使用在線式放大器的光傳輸系統的製作方法

2024-02-09 17:05:15 2

專利名稱：使用在線式放大器的光傳輸系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用光纖的光傳輸系統，具體涉及到使用在線式(in-line)放大器的光傳輸系統。
當前正在研製的一種光傳輸系統，目的在於增大其容量和延長其傳輸間隔。眼下討論到增加比特率的或波分復用的系統來增大系統的容量。與此同時，引入了光放大器來延長系統的傳輸間隔。這種光放大器包括後置放大器(用來增強發送功率的輸出)、前置放大器(用來提高接收功率的靈敏度)以及中繼器(在線式放大器)，當前正向生產水平發展。引入光放大器允許加大發送與接受光強電平(level)間的相差程度，並能提高光纖的容許損耗。
特別是採用了後置放大器與前置放大器的一種系統結構已投入實用。此外，在線式放大器也在開發中，用以延伸再現的中繼間隔。這裡所謂的在線式放大器是一種能將光信號毋需將其變換為電信號，原樣地放大並傳送此放大的信號的中繼器。
但是，採用了在線式放大器的系統卻出現了新的問題，存在於一批放大器中放大了的自發發射光由於這批放大器的連接使累積到一起，而使S/N比降低。S/N比的降低則導致接收機的最低接收功率衰變。為了在考慮到這種衰變的條件下獲得預定的系統增益，必須有很強的發送功率輸出，這樣便給發送功率確定了一個下限值。此外，當發送功率輸出較強時(對於色散變化的光纖為+8dBm，對於單模光纖為10dBm或更大，但與傳輸路徑的長度或波長有關)，波形便會由於光纖的非線性效應而顯著變質。波長變質的一種類型是光學上的Kerr效應(折射率隨光強變化)。這是在光信號脈衝的上升邊與下降邊處發生的頻率(波長)漂移的現象(SPM自調相)。此時，即使是信號在發送前的光波長的寬度窄，波長的寬度也會增加，與此同時，所接收的波形因光纖色散的影響有顯著改變。也就是說，在確定光發送功率的上限值時要考慮這一影響。
光纖色散是指光沿光纖傳播的速度與其波長有關。具有某種波長寬度的光脈衝在沿光纖傳播後會展寬或壓縮。這種效應便稱作光纖色散。因此，光傳輸系統所接收的波形沿光纖傳播後會因這種色散而改變，而傳輸誤差的發生則取決於色散的程度。於是，光纖色散便給傳輸距離施加了限制。
對於採用了放大不變的光信號的在線式放大器的光傳輸系統。上述非線性效應與色散便在光信號傳播的同時積累。這樣，除非作出適當的補償，是很難在接收側正常地接收光信號的。
與此同時，已提出了一種系統，它按常規的方法在發送側採用了藍光線性調頻而在中繼器與接收機一側進行了色散補償。


圖1示意地表明了將傳統的預線性調頻與色散補償器相組合的結果。
在此圖中，發送機1000與接收機1010由傳輸路徑1003、1006、1009以及中繼器1004、1007連接。發送機1000包括用來將電信號變換為光信號的E/O 1001以及後置放大器1002。發送機1000對光線號作藍光線性調頻，並發送此信號。所發送的光信號沿傳輸路徑1003傳播，進入中繼器1004。中繼器1004放大此光信號，同時由色散補償器1005作色散補償。此色散補償量為常值。此光信號經進一步放大與色散補償，通過傳輸路徑1006而進入中繼器1007。中繼器1007再放大此信號，進行色散補償並將信號傳送到傳輸路徑1009上。這一光信號通過預定個數的中繼器，直至到達接收機1010。接收機1010用前置放大器放大接收的光信號，用色散補償器1012作色散補償，將此信號輸入O/E 1013以將光信號變換為電信號，然後提取所需數據。
