JP2010004251A

JP2010004251A - 光伝送装置および光伝送方法

Info

Publication number: JP2010004251A
Application number: JP2008160488A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Uda; 哲也宇田; Hiroyuki Nakano; 博行中野; Yasuyuki Fukashiro; 康之深代
Original assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2010-01-07
Also published as: US20090317078A1

Abstract

【課題】４０Ｇｂｉｔ／ｓ、１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの超高速信号は、光ファイバ中の波長分散および非線形効果から受ける信号品質劣化が顕著である。
【解決手段】信号方向と偏波方向に直行する方向に光源を偏波多重したトランスポンダ部を提供することで、光ファイバ中の非線形効果を低減させ信号品質を改善可能である。かつ光ファイバの波長分散もモニタ可能なため、より詳細な分散補償設計が可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、光伝送装置および光伝送方法に係り、特に波長多重された光信号を伝送する光伝送装置および光伝送方法に関する。

光通信システムでは、通信容量を拡大しながらシステムコストを低減するため、一般的に波長の異なる複数の信号光を一本の光ファイバに束ねて通信する波長多重光伝送技術が適用されている。また、光通信システムでは、距離の離れた２地点間の伝送路である光ファイバで発生する光信号の損失を補償するために、伝送経路上に光ファイバ増幅器を設置する。光ファイバ増幅器は、伝送途中で光信号を電気信号に変換することなく、波長の異なる複数の信号光を一括して信号増幅する。

図１を参照して、ＯＡＤＭ（Optical Add/Drop Multiplexer）装置の一般的な構成を説明する。ここで、図１はＯＡＤＭ装置のブロック図である。図１において、ＯＡＤＭ装置７００は、２台の光増幅部１６０と、分岐挿入部１４０と、トランスポンダ部１７０と、監視制御部１５０とから構成される。光増幅部１６０は、伝送路（光ファイバ）５０を伝送する際に減衰した光強度に対して光増幅を行う。また、光増幅部１６０は、伝送路５０に対して伝送する際に十分大きな光強度に光増幅を行う。分岐挿入部１４０は、波長多重された複数の光信号から所望の信号を取り出す。また、分岐挿入部１４０は、所望の信号を波長多重して再び複数の信号群に束ねる。トランスポンダ１７０は、分岐挿入部１４０から分岐された信号を、ＯＡＤＭ装置７００に収容される加入者信号に対して適切に変換する。また、トランスポンダ１７０は、加入者からの信号を適切に波長変換し、分岐挿入部１４０で波長多重する。監視制御部１５０は、光増幅部１６０、分岐挿入部１４０、トランスポンダ部１７０に対して監視制御を行う。

光増幅部１６０は、伝送路５０から受信した信号光強度に対して光増幅を行うための受信側の光増幅部１６１と、分岐挿入部１４０から受信した信号光強度に対して光増幅を行い、伝送路５０に送出するための送信側の光増幅部１６６から構成される。

分岐挿入部１４０は、受信側の光増幅器１６１からの信号光に対して波長分岐を行うための分岐側の分岐挿入部１４１と、トランスポンダ部１７０から受信した信号光に対して波長挿入を行うための挿入側の分岐挿入部１４６から構成される。

ＯＡＤＭ装置７００では、信号光に関しては点線で示すような経路で伝播する。一方、監視制御光は、監視制御部１５０に搭載されている監視制御光処理部１５１に伝播するため、実線で示されるように伝播する。すなわち、監視制御光は、光増幅部１６０で分離され、監視制御部１５０に搭載されている監視制御光処理部１５１に入力される。

信号光は、光増幅部１６０で光増幅されたあと、分岐挿入部１４０に入力される。なお、信号光の流れおよび監視制御光の流れは、入力方向のみ記載されているが、出力方向も同様の信号の流れとなる。

一般的なＯＡＤＭ装置７００では、複数の光信号から所望の信号を取り出したり、もしくは所望の信号を波長多重して再び複数の信号群に束ねたりする機能は、分岐挿入部１４０において行われる。

遠隔に配置されたＯＡＤＭ装置７００間の監視制御信号の通信に関しては、光増幅部１６１の入力部分に配置された図示しない監視制御信号分岐部において波長多重光から監視制御信号だけを分岐する。また、光増幅器１６６の出力に配置された図示しない監視制御信号挿入部において信号波長に対して監視制御信号を挿入する。

