CN111886759A - 光学中继器、光学中继器的制造方法和光学信号的中继方法 - Google Patents

光学中继器、光学中继器的制造方法和光学信号的中继方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111886759A
CN111886759A CN201880091128.XA CN201880091128A CN111886759A CN 111886759 A CN111886759 A CN 111886759A CN 201880091128 A CN201880091128 A CN 201880091128A CN 111886759 A CN111886759 A CN 111886759A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
optical
branched
output
excitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880091128.XA
Other languages
English (en)
Inventor
见上聪
爱德华多·马特奥罗德里格斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of CN111886759A publication Critical patent/CN111886759A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/0912—Electronics or drivers for the pump source, i.e. details of drivers or circuitry specific for laser pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094038—End pumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094061—Shared pump, i.e. pump light of a single pump source is used to pump plural gain media in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383—Parallel arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

目的是提供一种光学中继器、光学中继器的制造方法以及光学信号的中继方法，该光学中继器、光学中继器的制造方法以及光学信号的中继方法能够以简单的配置实现对输出激发光的光源的故障的冗余配置。光源(S1至S3)输出光(L1至L3)。光学放大单元(A1至A3)使用激发光(L4至L6)放大光学信号(SIG1至SIG3)。光学分配单元(10)将从光源(S1至S3)输出的光(L1至L3)分支为两个分支光，并且以使得光学放大单元(A1至A3)中的每个光学放大单元接收从来自两个不同光源的光分支的分支光作为激发光(L4至L6)的方式来分配分支光。

Description

光学中继器、光学中继器的制造方法和光学信号的中继方法
技术领域
本发明涉及光学中继器、光学中继器的制造方法以及光学信号的中继方法。
背景技术
在诸如海底光缆系统的光通信系统中，至少一个光学中继器被插入传输路径中以补偿光学信号的衰减。光学中继器包括放大光学信号的光学放大器。作为这样的光学放大器，使用了能够直接放大光学信号的掺铒光纤放大器(EDFA)。
已经提出了包括EDFA的光纤型光学放大装置(专利文献1)。在光纤型光学放大装置中，八个激发光源被设置用于八个掺铒光纤(EDF)单元。从每个激发光源输出的激发光通过光纤耦合器被均等地分支成八个光，并且分支后的八个光被分配到八个EDF单元。在这种配置中，从一个激发光源输出的光通过三次穿过两输入/两输出分配器而被分配到八个EDF单元。即，光纤型光学放大装置采用冗余配置，其中每个EDF单元接收从每个激发光源输出的1/8激发光。
因此，即使当激发光源故障并且激发光的输出停止时，也可以抑制由EDF单元接收到的激发光的水平的降低，并且控制未故障的激发光源的输出，以恢复由EDF单元接收的激发光的水平。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本未经审查专利申请公开No.H4-234738。
发明内容
技术问题
然而，上述的光纤型光学放大装置具有以下问题。在光纤型光学放大装置中，由于从激发光源输出的激发光被EDF单元的数目均等地分支，因此在光纤耦合器中设置有多个分配器，并且需要通过光布线在分配器之间进行连接。因此，需要复杂的布线配置以在分配器之间连接，并且布线工作也是复杂的。特别地，由于从激发光源输出的光通过的分配器的数目随着EDF单元的数目的增加而增加，因此布线配置变得更加复杂。光纤型光学放大装置还具有一个突出的缺点，即一个激发光源的故障会影响所有EDF单元。
已经鉴于上述问题做出了本公开，并且本公开的目的在于提供一种光学中继器、光学中继器的制造方法以及光学信号的中继方法，该光学中继器、光学中继器的制造方法以及光学信号的中继方法能够以简单的配置实现对输出激发光的光源的故障的冗余配置。
问题解决方案
本发明的一个方面是光学中继器，包括：三个或更多个光源，该三个或更多个光源被配置为输出光；三个或更多个光学放大单元，该三个或更多个光学放大单元被配置为使用输入激发光来放大光学信号；以及光学分配单元，该光学分配单元被配置为将从三个或更多个光源中的每个光源输出的光分支为两个分支光，并且以使得三个或更多个光学放大单元中的每个光学放大单元接收从来自两个不同光源的光分支的分支光作为激发光的方式来分配分支光。
