DE60026750T2

DE60026750T2 - Verfahren, Vorrichtung und System zur Übertragung von optischen Überwachungssignalen

Info

Publication number: DE60026750T2
Application number: DE60026750T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Nakahara-ku Kawasaki-shi Sugaya; Terumi Nakahara-ku Kawasaki-shi Chikama
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: DE60026750D1; EP1037409A2; JP2000269902A; EP1037409A3; JP3670156B2; EP1037409B1; US6292289B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals.
Beschreibung des verwandten Sachstandes
Kürzlich ist ein Informationsbedarf einhergehend mit der Entwicklung in einem Multimedianetz rasch gestiegen, und ein aderförmiges, optisches Übertragungssystem, das eine Informationskapazität integriert, ist gefordert, um eine Übertragungskapazität weiter zu erhöhen und ein flexibles Netz zu bilden. Gegenwärtig ist das Wellenlängenteilungs-Multiplexieren (WDM, Wavelength Division Multiplexing) die effektivste Technik, einem derartigen Systembedarf zu begegnen, und eine Kommerzialisierung von WDM wird nun hauptsächlich in Nordamerika aktiv verfolgt. Ein Verfahren zum Überwachen eines Systems, das WDM einsetzt, ist eine unabdingbare Funktion beim Betreiben des Systems. Die vorliegende Erfindung stellt ein derartiges Überwachungsverfahren und seine zugeordnete Vorrichtung bereit, die für ein System geeignet sind, das WDM einsetzt.
Kürzlich sind eine Herstellungstechnik und eine Verwendungstechnik für eine optische Siliziumfaser einer niedrigen Dämpfung (z.B. 0,2 dB/km) eingerichtet worden, und ein optisches Kommunikationssystem unter Verwendung der optischen Faser als eine Übertragungsleitung ist im praktischen Gebrauch genommen worden. Ferner ist, um Dämpfungen in der optischen Faser zu kompensieren und dadurch eine Langstreckenübertragung zuzulassen, ein optischer Verstärker zum Verstärken eines optischen Signals oder eines Signallichts im praktischen Gebrauch genommen worden.
Ein optischer Verstärker, der im Stand der Technik bekannt ist, schließt ein optisches Verstärkungsmedium, welchem zu verstärkendes Signallicht zugeführt wird, und eine Pumpeinheit zum Pumpen (auf Anregen) des optischen Verstärkungsmediums ein, so dass das optische Verstärkungsmedium ein Verstärkungsband bereitstellt, das die Wellenlänge des Signallichts einschließt.
Beispielsweise ist ein erbiumdotierter Faserverstärker (EDFA, Erbium Doped Fiber Amplifier) entwickelt worden, um Signallicht zu verstärken, das ein Wellenlängenband von 1,55 μm aufweist, wobei die Dämpfung in einer Siliziumfaser minimal ist. Der EDFA schließt eine erbiumdotierte Faser (EDF) als das optische Verstärkungsmedium und eine Pumpquelle zum Zuführen von Pumplicht, das eine vorbestimmte Wellenlänge aufweist, zu der EDF ein. Durch ein Vorab-Einstellen der Wellenlänge des Pumplichts innerhalb eines 0,98 μm Bands oder eines 1,48 μm Bands kann ein Verstärkungsband, das eine Wellenlänge von 1,55 μm einschließt, erhalten werden.
Ferner ist ein weiterer Typ eines optischen Verstärkers, der einen Halbleiterchip als das optische Verstärkungsmedium aufweist, auch bekannt. In diesem Fall wird das Pumpen durch Initiieren eines elektrischen Stroms in den Halbleiterchip durchgeführt.
Als eine Technik zum Erhöhen einer Übertragungskapazität durch eine einzelne optische Faser ist ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren (WDM) bekannt. In einem System, das WDM einsetzt, werden eine Mehrzahl von Trägern, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, verwendet. Die mehreren optischen Träger werden einzeln moduliert, um dadurch eine Mehrzahl optischer Signale zu erhalten, die durch einen optischen Multiplexer Wellenteilungs- multiplexiert werden, um ein Hauptsignallicht (ein WDM-Signallicht) zu erhalten, das zu einer optischen Faserübertragungsleitung ausgegeben wird. An einem Empfangsende wird das empfangene Hauptsignallicht in einzelne optische Signale durch einen optischen Demultiplexierer getrennt, und Übertragungsdaten (ein Hauptsignal) werden gemäß jedem optischen Signal erzeugt. Dementsprechend kann, indem WDM eingesetzt wird, die Übertragungskapazität durch eine einzelne optische Faser gemäß der Anzahl von WDM-Kanälen erhöht werden.
In dem Fall eines Einschließens eines optischen Verstärkers in ein System, das WDM einsetzt, ist eine Übertragungsentfernung durch die Wellenlängencharakteristik einer Verstärkung des optischen Verstärkers begrenzt, wobei die Charakteristik durch eine Verstärkungsabweichung oder Verstärkungsneigung dargestellt wird. Beispielsweise ist es bekannt, dass in einem typischen EDFA eine Verstärkungsabweichung bei Wellenlängen nahe 1,55 μm erzeugt wird. Wenn die Verstärkungsabweichungen in einer Mehrzahl von kaskadierten EDFAs akkumuliert werden, wird ein optisches SNR (Signal-zu-Rausch-Verhältnis) in einem Kanal, der in einem Band mit niedriger Verstärkung enthalten ist, verschlechtert. Dementsprechend ist es, um eine Übertragung einer hohen Qualität zuzulassen, vorzuziehen, die Wellenlängencharakteristik einer Verstärkung eines optischen Verstärkers abzuflachen.
Andererseits ist es, um die Anzahl von WDM-Kanälen zu erhöhen, effektiv, die Bandbreite eines Verstärkungsbands (ein Band, wo eine Verstärkung erzeugt wird) eines optischen Verstärkers zu verbreitern. Zum Zweck eines derartigen Bandbreiten-Verbreiterns ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die zwei optische Verstärker einschließt, die parallel angeordnet sind, wobei einer der zwei optischen Verstärker optische Signale verstärkt, die Wellenlängen in einem Band kurzer Wellenlänge aufweisen, und der andere optische Verstärker optische Signale verstärkt, die Wellenlängen in einem Band langer Wellenlänge aufweisen.
In jedwedem Fall ist/sind ein optischer Verstärker oder zwei optische Verstärker, der/die parallel verbunden ist/sind, in einem optischen Verstärker bereitgestellt, und eine Mehrzahl derartiger optischer Verstärker sind entlang einer optischen Faserübertragungsleitung bereitgestellt.
Um eine Überwachungssteuerung jedes optischen Verstärkers und der anderen Systemkomponenten durchzuführen, wird ein optisches Überwachungssignal übertragen. Beispielsweise wird ein optisches Überwachungssignal zum Bereitstellen einer Information über die Anzahl von WDM-Kanälen beim Betrieb von einem Sende-Ende zu jedem optischen Verstärker übertragen. In jedem optischen Verstärker wird ein Referenzpegel, der bei ALC (automatische Ausgangspegelsteuerung) zu verwenden ist, um einen Ausgangspegel pro Kanal konstant zu halten, gemäß des empfangenen optischen Überwachungssignals eingestellt. Einige herkömmliche Verfahren zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals werden nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben werden.
1 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Systems zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals. Dieses System schließt eine erste Endgerätevorrichtung 2 als ein Sende-Ende, eine zweite Endgerätevorrichtung 4 als ein Empfangs-Ende, eine optische Faserübertragungsleitung 6, die zwischen dem Endgerät 2 und 4 platziert ist, und eine Mehrzahl optischer Repeater 8 ein, die entlang der optischen Faserübertragungsleitung 6 angeordnet sind.
Die Endgerätevorrichtung 2 schließt einen optischen Sender (TX) 10 zum Ausgeben eines optischen Signals eines Kanals oder eines WDM-Signallichts, das durch ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren einer Mehrzahl optischer Signale erhalten wird, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, als ein Hauptsignallicht, und eine optische Überwachungsschaltung (OSC) 12 zum Ausgeben eines optischen Überwachungssignals ein. Es sei nun angenommen, dass der optische Sender 10 Hauptsignallicht ausgibt, das durch ein WDM in einem herkömmlichen Band erhalten wird (bezeichnet als "1,55 μm-Band" oder "C-Band"), das durch den Bereich von 1,53 bis 1,56 μm definiert ist, vorausgesetzt, dass WDM in diesem System angewandt wird. Das Hauptsignallicht, das aus dem optischen Sender 10 ausgegeben wird, und das optische Überwachungssignal, das aus der optischen Überwachungsschaltung 12 ausgegeben wird, werden durch einen Wellenlängenkoppler 14 multiplexiert und dann der optischen Faserübertragungsleitung 6 zugeführt.
Jeder optische Repeater 8 schließt einen optischen Verstärker 16 zum Verstärken des Hauptsignallichts ein. Das Hauptsignallicht und das optische Überwachungssignal, die über die optische Faserübertragungsleitung 6 übertragen werden, werden voneinander durch einen Wellenlängenkoppler 18 getrennt. Das Hauptsignallicht von dem Wellenlängenkoppler 18 wird dem optischen Verstärker 16 zugeführt, und das optische Überwachungssignal von dem Wellenlängenkoppler 18 wird einer optischen Überwachungsschaltung 20 zugeführt. Die optische Überwachungsschaltung 20 regeneriert ein Überwachungssignal als ein elektrisches Signal gemäß dem empfangenen optischen Überwachungssignal, um eine Verarbeitung auf der Grundlage des Überwachungssignals durchzuführen und das Überwachungssignal zu aktualisieren. Das aktualisierte Überwachungssignal wird in ein optisches Überwachungssignal konvertiert, das wiederum einem Wellenlängenkoppler 22 zugeführt wird. In dem Wellenlängenkoppler 22 werden das optische Überwachungssignal, das durch die optische Überwachungsschaltung 20 aktualisiert ist, und das Hauptsignallicht, das durch den optischen Verstärker 16 verstärkt ist, multiplexiert, um zu der optischen Faserübertragungsleitung 6 ausgegeben zu werden. Die Verarbeitung auf der Grundlage des Überwachungssignals, die in der optischen Überwachungsschaltung 20 durchzuführen ist, schließt ein Einstellen eines Referenzpegels ein, der in einer ALC in dem optischen Verstärker 16 gemäß dem Überwachungssignal durchzuführen ist, oder ein Aktualisieren des Überwachungssignals gemäß einem Überwachungswert der Verstärkung des optischen Verstärkers 16 beispielsweise ein.
Die zweite Endgerätevorrichtung 4 schließt einen Wellenlängenkoppler 24 zum Demultiplexieren des Hauptsignallichts und des optischen Überwachungssignals, das durch die optische Faserübertragungsleitung 6 übertragen wird, einen optischen Empfänger (RX) 26 zum Empfangen des Hauptsignallichts von dem Wellenlängenkoppler 24 und eine optische Überwachungsschaltung 28 zum Empfangen des optischen Überwachungssignals von dem Wellenlängenkoppler 24 ein.
In dem in 1 gezeigten System ist die optische Überwachungsschaltung 20 parallel zu dem optischen Verstärker 16 in jedem optischen Repeater 8 angeordnet. Dementsprechend wird das optische Überwachungssignal sequentiell aktualisiert, falls erforderlich, und zu dem Empfangs-Ende hin übertragen.
2 ist ein Blockdiagramm eines Systems, das aus dem Stand der Technik, der in 1 gezeigt ist, zum Zweck einer Bandbreiten-Verbreiterung vorgeschlagen werden kann. In diesem System gibt der optische Sender 10 ein erstes Hauptsignallicht, das durch WDM in dem C-Band erhalten wird, und ein zweites Hauptsignallicht, das durch WDM in einem langen Wellenlängenband (bezeichnet als "1,58 μm-Band" oder "L-Band") erhalten wird, das durch den Bereich von 1,57 und 1,60 μm definiert ist. Die ersten und zweiten Hauptsignallichtanteile, die aus dem optischen Sender 10 ausgegeben werden, und das optische Überwachungssignal, das aus der optischen Überwachungsschaltung 12 ausgegeben wird, werden durch den Wellenlängenkoppler 14 multiplexiert und dann zu der optischen Faserübertragungsleitung 6 ausgegeben.
Jeder optische Repeater 8 schließt einen optischen Verstärker 16(#1) für das erste Hauptsignallicht und einen optischen Verstärker 16(#2) für das zweite Hauptsignallicht ein. Die beiden optischen Verstärker 16(#1) und 16(#2) sind parallel angeordnet. Um die beiden optischen Verstärker 16(#1) und 16(#2) parallel zu verbinden, schließt jeder optische Repeater 8 ferner einen optischen Demultiplexer 30 zum Demultiplexieren der ersten und zweiten Hauptsignallichtanteile, um die ersten und zweiten Hauptsignallichtanteile jeweils den optischen Verstärkern 16(#1) und 16(#2) zuzuführen, und einen optischen Multiplexer 32 zum Multiplexieren der ersten und zweiten Hauptsignallichtanteile, die jeweils von den optischen Verstärkern 16(#1) und 16(#2) verstärkt sind, ein. Die Wellenlängenkoppler 18 und 22 sind außerhalb des optischen Demultiplexers 30 bzw. des optischen Multiplexers 32 bereitgestellt, wodurch eine Verarbeitung des optischen Überwachungssignals in der optischen Überwachungsschaltung 20 zugelassen wird.
