(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの中心波長が所定波長帯に含まれる１又は２以上の信号光成分が入射される入射端と該信号光成分が出射される出射端とを備え、かつ該信号光成分が伝搬する光伝送路に挿入されることにより該光伝送路の一部を構成する分散補償モジュールであって、
前記入射端と前記出射端との間の光路中に配置された分散補償手段と、
前記入射端と前記出射端との間の光路中に配置されるとともに前記分散補償手段と光学的に接続され、かつ前記分散補償手段に対して波長に依存する該分散補償手段の損失バラツキを補償する損失等化手段と、
前記信号光成分をそれぞれ分波する分波器と、
前記分波器により分波された各信号光成分を合波する合波器とを備え、
前記分散補償手段は、前記入射端と前記分波器との間の光路中、前記分波器と前記合波器との間の光路中、及び前記合波器と前記出射端との間の光路中の、少なくともいずれかに配置され、
前記損失等化手段は、前記入射端と前記分散補償手段との間の各光路中に配置され、前記分波された信号光成分の光パワーを調整する光減衰器を含むことを特徴とする分散補償モジュール。
【請求項２】
それぞれの中心波長が所定波長帯に含まれる１又は２以上の信号光成分が入射される入射端と該信号光成分が出射される出射端とを備え、かつ該信号光成分が伝搬する光伝送路に挿入されることにより該光伝送路の一部を構成する分散補償モジュールであって、
前記入射端と前記出射端との間の光路中に配置された分散補償手段と、
前記入射端と前記出射端との間の光路中に配置されるとともに前記分散補償手段と光学的に接続され、かつ前記分散補償手段に対して波長に依存する該分散補償手段の損失バラツキを補償する損失等化手段とを備え、
前記損失等化手段は、遷移金属が添加されたコア領域と該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを有することを特徴とする分散補償モジュール。
【請求項３】
それぞれの中心波長が所定波長帯に含まれる１又は２以上の信号光成分が入射される入射端と該信号光成分が出射される出射端とを備え、かつ該信号光成分が伝搬する光伝送路に挿入されることにより該光伝送路の一部を構成する分散補償モジュールであって、
前記入射端と前記出射端との間の光路中に配置された分散補償手段と、
前記入射端と前記出射端との間の光路中に配置されるとともに前記分散補償手段と光学的に接続され、かつ前記分散補償手段に対して波長に依存する該分散補償手段の損失バラツキを補償する損失等化手段とを備え、
前記損失等化手段は、１対の光ファイバの各端部を融着接続することにより得られた融着部を含むことを特徴とする分散補償モジュール。
【請求項４】
前記融着部において、前記１対の光ファイバは、それぞれの光軸が互いにずらされた状態で融着接続されていることを特徴とする請求項３記載の分散補償モジュール。
【請求項５】
前記融着部において、前記１対の光ファイバは、それぞれのコア領域が曲げられた状態で融着接続されていることを特徴とする請求項３記載の分散補償モジュール。
【請求項６】
前記融着接続される１対の光ファイバおのおのは、径が該融着部に向かって拡大しているコア領域を備えることを特徴とする請求項３記載の分散補償モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送等の光通信に好適な光伝送路中に設置され、該光伝送路の一部を構成するとともにＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する分散補償モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光通信システムは、光伝送路として主に伝送用光ファイバが用いられ、適当な中継間隔ごとに光増幅器が配置された構成が一般的である。光増幅器は、信号光が伝送用光ファイバ中を伝搬するうちに減衰することから、例えば複数波長の信号光成分を含むＷＤＭ信号等の信号光パワーを増幅するための光デバイスである。この光増幅器は、通常、各信号光成分の光パワーを増幅する増幅部と各信号光成分間で生じる利得差を低減するための等化部を備え、光増幅作用を奏するだけでなく利得等化作用をも奏する。したがって、ＷＤＭ伝送を行う場合においては、光増幅器は、このＷＤＭ信号の各信号光成分それぞれを略一定の利得で光増幅することができる。
【０００３】
一方、伝送用光ファイバとしては、通常、シングルモード光ファイバが用いられる。このシングルモード光ファイバは、波長１．５５μｍ帯（１５００ｎｍ〜１６００ｎｍ）で正の波長分散（約＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）を有するが、大きな波長分散が存在するとＷＤＭ信号のパルス波形が崩れ受信エラーを生ずることがある。特に、数ギガｂｉｔ／ｓｅｃ〜数十ギガｂｉｔ／ｓｅｃ程度にまで高速化、すなわち高帯域化が進むと、波長分散の存在は大きな問題となる。そこで、この波長分散を補償するために分散補償器が光伝送路中に配置された光通信システムが提案されている（例えば、１９９７年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会Ｂ−１０−７０および同Ｂ−１０−７１を参照）。また、この分散補償器としては、例えば、波長１．５５μｍ帯で大きな負の波長分散（約−９０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）を有する分散補償光ファイバが用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、上述の従来技術を検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、分散補償器において、ＷＤＭ信号の波長帯域における各信号光成分間の伝送損失のバラツキは、波長依存性が無視し得ないほど大きいことから、以下のような課題がある。
【０００５】
例えば、図１Ａに示されたような光伝送路中の光増幅器１と次段の光増幅器２との間に分散補償器３が設けられた一般的な構成について説明する。なお、この光伝送路では、光増幅器１から出力されるＷＤＭ信号における各信号光成分（波長λ１〜λ４）の光パワーは一定であるとする。
【０００６】
以上の構成において、図１Ｂに示されたような信号光成分が光増幅器１に入力されると、図１Ｃに示されたような増幅された信号光成分が出力される。この光増幅器１から出力された信号光成分が分散補償器３に入力されることより、伝送用光ファイバの波長分散が補償される。一方、分散補償器３における伝送損失は波長依存性を有することから、分散補償器３から出力された信号光成分間の光パワーは一定にならない（図１Ｄ参照）。また、分散補償器３から出力された信号光成分がさらに光増幅器２に入力されても、光増幅器２から出力された信号光成分（図１Ｅ参照）は、入力時の各信号光成分間の光パワー差が包含された状態で増幅されてしまう。したがって、送信局から受信局までの間に複数個の分散補償器が設けられる場合には、受信局に到達する信号光成分間の光パワーの差は順次累積してより大きくなってしまう。このように受信局に到達する信号光成分間の光パワーの差が大きいと、信号光成分によってはＳ／Ｎの劣化を生じ受信できない場合が起こり得る。それゆえ、分散補償器を挿入する場合には光伝送システム全体を再設計して上述の課題を解消する必要がある。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、光伝送路中で発生する波長分散を補償する機能を有するとともに、その伝送損失の波長依存性が小さく光伝送システムへの挿入が容易な構造を備えた分散補償モジュールを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る分散補償モジュールは、それぞれの中心波長が所定波長帯に含まれる１又は２以上の信号光成分（ＷＤＭ信号に含まれる）が入射される入力端と、該ＷＤＭ信号が出射される出力端を備え、送信局と受信局との間のみならず、送信局と中継器との間、中継器間、中継器と受信局との間に設置可能である。また、当該分散補償モジュールは、伝送損失の波長依存性を低減すべく、入力端と出力端との間の光路中に配置された分散補償光ファイバ等の分散補償手段と、少なくとも該分散補償手段に対し、波長に依存した該分散補償手段の損失バラツキを補償するための損失等化手段を備える。