本发明的一个方面是光学中继器的制造方法，包括：设置被配置为输出光的三个或更多个光源；设置三个或更多个光学放大单元，该三个或更多个光学放大单元被配置为使用输入激发光来放大光学信号，并且将光学分配单元设置在三个或更多个光源与三个或更多个光学放大单元之间，该光学分配单元被配置为将从三个或更多个光源中的每个光源输出的光分支成两个分支光，并且以使得三个或更多个光学放大单元的每个光学放大单元接收从来自两个不同光源的光分支的分支光作为激发光的方式来分配分支光。
本发明的一个方面是光学信号的中继方法，包括：将从三个或更多个光源中的每个光源输出的光分支为两个分支光；以及以使得使用输入激发光来放大光学信号的三个或更多个光学放大单元中的每个光学放大单元接收从来自两个不同光源的光分支的分支光作为激发光的方式，将分支光分配到三个或更多个光学放大单元。
发明的有益效果
根据本公开，可以提供一种光学中继器、光学中继器的制造方法以及一种光学信号的中继方法，能够以简单的配置实现对输出激发光的光源的故障的冗余配置。
附图说明
图1示意性地示出了根据第一示例实施例的光学中继器的配置；
图2更详细地示出了根据第一示例实施例的光学中继器的配置；
图3示意性地示出了根据第一示例实施例的光学中继器的光强度；
图4示出了根据第一示例实施例的光学中继器中的光源故障的示例；
图5示出了包括n个光源和n个光学放大器的光学中继器，其中n是等于或大于4的整数；
图6示出了光学分配单元中的光纤的布置的修改示例；
图7示意性地示出了根据第二示例实施例的光学中继器的配置；
图8示意性地示出了根据第二示例实施例的光学中继器中的光强度；
图9示出了根据第二示例实施例的光学中继器中的光源的发光元件发生故障的示例；
图10示意性地示出了根据第三示例实施例的光学中继器的配置；
图11示意性地示出了根据第三示例实施例的光学中继器的配置；
图12示意性地示出了根据第四示例实施例的光学中继器的配置；以及
图13示出了光学中继器的替代示例。
具体实施方式
在下文中，参考附图说明本公开的示例实施例。在所有附图中，相同的附图标记被分配给相同的元件，并且根据需要省略重复的说明。
第一示例实施例
将描述根据第一示例实施例的光学中继器。图1示意性地示出了根据第一示例实施例的光学中继器100的配置。光学中继器100包括光源S1至S3、光学分配单元10和光学放大单元A1至A3。
光源S1至S3分别通过光纤F1至F3将光L1至L3输出到光学分配单元10。
光学分配单元10被配置为将光L1至L3分配给光学放大单元A1至A3的光学分配电路。光学分配单元10将光L1至L3中的每个光分支为两个分支光。具体地，光L1被分支为分支光L11和分支光L12。光L2被分支为分支光L21和分支光L22。光L3被分支为分支光L31和分支光L32。
光学分配单元10以使得光学放大单元A1至A3中的每个光学放大单元接收从不同光源输出的两个分支光的方式分配分支光L11、L12、L21、L22、L31和L32。具体地，光学分配单元10将通过将分支光L11和分支光L21复用而产生的激发光L4经由光纤F4输出到光学放大单元A1。光学分配单元10将通过将分支光L12和分支光L31复用而产生的激发光L5经由光纤F5输出到光学放大单元A2。光学分配单元10将通过将分支光L22和分支光L32复用而产生的激发光L6经由光纤F6输出到光学放大单元A3。
光学放大单元A1至A3被配置为分别使用激发光L4至L6直接放大光学信号SIG1至SIG3的光学放大器。
光学放大单元A1至A3被配置为包括其中分别设置有掺饵光纤(多个EDF)1至3的掺饵光纤放大器(多个EDFA)。当将激发光L4至L6输入到光学放大单元A1至A3的EDF 1至EDF3时，分别激发EDF 1至EDF3。然后，当将光学信号SIG1至SIG3输入到激发的EDF 1至3时，分别放大光学信号SIG1至SIG3。
下面将描述光学分配单元10。图2更详细地示出了根据第一示例实施例的光学中继器100的配置。
光学分配单元10包括解复用器D1至D3和复用器M1至M3。
解复用器D1至D3被配置为将输入光分成两个光的Y分支。复用器M1至M3被配置为对两个输入光进行复用的Y分支。
光纤F1连接在光源S1和解复用器D1的输入端口之间。光纤F2连接在光源S2和解复用器D2的输入端口之间。光纤F3连接在光源S3和解复用器D3的输入端口之间。
解复用器D1的一个输出端口和复用器M1的一个输入端口通过光纤F11连接。解复用器D1的另一个输出端口和复用器M2的一个输入端口通过光纤F12连接。解复用器D2的一个输出端口和复用器M1的另一个输入端口通过光纤F21连接。解复用器D2的另一个输出端口和复用器M3的一个输入端口通过光纤F22连接。解复用器D3的一个输出端口和复用器M2的另一个输入端口通过光纤F31连接。解复用器D3的另一个输出端口和复用器M3的另一个输入端口通过光纤F32连接。
复用器M1的输出端口和光学放大单元A1的输入端口通过光纤F4连接。复用器M2的输出端口和光学放大单元A2的输入端口通过光纤F5连接。复用器M3的输出端口和光学放大单元A3的输入端口通过光纤F6连接。
接下来，将描述光学分配单元10中的光的传输路径。解复用器D1将光L1分支为分支光L11和分支光L12。分支光L11通过光纤F11输出到复用器M1。分支光L12通过光纤F12输出到复用器M2。解复用器D2将光L2分支为分支光L21和分支光L22。分支光L21通过光纤F21输出到复用器M1。分支光L22通过光纤F22输出到复用器M3。解复用器D3将光L3分支为分支光L31和分支光L32。分支光L31通过光纤F31输出到复用器M2。分支光L32通过光纤F32输出到复用器M3。
