(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送される光を励起光によって増幅する第１の光増幅手段を有する第１の光伝送路と、
伝送される光を励起光によって増幅する第２の光増幅手段を有する第２の光伝送路と、
励起光を出力する３以上の所定数設けられた励起光源と、
前記各励起光源より入力される励起光から第１の励起光と第２の励起光とを生成して前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ出力する光合分波手段と、
前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源の故障を検出するための検出手段とを備える光中継装置において、
前記各光合分波手段は、前記第１の励起光と第２の励起光における前記各励起光源の励起光の分波比が、前記各励起光毎に異なるものとし、
前記検出手段は、前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源のうち、いずれの励起光源が故障しているかを検出することを特徴とする光中継装置。
【請求項２】
前記第１、第２の光増幅手段においては、前記光合分波手段により生成された前記第１の励起光と第２の励起光とを前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラがエルビウム添加光増幅ファイバの後方に配置される後方励起型である請求項１記載の光中継装置。
【請求項３】
前記第１、第２の光増幅手段においては、前記光合分波手段により生成された前記第１の励起光と第２の励起光とを前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラがエルビウム添加光増幅ファイバの前方に配置される前方励起型である請求項１記載の光中継装置。
【請求項４】
伝送される光を励起光によって増幅する第１の光増幅手段を有する第１の光伝送路と、
伝送される光を励起光によって増幅する第２の光増幅手段を有する第２の光伝送路と、
励起光を出力する３以上の所定数設けられた励起光源からなる第１の励起光源群および第２の励起光源群と、
前記第１の励起光源群を構成する各励起光源より入力される励起光から第１の励起光と第２の励起光とを生成して前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ出力する第１の光合分波手段と、
前記第２の励起光源群を構成する各励起光源より入力される励起光から第３の励起光と第４の励起光とを生成して前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ出力する第２の光合分波手段と、
前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源の故障を検出するための検出手段とを備える光中継装置であって、
前記第１および第２の光合分波手段は、前記第１ないし第４の励起光における前記第１および第２の励起光源群を構成する各励起光源の励起光の分波比が、前記各励起光毎に異なるものとし、
前記検出手段は、前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源のうち、いずれの励起光源が故障しているかを検出することを特徴とする光中継装置。
【請求項５】
前記第１、第２の光増幅手段においては、前記第１の光合分波手段により生成された前記第１の励起光と第２の励起光とを前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラと、前記第２の光合分波手段により生成された前記第３の励起光と第４の励起光とを前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラと、がエルビウム添加光増幅ファイバの前方および後方にそれぞれ配置される双方向励起型である請求項４記載の光中継装置。
【請求項６】