図２を参照して、ＯＡＤＭ装置の一部を構成する光増幅器を説明する。ここで、図２は光増幅器のブロック図である。特に図２（ａ）は受信側光増幅器、図２（ｂ）は送信側光増幅器である。ＯＡＤＭ装置７００で使用される光増幅器１６１、１６６は、複数の信号波長を、波長単位に分離することなく一括増幅を行う。光増幅器は、信号が光ファイバを伝播することにより被った損失を補償するための受信側の光増幅器１６１と、長距離伝送を実現するために信号を光ファイバに入力する前に強い光強度まで増幅するための送信側の光増幅器１６６から構成されている。

図２（ａ）において、光増幅器１６１は、可変アッテネータ６１、モニタ部６２−１、増幅部（ＥＤＦ）６３−１、モニタ部６２−２、駆動部６５−１から構成される。モニタ部６２−１は、増幅部６３−１の入力の光強度が一定となるよう可変アッテネータ６１を制御する。これは、受信側では、伝送路５０による損失が一定とは限らないためである。さらに、これは、各波長間の増幅度を一定にするためには、ある一定の光強度に調整する必要があるためである。駆動部６５−１は、増幅部６３−１の前後のモニタ部６２−１、６２−２をモニタしながら利得（増幅度）を一定とするように増幅部６３−１を励起する。

図２（ｂ）において、光増幅器１６６は、送信側なので伝送路による損失のばらつきを考慮する必要がない。したがって、図２（ａ）の構成から光アッテネータ６１を除いた構成となっている。

図３を参照して、分岐挿入部を説明する。ここで、図３は分岐挿入部のブロック図である。図３において、分岐挿入部１４０は、挿入部１４６の前段に信号波長毎に光強度を可変する可変アッテネータ１４２と光モニタ部１４３とを具備する。この結果、送信側光増幅器１６６に入力する各信号波長の光強度を一定に調整する出力一定制御が備わっている。この出力一定制御により、挿入部１４６の出力部において各信号波長の光強度が一定に調整されることで、後続の送信側光増幅器１６６の入力部で各信号波長の光強度が一定に揃った状態で入力される。なお、信号光の流れや監視制御光の流れは入力方向のみ記載されているが、出力方向も同様の信号の流れとなる。

このような構成を持つ既存のＯＡＤＭ装置７００にて取り扱う通信容量を増加させるには、１）ＯＡＤＭ装置に収容する波長帯の幅を広げる、２）ＯＡＤＭ装置に収容する波長帯はそのままで波長密度を上げる、３）ＯＡＤＭ装置に収容する波長当たりの信号速度（ビットレート）を上げる、の３つの方法が挙げられる。

このうち、１）に関して、波長帯の幅を広げるためには、光増幅部の増幅帯域の拡大、分岐挿入部やトランスポンダ部で取り扱う波長帯域の拡大が必要となる。光増幅部の増幅帯域を拡大すると、光増幅部に要求される波長帯域内での利得平坦度を更に広範囲において実現する必要が有る。この結果、光増幅部に要求される仕様が飛躍的に厳しいものとなる。またトランスポンダ部で発光するための光送信部に対する発光要求波長がさらに広範囲において実現する必要がある。その結果、光増幅部と同じく要求される仕様が飛躍的に厳しいものとなる。さらに、伝送路（光ファイバ）の種別によっては、波長分散性がゼロとなるゼロ分散波長近傍では光ファイバが持つ非線形効果のため信号波形劣化に繋がるという現象がある。このため、波長帯域を拡大したとしても拡大した波長帯が光ファイバ種別によっては使えない、と言う状況になる場合もある。

２）に関して、波長密度を上げるためには、光増幅部の増幅帯域を広げる必要はないが光ファイバ内部での波長多重光密度が上昇する。この結果、光ファイバが持つ非線形性の影響が顕著となり、四光波混合、相互位相変調効果などの非線形効果による波長間相互作用のため信号波形劣化に繋がる。そのため、伝送距離が非常に短いものとなり、長距離伝送を実現するために光電気変換を行う再生中継器が必要となる。このため、システムのコストを増大させる要因となる。

