[发明专利]光传输系统、光发送装置以及光接收装置

说明书

光传输系统具备光发送装置以及光接收装置。光发送装置具备：变换部，将多个二进制数据序列各个变换为规定的信号形式的数据；编码部，通过对变换后的多个数据各个进行规定的编码来生成多个编码数据；光信号生成部，通过将多个编码数据各个变换为光信号来生成多个光信号；以及模式合波器，将多个光信号各个变换为不同的模式来进行模分复用，由此，生成模分复用光信号，将生成的模分复用光信号向光接收装置传输。光接收装置具备：模式分波器，将从光发送装置传输的模分复用光信号向不同的模式光分波；光电变换部，将多个不同的模式光各个变换为电信号；模拟、数字变换部，将多个电信号各个变换为编码数据；以及MIMO均衡处理部，对变换后的编码数据进行MIMO均衡处理。

技术领域

本发明涉及光传输技术。

本申请基于在2016年1月12日向日本申请的日本特愿2016-003805号要求优先权，并将其内容引用于此。

背景技术

与伴随着近年来的光纤通信的普及的宽带服务的急速的发展一起，通信容量年年持续增加。在此之前通过不改变光纤的构造而将光通信系统装置大容量化来实现了与通信容量的急增对应的光网络的大容量化。成为当前的大容量光网络的基盘的光纤为单模光纤。单模光纤为在1个光纤中具有成为光信号的通路的1个芯的且仅激励1个模式的光纤。由此，遍及长距离传输每秒几兆兆位（terabit）的容量的光网络被实现。

可是，由于近年来的通信容量的增加率，进一步的通信容量的大容量化成为课题。只要将被称为多模光纤的具有传播多个模式的信号光的芯的光纤用作传输介质，则能够使每光纤的通信容量增大使用的模数的量。可是，多模光纤与单模光纤相比较，传输损失等大，需要在接收后将在传播中途在模式间耦合的信号分离。因此，多模光纤不面向长距离传输，限定地用作主要面向LAN（Local Area Network，局域网）等短距离通信的传输介质。可是，近年来，由于在多模光纤用的光放大器或无线通信系统中使用的MIMO（Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出）信号处理技术等的发展，使用了多模光纤的模分复用光通信方式的研究开发盛行，示意了解决上述通信容量的大容量化的课题的可能性。

为了将在上述的近年来盛行中讨论的使用了多模光纤的模分复用光通信方式实用化，需要能够将光信号以不损耗其质量的方式遍及长距离稳定地传输的技术。作为多模光纤传输中的性能的评价指标，存在模间色散、模式依赖损失等，利用这些指标管理或补偿光信号以使不损耗质量是重要的。上述指标之中的模式依赖损失为按照传播的模式的每一个而光强度损失量不均的现象，例如在多模式光放大器、模式合波、分波器等中产生。关于在多模式光放大器中产生的现象，如果正确地记述则为模式依赖增益，但是，在以下的说明中，以也包含模式依赖增益的方式记载为模式依赖损失。

可是，在以往的多模光纤传输中，由模式依赖损失造成的光信号的劣化变得显著，成为多模光纤传输的长距离化的妨碍。例如，考虑由多模光纤和多模式光放大器多级地构成的多个跨度（span）的光传输系统。以对在多模光纤中产生的传输损失进行补偿的目的使用多模式光放大器，但是，由于在多模式光放大器中通常产生模式依赖损失，所以不能正确地补偿全部的模式信号的传输损失。按照每一个跨度产生的模式依赖损失随着通过跨度而累积，终于不能传输特定的模式信号。作为另一例子，考虑使用多模光纤传输传输单一的数据序列。由于在传输中途产生的模式依赖损失，特定的模式的信号质量劣化，由于其影响而全部的模式的光信号质量在平均上较大地劣化，作为结果能对单一的数据序列传输造成较大的影响。只要在传输路径中产生的模式依赖损失在发送侧是已知的，则例如通过注水定理等提供考虑了模式依赖损失的传输效率好的传输方法，但是，已知：模式依赖损失通常伴随着模式耦合而有概率地进行变动（例如，参照非专利文献1），难以利用来自接收侧的反馈控制而在发送侧持续地预先取得模式依赖损失的信息。

现有技术文献

非专利文献