JP2000041006A

JP2000041006A - 光伝送信号の再生中継方法およびこれを用いた光再生中継器並びに波長多重光伝送システム

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Publication number: JP2000041006A
Application number: JP10207617A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Sasaki; 貴將佐々木
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2000-02-08
Also published as: EP0975105B1; EP0975105A3; EP0975105A2; DE69907819T2; DE69907819D1

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で再生中継を行うことができ、かつ
伝送路へ出力する初段の波長多重装置の波長を監視する
ことで、伝送路内の波長を管理することを容易すること
ができる、波長多重伝送システムに用いられる光再生中
継器を提供する。【解決手段】入力する光信号１０を電気信号に変換して
出力する光受信手段５と、該光受信手段５から出力する
電気信号１４を光信号に変換し、かつ該光信号の波長を
可変して出力する光送信手段６と、該光送信手段６を出
力する光波長と前記光受信手段に入力する光波長とが等
しくなるように前記光送信手段６を制御する光波長監視
手段４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーを用
いた波長多重伝送システムに用いる信号再生中継器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】複数の波長を信号チャンネルとして、多
重化し伝送する、波長多重伝送方式においては、光ファ
イバ増幅器を用いた非再生の中継伝送による長距離光伝
送が行われている。しかしながら、長距離多段の光増幅
中継は、ファイバ伝送路の波長分散や、光ファイバ増幅
器におけるＳ／Ｎ劣化などの要因により伝送可能な距離
が制限され、さらなる長距離伝送を行うためには、電気
的な再生中継が必要となってきている。

【０００３】この電気的な再生中継の従来の方式は、概
略的には波長多重受信用端局装置を用いて光信号を受信
し、波長多重伝送装置を用いて電気信号を光信号に再び
変換して送信するというものである。

【０００４】図１０は、波長分割多重伝送システムで行
われている、光再生中継を含む従来の波長多重伝送中継
の一構成例を示すブロック図である。伝送信号は波長多
重伝送装置１０１とこれからの複数の出力光を合波する
光合波器１０２とから成る送信端局系５００より送出さ
れ、伝送路１０４の途中で減衰した光信号を、光増幅器
１０３で構成される光増幅中継系６００によって光のま
ま増幅され、更に伝送される。光再生中継系７００で
は、波長多重されて来た伝送信号を光分波器１０５によ
って分波し、波長の数だけの複数の受信器１１１を備え
た受信用端局装置１１０にて各々の信号を受信して光電
気変換し、それぞれ波長の異なる送信器を備えた波長多
重伝送装置１０７を介し、光合波器１０８によって再び
合波して、伝送路１０９を有する次段の伝送系８００へ
再び送出する構成である。

【０００５】上述したような再生中継方式の場合、再生
中継毎に波長多重伝送装置を用いており、その内部にお
いてチャンネル毎に波長の異なる送信器を用い、その波
長も、伝送系に含まれる各段の再生中継用の波長多重伝
送装置において、ならびに、その装置に搭載されている
個々の送信器において、厳密に監視する必要があり、そ
の構成は極めて複雑であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので
あって、簡単な構成で再生中継を行うことができ、かつ
伝送路へ出力する初段の波長多重装置の波長を監視する
ことで、伝送路内の波長を管理することを容易すること
ができる、波長分割多重伝送システムに用いられる再生
中継器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力する光信
号を電気信号に変換して出力する光受信手段と、該光受
信手段から出力する電気信号を光信号に変換し、かつ該
光信号の波長を可変して出力する光送信手段と、該光送
信手段を出力する光波長と前記光受信手段に入力する光
波長とが等しくなるように前記光送信手段を制御する光
波長監視手段とを備えることを特徴とする再生中継方法
ならびにこの再生中継方法を具現化した再生中継器およ
び、この再生中継器を備えた波長多重光伝送システムで
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、再生中継装置を構成する
各波長毎の再生中継器に関する、本発明の一つの実施の
形態を示す図である。

