CN105612699B - 光传输路径切换装置及光传输系统 - Google Patents

光传输路径切换装置及光传输系统 Download PDF

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Abstract

具备：阈值设定部，该阈值设定部设定输入光功率监视器所使用的现用系统的光传输路径的输入光功率的阈值；阈值判断部，该阈值判断部判断输入光功率监视器所得到的所述现用系统的光传输路径的输入光功率是否在阈值设定部所设定的阈值以下；以及衰减量控制部，该衰减量控制部在阈值判断部判断为输入光功率在阈值以下的情况下，将第1可变光衰减器进行控制，使得逐渐使从一个备用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从现用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量增加，由此来进行系统的切换。

Description

光传输路径切换装置及光传输系统
技术领域
本发明涉及对现用系统与备用系统的多条光传输路径进行切换并对下游的光中继器输出光信号的光传输路径切换装置、及具备该光传输路径切换装置的光传输系统。
背景技术
随着波分复用光传输系统的大容量化，光传输路径的故障对通信断线产生较大影响，从而为了改善光传输系统的可靠性，有效的方案是使光传输路径冗长化，在现用系统发生故障时切换为备用系统。
另一方面，在具备光中继器的长距离光传输系统中，由于在切换光传输路径时光信号会产生过渡的功率变动，因而下游的光中继器的光放大器中产生光浪涌，从而下游的光接收器等可能因过大功率而损坏。关于现有的光传输路径切换装置，例如，在专利文献1中公开了一种光接收装置，该光接收装置在现用系统与备用系统的两条路径中从现用路径接收到的光的功率下降的情况下，将所接收到的光切换至备用系统路径。另外，专利文献2中，公开了一种在切换光传输路径时避免光放大器中产生的光浪涌的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2004/045114
专利文献2：日本专利特开2012-221970号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，例如在专利文献1那样的技术中，在切换两条光传输路径之前一旦向下游的光透过功率下降，从而因进行切换而导致光功率急剧恢复，因此向下游透过的光功率产生变动，可能产生光浪涌，产生问题。另外，因切换的时刻使得两个光传输路径的光功率的损失值同时变为最小值，光瞬间截断，从而产生问题。
另外，在下游插入不同波长的光信号的光分插(OADM：optical add/dropmultiplexing：光分插复用)的系统中，来自上游的光信号的功率变动使得引发出在下游插入的光信号的功率变动与光OSNR(Optical Signal-to-Noise Ratio：光信噪比)变动，从而可能对传输特性产生影响。
对此，在专利文献2那样的技术中，公开了一种在切换光传输路径时抑制光放大器所产生的光浪涌的方法，但需要特殊的光放大器，从而具有如下问题：无法适用于在下游配置有多个一般的光放大器的光传输系统。
本发明为解决上述问题而的得以完成，其提供一种光传输路径切换装置以及具备该光传输路径切换装置的光传输系统，其能可靠性抑制在切换现用系统与备用系统的多个光传输路径时发生的功率变动。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达成上述目的，本发明所涉及的光传输路径切换装置对一个现用系统的光传输路径与一个以上的备用系统的光传输路径进行切换从而进行系统的切换，其特征在于，具备：输入光功率监视器，该输入光功率监视器分别设置于所述光传输路径，对从所述光传输路径输入的光信号的输入光功率进行监视；第1可变光衰减器，该第1可变光衰减器分别配置于所述输入光功率监视器，使从所述光传输路径输入的光信号衰减，并输出；合波器，该合波器对所述第1可变光衰减器输出的各光信号进行合波；阈值设定部，该阈值设定部设定所述输入光功率监视器所得到的现用系统的光传输路径的所述输入光功率的阈值；阈值判断部，该阈值判断部判断所述输入光功率监视器所得到的所述现用系统的光传输路径的所述输入光功率是否在所述阈值设定部所设定的阈值以下；以及衰减量控制部，该衰减量控制部在所述阈值判断部判断为所述输入光功率在阈值以下的情况下，将所述第1可变光衰减器进行控制，以逐渐使从一个所述备用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从所述现用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量增加，由此来进行系统的切换。
发明效果
根据本发明，采用上述结构因此能提供一种光传输路径切换装置以及具备该光传输路径切换装置的光传输系统，其能可靠性抑制在切换现用系统与备用系统的多个光传输路径时发生的功率变动。
附图说明
图1是表示具备本发明的实施方式1所涉及的光传输路径切换装置的光传输系统的结构的结构图。
图2是表示实施方式1的控制部的结构的结构图。
图3是表示切换光传输路径时可变光衰减器的损失值的时间变化以及从合波器输出的光功率的图。
