(57)【要約】装置は、光サブリンクを確定する動作するように結合された光ファイバ・セグメントを備える。光サブリンクは、第１リンク・スパンと第２リンク・スパンを含んでいるリンク・スパンを有する。第１リンク・スパンは、大きさがゼロより大きい平均分散を有する。第２リンク・スパンは、大きさがゼロより大きい平均分散を有する。光サブリンクは、エンドツーエンド分散許容限度未満のエンドツーエンド分散を有する。
2004513393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１リンク・スパンと第２リンク・スパンを含んでいる複数のリンク・スパンを有する光サブリンクを確定する複数の動作するように結合された光ファイバ・セグメントを備え、
第１リンク・スパンが大きさがゼロより大きい平均分散を有し、
第２リンク・スパンが大きさがゼロより大きい平均分散を有し、
光サブリンクがエンドツーエンド分散許容限度未満のエンドツーエンド分散を有する装置。
【請求項２】
分散許容限度が、第１リンク・スパンの平均分散の大きさ未満であり、かつ、第２リンク・スパンの平均分散の大きさ未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の光ファイバ・セグメントが、少なくとも第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプから構築され、
第１の光ファイバのタイプが、正の分散Ｄ１と、正の分散勾配Ｄ’１を有し、
第２の光ファイバのタイプが、負の分散Ｄ２と、負の分散勾配Ｄ’２を有し、第２の光ファイバのタイプが、第１の光ファイバのタイプの相対分散勾配Ｄ’１／Ｄ１にほぼ等しい相対分散勾配Ｄ’２／Ｄ２を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
光サブリンクが、少なくとも第１光増幅器と、第２光増幅器と、第３光増幅器とをさらに含み、
第１リンク・スパンが、第１光増幅器と第２光増幅器の間にあり、
第２リンク・スパンが、第２光増幅器と第３光増幅器の間にある、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
複数のリンク・スパンが、少なくともリンク・スパンの第１サブセットと訂正リンク・スパンをさらに含み、リンク・スパンの第１サブセットが、第１リンク・スパンと第２リンク・スパンを含み、
リンク・スパンの第１サブセットからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプを有し、訂正リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプを有し、
リンク・スパンの第１サブセットが、光の伝播方向に関して、訂正リンク・スパンの前に配置される、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
複数のリンク・スパンが、リンク・スパンの第１サブセットと、リンク・スパンの第２サブセットと、訂正リンク・スパンとをさらに含み、リンク・スパンの第１サブセットが、第１リンク・スパンを含み、リンク・スパンの第２サブセットが、第２リンク・スパンを含み、
リンク・スパンの第１サブセットからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプを有し、リンク・スパンの第２サブセットからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第の２光ファイバのタイプを有し、訂正リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプを有し、
訂正リンク・スパンが、リンク・スパンの第１サブセットとリンク・スパンの第２サブセットの間に配置される、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
複数のリンク・スパンが、リンク・スパンの第１サブセットとリンク・スパンの第２サブセットをさらに含み、リンク・スパンの第１サブセットが第１リンク・スパンを含み、リンク・スパンの第２サブセットが第２リンク・スパンを含み、
リンク・スパンの第１サブセットからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプを有し、リンク・スパンの第２サブセットからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプを有し、
