(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光伝送路がそれぞれ伝送する複数の光信号を増幅する複数の光増幅器、これら複数の光増幅器を監視又は制御する監視制御部、前記複数の光増幅器と前記監視制御部との間の信号授受を行う信号接続部、外部からの給電路に接続して前記複数の光増幅器と前記監視制御部とに電力を供給する給電部を備え、前記給電部は前記複数の光増幅器それぞれに異なる電位の電力を供給すると共に前記監視制御部に第１電位の電力を供給し、前記信号接続部は前記複数の光増幅器のうち前記第１電位と異なる電位を供給される光増幅器と前記監視制御部とを電気／光変換手段を介して接続し信号授受に際して一方からの電気信号を光信号に変換し、更に電気信号に変換して他方に出力することを特徴とする光増幅中継器。
【請求項２】
複数の光増幅器と監視制御部とはそれぞれ個別のサブ回路に組み込まれており、給電部は直列に接続した所定数の給電回路を有して前記複数の光増幅器と前記監視制御部とにそれぞれ異なる電位の電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の光増幅中継器。
【請求項３】
給電部は直列に接続した所定数の給電回路を有して複数の光増幅器にそれぞれ異なる電位の電力を供給し、かつ前記複数の光増幅器のうち所定の光増幅器にのみ第１電位の電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の光増幅中継器。
【請求項４】
信号接続部は監視制御部に電気的に接続した部分は第１電位の電力を供給され、複数の光増幅器それぞれに電気的に接続した部分は前記複数の光増幅器それぞれに電力を供給する給電回路から電力を供給されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光増幅中継器。
【請求項５】
信号接続部の電気／光変換手段はフォトカプラであることを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載の光増幅中継器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光伝送路が伝送する光信号を増幅する光増幅中継器に係わり、例えば、海中などに敷設した複数の光伝送路が伝送する光信号を増幅する複数の光増幅器を監視又は制御する監視制御部の効率化が可能な光増幅中継器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は双方向に通信が可能な２系統の光伝送路を有する光通信システムに用いられる従来の光増幅中継器を示す概念図である。図において、１０は光信号を伝送するケーブルであり、光伝送路である光ファイバ１０ａ，１０ｂ及び給電線である給電路１０ｃを有する。
【０００３】
また、１１は光増幅中継器であり、光ファイバ１０ａ，１０ｂが伝送する光信号を増幅する。なお、説明の都合上、光ファイバ１０ａは光信号を図中上方から下方に伝送し、光ファイバ１０ｂは光信号を同下方から上方に伝送するものとする。
【０００４】
また、１２，１３は光増幅中継器１１に搭載した光増幅器であり、それぞれ光ファイバ１０ａ，１０ｂが伝送する光信号を増幅する。
【０００５】
また、１４，１５は監視制御部であり、それぞれメモリ（不図示）に光増幅器１２，１３の監視、制御を行うためのソフトウェアプログラムである監視・制御プログラムを格納している。
【０００６】
また、１６は給電回路であり、光増幅器１２、監視制御部１４に電力を供給する。１７は給電回路であり、光増幅器１３、監視制御部１５に電力を供給する。なお、給電回路１６，１７は給電路１０ｃに縦列に接続されており、給電回路１７は後段になるので、電位は給電回路１６の電位より低くなる。また、給電回路１６，１７より給電部を形成する。
【０００７】
また、１８はサブ回路部であり、光増幅器１２、監視制御部１４及び給電回路１６を有する。１９はサブ回路部であり、光増幅器１３、監視制御部１５及び給電回路１７を有する。
