(57)【要約】【課題】長距離光伝送において、光の増幅を行う場合、上り／下り系共に光ファイバ一心（一心双方向）で光増幅を行い、長距離の光伝送を可能とする。【解決手段】一心双方向の光ファイバ２３、３３による一心双方向の光伝走路上に光増幅部１１と、光ファイバ２３左端から光ファイバ３３右端に向かうλ２の信号光は不透過とする第１の光選択部２１と、光ファイバ３３の右端から光ファイバ２３の左端に向かうλ１の信号光は不透過とする第２の光選択部３１とを配し、光ファイバ２３左端から入射の第１の信号光（λ１）４１が第１の光選択部２１を透過して光増幅部１１で光増幅され、光増幅後の第１の信号光が第２の光選択部３１を透過して光ファイバ３３右端から出射し、第２の信号光（λ２）は逆方向に伝送され、光増幅後の第１の信号光が光ファイバ３３右端から入射しても第２の光選択部３１により光吸収器３２に誘導され、吸収される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端と第２の端とを有し、所定の波長帯域の第１の信号光が前記第１の端から入射し、光増幅された光増幅後の第１の信号光が前記第２の端から出射し、前記第１の信号光と異なる波長帯域の第２の信号光が前記第２の端から入射し、光増幅された光増幅後の第２の信号光が前記第１の端から出射する一心双方向の光伝送路と、
前記光伝送路上に配置され、第１の信号光及び第２の信号光の光増幅を行う光増幅部と、
前記第１の端と前記光増幅部との間の光伝送路上に配置され、前記第１の端から前記光増幅部に向かう第１の信号光を透過させて前記光増幅部へ伝送し、前記光増幅部から前記第１の端に向かう光増幅後の第２の信号光を透過させて前記第１の端へ伝送する第１の光選択部と、
前記第２の端と前記光増幅部との間の光伝送路上に配置され、前記第２の端から前記光増幅部に向かう第２の信号光を透過させて前記光増幅部へ伝送し、前記光増幅部から前記第２の端に向かう光増幅後の第１の信号光を透過させて前記第２の端へ伝送する前記第２の光選択部とを有することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記第１の光選択部は、
前記第１の端から前記光増幅部に向かう第１の信号光を分波することなく透過させて前記光増幅部へ伝送し、
前記第２の光選択部は、
前記第２の端から前記光増幅部に向かう第２の信号光を分波することなく透過させて前記光増幅部へ伝送することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記光伝送路では、光増幅後の第２の信号光が前記第１の端から入射する場合があり、また、光増幅後の第１の信号光が前記第２の端から入射する場合があり、
前記第１の光選択部は、
前記第１の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第２の信号光を透過させず、
前記第２の光選択部は、
前記第２の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第１の信号光を透過させないことを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記第１の光選択部は、
所定の光吸収器に接続され、前記第１の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第２の信号光を透過させずに前記光吸収器に誘導し、
前記第２の光選択部は、
所定の光吸収器に接続され、前記第２の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第１の信号光を透過させずに前記光吸収器に誘導することを特徴とする請求項３に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記光伝送システムは、更に、
前記第１の端と前記第１の光選択部との間の光伝送路上に配置され、前記第１の端から前記第１の光選択部に向かう第１の信号光の光パワーを調整する第１の光パワー調整部と、
前記第２の端と前記第２の光選択部との間の光伝送路上に配置され、前記第２の端から前記第２の光選択部に向かう第２の信号光の光パワーを調整する第２の光パワー調整部とを有し、
前記第１の光パワー調整部及び前記第２の光パワー調整部は、
前記第１の光選択部への入射の際の第１の信号光の光パワーと前記第２の光選択部への入射の際の第２の信号光の光パワーとが同じになるように、第１の信号光の光パワー及び第２の信号光の光パワーを調整することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記光伝送システムは、更に、