图4是表示具备现有的一般的光传输路径切换装置的光传输系统的结构的图。
图5是表示在现有的光传输路径切换装置中切换光传输路径时两个光传输路径各自的损失值与透过光功率的时间变化的图。
图6是对实施方式1中阈值设定部所设定的供输入光功率监视器执行功率下降检测的阈值进行说明的图。
图7是表示具备本发明的实施方式2所涉及的光传输路径切换装置的光传输系统的结构的结构图。
图8是表示具备本发明的实施方式3所涉及的光传输路径切换装置的光传输系统的结构的结构图。
图9是对实施方式3中阈值设定部所设定的供输入光功率监视器执行功率下降检测的阈值进行说明的图。
图10是表示具备本发明的实施方式4所涉及的光传输路径切换装置的光传输系统的结构的结构图。
图11是表示具备本发明的实施方式5所涉及的光传输路径切换装置的光传输系统的结构的结构图。
图12是表示偏置电压(电流)与可变光衰减器的衰减量的关系的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
实施方式1
图1是表示具备本发明的实施方式1所涉及的光传输路径切换装置5的光传输系统的结构的结构图。
本发明所涉及的光传输系统如图1所示，由分光器4、光传输路径1、2、7、光传输路径切换装置5以及光放大器6、8构成。
分光器4利用输入端3从输出光信号的光发送器(未图示)接收光信号，并分成光传输路径1与光传输路径2。光传输路径切换装置5输入有分光器4所分出的光传输路径1与光传输路径2的光信号，在发生故障时切换光传输路径1、2。光放大器6、8分别配置于光传输路径7上，对光传输路径切换装置5所输出的光信号进行放大，经过光放大器6、8放大后的光信号从输出点9被输出至光接收器(未图示)。
光传输路径切换装置5具备：输入光功率监视器(PD1、PD2)10a、10b、可变光衰减器(VOA：Variable Optical Attenuator，称作第1可变光衰减器)13a、13b、合波器(CPL：COUPLER)14、输出光功率监视器15、以及控制部16。
输入光功率监视器10a、10b例如由分光器及光电二极管构成，能够将通过两条光传输路径(光传输路径1、光传输路径2)输入的光信号的功率(输入光功率)作为电信号来进行监视。
可变光衰减器(VOA1、VOA2)13a、13b配置于输入光功率监视器10a、10b的下游，使从两条光传输路径(光传输路径1、光传输路径2)输入的光信号衰减，从而调整光信号功率，并进行输出。
合波器对可变光衰减器13a、13b输出的各光信号进行合波。
输出光监视器15配置于合波器14的输出侧，对合波器14的输出光的功率(输出光功率)进行监视。
图2是表示实施方式1的控制部16的结构的结构图。
如图2所示，控制部16具备阈值设定部161、阈值判断部162以及衰减量控制部163。
阈值设定部161设定输入光功率监视器10a(10b)所使用的现用系统的光传输路径1(2)的输入光功率的阈值。
阈值判断部162判断输入光功率监视器10a(10b)所得到的现用系统的光传输路径1(2)的输入光功率是否在阈值设定部161设定的阈值以下。
衰减量控制部163在阈值判断部162判断为输入光功率监视器10a(10b)所监视到的现用系统的光传输路径1(2)的输入光功率在阈值以下的情况下，将可变光衰减器13a、13b进行控制，以逐渐使从备用系统的光传输路径2(1)输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从现用系统的光传输路径1(2)输入的光信号的衰减量增加，由此来进行系统的切换。
接下来，对本发明的实施方式1所涉及的光传输路径切换装置5的动作进行说明。
图3(a)示出了发生了故障的现用系统的光传输路径1的光信号经过可变光衰减器13a的衰减后的损失值的时间变化、以及备用系统的光传输路径2的光信号经过可变光衰减器13b的衰减后的损失值的时间变化。
另外，图3(b)示出了从合波器14输出的透过光功率的时间变化。
以下，作为一个示例，利用图1、3对以光传输路径1作为现用系统在运行过程中(光传输路径2为备用系统)，光传输路径1突发故障而导致光信号的功率下降，从而切换光传输路径以将光传输路径2作为现用系统的动作进行说明。
首先，衰减量控制部163控制可变光衰减器13b的衰减量以使得通过光传输路径2时的光信号的损失值变为预先确定的较大的损失值，从而使光传输路径2的光信号处于截断状态。另外，衰减量控制部163对可变光衰减器13a的衰减量进行控制、调整，以使得输出光功率监视器15输出的输出光功率监视值成为预先设定的目标值。此外，该状态是以光传输路径1为现用系统来运行，以光传输路径2为备用系统的状态。
若从该状态在光传输路径1发生突发的故障，使得光信号的功率下降，则输入光功率监视器10a检测到功率下降。阈值判断部162在输入光功率监视器10a所检测出的输入光功率在阈值设定部161所设定的阈值以下的情况下，识别为发生了故障，衰减量控制部163如图3(a)所示那样，使可变光衰减器13b的衰减量逐渐变少。另一方面，衰减量控制部163随即对可变光衰减器13a的衰减量进行控制、调整，以使得输出光功率监视器15输出的输出光功率监视值成为预先设定的目标值。具体而言，可变光衰减器13b的衰减量变小，从而来自光传输路径2的透过光功率增加，因此衰减量控制部163进行控制使得可变光衰减器13a的衰减量逐渐增加。其结果是，如图3(b)所示，从合波器14输出的透过光功率保持一定。
