JP2000244416A - 光増幅器及び光伝送路の監視装置 - Google Patents
光増幅器及び光伝送路の監視装置Info
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- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 監視精度の高い、かつ対向回線を必要としな
い、構成の簡単な光増幅器及び光伝送路の監視装置を実
現する。 【解決手段】 光増幅器に、光サーキュレータ２５を用
い、この光サーキュレータ２５の空き端子に光ファイバ
・グレーティング２６を接続する。この光増幅器は、信
号光（主信号光λ1 〜λ4 及び監視信号光λsv）を増幅
すると共に、光サーキュレータ２５は、入射した光ファ
イバからの後方散乱光のうち、監視光波長（λsv）の波
長成分のみを、光ファイバ・グレーティング２６のポー
ト２→３→１を介してＥＤＦ２３に戻す。この戻された
光は増幅された後、監視装置に送られる。従って、監視
装置に戻ってきた監視光の後方散乱光レベルは大きいの
で、高精度の監視を行うことができる。
い、構成の簡単な光増幅器及び光伝送路の監視装置を実
現する。 【解決手段】 光増幅器に、光サーキュレータ２５を用
い、この光サーキュレータ２５の空き端子に光ファイバ
・グレーティング２６を接続する。この光増幅器は、信
号光（主信号光λ1 〜λ4 及び監視信号光λsv）を増幅
すると共に、光サーキュレータ２５は、入射した光ファ
イバからの後方散乱光のうち、監視光波長（λsv）の波
長成分のみを、光ファイバ・グレーティング２６のポー
ト２→３→１を介してＥＤＦ２３に戻す。この戻された
光は増幅された後、監視装置に送られる。従って、監視
装置に戻ってきた監視光の後方散乱光レベルは大きいの
で、高精度の監視を行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路で用いら
れる光増幅器及び光伝送路の監視装置に関するものであ
る。
れる光増幅器及び光伝送路の監視装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光ファイバ伝送路の障害探査
には、光パルス試験器（ＯＴＤＲ：Optical time domai
n reflectrometry）が一般的に用いられている（参考文
献１：岡田賢治他、電子情報通信学会論文誌 '98/2 Vo
l.J63-B No.2 ）。ＯＴＤＲは短パルス光を光ファイバ
に入力し、光ファイバ中で生じるレーリー散乱によって
戻ってくる後方散乱光の時間分布を測定して、光ファイ
バの状態を観測する方法である。
には、光パルス試験器（ＯＴＤＲ：Optical time domai
n reflectrometry）が一般的に用いられている（参考文
献１：岡田賢治他、電子情報通信学会論文誌 '98/2 Vo
l.J63-B No.2 ）。ＯＴＤＲは短パルス光を光ファイバ
に入力し、光ファイバ中で生じるレーリー散乱によって
戻ってくる後方散乱光の時間分布を測定して、光ファイ
バの状態を観測する方法である。
【０００３】図６に従来の光増幅器の構成例を示し、そ
の動作を簡単に説明する。図６において、励起光源２１
より出力した励起光は、波長多重カプラ（ＷＤＭ：Wave
length division multiplexer ）２２によりエルビウム
添加ファイバ（ＥＤＦ：Erbium doped fiber）２３を励
起する。励起状態のＥＤＦ２３は入力された光信号を増
幅し出力する。ここで、光アイソレータ２４は、光増幅
器の出力側での反射等による戻り光を阻止し、ＥＤＦ２
３に戻らないようにする役割を持っており、これにより
ＥＤＦ２３の増幅動作が安定し良好に働く。この図６は
一例であり、ＥＤＦの他にも、様々な添加物を添加する
ことで、光増幅を可能とするファイバがある。
の動作を簡単に説明する。図６において、励起光源２１
より出力した励起光は、波長多重カプラ（ＷＤＭ：Wave
length division multiplexer ）２２によりエルビウム