前記第１の光パワー調整部及び前記第２の光パワー調整部の監視及び制御を行う監視制御部を有することを特徴とする請求項５に記載の光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを伝送路とし、光ファイバを双方向に伝搬する波長帯域の異なる複数の信号光をそれぞれ増幅することができる双方向の光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は特開平６−３４２９５２号公報に示された従来の光伝送システムを説明する図であり、従来の光伝送システムの構成は、１０は光増幅機構、１１は光増幅部、２４、３４は光サーキュレータ、２５、３５は波長透過帯域１．５４μｍ以下の光フィルタ、２６と３６は波長透過帯域１．５５μｍ以上の光フィルタ、２７と３７は光合波分波器、２３、３３は光ファイバである。
【０００３】
次に、光伝送システムに信号光が入射した場合について説明する。
光ファイバ２３の左側から波長１．５３５μｍの信号光４１が入射する。この信号光４１は光合波分波器２７で２つの光路に分割された後、それぞれ光フィルタ２５、２６を通過して光サーキュレータ２４に入射する。光フィルタ２５は１．５４μｍ以下の光を透過させるものであるから、この入射信号光４１はこのフィルタ２５を透過する。しかし、光フィルタ２６の方向に進んだ入射信号光４１は、このフィルタ２６の持つ特性からカットされる。光サーキュレータ２４に進んだ入射信号４１は、光サーキュレータの働きによって、光フィルタ２５を通過した信号光が光増幅部１１に入射する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、これまでの双方向の光伝送システムは光増幅部に入射する前の伝送路で、光合波分波器、光フィルタ、光サーキュレータを用いて、双方向の信号光を合波、分波しているので、光の利用効率が少なくなってしまう。また部品の数も多くなってしまう。
【０００５】
そこで本発明では、光ファイバを伝搬する波長帯域の異なる複数の信号光を一心双方向で伝送し、増幅することができる双方向の光伝送システムを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光伝送システムは、
第１の端と第２の端とを有し、所定の波長帯域の第１の信号光が前記第１の端から入射し、光増幅された光増幅後の第１の信号光が前記第２の端から出射し、前記第１の信号光と異なる波長帯域の第２の信号光が前記第２の端から入射し、光増幅された光増幅後の第２の信号光が前記第１の端から出射する一心双方向の光伝送路と、
前記光伝送路上に配置され、第１の信号光及び第２の信号光の光増幅を行う光増幅部と、
前記第１の端と前記光増幅部との間の光伝送路上に配置され、前記第１の端から前記光増幅部に向かう第１の信号光を透過させて前記光増幅部へ伝送し、前記光増幅部から前記第１の端に向かう光増幅後の第２の信号光を透過させて前記第１の端へ伝送する第１の光選択部と、
前記第２の端と前記光増幅部との間の光伝送路上に配置され、前記第２の端から前記光増幅部に向かう第２の信号光を透過させて前記光増幅部へ伝送し、前記光増幅部から前記第２の端に向かう光増幅後の第１の信号光を透過させて前記第２の端へ伝送する前記第２の光選択部とを有することを特徴とする。
【０００７】
前記第１の光選択部は、
前記第１の端から前記光増幅部に向かう第１の信号光を分波することなく透過させて前記光増幅部へ伝送し、
前記第２の光選択部は、
前記第２の端から前記光増幅部に向かう第２の信号光を分波することなく透過させて前記光増幅部へ伝送することを特徴とする。
【０００８】
前記光伝送路では、光増幅後の第２の信号光が前記第１の端から入射する場合があり、また、光増幅後の第１の信号光が前記第２の端から入射する場合があり、
前記第１の光選択部は、
前記第１の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第２の信号光を透過させず、
前記第２の光選択部は、
前記第２の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第１の信号光を透過させないことを特徴とする。
【０００９】
前記第１の光選択部は、
所定の光吸収器に接続され、前記第１の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第２の信号光を透過させずに前記光吸収器に誘導し、