３）は波長帯の幅はそのまま維持し、波長当たりの信号速度（ビットレート）を高速化する方法であり、これまでの１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の通信速度を持つ信号に対して、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどのより高速の通信速度をもつ信号を導入することである。これに対しては信号の高速化に伴い、符号の”１”、”０”判定を行うためのウインドウが小さくなることから、信号波形劣化が通信品質に与える影響は飛躍的に大きくなる。特に信号が光ファイバ中を伝播する際に受ける非線形効果による波形劣化の影響が非常に顕著である。これにより著しい信号品質劣化を引き起こす。

また、１０Ｇｂｉｔ／ｓから４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号の高速化に伴い、光ファイバの波長分散性による波形劣化が通信品質に与える影響も飛躍的に大きくなることで、光ファイバの波長分散性による影響を補償するために伝送路の波長分散性を打ち消す分散補償設計をより詳細に実行する必要がある。
関連する特許文献として、特許文献１および特許文献２があり、発明が解決しようとする課題において、説明する。

特開２００７−２３５４１２号公報特開２００２−０５５０２５号公報

特に４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどのより高速の通信速度を持つ信号は、１０Ｇｂｉｔ／ｓなどのより低速の通信速度をもつ信号が収容されている波長多重システムに対して、ビットレートが混在状態で収容されることが要求される。つまり、これまで１０Ｇｂｉｔ／ｓなどの通信速度を持つ信号が収容されていたＯＡＤＭ装置に対して、未使用の波長部分により高速の通信速度をもつ４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓ信号を割り当てる事で、既存のＯＡＤＭ装置を変更することなく、通信容量を拡大することが要求される。

ところがＯＡＤＭ装置自体は１０Ｇｂｉｔ／ｓなどのより低速の通信速度を持つ信号に対して、より長距離に、より高品質な通信が実現できるように、各光学パラメータが最適になるように、分岐挿入部１４０からの出力強度や光増幅部１６０からの出力強度などが決定され、実際に運用されている。このような１０Ｇｂｉｔ／ｓに適した光学特性で動作しているＯＡＤＭ装置に対して、より高速の４０Ｇｂｉｔ／ｓ、１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号を入力した場合、光ファイバ中で発生する非線形効果がより高速の信号に対しては強く働きすぎる。このことから、顕著な波形劣化が発生する。これは１０Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号に比べて、４０Ｇｂｉｔ／ｓおよび１００Ｇｂｉｔ／ｓの高速信号は、“１”や“０”などの情報を識別するためのタイムウインドウが１／４もしくは１／１０に小さくなるため、少しの波形劣化が大きな信号品質の劣化に繋がるためである。

これに対して特許文献１では、光増幅部と分岐挿入部とを組み合わせた光増幅部を構成し、波長毎に適した光出力強度を得るために分岐挿入部に搭載されている可変アッテネータにて波長毎の光出力強度を可変するものである。これにより、収容された波長が、光ファイバ中の非線形効果に対して高い耐力を有する、低速の１０Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号の場合には比較的大きな出力強度に調整する事ができる。また、収容された波長が、光ファイバ中の非線系効果に対して小さい耐力を有する、高速の４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号の場合には、１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度までには出力強度を大きくすることが出来ないため、比較的小さな出力強度に調整して出力される。さらに、単純な振幅方向への“１”、“０”信号の重畳ではなく、位相方向にデータを重畳した位相変調などを用いた異なる変調フォーマットに対しても、伝送特性を最適化するような出力強度に調整することができる。

しかしながら、特許文献１では光増幅部と分岐挿入部とを組み合わせた新しい光増幅器を適用する必要があるため、既にサービスを提供している既存の装置を置き換える必要がある。つまり、既存のサービスを一旦中断させ、その隙に既存の光増幅部と新機能を持つ光増幅部とを交換することで、新しい機能を提供する必要がある。さらに置き換えられた既存の光増幅部は使われなくなり、資産の有効運用と言う点でも課題がある。

また、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの超高速信号では光ファイバ中で発生する波長分散による波形劣化の影響が１０Ｇｂｉｔ／ｓなどの低速信号に比べて非常に顕著である。例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｓに比べて４０Ｇｂｉｔ／ｓ信号は時間軸方向に１／４になり、かつ周波数軸方向には４倍に広がるため波長分散による影響が１６倍にまで大きくなり、波形劣化が非常に顕著となる。そのため、光ファイバの波長分散性をキャンセルするための分散補償技術や、分散補償がどの程度精度良く行われているかを観測するための分散モニタ機能が非常に重要となってくる。