添加ファイバ（ＥＤＦ：Erbium doped fiber）２３を励
起する。励起状態のＥＤＦ２３は入力された光信号を増
幅し出力する。ここで、光アイソレータ２４は、光増幅
器の出力側での反射等による戻り光を阻止し、ＥＤＦ２
３に戻らないようにする役割を持っており、これにより
ＥＤＦ２３の増幅動作が安定し良好に働く。この図６は
一例であり、ＥＤＦの他にも、様々な添加物を添加する
ことで、光増幅を可能とするファイバがある。
【０００４】図６に示す従来の光増幅器を用いた光増幅
中継伝送システムでは、光アイソレータによる後方散乱
光の阻止を回避するために、図７のような工夫をしてい
る（参考文献２：Y.Horiuchi et.al. ECOC'93, MoC1.3,
Sep. 1993、 参考文献３：佐藤良明他、1991年電子情
報通信学会秋季大会論文誌、B-619 ）。
中継伝送システムでは、光アイソレータによる後方散乱
光の阻止を回避するために、図７のような工夫をしてい
る（参考文献２：Y.Horiuchi et.al. ECOC'93, MoC1.3,
Sep. 1993、 参考文献３：佐藤良明他、1991年電子情
報通信学会秋季大会論文誌、B-619 ）。
【０００５】図７において、上り光ファイバ１から戻っ
てくる後方散乱を光カプラ１で分岐し、ペアとなってい
る対向回線下り光ファイバ２に光カプラ２で合波して送
信端まで戻り光として伝送する。この光カプラ１、２に
よって構成された上り下り間の経路を光バイパス回路と
呼ぶ。
てくる後方散乱を光カプラ１で分岐し、ペアとなってい
る対向回線下り光ファイバ２に光カプラ２で合波して送
信端まで戻り光として伝送する。この光カプラ１、２に
よって構成された上り下り間の経路を光バイパス回路と
呼ぶ。
【０００６】図８は図７の従来の光増幅中継システムの
監視装置の構成の一例である。図８において、端局装置
７内には、主信号光を送受信する光送信機８と光受信機
９、監視光を発生する監視装置（ＯＴＤＲ）１２、この
監視装置１２から発生する監視光及び後方散乱光を主信
号光と合分岐するための光カプラ１０ａ、１０ｃ及び光
バイパス回路６を装備している。
監視装置の構成の一例である。図８において、端局装置
７内には、主信号光を送受信する光送信機８と光受信機
９、監視光を発生する監視装置（ＯＴＤＲ）１２、この
監視装置１２から発生する監視光及び後方散乱光を主信
号光と合分岐するための光カプラ１０ａ、１０ｃ及び光
バイパス回路６を装備している。
【０００７】監視装置１２より発生した監視光は、光カ
プラ１０ａで主信号光と合波され、上り回線を伝搬す
る。このとき、上り回線の各光ファイバ４ａ、４ｂ、４
ｃにおいて発生する後方散乱光は、光アイソレータ２
ａ、２ｂを有する光増幅中継器１ａ、１ｂ内に挿入され
た光バイパス回路３ａ、３ｂにより対向回線に合波さ
れ、下り回線を通じて端局装置７に戻ってくる。この後
方散乱光は、光カプラ１０ｃで主信号から分岐されて、
監視装置１２により検出される。監視装置１２において
観測された後方散乱光の時間分布は図９のようになり、
上り回線の光ファイバの損失状態を後方散乱光の受信光
強度として観測することができる。
プラ１０ａで主信号光と合波され、上り回線を伝搬す
る。このとき、上り回線の各光ファイバ４ａ、４ｂ、４
ｃにおいて発生する後方散乱光は、光アイソレータ２
ａ、２ｂを有する光増幅中継器１ａ、１ｂ内に挿入され
た光バイパス回路３ａ、３ｂにより対向回線に合波さ
れ、下り回線を通じて端局装置７に戻ってくる。この後
方散乱光は、光カプラ１０ｃで主信号から分岐されて、
監視装置１２により検出される。監視装置１２において
観測された後方散乱光の時間分布は図９のようになり、
上り回線の光ファイバの損失状態を後方散乱光の受信光
強度として観測することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光増幅器を用いた中継伝送システムにおいて
は、光増幅器の中に光増幅動作を安定化させる目的で、
光アイソレータが挿入されているため、ＯＴＤＲが有効
に使えず、このため、受信した監視光の強度が低く、監
視精度が悪化するという問題があった。また、対抗回線