前記各光合分波手段は、前記第１の増幅手段および前記第２の増幅手段と、前記各励起光源との間に設けられている請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信によって送信される光を中継するための光中継装置に関し、特に、励起用レーザダイオードの故障を光信号の出力変動から検出する光中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、光通信の長距離、大容量化に伴い、例えば、送信される光を中継するための光中継装置の励起用レーザダイオードの故障を光信号の出力変動から検出するなどの、光中継装置を含めた光伝送システム全体の監視特性の向上が要求されている。しかし、光中継装置の出力精度は、光通信が長距離になればなるほど悪化し、現行のシステムでは、前述の出力変動による励起ＬＤ故障の検出は困難になってしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、光中継装置では、光信号の出力精度は、光通信が長距離になればなるほど悪化し、現行のシステムでは、前述の出力変動による励起用レーザダイオードの故障の検出は困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、励起用レーザダイオードの故障の検出精度を向上することができる光中継装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光中継装置では、伝送される光を励起光によって増幅する第１の光増幅手段を有する第１の光伝送路と、
伝送される光を励起光によって増幅する第２の光増幅手段を有する第２の光伝送路と、
励起光を出力する３以上の所定数設けられた励起光源と、
前記各励起光源より入力される励起光から第１の励起光と第２の励起光とを生成して前記第１の光伝送路と第２の光伝送路にそれぞれ出力する光合分波手段と、
前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源の故障を検出するための検出手段とを備える光中継装置において、
前記各光合分波手段は、前記第１の励起光と第２の励起光における前記各励起光源の励起光の分波比が、前記各励起光毎に異なるものとし、
前記検出手段は、前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源のうち、いずれの励起光源が故障しているかを検出することを特徴とする。
【０００８】
本発明の光中継装置では、励起光毎に、第１の励起光と第２の励起光における分波比を変更する。こうすることによって、故障する励起光源毎に、伝送路における出力低下量を異なった量とすることができ、検出手段が、どの励起光源が故障しているかを、第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における出力低下量に基づいて判断することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態の光中継装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（第１の参考例）
まず、本発明の第１の参考例の光中継装置について説明する。図１は、本参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本参考例の光中継装置は、第１、第２の光伝送路である、上りおよび下りの光伝送路を有しており、励起光源である２つのレーザダイオードＬＤ1、ＬＤ2と、２つのエルビウムドープファイバ（以下、ＥＤＦ）アンプＥＤＦ1、ＥＤＦ2と、波長分割多重光カプラＷＤＭ1、ＷＤＭ2と、光合分波器ＣＰＬ1とを備えている。
【００１１】
図１に示す光中継装置では、レーザダイオードＬＤ1、ＬＤ2から出力される励起光が、光合分波器ＣＰＬ1を通過後、波長分割多重光カプラＷＤＭ1、ＷＤＭ2からＥＤＦアンプＥＤＦ1、ＥＤＦ2に注入されることによって上りおよび下り光伝送路の光信号が増幅される。波長分割多重光カプラＷＤＭ1およびＥＤＦアンプＥＤＦ1は、上り光伝送路を伝送される光を増幅する増幅手段であり、波長分割多重光カプラＷＤＭ2およびＥＤＦアンプＥＤＦ2は、下り光伝送路を伝送される光を増幅する増幅手段である。
【００１２】
光合分波器ＣＰＬ1は、レーザダイオードＬＤ1から送出される励起光１を、第１あるいは第２の励起光である励起光１ａと励起光１ｂとに分波し、レーザダイオードＬＤ2から送出される励起光２を、励起光２ａと励起光２ｂとに分波する。励起光１ａと励起光２ａとは、上り光伝送路用の励起光として波長分割多重光カプラＷＤＭ1に伝送され、励起光１ｂと励起光２ｂとは、下り光伝送路用の励起光として波長分割多重光カプラＷＤＭ2に伝送される。したがって、上り光伝送路用の信号増幅に寄与する励起光の総和は励起光１ａと励起光２ａとの和となり、下り光伝送路用の信号増幅に寄与する励起光の総和は励起光１ｂと励起光２ｂとの和となる。
【００１３】
さらに、本参考例の光中継装置は、上り及び下り光伝送路における光出力信号量を計測し、それらの光出力信号の低下量に基づいてレーザダイオードＬＤ1、ＬＤ2の故障を検出するための検出手段（不図示）を備えている。
【００１４】
図２は、本参考例の光中継装置における光合分波器ＣＰＬ1の分波比と、上り及び下り光伝送路の光出力低下量との関係を示すグラフである。図２に示すように、光合分波器ＣＰＬ1の分波比が５：５であるときには、励起光１ａの大きさと励起光１ｂの大きさは同じであり、レーザダイオードＬＤ1が故障したときの光出力低下量は等しくなる。しかし、光合分波器ＣＰＬ1の分波比を例えば８：２などのようにして、励起光１ａの大きさを励起光１ｂの大きさより大きくしたときには、レーザダイオードＬＤ1が故障したときの光出力低下量は、上り光伝送路の方が、下り伝送路の方よりも大きくなり、上り光伝送路の光出力低下量は、光合分波器ＣＰＬ1の分波比が５：５（１対１）であるときの上り光伝送路の光出力低下量よりも大きくなっている。
【００１５】
本参考例の光中継装置では、光合分波器ＣＰＬ1における励起光１の分波比を１対１とせずに非対称（ｍ：ｎ、ｍ＞ｎ、ｍ、ｎは正の数）とする。これによって、励起光１ａと励起光１ｂとの比は、ｍ：ｎとなる。さらに、本参考例の光中継装置では、光合分波器ＣＰＬ1における励起光２の分波比を１対１とせずにｎ：ｍとする。これによって、励起光２ａと励起光２ｂとの比は、ｎ：ｍとなる。
【００１６】
この状態で、前述の検出手段は、上り及び下り光伝送路の光出力低下量を計測する。本参考例の光中継装置では、光合分波器ＣＰＬ1における励起光１の分波比を１対１とせずに非対称（ｍ：ｎ）としているため、第１の励起光である励起光１ａの大きさは、励起光１の分波比を５：５としたときよりも大きくなっている。したがって、レーザダイオードＬＤ1が故障したときの上り光伝送路の光出力低下量も、励起光１の分波比を５：５としたときよりも大きくなる。同様に、本参考例の光中継装置では、光合分波器ＣＰＬ1における励起光２の分波比を１対１とせずに非対称（ｎ：ｍ）としているため、励起光２ｂの大きさは、励起光２の分波比を５：５としたときよりも大きくなっている。したがって、レーザダイオードＬＤ2が故障したときの下り光伝送路の光出力低下量も、励起光２の分波比を５：５としたときよりも大きくなる。
【００１７】
以上のことから、本参考例の光中継装置では、レーザダイオードが故障したときの光出力低下量を励起光の分波比を１対１としたときよりも大きくすることができるため、レーザダイオードの故障の検出感度を大きくすることができる。
【００１８】
さらに、検出手段では、上り光伝送路の光出力低下量と、下り光伝送路の光出力低下量とを比較し、上り光伝送路の光出力低下量の方が大きい場合には、レーザダイオードＬＤ1が故障したと判断し、下り光伝送路の光出力低下量の方が大きい場合には、レーザダイオードＬＤ2が故障したと判断することができる。
【００１９】
例えば、本参考例の光中継装置では、光合分波器ＣＰＬ1における励起光１の分波比を８：２とし、励起光２の分波比を２：８としたとする。すると、図２に示すように、障害によってレーザダイオードＬＤ1が故障したときの、上り光伝送路の光出力低下量はαとなり、下り光伝送路の光出力量はβとなる（α＞β）。このαとβは、レーザダイオードＬＤ1の励起光が断たれたときの光出力低下量の固有値である。なお、レーザダイオードＬＤ2が故障したときには、上り光伝送路の光出力低下量はβとなり、下り光伝送路の光出力量はαとなる（α＞β）。したがって、本参考例の光中継装置では、レーザダイオードＬＤ1が故障したときには、上り光伝送路の光信号の出力低下量がαとなる。このことより、検出手段は、レーザダイオードＬＤ1が故障したと判断する。また、レーザダイオードＬＤ1が故障したときには、下り光伝送路の光信号の出力低下量はαとなる。このことより、検出手段は、レーザダイオードＬＤ2が故障したと判断する。
【００２０】
以上述べたように、本参考例の光中継装置では、上り伝送路および下り伝送路の光出力低下量の比較から、レーザダイオードＬＤ1、ＬＤ2のうち、どちらのレーザダイオードが故障したかを検出することができる。
【００２１】
（第２の参考例）
次に、本発明の第２の参考例の光中継装置について説明する。図３は、本参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、本参考例の光中継装置は、各光伝送路の光の進行方向に対して、波長分割多重光カプラＷＤＭ1、ＷＤＭ2が、ＥＤＦアンプＥＤＦ1、ＥＤＦ2よりも上流に配置されている、いわゆる前方配置型の光中継装置である点が、図１の光中継装置と異なっている。本参考例の光中継装置においても、光合分波器ＣＰＬ1における励起光１の分波比を非対称（ｍ：ｎ）とし、光合分波器ＣＰＬ1における励起光２の分波比を非対称（ｎ：ｍ）とし、第１の参考例の光中継装置と同様の効果を得ることができる。また、図４に示すような、ＥＤＦアンプＥＤＦ1、ＥＤＦ2の前後に波長分割多重光カプラＷＤＭ1〜ＷＤＭ4が配置された双方向励起型の光中継装置にも適用することができる。なお、この場合には、光合分波器ＣＰＬ1のみ、あるいは光合分波器ＣＰＬ2のみの分波比を非対称としてもよいし、光合分波器ＣＰＬ1、ＣＰＬ2両方の分波比を非対称としてもよい。