前記第２の光選択部は、
所定の光吸収器に接続され、前記第２の端から前記光増幅部に向かう光増幅後の第１の信号光を透過させずに前記光吸収器に誘導することを特徴とする。
【００１０】
前記光伝送システムは、更に、
前記第１の端と前記第１の光選択部との間の光伝送路上に配置され、前記第１の端から前記第１の光選択部に向かう第１の信号光の光パワーを調整する第１の光パワー調整部と、
前記第２の端と前記第２の光選択部との間の光伝送路上に配置され、前記第２の端から前記第２の光選択部に向かう第２の信号光の光パワーを調整する第２の光パワー調整部とを有し、
前記第１の光パワー調整部及び前記第２の光パワー調整部は、
前記第１の光選択部への入射の際の第１の信号光の光パワーと前記第２の光選択部への入射の際の第２の信号光の光パワーとが同じになるように、第１の信号光の光パワー及び第２の信号光の光パワーを調整することを特徴とする。
【００１１】
前記光伝送システムは、更に、
前記第１の光パワー調整部及び前記第２の光パワー調整部の監視及び制御を行う監視制御部を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を用いて本発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示す模式図である。
【００１３】
図に示すように、本実施の形態に係る光伝送システムでは、光ファイバ２３、第１の光選択部２１、光増幅部１１、第２の光選択部３１、光ファイバ３３により一心双方向の光伝送路が構成されている。光ファイバ２３の左端は第１の端に相当し、第１の信号光（λ１）４１を入射するとともに光増幅された第２の信号光（λ２）５２を出射する。また、光ファイバ３３の右端は第２の端に相当し、第２の信号光（λ２）５１を入射するとともに光増幅された第１の信号光（λ１）４２を出射する。
光増幅機構１０は、光増幅部１１で構成される。
光波長選択機構２０は、第１の光選択部２１と光吸収器２２から構成され、光波長選択機構３０は、第２の光選択部３１と光吸収器３２から構成される。
第１の光選択部２１は、光ファイバ２３の左端から光ファイバ３３の右端に向かうλ２の信号光は透過させずに光吸収器２２に誘導する。第２の光選択部３１は、光ファイバ３３の右端から光ファイバ２３の左端に向かうλ１の信号光は透過させずに光吸収器２２に誘導する。
４１は光ファイバ２３に入射する第１の信号光（λ１）、４２は光ファイバ３３から出射する増幅された第１の信号光（λ１）、５１は光ファイバ３３に入射する第２の信号光（λ２）、５２は光ファイバ２３から出射する増幅された第２の信号光（λ２）である。
【００１４】
次にこの光伝送システムに信号光が入射した場合について説明する。
いま、光ファイバ２３の左側から波長λ１の第１の信号光（λ１）４１が入射する。この信号光４１は第１の光選択部（λ１を透過、λ２を不透過）２１を通過して光増幅部１１に入射する。第１の光選択部２１は、光ファイバ２３の左端から光ファイバ３３の右端に向かうλ２の信号光は透過しないものであるので、この入射された第１の信号光４１はこの第１の光選択部２１を透過する。
【００１５】
したがって、第１の光選択部２１を透過した第１の信号光４１は光増幅機構１０の光増幅部１１に進んで光増幅される。
【００１６】
光増幅された第１の信号光４１は他端に配置された第２の光選択部（λ２を透過、λ１を不透過）３１を通過して光ファイバ３３の右側へ伝送され、光ファイバ３３の右端から光増幅後の第１の信号光４２として出射する。第２の光選択部３１は、λ２の光波長を有する信号光を透過させ、λ１の光波長を有する信号光は不透過とするが、これは光波長選択機構３０から光増幅機構１０へ進む光波長λ１の信号光を不透過とするものなので、この第１の信号光４１はこの第２の光選択部３１を透過する。
【００１７】
一旦出射した光増幅後の第１の信号光４２が、外部の何らかの反射により、光ファイバ３３の右端から第２の光選択部３１に入射した場合、この光増幅後の第１の信号光４２は光波長選択機構３０から光増幅機構１０へ進む光波長λ１の信号光なので第２の光選択部３１を透過せず、第２の光選択部３１により光吸収器３２に誘導され、光吸収器３２で吸収される。よって、この光は第２の光選択部３１を透過しないので、光増幅機構１０の光増幅部１１に進むことはなく、雑音等によって光増幅部の特性に影響を与えることはない。
【００１８】