3 ist ein Blockdiagramm eines weiteren Systems, das aus dem Stand der Technik, der in 1 gezeigt ist, zum Zweck einer Bandbreitenverbreitung vorgeschlagen werden kann. In diesem System gibt der optische Sender 10 ein erstes Hauptsignallicht in dem C-Band und ein zweites Hauptsignallicht in dem L-Band wie in dem System aus, das in 2 gezeigt ist. Die optische Überwachungsschaltung 12 gibt erste und zweite optische Überwachungssignale aus, die sich jeweils auf das C-Band und das L-Band beziehen.
Jeder optische Repeater 8 ist ähnlich zu jenem in dem in 2 gezeigten System dahingehend, dass er optische Verstärker 16(#1) und 16(#2), einen optischen Demultiplexer 30 und einen optischen Multiplexer 32 einschließt. In jedem optischen Repeater 8, der in 3 gezeigt ist, ist eine optische Überwachungsschaltung 20(#1) für das erste optische Überwachungssignal parallel zu dem optischen Verstärker 16(#1) verbunden, und eine optische Überwachungsschaltung 20(#2) für das zweite optische Überwachungssignal ist parallel zu dem optischen Verstärker 16(#2) verbunden. Um eine derartige parallele Verbindung zu konfigurieren, sind Wellenlängenkoppler 18(#1) und 22(#1) für den optischen Verstärker 16(#1) und die optische Überwachungsschaltung 20(#1) bereitgestellt, um so den optischen Verstärker 16(#1) zwischenzuschalten, und Wellenlängenkoppler 18(#2) und 22(#2) für den optischen Verstärker 16(#2) und die optische Überwachungsschaltung 20(#2) sind bereitgestellt, um so den optischen Verstärker 16(#2) zwischenzuschalten.
Im Allgemeinen weist ein optischer Verstärker seine inhärente Rauschcharakteristik und Verstärkungseffizienz (Verstärkungskonversionseffizienz: das Verhältnis von optischer Ausgangsleistung zu Pumpenergie) auf. Die Rauschcharakteristik und die Verstärkungseffizienz eines optischen Verstärkers werden im Wesentlichen durch ein Band bestimmt, auf welches der optische Verstärker angewandt wird. Beispielsweise weist ein EDFA für das C-Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz auf, die beide jenen eines EDFA für das L-Band überlegen sind.
In dem in 2 gezeigten System ist eine Dämpfung durch den Wellenlängenkoppler 18 zum Abzweigen des optischen Überwachungssignals in jedem optischen Repeater 8 gleichförmig für die optischen Verstärker 16(#1) und 16(#2) gegeben, so dass eine Möglichkeit besteht, dass die Rauschcharakteristik und die Verstärkungseffizienz des optischen Verstärkers 16(#1) oder 16(#2) ungebührlich verschlechtert werden. Auf ähnliche Weise sind auch in dem in 3 gezeigten System im Wesentlichen gleiche Dämpfungen durch die Wellenlängenkoppler 18(#1) und 18(#2) den optischen Verstärkern 16(#1) bzw. 16(#2) vorgegeben, so dass eine Möglichkeit einer ungebührlichen Verschlechterung in der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz der optischen Verstärker 16(#1) oder 16(#2) besteht. Im Allgemeinen verursacht eine Verschlechterung der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz eines optischen Verstärkers eine Verschlechterung in einer Übertragungsqualität eines Hauptsignals.
In der WO 98/32023 ist ein Verfahren und ein System zum Erfassen und Übermitteln von Fehlern in einem vollständig optischen Kommunikationssystem offenbart. Das System überwacht jede der optischen Fasern und verwendet das optische Überwachungskanalsystem, um Fehler zu erfassen und zu übermitteln. Wann immer das System einen Fehler in irgendeiner der optischen Fasern erfasst, erzeugt das System eine Nachricht, die den Fehler identifiziert, und sendet die Nachricht in dem optischen Überwachungskanal, der durch zumindest eine der optischen Fasern befördert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals bereitzustellen, ohne die Übertragungsqualität eines Hauptsignals in hohem Maße zu verschlechtern. Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich werden.
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals bereitgestellt, umfassend die Schritte: (a) Bereitstellen eines ersten optischen Verstärkers für ein erstes Band, wobei sowohl der erste optische Verstärker als auch das erste Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; (b) Bereitstellen eines zweiten optischen Verstärkers, parallel zu dem ersten optischen Verstärker, für ein zweites Band, wobei der zweite optische Verstärker und das zweite optische Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; und gekennzeichnet durch (c) Verarbeiten des optischen Überwachungssignals nur in dem Band, das entweder die ersten oder zweiten optischen Verstärker betrifft, nämlich den optischen Verstärker für das Band, das in zumindest entweder der Rauschcharakteristik oder der Verstärkungseffizienz gegenüber dem anderen überlegen ist, wobei das optische Überwachungssignal eine Überwachungssteuerung der ersten und zweiten optischen Verstärker durchführt.
Das erste Band kann das C-Band sein, und das zweite Band kann das L-Band sein.
Gemäß diesem Verfahren wird das optische Überwachungssignal in Bezug auf einen der ersten und zweiten optischen Verstärker verarbeitet, der in zumindest entweder der Rauschcharakteristik oder der Verstärkungseffizienz dem anderen überlegen ist, so dass eine ungebührliche Verschlechterung der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz des ersten oder zweiten optischen Verstärkers verhindert werden kann, womit eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst wird.
Vorzugsweise umfasst jeder der ersten und zweiten optischen Verstärker eine dotierte Faser, die mit einem Selten-Erden-Element dotiert ist, und eine Pumpquelle zum Pumpen von Pumplicht in die dotiert Faser. In dem Fall, dass eine EDF, die mit Er (Erbium) dotiert ist, als die dotierte Faser verwendet wird, kann die Länge der EDF des zweiten optischen Verstärkers länger als die Länge der EDF des ersten optischen Verstärkers ausgeführt werden. In diesem Fall werden die Rauschcharakteristik und die Verstärkungseffizienz des ersten optischen Verstärkers der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz des zweiten optischen Verstärkers überlegen, wie nachstehend im Detail beschrieben werden wird, so dass das optische Überwachungssignal in Bezug auf den ersten optischen Verstärker verarbeitet werden kann.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals bereitgestellt, umfassend: einen optischen Demultiplexer, der einen Eingangsanschluss und erste und zweite Ausgangsanschlüsse aufweist, wobei der Eingangsanschluss und der erste Ausgangsanschluss durch ein erstes Band gekoppelt sind, wobei der Eingangsanschluss und der zweite Ausgangsanschluss durch ein zweites Band gekoppelt sind; einen optischen Multiplexer, der erste und zweite Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss aufweist, wobei der erste Eingangsanschluss und der Ausgangsanschluss durch das erste Band gekoppelt sind, wobei der zweite Eingangsanschluss und der Ausgangsanschluss durch das zweite Band gekoppelt sind; einen ersten optischen Verstärker, der zwischen dem ersten Ausgangsanschluss und dem ersten Eingangsanschluss bereitgestellt ist, zum Durchführen einer Verstärkung in dem ersten Band, wobei sowohl der erste optische Verstärker als auch das erste Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; einen zweiten optischen Verstärker, der parallel zu dem ersten optischen Verstärker zwischen dem zweiten Ausgangsanschluss und dem zweiten Eingangsanschluss bereitgestellt ist, zum Durchführen einer Verstärkung in dem zweiten Band, wobei sowohl der zweite optische Verstärker als auch das zweite Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; einen ersten Wellenlängenkoppler, der zwischen dem ersten Ausgangsanschluss und dem ersten optischen Verstärker bereitgestellt ist, zum Abzweigen des optischen Überwachungssignals, das aus dem ersten Ausgangsanschluss ausgegeben wird; eine Überwachungsschaltung zum Empfangen des optischen Überwachungssignals von dem ersten Wellenlängenkoppler; und einen zweiten Wellenlängenkoppler, der zwischen dem ersten optischen Verstärker und dem zweiten Eingangsanschluss bereitgestellt ist, zum Zuführen des optischen Überwachungssignals, das von der Überwachungsschaltung ausgegeben wird, zu dem ersten Eingangsanschluss; dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rauschcharakteristik und/oder die Verstärkungseffizienz des ersten optischen Verstärkers jener des zweiten optischen Verstärkers überlegen ist, wobei die Überwachungsschaltung ausgelegt ist, eine Überwachungssteuerung der ersten und zweiten optischen Verstärker auf der Grundlage des optischen Überwachungssignals durchzuführen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Vorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung auszuführen.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Übertragen zumindest eines Überwachungssignals bereitgestellt, umfassend: eine optische Faserübertragungsleitung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals und eines Hauptsignallichts, das durch ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren eines optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in einem ersten Band enthalten ist, und eines optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in einem zweiten Band enthalten ist, erhalten werden; und zumindest einen optischen Repeater, der entlang der optischen Faserübertragungsleitung angeordnet ist; wobei der optische Repeater umfasst: einen ersten optischen Verstärker (für das erste Band, wobei sowohl der erste optische Verstärker als auch das erste Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; einen zweiten optischen Verstärker, parallel zu dem ersten optischen Verstärker, für das zweite Band, wobei sowohl der zweite optische Verstärker als auch das zweite Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; und eine Überwachungsschaltung, die parallel zu dem ersten optischen Verstärker bereitgestellt ist, zum Verarbeiten des optischen Überwachungssignals; dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rauschcharakteristik und/oder die Verstärkungseffizienz des ersten optischen Verstärkers jener des zweiten optischen Verstärkers überlegen sind, wobei die Überwachungsschaltung ausgelegt ist, eine Überwachungssteuerung der ersten und zweiten optischen Verstärker auf der Grundlage des optischen Überwachungssignals durchzuführen.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein System bereitzustellen, das geeignet ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Das System kann erste und zweite optische Überwachungssignale übertragen und eine optische Faserübertragungsleitung zumindest einen optischen Verstärker umfassen, der entlang der optischen Faserübertragungsleitung angeordnet ist. Die optische Faserübertragungsleitung überträgt das optische Überwachungssignal und ein erstes Hauptsignallicht, die eine Wellenlänge aufweisen, die in einem ersten Band enthalten ist, in eine erste Richtung, und überträgt das zweite optische Überwachungssignal und ein zweites Hauptsignallicht, die eine Wellenlänge aufweisen, die in einem zweiten Band enthalten ist, in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung.
Der optische Repeater kann einen ersten optischen Verstärker zum Verstärken des ersten Hauptsignallichts, einen zweiten optischen Verstärker zum Verstärken des zweiten Hauptsignallichts und erste und zweite Überwachungsschaltungen zum Verarbeiten der ersten bzw. zweiten optischen Überwachungssignale umfassen. Die ersten und zweiten Überwachungsschaltungen sind parallel zu dem ersten optischen Verstärker bereitgestellt.
Der optische Repeater kann einen ersten optischen Verstärker zum Verstärken des ersten Hauptsignallichts, einen zweiten optischen Verstärker zum Verstärken des zweiten Hauptsignallichts, erste und zweite Überwachungsschaltungen zum Verarbeiten der ersten bzw. zweiten optischen Überwachungssignale, erste und zweite optische Zirkulatoren zum Verbinden des ersten optischen Verstärkers und der zweiten Überwachungsschaltung parallel und dritte und vierte optische Zirkulatoren zum Verbinden des zweiten optischen Verstärkers und der ersten Überwachungsschaltung parallel umfassen.
Jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten optischen Zirkulatoren kann erste, zweite und dritte Anschlüsse aufweisen, um Licht, das dem ersten Anschluss zugeführt wird, von dem zweiten Anschluss auszugeben, und Licht, das dem zweiten Anschluss zugeführt wird, von dem dritten Anschluss auszugeben. Der erste optische Verstärker kann zwischen dem dritten Anschluss des ersten optischen Zirkulators und dem ersten Anschluss des zweiten optischen Zirkulators verbunden sein. Die erste Überwachungsschaltung kann zwischen dem ersten Anschluss des dritten optischen Zirkulators und dem dritten Anschluss des vierten optischen Zirkulators verbunden sein. Der zweite optische Verstärker und die zweite Überwachungsschaltung sind auf ähnliche Weise verbunden.
Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, und die Weise, dieselben zu realisieren, werden offensichtlich werden, und die Erfindung selbst wird am Besten aus einem Studium der folgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verstanden werden, die bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Systems zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals;
2 ein Blockdiagramm eines Systems, das aus dem Stand der Technik, der in 1 gezeigt ist, vorgeschlagen werden kann;
3 ein Blockdiagramm eines weiteren Systems, das aus dem Stand der Technik, der in 1 gezeigt ist, vorgeschlagen werden kann;
4 ein Blockdiagramm, das eine erste bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein schematisches Diagramm, das einen EDFA (Erbium-dotierten Faserverstärker) veranschaulicht, der auf die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
6 einen Graphen, der Änderungen in einer Wellenlängencharakteristik einer Verstärkung eines EDFA mit einem Besetzungsinversionsverhältnis (oder einem Besetzungsinversionsfaktor) zeigt, das als ein Parameter verwendet wird;
7 einen Graphen, der ein Beispiel eines optischen Spektrums in dem L-Band zeigt;
8 einen Graphen für einen Vergleich in einer Längsverteilung einer Einheitsverstärkung in einem EDFA zwischen dem C-Band und dem L-Band;
9 ein Blockdiagramm, das eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ein Blockdiagramm, das eine dritte bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ein Blockdiagramm, das eine vierte bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ein Blockdiagramm, das eine fünfte bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ein Blockdiagramm, das eine sechste bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ein Blockdiagramm, das eine spezifische, bevorzugte Ausführungsform des EDFA zeigt, der in 5 gezeigt ist;
15 ein Blockdiagramm, das eine siebte bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
16 ein Diagramm, das optische Breitbandverstärker zeigt, die auf die vorliegende Erfindung anwendbar sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail beschrieben werden. Durch die Zeichnungen sind im Wesentlichen die gleichen Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine überlappende Beschreibung davon kann weggelassen sein.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine erste bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals zeigt. Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens, der Vorrichtung und des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungshauptsignals werden nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.
