×この技術を簡単クリック査定この機能をご利用いただくには、会員登録(無料)が必要です。出願した特許の牽制数、引用された数などを知る事ができます。気になる技術や特許をブックマークしておけば、いつでも後から読むことができます。後で印刷するために、公報をPDFでダウンロードできます。会員登録してastamuseを使えば、もっと簡単に便利にお使いいただけます。会員登録(無料)「astamuse」は世界中の挑戦したい社会課題に挑戦し、未来を創る人のプラットフォームです。WDM光ファイバ伝送システム内の相互位相変調によって引き起こされる強度歪みを低減する方法この技術は特許登録された実績があります。光通信システム※この項目の情報は公開日時点(2000年7月14日)のものです。よって、第1および第2の連続するファイバセグメントを相互接続する各中継器(9)内で、第1の光セグメントの入口と比較して(n+1)番目とn番目のチャネルが第2のファイバセグメント(TF)の入口でτnだけオフセットされるように時間オフセットがチャネル間に導入され、ここにnはNより小さいかそれに等しい整数であり、τnは、ゼロより大きくかつ各ファイバセグメント(TF)の強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択される。概要この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn背景XPMは、位相変調が隣接する1つまたは複数のチャネル内の1つまたは複数の信号の強度によってチャネル内に引き起こされる多重チャネル効果である。したがって、この現象は送信すべき信号の強度についてのGVD歪みを引き起こし、その結果、伝送光ファイバに導入できる最大パワーを制限する。連続する光ファイバセグメント(TF)間に中継器(9)が配置された複数の光ファイバセグメント(TF)からなる伝送回線(7)を含み、Nは1より大きい整数としてN個の異なる波長チャネルを有する波長分割多重光ファイバ伝送システム(1)内の相互位相変調によって引き起こされる強度歪みを低減する方法を提供すること。上記方法によって、第1および第2の連続するファイバセグメントを相互接続する各中継器(9)内で、第1の光セグメントの入口と比較して(n+1)番目とn番目のチャネルが第2のファイバセグメント(TF)の入口でτnだけオフセットされるように時間オフセットがチャネル間に導入され、ここにnはNより小さいかそれに等しい整数であり、τnは、ゼロより大きくかつ各ファイバセグメント(TF)の強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択される。請求項1連続する光ファイバセグメント(TF)間に中継器(9)が配置された複数の光ファイバセグメント(TF)からなる伝送線路(7)を含み、Nを1より大きい整数としてN個の異なる波長チャネルを有する波長分割多重光ファイバ伝送システム(1)内の相互位相変調によって引き起こされる強度歪みを低減する方法であって、第1および第2の連続するファイバセグメントを相互接続する各中継器(9)内で、第1の光セグメントの入口と比較して、(n+1)番目とn番目のチャネルが第2のファイバセグメント(TF)の入口でτnだけオフセットされるように時間オフセットがチャネル間に導入され、ここにnはNより小さいかそれに等しい整数であり、τnはゼロより大きくかつ各ファイバセグメント(TF)の強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択されることを特徴とする方法。請求項2すべてのチャネルでτn=τであることを特徴とする請求項1に記載の方法。請求項3時間オフセットτが約600psより小さいことを特徴とする請求項2に記載の方法。請求項4時間オフセットτが、個々の光ファイバセグメント(TF)の歪みに対する様々な寄与の間で弱め合う干渉が得られるように選択されることを特徴とする請求項2または3に記載の方法。請求項5時間オフセットτが、およそT/10〜1.5×T(Tは1ビットの継続時間)の範囲にあることを特徴とする請求項4に記載の方法。請求項6時間オフセットτが、およそ5ps〜200psの範囲にあることを特徴とする請求項4または5に記載の方法。請求項7チャネル間に時間オフセットを導入する前に多重化解除するステップと、チャネル間に時間オフセットが導入された後に実行される多重化ステップとをさらに含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。請求項8請求項1から5のいずれか一項に記載の方法を実施する装置であって、波長分割多重化された光信号のための入口側の光導波路(42)と、波長分割多重化された光信号のための出口側の光導波路(44)と、第1、第2、および第3のポート(P1、P2、P3)を含む光サーキュレータ(40)とを含み、第1および第3のポート(P1、P3)が前記入口側の光導波路(42)および前記出口側の光導波路(44)にそれぞれ接続され、第3の光導波路(46)が第2のポート(P2)に接続され、第3の光導波路(46)が、結合されたチャネルの光信号を反射して第2のポートに戻すためにN個のチャネルの各々に結合されたブラッグ回析格子(Rn)を有するファイバ(48)を含み、(n+1)番目とn番目のチャネルの間に総遅延τn”が導入され、それによって前記装置(15)の前に配置された光ファイバセグメント(TF)の入口での(n+1)番目とn番目のチャネルの間のオフセットに対して前記装置(15)の後に配置されたファイバセグメントの入口で(n+1)番目とn番目のチャネルの間で時間オフセットτnが得られるように、n番目と(n+1)番目のブラッグ回析格子(Rn、Rn+1)の間の距離Inが選択され、ここにτnは、ゼロより大きくかつ各ファイバセグメント(TF)の強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択されることを特徴とする装置。技術分野0001本発明は、波長分割多重化(WDM)光ファイバ伝送システム内の相互位相変調によって引き起こされる強度歪みを低減する方法に関する。ファイバ伝送の技術を習得することにある。0003以下にWDMという頭文字で参照される波長分割多重化は、単一のファイバ内に、それぞれ異なる搬送波波長を使用する複数の変調されたチャネルを組み合わせることからなる。したがって、伝送線路のトータルデータレートは様々なチャネルのデータレートの和に等しい。0004ただし、WDMは伝搬上の制限を受ける。これらの制限は、群速度分散(GVD)など線形効果と、位相の自己変調および相互位相変調などの非線形効果による。0005より詳細に言えば、本発明はWDM光ファイバ伝送システム内の相互位相変調(XPM)の効果を低減する方法に関する。背景技術0006XPMは、位相変調が隣接する1つまたは複数のチャネル内の1つまたは複数の信号の強度によってチャネル内に引き起こされる多重チャネル効果である。したがって、この現象は送信すべき信号の強度についてのGVD歪みを引き起こし、その結果、伝送光ファイバに導入できる最大パワーを制限する。発明が解決しようとする課題0007残念なことに、伝送光ファイバに導入されるパワーが大きければ大きいほど、回線内の中継器間の許容できる距離は長く、また可能な総伝送距離は長くなる。Diego、CA、1998年2月から、XPMによって誘発される位相とは逆の位相で伝送用の光信号を変調することでXPMが補償される、XPMを低減する方法が知られている。0009ただし、その解決策は極めて低い分散を示す光ファイバにのみ適している。その方法は波長分散とカー効果の間の相互作用を考慮していない。0010さらに、その方法はすべてのチャネルの情報、例えば、そのパワーおよび変調形式に関する情報を必要とするため、実施が困難である。0011本発明は、WDM光ファイバ伝送システム内の相互位相変調によって引き起こされる強度歪みを低減することを可能にする有効で簡単な方法を提案することで、これらの様々な欠点を緩和することを目的とする。課題を解決するための手段0012このために、本発明は、連続する光ファイバセグメント間に中継器が配置された複数の光ファイバセグメントからなる伝送線路を含み、Nを1より大きい整数としてN個の異なる波長チャネルを有する波長分割多重光ファイバ伝送システム内の相互位相変調によって引き起こされる強度歪みを低減する方法であって、第1および第2の連続するファイバセグメントを相互接続する各中継器内で、第1の光セグメントの入口と比較して、(n+1)番目とn番目のチャネルが第2のファイバセグメントの入口でτnだけオフセットされるように時間オフセットがチャネル間に導入され、ここにnはNより小さいかそれに等しい整数であり、τnはゼロより大きくかつ各ファイバセグメントの強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択されることを特徴とする方法を提供する。0013本発明の方法は、1つまたは複数の次の特性をさらに含むことができる。0014すべてのチャネルでτn=τである。0015時間オフセットτは約600psより小さい。0016時間オフセットτは、個々の光ファイバセグメントの歪みに対する様々な寄与の間で弱め合う干渉が得られるように選択される。0017時間オフセットτは、およそT/10〜1.5×T(Tは1ビットの継続時間)の範囲にある。0018時間オフセットτは、およそ5ps〜200psの範囲にある。0019本方法はチャネル間に時間オフセットを導入する前に多重化解除するステップと、チャネル間に時間オフセットが導入された後に実行される多重化ステップとをさらに含む。0020本発明はまた、上記の方法を実施する装置であって、波長分割多重化された光信号のための入口側の光導波路と、波長分割多重化された光信号のための出口側の光導波路と、第1、第2、および第3のポートを含む光サーキュレータとを含み、第1および第3のポートが前記入口側の光導波路および前記出口側の光導波路にそれぞれ接続され、第3の光導波路が第2のポートに接続され、第3の光導波路が、結合されたチャネルの光信号を反射して第2のポートに戻すためにN個のチャネルの各々に結合されたブラッグ回析格子を有するファイバを含み、(n+1)番目とn番目のチャネルの間に総遅延τn”が導入され、それによって前記装置の前に配置された光ファイバセグメントの入口での(n+1)番目とn番目のチャネルの間のオフセットに対して、前記装置の後に配置されたファイバセグメントの入口で(n+1)番目とn番目のチャネルの間で時間オフセットτnが得られるようにn番目と(n+1)番目のブラッグ回析格子の間の距離Inが選択され、ここにτnは、ゼロより大きくかつ各ファイバセグメントの強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択されることを特徴とする装置を提供する。0021本発明はまた、上記の方法を実施する装置であって、波長分割多重化された光信号のための入口側の光導波路と、入口側の光導波路の出口で波長分割多重化された光信号をN個の個別のチャネルに多重化解除するデマルチプレクサと、出口が出口側の光導波路に接続され、出口で光信号をN個の個別のチャネルから多重化するマルチプレクサと、結合された各個別のチャネル内に配置された遅延線とを含み、(n+1)番目とn番目のチャネルの間に総遅延τn”が導入され、それによって前記装置の前に配置された光ファイバセグメントの入口での(n+1)番目とn番目のチャネルの間のオフセットに対して、前記装置の後に配置されたファイバセグメントの入口で(n+1)番目とn番目のチャネルの間で時間オフセットτnが得られるように前記各遅延線の長さが選択され、ここにτnは、ゼロより大きくかつ各ファイバセグメントの強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択されることを特徴とする装置を提供する。0022本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら非限定的な例による以下の説明を読むことで明らかになろう。発明を実施するための最良の形態0023図1はWDM光ファイバデータ伝送システム1のブロック図である。図10024このシステム1は、列形に構成した、波長分割多重化(WDM)光信号を送信する光エミッタE、第1の光増幅器5、WDM信号光ファイバ伝送回線7、および光受信機Rを含む。0025エミッタEは、それぞれの波長λ1、λ2、...、λn、...λN(nは1〜Nの範囲の整数でNは任意の自然数)の光信号を送信するのにそれぞれ適した複数の光源8Aを含み、それによって、各光源は関連する波長の搬送波を有する伝送チャネルを画定し、前記光源の後には光信号を伝送回線7に導入するマルチプレクサMが配置される。0026対称的に、光受信機Rはそれぞれの波長λ1、λ2、...、λn、...λNの光信号を受信するのに適したデマルチプレクサDと複数のディテクタ8Bとを含む。0027伝送回線7は伝送光ファイバのK個のセグメントTFを含む(Kは自然数)。例をあげれば、各セグメントTFは、例えば、通常17ps/nm.kmの分散と約100kmの長さを有する標準シングルモードファイバ(SMF)によって構成される。(XPM)を低減する装置15、および同様にEDFAタイプの第2の光増幅器17を列形に含む中継モジュール9が配置されている。0029装置15の第1の実施形態の詳細なブロック図である図2について説明する。図20030図2から分かるように、装置15は1つの入口と9つの出口とを有するデマルチプレクサ19、N個の伝送チャネルに対応するN個の並列の光ファイバ線の組、およびN個の入口と1つの出口とを有するマルチプレクサ23を含む。図20031各光ファイバ線は、装置15の後に配置された光ファイバセグメントTFの入力の(n+1)番目とn番目のチャネルが装置15の前に配置されたファイバセグメントTF内の前記チャネルの位置に対してτnだけオフセットされるようにチャネル間に相対遅延を導入する光遅延線25を含む。0032例をあげれば、図3A、図3B、図3C、および図3Dは、伝送システム1内の異なる位置にあるそれぞれチャネルn上とチャネルn+1上の2つの送信されたビットシーケンスの時間オフセットを示す。図3A図3B図3C図3D0033したがって、図3Aから、チャネルn上のビットシーケンスは10111で、チャネルn+1上のビットシーケンスは00100であることが分かる。本発明の原理をより明確に示すために、ビットシーケンスは第1のファイバセグメントTFの入口で同期化されている。図3A0034第1のファイバセグメントTFの出口で、2つのシーケンスはファイバセグメント内の波長分散により時間的にオフセットされる。中継モジュール9内では、DCFファイバ部分13は2つのチャネルnとn+1の間の分散を値τn’に低減する(図3Bを参照)。図3B0035その後、2つのシーケンスに加えられた時間オフセットが入力にあれば、図3Cに示されているように、第1のファイバセグメントTFの入口と比較して、チャネルnとn+1のシーケンスが第2の光ファイバセグメントTFの入口でτnだけオフセットされるように、XPMを低減する装置15は追加のオフセットτn”を導入する。図3C0036その結果、伝送回線7内に配置された各装置15は、セグメントpの入口で、2つのシーケンスが伝送システム1の第1の光ファイバセグメントTFの入口での前記シーケンスの位置に対して(p−1)×τnだけオフセットされるようにオフセットを導入する。このようにして、すべてのファイバセグメントTFのXPMの寄与が考慮される。0037本発明の方法では、τnは、ゼロより大きく、かつ様々なファイバセグメントTFの強度歪みの寄与の間の相関関係を解消する値よりも小さくなるように選択される。0038有利なことに、すべてのチャネルはτn=τ(τは5psより大きく、約600より小さい)を有するように選択される。0039時間オフセットτが光ファイバセグメントTFの様々な歪みの寄与の間で弱め合う干渉が得られるように選択される場合、XPMをさらに低減することができる。そのような場合、XPMはおよそ1/K2倍まで低減できる。0040この目的のために、時間オフセットτは、およそT/10〜1.5×T(Tは1ビットの継続時間)の範囲にあるように決定される。0041通常、時間オフセットτは、5ps〜200psの範囲にあるように選択される。0042図4は、各々100kmの長さを有する、図1および2に関して説明した種類の伝送システムのディジタルシミュレーションの結果を表すグラフである。2つの隣接するチャネル間の時間オフセットまたは遅延τは横座標に沿ってpsの単位でプロットされ、XPM雑音パワーは縦座標にmA2の単位でプロットされている。図1図40043図4の曲線30は、τが600ps未満、すなわち、個々のTFセグメントの歪み寄与の間の相関関係が保持されている時にXPM雑音が有効に低減され、τが5ps〜200psの間にある時にXPM雑音が最小値になることを明らかに示している。図40044XPMを低減する装置15の有効性はXPM効果が増加するにつれて増加する。これは、例えば、正負符号に関わらず、2ps/nm・km〜3ps/nm・kmの分散を有する非ゼロ分散シフトファイバ(NZDSF)に当てはまる。0045図1および2に関して説明した伝送システム1も、異なる波長の2つの伝送チャネルを使用して実験によって試験されている。実験の構成では、XPMを最大限にするために、第1に、SMFが分散が小さく各々が100kmの長さを有するNZDSFの3つのセグメントTFと交換され、第2に、偏波制御装置が装置15内の2つのチャネルの1つに挿入された。検出されたチャネルの入力電力は2dBmで他方のチャネルの入力電力は8dBmであった。図10046さらに、エミッタE内に含まれた光源8Aは各々が専用のクロックと独立した変調器を有するワード発生器を有していた。0047実験の間、ビットエラー率が10−10を超える信号パワー(単位:dBm)が検出された。0048実験の結果は、図5において、2つのチャネル間の時間オフセットまたは遅延τが横座標に沿ってpsの単位でプロットされ、XPMによるパワーペナルティが縦座標にdBの単位でプロットされている。図50049図5から分かるように、実験の結果、ディジタルシミュレーションの結果が確認できる。したがって、様々なファイバセグメントTFのXPMの寄与の間で弱め合う干渉が得られるようにτが好ましくは5ps〜200psの範囲にあるようにτを選択することでXPMを有効に低減できることが明らかである。τが約75psに等しい場合、雑音パワーはほぼ0dBの値にまで低下して最小値を表すことが分かるが、これは、弱め合う干渉の最大値に対応する値に等しいτを選択することで、本発明の方法が本発明の装置15を備えたデータ伝送システムでXPMによるほぼすべての歪みを解消可能にするということを意味する。図50050図6A、図6Bおよび図7A、図7Bは、τがゼロに等しい、XPM用に補正されていない構成(図6Aおよび6B)と、τが100psに等しい本発明の方法を実施する構成とを比較するのに適した実験結果を示す。これらの2つの構成では、2つのチャネルのビットシーケンスは同じクロックを使用して生成された。図6A図6B図7A図7B0051図6Aおよび7Aは、それぞれτ=0psおよびτ=100psを使用して12nsの間に記録されたビットシーケンスを示すグラフである。図6A0052図6Aと図7Aとを比較すると、本発明の方法を使用して得られた図7Aのビットシーケンスは図6Aのシーケンスよりもはるかに歪みの影響を受けないことが明らかである。図6A図7A0053アイダイヤグラム6Bおよび7Bはそれぞれ図6Aおよび7Bの実験の構成に対応し、それらについての観察結果を示す。図6A0054τ=100psに対応するアイダイヤグラム(図7B)はτ=0psに対応するアイダイヤグラムよりもはるかにはっきりしており、より広く開いている。図7B0055図8はXPMを低減する図2の装置15の変形形態を示すブロック図である。図2図80056この装置15はP1、P2、P3という参照符号をつけたポートを有する3つのポートの光サーキュレータ40を含む。光サーキュレータ40は、ポートP1上で受信した光信号をポートP2に送信し、ポートP2上で受信した光信号をポートP3に送信するように設計されている。amplifier」に記載されている.サーキュレータ40のポートP1およびP3はそれぞれ第1および第2の光導波路、詳細に言えば、装置15の入口側の光ファイバ42と出口側の光ファイバ44とに接続される。0058第3の光導波路46はサーキュレータ40の第2のポートに接続される。この第3の導波路46はNチャネルの各々に結合されたブラッグ回析格子Rnをそれぞれ有するファイバ48を含む。これらのブラッグ回析格子は有利なことにファイバ48内に直接フォトインスクライブされている。0059したがって、波長λnのチャネルn内で送信され、ポート1に到達する光信号はポート2に搬送され、ファイバ48に沿ってブラッグ回析格子Rnまで運ばれ、ブラッグ回析格子Rnでサーキュレータ40に反射して戻され、次いでポートP2からポートP3に搬送されることが理解されよう。0060n番目のブラッグ回析格子Rnとn+1番目のブラッグ回析格子Rn+1との間のファイバ48に沿った距離Inは、(n+1)番目とn番目のチャネルの間に総遅延τn”が導入され、それによって装置15の前に配置されたファイバセグメントの入口での(n+1)番目とn番目のチャネルの間のオフセットに対して、装置15の後に配置されたファイバセグメントの入口で(n+1)番目とn番目のチャネルの間で時間オフセットまたは遅延τnが得られるように選択され、τnは図2および図3に関して説明した形で選択される。図2図30061有利な変形形態(図示せず)では、モジュール9は分散補償ファイバ(DCF)を有さず、装置15が分散補償とXPMの低減の両方の働きをする。0062本発明の方法および本発明の方法を実施するユニットによって、誘導ラマン拡散または4光波混合(FWM)によるチャネル間に発生する相互作用をかなりの程度まで低減することができる。図面の簡単な説明0063図1本発明の方法を実施するデータ伝送システムのブロック図である。図2図1の中継モジュールの一部分のブロック図である。本発明の方法を示すために伝送システム内のある位置の2つのチャネルnとチャネルn+1の間の時間オフセットを示すタイミングのシーケンス図である。本発明の方法を示すために伝送システム内の図3Aと異なる位置の2つのチャネルnとチャネルn+1の間の時間オフセットを示すタイミングのシーケンス図である。本発明の方法を示すために伝送システム内の図3Aおよび図3Bのいずれとも異なる位置の2つのチャネルnとチャネルn+1の間の時間オフセットを示すタイミングのシーケンス図である。本発明の方法を示すために伝送システム内の図3A、図3Bおよび図3Cのいずれとも異なる位置の2つのチャネルnとチャネルn+1の間の時間オフセットを示すタイミングのシーケンス図である。図4それぞれ100kmの長さを有するSMFファイバの10セグメントによる本発明の方法を実施する装置のディジタルシミュレーションの結果を示すグラフである。図5本発明の方法を実施する実験構成で得られた実験結果を示す図である。2つのチャネルの間の時間オフセットが0psの時のビットシーケンスを示すグラフである。2つのチャネルの間の時間オフセットが0psの時のアイダイヤグラムを示すグラフである。2つのチャネルの間の時間オフセットが100psの時のビットシーケンスを示すグラフである。2つのチャネルの間の時間オフセットが100psの時のアイダイヤグラムを示すグラフである。図8図2と同じであるが中継モジュールの変形形態を示す図である。ファイバページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInサイバー攻撃のない社会を実現する5G通信技術、IoTサービスの普及に伴い「サイバー攻撃のない社会」はこれまで以上に重要になります。ネット上の個人データが狙われるだけでなく、今後はサイバー攻撃によって医療デバイスや都市インフラなど...最終更新日:2018/06/11犯罪者のいない都市を実現する犯罪者のいない都市を実現するためには、年々変化する犯罪への予防対策・解決への取り組みが重要です。イノベーションを導く多くの企業が膨大な労力と費用をかけて新たな市場や事業を生み出そうとしている中「イノベーション」にかかわるデータのニーズはかつてないほどの高まりを見せいます。