CN108604926A - 信号光中断检测装置、光放大器、光波分复用传输装置以及光波分复用传输系统 - Google Patents

信号光中断检测装置、光放大器、光波分复用传输装置以及光波分复用传输系统 Download PDF

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Abstract

信号光中断检测装置(35)包括：将波分复用光分波为包含能配置主信号光分量的等频率间隔的频率在内的第1频率栅格所对应的第1频率范围的光、以及相对于第1频率栅格偏移了所述等频率间隔的半周期的第2频率栅格所对应的第2频率范围的光的光交织器(352)；检测第1频率范围的光的合计功率即第1光功率的第1光检测器(353)；检测第2频率范围的光的合计功率即第2光功率的第2光检测器(354)；以及输出基于由第1光检测器(353)检测出的第1光功率与由第2光检测器(354)检测出的第2光功率之间的差的通知信号的判断部(355)。

Description

信号光中断检测装置、光放大器、光波分复用传输装置以及光 波分复用传输系统
技术领域
本发明涉及检测光纤传输路径中的信号光中断状态的信号光中断检测装置、包含信号光中断检测装置的光放大器、包含信号光中断检测装置的光波分复用传输装置、以及包含光波分复用传输装置的光波分复用传输系统。
背景技术
近年来，为了应对通信流量的增大，在海底电缆系统及陆上WDM(WavelengthDivision Multiplexing：波分复用)系统等光纤通信系统中，进行了使能通过一根光纤来进行发送的信号光的数量(波长频带不同的多路信号光的数量)增加的波分复用。
此外，由于光放大器即EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier(掺铒光纤放大器)：稀土掺杂光纤放大器)的宽频带化及高输出化，在干线系统的光纤通信系统中，作为主流的100Gbps的高速信号光能进行超长距离传输。
另一方面，在光纤通信系统中，为了确保良好的OSNR(Optical Signal-NoiseRatio：光信噪比)，作为光放大器，使用了EDFA及拉曼放大器。例如，在将拉曼放大器应用于传输波长1550nm频带的信号光的光纤时，有助于拉曼放大的1490nm频带的拉曼激励光通常从接收侧的光波分复用传输装置(光接收器)经由光耦合器朝向信号光的发送侧而输入至光纤。此时，信号频带的ASE噪声(Amplified Spontaneous Emission Noise：放大自激发射噪声)光朝向信号光的接收侧而释放出。另外，拉曼激励光有时也从发送侧的光波分复用传输装置(光发送器)输入至光纤。
在使用了EDFA或拉曼放大器的光纤通信系统中，由于输入至接收侧的光波分复用传输装置所具备的信号光中断检测部的ASE噪声光的光功率变大，因此需要用于信号光中断状态的检测的结构。专利文献1提供了如下方法，即：用光带通滤波器提取单一波长的主信号光分量，并将主信号光分量与噪声光分量进行比较。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-358658号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，由于上述现有技术是针对单一波长的主信号光分量进行信号光中断状态的检测的方法，因此，为了适用于对包含任意波长的主信号光分量在内的波分复用光进行传输的光纤通信系统，需要使用频率可变滤波器，存在结构变得复杂的问题。
此外，成为主信号光分量的波长频带(频带)以外的波长频带的噪声光分量与主信号光分量的波长频带相比波长带宽较窄，电平不稳定，因此存在以下问题：难以通过将单一波长的主信号光分量的光功率(Power)与噪声光分量的光功率(Power)进行比较，来对信号光中断状态进行可靠度较高的检测。
并且，在包含主信号光分量的波长频带(频带)中的主信号光分量的接收电平为比同频带的噪声光分量的电平稍高的程度的情况下，存在以下问题：难以通过将单一波长的主信号光分量的电平与噪声光分量的电平进行比较，来对信号光中断状态进行可靠度较高的检测。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种信号光中断检测装置、光放大器、光波分复用传输装置以及光波分复用传输系统，能在传输波分复用光的光纤传输路径中以较高的可靠度对信号光中断状态进行检测，而不使用复杂的结构。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个方式所涉及的信号光中断检测装置的特征在于，包括：光交织器，该光交织器将波分复用光分波为包含能配置主信号光分量的等频率间隔的频率在内的第1频率栅格所对应的第1频率范围的光、以及相对于所述第1频率栅格偏移了所述等频率间隔的半周期的第2频率栅格所对应的第2频率范围的光；第1光检测器，该第1光检测器检测所述第1频率范围的光的合计功率即第1光功率；第2光检测器，该第2光检测器检测所述第2频率范围的光的合计功率即第2光功率；以及判断部，该判断部输出基于由所述第1光检测器检测出的所述第1光功率与由所述第2光检测器检测出的所述第2光功率之间的差的通知信号。