【０００９】図１の再生中継器２は、入力側の光分岐器
３と光波長監視回路４と光受信回路５と光送信回路６と
出力側の光分岐器８とで構成される。光ファイバ１から
の特定波長の光信号入力１０が再生中継器２に入力され
る。この光ファイバ１から入力された光信号は光分岐器
３により分岐され、分岐された一方の光信号は、光受信
回路５に入力され、光−電気変換され、光送信回路６へ
受け渡される。光送信回路６は、光受信回路５から受け
たこの電気変換された伝送信号に基づいて電気−光変換
を施して再び信号入力１０と同一の変調波形の光信号を
出力する。他方、分岐器３において分岐されたもう一方
の光信号は光波長監視回路４へ入力される。光波長監視
回路４は、光分岐器３から入力した信号入力１０の光波
長と、光送信回路６から送出され、パワーの一部が光分
岐８を介して結合される信号出力１１の波長とを比較監
視し、光送信回路６へ波長制御信号９を送出する。波長
制御信号９を受け取った光送信回路６は、この波長制御
信号９により、光受信回路５へ入力された光信号と等し
い波長の光を信号出力１１として送出することになる。

【００１０】これにより、各信号の波長間隔が狭い高密
度の波長分割多重光伝送システムにおいて、送信側端局
の各信号波長を十分に制御することで、中継伝送系内で
接続される全ての再生中継器の出力光波長の個々の調整
が自動的に行われることになる。

【００１１】図１において、光受信回路５は、光受光素
子を含む光−電気変換回路を有し、光信号入力１０を電
気に変換した再生電気信号１４を光送信回路６へ送出す
る。この光受信回路５は必要に応じて３Ｒ機能を備え
る。

【００１２】光送信回路６は、光波長監視回路４から出
力された波長制御信号９に基づいて波長の制御された光
を出力する機能と、その光送信回路出力光１５を光受信
回路５からの再生電気信号１４に基づいて変調する機能
とを備えており、高速な電気−光変換が可能で且つ波長
可変の機能を有する光源である。

【００１３】光波長監視回路４は、光分岐器３を介して
伝送路から入力された光信号入力１０と、光分岐器８を
介して光送信回路６の光送信回路出力光１５が分岐され
て入力する分岐光信号出力１３との波長の差を、分光や
干渉や回折等の光学原理を用いて検出し、その波長情報
を波長制御信号９として光送信回路６に出力する。

【００１４】次に、図１の再生中継器の動作について説
明する。まず、光ファイバ伝送路１を介して、分波され
た光信号入力１０が再生中継器２へ入力されると、光分
岐器３において、入力された光信号が分岐され、光受信
回路５と、光波長監視回路４へ入力される。光受信回路
５へ入力された光信号は、光受信回路内において光−電
気変換され、電気信号として光送信回路６へ再生電気信
号１４として出力される。光送信回路６は入力された電
気信号を基に、光出力に変調を与え、光信号として出力
する。光送信回路６から出力された光信号は光分岐器８
により光信号出力１１と分岐光信号出力１３へ分岐さ
れ、主信号は光ファイバ７を介し伝送路へ出力され、ま
た分岐された分岐光信号出力１３は光波長監視回路４へ
帰還される。光波長監視回路４は、光ファイバ１からの
分岐光信号入力１２の波長と光送信回路６から帰還され
た分岐光信号出力１３の波長差を検出し、光波長制御信
号９として光送信回路６へ出力する。光波長監視回路４
は、光波長制御信号９によって再生中継器２へ入力され
た光信号入力１０の波長と再生中継器２からの光信号出
力１１の波長とが等しくなるように光送信回路６を制御
する。

