CN102834989B

CN102834989B - 光放大器

Info

Publication number: CN102834989B
Application number: CN201180018950.1A
Authority: CN
Inventors: 近森峻
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: WO2011129101A1; US20130140443A1; JP5173081B2; CN102834989A; US9077286B2; EP2560252A4; JPWO2011129101A1; EP2560252B1; EP2560252A1

Abstract

本发明涉及的光放大器具备：光放大部（3），对从输入端输入的信号光进行光放大，从输出端（7）经由传输线路对设备输出；分支部（4），将从输出端（7）输入本机（1）的、包含传输线路异常导致的反射光或/和设备导致的返回光的光进行分支；受光元件（5），接受被分支部（4）分支的光并检测光照水平；控制电路（6），当由受光元件（5）检测到的光照水平为预设的第一阈值以上时，减少光放大部（3）的光放大量。控制电路（6）在光放大部（3）的光放大量的减少导致的由受光元件（5）检测到的光照水平的变化量在预设的第二阈值以下时，将光放大部（3）的光放大量恢复至正常值。

Description

光放大器

技术领域

本发明涉及例如用于光通信装置、对输入的光进行直接放大的光放大器。

背景技术

光放大器用于光通信装置等，对输入的信号光的光照水平（光レベル）进行光放大并输出。一般而言光放大器的输出端为光纤用连接接头，经由光纤和其他设备连接。

在此，发生接头脱落时，光放大器输出的信号光从输出端泄漏到自由空间。此时，因为从光放大器输出的信号光的功率大，所以有泄漏出的光使周围的物体变为高温、或给人带来危害的可能。尤其是照射到人眼时，有失明的可能性。

因此，在光放大器中，当发生接头脱落时，启动护眼（eye safe）功能，自动地降低输出水平。在此，发生接头脱落时，输出侧的光纤成为开放端，具有在该位置一部分的光反射而作为反射光返回到光放大器的性质。因此，该护眼功能以设置检测输入到光放大器的反射光的检测部，在该检测部检测到反射光时判断为发生接头脱落而减少光放大器的光放大量的方式构成（例如，参照专利文献1、2）。

此外，在由接头脱落等传输线路异常导致的反射光之外，有时存在从和光放大器连接的后级的设备朝向光放大器的输出侧输出的返回光。返回光的要因取决于设备的种类，但存在将光放大器多级连接时，在后级的设备设置的、用于进行光放大的激发光的漏光返回到前级的光放大器的一个例子。此时，在检测部检测到在反射光上加上返回光的光的光照水平。因此，以如下方式构成：设置阈值以区分从输出端输入光放大器的光是传输线路异常导致的反射光还是设备导致的恒定的返回光，当检测到的光照水平超过阈值时判断为传输线路异常并减少光放大器的光放大量而启动护眼功能。

专利文献

专利文献1：日本特开平5—291668号公报；

专利文献2：日本特开2004—015271号公报。

发明内容

然而，在将光放大器直接连接在海底光缆这样的情况下，存在监视海底光缆的状态的监视信号光、海底中继器内的光放大器的激发光源的漏光等导致的返回光。该光缆监视信号光因海底光缆的状态而引起功率的波动，所以有时返回光的光照水平变得比反射光的光照水平大。此时，难以像现有的光放大器一样根据阈值区分反射光和返回光，存在发生以下现象的问题：护眼功能即使在未发生传输线路异常的情况下也工作。

此外因为海底传输线路的状态因海底中继器而不同，所以难以使阈值最优化。从而，存在发生以下现象的问题：根据将传输线路异常的检测作为目的的现有的光放大器的阈值，不能够区分反射光和返回光，传输线路异常等护眼功能针对的要因以外的原因导致护眼功能工作。

本发明为解决上述课题而完成，目的在于提供在护眼功能不必要地工作时能够迅速解除护眼功能而复原至正常状态、能够提高系统的可靠性的光放大器。

本发明涉及的光放大器具备：光放大部，对从输入端输入的信号光进行光放大，从输出端经由传输线路对设备输出；分支部，将从输出端输入本机的、由传输线路异常导致的反射光或/和设备导致的返回光构成的光进行分支；受光元件，接受被分支部分支的光并检测光照水平；控制电路，当由受光元件检测到的光照水平为预设的第一阈值以上时，减少光放大部的光放大量。控制电路在光放大部的光放大量减少导致的由受光元件检测到的光照水平的变化量在预设的第二阈值以下时，将光放大部的光放大量恢复至正常值。