本发明的另一个方式所涉及的光放大器的特征在于，包括：拉曼放大器，该拉曼放大器设置在传输所述波分复用光的光纤传输路径中；以及所述信号光中断检测装置，该信号光中断检测装置设置在所述光纤传输路径中。
本发明的另一个方式所涉及的光波分复用传输装置的特征在于，包括：光收发器；光分波器，该光分波器将对通过光纤传输路径传输而来的波分复用光进行分波而得到的信号光输出至所述光收发器；以及所述信号光中断检测装置，该信号光中断检测装置设置在所述光纤传输路径中。
本发明的另一个方式所涉及的光波分复用传输系统包括：第1光波分复用传输装置；以及第2光波分复用传输装置，该第2光波分复用传输装置通过光纤传输路径以可通信的方式与所述第1光波分复用传输装置相连接，所述光波分复用传输系统的特征在于，所述第1光波分复用传输装置及所述第2光波分复用传输装置中的至少一方具有：光收发器；光分波器，该光分波器将对通过光纤传输路径传输而来的波分复用光进行分波而得到的信号光输出至所述光收发器；以及所述信号光中断检测装置，该信号光中断检测装置设置在所述光纤传输路径中。
发明效果
根据本发明，可获得如下效果：能在传输波分复用光的光纤传输路径中，以较高的可靠度对信号光中断状态进行检测，而不使用复杂的结构。
附图说明
图1是简要示出本发明实施方式1所涉及的光波分复用传输装置及光波分复用传输系统的结构的图。
图2是简要示出实施方式1所涉及的信号光中断检测装置的结构的图。
图3是示出实施方式1中的拉曼放大器所进行的波分复用光的放大的图。
图4是示出输入至实施方式1所涉及的信号光中断检测装置的波分复用光的频谱、以及分波后的波分复用光即主信号光分量与噪声光分量的频谱的图。
图5是示出在处于信号光中断状态时输入至实施方式1所涉及的信号光中断检测装置的波分复用光的频谱、以及分波后的波分复用光即主信号光分量与噪声光分量的频谱的图。
图6是简要示出本发明实施方式2所涉及的光波分复用传输装置及光波分复用传输系统的结构的图。
图7是简要示出实施方式2所涉及的信号光中断检测装置的结构的图。
图8是示出实施方式2中的拉曼放大器所进行的波分复用光的放大的图。
图9是示出输入至实施方式2所涉及的信号光中断检测装置的波分复用光的频谱、以及分波后的波分复用光即主信号光分量与噪声光分量的频谱的图。
图10是示出在处于信号光中断状态时输入至实施方式2所涉及的信号光中断检测装置的波分复用光的频谱、以及分波后的波分复用光即主信号光分量与噪声光分量的频谱的图。
图11是简要示出本发明实施方式3所涉及的光放大器的结构的图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是简要示出本发明实施方式1所涉及的光波分复用传输装置及光波分复用传输系统的结构的图。实施方式1所涉及的光波分复用传输系统是经由光纤传输路径传输信号光的光纤通信系统。实施方式1所涉及的光波分复用传输系统包括：作为第1光波分复用传输装置的光波分复用传输装置10；以及通过光纤传输路径31、32以可通信的方式与光波分复用传输装置10相连接的作为第2光波分复用传输装置的光波分复用传输装置20。通常，光波分复用传输装置10与光波分复用传输装置20具有相同的结构及功能。因此，也可以是第1光波分复用传输装置为光波分复用传输装置20，而第2光波分复用传输装置为光波分复用传输装置10。
光波分复用传输装置10包括：光收发器11；光合波器12，该光合波器12能将从光收发器11输出的波长λa的信号光与其他波长的信号光(图1中未示出)进行合波；以及光分波器13，该光分波器13能根据接收到的波分复用光对波长λb的信号光进行分波。λa与λb可以是相同的波长。光波分复用传输装置10也可以具备光放大器14，该光放大器14对发送至光纤传输路径31的波分复用光进行放大。此外，光波分复用传输装置10也可以具备光放大器15，该光放大器15对经由光纤传输路径32而输入的波分复用光进行放大。光放大器14及15例如是EDFA。并且，光波分复用传输装置10也可以具备拉曼放大器34，该拉曼放大器34对经由光纤传输路径32而输入的波分复用光进行放大。除此以外，光波分复用传输装置10可以具备信号光中断检测装置36，该信号光中断检测装置36检测经由光纤传输路径32而输入的波分复用光是否处于主信号光分量不存在的信号光中断状态。