Dieses System schließt eine erste Endgerätevorrichtung 2 als ein Sende-Ende, eine zweite Endgerätevorrichtung 4 als ein Empfangs-Ende, eine optische Faserübertragungsleitung 6, die zwischen den Endgerätevorrichtungen 2 und 4 platziert ist, und eine Mehrzahl optischer Repeater 8, die entlang der optischen Faserübertragungsleitung 6 angeordnet sind, ein. Die mehrfachen optischen Repeater 8 können durch einen einzelnen optischen Repeater 8 ersetzt werden, der in die optische Faserübertragungsleitung 6 eingefügt ist.
Die erste Endgerätevorrichtung 2 schließt einen optischen Sender 10, eine optische Überwachungsschaltung 12 und einen Wellenlängenkoppler 14 ein. Der optische Sender 10 gibt WDM-Signallicht als Hauptsignallicht aus, das durch eine Wellenlängenteilungs-Multiplexierung eines einzelnen oder einer Mehrzahl optischer Signale, die einzelne oder unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, die in einem ersten Band enthalten sind, und eines einzelnen oder einer Mehrzahl optischer Signale, die einzelne oder unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, die in einem zweiten Band enthalten sind, erhalten wird. Der Wellenlängenkoppler 14 multiplexiert das Hauptsignallicht, das aus dem optischen Sender 10 ausgegeben wird, und ein optisches Überwachungssignal, das aus der optischen Überwachungsschaltung 12 ausgegeben wird, um das resultierende, multiplexierte Hauptsignallicht und das optische Überwachungssignal der optischen Faserübertragungsleitung 6 zuzuführen.
Spezifischer schließen das erste Band und das zweite Band das C-Band bzw. das L-Band ein. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass das erste Band und das zweite Band mit dem C-Band bzw. dem L-Band übereinstimmen, um ein Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Das optische Überwachungssignal weist eine Wellenlänge unterschiedlich von der Wellenlänge jedes optischen Signals des Hauptsignallichts auf. Insbesondere in dieser bevorzugten Ausführungsform weist das optische Überwachungssignal eine Wellenlänge kürzer als die Wellenlängen auf, die in dem C-Band enthalten sind. Spezifischer weist das optische Überwachungssignal eine Wellenlänge auf, die in einem 1,51 μm Band enthalten ist, das durch den Bereich von 1,51 bis 1,52 μm definiert ist.
Jeder optische Repeater 8 schließt einen ersten optischen Verstärker 16(#1) für das C-Band, einen zweiten optischen Verstärker 16(#2) für das L-Band und eine optische Überwachungsschaltung 20 zum Verarbeiten des optischen Überwachungssignals ein. Die Rauschcharakteristik und die Verstärkungseffizienz des ersten optischen Verstärkers 16(#1) sind der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz des zweiten optischen Verstärkers 16(#2) überlegen. Dementsprechend ist die optische Überwachungsschaltung 20 parallel zu dem ersten optischen Verstärker 16(#1) angeordnet.
Insbesondere in dieser bevorzugten Ausführungsform werden ein optischer Demultiplexer 30 und ein optischer Multiplexer 32 verwendet, um die optischen Verstärker 16(#1) und 16(#2) parallel zu verbinden, und Wellenlängenkoppler 18 und 22 werden verwendet, um den optischen Verstärker 16(#1) und die optische Überwachungsschaltung 20 parallel zu verbinden.
Der optische Demultiplexer 30 weist einen Eingangsanschluss 30A, der mit der optischen Faserübertragungsleitung 6 verbunden ist, einen Ausgangsanschluss 30B, der mit dem Wellenlängenkoppler 18 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss 30C, der mit dem optischen Verstärker 16(#2) verbunden ist, auf. Der Eingangsanschluss 30A und der Ausgangsanschluss 30B sind durch das C-Band und die Wellenlängen kürzer als das C-Band gekoppelt, und der Eingangsanschluss 30A und der Ausgangsanschluss 30C sind durch das L-Band und die Wellenlängen länger als das L-Band gekoppelt.
Der optische Multiplexer 32 weist einen Eingangsanschluss 32A, der mit dem Wellenlängenkoppler 22 verbunden ist, einen Eingangsanschluss 32B, der mit dem optischen Verstärker 16(#2) verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss 32C, der mit der optischen Faserübertragungsleitung 6 verbunden ist, auf. Der Eingangsanschluss 32A und der Ausgangsanschluss 32C sind durch das C-Band und die Wellenlängen kürzer als das C-Band gekoppelt, und der Eingangsanschluss 32B und der Ausgangsanschluss 32C sind durch das L-Band und die Wellenlängen länger als das L-Band gekoppelt.
Die zweite Endgerätevorrichtung 4 schließt einen Wellenlängenkoppler 24 zum Demultiplexieren des Hauptsignallichts und des optischen Überwachungssignals, die durch die optische Übertragungsleitung 6 übertragen werden, einen optischen Empfänger 26 zum Empfangen des Hauptsignallichts von dem Wellenlängenkoppler 24 und eine optische Überwachungsschaltung 28 zum Empfangen des optischen Überwachungssignals von dem Wellenlängenkoppler 24 ein.
Das Hauptsignallicht und das optische Überwachungssignal, die aus der ersten Endgerätevorrichtung 2 ausgegeben werden, werden über die optische Faserübertragungsleitung 6 dem Eingangsanschluss 30A des optischen Demultiplexers 30 des optischen Repeaters 8 der ersten Stufe zugeführt. Das optische Überwachungssignal und das Hauptsignallicht, die das C-Band aufweisen (das nachstehend als das C-Band-Hauptsignallicht bezeichnet werden wird), werden von dem Ausgangsanschluss 30B des optischen Demultiplexers 30 dem Wellenlängenkoppler 18 zugeführt, und das C-Band-Hauptsignallicht wird durch den Wellenlängenkoppler 18 geleitet, um dem ersten optischen Verstärker 16(#1) zugeführt zu werden. Das optische Überwachungssignal wird durch den Wellenlängenkoppler 18 abgezweigt und dann der optischen Überwachungsschaltung 20 zugeführt. Das C-Band-Hauptsignallicht wird durch den optischen Verstärker 16(#1) verstärkt. Andererseits wird das Hauptsignallicht, das das L-Band aufweist (das nachstehend als das L-Band-Hauptsignallicht bezeichnet werden wird), wird von dem Ausgangsanschluss 30C des optischen Demultiplexers 30 dem zweiten optischen Verstärker 16(#2) zugeführt und dann durch den optischen Verstärker 16(#2) verstärkt.
Die optische Überwachungsschaltung 20 führt eine Überwachungssteuerung des optischen Verstärkers 16(#1) und/oder des optischen Verstärkers 16(#2) gemäß dem eingegebenen optischen Überwachungssignal aus. Eine spezifische Ausführungsform der Überwachungssteuerung ist ähnlich jener oben erwähnten. Die optische Überwachungsschaltung 20 aktualisiert das optische Überwachungssignal auf der Grundlage der Überwachungssteuerung, um ein aktualisiertes, optisches Überwachungssignal auszugeben. Das aktualisierte, optische Überwachungssignal und das C-Band-Hauptsignallicht, das durch den optischen Verstärker 16(#1) verstärkt ist, werden durch den Wellenlängenkoppler 22 multiplexiert und dann dem Eingangsanschluss 32A des optischen Multiplexers 32 zugeführt. Das L-Band-Hauptsignallicht, das durch den optischen Verstärker 16(#2) verstärkt ist, wird dem Eingangsanschluss 32B des optischen Multiplexers 32 zugeführt. Der optische Multiplexer 32 führt ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren des optischen Überwachungssignals und des C-Band-Hauptsignallichts von dem Wellenlängenkoppler 22 und des L-Band-Hauptsignallichts von dem optischen Verstärker 16(#2) durch, um das resultierende multiplexierte Hauptsignallicht und das optische Überwachungssignal durch die optische Faserübertragungsleitung 6 zu dem optischen Repeater 8 der zweiten Stufe zu übertragen.
Auf diese Weise wird die Überwachungssteuerung in jedem optischen Repeater 8 gemäß dem optischen Überwachungssignal sequentiell durchgeführt, und das Hauptsignallicht und das aktualisierteste optische Überwachungssignal werden der zweiten Endgerätevorrichtung 4 zugeführt.
In dieser bevorzugten Ausführungsform verarbeitet die optische Überwachungsschaltung 20 das optische Überwachungssignal in Bezug auf den ersten optischen Verstärker 16(#1), der in der Hauptcharakteristik und der Verstärkungseffizienz dem zweiten optischen Verstärker 16(#2) überlegen ist, so dass eine ungebührliche Verschlechterung der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz in jedem optischen Repeater 8 verhindert werden kann, um dadurch eine gute Übertragungscharakteristik eines Hauptsignals sicherzustellen. Spezifischer sind die Wellenlängenkoppler 18 und 22, die ein Einfügungsdämpfungsinduzieren, an der Eingangsseite und der Ausgangsseite des ersten optischen Verstärkers 16(#1) jeweils bereitgestellt, und der zweite optische Verstärker 16(#2) ist direkt zwischen dem optischen Demultiplexer 30 und dem optischen Multiplexer 32 verbunden. Im Allgemeinen wird, wenn eine Dämpfung an der Eingangsseite des optischen Verstärkers induziert wird, die Rauschcharakteristik verschlechtert, und wenn eine Dämpfung an der Ausgangsseite des optischen Verstärkers induziert wird, wird die Verstärkungseffizienz verschlechtert. In dieser bevorzugten Ausführungsform sind keine Wellenlängenkoppler, die zum Verarbeiten des optischen Überwachungssignals notwendig sind, an der Eingangsseite und der Ausgangsseite des zweiten optischen Verstärkers 16(#2) bereitgestellt, der in der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz dem ersten optischen Verstärker 16(#1) unterlegen ist, so dass eine Verschlechterung in der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz in jedem optischen Repeater 8 als Ganzes minimiert werden kann.
In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Wellenlänge λ_osc des optischen Überwachungssignals kürzer als die Wellenlängen eingestellt, die in dem C-Band enthalten sind, wodurch die Wellenlängentrennung des C-Band-Hauptsignallichts und des optischen Überwachungssignals von dem L-Band-Hauptsignallicht in dem optischen Demultiplexer 30 erleichtert wird.
5 ist ein schematisches Diagramm, das einen EDFA veranschaulicht, der auf die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Spezifischer kann der in 5 gezeigte EDFA als jeder der optischen Verstärker 16(#1) und 16(#2), die in 4 gezeigt sind, verwendet werden. Dieser EDFA schließt einen Eingangsanschluss 34 zum Eingeben von Hauptsignallicht (oder eines optischen Signals eines Kanals), einen Ausgangsanschluss 36 zum Ausgeben eines verstärkten Hauptsignallichts und eine EDF 38, welcher das zu verstärkende Hauptsignallicht zugeführt wird, und eine Pumpquelle 40 zum Zuführen von Pumplicht zu der EDF 38 ein. Ein typisches Beispiel der Pumpquelle 40 ist eine Laserdiode, die in einem 0,98 μm-Band, das durch den Bereich von 0,96 bis 1,00 μm definiert ist, oder in einem 1,48 μm-Band oszilliert, das durch den Bereich von 1,46 bis 1,50 μm definiert ist. Das Hauptsignallicht und das Pumplicht können sich in der gleichen Richtung in der EDF 38 ausbreiten, wodurch ein Vorwärts-Pumpen durchgeführt wird. Auf eine andere Weise können sich das Hauptsignallicht und das Pumplicht in entgegengesetzten Richtungen in der EDF 38 ausbreiten, wodurch ein Rückwärtspumpen durchgeführt wird. Auf noch eine andere Weise können ein derartiges Vorwärtspumpen und Rückwärtspumpen kombiniert werden, um ein bidirektionales Pumpen durchzuführen.
Die EDF 38 des EDFA, der für das L-Band ausgelegt ist, weist eine Länge länger als jene der EDF 38 des EDFA auf, der für das C-Band ausgelegt ist. Folglich werden die Rauschcharakteristik und die Verstärkungseffizienz des EDFA, der für das C-Band ausgelegt ist, der Rauschcharakteristik und Verstärkungseffizienz des EDFA überlegen, der für das L-Band ausgelegt ist. Dies wird nun im Detail beschrieben werden.
6 ist ein Graph, der Änderungen in einer Wellenlängencharakteristik einer Verstärkung eines typischen EDFA mit einem Besetzungsinversionsverhältnis (oder -Faktor) zeigt, das als ein Parameter verwendet wird. In 6 stellt die vertikale Achse eine Einheitsverstärkung (dB) dar, und die horizontale Achse stellt eine Wellenlänge (nm) dar. Ein flacher Verstärkungsbereich in dem C-Band erscheint in der Nähe eines Besetzungsinversionsverhältnisses von 0,7 und weist eine Brandbreite von ungefähr 30 nm auf, die eine Wellenlänge von 1,53 μm einschließt, die einen Verstärkungsspitzenwert ergibt. Andererseits erscheint ein flacher Verstärkungsbereich in dem L-Band nahe einem Besetzungsinversionsverhältnis von 0,38 und weist eine Bandbreite größer als 30 nm auf. Die Einheitsverstärkung in dem L-Band beträgt ungefähr 1/8 der Einheitsverstärkung in dem C-Band. Dementsprechend ist es notwendig, die Länge einer EDF in einem EDFA für das L-Band zu erhöhen.
