CN1744468A - 波分复用光发射机 - Google Patents

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Abstract

利用波长可变光发射机的波分复用部中，为了对任意波长进行复用，作为波分复用部，使用在输入端口无波长选择性的光耦合器。所以，将同一波长连接到多个输入端口时或连接由于波长漂移发生故障的光发射机时，作为波分复用光被发射到传输线路并由对置的接收机接收。结果，无法进行通信或接收信号被噪声掩埋显著恶化。波分复用部的输出部具备使用AWG或光滤波器等可以识别波长的监控器，与向波分复用部的输入监控器的输出值对照，监视是否从多个端口输出同一波长，并发出警报。另外，根据该警报屏蔽掉与异常端口连接的光发射机的输出光。

Description

波分复用光发射机
技术领域
本发明涉及对多个不同波长的光信号进行复用后发射的波分复用光发射机。
背景技术
对多个不同波长的光信号进行复用后在一根光纤中传输的波分复用(WDM：Wavelength Division Multiplexing)传输方式作为对光纤传输大容量化极其有效的方法，广泛被应用。
为了对多个波长进行复用，一般使用具有多个输入端口和唯一输出端口的有波长选择性的光复用器。作为光复用器，可有例如，AWG(ArrayedWaveguide Grating)、多层介质膜滤波器的组合、FBG(Fiber Bragg Grating)滤波器的组合等等。这些光复用器对特定波长以外的光，即使输入了也会滤除，信号强度下降25～30dB左右。另外，在光发射机只发射特定波长时，该光发射机和与从它发射出来的波长对应的光复用器的输入端口是1对1对应地固定起来的。
另一方面，由光发射机发射出来的波长可变的波长可变光发射机，最近被受瞩目。这是因为：不仅可以大幅减少以往需要与波长数量相等数目的光发射机的备品，还可以按照使用了光开关或光滤波器的波长选路等将来网络结构的改变和增殖，有弹性地改变光通路设定，构筑高效率高可靠性的光网络。
对非专利文献1中记载的使用波长可变光发射机的波分复用发射方法，利用图2进行说明。图2中表示利用多个波长可变光发射机11的光分插复用(OADM：Optical Add/Drop Multiplexing)装置。首先，在光分出(Drop)侧，通过分出滤波器10对具有m个波长的波长群进行分光，然后通过解复用器22、将各波长的光分开，由m个光接收机21接收。在光插入(Add)侧，波分复用光发射机由m个波长可变光发射机11、对m个波长进行复用的波分复用部12和光耦合器24构成，并发射出去。
如这个结构，在利用波长可变光发射机11的波分复用部12中，为了对任意的波长进行复用，采用作为波分复用部，在输入端口12a使用无波长选择性的光耦合器(还可以称为光组合器)的方法。这是因为，利用具有波长选择性的光复用器进行复用，阻碍在与波长可变光发射机连接的状态下改变波长进行通信。
另外，使用在输入端口无波长选择性的光耦合器的波分复用适用于波分复用数少的情况。这是因为在光耦合器中，波分复用数为32波长时，每1波长的插入损耗将达到15dB左右。相对于此，作为在输入端口有波长选择性的波分复用部，例如使用AWG的情况下，每1波长的插入损耗可以控制在3～5dB。对在输入端口有波长选择性的波分复用部与波长可变光发射机进行组合的时候，需要在两者之间设置光开关。该光开关的作用是：在波长可变光发射机的波长发生变化时对光通路进行切换，将光信号引向允许变更后波长的光信号通过的输入端口。
在专利文献1中，记载着由多个波长固定发射机构成并且利用具有多个输入端口和唯一输出端口的有波长选择性的光复用器的波分复用发射机的光纤误连接检测系统。
【专利文献1】特开2004-032088号公报