同様に、光ファイバ３３の右側から入射する波長λ２の第２の信号光５１は、第２の光選択部３１（λ２を透過、λ１を不透過）を透過して、光増幅部１１に入射し増幅される。増幅された第２の信号光は他端に配置された第１の光選択部２１を通過して光ファイバ２３の左側へ伝送され、光ファイバ２３の左端から光増幅後の第２の信号光５２として出射する。第１の光選択部２１は、λ２の光波長の信号光を不透過とするものであるが、不透過とするのは光波長選択機構２０から光増幅機構１０へ進む信号光なので、この第２の信号光５１はこの第１の光選択部２１を透過する。
【００１９】
一旦出射した光増幅後の第２の信号光５２が、外部の何らかの反射により、光ファイバ２３の左端から第１の光選択部２１に入射した場合、この増幅後の第２の信号光５２は光波長選択機構２０から光増幅機構１０へ進むλ２の信号光なので、第１の光選択部２１を透過せず、第１の光選択部２１により光吸収器２２に誘導され、光吸収器２２で吸収される。よって、この光は第１の光選択部２１を透過しないので、光増幅機構１０の光増幅部１１に進むことはなく、雑音等によって光増幅部の特性に影響を与えることはない。
【００２０】
以上のように、本実施の形態に係る光伝送システムによれば、一心双方向による光伝送を行う事により、光ファイバの省心化及び、光合波分波器、光フィルタ、光サーキュレータに代わる第１の光選択部、第２の光選択部を用いることにより、光の利用効率が大きくなり、またコスト軽減ができる効果がある。
【００２１】
実施の形態２．
以下、図面を用いて発明の実施の形態２について詳細に説明する。
尚、以下の説明において、既に説明済の同一の箇所には同一の番号を附し、説明を省略する。
図２は実施の形態２に係る光伝送システムの構成を示す模式図である。
【００２２】
実施の形態１と異なるのは、図２において、第１の光選択部の例として第１の光波長合成分岐器２８を使用し、第２の光選択部の例として第２の光波長合成分岐器３８にを使用している点である。
この第１の光波長合成分岐器２８と第２の光波長合成分岐器３８は一種の波長フィルタであり、ある一定の波長を決まった方向へ導くものである。ここでは第１の光波長合成分岐器２８は、光波長選択機構２０から光増幅機構１０へ進む信号光で１．５４μｍ未満の波長の信号光を光吸収器２２へ導き（尚、光波長選択機構３０から光増幅機構１０へ進む信号光で１．５４μｍ未満の波長の信号光は第１の光波長合成分岐器２８を透過する）、また第２の光波長合成分岐器３８は、光波長選択機構３０から光増幅機構１０へ進む信号光で１．５４μｍ以上の波長の信号光を光吸収器３２へ導く（尚、光波長選択機構２０から光増幅機構１０へ進む信号光で１．５４μｍ以上の波長の信号光は第２の光波長合成分岐器３８を透過する）機能を有している。
具体的な動作は、実施の形態１に示した光伝送システムと同様である。
【００２３】
実施の形態３．
以下、図面を用いて本発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図３は実施の形態３に係る光伝送システムの構成を示す模式図である。
尚、以下の説明において、既に説明済の同一の箇所には同一の番号を附す。
【００２４】
発明の実施の形態１と異なるのは、図３において光パワー調整機構６０、７０、第１の光パワー調整部６１、第２の光パワー調整部７１を備えた点である。また発明の実施の形態３を説明し易くするために、光端局Ａ８１、光端局Ｂ８２、点９１、点９２、点９３、点９４を記載する。
第１の光パワー調整部６１及び第２の光パワー調整部７１は、例えば、ある特定の偏波の光のみを減衰させ、その他の偏波は減衰させない減衰器とする。
例えば、図３に示すように第１の光パワー調整部６１は、第１の信号光（λ１）４１と同じ偏波のみを減衰させる。同様に、第２の光パワー調整部７１は、第２の信号光（λ２）５１と同じ偏波のみを減衰させる。光端局Ａ８１と点９１の長さと光端局Ｂ８２と点９４の長さが異なる（但し、点９１〜光増幅機構１０の長さと、点９４〜光増幅機構１０の長さは同じ）場合、光パワーは、光端局Ａと光端局Ｂから同じ値で出射しても、点９１と点９４で異なる。よって、光増幅機構１０への入力の光パワーが異なるため、光増幅機構１０がＡＧＣ（利得一定制御）を行っているとすれば、光増幅機構１０の出力の光パワーが異なってしまい、伝送品質の劣化が生じる可能性がある。
【００２５】
そこで、第１の光パワー調整部６１、第２の光パワー調整部７１を使い、光増幅機構１０への入力の光パワーを同じにする（第１の光パワー調整部６１を通過後の点９２での光パワーと、第２の光パワー調整部７１を通過後の点９３での光パワーが同じ値になる）ことにより、光増幅機構１０の出力の光パワーが同じになり、光の伝送品質が保たれる。