此处，图4是表示具备现有的一般的光传输路径切换装置14a的光传输系统的结构的图。在现有的一般的光传输系统中，光传输路径切换装置14a构成为从两条光传输路径(光传输路径1、光传输路径2)中选出其中之一来作为现用系统的光传输路径。此外，图4中对于与在图1中说明的结构相同的结构付上同一标记，并省略重复说明。
图5是表示在图4所示的现有的光传输路径切换装置14a中切换光传输路径1、2时两个光传输路径1、2各自的损失值与透过光功率的时间变化的图。
图5(a)、(b)示出了光传输路径1的损耗变大以后光传输路径2的损耗变小的示例。也就是说，光传输路径切换装置14a检测到光传输路径1中发生故障，从光传输路径1切换到光传输路径2以切换现用系统时，先将光传输路径1设为截断状态，之后，将光传输路径2的衰减量减小之后目标值为止。该情况下，光传输路径1与光传输路径2均同时处于最大损耗状态(图5(a)的(1))，由于瞬间截断(图5(b)的(2))，因此透过光功率可能在下游的光放大器中产生光浪涌，产生危险。
图5(c)、(d)示出了光传输路径2的损耗变小以后光传输路径1的损耗变大的示例。也就是说，光传输路径切换装置14a检测到光传输路径1中发生故障，从光传输路径1切换到光传输路径2以切换现用系统时，先将光传输路径2的衰减量降低到目标值为止，之后，将光传输路径1设为截断状态。该情况下，光传输路径1与光传输路径2均同时处于最小损耗状态(图5(c)的(3))，透过光功率在通过下游时变为两倍左右(图5(d)的(4))。
由此，在以往的光传输路径切换装置14a中，在切换光传输路径1、2时，只能瞬间选择两个极端的衰减量，即，使作为现用系统的光传输路径1的光信号的衰减量变为最小，使作为备用系统的光传输路径2的光信号的衰减量变为最大，因而会导致透过光功率过大，产生光浪涌的危险，或者瞬间截断。对此，本发明的实施方式1的光传输路径切换装置5中，如上所述，对两条光传输路径1、2的可变光衰减器13a、13b进行监视以使得输出光功率保持恒定，并同时使得衰减量逐渐变化，因此，即使在切换时，从合波器14输出的输出光功率也保持恒定。
回到对动作的说明。当现用系统的光传输路径1的光信号的衰减量成为设定值以上，也就是说，光传输路径1的光信号达到预先决定的损失量，或者，在经过了设定的时间后，衰减量控制部163将可变光衰减器13a的衰减量固定为预先设定的损失量，将光传输路径1设为截断状态，并且开始控制并调整可变光衰减器13b的衰减量，使得输出光功率监视器15的功率监视值成为目标值。由此，对光传输路径1、2进行切换，成为以光传输路径2为现用系统，以光传输路径1为备用系统来进行运行的状态。
此处，利用图6对本实施方式1中阈值设定部161所设定的供输入光功率监视器10a执行功率下降检测的阈值进行说明。
图6中，横轴为由输入光功率监视器10a所监视到的可变光衰减器13a的输入光功率(VOA1输入光功率)，纵轴为输出光功率监视器15所监视到的合波器14的输出光功率。在VOA1输入光功率较高的范围内，利用衰减量控制部163将可变光衰减器13a的输出光功率调整为恒定，在VOA1输入光功率较低的范围内，脱离可变光衰减器13a的可变范围，不将输出光功率调整为恒定。也就是说，存在像图6中表示为“恒定可控制范围”那样的能够调整并控制可变光衰减器13a的输入光功率的范围。在VOA1输入光功率下降的情况下，若在脱离该范围之前检测到功率下降并切换光传输路径1、2，则能够在不降低输出光功率的情况下切换光传输路径1、2。因此，阈值设定部161将用于检测功率下降的“截断检测阈值”设定在图5所示那样的恒定可控制范围内，将该“截断检测阈值”设为由输入光功率监视器10a进行功率下降检测的阈值。
此外，图6中，恒定可控制范围内的最小VOA1输入光功率的值不作为“截断检测阈值”是为了在从断开检测到输入切换为止留有时间余量。
对于供可变光衰减器13b检测输入光功率的下降的阈值，阈值设定部161也同样设定为能够调整并控制可变光衰减器13a的输入光功率的范围内。
此外，通常状态下，备用系统的光传输路径2(1)的光信号为截断状态时的可变光衰减器13b(13a)的衰减量需要在25db以上。对于现用系统的光传输路径1(2)的光信号，若经由备用系统的光传输路径2(1)的光具有-25db强度的串扰，则现用系统的光信号的传输特性在OSNR为14db(分辨率为0.1nm)的条件下，在Q值下产生0.4db的劣化。因此，为了将串扰光抑制得较小，备用系统的光传输路径2(2)的可变光衰减器13b(13a)的衰减量需要设定得较大，以截断光信号。
如上所述，根据本实施方式1，包括：阈值设定部161，该阈值设定部161设定输入光功率监视器10a(b)所使用的现用系统的光传输路径1(2)的输入光功率的阈值；阈值判断部162，该阈值判断部162判断输入光功率监视器10a(10b)所得到的现用系统的光传输路径1(2)的输入光功率是否在阈值设定部161设定的阈值以下；以及衰减量控制部163，该衰减量控制部163在阈值判断部162判断为输入光功率在阈值以下的情况下，将对可变光衰减器13a、13b进行控制，以逐渐使从一个备用系统的光传输路径2(1)输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从现用系统的光传输路径1(2)输入的光信号的衰减量增加，由此来进行系统的切换，因此，在由于突发故障而使得光功率下降，并检测到该情况从而切换光传输路径1、2时，无需特殊的光放大器6、8或特殊的切换开关，并能避免瞬间截断光信号，或在下游的光放大器6、8产生光浪涌的情况发生，能将输入至光接收器的光信号功率保持稳定。
