(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路の出力端に接続され、該光伝送路が伝送する光信号に対応したラマン励起光を該光伝送路に入射するラマン励起光源と、
前記光伝送路から受信し、当該光中継装置内の分岐器で分岐された前記光信号の強度を測定する光信号モニタ手段と、
前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が、前記光伝送路に入射される光信号の強度から該光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ前記光伝送路内において発生する前記ラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい閾値に比して小さい場合、前記ラマン励起光源の出力を低下させるラマン増幅制御手段と、
を備えたことを特徴とする光中継装置。
【請求項２】
前記ラマン増幅制御手段は、前記ラマン励起光源の出力を低下させた後、前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が前記閾値を超えた場合に、前記ラマン励起光源の出力を回復させることを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
【請求項３】
前記ラマン増幅制御手段は、前記光信号の強度が前記閾値に比して小さい場合、前記ラマン励起光源の励起光出力動作を停止させることを特徴とする請求項１または２に記載の光中継装置。
【請求項４】
光伝送路終端に接続され、光信号を受信する光伝送端局装置において、
前記光信号に対応したラマン励起光を前記光伝送路終端から入射するラマン励起光源と、
前記光信号の強度を測定する光信号モニタ手段と、
前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が、前記光伝送路に入射される光信号の強度から当該光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ前記光伝送路内において発生する前記ラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい場合、前記ラマン励起光源の出力を低下させるラマン増幅制御手段と、
を備えたことを特徴とする光伝送端局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバを用いた光通信システムに用いる光中継装置および光伝送端局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の大容量化、高速化の要望に伴い、光信号によって情報伝達を行う光通信システムの需要が増大している。光通信システムにおいては、送信側の端局装置と受信側の端局装置との間に複数の中継装置を設け、光信号を増幅することが一般的に行われている。図８は、光通信システムの概要構成を示す図である。端局装置１０１が送信した光信号は、光ファイバ１０２によって伝送され、中継装置１０３によって受信される。中継装置１０３は、受信した光信号を増幅し、光ファイバ１０４に出力する。中継装置１０３が出力した光信号は、光ファイバ１０４によって伝送され、中継装置１０５によって受信される。中継装置１０５は、受信した光信号を増幅し、光ファイバ１０６に出力する。中継装置１０５が出力した光信号は、光ファイバ１０６によって伝送され、端局装置１０７によって受信される。ここで、中継装置１０３，１０５は、光信号を増幅することで、光ファイバ１０２，１０４の内部における光信号の減衰を補償している。
【０００３】
つぎに、従来の中継装置について説明する。図９は、従来の中継装置の概要構成を示す図である。中継装置１０３において、結合器１３１は、光ファイバ１０２、ラマン光源１３４およびＯＡＤＭ（光分岐挿入器）１３２と接続される。ラマン光源１３４は、光ファイバ１０２が伝送する光信号に対応したラマン励起光を出力する。結合器１３１は、ラマン光源１３４が出力したラマン励起光を光ファイバ１０２に入射する。したがって、光ファイバ１０２の内部でラマン増幅が発生し、信号光の強度が増幅される。また、結合器１３１は、光ファイバ１０２から光信号を受信し、ＯＡＤＭ１３２に送信する。ＯＡＤＭ１３２は、受信した光信号を増幅器１３３に出力する。また、ＯＡＤＭ１３２は、さらに他の光ファイバと接続することができ、他の光ファイバから入力された光信号を増幅器１３３に出力することができる。
【０００４】
増幅器１３３は、エルビウムドープファイバなどによって実現される光ファイバ増幅器であり、ＯＡＤＭ１３２から入力された光信号を増幅して光ファイバ１０４に出力する。したがって、中継装置１０３は光ファイバ１０２内で光信号をラマン増幅し、増幅器１３３内でさらに増幅して光ファイバ１０４に出力する。
【０００５】
中継装置１０５は、中継装置１０３と同様に、結合器１５１、ＯＡＤＭ１５２、増幅器１５３およびラマン光源１５４を備え、光ファイバ１０４内で光信号をラマン増幅し、増幅器１５３内でさらに増幅して光ファイバ１０６に出力する。
【０００６】
このように、ラマン増幅と光ファイバ増幅とを組み合わせて用いることで、光信号を効果的に増幅して伝送することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の中継装置や端局装置では、光ファイバ１０２，１０４，１０６に断線が生じた場合、切断点から高出力の光が放射され、作業者の目に入る危険があった。このため、光ファイバに切断が生じた場合、光ファイバから放射される光の出力を安全なレベルまで下げる安全メカニズムが必要である。
