの光ファイバ線路（１２）を含んだ光データ伝送ネットワークを介して搬送する工程である工程を含む、光データ伝送ネットワークを介して信号を伝送させる方法であって、この方法は前記パルスを前記光ファイバ線路に搬送する前に、分散性かつ線形性の伝播媒質（１４）によってパルスを搬送させる工程をさらに含み、所定の閾値（５）を超える信号が前記光ファイバ線路内で非線形歪みの影響を受け易い場合に、前記伝播媒質は前記パルスのピーク出力（Ｐｃ）を前記所定の閾値（５）以下に低減させるのに十分に高い蓄積した波長分散を提供することを特徴とする伝送方法。
【請求項７】
前記光ファイバ線路に沿って規則的に配設された増幅器モジュール（１６）によって増幅された伝送されるパルスに対し、パルスが前記光ファイバ線路内で受ける分散を補償するように、前記パルスは分散性かつ線形性の伝播媒質内の増幅器モジュール内を搬送されることを特徴とする請求項６に記載の伝送方法。
【請求項８】
１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以上のデータ速度の光伝送のための請求項６または請求項７のいずれかに記載の方法の使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データ伝送ネットワークを介して信号を伝送する装置に関する。本発明は、それに対応する伝送方法および前記装置および前記方法の使用にも関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は光データ伝送ネットワークを介して伝送する装置に関し、該装置は、パルスエミッタおよび少なくとも１つのパルスを光ファイバ線路を用いて運ぶ少なくとも１つの光ファイバ線路を備えたタイプのものである。
【背景技術】
【０００３】
このような伝送装置は知られており、非常に高速で、例えば１秒当たり４０ギガビット（Ｇｂｉｔ／ｓ）以上で伝送を行うのに用いられる。近年、１６０Ｇｂｉｔ／ｓまたはそれ以上もの速さで伝送するのにこのタイプの装置を使用する試みがなされた。
【０００４】
そのような速度では、信号の非線形歪みが出現し得る。そのような歪みは伝送誤差を著しく増大させる。特に、自己位相変調（ＳＰＭ）型、チャネル内交差位相変調（ＩＣＸＰＭ）型、チャネル内４波混合（ＩＣＦＷＭ）型、およびチャネル内誘導ラマン散乱（ＩＣＳＲＳ）型の知られているチャネル内非線形効果に起因して、非常に重大な結果が伝送品質に起こり得る。
【０００５】
非線形歪みの蓄積を低減させる１つの解決法は、２つの増幅器装置間に位置する光ファイバ線路を、正および負であり、かつ短い周期の波長分散を交互に含んだ一続きの光ファイバ部分に置き換えることにある。この解決法は複雑であり、使用があまり現実的ではない。ケーブル内に種々のタイプのファイバを交互に使用するのは技術的に複雑である。さらに、この方法は、２つの増幅器装置間にケーブルの破断が生じた場合に、どのタイプのケーブルを交換すべきかが簡単にわからないので、対策を取るのがより困難であるという欠点を呈する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、非常に高いデータ速度であっても、非線形歪みを起こさずにより低コストで信号を送信することのできる伝送装置を提供することによって、このような欠点を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明は上記タイプの伝送装置を提供することにあり、該伝送装置はパルスを線形的に広げる拡散モジュールを備えることを特徴とし、前記拡散モジュールは分散性かつ線形性の伝播媒質を含み、所定の閾値を超える信号が光ファイバ線路内で非線形歪みの影響を受け易い場合に、前記伝播媒質はパルスのピーク出力を前記所定の閾値以下に低減させるのに十分に高い蓄積した波長分散を提供し、前記拡散モジュールがエミッタと光ファイバ線路との間に配設されている。
【０００８】
特に信号の瞬時出力がある閾値を超過するときに、信号は光ファイバ線路の非線形歪みの影響を受ける。
【０００９】
したがって、本発明の伝送装置は、パルスが光ファイバ線路に入るときにはパルスのピーク出力が前記閾値より下になるように十分に低減されるように、パルスを光ファイバ線路で運ぶことが可能になる前に、分散性かつ線形性の媒質にパルスを伝播させるように束縛することにより、光ファイバ線路内の信号の次の歪み全部が線形的になることを保証する。