复用器M1对分支光L11和分支光L21进行复用，以便将激发光L4通过光纤F4输出到光学放大单元A1。复用器M2对分支光L12和分支光L31进行复用，以便将激发光L5通过光纤F5输出到光学放大单元A2。复用器M3对分支光L22和分支光L32进行复用，以便将激发光L6通过光纤F6输出到光学放大单元A3。
当光L1至L3具有相同的光强度，并且解复用器D1至D3分别以相同的比率分支光L1至L3时，激发光L4至L6具有相同的光强度。图3示意性地示出了根据第一示例实施例的光学中继器100中的光强度。当光L1至L3中的每个的光强度为“100”并且解复用器D1以相同的比率分支光L1时，分支光L11和L12中的每个的光强度为“50”。类似地，分支光L21、L22、L31和L32中的每个的光强度为“50”。因此，通过复用两个分支光而生成的每个激发光L4至L6的光强度为“100”。
接下来，将考虑光学中继器100中的光源故障的情况。图4示出了根据第一示例实施例的光学中继器100中的光源S1故障的示例。当光源S1故障并且光L1的输出停止时，由于仅有分支光L21作为激发光L4被输出至光学放大单元A1，因此激发光L4的光强度为“50”。此外，由于仅有分支光L31作为激发光L5被输出到光学放大单元A2，因此激发光L5的光强度为“50”。激发光L6的光强度保持在“100”。
因此，由于光学中继器100具有接收来自两个不同光源的光作为激发光的冗余配置，因此即使当一个光源故障时，也不会中断激发光向光学放大单元的输出，同时激发光的光强度降低。因此，根据本配置，能够提供即使在光源故障的情况下也能够继续中继光学信号的光学中继器。
在以上描述中，尽管已经描述了光学中继器包括三个光源和三个光学放大器的示例，但是光源的数目和光学放大器的数目不限于三个。总之，光学中继器可以包括两个、四个或更多的光源，以及两个、四个或更多的光学放大器。图5示出了包括n个光源和n个光学放大器的光学中继器101，其中n是等于或大于四的整数。
光学中继器101包括光源S1至Sn、光学分配单元11和光学放大单元A1至An。光学分配单元11包括解复用器D1至Dn和复用器M1至Mn。与光学分配单元10一样，光学分配单元11将来自光源S1至Sn中的每个光源输出的光分支为两个分支光，并且以使得光学放大单元A1至An中的每个光学放大单元接收从不同光源输出的两个分支光的方式分配分支光。
因此，与光学中继器100一样，由于光学中继器101具有其中光学放大单元接收来自两个不同光源的光作为激发光的冗余配置，因此即使光源故障也可以继续光学信号的中继。
在本配置中，与专利文献1不同，即使当光学放大单元的数目增加时，从光源输出的光所通过的解复用器和复用器的总数也保持为两个并且因此不会增加。因此，不需要复杂的光学配线。因此，可以在不考虑光学配线的复杂性的情况下选择光源的数目和光学放大器的数目，并且从而可以适当地执行灵活的设计。此外，通过抑制解复用器和复用器的总数，可以抑制由于解复用器和复用器引起的光损失。结果，与专利文献1相比，可以更有效地将从光源输出的光用作激发光。
在根据本示例实施例的光学中继器中，即使当一个光源故障时，故障也仅影响光学放大单元的一部分。因此，可以减少光源故障对光学信号的中继的影响。
注意，图2所示的光学分配单元10中的光纤的布置仅是示例。只要光学放大单元A1至A3中的每个光学放大单元都能够接收通过复用从两个不同光源输出的光而生成的激发光，则可以适当地改变光学分配单元中的光纤的布置。图6示出了光学分配单元中的光纤的布置的修改示例。
在图6所示的光学中继器102的光学分配单元12中，光纤F11将解复用器D1的输出端口与复用器M3的输入端口连接。光纤F32将解复用器D3的输出端口与复用器M1的输入端口连接。结果，激发光L4是包括分支光L21和分支光L32的光，激发光L6是包括分支光L11和分支光L22的光。
如上所述，根据光学中继器的使用，还可以执行其中光纤的配线适当地灵活改变的设计。
第二示例实施例
将描述根据第二示例实施例的光学中继器。图7示意性地示出了根据第二示例实施例的光学中继器200的配置。光学中继器200包括光源SD1至SD3、光学分配单元20和光学放大单元AD1至AD3。光源SD1至SD3分别对应于光学中继器100的光源S1至S3。光学放大单元AD1至AD3分别对应于光学中继器100的光学放大单元A1至A3。
光学分配单元20包括耦合器C1至C6。耦合器C1至C3分别对应于光学分配单元10的解复用器D1至D3。耦合器C4至C6分别对应于光学分配单元10的复用器M1至M3。
耦合器C1至C6中的每个耦合器具有两个输入端口和两个输出端口。输入到第一或第二输入端口的每个光被分支为两个分支光。通过被输入到第一输入端口并被分支而生成的一个分支光和通过被输入到第二输入端口并被分支而生成的一个分支光被复用并从第一输出端口输出。通过被输入到第一输入端口并被分支而生成的另一分支光和通过被输入到第二输入端口并被分支而生成的另一分支光被复用并从第二输出端口输出。
光源SD1至SD3中的每个光源具有两个发光元件。具体地，光源SD1具有发光元件LD11和LD12。光源SD2具有发光元件LD21和LD22。光源SD3具有发光元件LD31和LD32。例如，诸如半导体激光器的元件可以用作每个发光元件。
发光元件LD11通过光纤FA1将光LA1输出到耦合器C1的一个输入端口。发光元件LD12通过光纤FB1将光LB1输出到耦合器C1的另一个输入端口。耦合器C1将光LA1分支为分支光LA11和LA12，并且将光LB1分支为分支光LB11和LB12。耦合器C1复用分支光LA11和LB11，并且复用分支光LA12和LB12。将复用光LA11和LB11从耦合器C1的一个输出端口输出到耦合器C4的一个输入端口。将复用光LA12和LB12从耦合器C1的另一个输出端口输出到耦合器C5的一个输入端口。
