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KR20020012319A - 분산 보상 시스템 - Google Patents

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Publication number
KR20020012319A
KR20020012319A KR1020027000772A KR20027000772A KR20020012319A KR 20020012319 A KR20020012319 A KR 20020012319A KR 1020027000772 A KR1020027000772 A KR 1020027000772A KR 20027000772 A KR20027000772 A KR 20027000772A KR 20020012319 A KR20020012319 A KR 20020012319A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dispersion
dispersion compensation
wavelength band
transmission path
band
Prior art date
Application number
KR1020027000772A
Other languages
English (en)
Inventor
쯔키타니마사오
사사오카이수케
오쿠노도시아키
Original Assignee
오카야마 노리오
스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오카야마 노리오, 스미토모덴키고교가부시키가이샤 filed Critical 오카야마 노리오
Publication of KR20020012319A publication Critical patent/KR20020012319A/ko

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Abstract

본 발명의 분산 보상 시스템에서는, 분파기는, 제 1 공통 전송로를 전파하는 신호 파장 대역(1520nm 내지 162Onm)의 광 신호를, C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)로 분파한다. 그리고, 분파기는 C 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 L 밴드의 광 신호를 제 2분기 전송로로 출력한다. 제 1 분산 보상 디바이스는 제 1 공통 전송로상에 설치되어 있고, C 밴드 및 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 제 2 분산 보상 디바이스는 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고, 제 1 분산 보상 디바이스에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 따라서, 넓은 신호 파장 대역에서의 광 전송로의 분산을 충분히 저감하는 것이 가능해진다.

Description

분산 보상 시스템{Dispersion compensation system}
WDM(Wavelength Division multiplexing) 방식을 채용한 광 전송 시스템은, 파장 1.55μm 대의 다파장의 광 신호를 광 파이버 전송로 망을 통해 전송하는 것으로, 대용량이며 또한 고속의 통신을 행할 수 있다. 상기 광 전송 시스템은, 광 신호의 전송 매체인 광 파이버 전송로 외에, 다파장 광 신호를 일괄해서 증폭하는 광 증폭기 등을 구비하고 있다. 이러한 WDM 통신에 있어서 또한 대용량·고속의 통신을 가능하게 하기 위한 여러가지의 연구 개발이 행하여지고 있다.
광 전송로에 관해서는 분산 및 분산 슬로프의 저감이 중요한 연구 과제로 되어 있다. 즉, 광 신호의 파장 대역에서 광 전송로가 분산을 갖고 있으면, 각 광 신호가 단색이라고 해도 어떤 대역폭을 갖기 때문에, 송신국으로부터 송출된 광 신호가 광 전송로를 거쳐서 수신국에 도달할 때에는, 광 신호의 파형이 무너져 수신열화가 생긴다. 그 때문에, 신호 파장 대역에서, 광 전송로의 분산은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 또한, 대용량 통신을 위해서는, 가능한 한 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산이 작은 것이 요망되므로, 광 전송로의 분산 슬로프도가능한 한 작은 것이 바람직하다.
그래서, 광 전송로에 통상 사용되고 있는 싱글 모드 광 파이버에 분산 보상 광 파이버를 접속함으로써, 광 전송로 전체의 분산의 저감이 도모되고 있다. 즉, 싱글 모드 광 파이버는, 파장 1.55μm 대에서 양의 분산을 갖고 있는 데 반해, 분산 보상 광 파이버는, 상기 파장 대역에서 음 분산을 갖기 때문에, 싱글 모드 광 파이버와 분산 보상 광 파이버가 적절한 길이 비로 접속된 광 전송로는, 전체적으로 분산이 저감된다.
또한, 파장 1.58μm 대역의 광 신호를 증폭할 수 있는 광 파이버 증폭기도 개발되었기 때문에, 파장 1.55μm 대역(C 밴드, 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호 뿐만 아니라, 파장 1.58μm 대역(L 밴드, 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호도 사용함으로써, 또한 대용량의 광 통신을 행하는 것이 고려되고 있다.
본 발명은, 넓은 신호 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템에 관한 것이다.
도 1은, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 2는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 3은, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 4는, 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 5a는, 분산 보상 광 파이버의 구조를 모식적으로 도시하는 도.
도 5b는, 분산 보상 광 파이버의 굴절율 프로파일을 도시하는 도.
도 6a는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 6b는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 6c는, 도 6a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버와, 도 6b에 도시하는 분산 특성을 갖는 제 1 분산 보상 디바이스를 소정 비율로 접속한 경우의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 6d는, 도 6a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)=100%)를 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 7a는, 분산 시프트 광 파이버의 구조를 모식적으로 도시하는 도.
도 7b는, 분산 시프트 광 파이버의 굴절율 프로파일을 도시하는 도.
도 8a는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 8b는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 8c는, 도 8a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버와, 도 8b에 도시하는 분산 특성을 갖는 제 1 분산 보상 디바이스를 소정 비율로 접속한 경우의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 8d는, 도 8a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)=70%)을 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9a는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9b는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9c는, 도 9a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버와, 도 9b에 도시하는 분산 특성을 갖는 제 1 분산 보상 디바이스를 소정 비율로 접속한 경우의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 9d는, 도 9a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)=135%)을 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10a는, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 접속되는 싱글 모드 광 파이버의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10b는, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10c는, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 2 분산 보상 디바이스의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 10d는, 도 10a에 도시하는 분산 특성을 갖는 싱글 모드 광 파이버에 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율η=100%)을 접속한 경우에 있어서의 전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 11은, 제 1 공통 전송로에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율과 해당 분산 보상 시스템에 있어서의 분산 편차와의 관계를 도시하는 그라프.
도 12는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 13의 (a)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력되는 광 신호의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 13의 (b)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 A점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 13의 (c)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의B점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 13의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 C점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (a)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력되는 광 신호의 누적 분산량의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (b)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 A점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 다른 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (c)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 B점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 다른 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 14의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템으로 입력된 광 신호의 C점(도 12 참조)에 있어서의 누적 분산량의 다른 구체적인 예를 도시하는 그라프.
도 15는, 제 6 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 16은, 제 7 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 17은, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템의 개략 구성도.
도 18a는, 분산 보상 광 파이버의 구조를 모식적으로 도시하는 도.
도 18b는, 분산 보상 광 파이버의 굴절율 프로파일을 도시하는 도.
도 19는, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템전체의 분산 특성의 구체적인 예를 도시하는 그라프.
발명의 개시
발명자들은, 상술의 종래 기술을 검토한 결과, 이하와 같은 과제를 발견하였다. 즉, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버에 분산 보상 광 파이버를 접속함으로써 광 전송로의 분산을 저감하는 것은 어느 정도까지는 가능하다. 그렇지만, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감하는 것은 곤란하다.
한편, 전송 용량을 확대하기 위해서는 신호 파장 대역을 확대한 것이 유효하고, 그를 위해서는, 예를 들면 신호 파장 대역으로서 C 밴드 및 L 밴드 외에, S 밴드(1490nm 내지 1520nm) 및 S+ 밴드(1450nm 내지 1490nm)를 더한 보다 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감하는 것이 필요하다.
본 발명은, 상기 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감하는 것이 가능한 분산 보상 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서, (1) 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와, (2) 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와, (3) 제 1 공통 전송로와 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 제 1 공통 전송로를 전파하는 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하여, 제 1 파장 대역의 광을 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 제 2 파장 대역의 광을 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와, (4) 제 1 공통 전송로상에 설치되어 있고 적어도 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와, (5) 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비한다.
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중 적어도 제 1 파장 대역은, 제 1 공통 전송로상에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 보상된다. 그리고, 제 1 파장 대역의 광은 분파기에 의해 분파되어 제 1 분기 전송로에 전송된다. 한편, 제 2 파장 대역의 광은 분파기에 의해 분파되어 제 2 분기 전송로에 전송된다. 따라서, 제 2 파장 대역은 제 1 분산 보상디바이스에 의한 분산의 보상이 불충분하더라도, 제 2 분기 전송로상에 설치된 제 2 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 또한 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이고, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역 및 제 2 파장 대역의 쌍방으로 분산이 충분히 보상된다.