【００１５】次に、光波長監視回路４の具体的な実施の
形態を示す。

【００１６】図２は光波長監視回路４の構成の一例であ
る光波長監視回路４１０の構成を示す図で、２つの光信
号、すなわち光ファイバ１からの分岐光信号入力１２と
光送信回路６から帰還された分岐光信号出力１３とを時
間的に交互に切り替えて波長可変フィルタに導く２入力
１出力の光スイッチ４１１と、光スイッチからの光を波
長走査する波長可変フィルタ４１２と、波長可変フィル
タの光出力を光電変換する受光素子４１３と、時間的に
交互に切り替わった光電変換信号から波長の違いを演算
し、光送信回路に光波長制御信号９を送出する光波長制
御信号発生回路４１４と、光スイッチ４１１の切り替え
制御信号や、波長可変フィルタの波長走査信号および光
波長制御信号発生回路４１４を制御する光スイッチ／波
長可変フィルタ制御回路４１５とで構成される。

【００１７】上で述べたタイプの掃引型の波長可変フィ
ルタとしては、例えば回転エタロン板や走査型ファブリ
ペロー共振器などを用いることが出来る。

【００１８】図４は図２の光波長監視回路４１０の動作
を説明する、制御信号や出力信号の時間波形示す図で、
（ａ）は光スイッチ４１１の切り替え制御信号を示し、
（ｂ）は上記の例えば回転エタロン板を波長可変フィル
タ４１２に用いた場合の波長掃引の信号を示し、（ｃ）
は受光素子４１３の光電変換出力を示す。（ａ）に示す
ように、例えば時間領域Ａでは光スイッチ４１１は分岐
光入力１２を可変波長フィルタ４１２に導く側の接続状
態にあり、時間領域Ｂでは分岐光出力１３側の接続状態
にあるものとし、この二つの状態を交互に切り替えるよ
うに、光スイッチ４１１は光スイッチ／波長可変フィル
タ制御回路４１５から制御を受ける。このスイッチの制
御信号に同期して、波長可変フィルタ４１２は、（ｂ）
に示すようにＡおよびＢの時間領域で一走査を行う。回
転エタロン板の波長可変フィルタ４１２を通った光は、
受光素子４１３によって（ｃ）に示すような電気信号に
変換される。回転エタロン板は等速回転をしている。こ
の回転によってエタロン板への光入射角度が変化し、透
過波長が変化する。したがって、（ｃ）の横軸の時間軸
は、波長を表す。分岐光入力１２の光と分岐光出力１３
の光とは、波長が異なっていると、回転エタロン板の光
透過強度が異なる走査タイミングでピークを示し、走査
開始点からの、そのピークが現れる時間、ｔ１及びｔ２
が異なって現れる。光波長制御信号発生回路４１４は、
この時間差を演算し、光波長制御信号９として光送信回
路６へ制御信号を送出する。

【００１９】上記の説明では波長可変フィルタ４１２
に、機械的な走査に基づく回転エタロン板や走査型ファ
ブリペロー共振器を用いることを述べたが、近年その特
性の向上がめざましい、電子的な波長可変フィルタとし
て、光導波路を伝わる導波モード間結合の波長選択特性
を、光導波路上を伝搬させる弾性表面波の回折効果を利
用して実現する、音響光学フィルタ（ＡＯＴＦ：Ａｃｏ
ｕｓｔｏ−ＯｐｔｉｃＴｕｎａｂｌｅＦｉｌｔｅｒ）
を用いることも可能である。この場合は、弾性表面波を
駆動する圧電トランスヂューサに印加する高周波正弦信
号の周波数を掃引することによって、機械的な走査と同
様に透過光波長の走査を行うことが出来、これを用い
て、光波長監視回路を構成することも可能である。

【００２０】上記の光波長監視回路の実施の形態では、
主要な構成要素である波長弁別機能を波長可変フィルタ
で構成する場合を述べたが、分光器も波長弁別機能を利
用できる別なる要素である。

【００２１】次に、光波長監視回路４の別なる実施の形
態を示す。

【００２２】図３は分光器、とりわけ小型で高集積の分
光器として開発されている、アレイ導波路回折格子（Ａ
ＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ−ＷａｖｅｇｕｉｄｅＧｒａｔ
ｉｎｇ）とアレイＰＤ（フォトダイオード）の組み合わ
せを用いた光波長監視回路４の別なる実施の形態を示す
図である。