這就是說，在實施上述傳統的組合方法時，是把藍光線性調頻(特別是線性調頻(chirping)參數α＝-1時)用作預線性調頻，而由設置於在線式放大器與接收機之中的(在前置放大器與O/E之間)色散補償器進行色散補償。要是藍光線性調頻是在正色散的光纖中進行，則輸出的脈衝會因正色散光纖的以及此線性調頻的特性而被壓縮。結果可使傳輸距離變得較長。特別是在未採用光放大器的系統中，波長1.5μm的光信號能更有效地沿單模光纖(1.3μm零色散)傳播。因此，結合預線性調頻和繼後補償來進行色散補償的方法，已被認為能同樣有效地應用於採用了光放大器的系統。要是將色散補償量設定成可使剩餘色散值(從傳輸光纖的色散總量中減去色散補償量後所得值)為常值，則可獲得穩定的傳輸特性。
但要是依據上述方法，由於引進光放大器使發送功率的輸出加大，則將顯著地出現光纖的非線性效應的影響。這種非線性效應的影響與藍光線性調頻的特性等效。傳輸波形的脈衝寬度由於發送機的預線性調頻和光纖的非線性效應而變窄。結果，非線性效應的影響顯著出現，同時波形因色散而顯著改變。
在傳輸時執行藍光線性調頻的方法出現的問題可列舉如下。
1)發送功率的輸出不能增加。
2)在發送側作色散補償是無效的。
3)考慮到2)中的結果，由於發送側的無效性，色散補償是在在線式放大器中同時是在接收側進行。於是，色散補償器的損耗變大，同時此種損耗隨著傳輸距離的延長其容差小到不易實現。對O/E的光輸入電平的下降導致接收靈敏度變差，加大了限制。此外，取決於所用的色散補償器，光輸入功率有時可能存在上限。
4)能夠確保傳輸特性的色散補償量的容差很小。
5)由於4)中的結果，容差很小。當色散補償器的依據傳輸距離的選擇項作為一種乘積形式設定時，這種選擇項(menu)的個數也就增加。
本發明的目的是在光學在線式放大器系統中，提供一種能夠補償特別是由於光纖色散造成的傳輸質量下降，同時能在較長距離中保持傳輸特性的技術。
本發明的光傳輸系統採用了中繼器(在線式放大器)。此系統包括發送機、中繼器、接收機以及用來連接這些組件的傳輸路徑。本發明的特徵在於，發送機進行了線性調頻，它的α參數對於光信號為正，而各個中繼器以及接收機則包括一色散補償器，此補償器所具有的色散補償量是用來補償在各個中繼器以及接收機之前的傳輸路徑的色散。
由於光信號在傳輸路徑上所接受的非線性效應相當於藍光線性調頻，故這種效應可以通過執行α參數在發送側為正的紅光線性調頻來補償。結果可以防止光信號的波形變質。
此外，通過設定能用來補償在各個中繼器或是接收機前面的傳輸路徑色散的色散補償量，可以更有效地防止光信號的變質。
根據上述構型，通過對非線性效應進行紅光線性調頻補償來防止波形變質，即使是發送側的光輸出較高，也能傳送光信號。
此外，由於通過將單元組件結合而可以在中繼器或接收器中構制色散補償量的選擇項，就較易將這種選擇項作為乘積形式來實現。
圖1是示意圖，表明了傳統的預線性調頻與色散補償器相組合的形式；圖2是示意圖，表明本發明一實施例的基本構型；圖3A與3B是示意圖，表明1R傳輸距離範圍相對於α參數變化的關係；圖4A與4B例示了在沿單模光纖傳播時的選擇項的設定；圖5是示意圖，表明色散補償方法以及在沿單模光纖傳播當1R間隔隨時間而變化時，接收側的波形變質；圖6是曲線圖，表明滿足對各α參數求得的在發送側的色散補償量所要求的傳輸特性的1R數；圖7是示意圖，表明1R間隔對1R剩餘色散的關係；圖8A至8D是示意圖，說明色散補償器的單元組件；圖9A與9B例示用於色散補償器單元組件中的光開關的結構；而圖10A至10C則例示了不同於色散補償光纖的用於補償色散的種種結構。
下面說明最佳實施例。
圖2是示意圖，表明依據本發明一實施例的光傳輸系統的構型。