【０００８】
次に動作を図により説明する。図６は図５に示す光増幅器及び監視制御部のブロック説明図である。なお、サブ回路部１８，１９の動作はほぼ同一なので一方の動作、ここではサブ回路１８の動作を中心に説明する。光ファイバ１０ａの端末に接続した光送信機（不図示）は伝送情報からなる主信号と特定の光増幅中継器に対する指令などからなる副信号とを重畳した信号を光信号に変換して光ファイバ１０ａに送出する。その光信号は光ファイバ１０ａにより伝送されて光増幅中継器１１に入力する。
【０００９】
次に、光増幅中継器１１の光カプラ２０は入力した光信号の大部分（光信号全体の９０％以上）をエルビウム添加増幅用光ファイバ２１（以下、光ファイバと称す。）側に、一部（光信号全体の数％）を光／電気変換器２２側に分岐する。
【００１０】
まず、光ファイバ２１側に進んだ光信号に対する光増幅中継器１１の動作を説明する。光カプラ２３はその光信号に増幅用の励起光を合波する。
【００１１】
なお、励起光はレーザーダイオードなどからなる励起光発生部２４と、この励起光発生部２４を駆動するレーザーダイオード駆動回路２５（以下、ＬＤ駆動回路と称す。）により生成されるものである。２６はフォトデテクタであり、励起光発生部２４の光出力パワーをモニタする。
【００１２】
次に、光ファイバ２１は励起光が合波した光信号を増幅して出力する。次に、アイソレータ２７は光ファイバ２１からの光信号を出力側にのみ通過させる。
【００１３】
次に、光カプラ２８はアイソレータ２７からの光信号の大部分（光信号全体の９０％以上）を光ファイバ１０ａ側に、一部（光信号全体の数％）を光／電気変換器２９側に分岐する。なお、光／電気変換器２９側に分岐した光は、光／電気変換器２９により電気信号に変換されて副信号抽出部３０を介して監視制御部１４の演算処理部１４ａに入力され、主に帰還制御用に使用される。
【００１４】
なお、光ファイバ１０ａ側に分岐した光信号は光増幅中継器１１により所定量増幅された信号であり、次の光増幅中継器（不図示）又は光受信機（不図示）に向けて送出される。
【００１５】
また、光／電気変換器２２側に分岐した光信号に対する光増幅中継器１１の動作を説明する。光／電気変換器２２は光信号を電気信号に変換して出力し、フィルタ及び復調回路からなる副信号抽出部３０がその電気信号から副信号部分を抽出する。
【００１６】
次に、監視制御部１４の演算処理部１４ａが監視・制御プログラムに基づきその副信号に含まれる動作指令を解読し、その指令に基づき光増幅器１２を含む全体的な監視又は光増幅器１２の制御を行う。
【００１７】
なお、監視制御部１４（１５）による監視は、例えば、励起光発生部２４の光出力強度、ＬＤ駆動回路２５が励起光発生部２４に供給する駆動電流、光増幅中継器１１に入力する光信号の強度及び光増幅中継器１１から出力する光信号の強度等などの測定及び測定結果の出力などがある。また、監視制御部１４（１５）の制御は、例えば、ＬＤ駆動回路２５の駆動電流制御、監視情報を出力する際の変調度制御等などがある。
【００１８】
次に、例えば、監視制御部１４は光送信機（不図示）からの指令が監視情報の出力と解読した場合、監視情報を所定の変調度で変調してＬＤ駆動回路２５に出力する。
【００１９】
次に、ＬＤ駆動回路２５は監視制御部１４からの変調した信号に基づき励起光発生部２４を駆動して励起光を発生させる。この励起光は上述のとおり光カプラ２３により光信号に合波される。
【００２０】
次に、監視情報を含む励起光が合波した光信号は、光受信機（不図示）により受信されて、主信号と監視情報を含む励起光成分とに分けられ、それぞれ復調されて伝送情報及び監視情報に変換される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光増幅中継器は以上のように構成されているので、給電部から電力の供給を受けるＬＤ駆動回路と監視制御部が同一電位の電力を受けるように同一のサブ回路内に組み込まれているため、例えば、通信系をさらに増加する場合、その増加させる数だけ監視制御部が必要となりコスト増になるという問題点がある。