【０００９】
なお、上記分散補償手段は、補償対象によって前記ＷＤＭ信号の波長帯域（例えば１５００ｎｍ〜１６００ｎｍ）において正又は負のいずれかの分散スロープを有する。さらに、補償対象によって、この分散補償手段の分散は、ＷＤＭ信号の波長帯域において正又は負のいずれかの値を取る。
【００１０】
また、この発明に係る分散補償モジュールは、さらに光増幅手段を備えることにより中継器として機能することも可能である。この構成において、上記損失等化手段は、上記分散補償手段の各信号光成分の波長に依存する損失バラツキと、上記光増幅器の各信号光成分の波長に依存する利得バラツキを、少なくとも補償する（損失あるいは利得を平坦化する）。
【００１１】
さらに、この発明に係る分散補償モジュールは、上記信号光成分をそれぞれ分波する分波器と、該分波器により分波された各信号光成分を合波する合波器とをさらに備えることが可能である。この構成において、上記分散補償手段は、入射端と分波器との間において大きな波長帯域の分散補償を行うとともに、分波された各信号光成分ごとの小さな波長帯域の分散補償を行う。上記損失等化手段は、分波された各信号光成分の光パワーを調整する。また、この損失等化手段は、当該分散補償モジュールの入射端と分散補償手段との間の光路中、すなわち各信号光成分の伝搬方向について、上記分散補償手段の前段に配置されるのが好ましい。この場合、当該分散補償モジュールに入力した信号光成分は損失等化手段により各波長に応じた所望の値だけ減衰させられた後に分散補償手段に入力することから、分散補償手段において非線形光学現象が生じ難く、信号光成分の波形劣化が回避される。この構成によっても、光伝送路中の波長分散は所定部位に適宜配置された分散補償手段により補償される一方、分散補償手段の波長に依存する損失バラツキは、入射端と分散補償手段との間において各信号光成分ごとの光パワーを調整する損失等化手段により補償される。
【００１２】
具体的に、上記損失等化手段は、遷移金属が添加されたコア領域と該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを有する損失等化光ファイバを含む。このような損失等化光ファイバは、コア領域中に添加されたＣｒ元素やＣｏ元素等の遷移金属の種類や量を適切に選択することにより、分散補償手段の波長に依存する損失バラツキを補償するよう容易に設計される。
【００１３】
また、上記分散補償手段は、波長１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモード光ファイバあるいは分散補償光ファイバを含み、上記損失等化手段は、伝搬モードと放射モードとを結合する長周期ファイバグレーティングが作り込まれた光ファイバを含む。この長周期ファイバグレーティングは、所定波長の信号光成分だけを反射させる短周期ファイバグレーティングと明確に区別される光部品である。このような損失等化手段である長周期ファイバグレーティングは、当該分散補償モジュール全体の伝送損失を大きく劣化させることなく各信号光成分間における損失バラツキの平坦化が可能になり、また、広い波長帯域において所望の損失特性を容易に得ることができる。特に、上述のような分散補償手段である光ファイバに直接に損失等化手段である長周期ファイバグレーティングが形成された構成は、該分散補償手段に損失を生ずる接続部を設ける必要はなく、また、該接続部における損失の影響を考慮する必要がなくなるために波長に依存する損失特性の調整を容易にする。
【００１４】
さらに、上記損失等化手段は、ファイバ融着型のカプラ（ファイバカプラ）を含む。特に、このファイバカプラは、０．２ｄＢ以下の偏波依存損失（ＰＤＬ）を有するのが好ましい。０．２ｄＢを超えるＰＤＬを有するファイバカプラでは、該ＰＤＬの補償を厳格に制御できないからである。
【００１５】
一方、上記損失等化手段は、１対の光ファイバの各端部を融着接続することにより得られた融着部を含んでもよい。この場合、融着部における該１対の光ファイバは、それぞれの光軸が互いにずらされた状態で融着接続されてもよく、またそれぞれのコア領域が曲げられた状態で融着接続されてもよい。さらに、融着接続される１対の光ファイバおのおのが、径が該融着部に向かって拡大しているコア領域を備える構成を有してもよい。いずれの場合にも好適に所望の特性（波長依存性の小さい特性）が得られる。
【００１６】
なお、この発明に係る分散補償モジュールにおいて、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましい。通常のエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）における使用波長帯域で、係る値以下に信号光成分間の光パワーの偏差を抑えることにより、数百ｋｍに渡って良好な伝送特性が期待できるからである。
【００１７】
また、１５８０ｎｍ帯のＷＤＭ伝送では、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５６０ｎｍ〜１６００ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましい。この条件を満たすことにより数百ｋｍに渡って良好な伝送特性が期待できるからである。
【００１８】
特に、１０００ｋｍを超える長距離光伝送では、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５３５ｎｍ〜１５６０ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましく、さらに、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５７５ｎｍ〜１５９５ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましい。
【００１９】
一方、１０００ｋｍを超える長距離光伝送であって１０ギガｂｉｔ／ｓｅｃ以上の高速伝送の場合、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ）が１０−１５以下の良好な伝送特性を得るためには、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５５０ｎｍ〜１５６０ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．２ｄＢ以下であることが好ましく、また、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５７５ｎｍ〜１５８５ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．２ｄＢ以下であることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る分散補正モジュールの各実施例を図２Ａ〜図４Ｃ、図５〜図１４、図１５Ａ〜図１５Ｄ、図１６〜図１９、及び図２０Ａ〜図２０Ｆを用いて説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
第１実施例