해당 분산 보상 시스템은, 제 1 분기 전송로상에 설치되는 제 3 분산 보상 디바이스를 또한 구비하고, 제 1 파장 대역에서의 분산을 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역은 제 1 분산 보상 디바이스에 의한 분산 보상이 아직 불충분하였어도, 분파기에 의해 분파된 후에 제 1 분기 전송로상에 설치된 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 또한 보상되기 때문에, 보다 충분하게 분산이 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 제 1 파장 대역에서의 분산이 충분히 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율은 60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%이면 바람직하다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서, (1) 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와, (2) 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와, (3) 제 1 공통 전송로와 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 제 1 공통 전송로를 전파하는 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하여, 제 1 파장 대역의 광을 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 제 2 파장 대역의 광을 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와, (4) 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와, (5) 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비한다.
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)의 제 1 및 제 2 파장 대역은 분파기에 의해 분파되어, 제 1 파장 대역의 광은 제 1 분기 전송로로 출력되고, 제 2 파장 대역의 광은 제 2 분기 전송로로 출력된다. 그리고, 제 1 파장 대역은 제 1 분기 전송로상에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 보상되고, 제 2 파장 대역은 제 2 분기 전송로상에 설치된 제 2 분산 보상 디바이스에 의해 분산이 보상된다.
해당 분산 보상 시스템에서는, 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하로 되도록 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역 및 제 2 파장 대역의 쌍방으로 분산이 충분히 보상된다.
해당 분산 보상 시스템은, 제 1 분기 전송로를 전파하는 제 1 파장 대역의 광과, 제 2 분기 전송로를 전파하는 제 2 파장 대역의 광을 합파하는 합파기를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 제 1 및 제 2 파장 대역의 광은 합파기에 의해 합파된다. 이것은, 중계국에서 사용하는 데 적합하다. 또한, 수신국에서는, 이러한 합파기를 설치할 필요는 없다.
해당 분산 보상 시스템은, 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 1 파장 대역의 광을 증폭하는 제 1 광 증폭기와, 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 제 2 파장 대역의 광을 증폭하는 제 2 광 증폭기를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역의 광은 제 1 분기 전송로상에 설치된 제 1 광 증폭기에 의해 증폭되고, 제 2 파장 대역의 광은 제 2 분기 전송로상에 설치된 제 2 광 증폭기에 의해 증폭된다. 이 때, 상기 제 1 및 제 2 광 증폭기는 라만 증폭기를 포함하여도 된다. 이와 같이 하면, 제 1 파장 대역의 광은 제 1 광 증폭기에 의해 라만 증폭되고, 제 2 파장 대역의 광은 제 2 광 증폭기에 의해 라만 증폭된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 분산 보상 디바이스는, 각각 광 파이버의 형태를 갖는 것이 적합하고, 분산 보상 광 파이버 외에, 분산 시프트 광 파이버라고 하는것을 적합하게 사용할 수 있다. 이들의 분산 보상 디바이스로서의 광 파이버는, 광 전송로로서 부설된 것이어도 되고, 코일 형상으로 감기어 모듈로 된 것이어도 된 다.
또한, 제 1 및 제 2 파장 대역은, 예를 들면, 한쪽이 C 밴드(1520nm 내지 1565nm)이고, 다른쪽이 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)의 경우를 고려할 수 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 한쪽이 1490nm 내지 1520nm이고, 다른쪽이 1520nm 내지 1565nm의 경우 등도 고려할 수 있다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, (1) 입력단과 출력단 사이의 주전송로상에 순차로 설치된 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN)(N≥2)와, (2) N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DCn-1)와 분산 보상 디바이스(DCn)와의 사이에 설치되고, 분산 보상 디바이스(DCn-1)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(DCn)로 출력하고, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(Pn)로 출력하는 분파기(DIVn)(2≤n≤N)를 구비하고 있다. 그리고, 분파기(DIVn)에 의해 분파되어 분기 전송로(Pn)로 출력하는 파장 대역의 분산을, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCn-1)에 의해 보상한다(2≤n≤N).
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 입력단으로 입력한 신호 광 중, 분파기(DIVn)에 의해 분파되어 분기 전송로(Pn)로 출력되는 파장 대역의 광 신호는,상기 분파기(DIVn)에 달할 때까지 거친 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCn-1)에 의해 분산 보상된다(2≤n≤N). 그 분산 보상량은 광 신호의 파장에 따른 것으로 된다.
해당 분산 보상 시스템은, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 초단의 분산 보상 디바이스(DC1)의 전단에 설치되어, 입력단으로 입력한 광 신호를 분파하고, 그 분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(DC1)로 출력하며, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(P1)로 출력하는 분파기(DIV1)를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 입력단으로 입력한 광 신호 중 분파기(DIV1)에 의해 분파되어 분기 전송로(P1)로 출력되는 파장 대역의 광 신호는, 어느 하나의 분산 보상 디바이스에 의해서도 분산 보상되지 않는다.
해당 분산 보상 시스템은, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 최종단의 분산 보상 디바이스(DCn)로부터 출력된 광 신호와, 분파기(DIVn)로부터 분기 전송로(Pn)로 출력된 광 신호(2≤n≤N)를 입력하고(또한, 분파기(DIV1)로부터 분기 전송로(P1)로 출력된 광 신호도 입력하여), 이들의 광 신호를 합파하여 출력하는 합파부를 또한 구비한다. 이와 같이 하면, 각 파의 광 신호는, 필요한 분산 보상량만큼 보상된 후에, 합파부에 의해 합파되어 출력된다. 이것은, 중계국에서 사용하는 데에 적합하다.
또한, 상기한 분산 보상 시스템에 있어서, N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 각각은, 광 파이버의 형태를 갖는 것이 적합하고, 분산 보상 광 파이버 외에, 통상적으로는 분산 시프트 광 파이버라고 일컬어지는 것도 분산 보상을 위해 사용될 수 있다. 이들의 분산 보상 디바이스로서의 광 파이버는, 광 전송로로서 부설된 것이어도 되고, 코일 형상으로 감기어 모듈로 된 것이어도 된다. 분산 보상 디바이스가 광 파이버인 경우에는, 삽입 손실이 작고, 각각의 분산 보상량의 설정 자유도가 우수하고, 각각이 분산 보상하는 파장 대역을 넓게 잡을 수 있다. N개의 분파기(DIV1내지 DIVN)로 WDM 커플러가 사용되는 것이 적합하고, 이 경우에는, 염가이면서 간편하게 소망 파장 대역을 분파할 수 있다.
본 발명에 따른 분산 보상 시스템은, 공통 전송로를 통해 입력한 광 신호를 복수의 파장 대역으로 분파하여, 분파된 각각의 파장 대역에서의 분산을 파장 대역마다 보상하는 복수의 분산 보상 디바이스를 갖는다. 이 경우, 분파된 각각의 파장 대역은 적어도 20nm의 파장 대역을 가지면 바람직하다. 또한 분파하는 파장 대역의 수는 2 이상 5이하이면 바람직하다.
상기 분산 보상 시스템에 의하면, 공통 전송로를 통해 입력한 광 신호는 복수의 파장 대역으로 분파되어, 분파된 각각의 파장 대역에서의 분산이 복수의 분산 보상 디바이스에 의해서 파장 대역마다 개별적으로 보상된다.
해당 분산 보상 시스템은, 분파하는 파장 대역이 S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드이면 바람직하다. 이와 같이 하면, 광 증폭기는 각각 광 증폭하는 적합한 파장 대역을 갖고 있기 때문에, 광 신호를 상기의 파장 대역으로 분파하는 것으로 광 신호를 효율 양호하게 증폭하는 것이 가능해진다.
해당 분산 보상 시스템은, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드에서의 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 신호 파장 대역이 1490nm 내지 1620nm이면, C 밴드 및 L 밴드에 더하여 S 밴드까지 신호 파장 대역이 확대된다. 신호 파장 대역이 1450nm 내지 162 Onm이면, C 밴드, L 밴드 및 S 밴드에 더하여 S+ 밴드까지 신호 파장 대역이 확대된다.
또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 분산 편차가 ±0.O 5ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 분산 편차가 ±0.025ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
해당 분산 보상 시스템은, 분파한 각 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 디바이스는 모듈의 형태를 가지면 바람직하다. 이와 같이 하면, 설치 스페이스의 감소, 설비 비용의 저감을 도모할 수 있다.
본 발명은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 보다 충분히 이해 가능하게 된다. 이들은 단지 예시를 위해 것으로, 본 발명을 한정하는 것으로 생각해서는 안된다.
발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 분산 보상 시스템의 적합한 실시예에 관해서 상세히 설명한다. 또한, 동일의 요소에는 동일의 부호를 붙여, 중복하는 설명을 생략한다.