在此圖中，發送機1與接收機7通過傳輸路徑2、4、6…與中繼器3、5…連接。發送機1包括E/O(電光信號變換器)8、色散補償器9與後置放大器10。E/O 8用於將電信號變換為光信號。色散補償器用來在發送機1的這側補償預定的色散量。後置放大器10用來放大光輸出。以使光信號能沿傳輸路徑傳送得較遠。此外，根據本發明，在發送機1的這一側進行了α參數範圍在0與+2之間的紅光線性調頻。包括在中繼器3或5中的各色散補償器11與12的色散補償量，調節到用來補償居前的傳輸路徑(從居前的中繼器至本地的中繼器的傳輸路徑兩中繼器間的傳輸路徑長度稱為112傳輸距離或1R間隔)的色數。這就是說，色散補償器11具有用來補償傳輸路徑2的色散所必需的色散補償量，而色散補償器12則具有為補償傳輸路徑4的色散所必需的色散補償量。同樣，設於其它中繼器(此圖中未予示明)的色散補償器則構製成具有用來補償居前傳輸路徑色散所需的色散補償量。接收機7包括前置放大器13、色散補償器14與O/E(光電信號變換器)15。前置放大器13用來放大發送的光信號以使其易被探測到。色散補償器14用來補償居於接收機7之前的傳輸路徑的色散。O/E15則用來將光信號變換為電信號，而後將變換了的信號輸出到用於提取數據的裝置。
在發送側，利用傳輸線性調頻的特性和對發送側的色散補償，使信號的脈衝寬度變窄，同時將具有窄脈衝寬度的信號輸出到傳輸路徑上。此信號受到光纖非線性效應(使脈衝寬度變窄)以及光纖色散(使脈衝寬度展寬)的影響。由於上述影響的交互作用彼此相消，色散只造成很小的波形變化。通過於各個在線式放大器中和在接收側作色散補償，就會改進這一色散造成的變質。於是，波形得到改進(脈衝寬度變窄)，再輸入到接收機中。
上述補償方法的優點之一是，能在發送側有效地作色散補償，而這是為了使所發送的波形的脈衝寬度變窄所需要的。通過使脈衝寬度變窄並將窄脈衝寬度的信號發送到傳輸路徑上，在邏輯值「0」一側上符號間的幹擾量便減小。結果可以獲得改進了的傳輸特性。也就是說，使波形變窄的最優化至關重要，而在發送側確定進行傳輸線性調頻與色散補償的量則取決於如何使波形的脈衝寬度最優化。
上述方法的另一優點是，可以加大保證傳輸特性的色散補償量的容差。由於對發送機的預線性調頻是紅光線性調頻，波形的脈衝寬度在沿正色散的光纖傳播時將展寬。於此同時，由於光纖非線性效應的影響等效於藍光線性調頻效應，此脈衝寬度就變窄。這就是說，所述非線性效應的影響通過發送機的預線性調頻而抵消。結果，此色散只造成很小的波形變化。於是，相對於色散補償量，能夠滿足所需傳輸特性的傳輸距離範圍延長了。這就減少了色散補償器的選擇項數目。於是，本方法最重要之點便是如何去設定α參數。
在圖2所示的系統中，所發送的脈衝通過在發送側結合線性調頻參數和色散補償器兩者的特性而變窄，然後輸出到傳輸路徑上。此外，通過使傳輸路徑上因非線性效應影響所發生的線性調頻特性與傳輸路徑的特性相組合，就能使發送機的線性調頻特性與傳輸路徑特性相消。在接收側，因色散而變質的波形通過將線性調頻參數與色散補償器兩者的特性相結合可以得到補償(脈衝寬度變窄)。
圖3A與3B是示意圖，表明1R傳輸距離範圍相對於α參數變化的關係。
這兩個示意圖表明了，在預定條件下，例如在預定的色散補償量和預定的周期數下，對各個α參數所獲得的能滿足所要求傳輸特性的1R傳輸距離範圍。如圖3A所示，在發送機21與接收機22之間設有三個中繼器23、24與25。這些中繼器通過傳輸路徑26、27、28與29連接。圖3B表明了對各個α參數獲得下述範圍的結果，在此範圍中能在以下條件下得到所需的傳輸特性，即各個發送機21、接收機22與中繼器23、24與25的色散補償量設定為常值，並將1R傳輸間隔定為參數。
如圖3B所示，設α參數的值為正，則1R傳輸距離範圍可以設定得很寬。實際上，當α參數值接近於「0」，1R傳輸距離便很短。為了消除因增強光輸出而致傳輸路徑上發生非線性效應，有效的方法是將α參數設定為正值。於是，α參數取正值。此外，據圖3的結果估計，α參數值在「+1」鄰域內最佳。但由於此圖假定了傳輸輸出為+14dBm，故所得結果是以這一假定為基礎的。要是傳輸輸出改變，則α參數的最佳值當會改變。
在線式放大器系統中的傳輸輸出當前設定成約為+5～+17dBm。於是可以考慮對於+14dBm有約-9～+3dBm的變化。光源的頻率漂移量正比於α參數，而當傳輸距離固定時，因傳輸路徑光纖的非線性效應造成的頻率漂移量則正比於傳輸輸出。於是，根據本發明，視α參數的最佳值是正比於傳輸輸出的改變量而變化的，而這兩個量在此是相互補償的。