を必要とするため、構成が複雑になると共に、対になっ
ていない光伝送系に用いることができないという問題が
あった。
た従来の光増幅器を用いた中継伝送システムにおいて
は、光増幅器の中に光増幅動作を安定化させる目的で、
光アイソレータが挿入されているため、ＯＴＤＲが有効
に使えず、このため、受信した監視光の強度が低く、監
視精度が悪化するという問題があった。また、対抗回線
を必要とするため、構成が複雑になると共に、対になっ
ていない光伝送系に用いることができないという問題が
あった。
【０００９】本発明は、上記の問題を解決するために成
されたもので、光増幅器を用いた中継伝送システムにお
いても適用することができると共に、対抗回線を用いる
ことなく監視を行えるようにすることを目的としてい
る。
されたもので、光増幅器を用いた中継伝送システムにお
いても適用することができると共に、対抗回線を用いる
ことなく監視を行えるようにすることを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による光増幅器においては、入力光を増幅
する光増幅手段と、光増幅手段の出力光を通すと共に戻
り光が入力される光サーキュレータ手段と、光サーキュ
レータ手段に設けられ所定波長の戻り光を光増幅手段に
送る波長選択型反射手段とを設けている。
めに、本発明による光増幅器においては、入力光を増幅
する光増幅手段と、光増幅手段の出力光を通すと共に戻
り光が入力される光サーキュレータ手段と、光サーキュ
レータ手段に設けられ所定波長の戻り光を光増幅手段に
送る波長選択型反射手段とを設けている。
【００１１】また、本発明による光伝送路の監視装置に
おいては、所定波長を有する監視光を発生する発生手段
と、監視光を増幅する光増幅手段と光増幅手段の出力光
を通すと共に後方散乱光が入力される光サーキュレータ
手段と光サーキュレータ手段に設けられ所定波長の後方
散乱光を光増幅手段に送る波長選択型反射手段とからな
る光増幅器と、光増幅手段から出力される所定波長の後
方散乱光を検出する検出手段とを設けている。
おいては、所定波長を有する監視光を発生する発生手段
と、監視光を増幅する光増幅手段と光増幅手段の出力光
を通すと共に後方散乱光が入力される光サーキュレータ
手段と光サーキュレータ手段に設けられ所定波長の後方
散乱光を光増幅手段に送る波長選択型反射手段とからな
る光増幅器と、光増幅手段から出力される所定波長の後
方散乱光を検出する検出手段とを設けている。
【００１２】また、本発明による光増幅器及び光伝送路
の監視装置において、波長選択型反射手段を、光ファイ
バ・グレーティング、グレーティング基板、導波路グレ
ーティングの何れかで構成しても良く、光増幅手段を、
励起光源と波長多重カプラと添加物を含む光増幅ファイ
バとで構成しても良い。
の監視装置において、波長選択型反射手段を、光ファイ
バ・グレーティング、グレーティング基板、導波路グレ
ーティングの何れかで構成しても良く、光増幅手段を、
励起光源と波長多重カプラと添加物を含む光増幅ファイ
バとで構成しても良い。
【００１３】さらに、光伝送路の監視装置に、光増幅器
で構成される光ブースタ増幅器を用いても良い。
で構成される光ブースタ増幅器を用いても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１は本発明の実施の形態による光増
幅器の構成を示すものであり、前述した従来の図６と対
応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略す
る。図１において、本実施の形態では、図６の光増幅器
の光アイソレータ２４の代わりに、光サーキュレータ２
５を使用している。この光サーキュレータ２５の空き端
子には光ファイバ・グレーティング２６が接続されてい
る。
と共に説明する。図１は本発明の実施の形態による光増
幅器の構成を示すものであり、前述した従来の図６と対
応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略す
る。図１において、本実施の形態では、図６の光増幅器