光波分复用传输装置20包括：光收发器21；光合波器22，该光合波器22能将从光收发器21输出的波长λb的信号光与其他波长的信号光(图1中未示出)进行合波；以及光分波器23，该光分波器23能根据接收到的波分复用光对波长λa的信号光进行分波。光波分复用传输装置20也可以具备光放大器24，该光放大器24对发送至光纤传输路径32的波分复用光进行放大。此外，光波分复用传输装置20也可以具备光放大器25，该光放大器25对经由光纤传输路径31而输入的波分复用光进行放大。光放大器24及25例如是EDFA。并且，光波分复用传输装置20也可以具备拉曼放大器33，该拉曼放大器33对经由光纤传输路径31而输入的波分复用光进行放大。除此以外，光波分复用传输装置20可以具备信号光中断检测装置35，该信号光中断检测装置35检测经由光纤传输路径31而输入的波分复用光是否处于主信号光分量不存在的信号光中断状态。拉曼放大器33与拉曼放大器34具有相同的结构及功能。信号光中断检测装置35与信号光中断检测装置36可以具有相同的结构及功能。
在实施方式1所涉及的光波分复用传输系统中，光收发器11输出波长λa的信号光。波长λa的信号光在光合波器12中与其他波长的信号光进行合波，并经光放大器14放大，而发送至光纤传输路径31。图1中，示出其他波长的信号光未输入至光合波器12的情况。信号光经拉曼放大器33放大，通过信号光中断检测装置35，并经光放大器25放大，然后输入至光分波器23。输入至光分波器23的信号光被分波，通过分波而得到的波长λa的信号光被输入至光收发器21。
此外，在实施方式1所涉及的光波分复用传输系统中，光收发器21输出波长λb的信号光。波长λb的信号光在光合波器22中与其他波长的信号光进行合波，并经光放大器24放大，然后发送至光纤传输路径32。图1中，示出其他波长的信号光未输入至光合波器22的情况。信号光经拉曼放大器34放大，通过信号光中断检测装置36，并经光放大器15放大，然后输入至光分波器13。输入至光分波器13的信号光被分波，通过分波而得到的波长λb的信号光被输入至光收发器11。
图2是简要示出实施方式1所涉及的信号光中断检测装置35的结构的图。此外，图2中也示出了对信号光进行放大的拉曼放大器33的结构。光波分复用传输装置20为光波分复用传输装置10的相对结构。光波分复用传输装置20与光波分复用传输装置10实质上可以具有相同的结构。如图2所示，光波分复用传输装置20包括拉曼放大器33及信号光中断检测装置35。此外，拉曼放大器33与信号光中断检测装置35也可以是与光波分复用传输装置20分开的装置。这样的方式将在实施方式3中进行说明。
图3是示出实施方式1中的拉曼放大器33所进行的信号光的放大的图。如图2和图3所示，拉曼放大器33具有光耦合器331以及输出拉曼激励光RE的拉曼激励LD(激光二极管)332。拉曼放大器33经由光耦合器331将拉曼激励光RE输出至光纤传输路径31，从而对信号光SL进行放大。拉曼放大器33相对于从光收发器11向光收发器21发送的方向，反向地输出拉曼激励光RE。从发送站侧发送来的信号光SL在光纤传输路径31内从利用拉曼激励光RE进行激励后得到的核心内部的激励能级接受放大能量，从而被放大。换言之，利用拉曼激励光RE，从发送站侧发送来的信号光SL在光纤传输路径31内的损耗被降低。经拉曼放大器33放大后的信号光SLa在维持良好的OSNR的同时在光纤传输路径31上进行传输，并输入至接收侧的光波分复用传输装置20内的光放大器25、光分波器23及光收发器21。
在拉曼放大器33中，在光纤传输路径31中利用拉曼激励光RE放大后得到的信号光(拉曼放大光)SLa缓和至信号光SL的能级，但未在信号光的激励中使用的频带的光不会缓和至信号光的能级，而是作为噪声光分量被发送至发送侧及接收侧。发送侧的光波分复用传输装置10设置有光放大器14即EDFA，但EDFA的输入部并不具备光隔离器，因此，来自光纤传输路径31的拉曼激励光RE及ASE噪声光分量的输入被阻断。
如图2所示，信号光中断检测装置35包括：使信号光的一部分分岔的光耦合器351；光无源元件即光交织器(Optical interleaver)352；作为第1光检测器即光电转换器的PD(光电二极管)353；作为第2光检测器即光电转换器的PD354；以及判断部355，该判断部355基于从PD353输出的信号的值减去从PD354输出的信号的值而得到的差来进行判断。