Tabelle 1
Tabelle 1 zeigt typische Charakteristika für EDFAs für das C-Band und das L-Band, und 7 zeigt ein Beispiel eines optischen Spektrums in dem L-Band. In der Tabelle 1 ist der Verstärkungsbereich in Bereich, wo eine Verstärkung erzeugt wird; der 1-dB-flache Verstärkungsbereich ist ein Bereich, wo eine Verstärkungsabweichung 1 dB ist; die Rauschzahl ist eine Rauschzahl in dem Fall eines Verwendens von Pumplicht, das ein 1,48 μm-Band aufweist; und die EDF-Länge ist eine EDF-Länge zum Erhalten einer Verstärkung von 30 dB. In 7 stellt die vertikale Achse einen Ausgang (dBm) aus dem EDFA dar, und die horizontale Achse stellt eine Wellenlänge (nm) dar.
8 ist ein Graph zum Vergleich in der Längsverteilung der Einheitsverstärkung in einem EDFA zwischen dem C-Band und dem L-Band. Eine Längsverteilung des Besetzungsinversionsverhältnisses (oder -Faktors) ist zusätzlich in 8 gezeigt. In 8 stellen die vertikalen Achsen eine Einheitsverstärkung (dB) und ein Besetzungsinversionsverhältnis (dimensionslos) dar, und die horizontale Achse stellt eine EDF-Länge oder Längsposition auf der EDF dar. Das C-Band stellt eine große Verstärkung in einem vorderen Abschnitt der EDF nahe ihrem Eingangsende bereit, weist aber eine Absorptionscharakteristik in einem hinteren Abschnitt der EDF auf. Andererseits stellt das L-Band eine geringe Verstärkung über der Länge der EDF bereit und erreicht eine akkumulierte Verstärkung gleich der Verstärkung des C-Bands. Das Besetzungsinversionsverhältnis ist in dem vorderen Abschnitt der EDF nahe ihrem Eingangsende hoch und wird in dem hinteren Abschnitt der EDF auf einen Wert herab verringert, der eine flache Verstärkung des L-Bands bereitstellt. Dementsprechend ist die optimale Länge der EDF für das C-Band eine geringe Länge, wo das C-Band eine Verstärkung aufweist, wohingegen die optimale Länge für die EDF für das L-Band eine große Länge ist, die erforderlich ist, um eine gegebene Verstärkung zu erhalten.
Die Überlegenheit der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz in dem C-Band gegenüber der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz in dem L-Band wird nun beschrieben werden. Bei der Verstärkung in dem C-Band ist die Verstärkung pro Einheits-EDF-Länge groß, so dass eine Strukturdämpfung durch die EDF einen relativ geringen Einfluss aufweist. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, bei dem die Einheitsverstärkung niedrig ist und eine lange EDF notwendig ist, wie in dem L-Band, der Einfluss der Strukturdämpfung groß. Wenn der Einfluss der Strukturdämpfung dominant wird, wird das Besetzungsinversionsverhältnis nahe dem Eingangs-Ende der EDF niedrig, und die Rauschzahl über der EDF scheint zu groß zu sein. Dies kann auf die folgende Weise erklärt werden.
Unter Bezugnahme auf 8 ist das Besetzungsinversionsverhältnis nahe dem Eingangs-Ende der EDF hoch, so dass die Einheitsverstärkung für Signallicht hoch ist und die Gesamtverstärkung für Signallicht als das integral von Einheitsverstärkungen über der Länge der EDF berechnet werden kann. Andererseits wird eine ASE (amplified spontaneous emission, verstärkte spontane Emission) in der EDF erzeugt und wird stimuliert allmählich von einem Punkt verstärkt, der ungefähr 1/8 der Gesamtlänge der EDF von dem vorderen Ende davon beispielsweise ist. In dem Fall, dass die Strukturdämpfung groß ist, wird das Verhältnis der Verstärkung in dem hinteren Abschnitt der Gesamtverstärkung um einen Betrag erhöht, der einer Verringerung in der Einheitsverstärkung in dem vorderen Abschnitt entspricht. Die Gesamtverstärkung für Signallicht wird als das Integral von Einheitsverstärkungen über der Länge der EDF berechnet. Im Gegensatz dazu trägt die Einheitsverstärkung in dem vorderen Abschnitt nicht so zu der ASE bei, so dass die ASE relativ zu dem Signallicht zunimmt. Das heißt, es erscheint eine Tendenz, die Rauschzahl zu verschlechtern. Dementsprechend beeinflusst, da eine lange EDF für das L-Band notwendig ist, die Strukturdämpfung durch die EDF die Verstärkung, um eine Verschlechterung in der Rauschzahl oder eine Verschlechterung in der Verstärkungseffizienz herbeizuführen.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals zeigt. In dieser bevorzugten Ausführungsform werden optische Überwachungssignale zweier Kanäle verwendet, um die Menge einer Information, die durch ein Überwachungssignal übertragbar ist, zu erhöhen. Zu diesem Zweck schließt die erste Endgerätevorrichtung 2 eine optische Überwachungsschaltung 12(#1) zum Ausgeben eines ersten optischen Überwachungssignals, das eine Wellenlänge λ_osc1 aufweist, und eine optische Überwachungsschaltung 12(#2) zum Ausgeben eines zweiten optischen Überwachungssignals, das eine Wellenlänge λ_osc2 (≠ λ_osc1) aufweist, ein. Die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale werden durch einen optischen Multiplexer 42 Wellenlängenteilungs-multiplexiert. Diese multiplexierten, optischen Überwachungssignale und das Hauptsignallicht, das aus einem optischen Sender 10 ausgegeben wird, werden weiter durch einen Wellenlängenkoppler multiplexiert. Jede der Wellenlängen λ_osc1 und λ_osc2 wird kürzer als die Wellenlängen eingestellt, die in dem C-Band enthalten sind, aus einem Grund ähnlich jenem in der in 4 gezeigten Ausführungsform.
Vorzugsweise sind die Wellenlängen λ_osc1 und λ_osc2 in einem 1,51 μm Band enthalten.
Jeder optische Repeater 8 weist zwei optische Überwachungsschaltungen 20(#1) und 20(#2) auf, die jeweils an die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale alle angepasst sind. Die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale werden durch einen Wellenlängenkoppler 18 von dem C-Band Hauptsignallicht getrennt und dann einem optischen Demultiplexer 44 zugeführt, in welchem die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale voneinander getrennt werden. Die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale aus dem optischen Demultiplexer 44 werden den optischen Überwachungsschaltungen 20(#1) bzw. 20(#2) zugeführt. Die optischen Überwachungsschaltungen 20(#1) und 20(#2) führen eine Überwachungssteuerung eines optischen Verstärkers 16(#1) und/oder eines optischen Verstärkers 16(#2) durch und aktualisieren dann die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale. Die aktualisierten ersten und zweiten optischen Überwachungssignale, die jeweils aus den optischen Überwachungsschaltungen 20(#1) und 20(#2) ausgegeben werden, werden durch einen optischen Multiplexer 46 Wellenlängenteilungs-multiplexiert. Diese multiplexierten, optischen Überwachungssignale und das C-Band-Hauptsignallicht, das durch den optischen Verstärker 16(#1) verstärkt ist, werden weiter durch einen Wellenlängenkoppler 22 multiplexiert.
Die zweite Endgerätevorrichtung 4 weist zwei optische Überwachungsschaltungen 28(#1) und 28(#2) auf, die jeweils an die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale angepasst sind. Die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale, die von dem Hauptsignallicht durch einen Wellenlängenkoppler 24 getrennt sind, werden einem optischen Demultiplexer 48 zugeführt, in welchem die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale voneinander getrennt werden. Das erste optische Überwachungssignal von dem optischen Demultiplexer 48 wird der optischen Überwachungsschaltung 28(#1) zugeführt, und das zweite optische Überwachungssignal von dem optischen Demultiplexer 48 wird der optischen Überwachungsschaltung 28(#2) zugeführt.
In der in 4 gezeigten Ausführungsform oder der in 9 gezeigten Ausführungsform sind die beiden optischen Verstärker 16(#1) und 16(#2) für eine Bandbreiten-Verbreiterung in jedem optischen Repeater 8 bereitgestellt. Dementsprechend wird, im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten Stand der Technik, die erforderliche Informationsmenge durch das Überwachungssignal in jedem optischen Repeater 8 erhöht werden. Um eine derartige Erhöhung der erforderlichen Informationsmenge zu bewältigen, müssen die Bitraten der optischen Überwachungsschaltungen 12, 20 und 28 in der in 4 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform erhöht werden, was zu der Notwendigkeit führt, das Format des optischen Überwachungssignals mit einer Erhöhung in der Anzahl von Bändern zu ändern. Im Gegensatz dazu sind gemäß der bevorzugten Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, eine erhöhte Anzahl von optischen Überwachungsschaltungen in jeder der Endgerätevorrichtungen 2 und 4 und jedem optischen Repeater 8 bereitgestellt, um so die Erhöhung in der erforderlichen Informationsmenge zu bewältigen, so dass das Format des optischen Überwachungssignals in jeder optischen Überwachungsschaltung erhalten werden kann, um einfach auf eine Erhöhung in der Anzahl von Bändern zu reagieren.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine dritte, bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals zeigt. Im Gegensatz zu der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, ist die dritte bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass jeder optische Repeater 8 weiter einen optischen Verstärker 50 als einen Vorverstärker und einen optischen Verstärker 52 als einen Nachverstärker einschließt. In 10 ist ein optischer Repeater 8 zur Vereinfachung der Veranschaulichung gezeigt.
Der optische Verstärker 50 ist mit dem Eingangsanschluss 30A des optischen Demultiplexers 30 verbunden, um so zumindest das C-Band-Hauptsignallicht, das dem optischen Repeater 8 zuzuführen ist, zu verstärken, und der optische Verstärker 52 ist mit dem Ausgangsanschluss 32C des optischen Multiplexers 32 verbunden, um so zumindest das C-Band-Hauptsignallicht zu verstärken, das von dem optischen Repeater 8 auszugeben ist. Beispielsweise weist jeder der optischen Verstärker 50 und 52 eine Charakteristik eines hauptsächlichen Verstärkens des C-Band-Hauptsignallichts auf, eines geringfügigen Verstärkens des L-Band-Hauptsignallichts und eines Durchleitens des optischen Überwachungssignals mit einer niedrigen Dämpfung oder einem geringfügigen Verstärken des optischen Überwachungssignals auf.
Durch ein Einsetzen des optischen Verstärkers 50 kann eine Verringerung in der Rauschzahl aufgrund einer Einfügungsdämpfung durch den optischen Demultiplexer 30 verhindert werden. Durch ein Einsetzen des optischen Verstärkers 53 kann eine Verringerung in dem Ausgangspegel aufgrund einer Einfügungsdämpfung durch den optischen Multiplexer 32 kompensiert werden.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine vierte bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals zeigt. Diese bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine bidirektionale Übertragung zwischen Endgerätevorrichtungen 54 und 56 durchgeführt wird, die jeweils an ein Senden und einen Empfang angepasst sind. Eine optische Faserübertragungsleitung 58 ist zwischen den Endgerätevorrichtungen 54 und 56 platziert. Zumindest ein optischer Repeater 60 ist entlang der optischen Faserübertragungsleitung 58 angeordnet. Während ein optischer Repeater 60 in 11 gezeigt ist, kann eine Mehrzahl von optischen Repeatern 60 bereitgestellt werden.
Die Endgerätevorrichtung 54 schließt einen optischen Sender 62 zum Ausgeben eines einzelnen optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in dem C-Band enthalten ist, oder eines WDM-Signallichts, das durch ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren einer Mehrzahl optischer Signale erhalten wird, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, die in dem C-Band enthalten sind, als das erste Hauptsignallicht, einen optischen Empfänger 64 zum Empfangen eines einzelnen optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in dem L-Band enthalten ist, oder eines WDM-Signallichts, das durch ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren einer Mehrzahl optischer Signale erhalten wird, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, die in dem L-Band enthalten sind, als das zweite Hauptsignallicht, eine optische Überwachungsschaltung 66 zum Ausgeben eines ersten optischen Überwachungssignals und eine optische Überwachungsschaltung 68 zum Empfangen eines zweiten optischen Überwachungssignals ein. Die Endgerätevorrichtung 54 schließt weiter einen optischen Multi-/Demultiplexer 70, einen Wellenlängenkoppler 72 und einen optischen Zirkulator 74 ein.
Der optische Multi-/Demultiplexer 70 weist Anschlüsse 70A, 70B und 70C auf. Die Anschlüsse 70A und 70C sind durch das C-Band gekoppelt, und die Anschlüsse 70B und 70C sind durch das L-Band gekoppelt. Der Anschluss 70A ist mit dem optischen Sender 62 verbunden, und der Anschluss 70B ist mit dem optischen Empfänger 64 verbunden.
Der Wellenlängenkoppler 72 weist Anschlüsse 72A, 72B und 72C auf. Die Anschlüsse 72A und 72B sind durch das C-Band und das L-Band gekoppelt, und die Anschlüsse 72B und 72C sind durch die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale gekoppelt. Der Anschluss 72A ist mit dem Anschluss 70C des optischen Multi-/Demultiplexers 70 verbunden.