【０００８】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、光ファイバに切断が生じた場合、光ファイバから放射される光の出力を安全なレベルまで自動的に下げ、作業者の安全性を確保可能な光中継装置および光伝送端局装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光中継装置は、第１の光伝送路の出力端に接続され、当該第１の光伝送路が伝送する光信号に対応したラマン励起光を当該第１の光伝送路に入射するラマン励起光源と、前記第１の光伝送路から受信した前記光信号の強度を測定する光信号モニタ手段と、前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が、前記第１の光伝送路に入射される光信号の強度から当該第１の光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ前記第１の光伝送路内において発生する前記ラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい第１の閾値に比して小さい場合、前記ラマン励起光源の出力を低下させるラマン増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、光中継装置は、第１の光伝送路から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、第１の光伝送路に入射される光信号の強度から第１の光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ第１の光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしている。
【００１１】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、前記ラマン増幅制御手段は、前記ラマン励起光源の出力を低下させた後、前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が前記第１の閾値を超えた場合に、前記ラマン励起光源の出力を回復させることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、光中継装置は、ラマン励起光源の出力を低下させた後、光信号モニタ手段が測定した光信号の強度が第１の閾値を超えた場合に、前記ラマン励起光源の出力を回復させ、ラマン増幅を自動的に再開するようにしている。
【００１３】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、前記ラマン増幅制御手段は、前記光信号の強度が当該第１の閾値に比して小さい場合、前記ラマン励起光源の励起光出力動作を停止させることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、第１の光伝送路から受信した光信号の強度が、第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源をシャットダウンするようにしている。
【００１５】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、第２の光伝送路の入力端側に設けられ、前記第１の光伝送路から受信した前記光信号を増幅して前記第２の光伝送路に入射する増幅手段と、前記第２の光伝送路の入力端から入射する残留ラマン励起光の強度を測定する残留励起光モニタ手段と、前記残留励起光モニタ手段が測定した前記残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時に前記第２の光伝送路の入力端から入射する残留ラマン励起光の強度に比して小さい第２の閾値に比して小さい場合、前記増幅手段の増幅率を低下させる増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい第２の閾値に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしている。
【００１７】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、前記増幅制御手段は、前記残留ラマン励起光の強度が前記第２の閾値に比して小さい場合、前記光ファイバ増幅手段の増幅動作を停止させることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から流入する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が第２の閾値に比して小さい場合光ファイバ増幅手段をシャットダウンするようにしている。
【００１９】
また、この発明にかかる光伝送端局装置は、光伝送路終端に接続され、光信号を受信する光伝送端局装置において、前記光信号に対応したラマン励起光を前記光伝送路終端から入射するラマン励起光源と、前記光信号の強度を測定する光信号モニタ手段と、前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が、前記光伝送路に入射される光信号の強度から当該光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ前記光伝送路内において発生する前記ラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい場合、前記ラマン励起光源の出力を低下させるラマン増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、光伝送路端局装置は、光伝送路終端から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、光伝送路に入射される光信号の強度から光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしている。