【００１０】
本発明の伝送装置は以下の特徴の１つまたは複数を含み得る。
【００１１】
本拡散モジュールは、高次モード（ＨＯＭ）型の、超大有効面積（ＳＬＡ）型の、またはフォトニック結晶を有するファイバを含む；
本装置は、光ファイバ線路に沿って規則的に配設された複数の増幅器モジュールを含み、モジュールの各々は分散性かつ線形性の伝播媒質を含んだ分散補償モジュールを備えている；
分散補償モジュールは、ＨＯＭ型の、ＳＬＡ型の、またはフォトニック結晶を有するファイバを含む。
【００１２】
本発明は１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以上のデータ速度を有する光ネットワーク用の上記のような伝送装置の使用も提供する。
【００１３】
本発明は光データ伝送ネットワークを介して信号を伝送する方法も提供し、該方法は少なくとも１つのパルスを放出する工程および前記パルスを少なくとも１つの光ファイバ線路を含んだ光データ伝送ネットワークを介して搬送する工程である工程を含み、この方法はパルスを光ファイバ線路に搬送する前に、分散性かつ線形性の伝播媒質によってパルスを搬送させる工程をさらに含むことを特徴とし、所定の閾値を超える信号が光ファイバ線路内で非線形歪みの影響を受け易い場合に、前記伝播媒質はパルスのピーク出力を前記所定の閾値以下に低減させるのに十分に高い蓄積した波長分散を提供する。
【００１４】
本発明の伝送方法は、光ファイバ線路に沿って規則的に配設された増幅器モジュールによって増幅された伝送されるパルスに対し、パルスが光ファイバ線路内で受ける分散を補償するためにパルスは分散性かつ線形性の伝播媒質内の増幅器モジュール内を搬送されるという特徴をさらに含む。
【００１５】
最後に、本発明は１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以上のデータ速度での光伝送のために、上記のような方法の使用を提供する。
【００１６】
単に例示として示した以下の説明を読み、添付図面を参照すれば、本発明はよりよく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に示した装置は非常に高いデータ速度で光ファイバ線路１２に信号を放出するようになされたパルスエミッタ１０を備えている。
【００１８】
光ファイバ線路１２は、例えば、ＩＴＵ  Ｇ．６５２規格に準拠した標準シングルモードファイバ（ＳＳＭＦ）型のファイバによって構成される。
【００１９】
この伝送装置内の信号は、光時分割多重化（ＯＴＤＭ）または波長分割多重化（ＷＤＭ）によって従来の様式で多重化される。
【００２０】
本装置は、パルスを線形的に広げる拡散モジュール１４をさらに備え、この拡散モジュールは、分散性かつ線形性であり、所定の波長分散係数を特徴とする伝播媒質を含む。
【００２１】
このタイプの媒質では、非常に高いデータ速度であっても、非線形歪みは著しく低減される。このような効果は信号出力が、同じ効果が光ファイバ線路１２で起こり易いときの信号出力を十分に超えている場合に限り起こる。
【００２２】
一例を挙げると、拡散モジュール１４は、より高次モード（ＨＯＭ）型の、超大有効面積（ＳＬＡ）型の、またはフォトニック結晶を有する光ファイバを含み得る。
【００２３】
例えば、２ピコ秒（ｐｓ）の半値時間幅を有するパルス１０を１６０Ｇｂｉｔ／ｓで伝送するために、拡散モジュール１４は、所望の結果に応じて、拡散率２に対して５．４ピコ秒／ナノメートル（ｐｓ／ｎｍ）の、拡散率３に対して８．９ｐｓ／ｎｍの、拡散率４に対して１２．２ｐｓ／ｎｍの、拡散率５に対して１５．４ｐｓ／ｎｍの、または実質的には拡散率１０に対して３１．２ｐｓ／ｎｍの蓄積した分散を提供する光ファイバを含むように選択される。このような算出値は当業者には知られているので、詳細には説明しない。
【００２４】
パルスを線形的に広げるモジュール１４はパルスエミッタ１０と光ファイバ線路１２との間に配設される。
【００２５】