（发明效果）

根据本发明，因为以上述方式构成，所以具备：光放大部，对从输入端输入的信号光进行光放大，从输出端经由传输线路对设备输出；分支部，将从输出端输入本机的、由传输线路的异常导致的反射光或/和设备导致的返回光构成的光进行分支；受光元件，接受被分支部分支的光并检测光照水平；控制电路，当由受光元件检测到的光照水平为预设的第一阈值以上时，减少光放大部的光放大量。通过控制电路在光放大部的光放大量的减少导致的受光元件检测到的光照水平的变化量在预设的第二阈值以下时，将光放大部的光放大量恢复至正常值，即使在护眼功能不必要地工作的情况下，也能够迅速地解除护眼功能并复原至正常状态，能够提高系统的可靠性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1涉及的光放大器的结构的图；

图2是示出本发明的实施方式1涉及的光放大器的动作的流程图；

图3是示出本发明的实施方式1涉及的光放大器中，反射光导致护眼功能工作时的光照水平的变化的图；

图4是示出本发明的实施方式1涉及的光放大器中，返回光导致护眼功能工作时的光照水平的变化的图；

图5是示出本发明的实施方式2涉及的光放大器的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1涉及的光放大器1的结构的图。

光放大器1如图1所示，包括：激发光源2、光放大部3、分支部4、受光元件5以及控制电路6。

光放大器3通过激发光源2发出的激发光对从输入端输入的信号光进行光放大，由掺Er（铒）光纤等构成。被该光放大部3光放大的信号光经由和光放大器1的输出端7连接的未图示的光纤（传输线路）而输出至后级的未图示的设备。

分支部4对从输出端7输入光放大器1的光进行分支。该光由因接头脱落、光纤的断线等传输线路异常而产生的反射光或/和监视海底光缆的状态的监视信号光、海底中继器内的光放大器的激发光源的漏光等因后级的设备而产生的返回光构成。被该分支部4分支的光输出至受光元件5。

受光元件5检测被分支部4分支的光的光照水平。示出由该受光元件5检测到的光照水平的数据输出至控制电路6。

控制电路6在由受光元件5检测到的光照水平在预设的第一阈值以上时，启动通过降低激发光源2的输出水平而将光放大部3的光放大量减少至预设的第一既定值（当从输出端7输出的信号光射到外部时不对外部的物体、人体造成影响的水平）的护眼功能。此时，控制电路6也进行由受光元件5检测出的光照水平的记录。

此外，控制电路6通过护眼功能将光放大部3的光放大量减少至第一既定值之后，通过进一步减少激发光源2的输出水平，将光放大部3的光放大量进一步减少至预设的第二既定值（信号光被完全屏蔽的水平）。

并且，控制电路6通过将此时由受光元件5检测到的光照水平和记录的光照水平进行比较，能够检测出将光放大部3的光放大量从第一既定值减少至第二既定值时的从输出端7输入光放大器1的光照水平的变化。

在此，传输线路异常导致的反射光因光纤中的信号光在光纤的开放段等反射点遵从其光的反射率而产生，所以具有随着光放大部3的光放大量的减少而减少的特性。另一方面，设备导致的返回光具有和光放大部3的光放大量的减少无关而几乎不变化的特性。

因此，在由受光元件5检测到的光照水平伴随光放大部3的光放大量的减少而以几乎同样的比例减少，其变化量在基于光放大部3的光放大量的减少值而预设的第二阈值以上时，控制电路6判定为从输出端7输入至光放大器1的光为反射光，发生传输线路异常，维持护眼功能。

另一方面，在由受光元件5检测到的光照水平和光放大部3的光放大量的减少无关而几乎不变化，其变化量在第二阈值以下时，控制电路6判定为从输出端7输入光放大器1的光为返回光，未发生传输线路异常，解除护眼功能并将光放大部3的光放大量恢复至正常值。

接下来，说明如上所述构成的光放大器1的动作。

图2是示出本发明的实施方式1涉及的光放大器1的动作的流程图。

图3是示出本发明的实施方式1涉及的光放大器1中，反射光导致护眼功能工作时的光照水平的变化的图，图4是示出返回光导致护眼功能工作时的光照水平的变化的图。此外，在图3中，实线表示来自光放大器1的输出信号光的光照水平，虚线示出反射光的光照水平。此外，在图4中，实线示出来自光放大器1的输出信号光的光照水平，虚线示出返回光的光照水平。

如图3（a）所示，当在输出端7的后级发生接头脱落、光纤断线等传输线路异常时，从该输出端7产生菲涅耳（Fresnel）反射，反射光从输出端7输入光放大器1。此外，如图4（a）所示，当在输出端7后级的海底光缆、海底中继器等设备因某种要因导致返回光产生时，该返回光从输出端7输入光放大器1。