【００２１】
また、この発明にかかる光伝送端局装置は、光伝送路開始端に接続され、光信号を光ファイバ増幅手段によって増幅して送信する光伝送端局装置において、前記光伝送路開始端から入射する残留ラマン励起光の強度を測定する残留励起光モニタ手段と、前記残留励起光モニタ手段が測定した前記残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時に前記光伝送路開始端から入射する残留ラマン励起光の強度に比して小さい場合、前記光ファイバ増幅手段の増幅率を低下させる増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、光伝送端局装置は、光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光中継装置および光伝送端局装置の好適な実施の形態について説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１である中継装置の概要構成を示す図である。図１において、中継装置１は、光ファイバ２および光ファイバ３と接続される。また、中継装置１の内部に、結合器１１、分岐器１２、フォトダイオード１３、制御部１４、ラマン光源１５を設けている。
【００２５】
ラマン光源１５は、光ファイバ２，３が伝送する光信号の波長に比して約１００ｎｍ短波長の光を励起光として発生させる。結合器１１は、この励起光を光ファイバ２に、光信号の進行方向に対して後方から入射する。励起光が入射された光ファイバ２は、誘導ラマン散乱によって励起光波長から約１００ｎｍ程度長波長側、すなわち光信号の波長帯域に利得が発生する。この励起された状態の光ファイバに光信号を入射することで、光信号はラマン増幅されて中継装置１に受信されることとなる。
【００２６】
また、結合器１１は、光ファイバ２から受信した光信号を分岐器１２に出力する。分岐器１２は、光信号をフォトダイオード１３と光ファイバ３とに分岐して出力する。フォトダイオード１３は、分岐器１２から入力された光信号の強度を測定する。制御部１４は、フォトダイオード１３が測定した光信号の強度をもとに、ラマン光源１５の制御を行う。
【００２７】
ここで、図２を参照して制御部１４の動作について説明する。なお、中継装置１が光ファイバ２から受信する光の強度を「Ｐout」、閾値を「Ｐth」とする。制御部１４は、まず、フォトダイオード１３の測定結果を取得する（ステップＳ１０１）。つぎに、制御部１４は、フォトダイオード１３の測定結果をもとに、光ファイバ２から受信した光の強度「Ｐout」を算出し、閾値「Ｐth」との比較を行う（ステップＳ１０２）。強度「Ｐout」が閾値「Ｐth」以上である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、制御部１４は、ステップＳ１０１に移行し、フォトダイオード１３の測定結果を新たに取得する。一方、強度「Ｐout」が閾値「Ｐth」に比して小さい場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、制御部１４は、光ファイバ２に異常が発生したと判定し、ラマン光源１５の出力を安全なレベルまで低下させる（ステップＳ１０３）。この時、ラマン光源１５の励起光出力動作を停止し、ラマン光源１５をシャットダウンすることでラマン光源１５の出力を「０」まで低下させるようにしてもよい。
【００２８】
つぎに、閾値「Ｐth」の値について説明する。中継装置１が光ファイバ２から受信する光信号は、ラマン増幅によって増幅された光信号であり、ラマン光源１５の出力によって光信号の強度は変動する。この光信号の強度の最小値は、ラマン光源１５の出力が「０」である場合、すなわち光ファイバ２の内部でラマン増幅を行わない場合である。光ファイバ２の内部でラマン増幅を行わない場合、光ファイバ２の出力端から中継装置１に入射される光の強度「Ｐout」は、光ファイバ２に入射する光信号の強度を「Ｐin」、光ファイバ２の内部を光信号が伝送する場合に生じる減衰率を「Ｔ」とすると
Ｐout＝Ｐin×Ｔ
と表される。中継装置１が光ファイバ２から受信した光信号の強度が、この「Ｐin×Ｔ」に比して小さい場合、光ファイバ２に断線などの異常が発生していると考えることができる。そこで、閾値「Ｐth」の値を「Ｐin×Ｔ」に比して小さくすることで、ラマン光源１５の出力に関わらず、光ファイバ２の異常を検知する事ができる。
【００２９】
一方、中継装置１から光ファイバ２に励起光が入射されている場合、光ファイバ２の内部において、励起光のラマン散乱によって自然放出光が発生する。この自然放出光は、光ファイバ２の内部で発生するので、光ファイバ２に断線などの異常が生じた場合においても光ファイバ２から中継装置１へ自然放出光が入射することとなる。光ファイバ２に断線などの異常が生じ、かつ光ファイバ２に励起光を入射している場合、光ファイバ２の出力端から中継装置１に入射される光の強度「Ｐout」は、励起光のラマン散乱によって発生する自然放出光の強度を「Ｐase」とすると、
Ｐout＝Ｐase
と表される。すなわち、光ファイバ２における異常の有無に関わらず、光ファイバ２の出力端から中継装置１には、少なくとも強度「Ｐase」の光出力が存在する。したがって閾値「Ｐth」を「Ｐase」以下の値に設定した場合、自然放出光に反応して光ファイバ２の異常を看過する可能性がある。そこで、閾値「Ｐth」は「Ｐase」に比して大きい値に設定し、光ファイバ２の異常の看過を防止する必要がある。