发光元件LD21通过光纤FA2将光LA2输出到耦合器C2的一个输入端口。发光元件LD22通过光纤FB2将光LB2输出到耦合器C2的另一个输入端口。耦合器C2将光LA2分支为分支光LA21和LA22，并且将光LB2分支为分支光LB21和LB22。耦合器C2复用分支光LA21和LB21，并且复用分支光LA22和LB22。将复用光LA21和LB21从耦合器C2的一个输出端口输出到耦合器C4的另一输入端口。将复用光LA22和LB22从耦合器C2的另一个输出端口输出到耦合器C6的一个输入端口。
发光元件LD31通过光纤FA3将光LA3输出到耦合器C3的一个输入端口。发光元件LD32通过光纤FB3将光LB3输出到耦合器C3的另一个输入端口。耦合器C3将光LA3分支为分支光LA31和LA32，并且将光LB3分支为分支光LB31和LB32。耦合器C3复用分支光LA31和LB31，并且复用分支光LA32和LB32。将复用光LA31和LB31从耦合器C3的一个输出端口输出到耦合器C5的另一输入端口。将复用光LA32和LB32从耦合器C3的另一个输出端口输出到耦合器C6的另一个输入端口。
耦合器C4至C6如上所述使输入光分支并复用分支光。结果，从耦合器C4的一个输出端口输出通过将分支光LA11、LB11、LA21和LB21复用而生成的激发光LA4。从耦合器C4的另一个输出端口输出通过将分支光LA11、LB11、LA21和LB21复用而生成的激发光LB4。
从耦合器C5的一个输出端口输出通过将分支光LA12、LB12、LA31和LB31复用而生成的激发光LA5。从耦合器C5的另一个输出端口输出通过将分支光LA12、LB12、LA31和LB31复用而生成的激发光LB5。
从耦合器C6的一个输出端口输出通过将分支光LA22、LB22、LA32和LB32复用而生成的激发光LA6。从耦合器C6的另一个输出端口输出通过将分支光LA22、LB22、LA32和LB32复用而生成的激发光LB6。
光学放大单元AD1至AD3中的每个光学放大单元包括两个光学放大器。具体地，光学放大单元AD1包括两个光学放大器A11和A12，该两个光学放大器A11和A12包括EDF。光学放大单元AD2包括两个光学放大器A21和A22，该光学放大器A21和A22包括EDF。光学放大单元AD3包括两个光学放大器A31和A32，该两个光学放大器A31和A32包括EDF。
激发光LA4被输入到光学放大单元AD1的光学放大器A11，并且激发光LB4被输入到光学放大单元AD1的光学放大器A12。激发光LA5被输入到光学放大单元AD2的光学放大器A21，并且激发光LB5被输入到光学放大单元AD2的光学放大器A22。激发光LA6被输入到光学放大单元AD3的光学放大器A31，并且激发光LB6被输入到光学放大单元AD3的光学放大器A32。
如上所述，在本配置中，即使当光源包括两个发光元件时，从每个发光元件输出的光也可以被分支，并且分支光可以分别被输出到不同的耦合器。结果，可以理解的是，与第一示例实施例中一样，从一个光源输出的光被分支，并且分支光分别被输出到不同的光学放大单元。
通常，在光学通信中，上游光学信号和下游光学信号通常被成对地处理。因此，光学中继器放大通过由上游光纤和下游光纤构成的光纤对传输的光学信号。在这种情况下，通过对一个光纤对应用根据本示例实施例的一个光学放大单元，可以容易地对应于每一个光纤对的操作。注意，光纤对不仅可以对应于通信方向，而且还可以对应于一对频繁使用的波段(例如，C波段和L波段)等。
当从发光元件输出的光的光强度彼此相同并且耦合器C1至C6以相同的比率分支光时，从耦合器C4至C6输出的激发光的光强度彼此相同。图8示意性地示出了根据第二示例实施例的光学中继器200中的光强度。当光LA1至LA3和LB1至LB3的光强度为“100”时，由耦合器C1至C3分支的分支光的光强度为“50”。因此，从耦合器C1至C3的输出端口输出的光的光强度为“100”。
由耦合器C4至C6分支的光的光强度分别为“50”。因此，从耦合器C4至C6的输出端口输出的激发光LA4至LA6和LB4至LB6的光强度分别为“100”。因此，激发光LA4至LA6和LB4至LB6的光强度彼此相同。
接下来，将考虑光学中继器200中的光源故障的情况。图9示出了根据第二示例实施例的光学中继器200中的光源SD1的发光元件LD12故障的示例。当发光元件LD12故障并且光LB1的输出停止时，光LB1的光强度为“0”。因此，仅光强度为“50”的分支光LA11从耦合器C1输出到耦合器C4，并且仅光强度为“50”的分支光LA12从耦合器C1输出到耦合器C5。
耦合器C4将分支光LA11分支成光强度为“25”的两个光。耦合器C5将分支光LA12分支为两个光强度为“25”的光。结果，激发光LA4、LB4、LA5和LB5的光强度为“75”。
如上所述，根据本配置，即使当一个光源中包括的两个发光元件中的一个发光元件故障时，也可以在激发光的光强度减少到3/4的情况下继续向光学放大单元输出激发光。
注意，根据本配置，即使当一个光源中包括的两个发光元件中的另一个发光元件也故障时，也可以在激发光的光强度减少到1/2的情况下继续向光学放大单元输出激发光。另外，根据本配置，即使在另一个光源中包括的两个发光元件中的一个发光元件进一步故障的情况下，也可以在激发光的光强度可能减小到1/2时，继续向光学放大单元输出激发光。此外，即使当两个光源中包括的四个发光元件中的三个发光元件故障时，也可以在激发光的光强度可能减小到1/4时继续将激发光输出到光学放大单元。
设置在光源中的发光元件的数目不限于两个，并且其数目可以是三个或更多。可以根据发光元件的数目适当地改变相应的耦合器的输入端口的数目。
总之，通过在光源中配置多个发光元件，即使在光源发生故障时，也可以进一步降低激发光被切断的风险。
第三示例实施例