우선, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 1 실시예에 관해서 설명한다. 도 1은, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(100)은, 제 1 및 제 2 공통 전송로(111, 112), 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122), 분파기(131), 합파기(132), 및 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)를 구비하고 있다. 상기 분산 보상 시스템(100)은, 제 1 공통 전송로(111)의 일단에 상당하는 입력단(115)을 통해 외부의 싱글 모드 광 파이버(1)와 접속되어 있다. 따라서, 싱글 모드 광 파이버(1)를 전파하는 광 신호는, 입력단(115)으로부터 분산 보상 시스템(100)으로 입력된다.
분파기(131)는, 제 1 공통 전송로(111)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 분파기(131)는, 제 1 공통 전송로(111)를 전파하는 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)의 광 신호를, C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 분파한다. 그리고, 분파기(131)는 C 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로(121)로 출력함과 동시에 L 밴드의 광 신호를 제 2 분기 전송로(122)로 출력한다.
합파기(132)는, 제 2 공통 전송로(112)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 합파기(132)는, 제 1 분기 전송로(121)를 전파하는 C 밴드의 광 신호와 제 2 분기 전송로(122)를 전파하는 L 밴드의 광 신호를 합파하여, 합파한 광 신호를 제 2 공통 전송로(112)로 출력한다. 또한, 합파기(132)로부터 출력되어 제 2 공통 전송로(112)를 전파하는 광 신호는, 제 2 공통 전송로(112)의 일단에 상당하는 출력단(116)을 통해 외부로 출력된다.
여기서, 제 1 공통 전송로(111)상에는 제 1 분산 보상 디바이스(141)가 설치되어 있다. 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, C 밴드 및 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 그러나, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는 L 밴드에서의 분산의 보상을 충분하게는 행할 수 없다. 한편, 제 2 분기 전송로(122)상에는 제 2 분산 보상 디바이스(142)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산은, 제 2 분산 보상 디바이스(142)에 의해서 충분히 보상된다.
여기서, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)에서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 C 밴드에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 L 밴드에서의 분산을 보상하면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 10 내지 20Gbit/s 등의 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)에서는, 제 1 공통 전송로에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율이60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%이면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드에 있어서 분산의 불균일이 억제된다. 또한, 상기 분산 슬로프 보상율에 관해서는 이후에 상세히 설명한다.
이상, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)의 쌍방에 의해 분산이 보상된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 2 실시예에 관해서 설명한다. 도 2는, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(200)은, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 구성에 추가하여, 제 1 분기 전송로(121)상에 제 3 분산 보상 디바이스(143)를 또한 구비하고 있다.
상기 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)과 같이, 제 1 공통 전송로(111)상에 제 1 분산 보상 디바이스(141)가 설치되어 있고, 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의해서 C 밴드 및 L 밴드에서의 분산이 보상된다. 그러나, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는 L 밴드에서의 분산의 보상을 충분하게는 행할 수 없다. 따라서, 제 2 분기 전송로(122)상에 설치된 제 2 분산 보상 디바이스(142)에 의해, 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산이 보상된다.
또한, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는 L 밴드에서의 분산의 보상뿐만아니라C 밴드에서의 분산의 보상도 아직 충분하다고 할 수 없는 경우가 있다. 이 때, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 분기 전송로(121)상에 제 3 분산 보상 디바이스(143)가 설치되어 있기 때문에, 제 3 분산 보상 디바이스(143)에 의해서 제 1 분산 보상 디바이스(141)에 의한 분산 보상이 아직 충분치 않았던 C 밴드에서의 분산이 보상된다.
여기서, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(141, 143)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 C 밴드에서의 분산을 보상하고, 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 L 밴드에서의 분산을 보상하면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 예를들면 10 내지 20Gbit/s 등의 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 제 1 공통 전송로에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율이 60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%이면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드에 있어서 분산의 불균일이 억제된다. 또한, 상기 분산 슬로프 보상율에 관해서는 후에 상세히 설명한다.
이상, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(141, 143)의 쌍방에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)의 쌍방에 의해 분산이 보상된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 3 실시예에 관해서 설명한다. 도 3은, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(300)은, 제 1 및 제 2 공통 전송로(311 및 312), 제 1 및 제 2 분기 전송로(321 및 322), 분파기(331), 합파기(332), 및 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(341, 342)를 구비하고 있다. 상기 분산 보상 시스템(300)은, 제 1 공통 전송로(311)의 일단에 상당하는 입력단(315)을 통해 외부의 싱글 모드 광 파이버(1)와 접속되어 있다. 따라서, 싱글 모드 광 파이버(1)를 전파하는 광 신호는, 입력단(315)으로부터 분산 보상 시스템(300)으로 입력된다.
분파기(331)는, 제 1 공통 전송로(311)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(321, 322)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 분파기(331)는, 제 1 공통 전송로(311)를 전파하는 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)의 광 신호를 C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 분파한다. 그리고, 분파기(331)는 C 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로(321)로 출력함과 동시에 L 밴드의 광 신호를 제 2 분기 전송로(322)로 출력한다.
합파기(332)는, 제 2 공통 전송로(312)와 제 1 및 제 2 분기 전송로(321, 322)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 합파기(332)는, 제 1 분기 전송로(321)를전파하는 C 밴드의 광 신호와 제 2 분기 전송로(322)를 전파하는 L 밴드의 광 신호를 합파하여, 합파한 광 신호를 제 2 공통 전송로(312)로 출력한다. 또한, 합파기(332)로부터 출력되어 제 2 공통 전송로(312)를 전파하는 광 신호는, 제 2 공통 전송로(312)의 일단에 상당하는 출력단(316)을 통해 외부로 출력된다.
상기 분산 보상 시스템(300)에서는, 제 1 분기 전송로(321)상에 제 1 분산 보상 디바이스(341)가 설치되어 있다. 상기 제 1 분산 보상 디바이스(341)는, C 밴드에서의 분산을 보상한다. 한편, 제 2 분기 전송로(322)상에는 제 2 분산 보상 디바이스(342)가 설치되어 있다. 상기 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, L 밴드에서의 분산을 보상한다.
여기서, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)에서는, 제 1 분산 보상 디바이스(341)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 C 밴드에서의 분산을 보상하고, 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하가 되도록 L 밴드에서의 분산을 보상하면 바람직하다. 이와 같이 하면, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 예를 들면 10 내지 20Gbit/s 등의 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.
이상, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(341)에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 2 분산 보상 디바이스(342)에 의해분산이 보상된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명의 분산 보상 시스템의 제 4 실시예에 관해서 설명한다. 도 4는, 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템(400)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(400)은, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)의 구성에 추가하여 광 증폭기(151 내지 154)를 또한 구비하고 있다.
광 증폭기(151, 153)는 제 1 분기 전송로(121)상에 설치되어 있고, C 밴드의 광 신호를 증폭한다. 한편, 광 증폭기(152, 154)는 제 2 분기 전송로(122)상에 설치되어 있고, L 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 광 증폭기는 제 1 및 제 2 분기 전송로(121, 122)의 각각의 입력단측과 출력단측의 적어도 한쪽에 설치되어 있으면 충분하다. 또한 광 증폭기로서는, 예를 들면 "Crosstalk Bandwidth in Backward Pumped Fiber Raman Amplifiers"[IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 1999년 11월, VOL. 11, NO.11, pp.1417-1419, 준 산 웨이 등(Jun Shan Wey)]에 개시되어 있는 바와 같은 라만 증폭기를 사용할 수 있다.
이와 같이 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템(400)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm) 중, C 밴드에 관해서는 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(141, 143)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에, 광 증폭기(151, 153)에 의해 광 신호가 증폭된다. 한편, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(141, 142)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에 광 증폭기(152, 154)에 의해 광 신호가 증폭된다. 그 결과, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방을 포함하는 넓은 신호 파장 대역에서 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있으며, 또한, 광 신호를 증폭할 수 있다. 상기 제 4 실시예에 따른 분산 보상 시스템(400)은, 중계국에 사용하는 데에 적합하다.
다음에, 상기한 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100 내지 3 00)을 구체적인 예를 사용하여 또한 상세하게 설명함과 동시에, 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율의 적합한 범위에 관해서 설명한다.
여기서, 분산 슬로프 보상율을 정의한다. 분산 슬로프 보상율(η)은,
η=100×(SDCF/DDCF)/(SSMF/DSMF)
으로 정의된다. DSMF는 싱글 모드 광 파이버(1)의 소정 파장에 있어서의 분산치이고, SSMF는 싱글 모드 광 파이버(1)의 소정 파장에 있어서의 분산 슬로프이다. DDCF는 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)의 소정 파장에 있어서의 분산치이고, SDCF는 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)의 소정 파장에 있어서의 분산 슬로프이다. 상기 분산 슬로프 보상율(η)은, 소정 파장에 있어서 분산이 100% 보상되었을 때의, 해당 소정 파장에 있어서의 분산 슬로프의 보상의 정도를 나타낸다.