【００３０】
以上説明したように、閾値「Ｐth」の値は、「Ｐin×Ｔ」に比して小さい値に設定することで、ラマン光源１５の出力に関わらず、光ファイバ２の異常を検知する事ができる。また、「Ｐase」に比して大きい値に設定することで、光ファイバ２の異常の看過を防止する必要がある。すなわち、
Ｐase＜Ｐth＜Ｐin×Ｔ
となるように設定することで、光ファイバ２における異常を適切に判定することができる。
【００３１】
このように、光ファイバ２の出力端入射する光の強度と適切に設定した閾値「Ｐth」との比較によってラマン光源１５の出力を制御することで、光ファイバ２に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ２の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００３２】
なお、制御部１４は、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度が閾値「Ｐth」未満である場合に、ラマン光源１５の出力を低下させるが、この後も光ファイバ２の出力端から入射する光の強度をモニタし、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度が閾値「Ｐth」以上となった場合に、ラマン光源１５の出力を回復させるようにしてもよい。このようにすることで、光ファイバ２に異常が生じた時点において自動的にラマン光源１５の出力を低下させ、かつ光ファイバ２に生じた異常が復旧した時点において自動的にラマン光源１５の出力を回復させることができる。
【００３３】
また、制御部１４がラマン光源１５をシャットダウンすることで、ラマン光源１５の出力を「０」とした場合においても、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度のモニタを継続し、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度が閾値「Ｐth」以上となった場合にラマン光源１５を起動させ光ファイバ２におけるラマン増幅を再開することができる。
【００３４】
なお、ここでは、ラマン光源１５の出力の低下と出力の回復とに同じ閾値「Ｐｔｈ」を用いているが、ラマン光源１５の出力を低下させる場合に用いる閾値と、ラマン光源１５の出力を回復させる場合の閾値とを異なる値としてもよい。このようにすることで、ラマン光源１５の出力の低下と出力の回復にマージンを持たせ、出力制御の安定を図ることができる。
【００３５】
また、受信した光信号の強度によるラマン増幅の制御は、光通信システムの受信側の端局装置に適用してもよい。図３は、光信号の強度によるラマン増幅の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。図３において、端局装置４は、光ファイバ３に接続され、光ファイバ３から光信号を受信している。また、端局装置４の内部に、結合器４１、分岐器４２、フォトダイオード４３、制御部４４、ラマン光源４５、光信号受信部４６を設けている。
【００３６】
ラマン光源４５は、光ファイバ３が伝送する光信号の波長に比して約１００ｎｍ短波長の光を励起光として発生させる。結合器４１は、この励起光を光ファイバ３に、光信号の進行方向に対して後方から入射する。励起光が入射されることで光ファイバ３内でラマン増幅が発生し、端局装置４は、ラマン増幅された光信号を受信する。また、結合器４１は、光ファイバ３から受信した光信号を分岐器４２に出力する。分岐器４２は、光信号をフォトダイオード４３と光信号受信部４６とに分岐して出力する。
【００３７】
光信号受信部４６は、光信号を受信し、光信号を電気信号に変換して光信号が有するデータの取り出しを行う。また、フォトダイオード４３は、分岐器４２から入力された光信号の強度を測定する。制御部４４は、フォトダイオード４３が測定した光信号の強度をもとに、端局装置４が受信した光信号の強度と閾値「Ｐth」とを比較し、端局装置４が受信した光信号の強度が閾値「Ｐth」に比して小さい場合、ラマン光源４５の出力を安全なレベルまで低下させる。
【００３８】
このように、端局装置４は、上述した中継装置１と同様に、光ファイバ３から受信する光信号の強度と適切に設定した閾値「Ｐth」との比較によってラマン光源４５の出力を制御することで、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ３の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００３９】
また、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合に、ラマン光源４５が自動的にシャットダウンするように設定することで、作業者の安全性をさらに高めることができる。
【００４０】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、光信号の伝送方向に対して上流側の光ファイバから受信した光信号の強度をもとにラマン光源を制御することで、光信号の伝送方向に対して上流側の光ファイバの異常に自動的に対応するようにしていたが、この実施の形態２では、さらに、光信号の伝送方向に対して下流側の光ファイバの異常に対して自動的に対応可能な中継装置について説明する。図４は、この発明の実施の形態２である中継装置５の概要構成を示す図である。図４において、中継装置５は、上流側の光ファイバ２および下流側の光ファイバ３に接続される。光ファイバ２は、中継装置５に光信号を伝送する。光ファイバ３は、中継装置５が出力した光信号を端局装置４に伝送する。ここで、端局装置４は、実施の形態１に示した端局装置と同一であり、光ファイバ３の内部に励起光を入射することで、中継装置５が出力した光信号をラマン増幅して受信する。