将描述根据第三示例实施例的光学中继器。在上述示例实施例中，已经描述了解复用器D1至D3和耦合器C1至C6以相同的比率分支输入光，并且激发光具有相同的光强度。但是，可以认为光学放大单元所使用的激发光的光强度根据使用应用而不同。在本示例实施例中，光学中继器能够对应于光学放大单元所使用的激发光的光强度不同的情况。
图10示意性地示出了根据第三示例实施例的光学中继器300的配置。光学中继器300具有将根据第一示例实施例的光学中继器100中的光学分配单元10替换为光学分配单元30的配置。在本示例实施例中，假定输入到光学放大单元A1的激发光L4的所需光强度为“120”。还假定输入到光学放大单元A2的激发光L5的所需光强度为“80”。此外，假定输入到光学放大单元A3的激发光L6的所需光强度为“100”。
光学分配单元30具有与光学分配单元10相同的配置，除了在解复用器D1至D3处的光分支比率不同于在光学分配单元10中的分支比率。
解复用器D1以不同的比率分支光L1。在该示例中，解复用器D1将光强度为“100”的光L1分支为光强度为“60”的分支光L11和光强度为“40”的分支光L12。
解复用器D2以不同的比率分支光L2。在该示例中，解复用器D2将光强度为“100”的光L2分支为光强度为“60”的分支光L21和光强度为“40”的分支光L22。
解复用器D3以不同的比率分支光L3。在该示例中，解复用器D6将光强度为“100”的光L3分支为光强度为“40”的分支光L31和光强度为“60”的分支光L32。
因此，激发光L4的光强度为“120”，激发光L5的光强度为“80”，并且激发光L6的光强度为“100”。因此，根据图10所示的光学中继器300，仅通过改变解复用器处的光分支比率，就可以容易地使激发光的光强度为期望值，而不增加光学分配单元中的组件的数目。
此外，可以通过改变从光源输出的光的光强度来改变激发光的光强度。图11示意性地示出了根据第三示例实施例的光学中继器301的配置。除了从光源S1至S3输出的光的光强度不同之外，光学中继器301的配置与光学中继器100的配置相同。在这里，假定激发光L4至L6的所需光强度分别为“120”，“90”和“90”。
在本示例实施例中，光L1的光强度是“120”，光L2的光强度是“120”，并且光L3的光强度是“60”。
因此，分支光L11、L12、L21和L22的光强度为“60”。分支光L31和L32的光强度为“30”。
结果，激发光L4的光强度为“120”，激发光L5的光强度为“90”，并且激发光L6的光强度为“90”。因此，根据图11所示的光学中继器301，仅通过改变从光源输出的光的光强度，就可以容易地使激发光的光强度为期望值，而不增加组件的数目。
例如，当要放大的光学信号的波段不同时，可能需要根据波段来设置激发光的光强度。将描述放大C波段光学信号(1530nm至1565nm)和L波段光学信号(1565nm至1625nm)的示例。通常，放大L波段光学信号的光学放大单元比放大C波段光学信号的光学放大单元需要更高强度的激发光。在这种情况下，如图10和11所示，通过设置被提供给光学放大单元的激发光的强度，可以对应于不同波段中的光学信号的放大。注意，C波段和L波段的放大仅是示例。总之，应当理解的是，可以适当地对应于两个或更多个不同的波段(包括C波段和L波段)中的光学信号的放大。
应当理解的是，可以组合在解复用器处的光分支比率的改变和从光源输出的光的光强度的改变以设置激发光的光强度。尽管在第二示例实施例中已经将耦合器用作解复用器和复用器，但是应当理解的是，可以根据激发光的所需光强度来改变耦合器处的光分支比率。
第四示例实施例
将描述根据第四示例实施例的光学中继器。在此，将描述根据上述示例实施例的光学中继器的安装。图12示意性地示出了根据第四示例实施例的光学中继器400的配置。在光学中继器400中具有圆柱形形状的壳体40中，具有柱形形状的模块沿壳体40的纵向方向(图12中的Z方向)布置。在图12中，移除了壳体40的一部分以示出壳体40中的模块。在该示例中，如图12所示，模块41至44被布置在壳体40中。
用于中继光学信号的光源、光学分配单元和光学放大单元被安装在模块41至44中。
在该示例中，图2所示的光源S1和S2，解复用器D1和D2以及光学放大单元A1和A2被安装在模块42中。因此，光纤F1、F2、F4、F5、F11、F12和F21被容纳在模块42中。
图2所示的光源S3、解复用器D3和光学放大单元A3被安装在模块43中。因此，光纤F3、F6和F32被容纳在模块43中。
在这种情况下，光纤F22被放置在模块42和模块43之间，以将模块42中的解复用器D2与模块43中的复用器M3连接。光纤F31被放置在模块42和模块43之间，以将模块43中的解复用器D3与模块42中的复用器M2连接。例如，如图12所示，在模块42和42的侧面上形成有用于引导光纤的凹槽50。光纤F22和F31被容纳在凹槽50中。
如上所述，即使当构成图2所示的光学中继器100的组件被分散地安装在不同的光学模块中时，也可以理解的是，可以通过将模量与光纤连接来配置光学中继器。注意，应当理解的是，这同样适用于构成根据第二和第三示例实施例的光学中继器的组件被分散地安装在不同模块中的情况。
上述壳体的形状仅是示例，并且其可以是除了圆柱形形状以外的另一形状。尽管模块被布置在壳体的纵向方向上，但是模块的布置不限于此。
其他示例实施例
注意，本公开不限于上述示例实施例，并且可以在不脱离本公开的要旨的情况下进行适当地修改。例如，在上述示例实施例中，尽管其已经描述了被设置在光学中继器中的光学组件通过光纤连接，但这仅是示例。连接被放置在光学中继器中的光学组件的光纤的一部分或全部可以是除光纤之外的光学波导。