Der optische Zirkulator 74 weist Anschlüsse 74A, 74B und 74C auf und arbeitet, dem Anschluss 74A zugeführtes Licht von dem Anschluss 74B auszugeben, und dem Anschluss 74B zugeführtes Licht von dem Anschluss 74C auszugeben. Der Anschluss 74A ist mit der optischen Überwachungsschaltung 66 verbunden. Der Anschluss 74B ist mit dem Anschluss 72C des Wellenlängenkopplers 72 verbunden. Der Anschluss 74C ist mit der optischen Überwachungsschaltung 68 verbunden. Der Anschluss 72B des Wellenlängenkopplers 72 ist mit der optischen Faserübertragungsleitung 58 verbunden.
Die Endgerätevorrichtung 56 schließt einen optischen Empfänger 76 zum Empfangen des ersten Hauptsignallichts in dem C-Band, einen optischen Sender 78 zum Ausgeben des zweiten Hauptsignallichts in dem L-Band, eine optische Überwachungsschaltung 80 zum Empfangen des ersten optischen Überwachungssignals und eine optische Überwachungsschaltung 82 zum Ausgeben des zweiten optischen Überwachungssignals ein. Die Endgerätevorrichtung 56 schließt weiter einen Multi-/Demultiplexer, einen Wellenlängenkoppler 86 und einen optischen Zirkulator 88 ein.
Der optische Multi-/Demultiplexer 84 weist Anschlüsse 84A, 84B und 84C auf. Die Anschlüsse 84A und 84B sind durch das C-Band gekoppelt, und die Anschlüsse 84A und 84C sind durch das L-Band gekoppelt.
Der Wellenlängenkoppler 86 weist Anschlüsse 86A, 86B und 86C auf. Die Anschlüsse 86A und 86B sind durch das C-Band und durch das L-Band gekoppelt, und die Anschlüsse 86A und 86C sind durch die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale gekoppelt. Der Anschluss 86A ist mit der optischen Faserübertragungsleitung 58 verbunden, und der Anschluss 86B ist mit dem Anschluss 84A des optischen Multi-/Demultiplexers 84 verbunden. Die Anschlüsse 84B und 84C des optischen Multi-/Demultiplexers 84 sind mit dem optischen Empfänger 76 bzw. dem optischen Sender 78 verbunden.
Der optische Zirkulator 88 weist Anschlüsse 88A, 88B und 88C auf und arbeitet, dem Anschluss 88A zugeführtes Licht von dem Anschluss 88B auszugeben, und dem Anschluss 88B zugeführtes Licht von dem Anschluss 88C auszugeben. Der Anschluss 88B ist mit dem Anschluss 86C des Wellenlängenkopplers 86 verbunden. Der Anschluss 88C ist mit der optischen Überwachungsschaltung 80 verbunden. Der Anschluss 88A ist mit der optischen Überwachungsschaltung 82 verbunden.
Dementsprechend werden das erste Hauptsignallicht und das erste Überwachungssignal von der Endgerätevorrichtung 54 zu der Endgerätevorrichtung 56 übertragen, wohingegen das zweite Hauptsignallicht und das zweite optische Überwachungssignal von der Endgerätevorrichtung 56 zu der Endgerätevorrichtung 54 übertragen werden.
Jeder optische Repeater 60 schließt einen ersten optischen Verstärker 90 zum Verstärken des ersten Hauptsignallichts, einen zweiten optischen Verstärker 92 zum Verstärken des zweiten Hauptsignallichts und optische Überwachungsschaltungen 94 und 96 zum Verarbeiten der ersten bzw. zweiten optischen Überwachungssignale ein. Optische Multi-/Demultiplexer 98 und 100 werden verwendet, um die optischen Verstärker 90 und 92 parallel zu verbinden. Wellenlängenkoppler 102 und 104 und optische Zirkulatoren 106 und 108 werden verwendet, um dem optischen Verstärker 90 und die Überwachungsschaltungen 94 und 96 parallel zu verbinden.
Der optische Multi-/Demultiplexer 98 weist Anschlüsse 98A, 98B und 98C auf. Die Anschlüsse 98A und 98B sind durch das C-Band und die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale gekoppelt, und die Anschlüsse 98A und 98C sind durch das L-Band gekoppelt. Der Anschluss 98A ist mit der optischen Faserübertragungsleitung 58 verbunden. Der Anschluss 98C ist mit dem Ausgangsanschluss des optischen Verstärkers 92 verbunden.
Der optische Multi-/Demultiplexer 100 weist Anschlüsse 100A, 100B und 100C auf. Die Anschlüsse 100A und 100C sind durch das C-Band und die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale gekoppelt, und die Anschlüsse 100B und 100C sind durch das L-Band gekoppelt. Der Anschluss 100B ist mit dem Eingangsanschluss des optischen Verstärkers 92 verbunden, und der Anschluss 1000 ist mit der optischen Faserübertragungsleitung 58 verbunden.
Der Wellenlängenkoppler 102 weist Anschlüsse 102A, 102B und 102C auf. Die Anschlüsse 102A und 102B sind durch die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale gekoppelt, und die Anschlüsse 102A und 102B sind durch das C-Band gekoppelt. Der Anschluss 102A ist mit dem Anschluss 98B des optischen Multi-/Demultiplexers 98 verbunden, und der Anschluss 102C ist mit dem Eingangsanschluss des optischen Verstärkers 90 verbunden. Der Wellenlängenkoppler 104 weist Anschlüsse 104A, 104B und 104C auf. Die Anschlüsse 104A und 104C sind durch das C-Band gekoppelt, und die Anschlüsse 104B und Anschlüsse 104C sind durch die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale gekoppelt. Der Anschluss 104A ist mit dem Ausgangsanschluss des optischen Verstärkers 90 verbunden, und der Anschluss 104C ist mit dem Anschluss 100A des optischen Multi-/Demultiplexers 100 verbunden.
Der optische Zirkulator 106 weist Anschlüsse 106A, 106B und 106C auf und arbeitet, dem Anschluss 106A zugeführtes Licht von dem Anschluss 106B auszugeben, und dem Anschluss 106B zugeführtes Licht von dem Anschluss 106C auszugeben. Der Anschluss 106A ist mit dem Ausgangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 96 verbunden. Der Anschluss 106B ist mit dem Anschluss 102B des Wellenlängenkopplers 102 verbunden. Der Anschluss 106C ist mit dem Eingangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 94 verbunden.
Der optische Zirkulator 108 weist Anschlüsse 108A, 108B und 108C auf und arbeitet, dem Anschluss 108A zugeführtes Licht von dem Anschluss 108B auszugeben, und dem Anschluss 108B zugeführtes Licht von dem Anschluss 108C auszugeben. Der Anschluss 108A ist mit dem Ausgangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 94 verbunden. Der Anschluss 108B ist mit dem Anschluss 104B des Wellenlängenkopplers 104 verbunden. Der Anschluss 106C ist mit dem Eingangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 96 verbunden.
Mit dieser Konfiguration kann das erste Hauptsignallicht, das sich von der Endgerätevorrichtung 94 zu der Endgerätevorrichtung 56 ausbreitet, durch den optischen Verstärker 90 verstärkt werden; das zweite Hauptsignallicht, das sich von der Endgerätevorrichtung 56 zu der Endgerätevorrichtung 54 ausbreitet, kann durch den optischen Verstärker 92 verstärkt werden, das erste optische Überwachungssignal, das sich von der Endgerätevorrichtung 54 zu der Endgerätevorrichtung 56 ausbreitet, kann durch die optische Überwachungsschaltung 94 verarbeitet werden; und das zweite optische Überwachungssignal, das sich von der Endgerätevorrichtung 56 zu der Endgerätevorrichtung 54 ausbreitet, kann durch die optische Überwachungsschaltung 96 verarbeitet werden.
Der Grund für eine parallele Verbindung der optischen Überwachungsschaltungen 94 und 96 zu dem optischen Verstärker 90 für das C-Band in dieser bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass der optische Verstärker für das C-Band in der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz dem optischen Verstärker 92 für das L-Band überlegen ist, wie in den vorhergehenden, bevorzugten Ausführungsformen. Das heißt, dass gemäß der bevorzugten Ausführungsform die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale ohne eine große Verringerung in der Übertragungsqualität eines Hauptsignals übertragen werden können.
Diese bevorzugte Ausführungsform ist nicht durch die Gleichheit der Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale beschränkt. Das heißt, dass die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale zueinander gleich oder unterschiedlich voneinander sein können. Die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale sind eingestellt, kürzer als die Wellenlängen, die in dem C-Band enthalten sind, zu sein, und sind vorzugsweise in einem 1,51 μm-Band enthalten.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine fünfte bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals zeigt. IM Gegensatz zu der in 11 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist die fünfte bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die vorliegende Erfindung beschränkt ausgeführt wird, indem die Wellenlängen der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale unterschiedlich voneinander gemacht werden, wodurch der Bedarf nach relativ teuren optischen Zirkulatoren beseitigt wird.
Spezifischer wird ein optischer Multi-/Demultiplexer 110 anstelle des optischen Zirkulators 74 in der Endgerätevorrichtung 54 verwendet; ein optischer Multi-/Demultiplexer 112 wird anstelle des optischen Zirkulators 88 in der Endgerätevorrichtung 56 verwendet; und optische Multi-/Demultiplexer 114 und 116 werden anstelle der optischen Zirkulatoren 106 und 108 jeweils in jedem optischen Repeater 60 verwendet.
Die Ausbreitungspfade der ersten und zweiten Hauptsignal-Lichtanteile und der ersten und zweiten optischen Überwachungssignale in diesen bevorzugten Ausführungsformen werden in Übereinstimmung mit der in 11 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform auf einfache Weise verstanden werden.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, die gleiche Wirkung wie jene zu erhalten, die durch die in 11 gezeigte Ausführungsform erhalten wird, und zusätzlich einen Effekt zu erhalten, dass die Kosten für den Aufbau des Systems verringert werden können, weil kein Bedarf für optische Zirkulatoren besteht.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine sechste bevorzugte Ausführungsform eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals zeigt. Auch in dieser bevorzugten Ausführungsform wird eine bidirektionale Übertragung zwischen Endgerätevorrichtungen 118 und 120 jeweils für ein Senden und einen Empfang durchgeführt. Eine optische Faserübertragungsleitung ist zwischen die Endgerätevorrichtungen 118 und 120 platziert, und zumindest ein optischer Repeater 124 ist entlang der optischen Faserübertragungsleitung 122 angeordnet. Während ein optischer Repeater 124 in 13 gezeigt ist, können eine Mehrzahl optischer Repeater 124 verwendet werden.
Eine Endgerätevorrichtung 118 schließt einen optischen Sender 126 zum Ausgeben eines einzelnen optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in dem C-Band enthalten ist, oder eines WDM-Signallichts, das durch ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren einer Mehrzahl optischer Signale erhalten wird, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, die in dem C-Band enthalten sind, als das erste Hauptsignallicht, einen optischen Empfänger 128 zum Empfangen eines einzelnen optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in dem L-Band enthalten ist, oder eines WDM-Signallichts, das durch ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren einer Mehrzahl optischer Signale erhalten wird, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, die in dem L-Band enthalten sind, als das zweite Hauptsignallicht, eine optische Überwachungsschaltung 130 zum Ausgeben eines ersten optischen Überwachungssignals, das eine Wellenlänge λ_osc1 aufweist, und eine optische Überwachungsschaltung 132 zum Empfangen eines zweiten optischen Überwachungssignals, das eine Wellenlänge λ_osc2 (≠ λ_osc1) aufweist, ein. Die Endgerätevorrichtung 118 schließt weiter optische Zirkulatoren 134 und 136 und einen Multi-/Demultiplexer 138 ein.
Der optische Zirkulator 134 weist Anschlüsse 134A, 134B und 134C auf und arbeitet, dem Anschluss 134A zugeführtes Licht von dem Anschluss 134B auszugeben, und dem Anschluss 134B zugeführtes Licht von dem Anschluss 134C auszugeben. Der Anschluss 134A ist mit dem optischen Sender 126 verbunden, und der Anschluss 134C ist mit der optischen Überwachungsschaltung 132 verbunden.
Der optische Zirkulator 136 weist Anschlüsse 136A, 136B und 136C auf und arbeitet, dem Anschluss 136A zugeführtes Licht von dem Anschluss 136B auszugeben, und dem Anschluss 136B zugeführtes Licht von dem Anschluss 136C auszugeben. Der Anschluss 136A ist mit der optischen Überwachungsschaltung 130 verbunden, und der Anschluss 136C ist mit dem optischen Empfänger 128 verbunden.
Der optische Multi-/Demultiplexer 138 weist Anschlüsse 138A, 138B und 138C auf. Die Anschlüsse 138A und 138C sind durch das C-Band und die Wellenlänge λ_osc2 gekoppelt, und die Anschlüsse 138B und 138C sind durch das L-Band und die Wellenlänge λ_osc1 gekoppelt. Der Anschluss 138A ist mit dem Anschluss 134B des optischen Zirkulators 134 verbunden. Der Anschluss 138B ist mit dem Anschluss 136B des optischen Zirkulators 136 verbunden. Der Anschluss 138C ist mit der optischen Faserübertragungsleitung 122 verbunden.