【非专利文献1】V.Viscardi and G.Barozzi，“Asymmetric ReconfiguableOADMs for next generation Metro-DWDM networks，”in Optical FiberCommunication Conference，The Optical Society of America，Los Angeles，CA，2004，TuH3
利用波长可变光发射机，而且复用的波长数少的情况下，考虑波长的变化，作为波分复用部，使用在输入端口无波长选择性的光耦合器。使用在输入端口无波长选择性的光耦合器时，将同一波长错误地连接到多个输入端口的情况或连接由于波长漂移发生故障的光发射机的情况下，也作为波分复用光发送到传输线路，被对置的接收机接收。其结果，由于同时接收同一波长的多个信号，存在无法通信的问题。
另外，将波长可变光发射机与具有波长选择性的波分复用部连接时，需要与光开关组合起来，该光开关在波长发生变化时切换光通路，向允许其波长的光信号通过的输入端口引导光信号。此时也存在以下问题：将同一波长的光错误地连接到多个输入端口、连接由于波长漂移发生故障的光发射机或光开关的设定出错等情况下，信号光产生干涉，应接收的信号被噪声掩埋。
发明内容
波分复用部的输出侧具备利用AWG或光滤波器等可以识别波长的监控器，与向波分复用部的输入监控器的输出值对照，监视多个端口，异常时发出警报。另外，屏蔽掉与异常端口连接的光发射机或者发射异常波长的光发射机的输出光。
通过本发明，检测光发射机的误连接，通过发出警报，将其结果通知给网络管理员。由此，可以提供不影响现有线路的高可靠性的波分复用光发射机。
附图说明
图1是说明本发明实施例的波分复用光发射机的框图。
图2是表示具备波分复用发射功能的光分插复用装置的结构图。
图3是说明本发明实施例的波分复用光接收机的框图。
图4是说明本发明实施例的波分复用光发射机的波长配置的说明图。
图5是说明作为本发明实施例的波长数异常时的处理对策的图。
图6是说明本发明实施例的波分复用光发射机的框图。
图7是说明本发明实施例的波分复用光发射机的波长配置的说明图。
图8是说明作为本发明实施例的波长数异常时的处理对策的图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式，利用实施例，参照图来进行说明。
实施例1
对实施例1，利用图1、图3至图5、图8进行说明。此处，图1是说明本发明实施例的波分复用光发射机的框图，图3是说明本发明实施例的波分复用光接收机的框图。图4是说明本发明实施例的波分复用光发射机的波长配置的说明图，图5以及图8是说明作为本发明实施例的波长数异常时的处理对策的图。
图1中，波分复用光发射机100是对n台波长可变光发射机11的n波长进行复用的光发射机。在光耦合器24对由波长可变光发射机11发射的各个波长信号进行复用，并发送到传输线路光纤500。此处，波长可变光发射机11和光耦合器24之间分别设置了作为光耦合器的光分接插头13，各信号光的一部分被分离。被分离的信号光分别被监控感光器14检测，送到信号处理部18中。信号处理部18监视由多个波长可变光发射机11发射的信号光的强度，根据各波长信号的有无对波长数进行计数。
另一方面，在光耦合器24的输出侧，与输出端口24b连接起来设置了光分接插头15，被波分复用的信号光的一部分被分离，通过AWG16，被监控感光阵列17检测，送到信号处理部18中。此处，解复用器16所分离的波长是假定由光耦合器24进行复用的波长，而且是由后述的波分复用接收部接收的波长。在信号处理部18中，按照波长监视信号光的强度，根据被波分复用的各波长信号的有无对波长进行计数。结果，可以检测出哪些波长被发送到传输线路光纤500中。