图4是示出输入至实施方式1所涉及的信号光中断检测装置35的信号光即波分复用光的频谱51、以及分波后的波分复用光即主信号光分量的频谱52与噪声光(噪声)分量的频谱53的图。图5是示出在处于信号光中断状态时输入至实施方式1所涉及的信号光中断检测装置35的波分复用光的频谱、以及分波后的波分复用光即主信号光分量与噪声光分量的频谱的图。
如图2或图4所示，光交织器352将由光耦合器351分岔后得到的波分复用光(频谱51)分波为包含能配置主信号光分量(波长λa)的等频率间隔的频率在内的第1频率栅格(Frequency grid)(也称为“第1波长栅格”)FG1所对应的第1频率范围(也称为“第1波长范围”)FR1的光(频谱52)、以及相对于第1频率栅格FG1偏移了等频率间隔的半周期(半波长)的第2频率栅格(也称为“第2波长栅格”)FG2所对应的第2频率范围(也称为“第2波长范围”)FR2的光(频谱53)。PD353检测第1频率范围FR1的光(频谱52)的合计功率即第1光功率，并输出相当于第1光功率的第1信号。PD354检测第2频率范围FR2的光(频谱53)的合计功率即第2光功率，并输出相当于第2光功率的第2信号。判断部355输出基于第1信号与第2信号之差的通知信号，其中，所述第1信号相当于由PD353检测出的第1光功率，所述第2信号相当于由PD354检测出的第2光功率。例如，判断部355在从由PD353输出的信号的值(电压值)减去由PD354输出的信号的值(电压值)而得到的差(或由PD353及PD354输出的信号的值的差的绝对值)在预先决定的阈值以下时，输出表示在信号光中不存在主信号光分量的信号光中断状态的通知信号。
向接收侧的光波分复用传输装置20输入从光收发器11发送出的主信号光分量(波长λa)、以及从光波分复用传输装置10的光放大器14即EDFA发送出的ASE噪声光分量与由拉曼放大器33进行激励并缓和至主信号光分量的能级的ASE噪声光分量。由于在存在主信号光分量(波长λa)的情况下，在包含主信号光分量(波长λa)和噪声光分量的第1频率范围FR1的光(图4中的频谱52)的第1光功率所对应的电压值、以及仅包含噪声光分量的第2频率范围FR2的光(图4中的频谱53)的第2光功率所对应的电压值之间产生差、或者差变大，因此，能基于该差来判断是否存在主信号光分量(波长λa)。
在主信号光分量(波长λa)因传输途中的衰减等而发生消光(LOS：Loss OfSignal：信号损失)、或光纤传输路径31在途中被切断的情况下，如图5的光(图5中的频谱51a)所示，成为不存在主信号光分量(波长λa)的信号光中断状态。然而，在光纤传输路径31中，在从拉曼放大器输入了拉曼激励光的情况下，即使处于信号光中断状态，光纤传输路径31中也存在噪声光分量。因此，如图5所示，在不存在主信号光分量(波长λa)的情况下，仅包含噪声光分量的第1频率范围FR1的光(图5中的频谱52a)的第1光功率所对应的电压值、与仅包含噪声光分量的第2频率范围FR2的光(图5中的频谱53a)的第2光功率所对应的电压值之间的差变得比阈值要小。
在实施方式1所涉及的信号光中断检测装置35中，判断部355基于从配置了主信号光分量(波长λa)的第1频率范围FR1的光的第1光功率的合计值减去未配置主信号光分量(波长λa)的第2频率范围FR2的光的第2光功率的合计值而得到的光功率的差分所对应的电压值，来判定是否处于不存在主信号光分量(波长λa)的信号光中断状态，因此，即使在噪声光分量的功率较大的情况下，也能对信号光中断状态进行可靠度较高的判断。
此外，在提取出包含主信号光分量的第1频率范围FR1以外的频率范围的ASE噪声光分量的情况下，该ASE噪声光分量的合计光功率有时不稳定。在实施方式1中，由于在从第1频率范围FR1偏离了半周期的、与第1频率范围FR1的频率栅格相同的频率栅格所对应的第2频率范围FR2内对包含主信号光分量的第1频率范围FR1以外的频率范围的噪声光分量进行检测，因此，ASE噪声光分量的合计光功率较为稳定。因而，判断部355能基于从配置了主信号光分量(波长λa)的第1频率范围FR1的第1光功率的合计值减去未配置主信号光分量(波长λa)的第2频率范围FR2的第2光功率的合计值而得到的光功率的差分所对应的电压值，来对信号光中断状态进行可靠度较高的判断。