尽管在第二示例实施例中，光源包括两个发光元件，但是它可以包括三个或更多个发光元件。在这种情况下，与一个光源连接的耦合器可以以相同的比率或不同的比率分支从两个或更多个发光元件的每个发光元件输出的光。此外，根据激发光的所需光强度，从两个或更多个发光元件输出的光的光强度可以相同或不同。
尽管在第二示例实施例中，光学放大单元包括两个光学放大器，但是它可以包括三个或更多个光学放大器。在这种情况下，与一个光学放大单元连接的耦合器可以以相同的比率或不同的比率分支被复用的光，并将分支光分别输出到两个或更多个光学放大器。
应当理解的是，可以通过设置上述示例实施例中描述的光源和光学放大单元以及设置上述示例实施例中描述的光学分配单元来实现根据上述示例实施例的光学中继器的制造方法。此外，应当理解的是，可以通过应用光学中继器并放大光学信号来实现光学信号的中继方法。
当根据上述示例实施例的光学中继器中的光源故障时，可以在允许的范围内增加从未故障的光源输出的光的光强度，以便维持激发光的光强度。在这种情况下，可以在光学中继器中设置控制单元，并且该控制单元可以检测光源的故障并控制未故障的光源。因此，激发光L1至L3的光强度可以保持在期望的范围内。
图13示出了根据上述示例实施例的光学中继器的替代示例。图13所示的光学中继器具有将控制单元60添加到根据第一示例实施例的光学中继器100的配置。控制单元60可以接收故障检测信号DET并检测光源的故障。控制单元60可以响应于故障检测结果，分别通过使用控制信号CON1至CON3来控制从光源S1至S3中没有故障的光源输出的光的光强度。故障检测信号DET可以从确定光源发生故障的确定单元提供给控制单元60。该确定单元可以被设置在光学中继器中或其外部。光源可以检测故障并且将故障检测信号DET输出到控制单元60。
上面已经描述了包括EDF的光学放大器和光学放大单元，除了EDF之外，光学放大器和光学放大单元还可以包括稀土掺光纤。
上面已经参考示例实施例描述了本公开，但是，本公开不限于上述公开。可以在本领域技术人员可以理解的范围内以各种方式修改本公开的配置和细节。
本申请基于并要求于2018年3月13日提交的日本专利申请No.2018-45417的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
附图标记列表
1至3 EDFS
60 控制单元
10，11，12，20，30 光学分配单元
40 壳体
41至44 模块
50 凹槽
100，101，102，103，200，300，301，400光学中继器
A1至A3，AD1至AD3光学放大单元
A11，A12，A21，A22，A31，A32光学放大器
C1至C6 耦合器
D1至D6 解复用器
F1至F6 光纤
F11，F12，F21，F22，F31，F32，FA1至FA3，FB1至FB3光纤
L1至L3，LA1至LA3，LB1至LB3光
L11，L12，L21，L22，L31，L32，LA11，LA12，LA21，LA22，LA31，LA32，LB11，LB12，LB21，LB22，LB31，LB32分支光
L4至L6，LA4至LA6，LB4至LB6激发光
LD11，LD12，LD21，LD22，LD31，LD32发光元件
SIG1至SIG3光学信号

Claims (7)

1.一种光学中继器，包括：
三个或更多个光源，所述三个或更多个光源被配置为输出光；
三个或更多个光学放大单元，所述三个或更多个光学放大单元被配置为使用输入的激发光来放大光学信号；以及
光学分配单元，所述光学分配单元被配置为将从所述三个或更多个光源中的每个输出的所述光分支为两个分支光，并且以下述方式来分配所述分支光，所述方式使得所述三个或更多个光学放大单元中的每个接收从来自两个不同光源的所述光分支的所述分支光作为所述激发光。
2.根据权利要求1所述的光学中继器，其中
所述光学分配单元包括：
三个或更多个解复用器，所述三个或更多个解复用器被配置为将从所述三个或更多个光源输出的所述光分别分支为所述两个分支光；以及
三个或更多个复用器，所述三个或更多个复用器被配置为将通过从两个不同的解复用器输出的所述分支光进行复用而获得的所述激发光，输出到所述三个或更多个光学放大单元中的任何一个。
3.根据权利要求2所述的光学中继器，其中
所述解复用器被配置为下述Y分支，所述Y分支以相同的比率或不同的比率将输入光分支为所述两个分支光，以及
所述复用器被配置为下述Y分支，所述Y分支对从所述两个不同的解复用器输出的所述分支光进行复用以输出所述激发光。
4.根据权利要求2所述的光学中继器，其中
所述三个或更多个光源中的每个包括多个发光元件，
所述光学放大单元中的每个包括多个光学放大器，所述多个光学放大器使用所述输入的激发光来放大所述光学信号，
所述解复用器被配置为下述耦合器，所述耦合器以下述方式以相同的比率或不同的比率对从所述发光元件输出的所述光进行分支，所述方式使得从每个发光元件输出的所述光被包括在所述两个分支光中的每个中，以及
所述复用器被配置为下述耦合器，所述耦合器对从所述两个不同的解复用器输出的所述分支光进行复用，以相同的比率或不同的比率将被复用的所述光分支为两个或更多个激发光，并且将所述两个或更多个激发光分别输出到所述光学放大单元中的任何一个中的所述光学放大器。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光学中继器，进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为控制所述三个或更多个光源，其中
当所述三个或更多个光源中的一部分故障并且所述光的所述输出停止时，所述控制单元调整从所述三个或更多个光源中未故障的所述光源输出的所述光的光强度，以便将由所述三个或更多个光学放大单元接收的所述激发光的所述光强度保持在期望范围内。
6.一种光学中继器的制造方法，包括：
设置三个或更多个光源，所述三个或更多个光源被配置为输出光；