实施方式2
图7是表示具备本发明的实施方式2所涉及的光传输路径切换装置5的光传输系统的结构的结构图。
对与实施方式1所说明的结构相同的结构付上同一标记，并省略重复说明。
以下所示的实施方式2中，与实施方式1的不同点在于还具备光放大器11c、11d，该光放大器11c、11d分别配置于输入光功率监视器10a、10b与可变光衰减器13a、13b之间，对从光传输路径1、2输入的光信号进行放大。
通过采用上述结构，与实施方式1相比，能够调整并控制可变光衰减器13a、13b的输入光功率的范围能够得以扩大，能够将用于对输入光信号下降的情况进行检测的阈值设定得较低。
如上所述，根据本实施方式2，在因突发故障而使得光功率下降的情况下，能够将到切换光传输路径1、2为止的范围设定得更大。
实施方式3
图8是表示具备本发明的实施方式3所涉及的光传输路径切换装置5的光传输系统的结构的结构图。
对与实施方式1中利用图1所说明的结构相同的结构付上同一标记，并省略重复说明。
以下所示的实施方式3中，与实施方式1的不同之处在于，还具备可变光衰减器(VOA1b、VOA2b，称为第2可变光衰减器)11a、11b、中间光功率监视器(PD1b、PD2b)12a、12b。
可变光衰减器11a、11b分别配置于光传输路径1、2上的输入光功率监视器10a、10b与可变光衰减器13a、13b之间，使从两条光传输路径(光传输路径1、光传输路径2)输入的光信号衰减，从而调整光信号功率，并进行输出。
中间光功率监视器12a、12b分别配置于可变光衰减器11a、11b的下游，对从可变光衰减器11a、11b输出的输出光的输出光功率进行监视。
另外，在本实施方式3中，衰减量控制部163始终对可变光衰减器11a的输入光衰减量进行控制，以使得中间光功率监视器12a所监视的输出光功率(中间光功率)成为预先设定的恒定值。同样，衰减量控制部163对可变光衰减器11b的输入光衰减量进行控制，以使得中间光功率监视器12b所监视的输出光功率(中间光功率)成为预先设定的恒定值。
对本发明的实施方式3所涉及的光传输路径切换装置5的动作进行说明。此外，与实施方式1相同，将光传输路径1作为现用系统进行运行时(光传输路径2为备用系统)，光传输路径1中产生突发故障，输入光功率下降，切换光传输路径1、2，从而将光传输路径2作为现用系统(光传输路径1为备用系统)，与实施方式1中的说明相同的动作省略详细说明，仅对与实施方式1的不同的动作进行说明。
在以光传输路径1为现用系统来进行运行时，衰减量控制部163对可变光衰减器11a的输入光衰减量进行控制，以使得中间光功率监视器12a所监视的输出光功率(中间光功率)成为预先设定的恒定值。
同样，衰减量控制部163对可变光衰减器11b的输入光衰减量进行控制，以使得中间光功率监视器12b所监视的输出光功率(中间光功率)成为预先设定的恒定值。
若以光传输路径1作为现用系统来进行运行时(光传输路径2为备用系统)，光传输路径1中产生突发故障，则阈值判断部162与实施方式1相同，通过以输入光功率监视器10a来检测到功率下降的情况，从而检测出现用系统的光传输路径1中有故障产生。具体而言，通过判断输入光功率监视器10a所监视的光传输路径1的输入光功率是否在阈值设定部161设定的阈值以下，来进行检测。其中，本实施方式3中，阈值设定部161设定阈值的设定方法不同。
图9是对实施方式3中阈值设定部161所设定的供输入光功率监视器10a执行功率下降检测的阈值进行说明的图。
图9中，横轴为由输入光功率监视器10a所监视到的可变光衰减器11a的输入光功率(VOA1b输入光功率)，纵轴为中间光功率监视器12a所监视到的可变光衰减器11a的输出光功率(中间光功率)值。
在VOA1输入光功率开始下降的情况下，若阈值设定部161在VOA1输入光功率脱离能调整并控制可变光衰减器11a的输入光功率的范围之前检测到功率下降的情况从而切换光传输路径1、2，则能够在不降低输出光功率(中间光功率)的情况下切换光传输路径1、2。因此，如图9所示，阈值设定部161将用于检测输入光功率下降的“截断检测阈值”设定在恒定可控制范围内。
也就是说，阈值设定部161将中间光功率监视器12a所监视到的可变光衰减器11a的输出光功率值脱离能控制到恒定控制范围内的范围的VOA1b输入功率的值作为“截断检测阈值”，阈值判断部162在输入光功率监视器10a的输入光功率变为该“截断检测阈值”以下的情况下，检测为产生故障。
由此，实施方式1中，将“截断检测阈值”设定为输出光功率监视器15所监视出的合波器14的输出光功率值能控制在恒定控制范围内的范围，而在本实施方式3中，阈值设定部161基于中间光功率监视器12a所监视到的可变光衰减器11a的输出光功率(中间光功率)值来设定“截断检测阈值”。
此外，不将“截断检测阈值”作为恒定可控制范围内VOA1b输入功率的最小值是为了使到切换光传输路径1、2之前留有余量。
同样，阈值设定部161在将光传输路径2作为现用系统的情况下，将用于检测输入光功率下降的“截断检测阈值”设定在能调整并控制可变光衰减器11b的输入光功率的范围内。