因此，可以期望α參數的最佳值對於+1是將-9dB變為+3dB，也即是在0.125～2的範圍。但考慮到未使用光放大器的情形時，則相應的下限置換為最低極限「0」，同時傳輸輸出電平很低。最後，0～2的範圍被認為是α參數的有效範圍。
據此，1R傳輸距離的範圍可以廣泛地取定於α參數值是正值時的範圍。這樣就可減少色散補償器的選擇項的數量。從而將α參數設定於正數範圍內是有效的。
若是根據以上所述來匯總對傳統方法的改進之處，則可以舉出以下幾點1)能確保傳輸特性的色散量的容差增大了；2)作為1)的結果，當根據傳輸距離將色散補償器的選擇項設定為乘積形式時，選擇項的數目就可以減少。
圖4A與4B例示了在沿單模光纖傳播時對選擇項的設定。
如圖4A所示，設置了三個中繼器，而選擇項則設定成可在0～80km的1R間隔範圍內進行色散補償。色散補償器設在各發送機21、接收機22以及中繼器23、24與25之中。發送側的色散補償量設定為-600ps/nm，同時觀察了在線式放大器中/接收側上的色散補償量的選擇項。
圖4B表明了在線式放大器中/接收側上的上述選擇項的觀察結果。
圖4B中的陰影部分表示各色散補償量所允許的1R間隔。如圖4B所示，如果色散補償量是0ps/nm時，則從0至約22km的範圍便可取定為在線放大器之間或在線放大器與接收機之間的1R傳輸距離。為了確保此1R傳輸距離超過約22km，只須將在線式放大器中或接收側上的色散補償量設定為-300ps/nm即可。這一步驟可使此1R傳輸距離適用於從約22至38km。類似地，在線式放大器之間的以及在線式放大器與接收機之間的傳輸路徑色散可以這樣地補償對於從約38至58km的範圍，將色散補償量設定為-600ps/nm；對於從約58至78km的範圍，將色散補償量設定為-900ps/nm；而對於從約78至80km，則將色散補償量設定為-1200ps/km。
如上所述，當把1R間隔設定在從0至80km的範圍時，通過準備5個選擇項0、-300、-600、-900與-1200ps/nm作為色散補償選擇項，就可以實現採用了在線式放大器並能防止光信號波形變質的光傳輸系統。
在實際的系統中，這種1R間隔可因間隔而異。即使是在這樣的情形下，為了由這種方法來求得所需的傳輸特性，也是可以從事色散補償的。本發明的特徵是，色散補償量是根據在中繼器前面的距離設定的。
圖5表明，沿單模光纖傳播時，當1R間隔因每個間隔而異時，用來在接收側補償色散與波形變質的方法。
在發送側的色散量設定為-600ps/nm，同時提供了兩種用於在線性放大器中/接收側上來補償色散的方法。上補償條件(1)用於3R傳輸距離，而於在線式放大器和接收側上的色散補償量則設定取相同的值。下補償條件(2)用於1R傳輸距離，而在線式放大器中的以及接受側的色散補償量則分別設定。圖5表明O/E均衡了的波形。
在圖5所示上補償條件(1)之下，在線式放大器中的以及接收側上的色散補償量兩者均設定為-600ps/nm。從相對於1R間隔的各種圖案所得到的眼圖判斷，要是將1R間隔依次設為80和10km，則可以獲得一定度數的眼圖張開度。但由於在其它情形下幾乎沒有張開度，故基本上不能恰當地讀取邏輯值「1」與「0」。
同時，在補償條件(2)之下，於在線式放大器和接收側上的色散補償量，當1R間隔是10km時均設定為0ps/nm，當1R間隔是80km時均設定為-1200ps/nm，使得這樣的數量適用於居前的1R區間。這一用來設定選擇項的方法是依圖4B所示的曲線進行。
當通過如上所述適當地設定了色散補償量來與居前的1R間隔相對應時，就可以如圖5所示下部眼圖中指出的，獲得足夠寬的眼圖張開度。結果便可精確地求得邏輯值「1」與「0」。