の光アイソレータ２４の代わりに、光サーキュレータ２
５を使用している。この光サーキュレータ２５の空き端
子には光ファイバ・グレーティング２６が接続されてい
る。
【００１５】次に動作について説明する。図１に示した
光増幅器は、信号光（主信号光λ1 〜λ4 及び監視信号
光λsv）を増幅する従来の光増幅器の機能に加え、光増
幅器出力側より入射した光ファイバからの後方散乱光の
うち、監視光波長（λsv）の波長成分のみ入力側に戻す
ことができる構成になっている。光サーキュレータ２５
は、ポート１→２、２→３、３→１の方向にしか光を通
さない。
光増幅器は、信号光（主信号光λ1 〜λ4 及び監視信号
光λsv）を増幅する従来の光増幅器の機能に加え、光増
幅器出力側より入射した光ファイバからの後方散乱光の
うち、監視光波長（λsv）の波長成分のみ入力側に戻す
ことができる構成になっている。光サーキュレータ２５
は、ポート１→２、２→３、３→１の方向にしか光を通
さない。
【００１６】従って、ポート３に監視光波長（λsv）の
み反射する光ファイバ・グレーティング２６等の波長選
択反射器を接続することによって、ＥＤＦ２３で増幅し
た主信号光と監視光はポート１→２を通じて出力され、
光ファイバからの後方散乱光のうち監視光波長成分のみ
が、光ファイバ・グレーティング２６のポート２→３→
１の経路でＥＤＦ２３に戻される。ＥＤＦ２３に戻され
た上記監視光の後方散乱光は、ＥＤＦ内で信号光とは逆
方向に伝搬し、その過程で増幅されて光増幅器の入力側
から出力され、上り回線を逆方向に端局装置まで伝搬し
ていく。
み反射する光ファイバ・グレーティング２６等の波長選
択反射器を接続することによって、ＥＤＦ２３で増幅し
た主信号光と監視光はポート１→２を通じて出力され、
光ファイバからの後方散乱光のうち監視光波長成分のみ
が、光ファイバ・グレーティング２６のポート２→３→
１の経路でＥＤＦ２３に戻される。ＥＤＦ２３に戻され
た上記監視光の後方散乱光は、ＥＤＦ内で信号光とは逆
方向に伝搬し、その過程で増幅されて光増幅器の入力側
から出力され、上り回線を逆方向に端局装置まで伝搬し
ていく。
【００１７】図２は図１の光増幅器を用いて構成した光
増幅中継システムの実施の形態を示す。図２において、
上り光ファイバ１の内部で発生した監視光（λsv）の後
方散乱光は、上り光増幅器の中を通り抜けて端局装置に
戻っていく。ここで、監視光（λsv）は主信号光（λ1
〜λn ：ｎは任意の整数）とは別波長に設定する。
増幅中継システムの実施の形態を示す。図２において、
上り光ファイバ１の内部で発生した監視光（λsv）の後
方散乱光は、上り光増幅器の中を通り抜けて端局装置に
戻っていく。ここで、監視光（λsv）は主信号光（λ1
〜λn ：ｎは任意の整数）とは別波長に設定する。
【００１８】図３は本発明の実施の形態による光増幅中
継システムの監視装置を示す。図３の基本構成、動作は
従来例の図７と同様であるが、本実施の形態の場合は、
監視光の後方散乱光が光サーキュレータを介して上り回
線側に戻ってくるため、監視装置１２の入出力ポート
は、共に上り側の主信号に光カプラ１０ａ、１０ｃを介
して接続されている。
継システムの監視装置を示す。図３の基本構成、動作は
従来例の図７と同様であるが、本実施の形態の場合は、
監視光の後方散乱光が光サーキュレータを介して上り回
線側に戻ってくるため、監視装置１２の入出力ポート
は、共に上り側の主信号に光カプラ１０ａ、１０ｃを介
して接続されている。
【００１９】本実施の形態によれば、監視装置１２に戻
ってくる監視光の後方散乱光レベルが大きいので、高精
度の監視ができる効果が得られる。即ち、図７の従来例
の場合、監視光の後方散乱光は、光カプラ１、２により
合分岐されているため、光カプラの損失を受けて戻り光
レベルは減少する。ここで、光カプラは主信号の損失を
低減するために分岐比が大きく設定される（一例、１
０：１）ので、光カプラでの監視光の後方散乱光の損失
は非常に大きい（一例：１０ｄＢ）。
ってくる監視光の後方散乱光レベルが大きいので、高精
度の監視ができる効果が得られる。即ち、図７の従来例