우선, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 상기 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 6a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 6a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 도 5a, 도 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 상기 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)는, 코어(31)의 직경(2a)이 3.93μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 6.78μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.4%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.6%이다. 그리고, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -73.98ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.209ps/n㎡/km 이다. 도 6b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 6b에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 6c는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)를, 길이 비 0.8 : 0.2로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 6c에서 알수 있듯이, C 밴드의 분산 보상은 충분하지만, L 밴드의 분산 보상은 불충분하다. 그래서, 분파기(131)에 의해 C 밴드와 L 밴드에 분파하여, L 밴드에 관해서는 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트광 파이버)(142)에 의해 또한 분산을 보상한다.
제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 도 7a, 7b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 시프트 광 파이버를 사용한다. 상기 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)는, 코어(41)의 직경(2a)이 3.31μm이고, 제 1 클래드(42)의 외경(2b)이 18.40μm이고, 제 2 클래드(43)에 대한 코어(41)의 비굴절율차(△1)가 1.10%이고, 제 2 클래드(43)에 대한 제 1 클래드(42)의 비굴절율차(△2)가 0.14% 이다. 그리고, 제 2 분산 보상 디바이스(142)의 영분산 파장은 1573nm이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12 ps/n㎡/km이다.
그리고, 상기한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)가 상기의 비로 접속된 광 파이버 1km에 대하여, 길이가 56.8m의 비율이 되도록 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)를 접속한다.
도 6d는, L 밴드에 관해서 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 파선으로 도시하고 있다. 도 6d에서 알 수 있듯이, L 밴드의 분산 보상도 충분하게 된다.
또한, 상기의 구체적인 예에 있어서, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 100%이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 100% 보상되어 있다.
다음에, 제 1 실시예에 따른 분산 보상 시스템(100)의 다른 구체적인 예를예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 8a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)는, 코어(31)의 직경(2a)이 3.30μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 8.24μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.70%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.36% 이다. 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -68.17ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.144ps/n㎡/km이다. 도 8b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 8b에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 8c는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)를, 길이 비 0.786:0.214로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 8c에서 알 수 있듯이, C 밴드의 분산 편차는 비교적 크고, L 밴드의 분산 보상은 불충분하지만, C 밴드의 분산 보상은 곤란한 데 반해, L 밴드의 분산 보상은 가능하다. 그래서, 분파기(131)에 의해 C 밴드와 L 밴드에 분파하여, L 밴드에 대해서는 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상한다.
제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.41μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 9.80μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.35%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.50% 이다. 제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -39.9ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.209 ps/n㎡/km이다.
그리고, 상기한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)가 상기의 비로 접속된 광 파이버 1km에 대하여, 길이가 12.6m의 비율이 되도록 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)를 접속한다. 도 8d는, L 밴드에 관해서 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 파선으로 도시하고 있다. 도 8d에서 알 수 있듯이, L 밴드의 분산 보상은 충분하게 된다.
또한, 상기의 구체적인 예로서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 70%이고, 파장 1.55μm에서 완전히 분산 슬로프를 보상한다고는 말할 수 없다.
다음에, 제 2 실시예에 따른 분산 보상 시스템(200)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 9a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 9a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)는, 코어(31)의 직경(2a)이 3.16μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 10.20μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.70%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.36% 이다. 또한, 제 1 분산 보상 디바이스(141)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -74.2ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.316ps/n㎡/km이다. 도 9b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 9b에 도시되는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 9c는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)를, 길이 비 0.798 : 0.202로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 9c에서 알 수 있듯이, L 밴드의 분산 보상은 불충분하고, C 밴드의 분산 보상도 완전히 행하여진다고는 할 수 없다. 그래서, 분파기(131)에 의해 C 밴드와 L 밴드에 분파하여, L 밴드에 대한 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상함과 동시에, C 밴드에 대해서는 제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)에 의해 또한 분산 보상한다.
제 2 분산 보상 디바이스(142) 및 제 3 분산 보상 디바이스(143) 각각은, 도 7a, 7b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 시프트 광 파이버를 사용한다. 상기 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)는, 코어(41)의 직경(2a)이 3.28μm이고, 제 1 클래드(42)의 외경(2b)이 18.2μm이고, 제 2 클래드(43)에 대한 코어(41)의 비굴절율차(△1)가 1.10%이고, 제 2 클래드(43)에 대한 제 1 클래드(42)의 비굴절율차(△2)가 0.14% 이다. 그리고, 제 2 분산 보상 디바이스(142)는, 영 분산 파장이 1568nm이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km이다. 그리고, 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)와의 전체의 길이 1km에 대하여, 길이가 660m의 비율이 되도록 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)를 접속한다.
제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)는, 코어(41)의 직경(2a)이 3.17μm이고, 제 1 클래드(42)의 외경(2b)이 17.6μm이고, 제 2 클래드(43)에 대한 코어(41)의 비굴절율차(△1)가 1.1%이고, 제 2 클래드(43)에 대한 제 1 클래드(42)의 비굴절율차(△2)가 0.14%이다. 그리고, 제 3 분산 보상 디바이스(143)는, 영분산 파장이 1545nm이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km이다. 그리고, 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141)와의 전체의 길이 1km에 대하여, 길이가 54m의 비율이 되도록 제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)를 접속한다.
도 9d는, L 밴드에 관해서 제 2 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(142)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 파선으로 도시하고, C 밴드에 관해서 제 3 분산 보상 디바이스(분산 시프트 광 파이버)(143)에 의해 또한 분산 보상하였을 때의 분산 특성을 실선으로 도시하고 있다. 도 9d에서 알 수 있듯이, C 밴드 및 L 밴드의 쌍방과도 분산 보상이 충분한 것으로 된다.
또한, 상기의 구체적인 예로서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 135%이고, 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(141, 143)에 의해서 파장 1.55μm에서 분산 슬로프의 보상이 지나치게 이루어지고 있다.
다음에, 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템(300)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순 실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카이고, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 18.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km 이다. 또한, 상기 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.58μm에서, 분산이 20.8ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.057ps/n㎡/km이다. 도 10a는, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 10a에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 싱글 모드 광 파이버(1)의 분산은 양이고, 분산 슬로프도 양이다.
제 1 분산 보상 디바이스(341)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.60μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 7.09μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.4%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.7% 이다. 그리고, 제 1 분산 보상 디바이스(341)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -53.20ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.162ps/n㎡/km이다. 도 10b는, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 10b에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
또한 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, 도 5a, 5b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.75μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 7.20μm이고, 제 2 클래드(33)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)가 1.4%이고, 제 2 클래드(33)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)가 -0.7%이다. 그리고, 제 2 분산 보상 디바이스(342)는, 파장 1.58μm에서, 분산이 -44.44ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.122ps/n㎡/km이다. 도 10c는, 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)의 분산 특성을 도시하고 있다. 도 10c에 도시하는 바와 같이, 신호 파장 대역에서, 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)의 분산은 음이고 절대치가 크며, 또한, 분산 슬로프도 음이다.
도 10d는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(341)를 길이 비 1 : 0.35로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 실선으로 도시하고 있다. 또한, 상기 도 10d는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 2 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(342)를 길이 비 1 : 0.46로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 파선으로 도시하고 있다. 도 10d에서 알 수 있듯이, C 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(341)에 의해 분산이 보상되고, L 밴드에 관해서는 제 2 분산 보상 디바이스(342)에 의해 분산이 보상되어, C 밴드 및 L 밴드를 포함하는 신호 파장 대역에서 분산 보상이 충분한 것으로 되어 있다.
또한, 상기의 구체적인 예로서는, 제 1 분산 보상 디바이스(341)의 파장1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)은 100%이고, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 100% 보상되어 있다.
발명자는, 이상의 구체적인 예를 포함하여 많은 구체적인 예에 관해서 분산 특성을 조사하였다. 도 11은, 제 1 공통 전송로(111)에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율과 C 밴드(흰 원으로 나타냄) 및 L 밴드(흰 삼각으로 나타낸다)에 있어서의 해당 분산 보상 디바이스(100, 200)의 분산 편차와의 관계를 도시하는 그라프이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 분산 편차를 ±0.5ps/nm/km 이하로 하기 위해서는, 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 분산 슬로프 보상율을 60 내지 150%로 할 필요가 있으며, 또한 분산 편차를 ±0.2ps/nm/km 이하로 하기 위해서는, 분산 슬로프 보상율을 85 내지 130%로 할 필요가 있다. 또한, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하라고 하는 조건은, 후술과 같이 10Gbit/s의 신호를 2000km 전송하기 위해서 필요한 것이다.