在阈值判断部162判断为输入光功率监视器10a的输入光功率在该“截断检测阈值”以下的情况下，衰减量控制部163进行控制，以逐渐使从可变光衰减器13b的衰减量减少，并随即逐渐使可变光衰减器13a的衰减量增加，由此来进行光传输路径1、2的切换，这与实施方式1中说明的相同。
如上所述，根据本实施方式3，还具备：可变光衰减器11a、11b，该可变光衰减器11a、11b分别配置于光传输路径1、2上的输入光功率监视器10a、10b与可变光衰减器13a、13b之间，使得从光传输路径1、2输入的光信号衰减，并进行输出；以及中间光功率监视器12a、12b，该中间光功率监视器12a、12b分别配置于可变光衰减器11a、11b的下游，对可变光衰减器11a、11b所输出的输出光的输出光功率进行监视，衰减量控制部163对可变光衰减器11a、11b进行控制以使得中间光功率监视器12a、12b所监视到的输出光功率成为设定值，由此，能够基于更稳定的光信号来切换现用系统与备用系统的光传输路径1、2。
实施方式4
图10是表示具备本发明的实施方式4所涉及的光传输路径切换装置5的光传输系统的结构的结构图。
对与实施方式3中利用图8所说明的结构相同的结构付上同一标记，并省略重复说明。
以下所示的实施方式4中，与实施方式3的不同点在于还具备实施方式2中利用图7说明过的光放大器11c、11d，以代替可变光衰减器11a、11b。
另外，本实施方式4中，衰减量控制部163对光放大器11c的输出功率进行控制、调整，以使得中间光功率监视器12a中的功率监视值成为预先设定的目标值。另外，衰减量控制部163对光放大器11d的输出功率进行控制、调整，以使得中间光功率监视器12b的功率监视值成为预先设定的目标值。
对本发明的实施方式4所涉及的光传输路径切换装置5的动作进行说明。此外，与实施方式3相同，将光传输路径1作为现用系统进行运行时(光传输路径2为备用系统)，光传输路径1中产生突发故障，输入光功率下降，切换光传输路径1、2，从而将光传输路径2作为现用系统(光传输路径1为备用系统)，与实施方式3中的说明相同的动作省略详细说明，仅对与实施方式3的不同的动作进行说明。
在以光传输路径1作为现用系统来进行运行时，衰减量控制部163对光放大器11c的输出功率进行控制、调整，以使得中间光功率监视器12a中的功率监视值成为预先设定的目标值。另外，衰减量控制部163对光放大器11d的输出功率进行控制、调整，以使得中间光功率监视器12b的功率监视值成为预先设定的目标值。
若以光传输路径1作为现用系统来进行运行时(光传输路径2为备用系统)，光传输路径1中产生突发故障，则阈值判断部162与实施方式3同样地通过以输入光功率监视器10a来检测到功率下降的情况，具体而言是根据输入光功率监视器10a所监视到的光传输路径1的输入光功率达到由阈值设定部161设定的阈值以下，从而检测出现用系统的光传输路径1中有故障产生。其中，阈值设定部161设定阈值的设定方法与实施方式3不同。
在VOA1b输入功率开始下降的情况下，若阈值设定部161在VOA1b输入功率脱离能调整并控制光放大幅度的输入光功率的范围之前检测到功率下降的情况从而切换光传输路径1、2，则能够在不降低合波器输出功率的情况下切换光传输路径1、2。因此，阈值设定部161将用于检测功率下降的“截断检测阈值”设定在光放大器11c所能进行控制的恒定可控制范围内。
也就是说，阈值设定部161将中间光功率监视器12a所监视到的光放大器11c的光信号输出功率值脱离能控制到恒定控制范围内的范围的值作为“截断检测阈值”，阈值判断部162在输入光功率监视器10a的输入光功率变为该“截断检测阈值”以下的情况下，判断为输入光功率监视器10a所监视的光传输路径1的输入光功率在预先设定的阈值以下，并检测出发生故障的情况。
同样，阈值设定部161在将光传输路径2作为现用系统的情况下，将用于检测功率下降的“截断检测阈值”设定在光放大器12d所能调整并控制的输入光功率的范围内。
在阈值判断部162判断为输入光功率监视器10a的输入光功率在该“截断检测阈值”以下的情况下，衰减量控制部163进行控制，以逐渐使可变光衰减器13b的衰减量减少，并随即逐渐使可变光衰减器13a的衰减量增加，由此来进行光传输路径1、2的切换，这与实施方式1、3中说明的相同。
如上所述，根据本实施方式4，还具备：光放大器11c、11d，该光放大器11c、11d分别配置于光传输路径1、2上的输入光功率监视器10a、10b与可变光衰减器13a、13b之间，将从光传输路径1、2输入的光信号放大；以及中间光功率监视器12a、12b，该中间光功率监视器12a、12b分别配置于光放大器11c、11d的下游，对光放大器11c、11d所输出的输出光的输出光功率进行监视，衰减量控制部163对光放大器11c、11d进行控制以使得中间光功率监视器12a、12b所监视到的输出光功率成为设定值，由此，与实施方式3相同，能够基于更稳定的光信号来切换现用系统与备用系统的光传输路径1、2。另外，在因突发故障而使得光功率下降的情况下，能够将到切换光传输路径1、2为止的范围设定得更大。
实施方式5
图11是表示具备本发明的实施方式5所涉及的光传输路径切换装置5的光传输系统的结构的结构图。
对与实施方式3中利用图8所说明的结构相同的结构付上同一标记，并省略重复说明。