【００２３】ＡＷＧは、多数本の長さの徐々に異なる導
波路アレイに同時に入射した光が、この導波路アレイを
透過して受ける位相遅れが導波路の長さに比例して変化
するため、透過した後に作る波面の傾きが、波長によっ
て角度が異なること、すなわち、平面状の反射回折格子
を使った分光器の原理を導波路アレイによって置き換え
た方式の集積型分光器であって、導波路の長さの変化を
大きく設けることによって、平面状の反射回折格子では
得られない、高次の回折が利用できるため、波長解像力
の高い分光器を、小型の集積回路大で構成できる特長が
ある。

【００２４】図３の光波長監視回路４２０は、図２の光
波長監視回路４１０の波長可変フィルタ４１２と受光素
子４１３の組み合わせを、ＡＷＧ４２２とアレイＰＤ４
２３の組み合わせに置き換えたもので、光スイッチ４１
１やアレイＰＤ４２３を制御する光スイッチ／アレイＰ
Ｄ制御回路４２５は、図２の制御回路４１５と、用いる
素子の違いに応じて特性は変えてある。例えば、図２の
光波長監視回路４１０では機械的な走査に基づく波長可
変フィルタを制御するため、図４の走査信号（ｂ）に示
すような鋸歯状波形を出力する動作を必要とするが、図
３の光波長監視回路４２０のアレイＰＤ４２３に、ＣＣ
Ｄで代表されるような自己走査型のアレイ光検出器を用
いた場合には、電荷転送駆動のための位相のずれた複数
相のクロック信号を出力する動作を具備させる。また、
アレイＰＤ４２３に電荷転送型ではなく光電変換出力を
並列出力する型のアレイＰＤを用いた場合には、これを
制御する信号はとくに発する必要はなく、制御回路とア
レイＰＤとを結ぶ結線は省略してよい。しかしながら、
この場合には、アレイＰＤ４２３から光波長制御信号発
生回路４２４に直接に並列信号を出力するための、ＰＤ
アレイ数に対応した多数本の結線がなされる。

【００２５】次に、図３のアレイＰＤ４２３に、ＣＣＤ
で代表されるような自己走査型のアレイ光検出器を用い
た場合の実施の形態の動作を説明する。光スイッチ４１
１は分岐光信号入力１２と分岐光信号出力１３とを交互
に切り替えて、ＡＷＧ４２２に接続する。ＡＷＧ４２２
は入力した光信号を分光する。ＡＷＧ４２２は分光し
た光を波長に応じて空間的に異なる偏位量を与えて出射
させる。分岐光信号入力１２の光と分岐光信号出力１３
の光とが、波長が異なっていると、これらはＡＷＧ４２
２を異なった位置に分光されて出射する。電荷転送型の
アレイＰＤ４２３は、ＡＷＧ４２２によって分光され、
空間的に偏位して出射する光を受光し、電気走査信号に
変換して、光波長制御信号発生回路４２４に出力する。
自己走査型のアレイＰＤ４２３の走査周期は、ここでは
光スイッチ４１１の切り替え周期と同期させている。す
なわち、分岐光信号入力１２に接続されている半周期の
時間に一走査し、次の半周期の分岐光信号出力１３に切
り替わって接続されている時間内に次の一走査を行う。
光波長制御信号発生回路４２４は、分岐光信号入力１２
の光と分岐光信号出力１３の光とで、アレイＰＤ４２３
の光電変換信号に現れるピークの走査開始時間から時間
差（図２の機械式走査型の波長可変フィルタを用いた実
施の形態の場合の動作を説明する図である、図４のｔ１
とｔ２との時間差に対応する）を演算し、これに基づき
光送信回路６へ光波長制御信号９を送出する。