通常、例えば１００キロメートル（ｋｍ）毎に光ファイバ線路は区切られて、増幅モジュール１６が光ファイバ線路１２内に挿入される。従来の様式では、このモジュールはその入力および出力において、拡散モジュール１４と同じタイプの分散補償モジュール２０がその間に挿入された２つの増幅器１８を備える。
【００２６】
拡散モジュール１４と同様、分散補償モジュール２０は分散性かつ線形性の伝播媒質を含む。したがって、この拡散モジュールは同様にＨＯＭ型の、ＳＬＡ型の、またはフォトニック結晶を有する光ファイバを含み得る。
【００２７】
信号が分散媒質において時間拡散を受けるか、または反対に時間圧縮を受けるかどうかは、媒質に向かう入口における信号の特性、および信号が先に通過した媒質の特性、および特にその分散係数の符号に左右される。当業者であれば、搬送されるパルスの時間拡散または時間圧縮を達成するために、光ファイバ線路１２、パルスを線形的に広げるモジュール１４、または分散補償モジュール２０の各伝播媒質に対するパラメータの選択方法がわかるので、これは本願明細書において詳細には記載していない。
【００２８】
エミッタ１０によって放出されるパルス３０の波形全体を伝送装置に沿った種々の場所に関して図２に示した。
【００２９】
Ａ、すなわちエミッタ１０からの出口では、パルス３０は所定の閾値Ｓを超えるピーク出力Ｐｃを有している。この閾値Ｓは、信号がそれを超えると光ファイバ線路１２を伝播するときに非線形歪みの影響を受け易い信号出力に相当する。エミッタ１０からの出口では、パルス３０は狭い半値時間幅Δτを有することにも気付くべきである。
【００３０】
非線形歪みを回避するために、パルス３０はまずパルスを線形的に広げるモジュール１４内を伝播し、モジュールからの出口の地点Ｂでは、ピーク出力Ｐｃは閾値Ｓ以下になるように低減されている。その結果、パルス３０は時間が広げられている。つまり、Δτの値はＡ−Ｂ間で増大した。
【００３１】
パルスの出力は常にＳ以下になっているので、パルスは非線形歪みを受けることなく光ファイバ線路１２を伝播することができる。
【００３２】
この後、パルス３０は光ファイバ線路１２に沿って伝播するときにＣにおいては減衰されているので、そのピーク値Ｐｃは例えば１００ｋｍより後では信号の増幅を必要とする値まで落ちている。
【００３３】
増幅器モジュール１６では、パルス３０はまず第１の増幅器１８を伝播し、これによってそのピーク値Ｐｃは増大される。しかしし、パルスΔτの幅は変化されない。
【００３４】
次に、パルスは分散補償モジュール２０を伝播するので、このモジュール２０からの出口、すなわち地点Ｅにおいては、パルスは依然として高いが閾値Ｓより低く、地点Ｂと同じ値まで戻された幅Δτを有するピーク出力に達する。
【００３５】
この後、ＦにおいてパルスがＢと同じ波形を有するように、パルス３０は第２の増幅器１８を通過する。
【００３６】
この後、地点Ｇ、Ｈ、Ｉ、およびＪでは、パルス３０は地点Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦと同じ波形をそれぞれ有する。
【００３７】
図３のグラフは、本光伝送装置を伝播中にパルス３０の時間幅が堂のように変化するかを示している。
【００３８】
Ａ−Ｂ間では、パルスはパルスを線形的に広げるモジュール１４においてそのピーク出力が閾値Ｓ以下になるように広げられる。この後、Ｂ−Ｃ間では、パルスは光ファイバ線路１２において累進的に広がりつづけ、減衰も受ける。
【００３９】
Ｃ−Ｆ間では、パルスはまず２つの増幅器１８によって増幅され、次に分散補償モジュール２０によって再構成され、これによってパルスを時間幅Δτ、すなわちＢ地点で有していた幅に復元する効果を有する。
【００４０】
この後、Ｆ−Ｇ間では、パルスは、光ファイバ線路１２のＢ−Ｃ間と同じ変換（拡大および減衰）を受ける。最終的に、Ｇ−Ｊ間では信号はＣ−Ｆ間と同じ再構成を受ける。
【００４１】
本光伝送装置は規則的、例えば１００ｋｍ毎に配設された増幅器モジュール１６を有しているので、前記装置に沿ったパルス時間幅の変動を表す信号は周期（Ｂ、Ｆ）の周期信号である。
【００４２】
本発明の伝送装置およびそれに対応する方法によって、非常に高いデータ速度においても、特に１６０Ｇｂｉｔ／ｓに達するかまたはそれを超え得る速度においても、パルスが非線形歪みを受けることなく伝送を行うことが可能となることがわかる。
【００４３】