まず、この発明に係る分散補償モジュールの第１実施例について説明する。図２Ａは、この発明に係る分散補償モジュールの第１実施例の概略構成を示す図である。なお、図２Ａにおいて、矢印Ａ２で示された部位におけるＷＤＭ信号（波長λ１〜λ４）は図２Ｂに示され、矢印Ｂ２で示された部位におけるＷＤＭ信号は図２Ｃに示され、矢印Ｃ２で示された部位におけるＷＤＭ信号は図２Ｄに示され、矢印Ｄ２で示された部位におけるＷＤＭ信号は図２Ｅに示され、矢印Ｅ２で示された部位におけるＷＤＭ信号は図２Ｆに示されている。
【００２２】
図２Ａには、送信局１５と、該送信局１５から出射され所定の伝送路を伝搬してきた信号光成分を光増幅する前段の光増幅器１と、光増幅器１の出力端と光学的に接続された入力端１０ａを有する分散補償モジュール１０と、該分散補償モジュール１０の出力端１０ｂとその入力端が光学的に接続された後段の光増幅器２と、該光増幅器２から出射された信号光成分を受信する受信局１６を備えた、ＷＤＭ伝送に好適な光伝送システムが示されている。
【００２３】
この第１実施例に係る分散補償モジュール１０は、分散補償手段である分散補償光ファイバ１１と、損失等化手段である損失等化器１２とを備え、これら分散補償光ファイバ１１と損失等化器１２は、それぞれ当該分散補償モジュール１０の入力端１０ａと出力端１０ｂとの間の光路中に配置され、互いに光学的に接続されている。
【００２４】
分散補償光ファイバ１１は、この分散補償モジュール１０が挿入される光伝送路のＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する光デバイスである。一般に、光伝送路として用いられるシングルモード光ファイバは正の波長分散スロープを有することから、当該分散補償光ファイバ１１としては、負の波長分散スロープを有する光ファイバが適用可能である。具体的に、この第１実施例の分散補償光ファイバ１１は、図３Ａに示された光ファイバ３００と同様な構造を備える。すなわち、光ファイバ３００は、外径ａのコア領域３１０と、該コア領域３１０の外周に設けられた外径ｂのクラッド領域３２０を備える。特に、この第１実施例において、分散補償光ファイバ１１は、図３Ｂに示されたように、Ｗ型の屈折率プロファイル（クラッド領域３２０が屈折率の異なる２層から構成されたディプレストクラッド構造を有する屈折率プロファイル）を有する。なお、分散スロープは、所定の波長帯域における分散特性を示すグラフの傾きで定義される。
【００２５】
一方、損失等化器１２は、ＷＤＭ信号の波長帯域において少なくとも分散補償光ファイバ１１の波長に依存する損失バラツキを補償する。この損失等化器１２として、例えば、多層膜フィルタ、長周期ファイバグレーティング、ファブリペローエタロン等が好適である。
【００２６】
図４Ａ〜図４Ｃは、図２Ａ〜図２Ｆに示された第１実施例に係る分散補償モジュールの伝送損失の波長依存性を示すグラフである。特に、図４Ａは分散補償手段における伝送損失と波長との関係を示し、図４Ｂは損失等化手段における伝送損失と波長との関係を示し、図４Ｃは当該分散補償モジュール全体における伝送損失と波長との関係を示している。図４Ａからも分かるように、分散補償光ファイバ１１の伝送損失は、波長１．５５μｍ帯において一般に波長が長いほど損失が小さい。これに対して、損失等化器１２の伝送損失は、図４Ｂからも分かるように、波長が長いほど損失が大きく、分散補償光ファイバ１１の損失波長特性を補償することができるように設計されている。したがって、第１実施例に係る分散補償モジュール１０全体の総合損失は、分散補償光ファイバ１１及び損失等化器１２それぞれの伝送損失を総合したものであり、図４Ｃからも分かるように、全体として波長依存性が小さくなっている（波長ごとの損失バラツキが小さくなっている）。
【００２７】
第２実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第２実施例について説明する。図５は、この発明に係る分散補償モジュールの第２実施例の概略構成を示す図である。
【００２８】
この第２実施例に係る分散補償モジュール２０も、第１実施例と同様に、入力端２０ａと出力端２０ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とが光学的に接続された状態で配置されている。具体的に、この第２実施例は、分散補償手段として３端子サーキュレータ２１及びチャープドグレーティング２２からなる波長分散器２３を備えた点が第１実施例と異なっている。
【００２９】
３端子サーキュレータ２１は、端子２１Ａに入射した光を端子２１Ｂに出力し、また、端子２１Ｂに入力した光を端子２１Ｃに出力する光デバイスである。一方、チャープドグレーティング２２は、３端子サーキュレータ２１の端子２１Ｂに光学的に接続された光ファイバの光導波領域に形成されたグレーティングであり、伝送路中の波長分散を補償する機能を有している。
【００３０】
この３端子サーキュレータ２１及びチャープドグレーティング２２からなる分散補償器２３の入力端２０ａから入射したＷＤＭ信号は、まず３端子サーキュレータ２１の端子２１Ａに入射して端子２１Ｂから出射する。そして、チャープドグレーティング２２において各信号光成分は、波長に応じてブラッグ条件を満たす位置で反射される（ブラッグ反射）。チャープドグレーティング２２の所定位置で反射された各信号光成分は、再び３端子サーキュレータ２１の端子２１Ｂに入射して端子２１Ｃから出射する。すなわち、入射端２０ａを介して入射したＷＤＭ信号は、３端子サーキュレータ２１の端子２１Ａに入射し端子２１Ｃから出射するまで各信号光成分の波長に応じて伝搬時間が異なる。したがって、この分散補償器２３は、当該第２実施例の分散補償モジュール２０が挿入される光伝送路のＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する。
【００３１】
損失等化器２４は、ＷＤＭ信号の波長帯域において少なくとも分散補償器２３の波長に依存する損失バラツキを補償する光デバイスである。この損失等化器２４として、例えば、多層膜フィルタ、長周期ファイバグレーティング、ファブリペローエタロン等が好適である。なお、この第２実施例においても、分散補償モジュール２０全体の総合損失は、分散補償器２３、損失等化器２４それぞれの伝送損失を総合したものであり、全体として波長依存性が小さくなる。
【００３２】
第３実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第３実施例について説明する。図６は、この発明に係る分散補償モジュールの第３実施例の概略構成を示す図である。
【００３３】
この第３実施例に係る分散補償モジュール３０も、入力端３０ａと出力端３０ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とが光学的に接続された状態で配置されている。具体的に、この第３実施例では、分散補償手段としての分散補償光ファイバ３１と、損失等化手段としての損失等化器３２と、光増幅器３３とがそれぞれ光学的に接続された状態で配置されている。
【００３４】
分散補償光ファイバ３１は、当該分散補償モジュール３０が挿入される光伝送路のＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する光デバイスである。光増幅器３３は、入射端３０ａを介して入射したＷＤＭ信号に含まれる各信号光成分の光パワーを増幅して出力する光デバイスであり、その利得特性は必ずしも波長に対して平坦でなくてよい。この光増幅器３３としては、例えばＥｒ（エルビウム）元素が添加された光ファイバ（ＥＤＦ: Erbium-Doped fiber）を用いた光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ: Erbium-Doped fiber amplifier）が好適である。一方、損失等化器３２は、ＷＤＭ信号の波長帯域において分散補償光ファイバ３１が有する波長に依存する損失バラツキと、光増幅器３３が有する波長に依存する利得バラツキを同時に補償する（平坦化する）。この損失等化器３２も、例えば、多層膜フィルタ、長周期ファイバグレーティング、ファブリペローエタロン等が好適である。
