專利名稱：光學通訊鏈路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用光纖進行波分復用(WDM)的光學傳輸的光學通訊鏈路。
背景技術：
為了增加光纖的傳輸容量，廣泛地研究了進行WDM光學傳輸的技術。特別是最近，還研究了超高速WDM光學傳輸系統(tǒng)，其通道傳輸速度為40Gbps或更快。
一般，為了實現WDM光學傳輸系統(tǒng)，要求在中繼點上和光學接收裝置中沒有不可恢復的波形畸變。為了達到這點，消除光學傳輸線路中的非線性現象和減少累積的離散(dispersion)是有效的。另外，如果在相應的光學信號波長之間存在離散值的差別，則這會導致由波長中的波形畸變量的不同而造成的傳輸質量波動。因此，需要將與光學傳輸線路中的波長有關的離散值變化(離散梯度)盡可能地減小。
結果，在許多WDM光學傳輸系統(tǒng)中，采用由將具有正離散(離散值)(下文稱為“正離散光纖”)的光纖與具有負離散(離散值)(下文稱為“負離散光纖”)的光纖組合起來構成的光學傳輸線路。
然而，沒有一種能夠抑制光學傳輸線路中的非線性現象和充分減小累積離散的傳統(tǒng)WDM光學傳輸系統(tǒng)投入實際使用。
另外，為了抑制累積離散和由波長之間的累積離散與非線性現象相互作用造成的不可恢復的波形畸變的波動，也需要充分地減小構成光學傳輸線路的光纖的離散梯度。然而，沒有一種由滿足這些要求的正離散光纖和負離散光纖綜合構成的光學傳輸線路投入實際使用。
由于上述原因，建造超高速的WDM光學傳輸系統(tǒng)是極其困難的。

發(fā)明內容
本發(fā)明是一種光學通訊鏈路，它包括將具有正離散值的正離散光纖與具有負離散值的負離散光纖組合構成的光學傳輸線路，在將使用的波長區(qū)域中正離散光纖的離散值為5ps/nm/km或更大以及15ps/nm/km或更?。徽x散光纖和負離散光纖的DPS值均為250nm或更大，DPS值是波長為1550nm的相應纖維的離散值除以離散梯度而得出的。
本發(fā)明的其他和進一步的特點與優(yōu)點，從下面結合附圖進行的說明中，將可以更充分地了解。


附圖中圖1為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第一實施例的示意性說明圖；圖2為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第二實施例的示意性說明圖；圖3為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第三實施例的示意性說明圖；圖4為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第四實施例的示意性說明圖；圖5為示出在根據本發(fā)明的光學通訊鏈路示例中使用的正離散光纖和負離散光纖的折射率輪廓結構的一個示例的示意性說明圖；圖6為示出在根據本發(fā)明的光學通訊鏈路示例中使用的正離散光纖和負離散光纖的折射率輪廓結構的另一個示例的示意性說明圖。
具體實施例方式
根據本發(fā)明，提供了下列裝置(1)一種光學通訊鏈路，它包括將具有正離散值的正離散光纖與具有負離散值的負離散光纖組合構成的光學傳輸線路，在將使用的波長區(qū)域中正離散光纖的離散值為5ps/nm/km或更大，以及15ps/nm/km或更??；正離散光纖和負離散光纖的DPS(每斜度的離散值)值均為250nm或更大，DPS值是波長為1550nm的相應纖維的離散值除以離散梯度而得出的。
(2)根據第(1)項所述的光學通訊鏈路還包括一個離散補償器，用于補償保留在光學傳輸線路中的離散。