以下所示的实施方式5中，与实施方式1～4的不同之处在于，还具备偏置施加电路17。
另外，在实施方式1～4中，衰减量控制部163直接对可变光衰减器13a、13b进行控制，但在本实施方式5中，衰减量控制部163通过控制施加于偏置施加电路17的电压或电流，来控制可变光衰减器13a、13b。
偏置施加电路17根据衰减量控制部163的指示，分别对可变光衰减器13a、13b施加相同的偏置电压或电流。
此外，在本实施方式5中，可变光衰减器13a、13b使用同种且特性互补的可变光衰减器器件。
对本发明的实施方式5所涉及的光传输路径切换装置5的动作进行说明。
与实施方式1～4相同，以光传输路径1为现用系统，以光传输路径2为备用系统，对现用系统的光传输路径1中产生故障的情况下的动作进行说明。
在以光传输路径1为现用系统来进行运行时，衰减量控制部163对可变光衰减器11a的光信号的衰减量进行控制，以使得中间光功率监视器12a所监视的输出光功率(中间光功率)成为预先设定的恒定值。
同样，衰减量控制部163对可变光衰减器11b的光信号的衰减量进行控制，以使得中间光功率监视器12b所监视的输出光功率(中间光功率)成为预先设定的恒定值。
此外，在本实施方式5中，中间光功率监视器12a所监视的输出光功率(中间光功率)与中间光功率监视器12b所输出的输出光功率(中间光功率)设定为相同值。也就是说，衰减器控制部163对可变光衰减器11a、11b进行控制，以使得中间光功率监视器12a所监视的输出光功率与中间光功率监视器12b所监视的输出光功率(中间光功率)为相同值。
若以光传输路径1作为现用系统来进行运行时(光传输路径2为备用系统)光传输路径1中产生突发故障，则阈值判断部162通过以输入光功率监视器10a来检测到功率下降的情况，即根据输入光功率监视器10a所监视到的光传输路径1的输入光功率到达阈值设定部161所设定的阈值以下，从而检测出有故障产生。
具体而言，与实施方式3相同，阈值设定部161将中间光功率监视器12a所监视到的可变光衰减器11a的输出光功率值脱离能控制到恒定控制范围内的范围的VOA1b输入光功率的值作为“截断检测阈值”，阈值判断部162在输入光功率监视器10a的输入光功率变为该“截断检测阈值”以下的情况下，检测出有故障产生(参照图9)。
此外，不将“截断检测阈值”作为恒定可控制范围内VOA1b输入功率的最小值是为了使到切换光传输路径1、2之前留有余量。
同样，阈值设定部161在将光传输路径2作为现用系统的情况下，将用于检测输入光功率下降的“截断检测阈值”设定在能调整并控制可变光衰减器11b的输入光功率的范围内。
在以光传输路径1为现用系统来进行运行，以光传输路径2为备用系统的状态下，若光传输路径1中发生突发故障而光信号的功率下降，阈值判断部162判断为输入光功率监视器10a所检测出的输入光的功率在阈值(截断检测阈值)以下，则衰减量控制部163根据中间光功率监视器12a所检测出的输出光功率(中间光功率)以及中间光功率监视器12b所检测出的输出光功率(中间光功率)来改变经由偏置施加电路17施加至可变光衰减器13a、13b的偏置电压(或根据可变光衰减器13a、13b的不同而施加偏置电流)。
图12是表示偏置电压(电流)与可变光衰减器13a、13b的衰减量的关系的图。
图12中，横轴为从偏置施加电路17施加至可变光衰减器13a、13b的偏置电压(电流)，纵轴是可变光衰减器13a与可变光衰减器13b的衰减量。
可变光衰减器13a、13b是同种可变光衰减器器件，且特性互补，因此其衰减量之和为恒定值，从而得到上下对称的特性。因此，能互补地控制两个可变光衰减器13a、13b的衰减量。
在以光传输路径1为现用系统，以光传输路径2为备用系统来使用的状态下，也就是说，在光传输路径1的可变光衰减器13a的衰减量最小而光传输路径2的可变光衰减器13b的衰减量最大的状态下，若检测到光传输路径1的输入光功率下降，则偏置施加电路17如图12所示那样，提高施加至可变光衰减器13a、13b的偏置电压(电流)，由此，可变光衰减器13a的衰减量增加，可变光衰减器13b的衰减量减小，从而能够将光传输路径2切换为现用系统，而将光传输路径1切换为备用系统。
也就是说，衰减量控制部163通过提高对偏置施加电路17进行控制的偏置电压(电流)，从而能够逐渐增加可变光衰减器13a的衰减量，逐渐减小可变光衰减器13b的衰减量，由此进行系统的切换。
另外，此时，两个可变光衰减器13a、13b是以互补方式控制的同种可变光衰减器，因此从合波器14输出的光信号功率保持一定。
由此，衰减量控制部163为了使得输出光功率保持一定，对可变光衰减器13a、13b每隔一定时间的损失量变化进行监视，即使不直接控制可变光衰减器13a、13b的衰减量，也能仅通过控制从偏置施加电路17输出的偏置电压(电流)，来将所输出的透过光功率保持一定，并同时对现用系统与备用系统的光传输路径1、2进行切换。
此外，此处，具备可变光衰减器11a、11b与中间光功率监视器12a、12b，衰减量控制部163从现用系统的光传输路径1、备用系统的光传输路径2接收光信号，将可变光衰减器11a、11b所输出的输出光功率(中间光功率)控制成分别预先决定的设定值，但并不局限于此，也可以采用不具备可变光衰减器11a、11b与中间光功率监视器12a、12b的结构。其中，若具备可变光衰减器11a、11b与中间光功率监视器12a、12b，从而使得可变光衰减器11a、11b所输出的输出光功率(中间光功率)为恒定，根据恒定的输入光来将偏置电压(电流)施加于互补的可变光衰减器13a、13b来控制衰减量，则能更容易地获得恒定的输出透过光功率。