本实施例的波分复用部使用的光耦合器24，在输入端口24a无波长选择性。因此，例如，当波长为λi的光发射机发生故障时，将备用的波长可变光发射机的波长设为λi，将与发生故障的光发射机连接的输入电信号(图中未示)变更连接到备用的波长可变光发射机中，由此可以用备用机来代替。
另外，光耦合器24的输出侧监控系统由光分接插头15、AWG16和监控感光阵列17构成。市面上已经有将这些一体化的WDM信道监控器，由此也可以使用它。
另外，用波分复用光发射机100进行复用的信号光通过传输线路光纤500传输，由图3中表示的波分复用光接收机200接收。被接收的波分复用信号通过AWG22分离到每波长的输出端口22b，分别被光接收机21接收。
图4是表示本实施例的波分复用部输出的波长配置的图。图4(a)是正常的情况，是由波长可变光发射机11-1～11-n分别发射λ1～λn的波长并且被复用的情况。此时，被复用的波长数n和光发射信号数n是相等的。相对于此，图4(b)表示的是由发射λi+1的波长可变光发射机的故障、波长设定失误、端口连接失误等某些因素，λi+1的波长变成λi的波长时的情况。这是因为利用了可以对来自波长可变光发射机的任意波长进行复用(无波长选择性)的波分复用部。此时，被复用的波长数n-1比光发射信号数n少1。结果，从波长可变光发射机发射的两个波长为λi的信号光都到达接收机21，同时接收了两个信号光，因此无法进行通信。
本实施例中，对所述的波长漂移的情况，可以采取如图5表示的处理对策。图5的横轴是时间经过。从某一时刻开始每经过一定时间后按照波长λ1，…，λi，…，λm的顺序追加互不相同的波长。此时，由图1的监控感光器14检测并由信号处理部18进行计数的光发射信号数和由监控感光阵列17检测、同样由信号处理部18进行计数的被复用的波长数相等，可以监视到处于正常状态(a)。然后，本来应发射λm+1波长的波长可变光发射机11-m+1开始发射与正在使用的波长中的一个波长一样的λi波长。此时，由监控感光器14检测并由信号处理部18进行计数的光发射信号数m+1和由监控感光阵列17检测并由信号处理部18进行计数的复用波长数m不同，检测出处于异常状态(b)。结果，可以由信号处理部18发出警报并通知异常。此外，信号处理部18按时序记录各发射机在哪一个定时发射了光信号等信息。信号处理部18对此信息和转变成异常状态的时刻进行比较，将发射λi的波长可变光发射机11-m+1关闭。这样，可以迅速地恢复原来一直被运用的λi波长的通信。
另外，本实施例的信号处理部18还在检测信号强度，因此被波分复用的λi的信号强度在异常时变成一倍，由此可以检测出异常。
进一步，信号处理部18还可以具备来自相对于波分复用光发射机100的监视控制装置(本图中省略)的设定信息存储部。由此比较该设定信息和用监控感光阵列17检测出的波长，可以检测出异常。此外，作为波长可变光发射机说明的内容，对将波长固定的一般的光发射机误连接的情况也是一样的。等价于在图4、图5中，在已运用λi的波长的地方误连接了新的别的波长固定光发射机(波长λi)时的情况。
下面，对运转中出现错误，从而引起了波长的错误设定时的情况的处理对策利用图8进行说明。图8的横轴是时间经过。在正常情况下，对λ1到λn的n波长进行波分复用，但经过一定时间后，波长可变光发射机11-i+1的波长误变更为λ1，由监控感光器14检测并由信号处理部18进行计数的光发射信号数n和由监控感光阵列17检测并由信号处理部18进行计数的复用波长数n-1不同，检测出处于异常状态(b)。结果，可以由信号处理部18发出警报并通知异常。另外，信号处理部18在所述设定信息存储部中存储着波长可变光发射机11发射的光信号的波长信息。由此，信号处理部18关闭发射已丢失的波长λi+1的波长可变光发射机11-i+1。结果，可以迅速恢复原来一直被运用的λi波长的信号质量的恶化。