在第(1)項中所述的本發(fā)明的光學通訊鏈路是基于深入進行的研究和實驗結果得出的。當用上述方法確定構成使用光學傳輸線路的光學通訊鏈路的正離散光纖和負離散光纖的性質時，在光學通訊鏈路中的累積離散和非線性現象的影響被抑制。結果，可以優(yōu)選地進行40Gbps/ch或更快的超高速WDM光學傳輸。
下面將說明為什么將正離散光纖的離散值設定為5ps/nm/km(每秒/納米/千米)或更大以及15ps/nm/km或更小的理由。如果離散值小于5ps/nm/km，則會出現稱為四波混合(four-wave mixing)的非線性現象。另外，如果離散值大于15ps/nm/km，則光學傳輸線路中的累積離散增大。因此，這二種情況都不適合于超高速的WDM光學傳輸。
當用第(2)項所述的方法，使用離散補償器來建造光學通訊鏈路時，在中繼點上和光學接收裝置中的波長之間的離散值的差別可以進一步減小，因此，可以更優(yōu)選地進行超高速的WDM光學傳輸。
下面將參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在下面的說明和各附圖中，相同的附圖標記具有相同的意義。
圖1為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第一實施例的示意性說明圖。在圖1中，附圖標記1表示光學傳輸裝置，標記2表示光學接收裝置，標記3表示正離散光纖傳輸線路，標記4表示負離散光纖傳輸線路。這里，正離散光纖傳輸線路3是將正離散光纖埋置于光纖電纜等中制成的光學傳輸線路，而負離散光纖傳輸線路4是將負離散光纖埋置于光纖電纜等中制成的光學傳輸線路。
圖2為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第二實施例的示意性說明圖。在圖2中，附圖標記5表示負離散光纖組件。這里，負離散光纖組件5為將負離散光纖卷繞在一根卷軸等周圍形成的組件，在本實施例中，所形成的組件5放置在光學接收裝置2之前。
圖3為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第三實施例的示意性說明圖。在圖3中，附圖標記6表示離散補償器。該離散補償器6補償保留在由正離散光纖傳輸線路3與負離散光纖傳輸線路4組合構成的光學傳輸線路中的微小離散。在本實施例中，通過將離散補償器6恰好放置在光學接收裝置2之前，而改變了第一實施例的結構。
圖4為示出本發(fā)明的光學通訊鏈路的第四實施例的示意性說明圖。在該實施例中，通過將離散補償器6恰好放置在光學接收裝置2之前，而改變了第二實施例的結構。
應當注意，圖1至圖4所示的本發(fā)明的實施例包括光學傳輸裝置1和光學接收裝置2中至少有一個裝置被一個光學中繼裝置代替的形式。還應當注意，光學中繼裝置，例如，是由一個光學放大器組成的；該光學放大器將接收到的光學信號放大，而不將該光學信號轉換為電信號。
而且，負離散光纖傳輸線路4的外形與負離散光纖組件5的外形明顯地不同，但是即使在每一種情況下都使用同一種負離散光纖也不會有問題。
又例如，離散補償器6可由補償全部光學傳輸線路中的離散梯度的光纖構成，或由具有在芯子等中形成網格的這種結構的光纖構成。然而，離散補償器6的形式由光學通訊鏈路要求的特性等來適當確定。
只要正離散光纖的離散值為5ps/nm/km或更大以及15ps/nm/km或更小，而且DPS(衰變/秒)值為250nm或更大，則對于在本實施例的光學通訊鏈路中使用的正離散光纖的折射率輪廓結構，沒有特別的限制。
應當注意，關于上述的正離散光纖的特性，優(yōu)選是在直徑為20mm的情況下，在所使用的波長區(qū)域中的最長波長側上，折射損失的增加量為10dB/m或以下；另外，優(yōu)選是平均偏振(模式)離散為0.15ps·km-1/2或以下。