如上所述，根据本实施方式5，可变光衰减器13a、13b是同种可变光衰减器器件，且特性互补，还具备将电压或电流施加至可变光衰减器13a、13b的偏置施加电路17，衰减量控制部163在阈值判断部162判断为输入光功率在阈值以下的情况下，通过对施加至偏置施加电路17的电压或电流进行控制，从而能够将可变光衰减器13a、13b控制成使得从备用系统的光传输路径2(1)输入的光信号的衰减量逐渐减小，并使得从现用系统的光传输路径1(2)输入的光信号的衰减量逐渐增大，因此衰减量控制部163仅通过对控制成互补的可变光衰减器13a、13b中所输入的偏置电压(电流)的施加进行控制，就能更容易地将从合波器14输出的光信号功率保持一定的状态下，切换现用系统与备用系统的光传输路径1、2。
另外，也可以具备图7、10所示的光放大器11c、11d，以代替图11所示的可变光衰减器11a、11b。该情况下，两者不同之处仅在于，阈值设定部161所设定的“截断检测阈值”是中间光功率监视器12a、12b所监视到的光放大器11c、11d的输出光功率值脱离能控制到恒定控制范围内的范围的光放大器11c的输入光功率的值，其它动作如上所述，与具备可变光衰减器11a、11b的情况下的动作相同。
由此，通过采用具备如图6、9所示的光放大器11c、11d以代替可变光衰减器11a、11b，从而能够更容易地切换光传输路径1、2，并且还能在因突发故障而使得光功率下降时，将到切换光传输路径1、2为止的范围设定得更大。
此外，在上述实施方式1～实施方式5中，光传输路径1、2有两个，仅对其中某一个为现用系统而另一个为备用系统的情况进行了说明，但并不局限于此，光传输路径可以是3个以上，可以将其中之一用作为现用系统，将剩余的用作为备用系统，在现用系统的光传输路径发生故障的情况下，将剩余备用系统的光传输路径中的一条切换为现用系统，该情况也包含在本发明的范围内。
此外，本申请发明可以在该发明的范围内对各实施方式进行自由组合，或对各实施方式的任意构成要素进行变形、或在各实施方式中省略任意的构成要素。
工业上的实用性
本发明所涉及的光传输路径切换装置以及光传输系统能够可靠地抑制切换现用系统与备用系统的多条光传输路径时的功率变动，因此能够适用于切换现用系统与备用系统的多条光传输路径，将光信号输出至下游的光中继器的光传输路径切换装置以及具备该光传输路径切换装置的光传输系统等。
标号说明
1、2光传输路径；3输入端；4分光器；5、14a光传输路径切换装置；6、8、11c、11d光放大器；9输出点；10a、10b输入光功率监视器；11a、11b、13a、13b可变光衰减器；12a、12b中间光功率监视器；14合波器；15输出光功率监视器；16控制部；161阈值设定部；162阈值判断部；163衰减量控制部；17偏置施加电路。

Claims (13)

1.一种光传输路径切换装置，其对一个现用系统的传输路径与一个以上的备用系统的光传输路径进行切换，以进行系统切换，该光传输路径切换装置的特征在于，具备：
输入光功率监视器，该输入光功率监视器分别设置于所述光传输路径，对从所述光传输路径输入的光信号的输入光功率进行监视；
第1可变光衰减器，该第1可变光衰减器分别配置于所述输入光功率监视器的下游，使从所述光传输路径输入的光信号衰减，并输出；
合波器，该合波器对所述第1可变光衰减器输出的各光信号进行合波；
阈值设定部，该阈值设定部设定所述输入光功率监视器所使用的现用系统的光传输路径的所述输入光功率的阈值；
阈值判断部，该阈值判断部判断所述输入光功率监视器所得到的所述现用系统的光传输路径的所述输入光功率是否在所述阈值设定部所设定的阈值以下；以及
衰减量控制部，该衰减量控制部在所述阈值判断部判断为所述输入光功率在阈值以下的情况下，将所述第1可变光衰减器进行控制，使得逐渐使从一个所述备用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从所述现用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量增加，由此来进行系统的切换。
2.如权利要求1所述的光传输路径切换装置，其特征在于，
还具备输出光功率监视器，该输出光功率监视器配置于所述合波器的输出侧，对所述合波器的输出光功率进行监视，
所述衰减量控制部在所述阈值判断部判断为所述输入光功率在阈值以下的情况下，将所述第1可变光衰减器进行控制，使得通过逐渐使从一个所述备用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从所述现用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量增加，来使所述输出光功率成为设定值。
3.如权利要求1所述的光传输路径切换装置，其特征在于，
还具备光放大器，该光放大器分别配置于所述光传输路径上的所述输入光功率监视器与所述第1可变光衰减器之间，将从所述光传输路径输入的光信号进行放大。
4.如权利要求2所述的光传输路径切换装置，其特征在于，