【００２２】
この発明は以上の問題点を解消するためになされたもので、通信系を増加させる場合でも監視制御部を増加しなくて済む光増幅中継器を得ることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明の光増幅中継器は、複数の光伝送路がそれぞれ伝送する複数の光信号を増幅する複数の光増幅器、これら複数の光増幅器を監視又は制御する監視制御部、前記複数の光増幅器と前記監視制御部との間の信号授受を行う信号接続部、外部からの給電路に接続して前記複数の光増幅器と前記監視制御部とに電力を供給する給電部を備え、前記給電部は前記複数の光増幅器それぞれに異なる電位の電力を供給すると共に前記監視制御部に第１電位の電力を供給し、前記信号接続部は前記複数の光増幅器のうち前記第１電位と異なる電位を供給される光増幅器と前記監視制御部とを電気／光変換手段を介して接続し信号授受に際して一方からの電気信号を光信号に変換し、更に電気信号に変換して他方に出力するものである。
【００２４】
この発明の光増幅中継器は、複数の光増幅器と監視制御部とはそれぞれ個別のサブ回路に組み込まれており、給電部は直列に接続した所定数の給電回路を有して前記複数の光増幅器と前記監視制御部とにそれぞれ異なる電位の電力を供給するものである。
【００２５】
この発明の光増幅中継器は、給電部は直列に接続した所定数の給電回路を有して複数の光増幅器にそれぞれ異なる電位の電力を供給し、かつ前記複数の光増幅器のうち所定の光増幅器にのみ第１電位の電力を供給するものである。
【００２６】
この発明の光増幅中継器は、信号接続部は監視制御部に電気的に接続した部分は第１電位の電力を供給され、複数の光増幅器それぞれに電気的に接続した部分は前記複数の光増幅器それぞれに電力を供給する給電回路から電力を供給されているものである。
【００２７】
この発明の光増幅中継器は、信号接続部の電気／光変換手段はフォトカプラであるものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明による光増幅中継器の一実施の形態を説明する。図１は実施の形態１による光増幅中継器を示す説明図である。図２は図１に示す光増幅器及び監視制御部のブロック説明図であり、図２（ａ）は光増幅器１２と監視制御部２のブロック説明図、図２（ｂ）は光増幅器１３と監視制御部２のブロック説明図を示す。図３は図１に示す信号接続部のブロック説明図である。図において、図５又は図６と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。図において、１は光増幅中継器であり、給電路１０ｃから直流電源の供給を受け、光ファイバ１０ａ，１０ｂが伝送する光信号を増幅する。２は監視制御部であり、光増幅器１２，１３の監視及び制御を行うためのソフトウェアプログラムである監視・制御プログラムをメモリ（不図示）に格納している。なお、監視制御部２は図５に示す監視制御部１４，１５と同等の監視・制御機能を有している。
【００２９】
また、３は信号接続部であり、監視制御部２と光増幅器１３間の信号授受を行う光／電気変換手段であるフォトカプラを有し、監視制御部２と光増幅器１２との信号授受のための信号線（不図示）を有する。１８ａはサブ回路部であり、監視制御部２、信号接続部３の一部、光増幅器１２及び給電回路１６を含む。１９ａはサブ回路部であり、信号接続部３の一部、光増幅器１３及び給電回路１７を含む。なお、サブ回路１８ａは給電回路１６から第１電位の電力を供給され、サブ回路１９ａは給電回路１７から第１電位より低い電位の電力を供給されている。
【００３０】
なお、光増幅中継器１は符号２、３を付した構成及び符号１２、１３、１６、１７、１８ａ及び１９ａを付した構成を含む。
【００３１】
図２において、２ａは演算処理部であり、メモリ（不図示）に記憶した光増幅器１２，１３を監視又は制御するための所定のソフトウェアプログラムにより、監視動作又は制御動作を行う。
【００３２】