より一般的には、低い速度、すなわち４０Ｇｂｉｔ／ｓ〜においても、この装置は光伝送に特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の光伝送装置を示す略図である。
【図２】図１の光伝送装置を伝播するパルスの波形を示すグラフである。
【図３】図１の光伝送装置を伝播するパルスの時間幅の変化を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
2006518579.tif 000004
【図３】
2006518579.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月6日(2005.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスエミッタと、少なくとも１つのパルスを光ファイバ線路で搬送する少なくとも１つの光ファイバ線路とを備える、光データ伝送ネットワークを介して信号を伝播させる装置であって、この装置はパルスを線形的に広げる拡散モジュールを備え、所定の閾値を超える信号が光ファイバ線路内で非線形歪みの影響を受け易い場合に、前記拡散モジュールは分散性かつ線形性の伝播媒質を含み、前記伝播媒質は、前記パルスのピーク出力を前記所定の閾値以下に低減させるのに十分に高い蓄積した波長分散を提供し、前記拡散モジュールがエミッタと光ファイバ線路との間に配設された伝送装置。
【請求項２】
前記拡散モジュールはＨＯＭ型の、ＳＬＡ型の、またはフォトニック結晶を有するファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記光ファイバ線路に沿って規則的に配設された複数の増幅器モジュールを備え、該モジュールの各々は分散性かつ線形性の伝播媒質を含む分散補償モジュールを含んでいる請求項１に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記分散補償モジュールは、ＨＯＭ型の、ＳＬＡ型の、またはフォトニック結晶を有するファイバを含むことを特徴とする請求項３に記載の伝送装置。
【請求項５】
１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以上のデータ速度を有する光ネットワークのための請求項１に記載の装置の使用法。
【請求項６】
少なくとも１つのパルスを放出する工程および前記パルスを少なくとも１つの光ファイバ線路を含んだ光データ伝送ネットワークを介して搬送する工程である工程を含む、光データ伝送ネットワークを介して信号を伝送させる方法であって、この方法は前記パルスを前記光ファイバ線路に搬送する前に、分散性かつ線形性の伝播媒質によってパルスを搬送させる工程をさらに含み、所定の閾値を超える信号が前記光ファイバ線路内で非線形歪みの影響を受け易い場合に、前記伝播媒質は前記パルスのピーク出力を前記所定の閾値以下に低減させるのに十分に高い蓄積した波長分散を提供する伝送方法。
【請求項７】
前記光ファイバ線路に沿って規則的に配設された増幅器モジュールによって増幅された伝送されるパルスに対し、パルスが前記光ファイバ線路内で受ける分散を補償するように、前記パルスは分散性かつ線形性の伝播媒質内の増幅器モジュール内を搬送される請求項６に記載の伝送方法。
【請求項８】
１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以上のデータ速度の光伝送のための請求項６に記載の方法の使用法。
【請求項９】
線路にパルスを伝送し、パルスを線形的に拡散させるように、パルスのピーク出力を所定の閾値であって、それを超えると信号が歪みを受け易くなる所定の閾値以下に低減させるのに十分高い蓄積したモジュールの波形分散と共に、パルスエミッタと光ファイバ線路との間に分散性かつ線形性の伝播媒質を備えたモジュールの使用法。
【請求項１０】
前記パルスのピーク出力を増大させ、かつ前記パルスの幅を低減させるように、パルス増幅器手段と分散性かつ線形性の伝播媒質を含んだ補償モジュールとを備えた増幅器モジュールの、線路中にパルスを伝送するための光線路ファイバにおける使用法。
【国際調査報告】
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