另外，在所述处理对策中，说明的是波长离散地变化的情况，但随着发射机(不论波长可变不可变)的时效变化，波长慢慢从λi+1向λi的方向漂移的情况下，信号处理部18也在监视监控感光阵列17所接收到的每波长的信号光强度，因此通过监视λi+1波长的信号强度，可以检测出。另外，即使关闭的不是波长可变光发射机，例如也可以利用设置在波长可变光发射机11和光分接插头13之间的可变衰减器(图中未表示)，赋予信号光衰减。这对其他实施例也一样。
通过本实施例，可以得到短时间内控制由连接失误、设定失误等造成的错误的波长信号的发送的波分复用光发射机。另外，可以得到也可以对付基于时效变化的波长漂移的波分复用光发射机。
实施例2
对实施例2利用图6以及图7进行说明。此处，图6是说明本发明的实施例的波分复用光发射机的框图，图7是说明本发明的实施例的波分复用光发射机的波长配置的说明图。
图6中，波分复用光发射机100是对波长可变光发射机11-1～11-n的n波长进行复用的光发射机。作为在输入端口23a具有波长选择性的波分复用部的AWG23，对从波长可变光发射机11发射的任意波长进行复用，发送到传输线路光纤500中。波长可变光发射机11和AWG23之间设置了n×n矩阵光开关20和光分接插头13-1～13-n。由光分接插头13分离的信号光的一部分被监控感光器14检测。检测结果被送到信号处理部18中，监视由多个波长可变光发射机11发射的信号光的强度，根据各波长信号的有无，对波长数进行计数。n×n矩阵光开关20进行对应于波长设定的切换，以使将从波长可变光发射机11发射的n波长的光信号能够连接到与波长对应的AWG23的输入端口23a。
另一方面，在AWG23的输出侧，与输出端口23b连接起来设置了光分接插头15，被波分复用的信号光的一部分被分离。被分离的波分复用信号通过AWG16，被监控感光阵列17检测并送入信号处理部18中。此处，被AWG16分离的波长是假定由AWG23进行复用的波长。在信号处理部18按照波长监视信号光的强度，根据被波分复用的各波长的信号的有无，对波长数进行计数。结果，可以检测出哪些波长被发送到传输线路光纤500中。
本实施例的波分复用部使用的AWG23具有波长选择性。因此，例如当波长λi的光发射机发生故障时，将备用波长可变光发射机的波长设定为λi，将与发生故障的光发射机连接的输入电信号(图中未示)变更连接到备用的波长可变光发射机，进一步改变光开关20的设定，由此代替成为可能。
图7是表示本实施例的波分复用部输出的波长配置的图。图7(a)是正常的情况，是由波长可变光发射机11-1～11-n分别发射λ1～λn的波长，并被复用的情况。此时，由监控感光阵列17检测并由信号处理部18进行计数的被复用的波长数n和由监控感光器14检测并由信号处理部18进行计数的光发射信号数n相等。相对于此，图7(b)是表示，由应发射λi+1的波长可变光发射机发生故障、波长设置失误、n×n矩阵光开关20的设定失误(连接失误)等某些因素，λi波长连接到两个线路的情况的图。这是，为了对来自波长可变光发射机的任意波长进行复用，利用了矩阵光开关和有波长选择性的波分复用部的结构中也会发生的现象。此时，由监控感光阵列17检测并由信号处理部18进行计数的被复用的波长数n-1比由监控感光器14检测并由信号处理部18进行计数的光发射信号数n少1。由于进行波分复用的AWG23具有波长选择性，因此当连接了错误的波长时，其波长降低25～30dB左右，发送到传输线路光纤500中。由波长可变光发射机发射的两个波长λi的信号光在传输距离短的情况下，到达接收机。此时，2个信号光产生干涉，原来应接收到的信号被噪声掩埋(相干串扰)，造成通信质量的恶化。为了保证正常的质量，需要将信号光和干涉光的强度比确保在35dB以下，25～30dB左右会成为问题。