の場合、監視光の後方散乱光は、光カプラ１、２により
合分岐されているため、光カプラの損失を受けて戻り光
レベルは減少する。ここで、光カプラは主信号の損失を
低減するために分岐比が大きく設定される（一例、１
０：１）ので、光カプラでの監視光の後方散乱光の損失
は非常に大きい（一例：１０ｄＢ）。
【００２０】一方、本実施の形態では、監視光の後方散
乱光は光サーキュレータ２５と光ファイバ・グレーティ
ング２６での僅かな損失しか受けず、さらに、戻ってい
く際に再びＥＤＦ２３を通過するので再度増幅される。
これにより、端局装置７に到達する監視光の後方散乱光
は、従来例に比べ１０ｄＢ以上大きくすることが可能で
ある。従って、監視装置１２において観測した監視光の
後方散乱光の時間分布は、図４に示すように、従来例に
比べて光強度が大きく（ＳＮ比が高く）、観測の精度が
高い。
乱光は光サーキュレータ２５と光ファイバ・グレーティ
ング２６での僅かな損失しか受けず、さらに、戻ってい
く際に再びＥＤＦ２３を通過するので再度増幅される。
これにより、端局装置７に到達する監視光の後方散乱光
は、従来例に比べ１０ｄＢ以上大きくすることが可能で
ある。従って、監視装置１２において観測した監視光の
後方散乱光の時間分布は、図４に示すように、従来例に
比べて光強度が大きく（ＳＮ比が高く）、観測の精度が
高い。
【００２１】従って、本実施の形態の光増幅器を光増幅
中継伝送システム以外にも、無中継伝送方式のブースタ
アンプに使用することにより、超長距離の無中継システ
ムにおいても、遠方の光ファイバ端まで感度良く測定す
ることが可能である。
中継伝送システム以外にも、無中継伝送方式のブースタ
アンプに使用することにより、超長距離の無中継システ
ムにおいても、遠方の光ファイバ端まで感度良く測定す
ることが可能である。
【００２２】さらに、本実施の形態は、対向回線が無く
ても監視ができるので、対になっていない光伝送系にお
いても適用することができる。
ても監視ができるので、対になっていない光伝送系にお
いても適用することができる。
【００２３】図５は本発明の他の実施の形態による光増
幅器の構成を示す。本実施の形態においては、４ポート
の光サーキュレータ２７を使用している。そして、監視
光波長成分を反射する２つの光ファイバ・グレーティン
グ２８、２９をポート３、ポート４の２箇所に接続して
いる。
幅器の構成を示す。本実施の形態においては、４ポート
の光サーキュレータ２７を使用している。そして、監視
光波長成分を反射する２つの光ファイバ・グレーティン
グ２８、２９をポート３、ポート４の２箇所に接続して
いる。
【００２４】尚、波長選択型の反射器としては、光ファ
イバ・グレーティングの他に、基板型のグレーティング
や導波路型のグレーティングを用いて良い。
イバ・グレーティングの他に、基板型のグレーティング
や導波路型のグレーティングを用いて良い。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
波長選択型反射器を持つ光サーキュレータを有する光増
幅器を光伝送路に用いることにより、監視精度の高い、
かつ対向回線を必要としない、構成の簡単な光伝送路の
監視装置を実現することができる。
波長選択型反射器を持つ光サーキュレータを有する光増
幅器を光伝送路に用いることにより、監視精度の高い、
かつ対向回線を必要としない、構成の簡単な光伝送路の
監視装置を実現することができる。
【図１】本発明の実施の形態による光増幅器の構成図で
ある。
ある。
【図２】上記光増幅器を用いた光中継システムの構成図
である。
である。
【図３】上記光増幅器を用いた光中継システムの監視装
置の本発明による実施の形態を示すブロック図である。
置の本発明による実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明と従来例の効果を比較する特性図であ
る。
る。
【図５】本発明の他の実施の形態による光増幅器の構成
図である。
図である。
【図６】従来の光増幅器の構成図である。
【図７】従来の光中継システムの構成図である。