此外，主信号光分量(波长λa)的电平有时成为比同频带的噪声光噪声的电平稍高的程度，上述电平越接近，则提取主信号光分量而得到的总功率(是成为比较对象的总电压电平，是将主信号光分量与噪声光分量相加后得到的电平)、与提取噪声光分量而得到的总功率(是成为比较对象的总电压电平，仅仅是噪声光分量的电平)之间的差变得越小，有时难以判断是否处于信号光中断状态。然而，在实施方式1中，由光交织器352分割后的噪声光分量的总功率成为分割前的噪声光分量的总功率的大约一半，因此，能使主信号光分量与噪声光分量之间的总功率的差变大。
根据实施方式1，在使用光无源元件即光交织器352且具备拉曼放大器的光波分复用传输系统中，分别提取出主信号光分量与噪声光分量，对来自光交织器352的光输出进行光电转换并进行比较，从而能检测信号光中断状态(传输路径的切断及LOS的产生)，因此，在利用按周期性的波长间隔排列的主信号光的光波分复用传输系统中，能对信号光中断状态进行可靠度较高且高速的检测，而不使用复杂的控制。
此外，根据实施方式1，通过使用光交织器352，从而能在波分复用传输中的主信号光的波长频率的周期内，提取出包含主信号光分量的频带的电平，并提取出偏移了半周期的分量的频带的电平来利用作为噪声光分量，因此，能容易且稳定地提取并利用稳定的电平下的提取较为困难的噪声光分量。
此外，根据实施方式1，能减少构成部件的数量，因此，作为决定中断检测及LOS信号产生的单元，可获得降低成本的效果。
并且，根据实施方式1，能将利用光交织器352分离后的噪声的总功率设为分离前的大约一半，因此，能扩大主信号光分量与噪声光分量之间的总功率的差并进行可靠度较高的比较。因此，能对信号光中断状态进行可靠度较高且高速的检测。
实施方式2.
实施方式1中，对传输存在单一波长的主信号光分量的信号光的情况进行了说明。实施方式2中，对于对多个波长的光进行合波、并具有多级中继器的光波分复用传输系统(光纤通信系统)进行说明。
图6是简要示出本发明实施方式2所涉及的光波分复用传输装置及光波分复用传输系统的结构的图。在图6中，对于与图1所示的结构要素相同或相应的结构要素，标注与图1所示的标号相同的标号。实施方式2所涉及的光波分复用传输系统是经由光纤传输路径传输波分复用光的光纤通信系统。实施方式2所涉及的光波分复用传输装置70与实施方式1所涉及的光波分复用传输装置10的不同点在于，具有分别收发波长λ1、……、λk、……、λN的信号光的多个光收发器11_1、……、11_k、……、11_N。实施方式2所涉及的光波分复用传输装置80与实施方式1所涉及的光波分复用传输装置20的不同点在于，具有分别收发波长λ1、……、λk、……、λN的信号光的多个光收发器21_1、……、21_k、……、21_N。另外，N是示出多载波数的正整数，k为1以上N以下的整数。
在实施方式2所涉及的光波分复用传输系统中，光收发器11_k(k＝1、2、……、N)输出波长λk的信号光。波长λ1、……、λk、……、λN的信号光在光合波器12中合波并成为波分复用光，经光放大器14放大，然后发送至光纤传输路径31。波分复用光经光放大器37即EDFA放大，并经拉曼放大器33放大，通过信号光中断检测装置35，经光放大器25放大，然后输入至光分波器23。输入至光分波器23的波分复用光被分波，通过分波而得到的波长λ1、……、λk、……、λN的信号光分别输入至光收发器21_1、……、21_k、……、21_N。
此外，在实施方式1所涉及的光波分复用传输系统中，光收发器21_k(k＝1、2、……、N)输出波长λk的信号光。波长λ1、……、λk、……、λN的信号光在光合波器22中合波并成为波分复用光，经光放大器24放大，然后发送至光纤传输路径32。波分复用光经光放大器38即EDFA放大，并经拉曼放大器34放大，通过信号光中断检测装置36，经光放大器15放大，然后输入至光分波器13。输入至光分波器13的波分复用光被分波，通过分波而得到的波长λ1、……、λk、……、λN的信号光分别输入至光收发器11_1、……、11_k、……、11_N。
图7是简要示出实施方式2所涉及的信号光中断检测装置35的结构的图。此外，图7中也示出了对信号光进行放大的拉曼放大器33的结构。在图7中，对于与图2所示的结构要素相同或相应的结构要素，标注与图2所示的标号相同的标号。光波分复用传输装置80为光波分复用传输装置70的相对结构。光波分复用传输装置80与光波分复用传输装置70实质上可以具有相同的结构。如图7所示，光波分复用传输装置80包括拉曼放大器33及信号光中断检测装置35。此外，拉曼放大器33与信号光中断检测装置35也可以是与光波分复用传输装置80分开的装置。