【００４１】
中継装置５は、実施の形態１に示した中継装置１と同様に、結合器１１、分岐器１２、フォトダイオード１３、制御部１４およびラマン光源１５を備えている。したがって、中継装置１と同様に、光ファイバ２から受信する光の強度をフォトダイオード１３によって測定し、制御部１４がフォトダイオード１３の測定結果をもとに、受信した光信号の強度と閾値「Ｐth」とを比較して、ラマン光源１５の出力を制御することで、光ファイバ２の異常に対して自動的に対処することができる。
【００４２】
さらに、中継装置５は、分岐器１２と光ファイバ３との間にＯＡＤＭ（光分岐挿入器）５１、増幅器５２、フィルタ５３を設けている。また、フィルタ５３にフォトダイオード５４を接続し、フォトダイオード５４および増幅器５２に制御部５５を接続している。ＯＡＤＭ５１は、入力された光信号を増幅器５２に出力する。ここで、ＯＡＤＭ５１は、図示しない他の光ファイバと接続することができ、他の光ファイバから入力された光信号を増幅器５２に出力することができる。増幅器５２は、エルビウムドープファイバなどによって実現される光ファイバ増幅器であり、ＯＡＤＭ５１から入力された光信号を増幅してフィルタ５３に出力する。
【００４３】
フィルタ５３は、増幅器５２から受信した光信号を光ファイバ３に出力する。光ファイバ３は、フィルタ５３から受信した光信号を、端局装置４に伝送する。また、光ファイバ３は、端局装置４によって励起光を入射され、光信号をラマン増幅して端局装置４に伝送する。ここで、光ファイバ３に入射された励起光の大部分は、光ファイバ３の内部で光信号の増幅に用いられるが、励起光の一部は、残留ラマン励起光として中継装置５に到達する。フィルタ５３は、中継装置５に到達した光から、残留ラマン励起光を抽出してフォトダイオード５４に出力する。このフィルタ５３の特性を図５に示す。フィルタ５３は、増幅器５２と光ファイバ３との間において、信号波長帯域およびＯＳＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ）波長帯域に対して高い透過率を有し、励起光波長帯域に対して低い透過率を有する。また、フィルタ５３は、フォトダイオード５４と光ファイバ３との間において、信号波長帯域およびＯＳＣ波長帯域に対して低い透過率を有し、励起光波長帯域に対して高い透過率を有する。したがって、フィルタ５３は、光ファイバ３から中継装置５に到達した残留ラマン励起光を選択的に抽出し、フォトダイオード５４に出力することができる。
【００４４】
フォトダイオード５４は、フィルタ５３から入力された残留ラマン励起光の強度を測定する。制御部５５は、フォトダイオード５４が測定した残留ラマン励起光の強度をもとに、増幅器５２の制御を行う。
【００４５】
ここで、図６を参照して制御部５５の動作について説明する。なお、中継装置５が光ファイバ３から受信する残留ラマン励起光の強度を「Ｐpump」、制御部５５が内部に保持する閾値を「Ｐthr」とする。まず、制御部５５は、フォトダイオード５４の測定結果を取得する（ステップＳ２０１）。つぎに、制御部５５は、フォトダイオード５４の測定結果をもとに、光ファイバ３から受信した残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」を算出し、閾値「Ｐthr」との比較を行う（ステップＳ２０２）。残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」が閾値「Ｐthr」以上の値である場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、制御部５５は、ステップＳ２０１に移行し、フォトダイオード５４の測定結果を新たに取得する。一方、残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」が閾値「Ｐthr」に比して小さい場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、制御部５５は、光ファイバ３に異常が発生したと判定し、増幅器５２の出力を安全なレベルまで低下させる（ステップＳ２０３）。この時、増幅器５２の増幅動作を停止し、増幅器５２をシャットダウンすることで増幅器５２の出力を「０」まで低下させるようにしてもよい。
【００４６】
ここで、閾値「Ｐthr」の値は、光ファイバ３が正常である場合光ファイバ３から中継装置５に到達する残留ラマン励起光の強度に比して小さくしておく。光ファイバ３に断線などの異常が生じた場合、端局装置４が光ファイバ３に入射した励起光は中継装置５に届かず、中継装置５に到達する残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」は正常時に比して小さくなる。したがって、閾値「Ｐthr」を正常時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい値に設定することで、中継装置５の下流側である光ファイバ３が切断されているか否かを判定することができる。
【００４７】
このように、光ファイバ３から中継装置５に到達する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度と適切に設定した閾値との比較によって増幅器５２の出力を制御することで、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ３の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００４８】