이와 같이, 본 발명자들은 제 1 공통 전송로(111)에 설치된 제 1 분산 보상 디바이스(141)의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율(η)의 적합한 범위가 60 내지 150%, 보다 바람직하게는 85 내지 130%인 것을 찾아내었다. 분산 슬로프 보상율(η)이 상기 범위에 있으면, C 밴드 및 L 밴드의 파장 사이에서의 분산의 불균일이 억제된다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 5 실시예에 관해서 설명한다. 도 12는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(500)은, 입력단(500a)과 출력단(500b)사이의 주전송로(510)상에,분산 보상 디바이스(531), 분파기(542), 분산 보상 디바이스(532), 분파기(543), 분산 보상 디바이스(533) 및 합파기(550)를 순차로 구비한다. 분산 보상 디바이스(531 내지 533) 각각은, 분산 보상 광 파이버인 것이 적합하고, 분파기(542, 543) 각각은, WDM 커플러인 것이 적합하다.
분파기(542)는, 분산 보상 디바이스(531)로부터 출력된 광 신호(예를 들면, 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm))를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 1 파장 대역(예를 들면, S 밴드 1490nm 내지 1520nm)의 광 신호를 분기 전송로(522)로 출력하고, 나머지 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(532)로 출력한다. 분파기(543)는, 분산 보상 디바이스(532)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 2 파장 대역(예를 들면, C 밴드 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호를 분기 전송로(523)로 출력하고, 나머지의 제 3 파장 대역(예를 들면, L 밴드 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호를 분산 보상 디바이스(533)로 출력한다. 합파부(550)는, 분파기(542)에 의해 분파되어 분기 전송로(522)를 전파하는 제 1 파장 대역의 광 신호, 분파기(543)에 의해 분파되어 분기 전송로(523)를 전파하는 제 2 파장 대역의 광 신호, 및, 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력된 광 신호를 합파하여 출력한다. 합파부(550)로부터 출력된 광 신호는, 출력단(500b)으로부터 분산 보상 시스템(500)의 외부로 출력된다.
상기 분산 보상 시스템(500)에서는, 입력단(500a)으로부터 입력한 광 신호 중, 분파기(542)에 있어서 분파되어 분기 전송로(522) 및 합파부(550)를 거쳐서 출력단(500b)로 출력되는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(531)에의해서만 분산 보상된다. 분파기(543)에 있어서 분파되어 분기 전송로(523) 및 합파부(550)를 거쳐서 출력단(500b)로 출력되는 제 2 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(531, 532)에 의해서 분산 보상된다. 또한, 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력되어 합파부(550)를 거쳐서 출력단(500b)로 출력되는 제 3 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(531 내지 533)에 의해 분산 보상된다.
다음에, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 2개의 구체적인 동작예에 관해서 설명한다. 도 13의 (a) 내지 도 13의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 분산 보상 동작의 제 1 의 구체적인 예를 설명하는 도이다. 상기 제 1 의 구체적인 예에서는, 분산 보상 디바이스(531)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산이 음이다. 분산 보상 디바이스(532)는, 제 2 및 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산이 음이다. 분산 보상 디바이스(533)는, 제 3 파장 대역에서 파장 분산이 음이다. 입력단(500a)으로부터 입력되는 광 신호는, 도 13의 (a)에 도시하는 바와 같이 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 누적 분산량이 양이고, 누적 분산량의 슬로프도 양이다.
상기 제 1 의 구체적인 예로서는, 초단의 분산 보상 디바이스(531)로부터 출력되는 분파기(542)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 A 점에서의 광 신호)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산이 음인 분산 보상 디바이스(531)에 의해 누적 분산량이 저감된다. 이 때, 도 13의 (b)에 도시하는 바와 같이 제 1 파장 대역(I)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(522)로 출력된다. 그러나, 제 2 및 제 3 파장 대역(II, III)의 광 신호는 누적 분산량이 여전히 커서, 분산 보상 디바이스(532)으로 입력된다.
중단의 분산 보상 디바이스(532)로부터 출력되는 분파기(543)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 B 점에서의 광 신호)는, 제 2 및 제 3 파장 대역(II, III)을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산이 음인 분산 보상 디바이스(532)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 때, 도 13의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 2 파장 대역(II)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(523)로 출력된다. 그러나, 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 여전히 커서, 분산 보상 디바이스(533)로 입력된다.
최종단의 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력되어 합파부(550)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 C 점에서의 광 신호)는, 제 3 파장 대역(III)에서, 파장 분산이 음인 분산 보상 디바이스(533)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 결과, 도 13의 (d)에 도시하는 바와 같이 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작게 된다. 그리고, 합파부(550)로부터 출력단(500b)로 출력되는 광 신호는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서 누적 분산량이 충분히 작게 된다.
도 14의 (a) 내지 도 14의 (d)는, 제 5 실시예에 따른 분산 보상 시스템(500)의 분산 보상 동작의 제 2 의 구체적인 예를 설명하는 도이다. 상기 제 2 의 구체적인 예에서는, 분산 보상 디바이스(531)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 음이다. 분산 보상 디바이스(532)는, 제 2 및 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양이다. 분산 보상 디바이스(533)는, 제 3 파장 대역에서 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양이다. 입력단(500a)으로부터 입력하는 광 신호는, 도 14의 (a)에 도시하는 바와 같이 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 누적 분산량이 양이고 누적 분산량의 슬로프도 양이다.
상기 제 2 의 구체적인 예에서는, 초단의 분산 보상 디바이스(531)로부터 출력되는 분파기(542)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 A 점에서의 광 신호)는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 음인 분산 보상 디바이스(531)에 의해서 누적 분산량이 저감된다. 이 때, 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이 제 1 파장 대역(I)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(522)로 출력된다. 그러나, 제 2 및 제 3 파장 대역(II, III)의 광 신호는 누적 분산량이 음 방향으로 커져버려, 분산 보상 디바이스(532)로 입력된다.
중단의 분산 보상 디바이스(532)로부터 출력되는 분파부(543)로 입력하는 광 신호(도 12중의 B 점에서의 광 신호)는, 제 2 및 제 3 파장 대역을 포함하는 파장 대역에서, 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양인 분산 보상 디바이스(532)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 때, 도 14의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 2 파장 대역(II)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작기 때문에, 분기 전송로(523)로 출력된다. 그러나, 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 여전히 커서,분산 보상 디바이스(533)로 입력된다.
최종단의 분산 보상 디바이스(533)로부터 출력되어 합파부(550)로 입력하는 광 신호(도 12 중의 C 점에서의 광 신호)는, 제 3 파장 대역(III)에서, 파장 분산 및 분산 슬로프가 모두 양인 분산 보상 디바이스(533)에 의해 누적 분산량이 더욱 저감된다. 이 결과, 도 14의 (d)에 도시하는 바와 같이 제 3 파장 대역(III)의 광 신호는 누적 분산량이 충분히 작게 된다. 그리고, 합파부(550)로부터 출력단(500b)으로 출력되는 광 신호는, 제 1 내지 제 3 파장 대역(I 내지 III)을 포함하는 파장 대역에서 누적 분산량이 충분히 작게 된다.
이와 같이, 상기 분산 보상 시스템(500)에서는, 제 1 내지 제 3 파장 대역 각각의 광 신호는, 각각이 거치는 분산 보상 디바이스의 개수가 다르며, 이에 따라서 적절한 분산 보상이 이루어진다. 따라서, 상기 분산 보상 시스템(500)은, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 넓은 파장 대역에 걸쳐 누적 분산을 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 6 실시예에 관해서 설명한다. 도 15는, 제 6 실시예에 따른 분산 보상 시스템(600)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(600)은, 입력단(600a)과 출력단(600b)사이의 주전송로(610)상에, 분파기(641), 분산 보상 디바이스(631), 분파기(642), 분산 보상 디바이스(632) 및 합파기(650)를 순차로 구비한다. 분파기(641, 642) 각각은, WDM 커플러인 것이 적합하다.