【００２６】図５は光波長監視回路４の別なる実施の形
態を示す図である。

【００２７】図５の光波長監視回路４３０は、図２の光
波長監視回路４１０の光スイッチ４１１の代わりに、２
組の波長可変フィルタ４１２と受光素子４１３の組み合
わせを、用いたもので、２つの波長可変フィルタが同期
して波長走査するように制御する波長可変フィルタ制御
回路４３５と、２つの単素子型受光素子４３３の並列出
力より光波長制御信号９を作り出す光波長制御信号発生
回路４３４とから構成されている。

【００２８】分岐光信号入力１２と分岐光信号出力１３
は、それぞれを専用に走査分光する波長可変フィルタ４
１２と、それぞれの波長可変フィルタの光出力を専用に
光電変換する単素子型の受光素子４３３とに接続され、
２つの受光素子の光電変換出力は、並列に光波長制御信
号発生回路４３４に入力し、光波長制御信号発生回路４
３４は２つの受光素子並列出力を比較し、波長の違いに
基づく、双方のピークの発現の時間差を演算して、光波
長制御信号９を生成し送出する。

【００２９】次に、光波長監視回路４のさらに別なる実
施の形態を図６に示す。

【００３０】図６の光波長監視回路４４０は、図３の光
波長監視回路４２０の光スイッチ４１１の代わりに、２
組のＡＷＧ４４２とアレイＰＤ４４３の組み合わせを用
いたもので、２つのアレイＰＤが同期して走査するよう
に制御するアレイＰＤ制御回路４４５と、２つのアレイ
ＰＤの出力より光波長制御信号９を作り出す光波長制御
信号発生回路４４４とから構成されている。

【００３１】分岐光信号入力１２と分岐光信号出力１３
は、それぞれを専用に分光するＡＷＧ４４２と、それぞ
れのＡＷＧの光出力を専用に光電変換するアレイ型のＰ
Ｄ４４３とに接続され、２つのアレイＰＤの光電変換出
力は、並列に光波長制御信号発生回路４４４に入力し、
光波長制御信号発生回路４４４は２つの受光素子並列出
力を比較し、波長の違いに基づく、双方のピークの発現
の時間差を演算して、光波長制御信号９を生成し送出す
る。

【００３２】次に、図１の光送信回路６の具体的な実施
の形態を説明する。

【００３３】光送信回路６は、光受信回路５からの再生
電気信号１４に基づいて変調し、光送信回路出力光１５
を出力する機能と、光波長監視回路４から出力された波
長制御信号９に基づいて波長を制御する機能と、を備え
ており、高速な電気−光変換が可能で且つ波長可変の機
能を有する光源である。

【００３４】図７は、光送信回路６の具体的な一実施の
形態である光送信回路６１０を示す。光送信回路６１０
は、波長を可変出来る半導体レーザの１つのデバイス方
式である分布帰還型ＬＤ６０１と、ＬＤ駆動回路６０２
と、波長制御のために分布帰還型ＬＤ６０１の温度を制
御するＬＤ温度制御回路６０３とから構成される。

【００３５】ＬＤ駆動回路６０２は、光受信回路５から
の再生電気信号１４を波長可変半導体レーザ６０１を変
調するのに適当な信号振幅に増幅し、また、これに信号
変調に適したバイアス電流を重畳する。

【００３６】分布帰還型ＬＤ６０１は、ＤＦＢ−ＬＤと
略称される（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃ
ｋＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）。よく知られているよう
に端面反射によらず、光導波層に刻まれたブラッグ格子
による反射によって縦（軸）モードが規定されるＤＦＢ
−ＬＤは、単一縦モード発振で動作し、高速通信に適し
ている。同時に、温度の変化による屈折率変化を介した
発振波長の変化は大きく、波長１．５５μｍ帯の半導体
レーザを作る結晶材料では、この波長変化は温度変動１
℃当たり３オングストローム程度あり、これは周波数に
換算して、３０から４０ＧＨｚ程度に相当する。例えば
１００ＧＨｚ程度の周波数（波長）間隔の高密度波長多
重光通信システムを想定すると、このことは、波長制御
のために、半導体レーザの温度を制御して行うことは現
実的に可能であることを示唆する。