特別是當首先存在10km的矩距離時，傳輸特性將隨補償方法而顯著不同。在這種情形，於補償條件(2)之下將比在補償條件(1)之下獲得較好的波形。這就是說，根據中繼器前的距離來確定色散補償量的方法是有效的。
圖6示意性地表明了，對於各α參數，滿足發送側色散補償量所要求傳輸特性的1R數。
圖6中，1R傳輸距離設定到80km，而在線式放大器中的以及接收側上的色散補償量都設定為-1000ps/nm。這裡，1R數便是使線性中繼器時的中繼器(relay)數。
從圖6可以看出，若α參數為負，則只能最多對兩個1R來滿足所要求的傳輸特性。但當將α參數設定為正時，就能改變上述現象。特別當α參數為+1，就能在最廣的範圍內獲得所需的傳輸特性，而在發送側的最大色散補償量將為-1200ps/nm。
所謂獲得要求的傳輸特性是指，與未施加影響的情形相比，光脈衝信號波形在振方向最多有10％的變化，而在相位方向最多有30％的變化。
具體如圖6所示，當α參數為正而不是負時，就可以獲得能保證所需傳輸特性的較長的傳輸距離，特別是在α參數為+1時可以實現最長的傳輸距離。
但應知這一能獲得最長傳輸距離的α參數值，會隨光信號的傳輸輸出的改變而變化。根據圖6至少可以說，最好是將α參數設定為正值而不是負值。
圖7是示意圖，表明1R間隔相對1R剩餘色散的關係。
圖7中設定1R數(中繼器的個數)為3，α參數值為+1，光發送功率為+13至+14dBm，發送側的色散補償量為-600ps/nm，而在線式放大器內的與接收側的色散補償量都是-1200ps/nm。根據上述假定，在0至80km的1R間隔範圍內研究了1R的剩餘色散(1R間隔上的剩餘色散量)。
從圖7可以看出，即使1R間隔變化，通過將1R剩餘色散量設定為約100～400ps/nm，便可獲得所需的傳輸特性。此圖中的中繼器數為3。但要是將中繼器數設定為2，則可以期望將中繼器間隔延伸到120km。這樣，根據中繼器間隔是120km的假定，可以求得接收側的最大色散補償量。在這一情形下假定光纖的色散量是20ps/nm/km時，則1R間隔的色散量便將是2400ps/nm。通過從上述量中減去1R剩餘色的最小量100ps/nm，便可求得接收側的最大色散補償量為-2300ps/nm。
上述實施例中假定了傳輸速度大到可以忽視光信號在傳輸路徑上受到的非線性效應的影響。例如此速度為10Gbps。
根據上述任一個實施例，通過接收側製備的色散補償器可以與具有相同色散補償量的組件相結合。例如在圖4B的選擇項設定中，在線式放大器中的和接收側的色散補償量都設定是-300ps/nm的倍數。例如0、-300、-600、-900與-1200ps/nm。根據上述的選擇項，這樣的色散補償量可以適用於長達80km的1R間隔。因此，可把具有色散補償量為-300ps/nm的組件用作為選擇項單位，並能加以組合而獲得所需的色散補償量。
這就是說，此色散補償量基本需依傳輸距離(發生於傳輸路徑上的色散量)而改變。存在有傳統的方法用來測量各傳輸路徑上的色散量，並用來設定色散補償量使剩餘色散量保持不變。但用這樣的方法時就需有必須是定做的不計其數的色散補償器類型。當這種方法付於實用時，結果就會出現經濟問題。另有一種傳統的方法用來適當地切分傳輸距離，並為各個部分的間隔確定色散補償量。但要是選擇項的數目大，外圍部件類型的數目就會增多，而這是不經濟的。
根據本發明，對色散補償量設定了最小單元(例如為-300ps/mm)，而且作為色散補償單元基本上只採用一種類型。將具有最小單元的色散補償量的各個組件相連接，用以根據傳輸距離實現所需的色散補償量。如果採用這樣一種色散補償器，即使是用有關設備運動改變了傳輸距離，也不必變動此色散補償器本身。而只需添加或卸下一或多個組件即可。此外，由於組件的備件類型只是一種，就非常經濟。
但在採用上述方法時，取決於使用條件。例如光纖的不均勻性以及輸出功率的變化等，有可能不能保證傳輸特性。有效的方法是製備好供校正用的色散補償組件(例如色散補償量為-100ps/nm的組件)，以對付所發生的上述情形，並把此組件加入相應的裝置中作出適當調節。