さらに既存の１０Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号を収容しているＯＡＤＭ装置などに対して４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号を収容する際、既存のＯＡＤＭ装置は１０Ｇｂｉｔ／ｓの信号に対して最適な分散補償設計を行い、伝送路である光ファイバの波長分散性をキャンセルするための分散補償ファイバなどを搭載している。このようなＯＡＤＭ装置に対して４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの高速信号を収容する場合には、少なくともより詳細な分散補償設計が必要となるため、既存の分散補償設計がどの様に行われているかを把握することが非常に重要となってくる。
伝送前の光を変調して、伝送後に測定して、波長分散等を評価する波長分散モニタ信号は、様々提案されている。一例として特許文献２がある。

上述した課題は、光信号を送信し、光信号を送出する光送信部と、光を送出する光源部と、光信号と光とを互いに直交する偏光方向に多重する偏波多重部とを備える光伝送装置により、達成できる。
また、光信号を送信するステップと、光を送出するステップと、光信号と、光とを互いに直交する偏光方向に多重するステップとからなる光伝送方法により、達成できる。

分岐挿入部１４０に搭載されている光出力一定制御は、ある波長に含まれるトータルの光強度で出力一定制御が動作する。そのため、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号に対して偏波多重により新しい光を多重すると、信号光強度自体が単純に増加したように観測される。このとき分岐挿入部１４０での光出力一定制御は、もともとの信号と追加された新しい光のトータル光強度で出力一定制御が動作する。このため、偏波単位での４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号波長の出力強度は、追加される新しい光源の光強度に反比例して小さくなっていく。そのため、追加される新しい光源の光強度を増加させればさせるほど、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号波長出力強度が低下する。つまり、光源の光強度を適切に調整することで、信号光を所望の出力強度に調整することが可能となる。

このような伝送信号に対して偏光方向に多重される光は、追加される４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓ信号の装置と同時に提供する。または、それらの装置の一部として内部に搭載して実現可能である。これから、既にサービスが提供されている既存の装置に対して全く変更を加えることなく、かつ追加される４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号を提供する装置の中に組み込まれた状態で提供することが可能なため、既存の装置やサービスに与える影響が無い。

またこの４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓの偏光と直交方向に偏波多重された光は、送信側で偏波多重され、分岐挿入部や光増幅器などの既存のＯＡＤＭ装置を通過しながら、受信側まで信号成分と同様に伝播する。このような光は信号成分にとっては雑音成分として影響するために、受信側で信号成分と雑音成分を偏波分離し、信号成分のみ通信信号として扱う。

さらに、このような４０Ｇｂｉｔｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号に対して直交する偏光方向に追加される光に対して新しい情報を重畳することも可能である。この光に対して光ファイバの波長分散を測定するためのモニタ信号を重畳することが可能である。つまり、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号成分に影響する光ファイバの波長分散値を観測することが可能となる。

これは送信側で光ファイバの波長分散が観測できるような付加的な機能を、偏波多重する光に対して新たに重畳する。重畳された光源からの光は、既存のＯＡＤＭ装置を通過しながら、伝送路を伝播していく。さらに受信側では４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号成分から偏波分離することで、重畳された光成分だけを取り出すことが可能である。この取りだされた光源成分には、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号と同時に伝播した際に影響される波長分散の影響が加わっているため、受信側で偏波分離された本光源成分を解析することで、伝播途中に影響された波長分散値を観測可能である。さらに、観測された４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号に対する波長分散値を用いて、それらの信号成分に対してより詳細に分散補償制御を行うことが可能となる。

本発明によれば、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの超高速通信を実現するに当たり、合分波部や光増幅部などの既存の１０Ｇｂｉｔ／ｓなどに対して最適化されたＯＡＤＭ装置を全く変更することなく、光信号に影響する光ファイバ中の非線形効果を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には、同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。

実施例１について、図４ないし図９を参照して説明する。ここで、図４は波長多重ネットワークを説明するブロック図である。図５はＯＡＤＭ装置のブロック図である。図６はトランスポンダ部の動作メカニズムを説明するブロック図である。図７は送信トランスポンダ部のブロック図である。図８は偏波多重部と偏波分離部のブロック図である。図９は偏波多重機能を備えたＯＡＤＭ装置のレベルダイヤである。