リンク・スパンの第１サブセットからの各リンク・スパンが、光の伝播方向において増加している累積分散を有し、
リンク・スパンの第２サブセットからの各リンク・スパンが、光の伝播方向において減少している累積分散を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項８】
光サブリンクを確定する複数の動作するように結合された光ファイバ・セグメントであって、光サブリンクが、少なくともリンク・スパンの第１サブセットと訂正リンク・スパンを含んでいる複数のリンク・スパンを有し、光サブリンクが、エンドツーエンド分散とエンドツーエンドの長さを有する、複数の動作するように結合された光ファイバ・セグメントとを備え、
リンク・スパンの第１サブセットからの各リンク・スパンは平均分散とリンク・スパンの長さを有し、
訂正リンク・スパンは平均分散と訂正リンク・スパンの長さを有し、
光サブリンクのエンドツーエンドの長さを乗算した光サブリンクのエンドツーエンド分散が、複数のリンク・スパンからの各リンク・スパンに対する平均分散とリンク・スパンの長さの積和から、訂正リンク・スパンの長さを乗算した訂正リンク・スパンの平均分散を引いたものにほぼ等しい装置。
【請求項９】
複数のリンク・スパンからの各リンク・スパンのリンク平均分散が、シンボル間干渉の開始未満である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の光ファイバ・セグメントが、少なくとも第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプから構築され、
第１の光ファイバのタイプが、正の分散Ｄ１と、正の分散勾配Ｄ’１を有し、
第２の光ファイバのタイプが、負の分散Ｄ２と、負の分散勾配Ｄ’２を有し、第２の光ファイバのタイプが、第１の光ファイバのタイプの相対分散勾配Ｄ’１／Ｄ１にほぼ等しい相対分散勾配Ｄ’２／Ｄ２を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
複数のリンク・スパンからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプを有し、
訂正リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプを有し、
複数のリンク・スパンが、光の伝播方向に関して、訂正リンク・スパンの前に配置される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
複数のリンク・スパンが、リンク・スパンの第２サブセットをさらに含み、
リンク・スパンの第１サブセットからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプを有し、
リンク・スパンの第２サブセットからの各リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプと第２の光ファイバのタイプを有し、
訂正リンク・スパンが、第１の光ファイバのタイプを有し、
訂正リンク・スパンが、リンク・スパンの第１サブセットとリンク・スパンの第２サブセットの間に配置される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
各々がそれ自体の局所的な経路平均分散を有する複数のリンク・スパンを有する光リンクを確定する複数の動作するように結合された光ファイバを備え、
複数のリンク・スパンが２レベル分散マップを確定する装置。
【請求項１４】
光リンクが、ゼロにほぼ等しい累積分散勾配を有する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
２レベル分散マップが、第１部分と第２部分を含み、
２レベル分散マップの第１部分が、ゼロより大きい局所的な経路平均分散を有し、
２レベル分散マップの第２部分が、ゼロより大きい局所的な経路平均分散を有し、
２レベル分散マップの第１部分に関連し、かつ、２レベル分散マップの第２部分に関連するエンドツーエンド分散が、エンドツーエンド分散許容限度未満である、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
２レベル分散マップの第１部分が、光の伝播方向に関して、２レベル分散マップの第２部分の前に配置される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
２レベル分散マップが、第１部分、第２部分、および第３部分を含み、
２レベル分散マップの第１部分が、ゼロより大きい平均分散を有し、
２レベル分散マップの第２部分が、ゼロより大きい平均分散を有し、
第３レベルの分散マップの第３部分が、ゼロより大きい平均分散を有し、
２レベル分散マップの第１部分、第２部分、および第３部分に関連するエンドツーエンド分散が、エンドツーエンド分散許容限度未満である、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
２レベル分散マップの第１部分が、光の伝播方向に関して、第１にオーダされ、
２レベル分散マップの第２部分が、光の伝播方向に関して第２にオーダされ、
２レベル分散マップの第３部分が、光の伝播方向に関して第３にオーダされる、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
２レベル分散マップが、第１部分と第２部分を含み、
２レベル分散マップの第１部分が、光の伝播方向において増加している累積分散を有し、
２レベル分散マップの第１部分が、光の伝播方向において減少している累積分散を有する、請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景）
本発明は、一般に光遠隔通信に関する。より具体的には、本発明は、勾配補償光ファイバを使用する光ファイバの分散マップの最適化に関する。
【０００２】
光ファイバ内を伝播する光は、光ファイバ内で光を遅延させる色分散を受ける。光が受ける特定の量の分散は、光の波長に応じて変動する。光ファイバが、光に色分散を生じさせる方式は、通常、２つのパラメータ：（１）１つの特定の波長における分散と、（２）分散が光の波長の関数として変動する程度を示す分散勾配とによって特徴付けられる。
【０００３】
光ファイバの分散勾配は、各々がそれ自体の光の波長を有する複数の情報チャネルを使用する、波長分割多重（ＷＤＭ）システムに有用な帯域幅を著しく制限することがある。各情報チャネルは、送信リンクの全長にわたって、それ自体の分散の量を累積することができる。例えば、１０Ｇｂ／ｓのデータ率の情報チャネルを有するＷＤＭシステムでは、情報チャネルは、大洋横断送信距離（例えば、７０００〜１０，０００ｋｍ）など、長い送信距離にわたって、大量の分散（例えば、±３０００ｐｓ／ｎｍを超える）を累積することができる。累積した分散が多過ぎるとき、システムの性能は、システムの帯域幅を制限するシンボル間干渉のために、質が低下する。
【０００４】
ある種の知られている分散マップは、累積分散を補償する。１つのそのような例では、符号が反対である分散を有する光ファイバのセグメントは、光リンクを確定するように、交互に接続することができる。そのような知られている分散マップでは、エンドツーエンドの経路の平均分散は依然として低く、ファイバの非線形性は抑制される。
【０００５】
しかし、このタイプの分散マップに関連する欠点は、エンドツーエンドの経路の平均分散が、光リンク全体を確定する２つの交代光ファイバの非整合分散勾配のために、長い送信距離にわたって、波長ごとに著しく変動することである。このエンドツーエンドの経路の平均分散の変動（波長の関数として）は、そのような送信システムの帯域幅を制限する。前記他の方式では、送信システムの帯域幅を、波長に基づくエンドツーエンドの経路の平均分散が、許容可能な帯域幅を制限するまで、拡大することができる。したがって、広範な波長にわたって、許容閾値より下に、エンドツーエンドの経路の平均分散を低減する必要がある。この必要性は、ハイチャネルカウントＷＤＭシステムの普及には特に望ましいことである。
【０００６】
（発明の概要）
装置は、光サブリンクを確定する動作するように結合された光ファイバ・セグメントを備える。光サブリンクは、第１リンク・スパンと第２リンク・スパンを含んでいるリンク・スパンを有する。第１リンク・スパンは、大きさがゼロより大きい平均分散を有する。第２リンク・スパンは、大きさがゼロより大きい平均分散を有する。光サブリンクは、エンドツーエンド分散許容限度未満のエンドツーエンド分散を有する。
【０００７】
（詳細な説明）
装置は、光サブリンクを確定する動作するように結合された光ファイバ・セグメントを備える。光サブリンクは、第１リンク・スパンと第２リンク・スパンを含んでいるリンク・スパンを有する。第１リンク・スパンは、大きさがゼロより大きい平均分散を有する。第２リンク・スパンは、大きさがゼロより大きい平均分散を有する。光サブリンクは、エンドツーエンド分散許容限度未満のエンドツーエンド分散を有する。
【０００８】
「光ファイバ・セグメント」という用語は、本明細書では、各光ファイバの部分が、分散、分散勾配、実効断面積、および／または長さなど、それ自体の光学的および／または物理的な特徴を有する光ファイバの部分を含むように使用される。光ファイバ・セグメントは、より長い「光サブリンク」を確定するように、動作するように結合することができ、複数の光サブリンクは、光リンクを確定するように、共に結合することができる。例えば、２つのタイプの光ファイバ・セグメントは、光サブリンクを確定するように、交互に結合することができる。光サブリンクは、２つの光ファイバ・セグメントの間に、光学装置（例えば光増幅器）または光学構成要素（例えばカプラ）を含むことができる。光サブリンクは、例えば、送信器と受信器の間の光学通信システムの部分とすることができる。
【０００９】
「リンク・スパン」という用語は、本明細書では、光リンクのサブセットを含むように使用される。例えば、リンク・スパンは、２つの光中継器の間の光リンクの部分とすることができる。
【００１０】
反対の符号の分散と反対の符号の分散勾配を有する光ファイバは、市販されるようになってきている。適切な長さを有するこれらの光ファイバは、光サブリンクのリンク・スパンを形成するように、交互に結合することができる。図１は、１レベル分散管理（ＯＬＤＭ）スキームに従う、反対の符号の分散と反対の符号の分散勾配を有する光ファイバで構成された光リンクの部分（すなわち、光サブリンク）を示す。この特定の例では、光ファイバの長さは、同じ長さを有する（他の光リンクでは、以下で議論するように、光ファイバは、長さは異なるが、同じ相対分散勾配を有することができる）。図１に示したように、ファイバ１００は、増幅器１１０、１２０、１３０と、ファイバ・セグメント１４０、１５０、１６０、および１７０とを含む。ファイバ・セグメント１４０と１６０は、分散Ｄ１を有し、かつ、長さＬ１を有する、同じ第１タイプとすることができる。ファイバ・セグメント１５０と１７０は、分散Ｄ２を有し、かつ、長さＬ２を有する、同じ第２タイプとすることができる。この例では、リンク・スパンは、第１および第２のファイバのタイプを有するファイバ・セグメントとして確定することができる（例えば、ファイバ・セグメント１４０および１５０）。
【００１１】
第１のファイバのタイプは、例えば、１６．９ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散Ｄ１、０．０６ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍの分散勾配Ｄ１’、および７５μｍ２の実効面積を有することができる。そのようなタイプの光ファイバは、「単一モード・ファイバ（ＳＭＦ）」として市販されている。ＳＭＦファイバは、ＣｏｒｎｉｎｇおよびＬｕｃｅｎｔを含むいくつかのファイバ製造業者によって作成されている。第１のファイバのタイプの相対分散勾配は、第１のファイバのタイプの分散勾配と分散の比、Ｄ’１／Ｄ１に等しい。
【００１２】
第２のファイバのタイプは、例えば、−１７．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散Ｄ２、−０．０６ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍの分散勾配Ｄ２’、および３５μｍ２の実効面積を有することができる。そのようなタイプの光ファイバは、「１ｘ逆分散ファイバ（１ｘ−ＩＤＦ）」と市場で命名されてきた。負の分散および負の分散勾配を有する光ファイバの他の例は、「２ｘ−ＩＤＦ」と市場で命名されている光ファイバであり、これは、−３４．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散、−０．１２ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍの分散勾配、および約３４μｍ２の実効面積を有する。１ｘ−ＩＤＦと２ｘ−ＩＤＦの両方のファイバとも、Ｌｕｃｅｎｔによって作成されている。
【００１３】
第２のファイバのタイプの相対分散勾配は、第２のファイバのタイプの分散勾配と分散の比、Ｄ’２／Ｄ２に等しい。第１のファイバのタイプと第２のファイバのタイプの分散と分散勾配を適切に選択することによって、第１のファイバのタイプと第２のファイバのタイプの相対分散勾配をほぼ等しいように選択することができる。
【００１４】
そのような構成に対しては、平均分散Ｄａｖｇは、次式によって決定することができる。
【数１】
2004513393.tif 000003
平均分散勾配Ｄ’ａｖｇは、次式によって決定することができる。
【数２】
2004513393.tif 000004
【００１５】
図２は、図１に示した光サブリンクに対し、送信距離の関数として累積分散を示す。図２に示したように、所与のリンク・スパンに対して、１つのファイバ・セグメントに沿った分散は、特定の点まで累積し、次いで、次のファイバ・セグメントに沿った分散は、約ゼロまで、再び累積分散を低減する。２つのファイバ・セグメントの分散勾配は、同じ大きさを有するが、符号が反対なので、すべての波長に対する累積分散は、リンク・スパンの端点において、すべて約ゼロまで減少する。
【００１６】
しかし、そのような構成は、最適未満の性能を有することが認識されてきた。図３は、図１に示した光インクの部分に対し、リンクスパン平均分散（ｐｓ／ｎｍ−ｋｍで表す）の関数として、Ｑファクタ（ｄＢで表す）を示す。Ｑファクタ（ｄＢ）は、データ送信の同等性の測度である。例えば、Ｑ＝１８．０６ｄＢは、ビット・エラー率（ＢＥＲ）＝６×１０−１６に対応し、およびＱ＝１５．１は、ＢＥＲ＝６×１０−９に対応する。
【００１７】
図３が示すように、リンクスパンの平均分散の大きさがほぼゼロのとき、Ｑファクタ（および、したがって、システムの性能）は、クロス位相変調のために、ゼロでないリンクスパンの平均分散より悪い。リンクスパンの平均分散の大きさが、ゼロから大きくなるとき、Ｑファクタは、最大まで増加し、その後、過度に累積した分散から、シンボル間干渉のために、再び減少する。したがって、本発明者は、分散勾配補償光ファイバを使用する分散マップは、平均リンクスパン分散の大きさが、ゼロより大きく（例えば、図３に示した例では、０．１ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大きい）、一方、光サブリンク全体は、分散許容限度未満の累積分散を有するように設計されるべきであることを認識した。リンク・スパンにわたって累積した平均分散の大きさは、クロス位相変調が、許容可能なレベルまで低減されるように、ゼロより大きくあるべきである。
【００１８】
図４は、本発明の実施形態による、エンドサブリンク補償（ＥＳＬＣ）を有する光サブリンクの部分を示す。光サブリンク２００は、光増幅器２１０、２１１、２１２、２１３、および２１４を含む。また、光サブリンク２００は、ファイバ・セグメント２２０、２３０、２４０、２５０、および２６０を含む。光サブリンク２００は、以下の構成要素：増幅器２１０、ファイバ・セグメント２２０、ファイバ・セグメント２３０、増幅器２１１、ファイバ・セグメント２４０、ファイバ・セグメント２５０、および増幅器２１２が直列に接続されるように構成される。増幅器２１３は、ファイバ・セグメント２６０に接続され、これは、増幅器２１４に接続される。以下で議論するように、ファイバ・セグメント２６０は、他のリンク・スパンに関連する分散を訂正するように作用し、したがって、本明細書では、「訂正スパン」とも呼ばれる。光サブリンク２００については、増幅器２１２および増幅器２１３が、図４には示していないファイバ・セグメントおよび増幅器を含んでいる一連のリンク・スパンを通して共に結合されることに留意されたい。
【００１９】
ファイバ・セグメント２２０および２４０は、第１タイプの光ファイバ（例えば、上記で議論したＳＭＦファイバなど）とすることができる。ファイバ・セグメント２３０および２５０は、第２タイプの光ファイバ（例えば、上記で議論したＩＤＦファイバなど）とすることができる。ファイバ・セグメント（訂正スパン）２６０は、増幅器２１３の前に累積した分散の量を適切に訂正する必要性に応じて、第１のファイバのタイプまたは第２のファイバのタイプとすることができる。
【００２０】
図５は、本発明の実施形態による、図４に示した光サブリンクに関連する分散マップを示す。分散マップ３００は、分散マップの部分３１０および３２０を含む。分散マップの部分３１０は、増幅器２１０と増幅器２１３の間のリンク・スパンに対する累積分散に対応する。分散マップの部分３２０は、光増幅器２１３と２１４の間の光ファイバ・セグメント（訂正スパン）２６０に対する累積分散に対応する。線４００は、例えば、図１に示した光サブリンク１００など、１レベル分散管理（ＯＬＤＭ）に対する累積分散に対応する。
【００２１】
分散マップ３００は、異なる特性を有する２つの部分３１０と３２０を有するので、２レベル分散マップと呼ぶことができることに留意されたい。この２レベル分散マップの例は、例えば、１レベル分散管理（ＯＬＤＭ）に対する累積分散に対応する線４００とは異なる。線４００に関連する累積分散は、考慮したサブリンクの長さＬｓｕｂｌｉｎｋを乗算した、サブリンクＤｓｕｂｌｉｎｋの分散に等しい。
【００２２】
図５が示すように、分散マップ３００は、累積分散が、伝播距離と共に、線４００に関連する累積分散より多くの量増加するように構成される。すなわち、増幅器２１０と増幅器２１３の間の様々なリンク・スパンに対する累積分散は、ほぼ、ゼロより大きい。前記他の方式では、分散マップ部分３１０に関連する累積分散は、ほぼゼロより大きく、ならびに、ＯＬＤＭ（例えば、図５の線４００として示した）に関連する累積分散よりほぼ大きい。より具体的には、分散マップの部分３１０に関連する累積分散は、光サブリンクに関連するリンク・スパンの数Ｎｓｐａｎｓを乗算したリンク・スパンの長さＬｌｉｎｋ・ｓｐａｎを乗算した、リンク・スパンの分散Ｄｌｉｎｋ・ｓｐａｎに等しい。
【００２３】
ファイバ・セグメント（訂正スパン）２６０は、増幅器２１０と２１３の間のリンク・スパンによって累積された分散を訂正するように作用する。分散マップ３００によって示したように、この訂正は、分散マップの部分３２０に関連する。すなわち、増幅器２１０と２１３の間の様々なリンク・スパンに対して累積した分散（部分３１０によって示す）は、最後のファイバ・セグメント（訂正スパン）２６０（分散マップの部分３２０によって表す）によって訂正される。
【００２４】
分散マップの部分３２０に関連する累積分散は、訂正スパンの長さＬｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｓｐａｎを乗算した、訂正スパンの分散Ｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｓｐａｎにほぼ等しい。分散マップの部分２１０に関連する累積分散は、光サブリンクに対する平均分散が、ゼロの分散からずれる程度を決定する。したがって、サブリンク（例えば、サブリンク２００）に対する累積分散は、（Ｄｌｉｎｋｓｐａｎ）（Ｌｌｉｎｋｓｐａｎ）（Ｎｓｐａｎｓ）−（Ｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｓｐａｎ）（Ｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｓｐａｎ）にほぼ等しい。
【００２５】
当然、サブリンク（例えば、サブリンク２００）に対する累積分散のこの表現は、リンク・スパンの長さと分散が、ほぼ同じであることを想定している。リンク・スパンの長さと分散が異なる場合では、サブリンク（例えば、サブリンク２００）に対する累積分散は、訂正スパンの分散と訂正スパンの長さの積を引いた、各リンクスパンの分散と長さの積の和に等しい。
【００２６】
図６は、本発明の実施形態による、中間サブリンク補償（ＭＳＬＣ）を有する光サブリンクを示す。光サブリンク５００は、光増幅器５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、および５１５を含む。また、光サブリンク５００は、ファイバ・セグメント５２０、５３０、５４０、５５０、および５６０を含む。光サブリンク５００は、以下の順序で接続される。光サブリンク５００は、増幅器５１０、ファイバ・セグメント５２０、ファイバ・セグメント５３０、および増幅器５１１が直列に接続され、増幅器５１２、ファイバ・セグメント５４０、および増幅器５１３が直列に接続され、増幅器５１４、ファイバ・セグメント５５０、ファイバ・セグメント５６０、および増幅器５１５が直列に接続されるように構成される。以下で議論するように、ファイバ・セグメント５４０は、他のリンク・スパンに関連する分散を訂正するように作用し、したがって、本明細書では、「訂正スパン」とも呼ばれる。光サブリンク５００、増幅器５１１、および増幅器５１２は、一連のリンク・スパンを通して接続する（または直接接続する）ことことができ、同様に、増幅器５１３と増幅器５１４は、他の一連のリンク・スパンを通して接続する（または直接接続する）ことができることに留意されたい。
【００２７】
ファイバ・セグメント５２０および５５０は、第１タイプの光ファイバ（例えば、上記で議論したＳＭＦファイバなど）とすることができる。ファイバ・セグメント５３０および５６０は、第２のタイプの光ファイバ（例えば、上記で議論したＩＤＦファイバなど）とすることができる。ファイバ・セグメント（訂正スパン）５４０は、残りのファイバ・セグメント（例えば、ファイバ・セグメント５２０、５３０、５５０、および５６０）を通して累積した分散の量を適切に訂正する必要性に応じて、第１ファイバ・セグメントまたは第２のファイバのタイプとすることができる。
【００２８】
図７は、本発明の他の実施形態による、図６に示した光サブリンクに関連する分散マップを示す。図７に示した分散マップは、３つの部分６１０、６２０、および６３０を含む。分散マップの部分６１０は、増幅器５１０と増幅器５１２の間の光サブリンク５００の部分に関連する。分散マップの部分６２０は、増幅器５１２と５１３の間（すなわち、ファイバ・セグメント５４０）の光サブリンク５００の部分に関連する。分散マップの部分６３０は、増幅器５１３と増幅器５１５の間の光サブリンク５００の部分に関連する。再び、線４００は、例えば、図１に示した光サブリンクなど、ＯＬＤＭ分散マップに対応する。
【００２９】
図７の分散マップが示すように、ファイバ・セグメント（たとえば、ファイバ・セグメント５４０）は、光サブリンクの中間に挿入することができ、それにより、光サブリンクの伝播距離に沿って途中まで訂正を提供することができる。
【００３０】
図８は、ＯＬＤＭ分散マップと、２つのタイプの２レベル分散マップＥＳＬＣおよびＭＳＬＣについて、チャネルあたりの平均パワーに対するシステムの性能のＱファクタ（ｄＢ）を示すグラフである。図８に示したように、２つのタイプの２レベル分散管理は、非線形性の提示について、１レベル分散管理より良く機能し、より具体的には、Ｑファクタは、チャネルあたりの平均パワーが増大するにつれ、１レベル分散管理と比較して、２つのタイプの２レベル分散管理に対して増大することに留意されたい。また、図８は、ＭＳＬＣのシステムの性能が、ＥＳＬＣのシステムの性能より優れていることを示すが、その理由は、光サブリンクにおける各リンク・スパンに対する最大累積分散が、ＥＳＬＣと比較して、ＭＳＬＣに対しほとんど半分だからである。したがって、シンボル間干渉効果は、ＭＳＬＣに対してより低い。
【００３１】
図８に示した結果は、１０，０００キロメートルの距離を（例えば、各々の長さが５００ｋｍである２０の光サブリンクを有する）と、各チャネルに対して１２．３Ｇｂ／ｓのデータ率と、０．６ｎｍのチャネル間隔とを有する光リンクに基づいた例である。図８に示した結果は、約−２．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの所与のリンク・スパンに対する平均分散の値に基づいている。
【００３２】
図９は、図８に示した結果に基づいて、所与のリンク・スパンに対する平均分散の関数として、Ｑファクタ・システムの性能を示す。図９に示した結果は、ＭＳＬＣ分散マップに対するものである。この特定の構成に対しては、図９は、リンク・スパンに対する平均分散の最適値は、約−２．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであることを示す。より具体的には、同様のシステムの性能を提供する所与のリンク・スパンの平均分散に対して、広い範囲の値が存在する（すなわち、−２から−４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ）。所与のリンク・スパンの平均分散に対するこの広範な値は、有利であるが、その理由は、多くのリンク・スパンを有する実際の長距離光リンクでは、非常に具体的な値を獲得するように、所与のリンク・スパンに対する平均分散を制御することは非常に困難だからである。したがって、所与のリンク・スパンの平均分散に対する広範な値は、非常に類似した最適なシステムの性能を提供するので、対応する光システムは、比較的堅牢であり、所与のリンク・スパンに対する平均分散の変動に基づいて、よく機能することになる。
【００３３】
