[发明专利]色散管理光传输系统及光传输线路

说明书

技术领域

本发明涉及色散管理光传输系统及光传输线路，特别涉及高速WDM(波分复用)传输用色散管理传输系统(光纤)及由该色散管理光传输系统(光纤)构成的WDM光传输线路。

背景技术

光传输正向高速大容量化发展，其中波分复用(WDM：Wave DivisionMultiplexing)传输技术作为热门技术受到人们的关注。

但是，由于光信号功率增大及信号波长间的相互作用而导致的非线性现象，产生了新的问题。

在非线性现象中，四波混频(FWM：Four Wave Mixing)在进行WDM传输时要产生严重的影响，正积极研究其抑制方法。

由于FWM在色散小的区域容易发生，因此可知色散小的光纤在这一点上是不利的。这即使是以往一直使用的非零色散移位光纤(NZ-DSF：Non-ZeroDispersion Shift Fiber)也不行。

另外，由于自相位调制(SPM：Self Phase Modulation)或交叉相位调制(XPM：Cross Phase Modulation)等引起的波形失真也是非常严重的问题，关于解决这一问题的研究引起人们关注的有，在OFC’97 TuN1b等报告的减小非线性折射率(n₂)的研究，同时增加有效纤芯的截面积(Aoff)的方法。

由于非线性现象而产生的信号失真φ_NL一般用下式(2)表示。

φ_NL＝(2π×n₂×L_off×P)/(λ×A_off)             (2)

式中，n₂(m²/W)为非线性折射率，L_off(m)为有效长度，P(W)为功率，λ(nm)为波长，A_off(μm²)为有效纤芯截面积。

在OFC’96WK15及OFC’97TuN2中也报告说，增加有效纤芯截面积(A_off)是最基本要求的特性之一。

但是，增加有效纤芯截面积(A_off)对于采用单一的以往型式的NZ-DSF构成传输线路的光纤，已知容易产生弯曲损耗及色散斜率增大等问题，NZ-DSF系统在这一点上也存在问题。

为了解决上述问题，提出了在整个线路对色散进行管理的有效方法。

例如，在日本专利特开平8-42102号公报中所示，若将正负相反符号的两条光纤按照较低非线性(n₂/A_off较小)的光纤与较高非线性(n₂/A_off较大)的光纤的顺序连接，就能够得到最佳的线路。

另外，作为该具体例子，在ECOC’97Vol.1P127中提出的方法是将具有正色散特性的单模光纤(SMF：Single Mode optical Fiber)与具有负色散特性的色散补偿光纤(DCF：Dispersion Conpensation optical Fiber)组合使用。

波长1.31μm的色散为零的1.31零色散单模光纤在非线性及传输损耗等方面有非常优异的特性，但在波长1.55μm波带具有大的正色散及色散斜率，由于单独用该SMF不能进行1.55μm波带色散的光传输，因此必须进行色散被偿，要将上述具有负色散特性的色散补偿光纤组合使用。

这样的DCF，不是以往的模块型色散补偿光纤，由于与SMF连接作为线路用的，因此称为线路用色散补偿光纤，由于具有负色散(逆色散)，因此称为逆色散光纤(RDF：Reverse Dispersion Fiber)。

对上述的SMF及RDF进行管理，使得在1.5μ波带总的色散为零色散，但由于各光纤在1.5μ波带的绝对值具有16-22ps/nm/Km左右的大的色散，因此在抑制FWM方面有有利的。

另外，RDF是设计成与SMF的色散及色散斜率相抵消的光纤，能够在总的线路中达到适合WDM传输的色散平坦要求。

将SMF与RDF连接时的色散补偿性能比较简单的可用例如下式(3)所示的补偿率CR表示。  CR(％)＝[(Slope_RDF/Slope_SMF)/(Dispersion_RDF/Dispersion_SMF)]×100    (3)