図３において、３ａは発光ダイオードであり、光増幅器１３（図１に示す）からの電気信号に基づき発光する。３ｂはフォトダイオードであり、発光ダイオード３ａからの光を検出して電気信号を出力する。３ｃは増幅器であり、フォトダイオード３ｂからの電気信号を増幅して監視制御部２（図１に示す）に出力する。なお、発光ダイオード３ａ、フォトダイード３ｂによりフォトカプラを形成する。
【００３３】
また、３ｄは発光ダイオードであり、監視制御部２（図１に示す）からの電気信号に基づき発光する。３ｅはフォトダイオードであり、発光ダイオード３ｄからの光を検出して電気的な検出信号を出力する。３ｆは増幅器であり、フォトダイオード３ｅからの電気信号を増幅して光増幅器１３（図１に示す）に出力する。なお、発光ダイオード３ｄ、フォトダイオード３ｅによりフォトカプラを形成する。
【００３４】
なお、発光ダイオード３ａ、フォトダイオード３ｅ、増幅器３ｆは給電回路１７から電力を供給され、フォトダイオード３ｂ、発光ダイオード３ｄ、増幅器３ｃは給電回路１６から電力を供給される。
【００３５】
次に動作を図により説明する。例えば、光ファイバ１０ａ（１０ｂ）の端末に接続した光送信機（不図示）は、伝送情報からなる主信号と特定の光増幅中継器１に対する指令などからなる副信号とを重畳した信号を光信号に変換して光ファイバ１０ａ（１０ｂ）に送出する。その光信号は光ファイバ１０ａ（１０ｂ）により伝送されて光増幅中継器１（図１に示す）に入力する。
【００３６】
次に、光増幅中継器１の光増幅器１２（１３）のＷＤＭカプラ２０（図２に示す）は入力した光信号の大部分（光信号全体の９０％以上）を光ファイバ２１（図２に示す）側に、一部（光信号全体の数％）を光／電気変換器２２（図２に示す）側に分岐する。なお、光ファイバ２１側に進行した光信号に対する光増幅器１２の動作は図５に示すものと同等であるので説明を省略する。
また、光／電気変換器２２は光信号を電気信号に変換して監視制御部２側に出力する。
【００３７】
次に監視制御部２は、図５に示す監視制御部１４，１５と同様に電気信号から副信号部分を抽出すると共に監視・制御プログラムに基づき、その副信号に含まれる動作指令を解読して指令に基づき光増幅器１２又は光増幅器１３を含む全体的な監視並びに光増幅器１２及び光増幅器１３の制御を行う。
【００３８】
なお、監視制御部２による監視は、図５に示す監視制御部１４，１５と同様に励起光発生部２４の光出力強度、ＬＤ駆動回路２５が励起光発生部２４に供給する駆動電流、光増幅中継器１に入力する光信号の強度及び光増幅中継器１から出力する光信号の強度等などの測定及び測定結果の出力などがある。また同様に監視制御部２の制御は、ＬＤ駆動回路２５の駆動電流制御、監視情報を出力する際の変調度制御等などがある。
【００３９】
ここで、監視制御部２と監視制御部２よりも低い電位の電力を供給されている光増幅器１３との信号授受について説明する。光増幅器１３の光／電気変換器２２は動作指令を含む光信号を電気変換した電気信号を信号接続部３に出力する。
【００４０】
次に、信号接続部３の発光ダイオード３ａは光／電気変換器２２からの電気信号に基づき発光する。フォトダイオード３ｂはその光を検出して電気信号を出力する。増幅器３ｃはフォトダイオード３ｂからの電気信号を増幅して監視制御部２に出力する。
【００４１】
次に、監視制御部２は信号接続部３からの電気信号を受け、フィルタ及び復調回路（不図示）からなる副信号抽出部３０により、その電気信号から副信号部分を抽出する。
【００４２】
次に、監視制御部２の演算処理部２ａが監視・制御プログラムに基づき副信号に含まれる動作指令を解読する。その指令が、例えばＬＤ駆動回路２５の基準駆動電流の変更である場合は、監視制御部２の演算処理部２ａは基準駆動電流を変更するための電気信号を信号接続部３に出力する。
【００４３】
次に、信号接続部３の発光ダイオード３ｄは監視制御部２からの電気信号に基づき発光する。フォトダイオード３ｅはその光を検出して電気信号を出力する。増幅器３ｆはフォトダイオード３ｅからの電気信号を増幅して光増幅器１３に出力する。