Die Endgerätevorrichtung 120 schließt einen optischen Empfänger 140 zum Empfangen des ersten Hauptsignallichts in dem C-Band, einen optischen Sender 142 zum Ausgeben des zweiten Hauptsignallichts in dem L-Band, eine optische Überwachungsschaltung 144 zum Empfangen des ersten optischen Überwachungssignals und eine optische Überwachungsschaltung 146 zum Ausgeben des zweiten optischen Überwachungssignals ein. Die Endgerätevorrichtung 120 schließt weiter optische Zirkulatoren 148 und 150 und einen optischen Multi-/Demultiplexer 152 ein.
Der optische Zirkulator 148 weist Anschlüsse 148A, 148B und 148C auf und arbeitet, dem Anschluss 148A zugeführtes Licht von dem Anschluss 148B auszugeben, und dem Anschluss 148B zugeführtes Licht von dem Anschluss 148C auszugeben. Der Anschluss 148A ist mit der optischen Überwachungsschaltung 146 verbunden, und der Anschluss 148C ist mit dem optischen Empfänger 140 verbunden.
Der optische Zirkulator 15G weist Anschlüsse 150A, 150B und 150C auf, und arbeitet, dem Anschluss 150A zugeführtes Licht von dem Anschluss 150B auszugeben, und dem Anschluss 150B zugeführtes Licht von dem Anschluss 150C auszugeben. Der Anschluss 150A ist mit dem optischen Sender 142 verbunden, und der Anschluss 150C ist mit der optischen Überwachungsschaltung 144 verbunden.
Der optische Multi-/Demultiplexer 152 weist Anschlüsse 152A, 152B und 152C auf. Die Anschlüsse 152A und 152C sind durch das C-Band und die Wellenlänge λ_osc2 gekoppelt, und die Anschlüsse 152B und 152C sind durch das L-Band und die Wellenlänge λ_osc1 gekoppelt.
Jeder optische Repeater 124 schließt einen optischen Verstärker 154 für das C-Band, einen optischen Verstärker 156 für das L-Band, eine optische Überwachungsschaltung 158 zum Verarbeiten des ersten optischen Überwachungssignals und eine optische Überwachungsschaltung 160 zum Verarbeiten des zweiten optischen Überwachungssignals ein. Optische Multi-/Demultiplexer 162 und 164 werden verwendet, um die optischen Verstärker 154 und 156 parallel zu verbinden. Optische Zirkulatoren 166 und 168 werden verwendet, um den optischen Verstärker 154 und die optische Überwachungsschaltung 160 parallel zu verbinden. Optische Zirkulatoren 170 und 172 werden verwendet, um den optischen Verstärker 156 und die optische Überwachungsschaltung 158 parallel zu verbinden.
Der optische Multi-/Demultiplexer 162 weist Anschlüsse 162A, 162B und 162C auf. Die Anschlüsse 162A und 162B sind durch das C-Band und die Wellenlänge λ_osc2 gekoppelt, und die Anschlüsse 162A und 162C sind durch das L-Band und die Wellenlänge λ_osc1 gekoppelt. Der Anschluss 162A ist mit der optischen Faserübertragungsleitung 122 verbunden.
Der optische Multi-/Demultiplexer 164 weist Anschlüsse 164A, 164B und 164C auf. Die Anschlüsse 164A und 164B sind durch das C-Band und die Wellenlänge λ_osc2 gekoppelt, und die Anschlüsse 164A und 164C sind durch das L-Band und die Wellenlänge λ_osc1 gekoppelt. Der Anschluss 164A ist mit der optischen Faserübertragungsleitung 122 verbunden.
Der optische Zirkulator 166 weist Anschlüsse 166A, 166B und 166C auf, und arbeitet, dem Anschluss 166A zugeführtes Licht von dem Anschluss 166B auszugeben, und dem Anschluss 166B zugeführtes Licht von dem Anschluss 166C auszugeben. Der Anschluss 166A ist mit dem Ausgangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 160 verbunden. Der Anschluss 166B ist mit dem Anschluss 162B des optischen Multi-/Demultiplexers 162 verbunden. Der Anschluss 166C ist mit dem Eingangsanschluss des optischen Verstärkers 154 verbunden.
Der optische Zirkulator 168 weist Anschlüsse 168A, 168B und 168C auf, und arbeitet, dem Anschluss 168A zugeführtes Licht von dem Anschluss 168B auszugeben, und dem Anschluss 168B zugeführtes Licht von dem Anschluss 168C auszugeben. Der Anschluss 168A ist mit dem Ausgangsanschluss des optischen Verstärkers 154 verbunden. Der Anschluss 168B ist mit dem Anschluss 164B des optischen Multi-/Demultiplexers 164 verbunden. Der Anschluss 168C ist mit dem Eingangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 160 verbunden.
Der optische Zirkulator 172 weist Anschlüsse 172A, 172B und 172C auf, und arbeitet, dem Anschluss 172A zugeführtes Licht von dem Anschluss 172B auszugeben, und dem Anschluss 172B zugeführtes Licht von dem Anschluss 172C auszugeben. Der Anschluss 172A ist mit dem Ausgangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 158 verbunden. Der Anschluss 172B ist mit dem Anschluss 164C des optischen Multi-/Demultiplexers 164 verbunden. Der Anschluss 172C ist mit dem Eingangsanschluss des optischen Verstärkers 156 verbunden.
Der optische Zirkulator 170 weist Anschlüsse 170A, 170B und 170C auf, und arbeitet, dem Anschluss 170A zugeführtes Licht von dem Anschluss 170B auszugeben, und dem Anschluss 170B zugeführtes Licht von dem Anschluss 170C auszugeben. Der Anschluss 170A ist mit dem Ausgangsanschluss des optischen Verstärkers 156 verbunden. Der Anschluss 170B ist mit dem Anschluss 162C des optischen Multi-/Demultiplexers 162 verbunden. Der Anschluss 170C ist mit dem Eingangsanschluss der optischen Überwachungsschaltung 158 verbunden.
Mit dieser Konfiguration kann das erste Hauptsignallicht, das sich von der Endgerätevorrichtung 118 zu der Endgerätevorrichtung 120 ausbreitet, durch den optischen Verstärker 154 verstärkt werden, das zweite Hauptsignallicht, das sich von der Endgerätevorrichtung 120 zu der Endgerätevorrichtung 118 ausbreitet, kann von dem optischen Verstärker 156 verstärkt werden; das erste optische Überwachungssignal, das sich von der Endgerätevorrichtung 118 zu der Endgerätevorrichtung 120 ausbreitet, kann von der optischen Überwachungsschaltung 158 verarbeitet werden; und das zweite optische Überwachungssignal, das sich von der Endgerätevorrichtung 120 zu der Endgerätevorrichtung 118 ausbreitet, kann von der optischen Überwachungsschaltung 160 verarbeitet werden.
Um einen derartigen Betrieb mit einer einfachen Konfiguration zu bewirken, ist die Wellenlänge λ_osc1 des ersten optischen Überwachungssignals vorzugsweise innerhalb des L-Bands oder länger als die Wellenlängen eingestellt, die in dem L-Band enthalten sind, und die Wellenlänge λ_osc2 des zweiten optischen Überwachungssignals ist vorzugsweise innerhalb des C-Bands oder kürzer als die Wellenlängen, die in dem C-Band enthalten sind, eingestellt.
In dieser bevorzugten Ausführungsform ist der optische Verstärker 154 zwischen den optischen Zirkulatoren 166 und 168 angeordnet, und der optische Verstärker 156 ist zwischen den optischen Zirkulatoren 170 und 172 angeordnet. Dementsprechend ist es unnötig, einen optischen Isolator zum Verhindern einer unerwünschten Oszillation in jedem der optischen Verstärker 154 und 156 zu verwenden, wodurch eine Kostenverringerung zugelassen wird. Ferner ist es im Gegensatz zu den vorherigen bevorzugten Ausführungsformen unnötig, einen Wellenlängenkoppler zum Abzweigen eines optischen Überwachungssignals zu verwenden, wodurch eine Verschlechterung in der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz aufgrund einer relativ großen Einfügungsdämpfung durch den Wellenlängenkoppler verhindert wird.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine spezifische, bevorzugte Ausführungsform des EDFA zeigt, der in 5 gezeigt ist. Spezifischer zeigt 14 eine spezifische Konfiguration des optischen Verstärkers 16(#1) in dem in 4 gezeigten System.
Der optische Verstärker 16(#1) weist einen optischen Koppler 202, einen Wellenlängenkoppler 204, einen optischen Isolator 206, eine EDF (Erbium-dotierte Faser) 208, einen Wellenlängenkoppler 210, einen optischen Koppler 212, einen optischen Isolator 214, variable Abschwächer (VATT) 216, eine DCF (Dispersions-kompensierende Faser) 218, einen optischen Koppler 220, einen Wellenlängenkoppler 222, einen optischen Isolator 224, eine EDF 226, einen Wellenlängenkoppler 228, einen optischen Koppler 230 und einen optischen Isolator 232, der zwischen den Wellenlängenkopplern 18 und 22 kaskadiert ist, auf.
Eine Laserdiode (LD) 234 wird verwendet, um die EDF 238 vorwärts zu pumpen, und eine LD 236 wird verwendet, um die EDF 208 rückwärts zu pumpen. Ferner wird eine LD 238 verwendet, um die EDF 226 vorwärts zu pumpen, und eine LD 240 wird verwendet, um die EDF 226 rückwärts zu pumpen. Die Oszillationswellenlänge jede der LDs 234, 236, 238 und 240 ist innerhalb eines 0,98 μm-Bands oder eines 1,48 μm-Bands beispielsweise eingestellt.
Pumplicht, das von der LD 234 ausgegeben wird, wird durch den Wellenlängenkoppler 204 und den optischen Isolator 206 in die EDF 208 von ihrem vorderen Ende zugeführt, und Pumplicht, das von der LD 236 ausgegeben wird, wird durch den Wellenlängenkoppler 210 in die EDF 208 von ihrem hinteren Ende zugeführt.
Hauptsignallicht in dem C-Band, das zu verstärken ist, wird durch den Wellenlängenkoppler 18, den optischen Koppler 202, den Wellenlängenkoppler 204 und den optischen Isolator 206 in die EDF 208 von ihrem vorderen Ende zugeführt. Wenn das Hauptsignallicht der EDF 206, die von dem LDs 234 und 236 gepumpt wird, zugeführt wird, wird das Hauptsignallicht während einer Ausbreitung in der EDF 208 verstärkt, und das somit verstärkte Hauptsignallicht wird durch den Wellenlängenkoppler 210, den optischen Koppler 212 und den optischen Isolator 214 dem variablen Abschwächer 216 zugeführt.
In dem optischen Koppler 202 wird Monitorlicht zum Erfassen einer Eingangsleistung in die EDF 208 von dem Hauptsignallicht, das von der EDF 208 zu verstärken ist, abgezweigt. Das Monitorlicht von dem optischen Koppler 202 wird in ein elektrisches Signal, das einen Pegel aufweist, der der Leistung des Monitorlichts entspricht, durch einen Fotodetektor (PD) 242 konvertiert. Das elektrische Signal, das aus der PD 242 ausgegeben wird, wird einer AGC-(automatischen Verstärkungssteuerungs-)-Schaltung 246 zugeführt. In dem optischen Koppler 212 wird Monitorlicht zur Erfassung einer Ausgangsleistung von der EDF 208 von dem Hauptsignallicht, das durch die EDF 208 verstärkt wird, abgezweigt. Das Monitorlicht von dem optischen Koppler 212 wird in ein elektrisches Signal, das einen Pegel aufweist, der der Leistung des Monitorlichts entspricht, durch einen PD 244 konvertiert. Das elektrische Signal, das aus dem PD 244 ausgegeben wird, wird der AGC-Schaltung 246 zugeführt. Die AGC-Schaltung 246 steuert Treiberströme (Vorspannströme) für die LDs 234 und 236 gemäß den Ausgangssignalen aus den PDs 242 und 244, so dass die Verstärkung, die in der EDF 208 erzeugt wird, konstant wird.
Das Hauptsignallicht, das dem variablen Abschwächer 216 zugeführt wird, durchläuft eine gesteuerte Abschwächung. Das Hauptsignallicht, das durch den variablen Abschwächer 216 abgeschwächt ist, wird der DCF 218 zugeführt. Die DCF 218 wird verwendet, um eine chromatische Dispersion zu kompensieren, die in der optischen Faserübertragungsleitung 6 erzeugt wird (siehe 4 beispielsweise).
Das Hauptsignallicht, das durch die DCF 218 läuft, wird über den optischen Koppler 220, den Wellenlängenkoppler 222 und den optischen Isolator 224 in die EDF 226 von ihrem vorderen Ende zugeführt. Pumplicht, das von der LD 238 ausgegeben wird, wird durch den Wellenlängenkoppler 222 und den optischen Isolator 224 in die EDF 226 von ihrem vorderen Ende zugeführt, und Pumplicht, das von der LD 240 ausgegeben wird, wird durch den Wellenlängenkoppler 228 in die EDF 226 von ihrem hinteren Ende zugeführt.
Wenn das Hauptsignallicht der EDF 226 zugeführt wird, die von dem LDs 238 und 240 gepumpt wird, wird das Hauptsignallicht während einer Ausbreitung in der EDF 226 verstärkt. Das Hauptsignallicht, das durch die EDF 226 verstärkt ist, wird durch den Wellenlängenkoppler 228, den optischen Koppler 230 und den optischen Isolator 232 geleitet, und wird von diesem optischen Verstärker 16(#1) ausgegeben.