对如上所述的波长被错误设定的情况，同实施例1一样，可以采取利用图5或者图8说明的处理对策。此外，由于发射机的恶化，波长慢慢从λi+1向λi方向漂移的情况下，信号处理部18也监视由监控感光阵列17接收的每波长的信号光强度，因此可以通过监视λi+1的波长的信号强度来检测出。
另外，在本实施例中由于使用了具有波长选择性的波分复用部，在改变波长可变发射机的波长时，需要改变光开关的连接。这种情况例如，相当于一台发射机发生了故障的情况。在所述的实施例中，说明了发射机都是波长可变光发射机，但也可以组合固定波长的发射机和波长可变的发射机。另外，光开关20也可以设置在光分接插头13和AWG23之间。
通过本实施例可以得到短时间内控制由连接失误或设置失误等造成的错误波长信号的发射的波分复用光发射机。另外，可以得到也可以对付基于时效变化的波长漂移的波分复用光发射机。
波长可变光发射机可以大幅减少以往需要与波长数相等数目的光发射机的备品。另外，根据使用光开关或光滤波器的波长选路等将来网络结构的改变和增殖，可以有弹性地改变光通路设定，构筑高效率高可靠性的光网络。作为利用该波长可变光发射机的波分复用光网络产业的基本结构，被应用的可能性高。
符号说明
10分出滤波器
11波长可变光发射机
12波分复用部
13光分接插头(光耦合器)
14监控感光器
15光分接插头(光耦合器)
16AWG
17监控感光阵列
18信号处理部
20矩阵光开关
21光接收机
22光解复用器
23AWG
24光耦合器
100波分复用光发射机
200波分复用光接收机
500传输线路光纤。

Claims (8)

1.一种波分复用光发射机，包括：
监控多个光信号的输出强度的多个第1光监控部；
对所述多个光信号进行复用的波分复用部；
监控由所述波分复用部输出的波分复用信号的每波长的输出强度的第2光监控部；和
与多个所述第1光监控部和所述第2光监控部连接，监视所述多个光信号和所述波分复用信号的信号处理部。
2.一种波分复用光发射机，包括：
包含光发射机和监控所述光发射机的输出强度的第1光监控部的多个光发射机部；
对来自所述多个光发射机部的多个光信号进行复用的光耦合器；
监控来自所述光耦合器的波分复用信号的每波长的输出强度的第2光监控部；和
与多个所述第1光监控部和所述第2光监控部连接，监视所述多个光信号和所述波分复用信号的信号处理部。
3.一种波分复用光发射机，包括：
多个光发射机；
监控所述光发射机的输出强度的多个第1光监控部；
对来自所述多个光发射机的多个光信号进行复用的光耦合器；
监控来自所述光耦合器的波分复用信号的每波长的输出强度的第2光监控部；和
与所述多个第1光监控部和所述第2光监控部连接，监视所述光耦合器的多个输入信号和输出信号的信号处理部。
4.根据权利要求2或者权利要求3所述的波分复用光发射机，其特征在于，
所述光发射机中至少有一个是波长可变光发射机。
5.根据权利要求1至权利要求3中任意一项所述的波分复用光发射机，其特征在于，
所述信号处理部根据监视结果输出警报。
6.一种波分复用光发射机，包括：
多个光发射机；
监控所述光发射机的输出强度的多个第1光监控部；
对来自所述多个光发射机的多个光信号进行复用的具有波长选择性的复用部；
监控由所述复用部输出的波分复用信号的每波长的输出强度的第2光监控部；
将所述光发射机和所述具有波长选择性的复用部的输入端口对应起来的光开关；和
与所述多个第1光监控部和所述第2光监控部连接，监视所述复用部的多个输入信号和输出信号的信号处理部。
7.根据权利要求6所述的波分复用光发射机，其特征在于，
所述光发射机中至少有一个是波长可变光发射机。
8.根据权利要求6所述的波分复用光发射机，其特征在于，
所述信号处理部根据监视结果输出警报。
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