再有一種情形是使色散補償器的輸入/輸出電平為常數，而這種色散補償器的損耗則必須與色散補償量無關地在一定範圍之內。例如由O/E的以及後置放大器的輸入電平施加這種限制。在這種情形下，當另外應用光衰減器並在接續時用不經意地使光軸移位而引致損耗時，即使是色散補償量有了改變。色散補償器的損耗也將包括在所需範圍內。這樣就防止了後續的器件受影響。
作為連續組件的方法可以採用接續連接(光纖熔接)，與採用連接器連接等。組件本身構造成可裝附/分開。
圖8A至8D是說明色散補償器組件的示意圖。圖8A與8B表明了組件的不同裝配形式。圖8A表明的是組件串聯或並排地相接形式，而圖8b表明的是組件疊置到一起的形式。
圖8C與8D則表明以上各情形中的連接方法。圖8C所示的方法是，將輸入端與輸出端中之一設在兩相對側的一側之上，而將輸入端與輸出端中的另一個設在此兩相對側的另一側之上。在圖8D所示的結構中，輸入與輸出端兩者都設在一側。這時的組件包括有開關電路，它用來當有另一組件連接時探測終端的插入並將閉合部分打開，使組件得以連接起。
圖9A與9B例示了用於色散補償器組件中光開關的結構。
圖9A表明在圖8D的布置形式下探測出組件插入的裝置。當開關132與133閉合上，在A與C之間便形成一條光路。光輸入到輸出口130，並從輸出口131輸出。在這種裝置中，光也可輸入到輸出口131，再從輸出口130輸出。在此光路的部分「A」處作色散補償。光路的部分「C」則是通常的光路，不具有色散補償功能。
當連接另一組件時，此組件的輸出口與輸入口插入組件連接探測器135與136中。此組件連接探測器135與136探測出業已連接上另一組件時，即給組件連接探測信號處理裝置137發送一信號。此裝置137即根據上述給開關132與133發送控制信號。開關132與133再根據此控制信號接通前述光路，使光從A傳播到B。
開關132與133可用任何類型，只要它們能在接收到電信號時對光路進行開關即可。市售有機械式的這類開關。
圖9B例示了上述組件連接探測器的具體結構。
此組件連接探測器設置於裝附在組件連接件138的轉接器139上。在圖9B中，將一突起部布置成探測器141。當設在另一組件輸出口處的連接器140插入到轉接器139內時，探測器141的突出部便移動，接通設在電連的不同位置處的開關142，產生一連接探測輸出。前述組件連接探測信號處理裝置137探測到這一輸出，並接通此組件內的光路。
可將色散補償光纖用作色散補償裝置。此外可有種種部件能用於色散補償目的。
圖10A至10C示意地表明了不同於色散補償光纖的色散補償裝置。
圖10A示明一種光纖光柵型色散均衡器。
設給光纖143提供一光柵(折射率周期性變化)144，它的周期按度數改變。設有光輸入到光纖143，此光取決于波長將在同的點上反射，而後返回。由於這一取決于波長而具有不同延遲時間的光返回，就可用循環器145將其提取出而使色散均衡化。要是輸入到此光纖光柵的方向反向，則可獲得相反符號的色散特性。
圖10B示明一種波導型1色散均衡器。
在矽(Si)襯底上用二氧化矽(SiO2)形成一波導146，並布置一移相器149使一上波導147與一下波導148兩者的相位不同。例如通過此移相器149的調相，輸入的光信號在長波長側的分量便沿此下波導傳播，而短波長側的分量則沿此上波導傳播。通過使此信號沿上述波導傳播多次，便可獲得負的色散特性。同樣，通過調相也可獲得相反符號的色散特性。例如，可把一薄膜加熱器用作前述移相器149。
圖10C表明一種諧振腔型色散均衡器。
相對地設置一全反射鏡151和一半透反射鏡150。當有光從半透反射鏡150輸入時，依據這兩塊鏡之間的距離，只有具備某種波長的光才在這兩鏡之間多次反射並發生諧振。按正比於一頻率的一定次數作多次反射且具有在諧振波長領域中頻率的光返回後，可用循環器將其提取出，由此給出了因此光的頻率(波長)而異的延遲時間，使色散均衡。取決於用在高於或低於諧振頻率的頻率處的區域，可以獲得相反方向的色散特性。