图8是示出实施方式2中的拉曼放大器33所进行的信号光的放大的图。如图7和图8所示，拉曼放大器33具有光耦合器331以及输出拉曼激励光RE的拉曼激励LD(激光二极管)332。拉曼放大器33经由光耦合器331将拉曼激励光RE输出至光纤传输路径31，从而对信号光SL进行放大。拉曼放大器33相对于从光收发器11向光收发器21发送的方向，反向地输出拉曼激励光RE。从发送站侧发送来的信号光SL在光纤传输路径31内从利用拉曼激励光RE进行激励后得到的核心内部的激励能级接受放大能量，从而被放大。换言之，通过拉曼激励光RE，从发送站侧发送来的信号光SL在光纤传输路径31内的损耗被降低。经拉曼放大器33放大后的信号光SLa在维持良好的OSNR的同时在光纤传输路径31上进行传输，并输入至接收侧的光波分复用传输装置20内的光放大器25、光分波器23及光收发器21。
在拉曼放大器33中，在光纤传输路径31中利用拉曼激励光RE放大后得到的信号光(拉曼放大光)SLa缓和至信号光SL的能级，但未在信号光的激励中使用的频带的光不会缓和至信号光的能级，而是作为噪声光分量被发送至发送侧及接收侧。发送侧的光波分复用传输装置70设置有光放大器14即EDFA，但EDFA的输入部并不具备光隔离器，因此，来自光纤传输路径31的拉曼激励光RE及ASE噪声光分量的输入被阻断。
如图7所示，信号光中断检测装置35包括：使波分复用光的一部分分岔的光耦合器351；光无源元件即光交织器352；作为第1光检测器即光电转换器的PD(光电二极管)353；作为第2光检测器即光电转换器的PD354；以及判断部355，该判断部355基于从PD353输出的信号的值减去从PD354输出的信号的值而得到的差来进行判断。
图9是示出输入至实施方式2所涉及的信号光中断检测装置35的信号光即波分复用光的频谱61、以及分波后的波分复用光即主信号光分量的频谱62与噪声光(噪声)分量的频谱63的图。图10是示出在处于信号光中断状态时输入至实施方式2所涉及的信号光中断检测装置35的波分复用光的频谱、以及分波后的波分复用光即主信号光分量与噪声光分量的频谱的图。
如图7或图9所示，光交织器352将由光耦合器351分岔后得到的波分复用光(频谱61)分波为包含能配置主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的等频率间隔的频率在内的第1频率栅格(也称为“第1波长栅格”)FG1所对应的第1频率范围(也称为“第1波长范围”)FR1的光(频谱62)、以及相对于第1频率栅格FG1偏移了等频率间隔的半周期(半波长)的第2频率栅格(也称为“第2波长栅格”)FG2所对应的第2频率范围(也称为“第2波长范围”)FR2的光(频谱63)。图9中，示出了N＝4的情况。PD353检测第1频率范围FR1的光(频谱62)的合计功率即第1光功率，并输出相当于第1光功率的第1信号。PD354检测第2频率范围FR2的光(频谱63)的合计功率即第2光功率，并输出相当于第2光功率的第2信号。判断部355输出基于第1信号与第2信号之差的通知信号，其中，所述第1信号相当于由PD353检测出的第1光功率，所述第2信号相当于由PD354检测出的第2光功率。例如，判断部355在从由PD353输出的信号的值(电压值)减去由PD354输出的信号的值(电压值)而得到的差(或由PD353及PD354输出的信号的值的差的绝对值)在预先决定的阈值以下时，输出表示在信号光中不存在主信号光分量的信号光中断状态的通知信号。
向接收侧的光波分复用传输装置80输入从光收发器11_1、……、11_k、……、11_N发送出的主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)、以及从光波分复用传输装置70的光放大器14、31即EDFA发送出的ASE噪声光分量与由拉曼放大器33进行激励并缓和至主信号光分量的能级的ASE噪声光分量。由于在存在主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的情况下，在包含主信号光分量(波长λk)和噪声光分量在内的第1频率范围FR1的光(图9中的频谱62)的第1光功率所对应的电压值、以及仅包含噪声光分量的第2频率范围FR2的光(图9中的频谱63)的第2光功率所对应的电压值之间产生差，或者差变大，因此，能基于该差来判断是否存在主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)。