図１０は、図８および９の結果に基づいて、光サブリンクに対する平均分散の関数として、Ｑファクタ・システムの性能のグラフを示す。再び、図１０は、平均分散が−０．１ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであり、チャネルあたりの平均パワーが−２ｄＢである、ＭＳＬＣ分散マップに基づいている。
【００３４】
ＯＬＤＭに対しては、１６ｄＢまたはそれ以上のＱファクタの値が、広範なエンドツーエンド平均分散値（例えば、−０．１３から−０．３３ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ）に対して獲得することができることに留意されたい。同様のタイプのＱファクタ値が、より広範な平均分散値（例えば、０から−０．４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ）のＭＳＬＣに対して、獲得することができる。このＭＳＬＣに対する受容可能な平均分散値の範囲は、ＯＬＤＭに対する受容可能な経均分散値の範囲の約２倍である。さらに、本発明者は、同様の範囲のＱファクタ値が、ＭＳＬＣの正の分散領域に対して獲得され、これにより、利用可能な平均分散の範囲を効果的に再び２倍になることを予期する。すなわち、ＭＳＬＣに対する平均分散は、ゼロ付近まで下がらないので、受容可能なＱファクタ値を獲得することができる本発明者が予期する平均分散の範囲は、本質的に−０．４から０．４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍである。したがって、ＭＳＬＣスキームは、ＯＬＤＭスキームの分散勾配からの残りの分散勾配に対して、ほとんど４倍を超えて許容性がある。したがって、ＭＬＳＣスキームは、ＯＬＤＭスキームと比較して、約４倍の波長を効果的に使用することができる。
【００３５】
また、ＯＬＤＭスキームに対しては、同様の範囲のＱファクタ値が、正の分散領域において獲得され、したがって、Ｑファクタ・システムの性能における実質的な降下は、平均分散のゼロの値の付近で生じることに留意されたい。したがって、ＯＬＤＭスキームに対するエンドツーエンドの平均分散の実効領域は、エンドツーエンドのゼロ平均分散付近のＱファクタ・システムの性能では受容可能でない降下のために、ＭＳＬＣスキームよりかなり劣る。
【００３６】
本発明について、特定の構成を参照して説明してきたが、当然、当業者には、他の構成が明らかであるべきであることを理解されたい。例えば、上記で例として議論した光ファイバのタイプは、特定の市販されている勾配補償光ファイバに関していたが、他のタイプの勾配補償光ファイバも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
１レベル分散管理（ＯＬＤＭ）スキームに従う、大きさは同じであるが、反対の符号の分散と反対の符号の分散勾配を有する、光ファイバで構成された光リンクの部分を示す図である。
【図２】
図１に示した光リンクの部分に対し、送信距離の関数として累積分散を示す図である。
【図３】
図１に示した光リンクの部分に対し、ｐｓ／ｎｍ−ｋｍで表したリンクスパン平均分散の関数として、ｄＢで表したＱファクタを示す図である。
【図４】
本発明の実施形態による、エンドサブリンク補償（ＥＳＬＣ）を有する光サブリンクの部分を示す図である。
【図５】
本発明の実施形態による、図４に示した光サブリンクに関連する分散マップを示す図である。
【図６】
本発明の実施形態による、中間サブリンク補償（ＭＳＬＣ）を有する光サブリンクを示す図である。
【図７】
本発明の実施形態による、図６に示した光サブリンクに関連する分散マップを示す図である。
【図８】
１レベル分散マップと２つのタイプの２レベル分散マップ、ＥＳＬＣとＭＳＬＣに対し、チャネルあたりの平均パワーに対するＱファクタ・システムの性能を表わすグラフを示す図である。
【図９】
ＭＳＬＣ分散マップに対し、平均リンクスパン分散の関数として、Ｑファクタ・システムの性能を示す図である。
【図１０】
リンクスパン平均分散の関数として、Ｑファクタ・システムの性能を表わすグラフを示す図である。
【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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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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