【００３５】
この第３実施例に係る分散補償モジュール３０全体の総合損失も、分散補償光ファイバ３１及び損失等化器３２それぞれにおける損失バラツキの波長依存性や、光増幅器３３における利得バラツキの波長依存性と比較して、より波長依存性が小さいものとなる。
【００３６】
第４実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第４実施例について説明する。図７は、この発明に係る分散補償モジュールの第４実施例の概略構成を示す図である。なお、この図では、説明を簡単にするため、ＷＤＭ信号が３波長の信号光成分で構成されている場合について説明し、その３波長をそれぞれλ１、λ２及びλ３（λ１＜λ２＜λ３）とする。
【００３７】
この第４実施例に係る分散補償モジュール４０も、入力端４０ａと出力端４０ｂとを有し、これら入力端４０ａと出力端４０ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とがそれぞれ光学的に接続された状態で配置されている。特に、この分散補償モジュール４０は、ＷＤＭ信号を各信号光成分ごとに分波する分波器４２と、この分波器４２により分波された各信号光成分を合波して出力する合波器４８とを備える。さらに、分散補償モジュール４０は、分散補償手段として分散補償光ファイバ４１、４３及び４４を備えるとともに、損失等化手段として光減衰器４５〜４７を備える。
【００３８】
分散補償光ファイバ４１は、分波器４２の入力側（入力端４０ａと分波器４２との間）に配置されている。この第４実施例では、分散補償光ファイバ４１として、図３Ｃに示されたようなマッチド型の屈折率プロファイル（中心の高屈折率のコア領域の周囲に低屈折率のクラッド領域を備える屈折率プロファイル）を有する分散補償光ファイバが適用可能である。この場合、一般に光伝送路として用いられるシングルモード光ファイバは正の波長分散スロープを有し、また、分散補償光ファイバ４１も正の波長分散スロープを有することから、分散補償光ファイバ４１は、３波長の信号光成分のうちの１波長（ここでは中心の波長λ２とする）の信号光成分に対して主に波長分散を補償することができる。ただし、分散補償光ファイバ４１は、他の波長λ１及びλ３の信号光成分それぞれに対しては波長分散を完全に補償することができない。
【００３９】
一方、分散補償光ファイバ４１から出力されたＷＤＭ信号は、分波器４２により各信号光成分ごとに分波される。そして、波長λ１の信号光成分は、光減衰器４５及び分散補償光ファイバ４３を順次に伝搬して合波器４８に到達する。波長λ２の信号光成分は、光減衰器４６を通過して合波器４８に到達する。波長λ３の信号光成分は、光減衰器４７及び分散補償光ファイバ４４を順次に伝搬して合波器４８に到達する。
【００４０】
分散補償光ファイバ４３は、波長λ１の信号光成分の残留波長分散を補償する光デバイスであり、分散補償光ファイバ４４は、波長λ３の信号光成分の残留波長分散を補償する光デバイスである。すなわち、分散補償光ファイバ４３及び４４は、分散補償光ファイバ４１において波長λ１及びλ３の信号光成分それぞれに対して補償しきれない残留波長分散を補償する。なお、この分散補償光ファイバ４３及び４４それぞれも、マッチド型の屈折率プロファイル（図３Ｃ参照）を有する分散補償光ファイバが適用可能である。光減衰器４５〜４７は、波長λ１〜λ３の信号光成分それぞれの光パワーを調整して、合波器４８により合波された後の３波長の信号光成分の光パワーを平坦化する。
【００４１】
以上のように、この第４実施例の分散補償モジュール４０は、波長λ１の信号光成分に対しては分散補償光ファイバ４１及び４３により分散補償し、波長λ２の信号光成分に対しては分散補償光ファイバ４１により分散補償し、波長λ３の信号光成分に対しては分散補償光ファイバ４１及び４４により分散補償する。また、分散補償モジュール４０は、光減衰器４５〜４７により３波長λ１〜λ３の信号光成分それぞれについて光パワーを調整して、全体として各信号成分間の利得バラツキ及び／又は損失バラツキを平坦にすることができる。さらに、この分散補償モジュール４０は、図３Ｂに示されたＷ型の屈折率プロファイルを有する分散補償光ファイバと比較して、安価に製造できるマッチド型の屈折率プロファイルを有する分散補償光ファイバを、分散補償手段に含まれる分散補償光ファイバ４１、４３及び４４に適用できるため、製造コストの観点から好ましい。
【００４２】
なお、この第４実施例において、各光ファイバ間の接続の態様は種々のものが有り得る。例えば、分散補償光ファイバ４１は、合波器４８の出力側（出力端４０ｂと合波器４８との間）に接続されていてもよい。また、光減衰器４５〜４７は各信号光成分の波長ごとに用意するのではなく、所定の減衰波長特性を有する１つの光減衰器を分波器４２の入力側（入射端４０ａと分波器４２との間）あるいは合波器４８の出力側に設けてもよい。
【００４３】
第５実施例
次に、図８は、この発明に係る分散補償モジュールの第５実施例の概略構成を示す図である。この第５実施例に係る分散補償モジュール５０も、先の第１〜第４実施例と同様に、入力端５０ａと出力端５０ｂとを有し、これら入力端５０ａと出力端５０ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とがそれぞれ光学的に接続された状態で配置されている。特に、この分散補償モジュール５０、第１実施例と比較して、損失等化手段である損失等化器５１が分散補償手段である分散補償光ファイバ５２の前段（入力端５０ａと分散補償光ファイバ５２との間）に設けられている点が異なる。
【００４４】
この第５実施例でも、第１実施例と同様に、分散補償光ファイバ５２は、当該分散補償モジュール５０が挿入される光伝送路のＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する光デバイスである。また、損失等化器５１は、分散補償光ファイバ５２において波長に依存する伝送損失のバラツキを補償するように設計されている。したがって、当該分散補償モジュール５０全体の総合損失は、損失等化器５１及び分散補償光ファイバ５２それぞれ伝送損失の波長依存性と比較して、より波長依存性が小さくなっている。
【００４５】
さらに、この第５実施例では、損失等化器５１が分散補償光ファイバ５２の前段に設けられていることから、以下のような効果をも奏する。すなわち、分散補償光ファイバ５２に入力するＷＤＭ信号の光パワーが最大許容値を超えると、分散補償光ファイバ５２において非線形光学現象が生じ各信号光成分が劣化するので、分散補償光ファイバ５２に入力するＷＤＭ信号の光パワーは最大許容値以下であることが望まれる。この第５実施例では、損失等化器５１を分散補償光ファイバ５２の前段に設けることにより、当該分散補償モジュール５０の入射端５０ａを介して入射するＷＤＭ信号の光パワーは、上記の最大許容値と損失等化器５１における損失の値とを加えた値まで許容されることになる。したがって、この実施例の場合、上述された第１実施例と比較して、分散補償モジュール５０の入射端５０ａを介して入射されるＷＤＭ信号のパワーマージンが増加し、分散補償光ファイバ５２において非線形光学現象が生じ難く、ＷＤＭ信号の劣化が回避される。
【００４６】
第６実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第６実施例について説明する。図９は、この発明に係る分散補償モジュールの第６実施例の概略構成を示す図である。