図４を参照して、波長多重光伝送システムを用いたネットワーク構成を説明する。図４において、ネットワーク１０００は、コア網１０、メトロ網２０、エッジ網３０．アクセス網４０で構成される。アクセス網４０は、地域単位の加入者に対してＯＬＴ（Optical Line Terminal）装置５００およびＯＮＵ（Optical Network Unit）装置６００を用いたＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスを提供する。エッジ網３０は、ＯＡＤＭ装置１００、Ｌ２（レイヤー２）スイッチ４００等で構成され、地域単位の加入者からの通信を複数のＬ２スイッチ４００を用いて地域群にて集約する。メトロ網２０は、ＯＡＤＭ装置１００、ルーター３００等で構成され、Ｌ２スイッチで集約された通信を都市単位に集約する。コア網１０は、ＯＸＣ（Optical CROSS Connect）装置、ルーター３００等で構成され、都市単位で集約した大容量の通信に対して、大都市間を効率よく長距離伝送する。ネットワーク１０００において、ＯＡＤＭ装置１００は、比較的広範囲に散らばった通信を一箇所に集約するために用いられる。

図５を参照して、実施例１による信号方向と直交する偏波方向に対して光を偏波多重することで、光ファイバ中で発生する４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの信号に対する非線形効果を低減させる機能を具備したＯＡＤＭ装置１００を説明する。

まず、図１のＯＡＤＭ装置７００の電気信号を光信号におよび光信号を電気信号に変換するトランスポンダ部１７０に対して、偏光方向に光源を偏波多重した新しいトランスポンダ部１１０を説明する。

トランスポンダ部１１０は、信号を送信するための送信側トランスポンダ部１２０と受信側トランスポンダ部１３０から構成される。受信側トランスポンダ部１３０は、偏波多重された信号を偏波分離するための偏波分離部１３３、分離した二つの偏波方向に対するそれぞれの受信部である信号受信部１３１、解析部１３２から構成される。送信側トランスポンダ部１２０は、偏波方向に多重するための偏波多重部１２３、それぞれの偏波方向に対する信号源である信号送信部１３１、光源部１２２から構成される。なお、信号送信部１３１と光源部１２２は、偏波方向は直行しているが、波長は同じ波長（波長帯）である。なお、ここで同じ波長（波長帯）にあることは、波長分離器で同じポートに出力されることを意味する。したがって、ＤＷＤＭとＣＷＤＭとでは、波長帯の幅が異なる。

ここで、上流装置の信号送信部１２１から出力された信号成分は、偏波分離部１３３で偏波分離され、信号受信部１３１に入力されるように動作する。さらに、上流装置の光源部１２２から出力された信号成分は、同じく偏波分離部１３３で偏波分離され、解析部１３２に入力されるように動作する。

図６を参照して、送信側トランスポンダ部１２０と受信側トランスポンダ１３０部の動作を説明する。図６において、受信側トランスポンダ部１３０の偏波分離部１３３は、ＯＡＤＭ装置１００の上流側に配置されているＯＡＤＭ装置に搭載されている信号送信部１３１から送信された信号を、正しく信号受信部１３１に偏波分離する。偏波分離するための方法としては、信号受信部１３１で受信した信号の符号誤り率（Bit Error Ratio）が最小となるように制御することで、信号送信部１３１から送信された信号の偏波方向と信号の受信部１３１の偏波方向とを一致させる。逆に、このとき、光源部１２２が送出した光は、解析部１３２に入力される。偏波分離部１３３の内部構造に関しては、図８を参照して後述する。

図７を参照して、送信側トランスポンダ１３０の詳細を説明する。図７において、送信側トランスポンダ１３０の信号送信部１３１は、レーザ部１８１と、変調部１８２と、出力強度可変部１８３とから構成される。一方、光源部１３２は、レーザ部１８１と、出力強度可変部１９０とから構成される。出力強度可変部１８３と、出力強度可変部１９０とは、ほぼ同じ構成なので、出力強度可変部１９０の構成のみをさらに説明する。

出力強度可変部１９０は、可変アッテネータ部１９１と、光強度分岐部１９２と、光強度モニタ部１９３と、制御部１９４とから構成される。光強度分岐部１９２は、光強度の一部を偏波多重部１３３と光強度モニタ部１９３とへ分岐する。光強度モニタ部１９３は、受信した光強度を電気信号に変換し、制御部１９４に送信する。制御部１９４は、光強度モニタ部１９３から受信した電気信号が一定となるように可変アッテネータ部１９１を制御する。