在主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)因传输途中的衰减等而发生消光(LOS)、或光纤传输路径31在途中被切断的情况下，如图10的光(图10中的频谱61a)所示，成为不存在主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的信号光中断状态。然而，在光纤传输路径31中，在从拉曼放大器输入了拉曼激励光的情况下，即使处于信号光中断状态，光纤传输路径31中也存在噪声光分量。因此，如图10所示，在不存在主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的情况下，仅包含噪声光分量的第1频率范围FR1的光(图10中的频谱62a)的第1光功率所对应的电压值、与仅包含噪声光分量的第2频率范围FR2的光(图10中的频谱63a)的第2光功率所对应的电压值之间的差变得比阈值要小。
在实施方式2所涉及的信号光中断检测装置35中，判断部355基于从配置了主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的第1频率范围FR1的光的第1光功率的合计值减去未配置主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的第2频率范围FR2的光的第2光功率的合计值而得到的光功率的差分所对应的电压值，来判定是否处于不存在主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的信号光中断状态，因此，即使在噪声光分量的功率较大的情况下，也能对信号光中断状态进行可靠度较高的判断。
在实施方式2中，由于在从第1频率范围FR1偏离了半周期的、与第1频率范围FR1的频率栅格相同的频率栅格所对应的第2频率范围FR2内对包含主信号光分量的第1频率范围FR1以外的频率范围的噪声光分量进行检测，因此，ASE噪声光分量的合计光功率较为稳定。因而，判断部355能基于从配置了主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的第1频率范围FR1的第1光功率的合计值减去未配置主信号光分量(波长λ1、……、λk、……、λN)的第2频率范围FR2的第2光功率的合计值而得到的光功率的差分所对应的电压值，来对信号光中断状态进行可靠度较高的判断。
此外，在实施方式2中，由光交织器352分割后的噪声光分量的总功率成为分割前的噪声光分量的总功率的大约一半，因此，能使主信号光分量与噪声光分量之间的总功率的差变大。因此，能对信号光中断状态进行可靠度较高且高速的检测。
并且，根据实施方式2，在使用光交织器352且具备拉曼放大器的光波分复用传输系统中，分别提取出主信号光分量与噪声光分量，对来自光交织器352的光输出进行光电转换并进行比较，从而能检测信号光中断状态(传输路径的切断及LOS的产生)，因此，在利用按周期性的波长间隔排列的主信号光的光波分复用传输系统中，能对信号光中断状态进行可靠度较高且高速的检测，而不使用复杂的控制。
此外，根据实施方式2，能减少构成部件的数量，因此，作为决定中断检测及LOS信号产生的单元，可获得降低成本的效果。
此外，实施方式2中，在多级中继的光纤传输路径中，在不仅存在单一波长信号还存在多个波长分量的情况下，也能以较高的可靠度对信号光中断状态进行检测，而与波长配置无关。
实施方式3.
实施方式1和2中，对接收侧的光波分复用传输装置20或80具备了拉曼放大器33及信号光中断检测装置35的情况进行了说明。在实施方式3中，对在光纤传输路径31的中途具备了拉曼放大器33及信号光中断检测装置35的光放大器39(例如，具备光放大部的光中继装置)进行说明。
图11是简要示出本发明实施方式3所涉及的光放大器39的结构的图。光放大器39是独立于光波分复用传输装置20或80的例如光中继装置的一部分。在图11中，对于与图2所示的结构要素相同或相应的结构要素，标注与图2所示的标号相同的标号。实施方式3所涉及的光放大器39与实施方式1的结构的不同点在于，还具备放大控制部333，该放大控制部333基于从信号光中断检测装置35输出的通知信号，来控制拉曼放大器33的动作。例如，放大控制部333能根据从信号光中断装置35输出的通知信号所示的信息(例如，PD353与PD354的输出的差分)，来对从拉曼放大器33的拉曼激励LD332输出的拉曼激励光的强度进行变更。例如，放大控制部333可以变更从拉曼放大器33的拉曼激励LD332输出的拉曼激励光的强度，以使得PD353与PD354的输出的差分变大。此外，放大控制部333也可以在从信号光中断检测装置35输出的通知信号为表示信号光中断状态的信号的情况下进行控制，以使从拉曼放大器33的拉曼激励LD332输出的拉曼激励光的输出停止。
与实施方式1和2的情况相同地，在实施方式3所涉及的光放大器39中，即使在噪声光分量的功率较大的情况下，也能对信号光中断状态进行可靠度较高的判断。
此外，在实施方式3中，由光交织器352分割后的噪声光分量的总功率成为分割前的噪声光分量的总功率的大约一半，因此，能使主信号光分量与噪声光分量之间的总功率的差变大。因此，能对信号光中断状态进行可靠度较高且高速的检测。
并且，根据实施方式3，在使用光交织器352且具备拉曼放大器的光波分复用传输系统中，分别提取出主信号光分量与噪声光分量，对来自光交织器352的光输出进行光电转换并进行比较，从而能检测信号光中断状态(传输路径的切断及LOS的产生)，因此，在利用按周期性的波长间隔排列的主信号光的光波分复用传输系统中，能对信号光中断状态进行可靠度较高且高速的检测，而不使用复杂的控制。
标号说明
10、20、70、80 光波分复用传输装置
11、11_k、21、21_k 光收发器
12、22 光合波器
13、23 光分波器
14、15、24、25、37、38 光放大器
31、32 光纤传输路径
33、34 拉曼放大器
35、36 信号光中断检测装置
39 光放大器
51、51a 信号光(频谱)
52 主信号光分量与噪声光分量(频谱)
52a 噪声光分量(频谱)
53、53a 噪声光分量(频谱)
61、61a 多路信号光(频谱)
62 主信号光分量与噪声光分量(频谱)
62a 噪声光分量(频谱)
63 噪声光分量(频谱)
331 光耦合器
332 拉曼激励LD
333 放大控制部
352 光交织器
353 PD(第1光检测器)
354 PD(第2光检测器)
355 判断部
FG1 第1频率栅格
FG2 第2频率栅格
FR1 第1频率范围
FR2 第2频率范围

Claims (7)

1.一种信号光中断检测装置，其特征在于，包括：
光交织器，该光交织器将波分复用光分波为包含能配置主信号光分量的等频率间隔的频率在内的第1频率栅格所对应的第1频率范围的光、以及相对于所述第1频率栅格偏移了所述等频率间隔的半周期的第2频率栅格所对应的第2频率范围的光；
第1光检测器，该第1光检测器检测所述第1频率范围的光的合计功率即第1光功率；
第2光检测器，该第2光检测器检测所述第2频率范围的光的合计功率即第2光功率；以及
判断部，该判断部输出基于由所述第1光检测器检测出的所述第1光功率与由所述第2光检测器检测出的所述第2光功率之间的差的通知信号。
2.如权利要求1所述的信号光中断检测装置，其特征在于，
所述判断部在从由所述第1光检测器输出的信号的值减去由所述第2光检测器输出的信号的值而得到的所述差在预先决定的阈值以下时，输出表示在所述波分复用光中不存在所述主信号光分量的信号光中断状态的所述通知信号。
3.如权利要求1或2所述的信号光中断检测装置，其特征在于，
还包括光耦合器，该光耦合器使所述波分复用光的一部分从传输所述波分复用光的光纤传输路径分岔。
4.一种光放大器，其特征在于，包括：
拉曼放大器，该拉曼放大器设置在传输所述波分复用光的光纤传输路径中；以及
权利要求1至3的任一项所述的信号光中断检测装置，该信号光中断检测装置设置在所述光纤传输路径中。
5.如权利要求4所述的光放大器，其特征在于，
还包括放大控制部，该放大控制部基于从所述信号光中断检测装置输出的所述通知信号，来控制所述拉曼放大器的动作。
6.一种光波分复用传输装置，其特征在于，包括：
光收发器；
光分波器，该光分波器将对通过光纤传输路径传输而来的波分复用光进行分波而得到的信号光输出至所述光收发器；以及
权利要求1至3的任一项所述的信号光中断检测装置，该信号光中断检测装置设置在所述光纤传输路径中。
7.一种光波分复用传输系统，包括：
第1光波分复用传输装置；以及
第2光波分复用传输装置，该第2光波分复用传输装置通过光纤传输路径以可通信的方式与所述第1光波分复用传输装置相连接，所述光波分复用传输系统的特征在于，
所述第1光波分复用传输装置及所述第2光波分复用传输装置中的至少一方具有：
光收发器；
光分波器，该光分波器将对通过光纤传输路径传输而来的波分复用光进行分波而得到的信号光输出至所述光收发器；以及
权利要求1至3的任一项所述的信号光中断检测装置，该信号光中断检测装置设置在所述光纤传输路径中。
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