当这样反射光或/和返回光从输出端7输入光放大器1时，如图2所示，首先，分支部4将该光分支（步骤ST21）。被该分支部4分支的光被输出至受光元件5。

接下来，受光元件5检测被分支部4分支的光的光照水平（步骤ST22）。示出由该受光元件5检测到的光照水平的数据被输出至控制电路6。

接下来，当由受光元件5检测到的光照水平在第一阈值以上时，控制电路6如图3（b）、图4（b）所示，通过降低激发光源2的输出水平而将光放大部3的光放大量减少至第一既定值，启动护眼功能（步骤ST23）。此外，控制电路6记录此时由受光元件5检测到的光照水平。

接下来，控制电路6如图3（c）、图4（c）所示，通过进一步减少激发光源2的输出水平而将光放大部3的光放大量进一步减少至第二既定值（步骤ST24）。

接下来，控制电路6通过将此时由受光元件5检测到的光照水平和记录的光照水平进行比较，判定随着光放大部3的光放大量从第一既定值到第二既定值的减少而由受光元件5检测到的光照水平降低，其变化量是否在第二阈值以上（步骤ST25）。

在该步骤ST25中，如图3所示，判定为随着光放大部3的光放大量的减少而光照水平大致以同样的比例减少，其变化量在第二阈值以上时，控制电路6判定从输出端7输入光放大器1的光为反射光，发生传输线路异常，维持护眼功能（步骤ST26）。

另一方面，在步骤ST25中，当如图4所示，判定为和光放大部3的光放大量的减少无关而光照水平几乎不变化，其变化量在第二阈值以下时，控制电路6判定从输出端7输入光放大器1的光为返回光，未发生传输线路异常，解除护眼功能并将光放大部3的光放大量恢复到正常值（步骤ST27）。

如上所述，根据该实施方式1，因为以在护眼功能工作时进一步减少光放大部3的光放大量，检测该光放大量的减少导致的由受光元件5检测到的光照水平的变化，区分从输出端7输入光放大器1的光是反射光还是返回光的方式构成，所以即使在护眼功能不必要地工作时，也能迅速解除护眼功能而复原至正常状态，能够提高系统的可靠性。

此外，该实施方式1中，以在启动护眼功能而将光放大部3的光放大量减少至第一既定值之后，进一步减少至第二既定值的方式构成，但是并不局限于分割为2个阶段的情况，以在启动了护眼功能时以1个阶段将光放大部3的光放大量减少至第二既定值的方式构成也可以。

实施方式2

将光放大器1和海底光缆直接连接时，存在监视海底光缆的状态的信号光导致的返回光，但因为该监视海底光缆的状态的信号光使用已知的特定波长，所以该返回光也具有已知的特定波长。因此，如图5所示，在分支部4和受光元件5之间设置去除已知的特定波长的返回光的光波长滤波器8。通过这样构成，能够从输出至受光元件5的光去除已知的返回光，能够仅在接头脱落等传输线路异常产生时启动护眼功能，能够提高系统的可靠性。

产业上的利用可能性

如上所述，本发明涉及的光放大器即使在护眼功能不必要地工作的情况下，也能够迅速地解除护眼功能而复原至正常状态，能够提高系统的可靠性，所以适用于例如光通信系统中的光通信装置等。

符号说明

1 光放大器；2 激发光源；3 光放大部；4 分支部；5 受光元件；6 控制电路；7 输出端；8 光波长滤波器。

Claims

1.一种光放大器，其特征在于，具备：

光放大部，对从输入端输入的信号光进行光放大，从输出端经由传输线路对设备输出；

分支部，将从所述输出端输入本机的、由所述传输线路的异常导致的反射光或/和所述设备导致的返回光构成的光进行分支；

受光元件，接受被所述分支部分支的光并检测光照水平；

控制电路，当由所述受光元件检测到的光照水平为预设的第一阈值以上时，减少所述光放大部的光放大量，

所述控制电路在所述光放大部的光放大量的减少导致的由所述受光元件检测到的光照水平的变化量在预设的第二阈值以下时，将所述光放大部的光放大量恢复至正常值。

2.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于：

在由所述受光元件检测到的光照水平在所述第一阈值以上时，所述控制电路在将所述光放大部的光放大量减少至当从所述输出端输出的信号光射出至外部时不对外部造成影响的第一既定值之后，进一步减少至第二既定值。

3.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，进而具备：

滤波器，去除从所述输出端输入本机的已知波长的返回光，

所述受光元件接受由所述滤波器去除已知波长的返回光后的光并检测光照水平。