図８を参照して、偏波多重部１２３と偏波分離部１３３とを説明する。図８（ａ）において、偏波多重部１２３は偏波多重デバイス１２３１で構成される。図８（ｂ）において、偏波分離部１３３は偏波コントローラ１３３１と偏波分離デバイス１３３２とから構成される。偏波コントローラ１３３１は、強度またはクロックによって主信号を判別する。偏波分離デバイス１３３２は偏波面を分離する。偏波多重デバイス１２３１は偏波面の異なる２つの光信号を合波する。

図９を参照して、伝送路、可変アッテネータ、受信増幅器、分岐挿入部、送信増幅部における信号光のレベルダイヤを説明する。図９において、破線で示す偏波多重無し時のレベルダイヤに対して、実線で示す偏波多重有り時のレベルダイヤの光強度は、低い。これは、偏波多重することによって、信号送信部１２１から出力された信号光成分と光源部１２２から出力された光源からの光成分との和によって、光増幅部１６０の入力側に配置されている可変アッテネータ６１、分岐挿入部１４０に配置されている可変アッテネータ１４２が光強度一定制御されるため、信号成分のみのレベルダイヤは通常時のレベルダイヤから低いものとなるためである。なお、信号成分と偏波多重された光源成分の両成分のトータル光強度は、偏波多重なし時のレベルダイヤに一致するように動作する。

上述したように、偏波多重有り時、信号成分のレベルダイヤが低くなるため、４０Ｇｂｉｔ／ｓ、１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの高速信号が光ファイバ中で受ける非線系効果の影響が小さくなり、高速信号に対する信号品質が改善する。なお、実施例１において、解析部１３２は必須ではなく、偏波分離部１３３の出力を単に光終端してもよい。

実施例１によれば、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓなどの超高速通信を実現するに当たり、合分波部や光増幅部などの既存の１０Ｇｂｉｔ／ｓなどに対して最適化されたＯＡＤＭ装置を全く変更することなく、光信号に影響する光ファイバ中の非線形効果を低減することができる。

実施例２について、図１０と図１１を参照して、説明する。ここで、図１０はトランスポンダ部のブロック図である。図１１は送信側トランスポンダ部のブロック図である。
図１０において、トランスポンダ部１１０Ａは、信号を送信するための送信側トランスポンダ部１２０Ａと受信側トランスポンダ部１３０Ａから構成される。受信側トランスポンダ部１３０Ａは、伝送路５０による分散を補償する可変分散補償部１３４、偏波多重された信号を偏波分離するための偏波分離部１３３、分離した二つの偏波方向に対するそれぞれの受信部である信号受信部１３１、解析部１３２から構成される。送信側トランスポンダ部１２０Ａは、二つの偏波を多重する偏波多重部１２３、それぞれの偏波方向に対する信号源である信号送信部１３１、光源部１２２Ａから構成される。なお、信号送信部１３１と光源部１２２Ａからの光は、偏波方向は直行しているが、波長は同じ波長である。

ここで、上流装置の信号送信部１２１から出力された信号成分は、可変分散補償部１３４で詳細に分散補償され、偏波分離部１３３で偏波分離され、信号受信部１３１に入力される。さらに、上流装置の光源部１２２Ａから出力された信号成分は、同じく可変分散補償部１３４で詳細に分散補償され、偏波分離部１３３で偏波分離され、解析部１３２に入力される。
解析部１３２は、光源部１２２Ａで重畳された波長分散モニタ信号を解析して、最適な波長分散補償値となるように可変分散補償部１３４を制御する。

図１１を参照して、送信側トランスポンダ部１２０Ａを説明する。図１１において、送信側トランスポンダ部１２０Ａは、信号送信部１２１と、光源部１２２Ａと、偏波多重部１２３とから構成される。光源部１２２Ａは、レーザ部１８５、分散モニタ機能重畳部１８６、出力強度可変部１９０から構成される。分散モニタ機能重畳部１８６は、レーザ部１８５の出力光を強度変調して、出力光に低速な波長分散モニタ信号を重畳する。