【図８】従来の光中継システムの監視装置を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図９】従来の光中継システムの監視装置の効果を示す
特性図である。
特性図である。
２１ 励起光源 ２２ ＷＤＭ ２３ ＥＤＦ ２５ 光サーキュレータ ２６ 光ファイバ・グレーティング
Claims (7)
- 【請求項１】 入力光を増幅する光増幅手段と、 前記光増幅手段の出力光を通すと共に戻り光が入力され
る光サーキュレータ手段と、 前記光サーキュレータ手段に設けられ所定波長の前記戻
り光を前記光増幅手段に送る波長選択型反射手段とを設
けたことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項２】 前記波長選択型反射手段に光ファイバ・
グレーティング、グレーティング基板、導波路グレーテ
ィングの何れかを用いたことを特徴とする請求項１記載
の光増幅器。 - 【請求項３】 前記光増幅手段は、励起光源と波長多重
カプラと添加物を含む光増幅ファイバとから構成される
ことを特徴とする請求項１記載の光増幅器。 - 【請求項４】 所定波長を有する監視光を発生する発生
手段と、 前記監視光を増幅する光増幅手段と、該光増幅手段の出
力光を通すと共に後方散乱光が入力される光サーキュレ
ータ手段と、該光サーキュレータ手段に設けられ前記所
定波長の前記後方散乱光を前記光増幅手段に送る波長選
択型反射手段とからなる光増幅器と、 前記光増幅手段から出力される前記所定波長の前記後方
散乱光を検出する検出手段とを設けたことを特徴とする
光伝送路の監視装置。 - 【請求項５】 前記波長選択型反射手段に光ファイバ・
グレーティング、グレーティング基板、導波路グレーテ
ィングの何れかを用いたことを特徴とする請求項４記載
の光伝送路の監視装置。 - 【請求項６】 前記光増幅手段は、励起光源と波長多重
カプラと添加物を含む光増幅ファイバとから構成される
ことを特徴とする請求項４記載の光伝送路の監視装置。 - 【請求項７】 前記光増幅器で構成される光ブースタ増
幅器を用いたことを特徴とする請求項４記載の光伝送路
の監視装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP11040673A JP2000244416A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 光増幅器及び光伝送路の監視装置 |
| US09/505,774 US6337936B1 (en) | 1999-02-18 | 2000-02-17 | Optical amplifier, and method and apparatus for monitoring an optical fiber transmission path |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040673A JP2000244416A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 光増幅器及び光伝送路の監視装置 |
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| JP2000244416A true JP2000244416A (ja) | 2000-09-08 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11040673A Pending JP2000244416A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 光増幅器及び光伝送路の監視装置 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP2000244416A (ja) |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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