【００４７】
この第６実施例に係る分散補償モジュール５０も、先の第１〜第５実施例と同様に、入力端６０ａと出力端６０ｂとを有し、これら入力端６０ａと出力端６０ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とがそれぞれ光学的に接続された状態で配置されている。特に、分散補償モジュール６０は、分散補償手段としての分散補償光ファイバ６１と、損失等化手段としての損失等化光ファイバ６２とが接続部６３において融着接続されて構成されたことを特徴としている。
【００４８】
分散補償光ファイバ６１は、当該分散補償モジュール６０が挿入される光伝送路のＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する光デバイスである。一方、損失等化光ファイバ６２は、基本的に図３Ａに示された光ファイバ３００と同様に、コア領域３１０と該コア領域３１０の外周に設けられたクラッド領域３２０とを備え、Ｃｒ元素やＣｏ元素等の遷移金属が少なくともコア領域３１０中に添加された光ファイバである。このコア領域３１０に添加される遷移金属の種類や量が適切に選択されることにより、損失等化光ファイバ６２は、分散補償光ファイバ６１の波長に依存する損失バラツキを補償するよう、その波長に依存する損失バラツキが調節される。したがって、当該分散補償モジュール６０でも全体の総合損失は、分散補償光ファイバ６１及び損失等化光ファイバ６２それぞれの損失バラツキと比較して、全体として波長依存性が小さくなる。
【００４９】
図１０は、図９に示された第６実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである。なお、図中、Ａ１００で示されたグラフは分散補償光ファイバ６１における伝送損失と波長との関係を示し、Ｂ１００で示されたグラフは損失等化光ファイバ６２における伝送損失と波長との関係を示し、Ｃ１００で示されたグラフは分散補償光ファイバ６１及び損失等化光ファイバ６２とを含む当該分散補償モジュール６０における伝送損失と波長との関係を示している。
【００５０】
この図からも分かるように、分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）６１の伝送損失は、波長１．５５μｍ帯において一般に波長が長いほど損失が小さい。これに対して、損失等化光ファイバ６２は、コア領域にＣｏ元素が濃度１０ｐｐｍ程度添加されたシングルモード光ファイバであり、波長が長いほどその伝送損失が大きく、かつ分散補償光ファイバ６１の波長に依存する損失バラツキを補償するできるように設計されている。そして、この第６実施例に係る分散補償モジュール６０全体の総合損失は、分散補償光ファイバ６１及び損失等化光ファイバ６２それぞれの伝送損を総合したものであり、波長１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍの範囲で損失の偏差は０．１ｄＢ以下となる（各構成要素と比較して波長依存性が小さくなっている）。
【００５１】
第７実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第７実施例について説明する。図１１は、この発明に係る分散補償モジュールの第７実施例の概略構成を示す図である。
【００５２】
この第７実施例に係る分散補償モジュール７０も、先の第１〜第６実施例と同様に、入力端７０ａと出力端７０ｂとを有し、これら入力端７０ａと出力端７０ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とがそれぞれ光学的に接続された状態で配置されている。特に、分散補償モジュール７０は、分散補償手段としての分散補償光ファイバ７１と、損失等化手段としての長周期ファイバグレーティング７２が形成された光ファイバ７３とが接続部７４において融着接続されて構成されたことを特徴としている。なお、光ファイバ７３としては、波長１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモード光ファイバあるいは分散補償光ファイバであるのが好適である。
【００５３】
分散補償光ファイバ７１は、当該分散補償モジュール７０が挿入される光伝送路のＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する光デバイスである。長周期ファイバグレーティング７２は、光ファイバ７３の少なくともコア領域中に一定周期の屈折率変化を生じさせることにより得られ、その屈折率変化の周期が数百μｍ程度の長周期であって、光がコア領域を伝搬するモードである伝搬モードと光がクラッド領域へ放射されるモードである放射モードとを結合するものである。そして、長周期ファイバグレーティング７２は、その屈折率変化の周期や長さを適切に選択することにより、例えば、波長１５２０ｎｍにおける伝送損失を最小にする一方で、波長１５７０ｎｍにおける伝送損失を最大にし、分散補償光ファイバ７１の波長に依存する損失バラツキを補償するように設計されている。
【００５４】
したがって、この第７実施例の分散補償モジュール７０も全体の総合損失は、分散補償光ファイバ７１及び長周期ファイバグレーティング７２それぞれ損失バラツキと比較して、より波長依存性が小さくなる。このように損失等化手段として長周期ファイバグレーティング７２を用いることにより、分散補償モジュール７０全体の伝送損失を大きく低下させることなく各信号光成分間の損失バラツキの平坦化が可能になる。また、広い波長帯域において所望の伝送特性を容易に得ることができる。なお、この長周期ファイバグレーティング７２は、所定波長の信号光成分だけを反射させる短周期ファイバグレーティングと明確に区別される光部品である。
【００５５】
図１２は、図１１に示された第７実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである。また、図中、Ａ２００で示されたグラフは分散補償光ファイバ７１における伝送損失と波長との関係を示し、Ｂ２００で示されたグラフは長周期ファイバグレーティング７２における伝送損失と波長との関係を示し、Ｃ２００で示されたグラフは分散補償光ファイバ７１及び長周期ファイバグレーティング７２とを含む当該分散補償モジュール７０における伝送損失と波長との関係を示している。
【００５６】
この図からも分かるように、分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）７１は、波長１．５５μｍ帯において一般に波長が長いほどその伝送損失が小さい。これに対して、長周期ファイバグレーティング（長周期ＦＧ）７２は、波長が長いほどその伝送損失が大きく、分散補償光ファイバ７１の波長に依存する損失バラツキを効果的に補償することができるように設計されている。また、当該分散補償モジュール７０全体の総合損失も、分散補償光ファイバ７１及び長周期ファイバグレーティング７２それぞれの伝送損失を総合したものであり、波長１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍの範囲で伝送損失の偏差は０．１ｄＢ以下となる。
【００５７】
第８実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第８実施例について説明する。図１３は、この発明に係る分散補償モジュールの第８実施例の概略構成を示す図である。
【００５８】
この第８実施例に係る分散補償モジュール８０も、先の第１〜第７実施例と同様に、入力端８０ａと出力端８０ｂとを有し、これら入力端８０ａと出力端８０ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とがそれぞれ光学的に接続された状態で配置されている。特に、分散補償モジュール８０は、分散補償手段としての分散補償光ファイバ８１を備えるとともに、この分散補償光ファイバ８１に直接に損失等化手段である長周期ファイバグレーティング８２が形成されて構成されたことを特徴としている。