また、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合に、増幅器５２が自動的にシャットダウンするように設定することで、作業者の安全性をさらに高めることができる。
【００４９】
なお、制御部５５は、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」未満である場合に、増幅器５２の出力を低下させるが、この後も残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」以上となった場合に、増幅器５２の出力を回復させるようにしてもよい。このようにすることで、光ファイバ３に異常が生じた時点において自動的に増幅器５２の出力を低下させ、かつ光ファイバ３に生じた異常が復旧した時点において自動的に増幅器５２の出力を回復させることができる。
【００５０】
また、制御部５５が増幅器５２をシャットダウンすることで、増幅器５２の出力を「０」とした場合においても、残留ラマン励起光の強度のモニタを継続し、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」以上となった場合に増幅器５２を起動させることができる。
【００５１】
なお、ここでは、増幅器５２の出力の低下と出力の回復とに同じ閾値「Ｐthr」を用いているが、増幅器５２の出力を低下させる場合に用いる閾値と、増幅器５２の出力を回復させる場合の閾値とを異なる値としてもよい。このようにすることで、増幅器５２の出力の低下と出力の回復にマージンを持たせ、出力制御の安定を図ることができる。
【００５２】
なお、光ファイバ３に断線が生じた場合、光ファイバの切断面から放射された光は、反射して切断面から再度光ファイバ３の内部に入る。したがって、光ファイバ３に断線が生じた場合、中継装置５から光ファイバ３に出力された光信号が切断点で反射して中継装置５に帰り、光ファイバ３から中継装置５に到達する光の強度は正常時に比して大きくなるが、この場合の光の強度は、光信号の反射によるものであるので、フィルタ５３によってフィルタリングすることで、フォトダイオード５４への到達を防ぐことができる。
【００５３】
また、残留ラマン励起光の強度による増幅器の制御は、光通信システムの送信側の端局装置に適用してもよい。図７は、残留ラマン励起光の強度による増幅器の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。図７において、端局装置７は、光信号を発信する光信号発信部７１を有し、この光信号発信部７１において生成した光信号を、増幅器７２およびフィルタ７３を介して光ファイバ２に出力する。光ファイバ２は、端局装置７が出力した光信号を上述の中継装置５に伝送する。また、光ファイバ２は、中継装置５から励起光を入射され、端局装置７が出力した光信号をラマン増幅して伝送する。ここで、光ファイバ２に入射された励起光の大部分は、光ファイバ２の内部で光信号の増幅に用いられるが、励起光の一部は、残留ラマン励起光として端局装置７に到達する。
【００５４】
フィルタ７３は、端局装置７に到達した残留ラマン励起光を分離してフォトダイオード７４に出力する。また、フォトダイオード７４は、フィルタ７３から入力された残留ラマン励起光の強度を測定する。制御部７５は、フォトダイオード７４が測定した強度をもとに、端局装置７に到達した残留ラマン励起光の強度と閾値「Ｐthr」とを比較し、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」に比して小さい場合、増幅器７２の出力を安全なレベルまで低下させる。
【００５５】
このように、端局装置７は、上述した中継装置５と同様に、光ファイバ２から端局装置７に到達する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度と適切に設定した閾値との比較によって増幅器７２の出力を制御することで、光ファイバ２に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ２の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００５６】
なお、この実施の形態２において、中継装置５の内部に増幅器５２を設け、端局装置７の内部に増幅器７２を設けているが、この増幅器５２，７２の出力側に、反射光モニタを設けるようにしてもよい。この反射光モニタによって、光ファイバ３，２から入力される反射光をモニタし、反射光が異常に大きくなった場合光ファイバ３，２に切断が生じたと判定し、増幅器５２，７２の出力を低下させることで、光ファイバ３，２の異常をさらに精度よく検出し、作業者に対する安全性を向上することができる。
【００５７】
一般的に、増幅器に反射光モニタを設け、さらにラマン増幅を併用した場合、反射光モニタがラマン増幅用の励起光に反応し、光ファイバが正常であるにも関わらず増幅器の出力を低下させるという誤作動の危険があった。しかしながらこの発明においては、光ファイバ３，２から入射された光に対してフィルタ５３，７３を設けて励起光を分離し、信号波長帯域およびＯＳＣ波長帯域の周波数を有する光を選択的に増幅器５２，７２に入射するようにしているので、反射光モニタの誤動作を防止することができる。
【００５８】
また、従来の、反射モニタのみによって増幅器５２，７２の出力を制御する構成では、光ファイバ３の切断点が中継装置５から離れている場合および光ファイバ２の切断点が端局装置７から離れている場合、光ファイバ３，２から中継装置５または端局装置７に十分な強度の反射光が入射せず、反射モニタが光ファイバ３，２の切断を看過する可能性があった。しかしながら、この発明においては、光ファイバ３，２から入射する残留ラマン励起光の強度が所定の閾値未満である場合に増幅器５２，７２の出力を低下させるので、光ファイバ３，２の切断を確実に検出することができる。