【００３７】図７において、ＬＤ温度制御回路６０３
は、光波長制御回路４からの光波長制御信号９に基づい
て分布帰還型ＬＤ６０１の温度による発振波長を制御す
るため、分布帰還型ＬＤ６０１の近傍に取り付けられ、
ＬＤの温度を検知するサーミスタ温度計からのサーミス
タ出力６０５を入力し、また分布帰還型ＬＤ６０１を加
熱または冷却するためのペルチエ制御電流６０４を出力
する。

【００３８】図８に光送信回路６の別なる実施の形態を
示す。

【００３９】図８において、光送信回路６２０は、波長
を可変出来る半導体レーザのＤＦＢ−ＬＤとは異なるデ
バイス方式である分布反射型ＬＤ６１１と、ＬＤ駆動回
路６１２と、波長制御のために分布反射型ＬＤ６１１の
電流を制御するＬＤ電流制御回路６１３とから構成され
る。

【００４０】ＬＤ駆動回路６１２は、光受信回路５から
の再生電気信号１４を波長可変半導体レーザ６１１を変
調するのに適当な信号振幅に増幅し、また、これに信号
変調に適したバイアス電流を重畳する。

【００４１】分布反射型ＬＤ６１１はＤＢＲ−ＬＤと略
記される（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＢｒａｇｇＲｅｆ
ｌｅｃｔｏｒＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）。ＤＢＲ−Ｌ
Ｄの構造は、光の発光・増幅を行うための活性領域と１
つの発振モードを選択するためのＤＢＲ領域と縦モード
波長を制御するための位相調整領域の３つの領域が光進
行方向に縦属に形成されて光に対して共振器を構成して
いる。それぞれの領域に注入するバイアス電流は個々に
独立に設定されるため、３つの領域の電極は分離してい
る。ＤＢＲ領域内の光導波層にはブラッグ回折格子が形
成されていて、特定の波長（ブラッグ波長）の光のみを
強く反射する。その結果、ブラッグ波長近傍の１つの縦
モードが発振モードとなる。ブラッグ波長は電流注入に
よって導波層の屈折率を変化させることによって制御す
ることができる。また、位相調整領域は回折格子が形成
されていない領域で、この領域に電流を注入することに
よって屈折率が変化し、共振器の光学長が変化し、発振
波長の微調整を行うことが出来る。活性領域の電極には
ＬＤ駆動回路６０２によって、再生電気信号１４にバイ
アス電流を重畳した電流が印加される。

【００４２】実験的確認では、ブラッグ領域に流す電流
を０から５０ｍＡまで変化させたとき、ブラッグ波長は
１．５５３μｍから１．５４６μｍの７０オングストロ
ーム程度も変化させた例がある。

【００４３】図８おいて、ＬＤ電流制御回路６１３、光
波長制御回路４からの光波長制御信号９に基づいて分布
反射型ＬＤ６０１の発振波長を制御するため、分布反射
型ＬＤ６１１のＤＢＲ領域に注入する電流である、発振
波長制御用電流６１４と、位相調整領域に注入して発振
波長の微調整を行うための位相制御用電流６１５、を出
力する。また、必要に応じて分布反射型ＬＤ６１１の温
度を制御するための機能を併せ持たせてもよい。

【００４４】次に、本発明の再生中継器２を含んだ再生
中継装置用いる波長分割多重伝送システムについて説明
する。

【００４５】図９は、本発明の再生中継器２を含む光再
生中継装置を用いた、波長分割多重伝送系の構成を、図
１０の従来の、光再生中継を含む波長多重信号伝送系と
対比するように描いたもので、光送信端局系５００、光
増幅中継系６００、光再生中継系７００と次段の伝送系
８００とによって構成され、光再生中継系７００は、波
長多重されて来た伝送信号を光分波器１０５によって分
波し、これまで上で述べてきた本発明の再生中継器６を
波長の数だけ備えた光再生中継装置１０６と各再生中継
器６からの光出力を光合波器１０８によって再び合波し
て、伝送路１０９を有する次段の伝送系８００へ再び送
出する構成である。