また光端局Ａ８１、Ｂ８２と光増幅機構１０の間の伝送路を一心双方向で光を伝送させるために、第１の光パワー調整部６１及び第２の光パワー調整部７１には、ある特定の偏波の光のみを減衰させ、その他の偏波は減衰させない光減衰器を用いる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態に係る光伝送システムによれば、第１の光パワー調整部、第２の光パワー調整部を使い、光増幅器の出力の光パワーを同じ値にすることにより、光の伝送品質が保たれる効果がある。
【００２７】
実施の形態４．
以下、図面を用いて本発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図４は実施の形態４に係る光伝送システムの構成を示す模式図である。
尚、以下の説明において、既に説明済の同一の箇所には同一の番号を附す。
【００２８】
発明の実施の形態１及び３と異なるのは、図４において第１の光パワー調整部６１、第２の光パワー調整部７１の光のパワーを調整する監視制御装置（監視制御部）８３を備えた点である。
この監視制御装置８３により、光パワーを自動的に調整することが可能になり、またＬＡＮ、無線等で第１の光パワー調整部６１、第２の光パワー調整部７１と監視制御装置８３とが通信して、遠隔（ネットワーク全体を管理している場所などに設置）から光の伝送品質をモニタすることが可能になる機能を有している。
【００２９】
ここで、実施の形態１〜４に示した光伝送システムの特徴を以下にて再現する。
実施の形態１〜４に示した光伝送システムは、
光増幅部と、前記光増幅部の光ファイバの両端に、それぞれ異なる波長帯域（甲）と波長帯域（乙）の光選択部が接続されており、前記光増幅部の光ファイバの異なる端に接続された光選択部から入射する波長帯域（甲）の光は、前記光増幅部の他方の端に接続された光選択部から増幅されて出射し、前記光増幅部の他方の端に接続された光選択部から入射する波長帯域（乙）の光は波長帯域（甲）の光とは逆方向に増幅されて出射するように構成されている一心双方向の光伝送システムであることを特徴とする。
【００３０】
実施の形態２に示した光伝送システムは、
光選択部として、光波長光合成分岐器を備えている一心双方向の光伝送システムであることを特徴とする。
【００３１】
実施の形態１〜４に示した光伝送システムは、
光ファイバで構成する光ファイバ伝送路を用いて、前記（甲）と（乙）の波長帯域のそれぞれの波長帯域からなる少なくとも２つの信号光を互いに双方向に伝送する一心双方向の光伝送システムであることを特徴とする。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、一心双方向の光伝送路により光伝送を行うことができ、光ファイバの省心化が図れ、また、光合波分波器、光フィルタ、光サーキュレータを不要とする第１の光選択部及び第２の光選択部を用いることにより、光の利用効率が大きくなり、またコスト軽減ができる効果がある。
【００３３】
また、本発明によれば、また第１の光パワー調整部及び第２の光パワー調整部により光パワーを同じ値にすることができ、光の伝送品質が保たれる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成図。
【図２】発明の実施形態２に係る光伝送システムの構成図。
【図３】発明の実施形態３に係る光伝送システムの構成図。
【図４】発明の実施形態４に係る光伝送システムの構成図。
【図５】従来の光伝送システムの構成図。
【符号の説明】
１０　光増幅機構、１１　光増幅部、２０　光波長選択機構、２１　第１の光選択部、２２　光吸収器、２３　光ファイバ、２４　光サーキュレータ、２５　光フィルタ、２６光フィルタ、２７　光合波分波器、２８　第１の光波長合成分岐器、３０　光波長選択機構、３１　第２の光選択部、３２　光吸収器、３３光ファイバ、３４　光サーキュレータ、３５　光フィルタ、３６　光フィルタ、３７　光合波分波器、３８　第２の光波長合成分岐器、４１　第１の信号光、４２　光増幅後の第１の信号光、５１　第２の信号光、５２　光増幅後の第２の信号光、６０　光パワー調整機構、６１　第１の光パワー調整部、７０　光パワー調整機構、７１　第２の光パワー調整部、８１　光端局Ａ、８２　光端局Ｂ、８３　監視制御装置、９１　点、９２　点、９３　点、９４　点。
【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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