设置三个或更多个光学放大单元，所述三个或更多个光学放大单元被配置为使用输入的激发光来放大光学信号，以及
在所述三个或更多个光源和所述三个或更多个光学放大单元之间设置光学分配单元，所述光学分配单元被配置为将从所述三个或更多个光源中的每个输出的所述光分支为两个分支光，并且以下述方式来分配所述分支光，所述方式使得所述三个或更多个光学放大单元中的每个接收从来自两个不同光源的所述光分支的所述分支光作为所述激发光。
7.一种光学信号的中继方法，包括：
将从三个或更多个光源中的每个输出的光分支成两个分支光，以及
以下述方式将所述分支光分配到三个或更多个光学放大单元，所述方式使得使用输入的激发光来放大光学信号的所述三个或更多个光学放大单元中的每个接收从来自两个不同光源的所述光分支的所述分支光作为所述激发光。
CN201880091128.XA 2018-03-13 2018-12-17 光学中继器、光学中继器的制造方法和光学信号的中继方法 Pending CN111886759A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-045417 2018-03-13
JP2018045417 2018-03-13
PCT/JP2018/046309 WO2019176205A1 (ja) 2018-03-13 2018-12-17 光中継器、光中継器の製造方法及び光信号の中継方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111886759A true CN111886759A (zh) 2020-11-03

Family

ID=67907601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880091128.XA Pending CN111886759A (zh) 2018-03-13 2018-12-17 光学中继器、光学中继器的制造方法和光学信号的中继方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11990726B2 (zh)
EP (1) EP3767760A4 (zh)
JP (1) JP6933292B2 (zh)
CN (1) CN111886759A (zh)
WO (1) WO2019176205A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10587497B2 (en) 2016-08-22 2020-03-10 Qualcomm Incorporated Channel sensing for independent links
JP7119110B2 (ja) * 2018-08-27 2022-08-16 エイチエムエヌ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 海底ネットワーク設備
JP7127694B2 (ja) 2018-10-18 2022-08-30 日本電気株式会社 光中継器及び光信号の中継方法
US20220345223A1 (en) * 2019-10-04 2022-10-27 Nec Corporation Optical repeater and optical communication system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002221742A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2795544B2 (ja) 1991-01-07 1998-09-10 古河電気工業株式会社 ファイバ形光増幅装置
US7054559B1 (en) * 1997-09-04 2006-05-30 Mci Communications Corporation Method and system for modular multiplexing and amplification in a multi-channel plan
EP2306605B1 (en) * 1998-07-23 2012-05-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. Pumping unit for a Raman amplifier and Raman amplifier comprising the same
JP3851007B2 (ja) * 1998-12-18 2006-11-29 富士通株式会社 波長多重光検出装置
US6778319B2 (en) * 2001-09-10 2004-08-17 Np Photonics, Inc. Side-pumped multi-port optical amplifier and method of manufacture using fiber drawing technologies
US6980576B2 (en) 2003-02-07 2005-12-27 Inplane Photonics, Inc. Pump distribution network for multi-amplifier modules
US20050226622A1 (en) 2004-04-06 2005-10-13 Kddi Submarine Cable Systems Inc. Underwater repeater employing rare earth element doped fiber amplifier, Raman assist and optical pump source sparing