利用本發(fā)明的光學通訊鏈路，可以建造能夠優(yōu)選進行40Gbps/ch或更快的超高速WDM光學傳輸的超高速WDM光學傳輸系統(tǒng)。
根據本發(fā)明，通過將特定的正離散光纖與特定的負離散光纖組合，所產生的結構具有良好的效果，可使光學通訊鏈路優(yōu)選用于超高速WDM光學傳輸。
在下面的說明中，將參照示例來更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不是僅限于這些示例。
示例在下列示例中，關于如圖1所示通過在光學傳輸裝置1和光學接收裝置2之間連接光纖傳輸線路構成的光學通訊鏈路，正離散光纖傳輸線路3和負離散光纖傳輸線路4的結構可用各種方法改變。利用誤碼率(BER)作為指標，通過評價由光學通訊鏈路傳輸的光學信號的質量下降情況，來評價各種結構。
應當注意，在以下的示例中，光學傳輸裝置1和光學接收裝置2之間的距離設定為大約100km；在波長范圍為1540nm至1564nm內，以正常間隔排列16個傳輸速度為40Gbps/ch的光學信號波；在光學接收裝置2中的信號光強設定為常數。
在表1中示出了在這個示例中使用的三種形式的正離散光纖(用正離散1，2和3表示)的特性，而在表2中示出三種形式的負離散光纖(用負離散1，2和3表示)的特性。上述正離散光纖和負離散光纖的離散值和DPS值，滿足上述第(1)項規(guī)定的條件。在表1中，作為參考還示出了作為傳統(tǒng)示例的單一模式光纖(SMF)和非零離散偏移的光纖(NZDSF)的特性。應當注意，在每一種光纖中，每一種光纖上的相對折射率差別Δ1，Δ2和Δ3的單位為“％”，包層內徑的單位為“μm”，離散的單位為“ps/nm/km”，DPS的單位為“nm”和芯子有效橫截面積Aeff的單位為“μm2”。
表1

表2

由正離散1和負離散1和2表示的每一種光纖的折射率輪廓結構如圖5所示。在圖5中，附圖標記51表示中心芯子，標記52表示一個環(huán)形區(qū)域，標記53表示包層。另外，中心芯子51具有相對于包層53最大的相對折射率差Δ1，環(huán)形區(qū)域52具有相對于包層53最小的相對折射率差Δ2，其中Δ1＞0和Δ2＜0。應當注意，中心芯子51、環(huán)形區(qū)域52和包層53之間的各個邊界位于每一個折射率都與包層53的折射率相同的位置。
由正離散2和3與負離散3表示的光纖的折射率輪廓結構如圖6所示。在圖6中，附圖標記61表示中心芯子，標記62表示第一個環(huán)形區(qū)域，標記63表示第二個環(huán)形區(qū)域，標記64表示包層。另外，中心芯子61相對于包層64具有最大的相對折射率差Δ1，第一個環(huán)形區(qū)域62相對于包層64具有最小的相對折射率差Δ2，第二個環(huán)形區(qū)域63相對于包層64具有最大的相對折射率差Δ3，其中Δ1＞0，Δ2＜0和Δ3＞0。還應注意，中心芯子61，第一個環(huán)形區(qū)域62、第二個環(huán)形區(qū)域63和包層64之間的各個邊界位于每一個折射率都與包層64的折射率相同的位置上。
(例1)利用圖1所示的光學通訊鏈路進行光學傳輸實驗。在該示例中，得到了正離散光纖和負離散光纖的各種組合。即如在下面給出的表3所示，在例1a中，用正離散1表示的光纖與用負離散1表示的光纖組合；而在例1b中，用正離散3表示的光纖與用負離散2表示的光纖組合。關于光學傳輸的實驗結果，通過光學傳輸線路，BER值不下降和在1×10-11以下的每一個結果判斷為“好”；而BER值下降至1×10-11或更大的每一個結果判斷為“差”。
另外，作為比較例1，將表1所示的、離散值為16.9ps/nm/km的單一模式光纖(SMF)與由負離散2表示的光纖組合。作為比較例2，還將表1所示的、DPS值為100nm的非零離散偏移的光纖(NZDSF)，與由負離散3表示的光纖組合。