분파기(641)는, 입력단(600a)으로부터 입력한 광 신호(예를 들면, 신호 파장대역(1490nm 내지 1620nm))를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 1 파장 대역(예를 들면, S 밴드 1490nm 내지 1520nm)의 광 신호를 분기 전송로(621)로 출력하고, 나머지의 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(631)로 출력한다. 분파기(642)는, 분산 보상 디바이스(631)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 2 파장 대역(예를 들면, C 밴드 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호를 분기 전송로(622)로 출력하고, 나머지의 제 3 파장 대역(예를 들면, L 밴드 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호를 분산 보상 디바이스(632)로 출력한다. 합파부(650)는, 분파기(641)로부터 출력되어 분기 전송로(621)를 전파하는 제 1 파장 대역의 광 신호, 분파기(642)로부터 출력되어 분기 전송로(622)를 전파하는 제 2 파장 대역의 광 신호, 및, 분산 보상 디바이스(632)로부터 출력된 광 신호를 합파하여 출력한다. 합파부(650)로부터 출력된 광 신호는, 출력단(600b)으로부터 분산 보상 시스템(600)의 외부로 출력된다.
본 실시예에서는, 분산 보상 디바이스(631)는 분산 보상 광 파이버이고, 분산 보상 디바이스(632)는 3단자 서큘레이터(632a) 및 찹드 파이버 그레이팅(632B)을 구비하여 구성된다. 3단자 서큘레이터(632a)는, 분파기(642)로부터 입력된 광 신호를 찹드 파이버 그레이팅(632B)로 출력함과 동시에, 찹드 파이버 그레이팅(632B)으로부터 입력한 광 신호를 합파부(650)로 출력한다. 찹드 파이버 그레이팅(632B)은, 광 파이버의 광 도파 영역에 굴절율 변조가 형성된 파이버 그레이팅으로서, 그 굴절율 변조의 간격이 길이 방향으로 변화하고 있는 것이고, 어떤 파장의 광이 브랙 조건을 만족하는 굴절율 변조의 간격의 위치로 그 광을 반사시킨다. 즉, 3단자 서큘레이터(632a) 및 찹드 파이버 그레이팅(632B)을 구비하여 구성되는 분산 보상 디바이스(632)에서는, 분파기(642)로부터 합파부(650)에 이르는 광 신호가, 그 파장에 따라서 다른 광로 길이를 거치기 때문에, 이 작용에 의해 분산이 보상된다.
따라서, 상기 분산 보상 시스템(600)에서는, 입력단(600a)으로 입력한 광 신호 중, 분파기(641)로부터 분기 전송로(621) 및 합파부(650)를 거쳐서 출력단(600b)로 출력되는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상되지 않는다. 분파기(642)로부터 분기 전송로(622) 및 합파부(650)를 거쳐서 출력단(600b)로 출력되는 제 2 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(631)에 의해서만 분산 보상된다. 또한, 분산 보상 디바이스(632)로부터 합파부(650)를 거쳐서 출력단(600b)로 출력되는 제 3 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(631 및 632)에 의해 분산 보상된다.
이와 같이, 상기 분산 보상 시스템(600)에서는, 분산 보상을 할 필요가 없는 제 1 파장 대역의 광 신호는 분산 보상되지 않고 출력된다. 분산 보상을 할 필요가 있는 제 2 및 제 3 파장 대역 각각의 광 신호는, 각각이 거치는 분산 보상 디바이스의 개수가 다르고, 이것에 따라서 적절한 분산 보상이 이루어진다. 따라서, 상기 분산 보상 시스템(600)은, 제 1 내지 제 3 파장 대역을 포함하는 넓은 파장 대역에 걸쳐 누적 분산을 저감할 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 7 실시예에 관해서 설명한다. 도 16은, 제 7 실시예에 따른 분산 보상 시스템(700)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(700)은, 입력단(700a)과 출력단(700b)사이의 주전송로(710)상에, 분파기(741), 분산 보상 디바이스(731), 분파기(742), 분산 보상 디바이스(732), 분파기(743), 분산 보상 디바이스(733) 및 광 증폭기(760)를 순차로 구비한다. 또한, 상기 도면에는, 수신기(791), 수신기(792) 및 ADM(Add-Drop Multiplexer)(793)도 도시되어 있다. 분산 보상 디바이스(731 내지 733) 각각은, 분산 보상 광 파이버인 것이 적합하고, 분파기(741 내지 743) 각각은, WDM 커플러인 것이 적합하다.
분파기(741)는 입력단(700a)으로부터 입력한 광 신호(예를 들면, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm))을 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 1 파장 대역(예를 들면, S+ 밴드 1450nm 내지 1490nm)의 광 신호를 분기 전송로(721)를 거쳐서 출력단(700c)으로 출력하고, 나머지 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(731)로 출력한다. 분파기(742)는, 분산 보상 디바이스(731)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 2 파장 대역(예를 들면, S 밴드 1490nm 내지 1520nm)의 광 신호를 분기 전송로(722)를 거쳐서 출력단(700d)로 출력하고, 나머지 파장 대역의 광 신호를 분산 보상 디바이스(732)로 출력한다. 분파기(743)는, 분산 보상 디바이스(732)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 제 3 파장 대역(예를 들면, C 밴드 1520nm 내지 1565nm)의 광 신호를 분기 전송로(723)를 거쳐서 출력단(700e)로 출력하고, 나머지의 제 4 파장 대역(예를 들면, L 밴드 1565nm 내지 1620nm)의 광 신호를 분산 보상 디바이스(733)로 출력한다. 광 증폭기(760)는, 분산 보상 디바이스(733)로부터 출력된 광 신호를 증폭하여, 증폭한 광 신호를 출력단(700b)로 출력한다.
상기 분산 보상 시스템(700)에서는, 입력단(700a)으로부터 입력한 광 신호중, 분파기(741)에서 분파되어 분기 전송로(721)를 거쳐서 출력단(700c)로 출력되는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 어느 하나의 분산 보상 디바이스에 의해서도 분산 보상되지 않고 수신기(791)에 의해서 수신된다. 분파기(742)에서 분파되어 분기 전송로(722)를 거쳐서 출력단(700d)로 출력되는 제 2 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(731)에 의해서만 분산 보상되어, 수신기(792)에 의해서 수신된다. 분파기(743)에서 분파되어 분기 전송로(723)를 거쳐서 출력단(700e)로 출력되는 제 3 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(731, 732)에 의해 분산 보상되어, ADM(793)를 통해 다른 시스템에 전송된다. 또한, 출력단(700b)로 출력되는 제 4 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상 디바이스(731 내지 733)에 의해서 분산 보상되어, 광 증폭기(760)에 의해 증폭되어 후단에 전송된다.
이와 같이, 상기 분산 보상 시스템(700)에서는, 분산 보상을 할 필요가 없는 제 1 파장 대역의 광 신호는, 분산 보상되지 않고 출력단(700c)으로부터 출력되어, 수신기(791)에 의해 수신된다. 분산 보상을 할 필요가 있는 제 2 내지 제 4 파장 대역 각각의 광 신호는, 각각이 거치는 분산 보상 디바이스의 개수가 다르며, 이에 따라서 적절한 분산 보상이 이루어져, 출력단(700b, 700d 및 700e) 중 어느 하나로부터 출력된다. 또한, 더욱이 후단에 송출되는 제 4 파장 대역의 광 신호는, 광 증폭기(760)에 의해서 증폭된 후로 출력단(700b)으로부터 출력된다. 따라서, 상기 분산 보상 시스템(700)은, 제 1 내지 제 4 파장 대역을 포함하는 넓은 파장 대역에 걸쳐 누적 분산을 저감하면서 광 신호를 선별하는 것이 가능한 기능성 장치로서 적용이 가능하다.
다음에, 본 발명에 따른 분산 보상 시스템의 제 8 실시예에 관해서 설명한다. 도 17은, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)의 개략 구성도이다. 분산 보상 시스템(800)은, 제 1 및 제 2 공통 전송로(811, 812), 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824), 분파기(831), 합파기(832), 및 제 1 내지 제 4 분산 보상 디바이스(841 내지 844)를 구비하고 있다. 상기 분산 보상 시스템(800)은, 제 1 공통 전송로(811)의 일단에 상당하는 입력단(815)을 통해 외부의 싱글 모드 광 파이버(1)와 접속되어 있다. 따라서, 싱글 모드 광 파이버(1)를 전파하는 광 신호는, 입력단(815)으로부터 분산 보상 시스템(800)으로 입력된다.