US20060140633A1 (en) * 2004-12-28 2006-06-29 Sanmina-Sci Corporation Systems and methods for optical pump redundancy
JP5151691B2 (ja) * 2008-05-27 2013-02-27 富士通株式会社 伝送路種別特定装置および伝送路種別特定方法
US10581551B2 (en) * 2015-09-29 2020-03-03 Nec Corporation Optical repeater and control method for optical repeater
WO2017090082A1 (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 三菱電機株式会社 光中継装置、光伝送システムおよび光信号再生中継方法
US10178453B2 (en) * 2016-04-21 2019-01-08 Fujitsu Limited Ethernet fabric protection in a disaggregated OTN switching system
JP6706180B2 (ja) 2016-09-14 2020-06-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 デバイス装置及びデータ転送システム
JP2020031073A (ja) 2016-11-28 2020-02-27 日本電気株式会社 光通信装置および光増幅用の励起光を供給する装置
US10680737B1 (en) * 2019-04-09 2020-06-09 Ciena Corporation Bundling capacity changes in channel holder based optical links
EP4042606A1 (en) * 2019-10-10 2022-08-17 Infinera Corporation Optical subcarrier dual-path protection and restoration for optical communications networks

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002221742A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ラマン増幅中継器およびラマン増幅中継伝送システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019176205A1 (ja) 2020-12-17
EP3767760A4 (en) 2021-05-12
US11990726B2 (en) 2024-05-21
US20210044075A1 (en) 2021-02-11
WO2019176205A1 (ja) 2019-09-19
JP6933292B2 (ja) 2021-09-08
EP3767760A1 (en) 2021-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111886759A (zh) 光学中继器、光学中继器的制造方法和光学信号的中继方法
US11463190B2 (en) Optical repeater and control method for optical repeater
EP0964487B1 (en) Optical cross connection device
WO2018097075A1 (ja) 光通信装置および光増幅用の励起光を供給する装置
US20190348812A1 (en) Optical communication device, and device supplying excitation light for optical amplification
JP7160117B2 (ja) 光増幅装置、光伝送システム及び光増幅方法
US11405110B2 (en) Optical repeater and optical signal relay method
US20220345223A1 (en) Optical repeater and optical communication system
US6944367B2 (en) Optical source generator for wavelength division multiplexing optical communication systems
EP3624364A1 (en) Optical relay, optical relay control method, and optical transmission system
CN110506399B (zh) 中继器和中继方法
CN109997286A (zh) 光学放大装置、泵浦光供应方法和电路
WO2022153350A1 (ja) 光源装置、光装置、制御光生成方法、および送信光生成方法
JP7435729B2 (ja) モニタ信号光出力装置、海底機器及び光通信システム
JP7428234B2 (ja) スペクトラム監視装置、海底機器及び光通信システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201103

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication