(57)【要約】【課題】監視情報転送手段を備えた波長多重伝送システムにおいて、監視光を波長多重信号光の利得制御に利用する。【解決手段】本発明による波長多重伝送システムは、光送信装置と、光中継装置と、光受信装置から構成し、光送信装置と光中継装置では光増幅器で増幅可能で主信号とは異なる波長の監視光を発生する監視用光送信器を備え、装置の出力側で波長多重信号光と監視光を合波する手段を備え、光中継装置と光受信装置では装置の入力側で波長多重信号光と監視光を分波して監視光の一部を波長多重信号光と再度合波する手段を備え、光増幅器の出力側で監視光を抽出して光強度を検出する手段を備え、光増幅器の利得を制御する制御回路を備えて検出した監視光強度を一定に制御する。【選択図】図１
2008294818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重光送信装置と光中継装置と波長多重光受信装置とからなる波長多重伝送システムにおいて、
前記波長多重光送信装置は、信号光を多重する波長多重器と、この波長多重器が多重した多重光信号を増幅する第１の光増幅器と、第１の監視光を生成する第１の光送信器と、前記第１の光増幅器の出力と前記第１の監視光とを多重する第１の光合波器と、からなり、
前記光中継装置は、伝送されてきた多重光信号から前記第１の監視光の一部を抽出する第１の監視光抽出部と、前記第１の監視光の一部を抽出された多重光信号を増幅する第２の光増幅器と、第２の監視光を生成する第２の光送信器と、前記第２の光増幅器の出力と前記第２の監視光とを多重する第２の光合波器と、からなり、
前記波長多重光受信装置は、伝送されてきた多重光信号から前記第２の監視光の一部を抽出する第２の監視光抽出部と、前記第２の監視光の一部を抽出された多重光信号を増幅する第３の光増幅器と、前記第３の光増幅器の出力を波長分離する波長分離器と、からなり、
前記第１の光増幅器は、出力光強度を一定に制御され、前記第２の光増幅器と前記第３の光増幅器とは、増幅された前記第１の監視光または前記第２の監視光の強度を一定に制御されることを特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の波長多重伝送システムであって、
前記波長多重光送信装置は、出力端に第１の方向性結合器をさらに含み、
前記光中継装置は、入力端に第２の方向性結合器と、出力端に第３の方向性結合器とをさらに含み、
前記波長多重光受信装置は、入力端に第４の方向性結合器をさらに含み、
前記第１の方向性結合器と前記第２の方向性結合器との間と、前記第３の方向性結合器と前記第４の方向性結合器との間とは、双方向伝送されていることを特徴とする波長多重伝送システム。
【請求項３】
伝送されてきた多重光信号から監視光を分離する第１の波長分離器と、分離された前記監視光を分岐する第１の分岐カプラと、この第１の分岐カプラの第１の出力をモニタする第１のフォトダイオードと、前記第１の分岐カプラの第２の出力と前記監視光を分離された前記多重光信号とを合波する波長多重器と、この波長多重器の出力を増幅する光増幅器と、増幅された多重光信号を分岐する第２の分岐カプラと、この第２の分岐カプラの第１の出力から監視光を分離する第２の波長分離器と、この第２の波長分離器の出力に基づいて前記光増幅器の増幅を制御する利得制御回路とからなる光伝送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光伝送装置であって、
第２の監視光を送出する送信器と、この第２の監視光と前記第２の分岐カプラの第２の出力とを合波する第２の波長多重器とをさらに備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項５】
請求項３に記載の光伝送装置であって、
前記第２の分岐カプラの第２の出力を波長分離する第３の波長分離器をさらに備えたことを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長多重伝送システムおよび光伝送装置に係り、特に監視情報転送手段と光増幅器を備えた波長多重伝送システムおよび光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長多重伝送システムに適用される光増幅器は、信号光の品質を安定に維持するため、多重される波長数の変化に対して利得を一定にし、光伝送路の損失変動に対しては出力光強度を一定にするという相反した制御が要求される。この課題を解決するため、特許文献１に記載された波長多重システムは、光増幅器および該光増幅器を備え、波長多重信号光と異なる波長のパイロット光を波長多重信号光に多重し、光増幅器の出力側でパイロット光強度が一定となるよう制御している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５７６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した波長多重伝送システムは、監視情報の転送手段に関して触れていないが、実際の波長多重伝送システムでは、光送信装置、光中継装置、光受信装置および光伝送路の状態を監視する情報を、上流の装置の監視情報に下流の装置の監視情報を付加しながら転送することにより光受信装置に監視情報を集約する監視情報転送手段が広く用いられている。従来技術による波長多重伝送システムにこの監視情報転送手段を備えた場合は監視用光送信器を新たに追加する方法が考えられる。しかし、監視光とパイロット光を別々に有するシステムは構成が複雑であり、コストが嵩むという問題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、監視情報転送手段を備えた場合でも効率的に波長多重伝送システムの制御を行い、コスト削減を図ることができる波長多重伝送システムおよびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題は、波長多重光送信装置と光中継装置と波長多重光受信装置とからなり、  波長多重光送信装置は、信号光を多重する波長多重器と、この波長多重器が多重した多重光信号を増幅する第１の光増幅器と、第１の監視光を生成する第１の光送信器と、第１の光増幅器の出力と第１の監視光とを多重する第１の光合波器とを含み、光中継装置は、伝送されてきた多重光信号から第１の監視光の一部を抽出する第１の監視光抽出部と、第１の監視光の一部を抽出された多重光信号を増幅する第２の光増幅器と、第２の監視光を生成する第２の光送信器と、第２の光増幅器の出力と第２の監視光とを多重する第２の光合波器とを含み、波長多重光受信装置は、伝送されてきた多重光信号から第２の監視光の一部を抽出する第２の監視光抽出部と、第２の監視光の一部を抽出された多重光信号を増幅する第３の光増幅器と、第３の光増幅器の出力を波長分離する波長分離器とを含み、第１の光増幅器は、出力光強度を一定に制御され、第２の光増幅器と第３の光増幅器とは、増幅された第１の監視光または第２の監視光の強度を一定に制御される波長多重伝送システムにより、達成できる。
【０００７】
また、伝送されてきた多重光信号から監視光を分離する第１の波長分離器と、分離された監視光を分岐する第１の分岐カプラと、この第１の分岐カプラの第１の出力をモニタする第１のフォトダイオードと、第１の分岐カプラの第２の出力と監視光を分離された多重光信号とを合波する波長多重器と、この波長多重器の出力を増幅する光増幅器と、増幅された多重光信号を分岐する第２の分岐カプラと、この第２の分岐カプラの第１の出力から監視光を分離する第２の波長分離器と、この第２の波長分離器の出力に基づいて光増幅器の増幅を制御する利得制御回路とからなる光伝送装置により、達成できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光増幅器の利得制御用に新たな光源を追加することの不要な波長多重伝送システムおよび波長多重伝送装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００１０】
実施例１を図１および図２を参照して説明する。ここで、図１は波長多重伝送システムのブロック図である。図２は波長多重伝送システムのポイントごとの光強度を説明する図である。
図１を参照して、波長多重伝送システムの概略的な構成を説明する。図１において、波長多重伝送システム５００は、波長多重光送信装置１００と、光中継装置２００と、波長多重光受信装置３００とから構成されている。
【００１１】
波長多重光送信装置１００は、入力側でｎ波の信号光を多重する波長多重器１０２、多重された波長多重信号光の一部を分岐する分岐カプラ１０３、分岐した波長多重信号光を光／電気変換するフォトダィオード４−１、光増幅器５−１、光増幅器５−１の出力側で波長多重信号光の一部を分岐する分岐カプラ６−１、分岐した信号光を光／電気変換するフォトダイオード７−１、光増幅器５−１に注入する励起光を発生する励起ＬＤ８−１、励起ＬＤ８−１の出力光強度を変えることによって光増幅器５−１の利得を変化させる利得制御回路９、監視光を発生する監視用光送信器１０−１、監視光を装置の出力側で波長多重信号光と合波して光伝送路に出力する光合波器１１−１からなる。
【００１２】
光伝送路４００−１を通って減衰した波長多重信号光を光直接増幅する光中継装置２００は、装置の入力側で監視光を波長多重信号光と分波する光分波器１４−１、分波した監視光を分岐する分岐カプラ１５−１、分岐した一方の監視光を受信する監視用光受信器１６−１、分岐したもう一方の監視光を波長多重信号光と再び合波する光合波器１７−１、光増幅器５−２、光増幅器５−２の出力側で波長多重信号光と監視光の一部を分岐する分岐カプラ６−２、分岐した後で監視光を波長多重信号光と分波する光分波器２０−１、分波した監視光を光／電気変換するフォトダイオード７−２、光増幅器５−２に注入する励起光を発生する励起ＬＤ８−２、励起ＬＤ８−２の出力光強度を変えることによって光増幅器５−２の利得を変化させる利得制御回路２３−１、監視光を発生する監視用光送信器１０−２、監視光を装置の出力側で波長多重信号光と合波して光伝送路に出力する光合波器１１−２からなる。
【００１３】
光伝送路４００−２を通って減衰した波長多重信号光を光直接増幅する波長多重光受信装置３００は、装置の入力側で監視光を波長多重信号光と分波する光分波器１４−２、分波した監視光を分岐する分岐カプラ１５−２、分岐した一方の監視光を受信する監視用光受信器１６−２、分岐したもう一方の監視光を波長多重信号光と再び合波する光合波器１７−２、光増幅器５−３、光増幅器５−３の出力側で波長多重信号光と監視光の一部を分岐する分岐カプラ６−３、分岐した後で監視光のみを抽出する光分波器２０−２、抽出した監視光を光／電気変換するフォトダイオード７−３、光増幅器５−３に注入する励起光を発生する励起ＬＤ８−３、励起ＬＤ８−３の出力光強度を変えることによって光増幅器５−３の利得を変化させる利得制御回路２３−２、装置の出力側で波長多重信号光をｎ波の信号光に分離する波長分離器３０２からなる。
【００１４】
次に、波長多重光送信装置１００、光中継装置２００および波長多重光受信装置３００の制御を説明する。
波長多重光送信装置１００は、利得制御回路９はフォトダィオード４−１で光／電気変換して検出される光強度とフォトダイオード７−１で光／電気変換して検出される光強度の比が一定となるように、光増幅器５−１の利得を制御する。これにより、光送信装置１００に入力される波長数が変化した場合でも、各信号光の出力光強度を一定にすることが可能となる。なお、波長多重器１０２から光増幅器５−１までの波長多重区間は光送信装置内部に組み込まれているため、光伝送路の場合に生じる損失変動は考慮する必要がなく、出力光強度一定制御の必要性は特にない。
【００１５】
光中継装置２００および波長多重光受信装置３００では、利得制御回路２３はいずれもフォトダイオード７−２、７−３で光／電気変換して検出される監視光強度が一定となるよう光増幅器５−２、５−３の利得を制御する。これにより、多重される波長数の変化に対して各信号光の利得を一定にし、光伝送路の損失変動に対しては出力光強度を一定にすることが可能である。
【００１６】
図２を参照して、波長多重信号光と監視光のレベルダイアを説明する。図２において、波長多重信号光は、光送信装置１００の光増幅器５−１で増幅された後、光伝送路４００−１を通って減衰する。波長多重信号光は、光中継装置２００の光増幅器５−２で再び増幅された後、光伝送路４００−２を通って減衰する。波長多重信号光は、波長多重光受信装置３００の光増幅器５−３で三度増幅される。監視光は光伝送路４００−１、光伝送路４００−２を通って減衰し、分岐カプラ１５で分岐された後、一方は監視用光送信器１６で受信される。もう一方の監視光は、光増幅器５−２、５−３で増幅される。監視用光受信器１６で受信可能な最小光強度は、−３２ｄＢｍである。監視光の伝送を可能とするため、監視用光受信器１６に対して受信可能な光強度で監視光が出力されるよう分岐カプラ１５の分岐比を配分する必要がある。ここでは、分岐カプラ１５の分岐比は、監視用光受信器側と光増幅器側を９５：５に配分している。
【００１７】
次に波長多重信号光と監視光の光強度差を考慮して、光増幅器の利得を制御する方法を説明する。波長多重信号光の１波長あたりの信号光強度と監視光強度の差は、主に光送信装置１００または光中継装置２００から出力されるときの光強度差と、光中継装置２００または波長多重光受信装置３００の入力側の光回路で信号光と監視光がそれぞれ被る損失の違いにより生じる。本実施例では、光増幅器５−２、５−３の出力側における監視光強度は、波長多重信号光の１波長あたりの信号光強度に対し１６ｄＢ低い。したがって、波長多重信号光の１波長あたりの信号光強度を所定の光強度にするため、監視光強度は相対的に１６ｄＢ低いレベルに制御すればよい。
【００１８】
なお、ここでは光信号と監視光の光増幅器の増幅率が同じとして説明した。しかし、監視光の波長に対する増幅率は信号光の増幅率と同じである必要はない。監視光の波長は、光増幅器で増幅される波長であればよく、Ｃバンド（１５３０−１５６０ｎｍ）の光信号のとき、１５３０ｎｍ未満または１５６０ｎｍ超の近傍波長から選択できる。
【００１９】
ここで、光中継装置２００の光合波器１１−２は、誘電体多層膜フィルタを用いており、光増幅器５−２から出力される監視光は光合波器１１−２の誘電体多層膜フィルタで反射されるため、監視用光送信器１０−２から出力される監視光の伝送に対する影響は無視できる。あるいは、光増幅器５−２の出力側で波長多重信号光と監視光の一部を分岐する分岐カプラ６−２を監視光を抽出する光分波器に置き換えて、該光分波器で光合波器１１−２方向の監視光を遮断する構成にしてもよい。
なお、波長多重光送信装置、光中継装置、波長多重光受信装置は、いずれも光伝送装置とも呼ばれる。
【実施例２】
【００２０】
以下、図３を参照して実施例２を説明する。ここで、図３は一心双方向の波長多重光伝送システムのブロック図である。図３において、１本の光伝送路を右から左方向に進行する波長多重信号光と監視光とは、左から右方向に進行する波長多重信号光と監視光と、方向性結合器５０−１〜５０−４により多重/分離されている。方向性結合器５０は、３つの入出力ポートをもつ光部品である。方向性結合器５０は、第１のポートから入力された光信号を第２のポートから出力する。また、方向性結合器５０は、第２のポートから入力された光信号を第３のポートから出力する。さらに、方向性結合器５０は、第３のポートから入力された光信号を第１のポートから出力する。
【００２１】
ここで、１本の光伝送路を逆方向に進行する２つの監視光は、光増幅器で増幅可能で主信号と異なる波長を設定すればよい。しかし、装置と光伝送路を接続する図示しない光コネクタでの反射戻り光がクロストークとして監視光の伝送特性や光増幅器の利得制御に影響することを考慮して、異なる波長に設定するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】波長多重伝送システムのブロック図である。
【図２】波長多重伝送システムのポイントごとの光強度を説明する図である。
【図３】一心双方向の波長多重光伝送システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
４…フォトダイオード、５…光増幅器、６…分岐カプラ、７…フォトダイオード、８…励起ＬＤ、９…利得制御回路、１０…監視用光送信器、１１…光合波器、１４…光合波器、１５…分岐カプラ、１６…監視用光受信器、１７…光合波器、２０…光合波器、２３…利得制御回路、５０…方向性結合器、１００…波長多重光送信装置、１０２…波長多重器、１０３…分岐カプラ、２００…光中継装置、３００…波長多重光受信装置、３０２…波長分離器、４００…光伝送路。
【図１】
2008294818.tif 000003
【図２】
2008294818.tif 000004
【図３】
2008294818.tif 000005