【００５９】
分散補償光ファイバ８１は、当該分散補償モジュール８０が挿入される光伝送路中のＷＤＭ信号の波長帯域における波長分散を補償する光デバイスである。長周期ファイバグレーティング８２は、この分散補償光ファイバ８１の少なくともコア領域中に一定周期の屈折率変化を生じさせることにより得られ、その屈折率変化の周期が数百μｍ程度の長周期であって、光がコア領域を伝搬するモードである伝搬モードと光がクラッド領域へ放射されるモードである放射モードとを結合するものである。そして、長周期ファイバグレーティング８２は、その屈折率変化の周期や長さを適切に選択することにより、例えば、波長１５２０ｎｍで伝送損失を最小にする一方、波長１５７０ｎｍで伝送損失を最大にし、分散補償光ファイバ８１の波長に依存する損失バラツキを補償するように設計されている。
【００６０】
したがって、この第８実施例の分散補償モジュール８０全体の総合損失も、分散補償光ファイバ８１の伝送損失と、作り込まれた長周期ファイバグレーティング８２に起因した伝送損失を総合したものであり、全体として波長依存性が小さくなる。このように損失等化手段として長周期ファイバグレーティング８２を用いることにより、当該分散補償モジュール８０全体の伝送損失を大きく低下させることなく各信号光成分間の損失バラツキの平坦化が可能になる。また、広い波長帯域において所望の損失特性を容易に得ることができる。また、この第８実施例では、分散補償光ファイバ８１に直接に損失等化手段である長周期ファイバグレーティング８２を形成したことにより、損失を生ずる接続部を有さないので、該接続部における損失の影響を考慮する必要がない。
【００６１】
一方、図１４は、図１３に示された第８実施例の分散補償モジュール８０における伝送損失と波長との関係を示すグラフである。なお、図中、Ａ３００で示されたグラフは長周期ファイバグレーティング８２が形成される前の分散補償光ファイバ８１における伝送損失と波長との関係を示し、Ｃ３００で示されたグラフは長周期ファイバグレーティング８２が形成された後の分散補償光ファイバ８１における伝送損失と波長との関係を示している。
【００６２】
この図からも分かるように、長周期ファイバグレーティング８２が形成される前の分散補償光ファイバ８１本来の伝送損失は、波長１．５５μｍ帯において一般に波長が長いほど損失が小さい。これに対して、長周期ファイバグレーティング８２の伝送損失は、波長が長いほど損失が大きく、分散補償光ファイバ８１本来の各信号光成分間の損失バラツキを補償することができるように設計されている。長周期ファイバグレーティング８２が形成された分散補償光ファイバ８１、すなわち分散補償モジュール８０全体の総合損失は、分散補償光ファイバ８１本来の伝送損失及び長周期ファイバグレーティング８２の伝送損失を総合したものであり、波長１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍの範囲で各信号光成分間の伝送損失の偏差は０．１ｄＢ以下となる。
【００６３】
第９実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第９実施例について説明する。図１５Ａ〜図１５Ｄは、この発明に係る分散補償モジュールの第９実施例及びその具体例を示す図であり、図１５Ａは第９実施例の概略構成を示す図、図１５Ｂは第９実施例の第１の具体例を示す図、図１５Ｃは第９実施例の第２の具体例を示す図、図１５Ｄは第９実施例の第３の具体例を示す図である。
【００６４】
この第９実施例に係る分散補償モジュール９０は、分散補償手段としての分散補償光ファイバ９１と、シングルモード光ファイバ９２とが融着部９３において融着接続されて構成されたことを特徴としている。
【００６５】
この構成において、分散補償光ファイバ９１は、この分散補償モジュール９０が挿入される光伝送路の信号光波長帯域における波長分散を補償する光デバイスである。融着部９３は、損失を生じさせるが、その波長特性は、融着接続の際の加熱温度やファイバの押し込み量などの条件に異なるため、その融着条件を適切に設定することにより当該融着部９３における伝送損失の波長依存性を調整することができる。
【００６６】
融着部９３の具体的な構造としては、例えば図１５Ｂに示されたように、分散補償光ファイバ９１のコア領域９１ａと、シングルモード光ファイバ９２のコア領域９２ａとを、互いの光軸ＡＸ１、ＡＸ２を所定間隔Ｄだけずらした状態で融着することにより実現することができる。また、図１５Ｃに示されたように、分散補償光ファイバ９１のコア領域９１ｂと、シングルモード光ファイバ９２のコア領域９２ｂにそれぞれ微小曲がりを与えた状態で、分散補償光ファイバ９１とシングルモード光ファイバ９２とを融着接続しても実現できる。さらに、図１５Ｄに示されたように、分散補償光ファイバ９１のコア領域９１ｃと、シングルモード光ファイバ９２のコア領域９２ｃとを、互いに融着部９３に向かってその径が拡大するように構成してもよい。なお、上述の具体例はそれぞれ組合わせ可能であり、例えば融着部９３において、コア領域の曲げ径を拡大させたり、曲げる構造を組み合わせてもよい。これら何れの場合にも、分散補償モジュール９０全体として、波長１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍの範囲における総合損失の偏差は０．１ｄＢ以下となる。
【００６７】
図１６は、第９実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである。この図からも分かるように、分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）９１の伝送損失は、波長１．５５μｍ帯において一般に波長が長いほど損失が小さい。これに対して、融着部９３の伝送損失は、波長が長いほど損失が大きいことから、分散補償光ファイバ９１の波長に依存する損失バラツキを補償することができるように設計されている。そして、分散補償モジュール９０全体の総合損失は、分散補償光ファイバ９１、シングルモード光ファイバ９２及び融着部９３それぞれの伝送損失を総合したものであり、波長１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍの範囲で損失の偏差は０．１ｄＢ以下となる。
【００６８】
また、融着部９３における損失バラツキは、該融着部９３における分散補償光ファイバ９１及びシングルモード光ファイバ９２それぞれの間の光軸ずれ量にも依存するものであり、図１５Ｂに示されたように、融着接続の際に光軸ずれ量を適切に設定することによっても調整することができる。なお、図１６において、矢印Ａ４００で示されたグラフは、分散補償光ファイバ９１における波長と伝送損失との関係を示し、矢印Ｂ４００で示されたグラフは分散補償光ファイバ９１とシングルモード光ファイバ９２との融着部９３における波長と伝送損失との関係を示し、矢印Ｃ４００はこの第９実施例の分散補償モジュール９０全体における波長と伝送損失との関係を示している。
【００６９】
図１７は、分散補償光ファイバ９１及びシングルモード光ファイバ９２それぞれの光軸を互いにずらし融着接続した場合（図１５Ｂ参照）の当該分散補償モジュール９０における波長と伝送損失との関係を示したグラフである。図中、矢印Ａ５００で示されたグラフは分散補償光ファイバ９１における波長と伝送損失との関係を示している。また、矢印Ｂ５００で示されたグラフは光軸のずれ量Ｄが第１の値である融着部Ａにおける波長と伝送損失との関係を示し、矢印Ｃ５００で示されたグラフは該融着部Ａを有する分散補償モジュール９０全体における波長と伝送損失との関係を示し、矢印Ｂ５５０で示されたグラフは光軸のずれ量Ｄが第１の値とは異なる第２の値である融着部Ｂにおける波長と伝送損失との関係を示し、矢印Ｃ５５０で示されたグラフは該融着部Ｂを有する分散補償モジュール９０全体における波長と伝送損失との関係を示している。