【００５９】
なお、この実施の形態２では、中継装置５の上流に送信側の端局装置４を設け、中継装置５の下流側に受信側の端局装置４を設けているが、中継装置５と同様の構成を有する中継装置を複数経由して端局装置４と端局装置７とを接続することで、長距離の光通信システムに適用することができる。
【００６０】
また、中継装置５を介さずに、端局装置４と端局装置７とを接続することで、短距離の光通信システムに適用するようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光中継装置は、第１の光伝送路から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、第１の光伝送路に入射される光信号の強度から第１の光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ第１の光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源の出力を自動的に低下させる光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６２】
また、この発明によれば、光中継装置は、ラマン励起光源の出力を低下させた後、光信号モニタ手段が測定した光信号の強度が第１の閾値を超えた場合に、前記ラマン励起光源の出力を回復させ、ラマン増幅を自動的に再開するようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源の出力を自動的に低下し、かつ光伝送路が復旧した場合に自動的にラマン励起光源の出力を回復する光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６３】
また、この発明によれば、第１の光伝送路から受信した光信号の強度が、第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源をシャットダウンするようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源を自動的にシャットダウンし、作業者の安全をより確実に確保可能な光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６４】
また、この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい第２の閾値に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしているので、下流側の光伝送路の異常を検知し、光ファイバ増幅手段の増幅率を自動的に低下させる光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６５】
また、この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から流入する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が第２の閾値に比して小さい場合光ファイバ増幅手段をシャットダウンするようにしているので、下流側の光伝送路の異常を検知し、光ファイバ増幅手段を自動的にシャットダウンする光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６６】
また、この発明によれば、光伝送端局装置は、光伝送路終端から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、光伝送路に入射される光信号の強度から光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源の出力を自動的に低下させる光伝送端局装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６７】
また、この発明によれば、光伝送端局装置は、光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしているので、光伝送路の異常を検知し、光ファイバ増幅手段の増幅率を自動的に低下させる光伝送端局装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である中継装置の概要構成を示す図である。
【図２】図１に示した制御部１４の動作を示す図である。
【図３】光信号の強度によるラマン増幅の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２である中継装置の概要構成を示す図である。
【図５】図４に示したフィルタ５３の周波数特性を示す図である。
【図６】図１に示した制御部５５の動作を示す図である。
【図７】残留ラマン励起光の強度による増幅器の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。
【図８】光通信システムの概要構成を示す図である。
【図９】従来の中継装置の概要構成を示す図である。
【符号の説明】
１，５  中継装置
２，３  光ファイバ
１１，４１  結合器
１２，４２  分岐器
１３，４３，５４，７４  フォトダイオード
１４，４４，５５，７５  制御部
１５，４５  ラマン光源
４，７  端局装置
４６  光信号受信部
５１  ＯＡＤＭ
５２，７２  増幅器
５３  フィルタ
７１  光信号発信部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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