In dem optischen Koppler 220 wird Monitorlicht zur Erfassung einer Eingangsleistung in die EDF 226 von dem Hauptsignallicht, das durch die EDF 226 zu verstärken ist, abgezweigt. Das Monitorlicht von dem optischen Koppler 220 wird in ein elektrisches Signal, das einen Pegel aufweist, der der Leistung des Monitorlichts entspricht, durch einen PD 248 konvertiert. Das elektrische Signal, das aus dem PD 248 ausgegeben wird, wird einer AGC-Schaltung 252 zugeführt. In dem optischen Koppler 230 wird Monitorlicht zur Erfassung einer Ausgangsleistung von der EDF 226 von dem Hauptsignallicht, das von der EDF 226 verstärkt ist, abgezweigt. Das Monitorlicht von dem optischen Koppler 230 wird in ein elektrisches Signal, das einen Pegel aufweist, der der Leistung des Monitorlichts entspricht, durch einen PD 250 konvertiert. Das elektrische Signal, das von dem PD 250 ausgegeben wird, wird der AGC-Schaltung 252 und einer ALC-(automatische Ausgangspegelsteuer-)-Schaltung 254 zugeführt.
Die AGC-Schaltung 252 steuert Treiberströme (Vorspannströme) für die LDs 238 und 240 gemäß den Ausgangssignalen von den PDs 248 und 250, so dass die Verstärkung, die in der EDF 226 erzeugt wird, konstant wird.
Die ALC-Schaltung 254 steuert die Abschwächung in dem variablen Abschwächer 216 so, dass die Leistung des Hauptsignallichts, das von der EDF 226 ausgegeben wird, d.h. aus diesem optischen Verstärker 16(#1) ausgegeben wird, konstant wird.
Insbesondere in dem Fall, bei dem das Hauptsignallicht, das durch den optischen Verstärker 16(#1) zu verstärken ist, WDM-Signallicht ist, steuert die ALC-Schaltung 254 die Abschwächung in dem variablen Abschwächer 216 so, dass die Leistung pro Kanal des verstärkten WDM-Signallichts, das aus dem optischen Verstärker 16(#1) ausgegeben wird, konstant wird. In diesem Fall spiegelt das Ausgangssignal aus dem PD 250 die Gesamtleistung sämtlicher Kanäle des verstärkten WDM-Signallichts wider. Dementsprechend muss, um eine derartige Funktion der ALC-Schaltung 254 zu erhalten, ein Referenzpegel für die Steuerung in der ALC-Schaltung 254 gemäß der Anzahl von Kanälen des WDM-Signallichts geändert werden. Beispielsweise vergleicht die ALC-Schaltung 254 den Spannungspegel des Ausgangssignals von dem PD 250 mit einem gegenwärtigen Referenzpegel, um ein Fehlersignal zu erhalten, und steuert die Abschwächung in dem variablen Abschwächer 216 so, dass das Fehlersignal 0 wird, wodurch die Leistung pro Kanal des verstärkten WDM-Signallichts konstant gehalten wird.
Eine Information über die Anzahl von Kanälen zum Einstellen des Referenzpegels wird der ALC-Schaltung 254 von der optischen Überwachungsschaltung 20 zugeführt, und ein Bestätigungssignal über diese Einstellung wird bei der optischen Überwachungsschaltung 20 von der ALC-Schaltung 254 zugeführt. Dann wird in der optischen Überwachungsschaltung 20 das optische Überwachungssignal aktualisiert, um so das Bestätigungssignal einzuschließen.
Der optische Verstärker 16(#2) für das L-Band kann auf ähnliche Weise wie der optische Verstärker 16(#1) konfiguriert werden.
In dieser bevorzugten Ausführungsform kann die Verstärkung, die in jeder der EDFs 208 und 226 erzeugt wird, konstant gehalten werden. Dementsprechend kann, indem der Pumpzustand für jede der EDF 208 und 226 geeignet eingestellt wird, die Wellenlängencharakteristik der Verstärkung flach gehalten werden. Auch wenn die Wellenlängencharakteristik der Verstärkung nicht flach gehalten wird, kann die Wellenlängencharakteristik der Verstärkung konstant gehalten werden, so dass, indem ein Verstärkungsentzerrer (nicht gezeigt) eingesetzt wird, der eine feste Wellenlängencharakteristik einer Dämpfung aufweist, die Wellenlängencharakteristik der Verstärkung flach gehalten werden kann. Der Verstärkungsentzerrer kann beispielsweise durch ein Fasergitter bereitgestellt werden.
In dieser bevorzugten Ausführungsform arbeiten die ALC-Schaltung 254 und der variable Abschwächer 216 so, dass die Leistung pro Kanal des verstärkten WDM-Signallichts beispielsweise konstant gehalten wird. Dementsprechend kann ein dynamischer Eingangsbereich erhöht werden. Das heißt, dass auch dann, wenn die Eingangsleistung pro Kanal des WDM-Signallichts, das zu verstärken ist, in einem zugelassenen Bereich variiert, die Ausgangsleistung pro Kanal konstant gehalten werden kann.
Ein Beispiel eines Änderns der Anzahl von Betriebskanälen wird nun unter Bezugnahme auf die 4 und 14 beschrieben werden. Bevor die Anzahl von Betriebskanälen geändert wird, wird der optischen Überwachungsschaltung 20 in jedem optischen Repeater 8 mittels des optischen Überwachungssignals eine Information über das Ändern der Anzahl gegenwärtiger Betriebskanäle und über die Anzahl von Betriebskanälen nach einer Änderung zugeführt. Dann arbeitet die optische Überwachungsschaltung 20, um die Abschwächung in dem variablen Abschwächer 216 vorübergehend festzulegen. Folglich wird in dem optischen Verstärker 16(#1) beispielsweise ein ALC-Modus auf einen AGC-Modus geschaltet. Danach wird der Wert des Referenzpegels, der in der ALC-Schaltung 254 zu verwenden ist, in einen Wert wieder eingeschrieben, der der Anzahl von Kanälen nach einer Änderung entspricht. Dann wird eine Information, dass jeder optische Repeater 8 in einem Bereitschaftszustand ist, der Endgerätevorrichtung 2 oder 4 mittels des optischen Überwachungssignals von jedem optischen Repeater 8 zugeführt.
Nach einem Bestätigen, dass sämtliche optischen Repeater 8 in dem Bereitschaftszustand sind, ändert der optische Sender 10 in der Endgerätevorrichtung 2 die Anzahl von Kanälen. Danach führt die Endgerätevorrichtung 2 jedem optischen Repeater 8 mittels des optischen Überwachungssignals eine Information über eine Aufhebung des Bereitschaftszustands zu.
In jedem optischen Repeater 8, der die Instruktion zum Aufheben des Bereitschaftszustands empfangen hat, wird der AGC-Modus in den ALC-Modus zurückgebracht. Das heißt, dass die Abschwächung in dem variablen Abschwächer 216 von einem festen Wert auf einen gesteuerten Wert zurückgebracht wird. Dann wird eine Information über eine derartige Zurückbringung von dem AGC-Modus in den ALC-Modus der Endgerätevorrichtung 2 oder 4 mittels des optischen Überwachungssignals von jedem optischen Repeater 8 zugeführt.
Gemäß dem obigen Betrieb tritt eine geringfügige Änderung in dem ersichtlichen Betrieb jedes optischen Verstärkers bei einem Schalten zwischen dem ALC-Modus und dem AGC-Modus auf, so dass ein unerwünschter Betrieb wie ein Herbeiführen von Störungen in vorhandenen Kanälen verhindert werden kann.
Während die Konfiguration und ihr sich darauf beziehender Betrieb des optischen Verstärkers 16(#1), der in 4 gezeigt ist, beschrieben worden sind, sind die Konfiguration und ihr sich darauf beziehender Betrieb des optischen Verstärkers, der in 14 gezeigt ist, auf die anderen Systeme gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar.
Es sei darauf hingewiesen, dass die obigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur veranschaulichend und nicht einschränkend sind. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein Verarbeiten des optischen Überwachungssignals in Bezug auf einen optischen Verstärker beschränkt, der in der Rauschcharakteristik und der Verstärkungseffizienz überlegen ist, sondern kann auch auf ein Verarbeiten des optischen Überwachungssignals in Bezug auf einen optischen Verstärker angewandt werden, der entweder in der Rauschcharakteristik oder in der Verstärkungseffizienz überlegen ist.
Ferner können, während ein Multiplexieren von zwei Bändern, oder dem C-Band und dem L-Band zum Zweck einer Bandbreiten-Verbreiterung beschrieben worden ist, drei oder mehrere Bänder multiplexiert werden. In diesem Fall wird das optische Überwachungssignal in Bezug auf einen optischen Verstärker verarbeitet, der auf jedwedes Band angewandt wird, wo zumindest entweder die Rauschcharakteristik und/oder die Verstärkungseffizienz am Besten ist. In dem Fall, bei dem eine Mehrzahl von Bändern vorhanden sind, wo zumindest entweder die Rauschcharakteristik und/oder die Verstärkungseffizienz am Besten ist, kann das Verarbeiten des optischen Überwachungssignals in Bezug auf eine Mehrzahl optischer Verstärker, die in diesen mehrfachen Bändern eingesetzt werden, verteilt werden.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine siebte, bevorzugte Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals zeigt. Im Gegensatz zu der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, ist die siebte bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass jeder optische Repeater 8 drei oder mehrere optische Verstärker 16(#1 bis #n) einschließt. Das optische Überwachungssignal wird in Bezug auf den optischen Verstärker 16(#1) verarbeitet, der in jedwedem Band eingesetzt wird, wo zumindest entweder die Rauschcharakteristik und/oder die Verstärkungseffizienz am Besten ist.
16 ist ein Diagramm, das optische Breitbandverstärker zeigt, die auf die vorliegende Erfindung anwendbar sind. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann ein optischer Verstärker für 1,3 μm auf die vorliegende Erfindung angewandt werden. Der optische Verstärker für 1,3 μm umfasst ein optisches Verstärkungsmedium, das Pr (Praseodym) einschließt, und eine Pumpquelle, die das optische Verstärkungsmedium pumpt. Die Pumpquelle kann eine Lichtquelle sein, die Licht des 1,0 μm Bands emittiert.
Der optische Breitbandverstärker, der in 16 gezeigt ist, kann als jeder der optischen Verstärker 16(#1 bis #n) verwendet werden, die in 15 gezeigt sind.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung ist durch die angehängten Ansprüche definiert, und sämtliche Änderungen und Modifikationen, wie sie in die Äquivalenz des Umfangs der Ansprüche fallen, sind deswegen durch die Erfindung umfasst.

Claims

Verfahren zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals, umfassend die Schritte: (a) Bereitstellen eines ersten optischen Verstärkers (16(#1)) für ein erstes Band, wobei sowohl der erste optische Verstärker als auch das erste Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; (b) Bereitstellen eines zweiten optischen Verstärkers (16(#2)) parallel zu dem ersten optischen Verstärker für ein zweites Band, wobei der zweite optische Verstärker und das zweite Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; und gekennzeichnet durch (c) Verarbeiten (20) des optischen Überwachungssignals nur in dem Band, das entweder die ersten oder zweiten optischen Verstärker betrifft, nämlich den optischen Verstärker für das Band, das in zumindest der Rauschcharakteristik und/oder der Verstärkungseffizienz gegenüber dem anderen überlegen ist, wobei das optische Überwachungssignal eine Überwachungssteuerung der ersten und zweiten optischen Verstärker durchführt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der ersten und zweiten optischen Verstärker eine dotierte Faser (38), die mit einem Seltene-Erden-Element dotiert ist, und eine Pumpquelle (40) zum Zuführen von Pumplicht zu der dotierten Faser umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der ersten und zweiten optischen Verstärker eine dotierte Faser (38), die mit Er (Erbium) dotiert ist, und eine Pumpquelle (40) zum Zuführen von Pumplicht zu der dotierten Faser umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei: die dotierte Faser des zweiten optischen Verstärkers eine Länge länger als jene der dotierten Faser des ersten optischen Verstärkers aufweist; das optische Überwachungssignal in Bezug auf den ersten optischen Verstärker verarbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: das erste Band ein C-Band einschließt, das durch den Bereich von 1,53 bis 1,56 μm definiert ist; und das zweite Band ein L-Band einschließt, das durch den Bereich 1,57 bis 1,60 μm definiert ist; wobei das optische Überwachungssignal in Bezug auf den optischen Verstärker verarbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das optische Überwachungssignal eine Wellenlänge kürzer als die Wellenlängen aufweist, die in dem C-Band eingeschlossen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend die Schritte: Eingeben von Hauptsignallicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in dem ersten Band enthalten ist, in den ersten optischen Verstärker; und Eingeben von Hauptsignallicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in dem zweiten Band enthalten ist, in den zweiten optischen Verstärker.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt (c) den Schritt einer Wellenlängentrennung (18) des optischen Überwachungssignals von dem Hauptsignallicht, das in entweder die ersten oder zweiten optischen Verstärker einzugeben ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (c) den Schritt eines Durchführens einer Überwachungssteuerung von zumindest den ersten und/oder zweiten optischen Verstärkern gemäß dem optischen Überwachungssignal umfasst.