所述阈值设定部利用所述衰减量控制部将所述阈值设定在能将所述第1可变光衰减器调整并控制成所述输出光功率变为设定值的所述输入光功率范围内。
5.如权利要求1所述的光传输路径切换装置，其特征在于，还具备：
第2可变光衰减器，该第2可变光衰减器分别配置于所述光传输路径上的所述输入光功率监视器与所述第1可变光衰减器之间，使从所述光传输路径输入的光信号衰减，并输出；以及
第1中间光功率监视器，该第1中间光功率监视器分别配置于所述第2可变光衰减器的下游，对所述第2可变光衰减器输出的输出光的输出光功率进行监视，并输出，
所述衰减量控制部将所述第2可变光衰减器控制成使得所述第1中间光功率监视器所监视的输出光功率成为设定值。
6.如权利要求1所述的光传输路径切换装置，其特征在于，还具备：
光放大器，该光放大器分别配置于所述光传输路径上的所述输入光功率监视器与所述第1可变光衰减器之间，将从所述光传输路径输入的光信号放大，并输出；以及
第2中间光功率监视器，该第2中间光功率监视器分别配置于所述光放大器的下游，对所述光放大器输出的输出光的输出光功率进行监视，
所述衰减量控制部将所述光放大器控制成使得所述第2中间光功率监视器所监视的输出光功率成为设定值。
7.如权利要求5所述的光传输路径切换装置，其特征在于，
所述阈值设定部利用所述衰减量控制部将所述阈值设定为能将所述第2可变光衰减器控制成使得所述第1中间光功率监视器所监视的输出光功率成为设定值的输入光功率的范围内。
8.如权利要求6所述的光传输路径切换装置，其特征在于，
所述阈值设定部利用所述衰减量控制部将所述阈值设定为能将所述光放大器控制成使得所述第2中间光功率监视器所监视的输出光功率成为设定值的输入光功率的范围内。
9.如权利要求1所述的光传输路径切换装置，其特征在于，
所述第1可变光衰减器为同种可变光衰减器器件，特性互补，
还具备对所述第1可变光衰减器施加电压或电流的偏置施加电路，
所述衰减量控制部在所述阈值判断部判断为所述输入光功率在阈值以下的情况下，通过对施加于所述偏置施加电路的电压或电流进行控制，来对所述第1可变光衰减器进行控制，使得逐渐使从一个所述备用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从所述现用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量增加。
10.如权利要求9所述的光传输路径切换装置，其特征在于，还具备：
第2可变光衰减器，该第2可变光衰减器分别配置于所述光传输路径上的所述输入光功率监视器与所述第1可变光衰减器之间，使从所述光传输路径输入的光信号衰减，并输出；以及
第1中间光功率监视器，该第1中间光功率监视器分别配置于所述第2可变光衰减器的下游，对所述第2可变光衰减器输出的输出光的输出光功率进行监视，并输出；
所述衰减量控制部将所述第2可变光衰减器控制成使得各所述第1中间光功率监视器所监视的输出光功率均相等。
11.如权利要求9所述的光传输路径切换装置，其特征在于，还具备：
光放大器，该光放大器分别配置于所述光传输路径上的所述输入光功率监视器与所述第1可变光衰减器之间，将从所述光传输路径输入的光信号放大，并输出；以及
第2中间光功率监视器，该第2中间光功率监视器分别配置于所述光放大器的下游，对所述光放大器输出的输出光的输出光功率进行监视，
所述衰减量控制部将所述光放大器控制成使得各所述第2中间光功率监视器所监视的输出光功率均相等。
12.如权利要求1所述的光传输路径切换装置，其特征在于，
所述衰减量控制部在通常状态下，将配置于一个以上的所述备用系统的光传输路径下游的所述第1可变光衰减器的衰减量设为25db以上，将从一个以上的所述备用系统的光传输路径输入的光信号截断。
13.一种光传输系统，由以下部分构成：输出光信号的光发送器；将所述光发送器发送的光信号分成一个现用系统的光传输路径与一个以上的备用系统的光传输路径的分光器；对所述分光器分出的多个光传输路径的系统进行切换的光传输路径切换装置；以及将从所述现用系统的光传输路径输出的所述光信号进行放大并输出至光接收器的光放大器，该光传输系统的特征在于，
所述光传输路径切换装置具备：
输入光功率监视器，该输入光功率监视器分别设置于所述光传输路径，对从所述光传输路径输入的光信号的输入光功率进行监视；
第1可变光衰减器，该第1可变光衰减器分别配置于所述输入光功率监视器的下游，使从所述光传输路径输入的光信号衰减，并输出；
合波器，该合波器对所述第1可变光衰减器输出的各光信号进行合波；
阈值设定部，该阈值设定部设定所述输入光功率监视器所使用的所述现用系统的光传输路径的所述输入光功率的阈值；
阈值判断部，该阈值判断部判断所述输入光功率监视器所得到的所述现用系统的光传输路径的所述输入光功率是否在所述阈值设定部所设定的阈值以下；以及
衰减量控制部，该衰减量控制部在所述阈值判断部判断为所述输入光功率在阈值以下的情况下，将所述第1可变光衰减器进行控制，使得逐渐使从一个备用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量减少，并逐渐使从所述现用系统的光传输路径输入的光信号的衰减量增加，由此来进行系统的切换。
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