能夠確保所需傳輸特性的色散補償量的容差可以通過下述方式改進在發送側給光信號提供可識別的線性調頻，即α參數為正的紅光線性調頻；在接收機中設置色散補償器；調節色散補償器的色散補償量的補償中繼器中居前的傳輸路徑的色散；同時在接收機中也設置一色散補償器。結果，當根據傳輸距離來設定色散補償器的選擇項時，此選擇項的數目可以減少。
此外，由於可通過在發送側進行紅光線性調頻消除傳輸路徑上的非線性效應，故能夠有較高的光輸出。
權利要求
1.光傳輸系統，此系統採用了在線式放大器，且包括發送機、中繼器、接收機以及連接這些部件的傳輸路徑，其中上述發送機對於光信號進行了α參數為正的線性調頻；且所述發送機、中繼器與接收機各包括有色散補償器。
2.光傳輸系統，此系統採用了在線式放大器，且包括發送機、中繼器、接收機以及連接這些部件的傳輸路徑，其中所述中繼器與接收機各自包括有色散補償器，此補償器具有用來補償在中繼器或在接收機之前的傳輸路徑色散的色散補償量。
3.如權利要求1所述的光傳輸系統，特徵在於前述α參數設定在從「0」至「2」的範圍中。
4.如權利要求1或2所述的光傳輸系統，特徵在於所述發送機包括著具有預定色散補償量的色散補償器。
5.如權利要求4所述的光傳輸系統，特徵在於所述包括於發送機中的色散補償器的色散補償量設定為-1200ps/nm或更小。
6.如權利要求1或2所述的光傳輸系統，特徵在於所述分別包括於中繼器或接收機中的色散補償器的色散補償量都設定為-2300ps/nm或更小。
7.如權利要求1所述的光傳輸系統，特徵在於所述α參數值設定近似於+1；包括在發送機中的色散補償器的色散補償量設定為近似-600ps/mm；包括在中繼器或接收機中的各色散補償器的色散補償量，當居於中繼器或接收機之前的傳輸路徑長度在0～22km範圍內時，設定為0ps/nm；包括在中繼器或接收機中的各色散補償器的色散補償量，當居於中繼器或接收機之前的傳輸路徑長度在22～38km範圍內時，設定為約-300ps/nm；包括在中繼器或接收機中的各色數補償器的色散補償量，當居於中繼器或接收機之前的傳輸路徑長度在38～58km範圍內時，設定為約-600ps/mm；包括在中繼器或接收機中的各色散補償器的色散補償量，當居於中繼器或接收機之前的傳輸路徑長度在58～78km範圍內時，設定為約-900ps/nm；包括在中繼器或接收機中的各色散補償器的色散補償量，當居於中繼器或接收機之前的傳輸路徑長度長度在78～80km範圍內時，設定為約-1200ps/nm；從而可使包括於中繼器和接收機中的各色散補償器的色散補償量，能根據位於其前面的傳輸路徑的長度改變。
8.如權利要求1或2所述的光傳輸系統，特徵在於所述色散補償器是用色散補償光纖來實現。
9.如權利要求1或2所述的光傳輸系統，特徵在於所述色散補償器是用光纖光柵來實現。
10.如權利要求1或2所述的光傳輸系統，特徵在於所述色散補償器是用波導型色散均衡器來實現。
11.如權利要求1或2所述光傳輸系統，特徵在於所述色散補償器是用諧振腔型色散均衡器來實現。
全文摘要
在用傳輸路徑與中繼器(在線式放大器)連接發送機與接收機的系統中,在發送側對光信號進行了α參數為正的紅光線性調頻。各個中繼器包括有色散補償器用來補償位於其前面的傳輸路徑的色散量。包括在發送機中的色數補償器的色散補償量設定為常值。接收機中所包括的色散補償器的色散補償量則設定成用來補償位於其前面的傳輸路徑的色散量。在發送側利用色散補償器的補償本領與紅光線性調頻,可在傳輸路徑上有效地補償脈衝寬度的展寬。
文檔編號H04B10/14GK1192093SQ97119349
公開日1998年9月2日 申請日期1997年10月7日 優先權日1997年2月27日
發明者宮內彰, 山根一雄, 河崎由美子, 岡野悟 申請人:富士通株式會社