【００４６】本発明の再生中継器を備えた光再生中継装
置を用いることにより、伝送路初段の光送信端局系５０
０の波長多重伝送装置１０１内の送信器での波長を制御
することで伝送路全体の波長を制御可能となる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
再生中継器において出力信号の波長が入力信号の波長と
等しく制御されるため、（１）光源に波長可変光源を用いるため、異なる波長毎
に再生中継器を用意する必要が無い。（２）伝送路初段の送信器の波長を制御することで伝送
路全体の波長を制御可能となる。以上のような効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の再生中継器を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の再生中継器を構成する、
光波長監視回路の第一の実施形態を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態の再生中継器を構成する光
波長監視回路の、第二の実施形態を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態の再生中継器を構成する光
波長監視回路の、第一の実施形態の動作を説明する図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態の再生中継器を構成する光
波長監視回路の、第三の実施形態を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態の再生中継器を構成する光
波長監視回路の、第四の実施形態を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態の再生中継器を構成する光
送信回路の、第一の実施形態を表す図である。

【図８】本発明の実施の形態の再生中継器を構成する光
送信回路の、第二の実施形態を表す図である。

【図９】本発明の実施の形態の再生中継系を含む波長多
重伝送システムを表す図である。

【図１０】従来の再生中継系を含む波長多重伝送システ
ムを表す図である。

【符号の説明】

１、７光ファイバ２再生中継器３、８光分岐器４光波長監視回路５光受信回路６光送信回路９光波長制御信号１０光信号入力１１光信号出力１２分岐光信号入力１３分岐光信号出力１４再生電気信号１５光送信回路出力光１０１波長多重伝送装置１０２光合波器１０３光増幅器１０４伝送路１０５光分波器１０６光再生中継装置１１０受信用端局装置１１１受信器４１０、４２０、４３０光波長監視回路４１１光スイッチ４１２波長可変フィルタ４１３、４３３受光素子４１４、４２４、４３４、４４４光波長制御信号発
生回路４１５光スイッチ／波長可変フィルタ制御回路４２２ＡＷＧ４２３アレイＰＤ４２５光スイッチ／アレイＰＤ制御回路４３５波長可変フィルタ制御回路４４５アレイＰＤ制御回路５００光送信端局系６００光増幅中継系７００光再生中継系８００次段の伝送系６１０、６２０光送信回路６０１分布帰還型ＬＤ６０２、６１２ＬＤ駆動回路６０３ＬＤ温度制御回路６０４ペルチエ制御電流６０５サーミスタ出力６１１分布反射型ＬＤ６１３ＬＤ電流制御回路６１４発振波長制御用電流６１５位相制御用電流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力する光信号を電気信号に変換して出
力する光受信手段と、該光受信手段から出力する電気信
号を光信号に変換し、かつ該光信号の波長を可変して出
力する光送信手段とを有し、該光送信手段を出力する光
波長が前記光受信手段に入力する光波長とが等しくなる
ように前記光送信手段の出力波長を制御することを特徴
とする光再生中継方法。
【請求項２】入力する光信号を電気信号に変換して出
力する光受信回路と、該光受信回路から出力する電気信
号を光信号に変換し、かつ該光信号の波長を可変して出
力する光送信回路と、該光送信回路を出力する光波長と