Vorrichtung zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals, umfassend: einen optischen Demultiplexer (30), der einen Eingangsanschluss (30A) und erste und zweite Ausgangsanschlüsse (30B, 30C) aufweist, wobei der Eingangsanschluss (30A) und der erste Ausgangsanschluss (30B) durch ein erstes Band gekoppelt sind, wobei der Eingangsanschluss (30A) und der zweite Ausgangsanschluss (30C) durch ein zweites Band gekoppelt sind; einen optischen Multiplexer (32), der erste und zweite Eingangsanschlüsse (32A, 32B) und einen Ausgangsanschluss (32C) aufweist, wobei der erste Eingangsanschluss (32A) und der Ausgangsanschluss (32C) durch das erste Band gekoppelt sind, wobei der zweite Eingangsanschluss (32B) und der Ausgangsanschluss (32C) durch das zweite Band gekoppelt sind; einen ersten optischen Verstärker (16(#1)), der zwischen dem ersten Ausgangsanschluss (30B) und dem ersten Eingangsanschluss (32A) bereitgestellt ist, zum Durchführen einer Verstärkung in dem ersten Band, wobei sowohl der erste optische Verstärker als auch das erste Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; einen zweiten optischen Verstärker (16(#2)), der parallel zu dem ersten optischen Verstärker zwischen dem zweiten Ausgangsanschluss (30C) und dem zweiten Eingangsanschluss (32B) bereitgestellt ist, zum Durchführen einer Verstärkung in dem zweiten Band, wobei sowohl der zweite optische Verstärker als auch das zweite Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; einen ersten Wellenlängenkoppler (18), der zwischen dem ersten Ausgangsanschluss (30B) und dem ersten optischen Verstärker (16(#1)) bereitgestellt ist, zum Abzweigen des optischen Überwachungssignals, das aus dem ersten Ausgangsanschluss (30B) ausgegeben wird; eine Überwachungsschaltung (20) zum Empfangen des optischen Überwachungssignals von dem ersten Wellenlängenkoppler (18); und einen zweiten Wellenlängenkoppler (22), der zwischen dem ersten optischen Verstärker (16(#1)) und dem zweiten Eingangsanschluss (32A) bereitgestellt ist, zum Zuführen des optischen Überwachungssignals, das von der Überwachungsschaltung (20) ausgegeben wird, zu dem ersten Eingangsanschluss (32A); dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rauschcharakteristik und/oder die Verstärkungseffizienz des ersten optischen Verstärkers jener des zweiten optischen Verstärkers überlegen ist, wobei die Überwachungsschaltung ausgelegt ist, eine Überwachungssteuerung der ersten und zweiten optischen Verstärker auf der Grundlage des optischen Überwachungssignals durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Überwachungsschaltung eine Mehrzahl von Überwachungsschaltungen (20(#1), 20(#2)) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend einen dritten optischen Verstärker (50), der mit dem Eingangsanschluss (30A) des optischen Demultiplexers (30) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend einen dritten optischen Verstärker (52), der mit dem Ausgangsanschluss (32C) des optischen Multiplexers (32) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei jeder der ersten und zweiten optischen Verstärker eine dotierte Faser (38), die mit einem Seltene-Erden-Element dotiert ist, und eine Pumpquelle (40) zum Zuführen von Pumplicht zu der dotierten Faser umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei jeder der ersten und zweiten optischen Verstärker eine dotierte Faser (38), die mit Er (Erbium) dotiert ist, und eine Pumpquelle (40) zum Zuführen von Pumplicht zu der dotierten Faser umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die dotierte Faser des zweiten optischen Verstärkers eine Länge länger als jene der dotierten Faser des ersten optischen Verstärkers aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei: das erste Band ein C-Band einschließt, das durch den Bereich von 1,53 bis 1,56 μm definiert ist; und das zweite Band ein L-Band einschließt, das durch den Bereich von 1,57 bis 1,60 μm definiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das optische Überwachungssignal eine Wellenlänge kürzer als die Wellenlängen aufweist, die in dem C-Band enthalten sind.
System zum Übertragen von zumindest einem optischen Überwachungssignal, umfassend: eine optische Faserübertragungsleitung (6) zum Übertragen eines optischen Überwachungssignals und eines Hauptsignallichts, die durch ein Wellenlängenteilungs-Multiplexieren eines optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in einem ersten Band enthalten ist, und eines optischen Signals, das eine Wellenlänge aufweist, die in einem zweiten Band enthalten ist, erhalten werden; und zumindest einen optischen Repeater (8), der entlang der optischen Faseübertragungsleitung angeordnet ist; wobei der optische Repeater (8) umfasst: einen ersten optischen Verstärker (16(#1)) für das erste Band, wobei sowohl der erste optische Verstärker als auch das erste Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; einen zweiten optischen Verstärker (16(#2)) parallel zu dem ersten optischen Verstärker für das zweite Band, wobei sowohl der zweite optische Verstärker als auch das zweite Band eine Rauschcharakteristik und eine Verstärkungseffizienz bestimmen; und eine Überwachungsschaltung (20), die parallel zu dem ersten optischen Verstärker (16(#1)) bereitgestellt ist, zum Verarbeiten des optischen Überwachungssignals; dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rauschcharakteristik und/oder die Verstärkungseffizienz des ersten optischen Verstärkers jener des zweiten optischen Verstärkers überlegen ist, wobei die Überwachungsschaltung ausgelegt ist, eine Überwachungssteuerung der ersten und zweiten optischen Verstärker auf der Grundlage des optischen Überwachungssignals durchzuführen.
System nach Anspruch 19, wobei der optische Repeater weiter umfasst: einen optischen Demultiplexer (30) und einen optischen Multiplexer (32) zum Verbinden der ersten und zweiten optischen Verstärker (16(#1), 16(#2)) parallel; und erste und zweite Wellenlängenkoppler (18, 22) zum Verbinden des ersten optischen Verstärkers (16(#1)) und der Überwachungsschaltung (20) parallel.
System nach Anspruch 19, weiter umfassend eine Endgerätvorrichtung (2), die mit der optischen Faserübertragungsleitung (6) verbunden ist; wobei die Endgerätvorrichtung (2) umfasst: einen optischen Sender (10) zum Ausgeben des Hauptsignallichts; eine Überwachungsschaltung (12) zum Ausgeben des optischen Überwachungssignals; und einen Wellenlängenkoppler (14) zum Multiplexieren des Hauptsignallichts und des optischen Überwachungssignals, um diese der optischen Faserübertragungsleitung (6) zuzuführen.
System nach Anspruch 19, weiter umfassend eine Endgerätvorrichtung (4), die mit der optischen Faserübertragungsleitung (6) verbunden ist; wobei die Endgerätvorrichtung umfasst: einen Wellenlängenkoppler (24) zum Demultiplexieren des Hauptsignallichts und des optischen Überwachungssignals, die über die optische Faserübertragungsleitung (6) übertragen werden; einen optischen Empfänger (26) zum Empfangen des Hauptsignallichts von dem Wellenlängenkoppler (24); und eine Überwachungsschaltung (28) zum Empfangen des optischen Überwachungssignals von dem Wellenlängenkoppler (24).
System nach Anspruch 19, wobei jeder der ersten und zweiten optischen Verstärker (16(#1), 16(#2)) eine dotierte Faser (38), die mit einem Seltene-Erden-Element dotiert ist, und eine Pumpquelle (40) zum Zuführen von Pumplicht zu der dotierten Faser umfasst.
System nach Anspruch 19, wobei jeder der ersten und zweiten optischen Verstärker (16(#1), 16(#2)) eine dotierte Faser (38), die mit Er (Erbium) dotiert ist, und eine Pumpquelle (40) zum Zuführen von Pumplicht zu der dotierten Faser umfasst.
System nach Anspruch 24, wobei die dotierte Faser des zweiten optischen Verstärkers eine Länge länger als jene der dotierten Faser des ersten optischen Verstärkers aufweist.
System nach Anspruch 19, wobei: das erste Band ein C-Band einschließt, das durch den Bereich von 1,53 bis 1,56 μm definiert ist; und das zweite Band ein L-Band einschließt, das durch den Bereich von 1,57 bis 1,60 μm definiert ist.
System nach Anspruch 26, wobei das optische Überwachungssignal eine Wellenlänge kürzer als die Wellenlängen aufweist, die in dem C-Band enthalten sind.
System nach Anspruch 19 und ausgelegt zum Übertragen erster und zweiter optischer Überwachungssignale, wobei die optische Faserübertragungsleitung (58) zum Übertragen des ersten optischen Überwachungssignals und eines ersten Hauptsignallichts, die eine Wellenlänge aufweisen, die in dem ersten Band enthalten ist, in einer ersten Richtung und zum Übertragen des zweiten optischen Überwachungssignals und eines zweiten Hauptsignallichts, die eine Wellenlänge aufweisen, die in dem zweiten Band enthalten ist, in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung dient; und wobei der erste optische Verstärker (90) zum Verstärken des ersten Hauptsignallichts dient, der zweite optische Verstärker (92) zum Verstärken des zweiten Hauptsignallichts dient, und die ersten und zweiten Überwachungsschaltungen (94, 96) parallel zu dem ersten optischen Verstärker (90) zum Verarbeiten der ersten bzw. zweiten optischen Überwachungssignale bereitgestellt sind, wobei die erste Überwachungsschaltung (94) eine Überwachungssteuerung des ersten optischen Verstärkers (90) auf der Grundlage des ersten optischen Überwachungssignals durchführt, und die zweite Überwachungsschaltung (96) eine Überwachungssteuerung des zweiten Verstärkers (92) auf der Grundlage des zweiten optischen Überwachungssignals durchführt.
System nach Anspruch (28), wobei: der optische Repeater weiter umfasst: erste und zweite optische Multi-/Demultiplexer (98, 100) zum Verbinden der ersten und zweiten optischen Verstärker (90, 92) parallel; und erste und zweite Wellenlängenkoppler (102, 104) zum Verbinden des ersten optischen Verstärkers (90) und der ersten und zweiten Überwachungsschaltungen (94, 96) parallel.
System nach Anspruch 29, wobei der optische Repeater weiter erste und zweite optische Zirkulatoren (106, 108) umfasst, die jeweils mit dem ersten und zweiten Wellenlängekoppler (102, 104) verbunden sind; wobei die ersten und zweiten Überwachungsschaltungen (94, 96) zwischen den ersten und zweiten optischen Zirkulatoren (106, 108) verbunden sind.
System nach Anspruch 29, wobei: die ersten und zweiten optischen Überwachungssignale unterschiedliche Wellenlängen aufweisen; und der optische Repeater weiter dritte und vierte optische Multi-/Demultiplexer (114, 116) umfasst, die jeweils mit den ersten und zweiten Wellenlängenkopplern (102, 104) verbunden sind; wobei die ersten und zweiten Überwachungsschaltungen (94, 96) zwischen den dritten und vierten Multi-/Demultiplexern (114, 116) verbunden sind.
System nach Anspruch 19 und ausgelegt zum Übertragen erster und zweiter optischer Überwachungssignale, wobei die optische Faserübertragungsleitung (122) zum Übertragen des ersten optischen Überwachungssignals und eines ersten Hauptsignallichts, die eine Wellenlänge aufweisen, die in dem ersten Band enthalten ist, in einer ersten Richtung, und zum Übertragen des zweiten optischen Überwachungssignals und eines zweiten Hauptsignallichts, die eine Wellenlänge aufweise, die in dem zweiten Band enthalten ist, in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung dient; und wobei der erste optische Verstärker (154) zum Verstärken des ersten Hauptsignallichts dient, der zweite optische Verstärker (156) zum Verstärken des zweiten Hauptsignallichts dient, die ersten und zweiten Überwachungsschaltungen (158, 160) zum Verarbeiten der ersten bzw. zweiten optischen Überwachungssignale dienen, erste und zweite optische Zirkulatoren (166, 168) zum Verbinden des ersten optischen Verstärkers (154) und der zweiten Überwachungsschaltung (160) parallel dienen, und dritte und vierte optische Zirkulatoren (170, 172) zum Verbinden des zweiten optischen Verstärkers (156) und der ersten Überwachungsschaltung (158) parallel dienen.
System nach Anspruch 32, wobei die ersten und zweiten optischen Zirkulatoren jeweils erste, zweite und dritte Anschlüsse aufweisen, um Licht auszugeben, das dem ersten Anschluss von dem zweiten Anschluss zugeführt wird, und Licht auszugeben, das dem zweiten Anschluss von dem dritten Anschluss zugeführt wird; wobei die dritten und vierten optischen Zirkulatoren jeweils erste, zweite und dritte Anschlüsse aufweisen, um Licht ausgeben, das dem ersten Anschluss von dem zweiten Anschluss zugeführt wird, und Licht auszugeben, das dem zweiten Anschluss von dem dritten Anschluss zugeführt wird; der erste optische Verstärker (154) zwischen dem dritten Anschluss des ersten optischen Zirkulators (166) und dem ersten Anschluss des zweiten optischen Zirkulators (168) verbunden ist; die erste Überwachungsschaltung (158) zwischen dem ersten Anschluss des dritten optischen Zirkulators (170) und dem dritten Anschluss des vierten optischen Zirkulators (172) verbunden ist; der zweite optische Verstärker (156) zwischen dem dritten Anschluss des dritten optischen Zirkulators (170) und dem ersten Anschluss des vierten optischen Zirkulators (172) verbunden ist; und die zweite Überwachungsschaltung (160) zwischen dem ersten Anschluss des ersten optischen Zirkulators (166) und dem dritten Anschluss des zweiten optischen Zirkulators (168) verbunden ist.
System nach Anspruch 33, wobei: das erste Hauptsignallicht dem zweiten Anschluss des ersten optischen Zirkulators (166) zugeführt wird; das erste optische Überwachungssignal dem zweiten Anschluss des dritten optischen Zirkulators (170) zugeführt wird; das zweite Hauptsignallicht dem zweiten Anschluss des vierten optischen Zirkulators (172) zugeführt wird; und das zweite optische Überwachungssignal dem zweiten Anschluss des zweiten optischen Zirkulators (168) zugeführt wird.