關于實驗結果，如表3所示，對于例1a和1b，每一個示例都使用滿足第(1)項所述的特性的正離散光纖和負離散光纖，可以得到好的結果(○)；而對于使用離散值超過15ps/nm/km的SMF的比較例1，則得到差的結果(×)。另外，在使用DPS值小于250nm的NZDSF的比較例2中，離散梯度沒有補償，在長波長側和短波長側上的BER結果也差。
表3

(例2)利用圖2所示的光學通訊鏈路進行光學傳輸的實驗。在這個示例中，如同在上述的例1一樣，得到了正離散光纖和負離散光纖的各種組合。即如下面給出的表4所示，在例2a中，由正離散2表示的光纖與由負離散2表示的光纖組合；在例2b中，由正離散3表示的光纖與由負離散2表示的光纖組合；在例2c中，由正離散3表示的光纖與由負離散3表示的光纖組合。
另外，作為比較例3，表1所示的離散值為16.9ps/nm/km的SMF與由負離散3表示的光纖組合。
關于實驗結果，如表4所示，對于例2a、2b和2c，它們中的每一個示例都使用滿足第(1)項所述特性的正離散光纖和負離散光纖，得到了好的結果(○)；而對于使用離散值超過15ps/nm/km的SMF的比較例3，得到了差的結果(×)。
表4

從表3和表4的結果中可看出，根據本發(fā)明的這些示例的光學通訊鏈路可以優(yōu)選地進行傳輸速度為40Gbps/ch或更快的超高速WDM光學傳輸。還可以理解，上述比較示例的光學通訊鏈路不適合于超高速的WDM光學傳輸。假定理由是，例如，SMF的大于15ps/nm/km的離散值造成的累積離散增加。
已經針對提供的實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不是局限于說明的任何細節(jié)，除非另外說明，這些細節(jié)都包括在所附權利要求書規(guī)定的精神和范圍內。
權利要求
1.一種光學通訊鏈路，它包括將具有正離散值的正離散光纖與具有負離散值的負離散光纖組合構成的光學傳輸線路，在將要使用的波長區(qū)域中正離散光纖的離散值為5ps/nm/km或更大以及15ps/nm/km或更??；和正離散光纖和負離散光纖的DPS值均為250nm或更大，DPS值是波長為1550nm的各個纖維的離散值除以離散梯度而得出的。
2.如權利要求1所述的光學通訊鏈路，其特征在于，還包括補償保留在光學傳輸線路中的離散的離散補償器。
3.如權利要求1所述的光學通訊鏈路，其特征在于，還包括光學傳輸裝置、光學接收裝置、以及布置在該二個裝置之間的光學傳輸線路。
4.如權利要求3所述的光學通訊鏈路，其特征在于，從由光學傳輸裝置和光學接收裝置組成的組中選擇出的至少一個裝置為光學中繼裝置。
5.如權利要求1所述的光學通訊鏈路，其特征在于，在直徑為20mm的情況下，在所使用的波長區(qū)域中的最長波長一側上，正離散光纖的折射損失增加量為10dB/m或以下。
6.如權利要求1所述的光學通訊鏈路，其特征在于，正離散光纖的平均偏振離散為0.15ps·km-1/2或以下。
全文摘要
一種光學通訊鏈路，它包括由具有正離散值的正離散光纖與具有負離散值的負離散光纖組合構成的光學傳輸線路，在將要使用的波長區(qū)域中正離散光纖的離散值為5ps/nm/km或更大以及15ps/nm/km或更小；和正離散光纖和負離散光纖的DPS值均為250nm或更大，DPS值是波長為1550nm的各個纖維的離散值除以離散梯度而得出的。
文檔編號G02B6/02GK1391363SQ0212303
公開日2003年1月15日 申請日期2002年6月12日 優(yōu)先權日2001年6月12日
發(fā)明者赤坂洋一, 神谷保 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社