前記光受信回路に入力する光波長とが等しくなるように
前記光送信手段を制御する光波長監視回路とを備えるこ
とを特徴とする光再生中継器。
【請求項３】波長多重送信端局装置と波長多重受信端
局装置とを結ぶ光伝送路途中に、該伝送路を伝送されて
来た波長多重信号を分波する光分波器と該光分波器を出
力した複数の光信号を再生中継する再生中継装置と該再
生中継装置を出力する波長の異なる複数の光信号を合波
し光伝送路に送出する光合波器を有する波長多重光伝送
システムであって、前記再生中継装置に入力する特定の
波長の光信号を電気信号に変換して出力する光受信回路
と、該光受信回路から出力する電気信号を光信号に変換
し、かつ該光信号の波長を可変して出力する光送信回路
と、該光送信回路を出力する光波長と前記光受信回路に
入力する光波長とが等しくなるように前記光送信回路を
制御する光波長監視回路とから成る再生中継器を複数含
むことを特徴とする波長多重光伝送システム。
【請求項４】前記光波長監視回路は、参照とすべき第
１の光信号入力と波長を制御すべき前記光送信回路の出
力である第２の光信号入力とを時間的に交互に切り替え
る２入力１出力の光スイッチと、光スイッチからの出力
光の波長を弁別し電気信号に変換して出力する波長弁別
器と、該波長弁別器の出力電気信号から、前記第１と第
２の光信号入力の波長の違いを演算し、前記光送信回路
に光波長を制御する信号を送出する光波長制御信号発生
回路と、前記光スイッチ、波長弁別器および光波長制御
信号発生回路を制御する制御回路とを備えることを特徴
とする前記請求項２記載の光再生中継器。
【請求項５】前記光波長監視回路は、参照とすべき第
１の光信号入力と波長を制御すべき前記光送信回路の出
力である第２の光信号入力とを、波長を弁別し電気信号
に変換して出力する２組の波長弁別器と、該２組の波長
弁別器の出力電気信号から、前記第１と第２の光信号入
力の波長の違いを演算し、前記光送信回路に光波長を制
御する信号を送出する光波長制御信号発生回路と、前記
２組の波長弁別器および光波長制御信号発生回路を制御
する制御回路とを備えることを特徴とする前記請求項２
記載の光再生中継器。
【請求項６】前記波長弁別器は、波長可変フィルタと
単素子型の受光素子とを備えていることを特徴とする前
記請求項４並びに５記載の光再生中継器。
【請求項７】前記波長弁別器は、分光器とアレイ型の
受光素子とを備えていることを特徴とする前記請求項４
並びに５記載の光再生中継器。
【請求項８】前記波長可変フィルタは、走査型ファブ
リペロー共振器であることを特徴とする前記請求項６記
載の光再生中継器。
【請求項９】前記波長可変フィルタは、回転エタロン
板であることを特徴とする前記請求項６記載の光再生中
継器。
【請求項１０】前記波長可変フィルタは、音響光学フ
ィルタであることを特徴とする前記請求項６記載の光再
生中継器。
【請求項１１】前記分光器は、アレイ導波路回折格子
であることを特徴とする前記請求項７記載の光再生中継
器。
【請求項１２】前記アレイ型の受光素子は、自己走査
型のアレイ受光素子であることを特徴とする前記請求項
７記載の光再生中継器。
【請求項１３】前記アレイ型の受光素子は、並列出力
型のアレイ受光素子であることを特徴とする前記請求項
７記載の光再生中継器。
【請求項１４】前記光送信回路は、波長可変半導体レー
ザと、前記光受信回路からの再生電気信号を、前記波長
可変半導体レーザを変調するのに適当な信号振幅に増幅
し、また、これに信号変調に適したバイアス電流を重畳
する半導体レーザ駆動回路と、前記光波長制御信号発生
回路からの光波長を制御する信号に基づき、温度または
電流によって前記波長可変半導体レーザの発振波長を制
御する半導体レーザ温度制御回路とを備えることを特徴
とする前記請求項２記載の光再生中継器。
【請求項１５】前記波長可変半導体レーザは、分布帰
還型の半導体レーザであることを特徴とする前記請求項
１４記載の光再生中継器。
【請求項１６】前記波長可変半導体レーザは、分布反
射型の半導体レーザであることを特徴とする前記請求項
１４記載の光再生中継器。