분파기(831)는, 제 1 공통 전송로(811)와 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 분파기(831)는, 제 1 공통 전송로(811)를 전파하는 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)의 광 신호를, S+ 밴드(1450nm 내지 1490nm), S 밴드(1490nm 내지 1520nm), C 밴드(1520nm 내지 1565nm)와 L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 분파한다. 그리고, 분파기(831)는 S+ 밴드의 광 신호를 제 1 분기 전송로(821)로 출력하고, S 밴드의 광 신호를 제 2 분기 전송로(822)로 출력하고, C 밴드의 광 신호를 제 3 분기 전송로(823)로 출력하고, L 밴드의 광 신호를 제 4 분기 전송로(824)로 출력한다.
합파기(832)는, 제 2 공통 전송로(812)와 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824)와의 사이에 설치되어 있다. 상기 합파기(832)는, 제 1 분기 전송로(821)를 전파하는 S+ 밴드의 광 신호, 제 2 분기 전송로(822)를 전파하는 S밴드의 광 신호, 제 3 분기 전송로(823)를 전파하는 C 밴드의 광 신호 및 제 4 분기 전송로(824)를 전파하는 L 밴드의 광 신호를 합파하여, 합파한 광 신호를 제 2 공통 전송로(812)로 출력한다. 또한, 합파기(832)로부터 출력되어 제 2 공통 전송로(812)를 전파하는 광 신호는, 제 2 공통 전송로(812)의 일단에 상당하는 출력단(816)을 통해 외부로 출력된다.
여기서, 제 1 공통 전송로(811)상에는 제 1 분산 보상 디바이스(841)가 설치되어 있다. 제 1 분산 보상 디바이스(841)는, S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드에서의 분산을 보상한다. 그러나, 제 1 분산 보상 디바이스(841)는, S+ 밴드에서의 분산의 보상은 충분히 행할 수 있더라도, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드에 서의 분산의 보상을 충분하게는 행할 수 없다. 한편, 제 2 분기 전송로(822)상에는 제 2 분산 보상 디바이스(842)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 S 밴드에서의 분산은, 제 2 분산 보상 디바이스(842)에 의해서 충분히 보상된다. 또한, 제 3 분기 전송로(823)상에는 제 3 분산 보상 디바이스(843)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 C 밴드에서의 분산은, 제 3 분산 보상 디바이스(843)에 의해서 충분히 보상된다. 또한, 제 4 분기 전송로(824)상에는 제 4 분산 보상 디바이스(844)가 설치되어 있다. 따라서, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 분산 보상이 충분치 않았던 L 밴드에서의 분산은, 제 4 분산 보상 디바이스(844)에 의해서 충분히 보상된다.
또한, 분파기(831)에 의해 분파한 각 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2내지 제 4 분산 보상 디바이스는, 코일 형상으로 감기어 모듈의 형태를 가지면 바람직하다. 이와 같이 하면, 설치 스페이스의 감소, 설비 비용의 저감이 도모된다.
제 1 분기 전송로(821)상에는 광 증폭기(851, 855)가 설치되어 있고, S+ 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 제 2 분기 전송로(822)상에는 광 증폭기(852, 856)가 설치되어 있고, S 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 제 3 분기 전송로(823)상에는 광 증폭기(853, 857)가 설치되어 있고, C 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 제 4 분기 전송로(824)상에는 광 증폭기(854, 858)가 설치되어 있고, L 밴드의 광 신호를 증폭한다. 또한, 광 증폭기는 제 1 내지 제 4 분기 전송로(821 내지 824)의 각각의 입력단측과 출력단측의 적어도 한편에 설치되어 있으면 충분하다. 또한 광 증폭기로서는, 예를 들면, "Crossta1k Bandwidth in Backward Pumped Fiber Raman Amplifiers"[IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 1999년 11월, VOL. 11, NO. 11, pp.1417-1419, 준 산 웨이(Jun Shan Wey) 등]에 개시되어 있는 것과 같은 라만 증폭기를 사용할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)(C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5 Ps/nm/km 이하, 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.1ps/nm/km 이하, 더욱 바람직하게는 ±0.05ps/nm/km 이하이면 되고, ±0.025ps/nm/km 이하이면 가장 바람직하다.
일반적으로, 광 신호의 비트율을 올림에 따라서, 분산에 대한 요구는 엄격해진다. 10Gbit/s의 신호 속도에서는 누적 분산은 1000Ps/nm 이하인 것이 필요로 되고, 신호 속도가 20Gbit/s, 40Gbit/s로 올림에 따라서, 누적 분산은 각각 250ps/nm 이하, 63ps/nm 이하인 것이 필요하게 된다. 이와 같이 신호 속도를 올림에 따라서, 또는 전송 거리를 길게 함에 따라서, 광 신호의 전송이 어렵게 된다.
예를 들면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 태평양 횡단에 필요한 10000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 누적 분산이 1000ps/nm 이하인 것이 필요하기 때문에, 분산은 0.1ps/nm/km 이하인 것이 필요하다.
마찬가지로, 대서양 횡단을 고려한 5000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 분산은 0.2ps/nm/km 이하인 것이 필요하다. 또한, 2000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 분산은 0.5ps/nm/km 이하인 것이 필요하다.
또한, 20 Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 누적 분산이 250ps/nm 이하인 것이 필요하기 때문에, 분산은 0.025ps/nm/km 이하인 것이 필요하고, 5000km의 거리에서의 전송을 생각한 경우, 분산은 0.O 5ps/nm/km 이하인 것이 필요하다.
따라서, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)(C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능하게 된다. 또한, 분산 편차가±0.025ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
현재, 전송 용량의 확대의 요구가 높아지고 있고, 그것을 해결하기 위해서 전송 속도를 올림과 동시에 사용 파장 대역을 확대한 방향에서 연구가 진행되어지고 있다. 따라서, C 밴드(1520nm 내지 1565nm), L 밴드(1565nm 내지 1620nm)에 더하여, S 밴드(1490nm 내지 1520nm) 및 S+ 밴드(1450nm 내지 1490nm)가 주목되고 있다. 전송 용량을 확대하기 위해서는 이들 모든 밴드를 사용하는 것이 유효하다.
따라서, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, C 밴드 및 L 밴드에 S 밴드를 더한, 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하, 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하, 보다 바람직하게는 ±0.1ps/nm/km 이하이면 양호하고, ±0.05ps/nm/km 이하이면 가장 바람직하다. 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)(S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 10000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하이면, 20Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, C 밴드, L 밴드 및 S 밴드에 S+ 밴드를 더한, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가±0.5ps/nm/km 이하, 바람직하게는 ±0.2ps/nm/km 이하이면 바람직하다. 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)(S+ 밴드, S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 2000km의 거리에서의 전송이 가능해진다. 또한, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하이면, 10Gbit/s의 광 신호를 사용하여 5000km의 거리에서의 전송이 가능해진다.
이와 같이 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)에서는, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm) 중, S+ 밴드에 관해서는 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의해 분산이 보상됨과 동시에, 광 증폭기(851, 855)에 의해 광 신호가 증폭된다. 또한, S 밴드에 관해서는 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스(841, 842)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에 광 증폭기(852, 856)에 의해 광 신호가 증폭된다. 또한, C 밴드에 관해서는 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스(841, 843)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에, 광 증폭기(853, 857)에 의해 광 신호가 증폭된다. 또한, L 밴드에 관해서는 제 1 및 제 4 분산 보상 디바이스(841, 844)의 쌍방에 의해 분산이 보상됨과 동시에 광 증폭기(854, 858)에 의해 광 신호가 증폭된다. 그 결과, S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드를 포함하는 신호 파장 대역이 광범위에 걸쳐, 광 전송로의 분산을 충분히 저감할 수 있으며, 또한, 광 신호를 증폭할 수 있다. 상기 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)은, 중계국에 사용하는 데 적합하다.
다음에, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템(800)의 구체적인 예를 예시한다.
싱글 모드 광 파이버(1)는, 코어가 순실리카이고 클래드가 F 원소 첨가 실리카로서, 파장 1.3μm 부근에 영분산 파장을 갖는 것을 사용한다. 상기 싱글 모드 광 파이버(1)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 20.4ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 0.059ps/n㎡/km이다.
제 1 분산 보상 디바이스(841)는, 도 18a, 18b에 도시된 굴절율 프로파일을 갖는 분산 보상 광 파이버를 사용한다. 상기 제 1 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(841)는, 코어(31)의 직경(2a)이 4.2μm이고, 제 1 클래드(32)의 외경(2b)이 7.3μm이고, 제 2 클래드(33)의 외경(2c)이 22μm이다. 제 3 클래드(34)에 대한 코어(31)의 비굴절율차(△+)는 1.4%이고, 제 3 클래드(34)에 대한 제 1 클래드(32)의 비굴절율차(△-)는 -0.7%이고, 제 3 클래드(34)에 대한 제 2 클래드(33)의 비굴절율차(△3)는 0.009%이다. 그리고, 제 1 분산 보상 디바이스(841)는, 파장 1.55μm에서, 분산이 -64.4ps/nm/km이고, 분산 슬로프가 -0.2O7ps/n㎡/km이다.
제 2 분산 보상 디바이스(842)는, 영 분산 파장이 1502nm로서, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km인 분산 시프트 드라이버를 사용한다.
제 3 분산 보상 디바이스(843)는, 영분산 파장이가 1518nm로서, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 O.12ps/n㎡/km인 분산 시프트 광 파이버를 사용한다.
제 4 분산 보상 디바이스(844)는, 영분산 파장이 1530nm로서, 파장 1.55μm에서 분산 슬로프가 0.12ps/n㎡/km인 분산 시프트 광 파이버를 사용한다.
도 19는, 이러한 싱글 모드 광 파이버(1)와 제 1 내지 제 4 분산 보상 디바이스(분산 보상 광 파이버)(841 내지 844)를, 싱글 모드 광 파이버(1)의 길이를 37.6km, 제 1 분산 보상 디바이스(841)의 길이를 12.4km, 제 2 분산 보상 디바이스(842)의 길이를 3.5km, 제 3 분산 보상 디바이스(843)의 길이를 8.8km, 제 4 분산 보상 디바이스(844)의 길이를 11.5km로 접속한 경우에 있어서, 이들의 전체의 분산 특성을 나타내고 있다. 도 19에서 알 수 있듯이, 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)(C 밴드, L 밴드)에서는, 분산 편차가 ±0.025ps/nm/km 이하로 억제되고 있다.
또한, 신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)(S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서는 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하로 억제되고 있다.
또한, 신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)(S+ 밴드, S 밴드, C 밴드, L 밴드)에서는, 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하로 억제되고 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 여러가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 제 1 또는 제 3 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서도 C 밴드용의 광 증폭기 및 L 밴드용의 광 증폭기를 또한 설치하여도 된다.
또한, 제 8 실시예에 따른 분산 보상 시스템에 있어서, 제 1 분기 전송로(도 17의 821)상에도 새롭게 분산 보상 디바이스를 설치하여도 된다. 이와 같이 하면, 제 1 분산 보상 디바이스(841)에 의한 S+ 밴드에서의 분산의 보상이 충분치 않았던 경우라도, 제 1 분기 전송로상의 새로운 분산 보상 디바이스에 의해서 S+ 밴드에서의 분산을 또한 보상하는 것이 가능해진다.
이상의 본 발명의 설명으로부터, 본 발명을 여러가지로 변형할 수 있음은 자명하다. 그와 같은 변형은, 본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈하는 것으로는 인식되어서는 않되고, 모든 당업자에게 있어서 자명한 개량은, 이하의 청구의 범위에 포함하는 것이다.
본 발명의 분산 보상 시스템에 의하면, 넓은 신호 파장 대역에서 분산을 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 본 발명의 분산 보상 시스템을 적용한 광 전송 시스템에 있어서는 대용량의 광 통신을 행하는 것이 가능해진다.

Claims (32)

  1. 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서,
    상기 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로와 상기 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 상기 제 1 공통 전송로를 전파하는 상기 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하여, 상기 제 1 파장 대역의 광을 상기 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 상기 제 2 파장 대역의 광을 상기 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와,
    상기 제 1 공통 전송로상에 설치되어 있고 적어도 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비하는 분산 보상 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 상기 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되는 제 3 분산 보상 디바이스를 더 구비하고, 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 상기 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스에 의해 보상하는 분산 보상 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 상기 제 1 및 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 보상 디바이스의 파장 1.55μm에서의 분산 슬로프 보상율은 60 내지 150%인 분산 보상 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로를 전파하는 상기 제 1 파장 대역의 광과, 상기 제 2 분기 전송로를 전파하는 상기 제 2 파장 대역의 광을 합파하는 합파기(合波器)를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 1 파장 대역의 광을 증폭하는 제 1 광 증폭기와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역의 광을 증폭하는 제 2 광 증폭기를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 증폭기는 라만 증폭기를 포함하는 분산 보상 시스템.
  9. 신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)용의 분산 보상 시스템으로서,
    상기 신호 파장 대역의 광이 전파하는 제 1 공통 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기 전송로와,
    상기 제 1 공통 전송로와 상기 제 1 및 제 2 분기 전송로와의 사이에 설치되어 있고, 상기 제 1 공통 전송로를 전파하는 상기 신호 파장 대역의 광을 제 1 및 제 2 파장 대역으로 분파하고, 상기 제 1 파장 대역의 광을 상기 제 1 분기 전송로로 출력함과 동시에 상기 제 2 의 파장 대역의 광을 상기 제 2 분기 전송로로 출력하는 분파기와,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 1 분산 보상 디바이스와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 제 2 분산 보상 디바이스를 구비하는 분산 보상 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 1 파장 대역에서의 분산을 보상하고, 상기 제 2 분산 보상 디바이스는, 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하가 되도록 상기 제 2 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로를 전파하는 상기 제 1 파장 대역의 광과, 상기 제 2 분기 전송로를 전파하는 상기 제 2 파장 대역의 광을 합파하는 합파기를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 1 파장 대역의 광을 증폭하는 제 1 광 증폭기와,
    상기 제 2 분기 전송로상에 설치되어 있고 상기 제 2 파장 대역의 광을 증폭하는 제 2 광 증폭기를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 증폭기는 라만 증폭기를 포함하는 분산 보상 시스템.
  14. 입력단과 출력단 사이의 주전송로상에 순차로 설치된 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN; N≥2)와,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DCn-1)와 분산 보상 디바이스(DCn)와의 사이에 설치되고, 상기 분산 보상 디바이스(DCn-1)로부터 출력된 광 신호를 분파하여, 그 분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 상기 분산 보상 디바이스(DCn)로 출력하고, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(Pn)로 출력하는 분파기(DIVn; 2≤n≤N)를 구비하고,
    상기 분파기(DIVn)에 의해 분파되어 상기 분기 전송로(Pn)로 출력하는 파장 대역의 분산을, 상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCn-1)에 의해 보상하는 (2≤n≤N) 분산 보상 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 초단의 분산 보상 디바이스(DC1)의 전단(前段)에 설치되고, 상기 입력단으로 입력한 광 신호를 분파하여, 그분파한 한쪽의 파장 대역의 광 신호를 상기 분산 보상 디바이스(DC1)로 출력하고, 다른쪽의 파장 대역의 광 신호를 분기 전송로(P1)로 출력하는 분파기(DIV1)를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 최종단의 분산 보상 디바이스(DCn)로부터 출력된 광 신호와, 상기 분파기(DIVn)로부터 상기 분기 전송로(Pn)로 출력된 광 신호(2≤n≤N)를 입력하여, 이들의 광 신호를 합파하여 출력하는 합파부를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 N개의 분산 보상 디바이스(DC1내지 DCN) 중의 최종단의 분산 보상 디바이스(DCn)로부터 출력된 광 신호와, 상기 분파기(DIVn)로부터 상기 분기 전송로(Pn)로 출력된 광 신호(1≤n≤N)를 입력하고, 이들의 광 신호를 합파하여 출력하는 합파부를 더 구비하는 분산 보상 시스템.
  18. 공통 전송로를 통해 입력한 광 신호를 복수의 파장 대역으로 분파하고, 분파된 각각의 파장 대역에서의 분산을 파장 대역마다 보상하는 복수의 분산 보상 디바이스를 갖는 분산 보상 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    분파하는 파장 대역의 수가 2 이상 5 이하인 분산 보상 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    분파하는 파장 대역이 S+ 밴드, S 밴드, C 밴드 및 L 밴드인 분산 보상 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    신호 파장 대역(1520nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하 인 분산 보상 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.025ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  26. 제 18 항에 있어서,
    신호 파장 대역(1490nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하 인 분산 보상 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.1ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.05ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  30. 제 18 항에 있어서,
    신호 파장 대역(1450nm 내지 1620nm)에서의 분산 편차가 ±0.5ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 분산 편차가 ±0.2ps/nm/km 이하인 분산 보상 시스템.
  32. 제 18 항에 있어서,
    분파한 각 파장 대역에서의 분산을 보상하는 분산 보상 디바이스는 모듈의 형태를 갖는 분산 보상 시스템.
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