【００７０】
図１７からも分かるように、分散補償光ファイバ９１のコア領域９１ａとシングルモード光ファイバ９２のコア領域９２ｂとの融着接続において、それぞれ光軸ＡＸ１、ＡＸ２のずれ量が変ることにより、当該分散補償モジュール９０全体における波長と伝送損失との関係も大きく変動する。このように、融着部９３における光軸ずれ量Ｄを適切に設定することにより、分散補償モジュール９０全体として、波長１５２０ｎｍ〜１５７０ｎｍの範囲で損失の偏差は０．１ｄＢ以下となる。
【００７１】
なお、この第９実施例では、分散補償光ファイバ９１とシングルモード光ファイバ９２とを融着接続について説明したが、融着部９３の構成はこれに限られるものではない。例えば、分散補償光ファイバ９１に替えてシングルモード光ファイバであってもよいし、シングルモード光ファイバ９２に替えて分散補償光ファイバまたは他の光ファイバであってもよい。何れの場合にも、両者の間の融着部における伝送損失の波長依存性を調整することにより、分散補償モジュール全体における総合損失の波長依存性を小さくすることができる。
【００７２】
第１０実施例
次に、この発明に係る分散補償モジュールの第１０実施例について説明する。図１８は、この発明に係る分散補償モジュールの第１０実施例の概略構成を示す図である。
【００７３】
この第１０実施例に係る分散補償モジュール１００も、第５実施例（図８）と同様に、入力端１００ａと出力端１００ｂとの間の光路中に分散補償手段と損失等化手段とが光学的に接続された状態で配置されている。具体的に、この第１０実施例は、分散補償手段として分散補償光ファイバ１０１と、損失等化手段としてファイバ融着型のカプラ（ＷＤＭカプラ）１０２を備える。このＷＤＭカプラ１０２は、０．２ｄＢ以下の偏波依存損失（ＰＤＬ）を有することを特徴としている。
【００７４】
分散補償光ファイバ１０１は、図１９の矢印Ａ６００で示されたグラフのように、波長が長くなるほど伝送損失が増加する波長依存性を有する。一方、ＷＤＭカプラ１０２における伝送損失は、図１９中の矢印Ｂ６００で示されたグラフのように、波長が短くなるほど増加する。したがって、分散補償光ファイバ１０１とＷＤＭカプラ１０２からなる第１０実施例の分散補償モジュール１００の総合損失も、これら部材１０１及び１０２の伝送損失を総合したものであり、図１９中の矢印Ｃ６００で示されたグラフからも分かるように、全体として波長依存性が小さくなる。
【００７５】
なお、図２０Ａは、この発明に係る分散補償モジュールが適用された光伝送システム全体を示す図である。この光伝送システムにおいて、送信局１５と受信局１６との間の伝送路中には、少なくとも中継器としての光増幅器５１０と、伝送路の一部を構成するシングルモード光ファイバ５２０と、この発明に係る分散補償モジュール５００とが少なくとも配置されている。この光伝送システムに適用される分散モジュール５００は、少なくとも伝送路の一部を構成すべく、ＷＤＭ信号の入力端５００ａと出力端５００ｂを備え、該入力端５００ａと出力端５００ｂとの間の光路中には、それぞれ光学的に接続された分散補償光ファイバ５０１と損失等化器５０２とが配置されている。なお、このような構成を有する光伝送システムでは、分散補償モジュール５００に替えて、上述された第１実施例〜第１０実施例の何れの分散補償モジュール１０〜１００を適用することも可能である。また、このような構成において、分散補償光ファイバ５０１の補償対象は、伝送路の一部を構成するシングルモード光ファイバ５２０のみならず、当該光伝送路全体（例えば、光増幅器５１０等を含む）であってもよい。また、損失等化器５０２の補償対象は、少なくとも分散補償光ファイバ５０１であるが、これに限定されることなく、例えば光増幅器５１０の波長に依存する損失バラツキも合わせて補償するように、該損失等化器５０２を設計してもよい。
【００７６】
なお、図２０Ａに示されたような光伝送システムにおいて、矢印Ａ３で示された部位におけるＷＤＭ信号（波長λ１〜λ４）を図２０Ｂに示す。また、矢印Ｂ３におけるＷＤＭ信号を図２０Ｃに示し、矢印Ｃ３で示された部位におけるＷＤＭ信号を図２０Ｄに示し、矢印Ｄ３で示された部位におけるＷＤＭ信号を図２０Ｅに示し、矢印Ｅ３で示された部位におけるＷＤＭ信号を図２０Ｆに示す。これらの図からも分かるように、光増幅器５１０における伝送損失の波長依存性と分散補償光ファイバ５０１における伝送損失の波長依存性が逆特性であるため、当該光伝送システム全体として、波長依存性を小さくすることができる。
【００７７】
さらに、この発明に係る分散補償モジュールにおいて、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましい。通常のエルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）における使用波長帯域で、係る値以下に信号光成分間の光パワーの偏差を抑えることにより、数百ｋｍに渡って良好な伝送特性が期待できるからである。
【００７８】
また、１５８０ｎｍ帯のＷＤＭ伝送では、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５６０ｎｍ〜１６００ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましい。この条件を満たすことにより数百ｋｍに渡って良好な伝送特性が期待できるからである。
【００７９】
特に、１０００ｋｍを超える長距離光伝送では、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５３５ｎｍ〜１５６０ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましく、さらに、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５７５ｎｍ〜１５９５ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．５ｄＢ以下であることが好ましい。
【００８０】
一方、１０００ｋｍを超える長距離光伝送であって１０ギガｂｉｔ／ｓｅｃ以上の高速伝送の場合、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ）が１０−１５以下の良好な伝送特性を得るためには、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５５０ｎｍ〜１５６０ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．２ｄＢ以下であることが好ましく、また、上記出射端から出射された信号光成分のうち、少なくとも波長範囲１５７５ｎｍ〜１５８５ｎｍにその中心波長を有する信号光成分間の光パワーの偏差は、０．２ｄＢ以下であることが好ましい。
【００８１】
また、この発明は、上述された実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、各実施例それぞれにおいて、分散補償手段及び損失等化手段の接続の順序は任意である。ただし、第５実施例で説明されたように、損失等化手段が分散補償手段の前段に設けられる場合には、分散補償モジュールにおける入射光パワーの許容値を増加できる点で好適である。