【００４４】
次に、光増幅器１３のＬＤ駆動回路２５は、信号接続部３からの電気信号に基づき励起光発生部２４に供給する基準駆動電流を変更する。
【００４５】
なお、ＬＤ駆動回路２５は励起光発生部２４に供給している駆動電流値を示す電気信号を信号接続部３に出力し、監視制御部２は信号接続部３による電気信号−光信号−電気信号の信号変換をとおして給電電位の異なるＬＤ駆動回路２５の状態を監視している。
【００４６】
この実施の形態１による光増幅中継器１によれば、信号接続部３が監視制御部２又は光増幅器１３の一方からの電気信号を光信号に変換し、更に電気信号に変換して他方に出力するので、給電電位の異なる監視制御部２と光増幅器１３間の信号授受が可能であり、従来のように同一電位毎に監視制御部を設けなくて済むのでコスト削減を図ることができる。
【００４７】
また、信号接続部３は光増幅器１３に電気的に接続した発光ダイオード３ａ、フォトダイオード３ｅ、増幅器３ｃは給電回路１７から電力を供給され、監視制御部２に電気的に接続したフォトダイオード３ｂ、発光ダイオード３ｄ、増幅器３ｆは給電回路１６から電力を供給されているので、給電回路１６，１７の電位が異なっていても監視制御部２と光増幅器１３間の信号授受を簡単な構成で円滑に行うことができる。
【００４８】
実施の形態２．
この発明による光増幅中継器の他の実施の形態を説明する。図４は実施の形態２による光増幅中継器の態様を示す説明図である。図において、図１乃至図３並びに図５又は図６と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。図において、１ａは光増幅中継器であり、給電路１０ｃから直流電源の供給を受け、光ファイバ１０ａ，１０ｂが伝送する光信号を増幅する。
【００４９】
また、４は信号接続部であり、光／電気変換手段であるフォトカプラを有して監視制御部２と光増幅器１２間の信号授受を行う。なお、図示は省略するが信号接続部４は信号接続部３と同一に形成され、監視制御部２と電気的に接続した部分は給電回路３１から電力を供給され、光増幅器１２と電気的に接続した部分は給電回路３２から電力を供給されている。
【００５０】
また、３１は給電回路であり、監視制御部２と信号接続部３，４の一部に第１電位の電力を供給する。３２は給電回路であり、信号接続部４の一部と光増幅器１２に第１電位より低い電位の電力を供給する。３３は給電回路であり、信号接続部３の一部と光増幅器１３に給電回路３２の供給電位より低い電位の電力を供給する。なお、給電回路３１，３２，３３より給電部を形成する。
【００５１】
また、３４はサブ回路部であり、監視制御部２、信号接続部３，４の一部、給電回路３１を含む。３５はサブ回路であり、信号接続部４の一部、光増幅器１２及び給電回路３２を含む。３６はサブ回路部であり、信号接続部３の一部、光増幅器１３及び給電回路３３を含む。
【００５２】
なお、光増幅中継器１ａは符号４、３１〜３６を付した構成及び符号３、１２、１３を付した構成を含む。
【００５３】
この光増幅中継器１ａは、光増幅中継器１（図１に示す）と同様に給電電位の異なる監視制御部２と光増幅器１３との一方から他方へ或いはその逆への信号授受において信号接続部３が電気信号−光信号−電気信号の信号変換を行い、更に給電電位の異なる監視制御部２と光増幅器１２との一方から他方へ或いはその逆への信号授受においても信号接続部４が電気信号−光信号−電気信号の信号変換を行うので、給電電位が異なる回路間の信号授受を円滑に行うことができる。
【００５４】
また、監視制御部２を監視制御専用のサブ回路３４に組み込んで光増幅器１２，１３と別にしたので、監視制御部２の回路規模を比較的大きくできる。したがって、監視制御項目を多くしたり光増幅器の搭載数を多くでき、より信頼性の高い監視制御やより多くの光伝送路を接続できる光増幅中継器を得ることができる。
【００５５】
実施の形態３．