光源部１２２Ａのレーザ部１８５と、信号送信部１２１のレーザ部１８１とは、それぞれ偏光方向は直行しているが、波長は同じ波長を使っている。この場合、ＯＡＤＭ装置１００に搭載されている分岐挿入部１４０および光増幅部１６０は、波長を区別する機能は備えている。しかし、分岐挿入部１４０および光増幅部１６０は、偏波方向を区別する機能は備えていない。そのため、送信側トランスポンダ部１２０Ａの信号送信部１２１から出力された信号と光源部１２２Ａから出力された光は、同一伝送路５０を通過し、受信側トランスポンダ部１３０のそれぞれ信号受信部１３１、解析部１３２に入力される。

この時解析部１３２で読み取った波長分散情報は、同一伝送路５０で伝播された信号と同じ量の波長分散の影響を受けている。このため、解析部１３２でモニタされる波長分散量は、伝送信号に影響を与えている波長分散量と同じになる。

このように偏光方向に多重する光源に対して実施例１で説明した光強度調整機能に合わせて、波長分散モニタ機能を重畳することにより、光強度に対する調整と波長分散モニタの機能の両方を併せ持つことが可能となる。

実施例２によれば、偏波多重する光源に対して分散モニタ機能を重畳することで、４０Ｇｂｉｔ／ｓや１００Ｇｂｉｔ／ｓ信号などに対する分散量モニタが可能となる。その結果、モニタによって得られた分散量情報を用いてより詳細に分散補償を行うことができる。さらに、信号品質をより高品質なものにすることができる。

ＯＡＤＭ装置のブロック図である。光増幅器のブロック図である。分岐挿入部のブロック図である。波長多重ネットワークを説明するブロック図である。ＯＡＤＭ装置のブロック図である。トランスポンダ部の動作メカニズムを説明するブロック図である。送信トランスポンダ部のブロック図である。偏波多重部と偏波分離部のブロック図である。偏波多重機能を備えたＯＡＤＭ装置のレベルダイヤである。トランスポンダ部のブロック図である。送信側トランスポンダ部のブロック図である。

符号の説明

１０…コア、２０…メトロ、３０…エッジ、４０…アクセス、５０…伝送路（光ファイバ）、６１…可変アッテネータ部、６２…モニタ部、６５…駆動部、６３…増幅部、１００…ＯＡＤＭ、１１０…トランスポンダ部、１２０…送信側トランスポンダ部、１２１…信号送信部、１２２…光源部、１２３…偏波多重部、１３０…受信側トランスポンダ部、１３１…信号受信部、１３２…解析部、１３３…偏波分離部、１３４…可変分散補償部、１４０…分岐挿入部、１４２…可変アッテネータ部、１４３…モニタ部、１５０…監視制御部、１６０…光増幅器、１８２…変調部、１８３…出力強度可変部、１８５…レーザ部、１８６…分散モニタ機能重畳部、１９０…出力強度可変部、１９１…可変アッテネータ部、１９２…光強度分岐部、１９３…光強度モニタ部、１９４…制御部、４００…Ｌ２スイッチ、５００…ＯＬＴ装置、６００…ＯＮＵ装置、１２３１…偏波多重デバイス、１３３１…偏波コントローラ、１３３２…偏波分離デバイス。

Claims

光信号を送信する光伝送装置において、
前記光信号を送出する光送信部と、光を送出する光源部と、前記光信号と前記光とを互いに直交する偏光方向に多重する偏波多重部とを備えることを特徴とする光伝送装置。
請求項１に記載の光伝送装置であって、
さらに、偏波分離部と前記光信号を受信する光受信部とを備えることを特徴とする光伝送装置。
請求項１または請求項２に記載の光伝送装置であって、
前記光信号と前記光とは、同じ波長帯であることを特徴とする光伝送装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載された光伝送装置であって、
前記光源部は、前記光に伝送ファイバによる波長分散モニタ用信号を重畳することを特徴とする光伝送装置。
請求項４に記載された光伝送装置であって、
前記光受信部は、さらに可変分散補償部と、前記波長分散モニタ用信号を受信する解析部とを備えることを特徴とする光伝送装置。
請求項５に記載された光伝送装置であって、
前記光受信部は、偏波多重された光信号について、前記解析部の制御にもとづいて、前記可変分散補償部の分散補償量を制御することを特徴とする光伝送装置。
光信号を送信するステップと、
光を送出するステップと、
前記光信号と、前記光とを互いに直交する偏光方向に多重するステップとからなる光伝送方法。