【００２２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の実施形態の光中継装置について説明する。図５は、本実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態の光中継装置は、レーザダイオードＬＤ3、ＬＤ4と、光合分波器ＣＰＬ2、ＣＰＬ3とを新たに備えている点が、第１、第２の参考例の光中継装置と異なっている。光合分波器ＣＰＬ2は、レーザダイオードＬＤ1から出力される励起光とレーザダイオードＬＤ3から出力される励起光とをそれぞれ所定の分波比で分波し、分波した励起光のうち、一方の励起光を合波して光合分波器ＣＰＬ1に出力する。光合分波器ＣＰＬ3は、レーザダイオードＬＤ2から出力される励起光とレーザダイオードＬＤ4から出力される励起光とをそれぞれ所定の分波比で分波し、分波した励起光のうち、一方の励起光を合波して光合分波器ＣＰＬ1に出力する。光合分波器ＣＰＬ1は、光合分波器ＣＰＬ2から出力された励起光と、光合分波器ＣＰＬ3から出力された励起光とを、所定の分波比で分波し、分波した励起光を合波してそれぞれ波長分割多重光カプラＷＤＭ1、ＷＤＭ2に伝送する。
【００２３】
本実施形態の光中継装置では、各光合分波器ＣＰＬ1〜ＣＰＬ3のうち、幾つかの光合分波器は、入力する励起光の分波比を、各励起光毎に異なる比としている。こうすることによって、故障するレーザダイオード毎に、伝送路の出力低下量が異なったものとなるため、検出手段では、どのレーザダイオードが故障しているかを、出力低下量から容易に判断することができる。
【００２４】
また、同様に、図６、図７に示す、前方配置型、双方向配置型の光中継装置においても、また、光合分波手段が階層的に接続され、図５〜図７に示す光中継装置以上に多段に接続された光中継装置においても、幾つかの光合分波器における分波比を非対称とすることによって、出力低下量から故障したレーザダイオードを特定することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の光中継装置では、第１の励起光と第２の励起光の分波比を非対称とすることによって、第１の励起光と第２の励起光の分波比を１対１とするよりも、励起光源が故障したときの第１の光伝送路の光出力低下量を大きくすることができる。そのため、本発明の光中継装置では、励起光源の故障の検出精度を向上できる。
【００２６】
また、本発明の光中継装置では、励起光源が複数ある場合には、励起光源毎に、第１の励起光と第２の励起光との分波比を変更する。こうすることによって、故障する励起光源毎に、伝送路における出力低下量が異なったものとなるため、本発明の光中継装置では、検出手段が、どの励起光源が故障しているかを、第１の光伝送路および前記第２の光伝送路における出力低下量に基づいて判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明の第１の参考例の光中継装置における光合分波器の分波比と、上り及び下り光伝送路の光出力低下量との関係を示すグラフである。
【図３】  本発明の第２の参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図４】  ＥＤＦアンプの前後に波長分割多重光カプラが配置された双方向励起型の本発明の第２の参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図５】  本発明の実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図６】  前方配置型の本発明の実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図７】  双方向配置型の本発明の実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
ＣＰＬ1〜ＣＰＬ6 光合分波器
ＥＤＦ1〜ＥＤＦ2 ＥＤＦアンプ
ＬＤ1〜ＬＤ8 レーザダイオード
ＷＤＭ1〜ＷＤＭ4 波長分割多重光カプラ
【図１】
0003719414.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003719414.tif 000005
【図５】
0003719414.tif 000006
【図６】
0003719414.tif 000007
【図７】
0003719414.tif 000008