この発明の光増幅中継器の他の態様を説明する。光増幅中継器１，１ａ（図１、図４に示す）は何れも光増幅器が２つの場合について説明したが、それらに限定するものではなくより多数の光増幅器を設けても良いことは言うまでもない。すなわち、監視制御部２（図１、図４に示す）と給電電位の異なる光増幅器の数だけ信号接続部３（図３に示す）を設けて、監視制御部２とその給電電位の異なる光増幅器との間の信号授受を電気信号−光信号−電気信号の信号変換を行なえば良い。
【００５６】
【発明の効果】
この発明の光増幅中継器によれば、複数の光伝送路がそれぞれ伝送する複数の光信号を増幅する複数の光増幅器、これら複数の光増幅器を監視又は制御する監視制御部、複数の光増幅器と監視制御部との間の信号授受を行う信号接続部、外部からの給電路に接続して複数の光増幅器と監視制御部とに電力を供給する給電部を備え、給電部は複数の光増幅器それぞれに異なる電位の電力を供給すると共に監視制御部に第１電位の電力を供給し、信号接続部は複数の光増幅器のうち第１電位と異なる電位を供給される光増幅器と監視制御部とを電気／光変換手段を介して接続し信号授受に際して一方からの電気信号を光信号に変換しさらに電気信号に変換して他方に出力するので、監視制御部と給電電位の異なる光増幅器との信号授受を行うことができ、監視制御部の数を最小化できる。
【００５７】
この発明の光増幅中継器によれば、複数の光増幅器と監視制御部とはそれぞれ個別のサブ回路に組み込まれており、給電部は直列に接続した所定数の給電回路を有して複数の光増幅器と監視制御部とにそれぞれ異なる電位の電力を供給するので、複数の光増幅器と監視制御部とを別にして監視制御部の回路規模を比較的大型化でき、より多数の監視又は制御を行なうことができる。
【００５８】
この発明の光増幅中継器によれば、給電部は直列に接続した所定数の給電回路を有して複数の光増幅器にそれぞれ異なる電位の電力を供給し、かつ複数の光増幅器のうち所定の光増幅器にのみ第１電位の電力を供給するので、信号接続部の数を給電電位の異なる光増幅器の数とし、コスト削減を図ることができる。
【００５９】
この発明の光増幅中継器によれば、信号接続部は監視制御部に電気的に接続した部分は第１電位の電力を供給され、複数の光増幅器それぞれに電気的に接続した部分は複数の光増幅器それぞれに電力を供給する給電回路から電力を供給されているので、それぞれの給電電位が異なっている間の信号授受行うことができる。
【００６０】
この発明の光増幅中継器によれば、信号接続部の電気／光変換手段はフォトカプラであるので、簡単な構成で給電電位の異なる回路間の信号授受を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による光増幅中継器を示す説明図である。
【図２】  図１に示す光増幅器と監視制御部のブロック説明図である。
【図３】  図３は図１に示す信号接続部のブロック説明図である。
【図４】  この発明の実施の形態２による光増幅中継器を示す説明図である。
【図５】  従来の光増幅中継器を示す説明図である。
【図６】  図５に示す従来の光増幅中継器の光増幅器の説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ  光増幅中継器、  ２  監視制御部、  ２ａ  演算処理部、  ３，４信号接続部、  ３ａ，３ｄ  発光ダイオード、  ３ｂ，３ｅ  フォトダイオード、  ３ｃ，３ｆ  増幅器、  １２，１３  光増幅器、  １６，１７  給電回路、  １８ａ，１９ａ  サブ回路、  ２０  光カプラ、  ２１  エルビウム添加増幅用光ファイバ、  ２２  光／電気変換器、  ２３  光カプラ、  ２４  励起光発光部、  ２５  レーザーダイオード駆動回路、  ２６  フォトデテクタ、  ２７  アイソレータ、  ２８  光カプラ、  ２９  光／電気変換器、  ３０  副信号抽出部、  ３１〜３３  給電回路、  ３４〜３６  サブ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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