【００８２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、この発明に係る分散補償モジュールによれば、光伝送路中で発生する所定波長帯の波長分散は分散補償手段により補償され、少なくとも分散補償手段における波長に依存する損失バラツキは、該分散補償手段に光学的に接続された損失等化手段により補償される。すなわち、この発明によれば、光伝送路の波長分散が補償されるだけでなく、分散補償モジュール全体の損失バラツキの波長依存性が小さくすることができるので、光伝送路中を伝搬するＷＤＭ信号に含まれる信号光成分間の光パワーのバラツキは小さく、また、各信号光成分は充分な光パワーでかつ良好なＳ／Ｎ比で受信局に到達するため、該受信局における受信エラーは生じない。さらに、この発明に係る分散補償モジュールを光伝送路中に挿入する際には、光伝送路全体を再設計する必要がなく、光伝送路中に既設の光増幅器や損失等化器等の特性を調整する必要もないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１Ａは従来の分散補償器の構成を示す図であり、図１Ｂは図１Ａ中の矢印Ａ１で示された部位におけるＷＤＭ信号（波長λ１〜λ４）を示す図、図１Ｃは図１Ａ中の矢印Ｂ１で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図１Ｄは図１Ａ中の矢印Ｃ１で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図１Ｅは図１Ａ中の矢印Ｄ１で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図である。
【図２】  図２Ａはこの発明に係る分散補償モジュールの第１実施例の概略構成を示す図であり、図２Ｂは図２Ａ中の矢印Ａ２で示された部位におけるＷＤＭ信号（波長λ１〜λ４）を示す図、図２Ｃは図２Ａ中の矢印Ｂ２で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図２Ｄは図２Ａ中の矢印Ｃ２で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図２Ｅは図２Ａ中の矢印Ｄ２で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図２Ｆは図２Ａ中の矢印Ｅ２で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図である。
【図３】  図３Ａは分散補償手段あるいは損失等化手段に適用可能な光ファイバの一般的な断面構造を示す図であり、図３Ｂ及び図３Ｃはそれぞれ分散補償手段である分散補償光ファイバの屈折率プロファイルの一例を示す図である。
【図４】  図２Ａ〜図２Ｆに示された第１実施例に係る分散補償モジュールの伝送損失の波長依存性を示すグラフであり、図４Ａは分散補償手段における伝送損失と波長との関係を示す図、図４Ｂは損失等化手段における伝送損失と波長との関係を示す図、図４Ｃは当該分散補償モジュール全体における伝送損失と波長との関係を示す図である。
【図５】  この発明に係る分散補償モジュールの第２実施例の概略構成を示す図である。
【図６】  この発明に係る分散補償モジュールの第３実施例の概略構成を示す図である。
【図７】  この発明に係る分散補償モジュールの第４実施例の概略構成を示す図である。
【図８】  この発明に係る分散補償モジュールの第５実施例の概略構成を示す図である。
【図９】  この発明に係る分散補償モジュールの第６実施例の概略構成を示す図である。
【図１０】  図９に示された第６実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである。
【図１１】  この発明に係る分散補償モジュールの第７実施例の概略構成を示す図である。
【図１２】  図１１に示された第７実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである。
【図１３】  この発明に係る分散補償モジュールの第８実施例の概略構成を示す図である。
【図１４】  図１３に示された第８実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである。
【図１５】  この発明に係る分散補償モジュールの第９実施例及びその具体例を示す図であり、図１５Ａは第９実施例の概略構成を示す図、図１５Ｂは第９実施例の第１の具体例を示す図、図１５Ｃは第９実施例の第２の具体例を示す図、図１５Ｄは第９実施例の第３の具体例を示す図である。
【図１６】  図１５Ａ〜図１５Ｄに示された第９実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである（その１）。
【図１７】  図１５Ａ〜図１５Ｄに示された第９実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである（その２）。
【図１８】  この発明に係る分散補償モジュールの第１０実施例の概略構成を示す図である。
【図１９】  図１８に示された第１０実施例に係る分散補償モジュールにおける伝送損失と波長との関係を示すグラフである。
【図２０】  この発明に係る分散補償モジュールが適用された光伝送システム全体を示す図であり、図２０Ａは当該光伝送システムの概略構成を示す図、図２０Ｂは図２０Ａ中の矢印Ａ３で示された部位におけるＷＤＭ信号（波長λ１〜λ４）を示す図、図２０Ｃは図２０Ａ中に矢印Ｂ３で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図２０Ｄは図２０Ａ中の矢印Ｃ３で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図２０Ｅは図２０Ａ中の矢印Ｄ３で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図、図２０Ｆは図２０Ａ中の矢印Ｅ３で示された部位におけるＷＤＭ信号を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、５００…分散補償モジュール、１０ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａ、８０ａ、９０ａ、１００ａ、５００ａ…入力端、１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、７０ｂ、８０ｂ、９０ｂ、１００ｂ、５００ｂ…出力端、１１、２３、３１、４１、５２、６１、７１、８１、９１、１０１、５０１…分散補償手段、１２、２４、３２、４５〜４７、５１、６２、７２、８２、９３、１０２、５０２…損失等化手段。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0004284866.tif 000003
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0004284866.tif 000008
【図２Ｃ】
0004284866.tif 000009
【図２Ｄ】
0004284866.tif 000010
【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
0004284866.tif 000013
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
0004284866.tif 000020
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
0004284866.tif 000037
【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２０Ｆ】
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