JP2001509997A - 波長分割多重通信ネットワーク内のチャネル制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数波長光増幅システムでは、受信端末で信号対雑音比を等化するために、チャネルパワーを選択的にプリエンファシスする必要がある。本発明では、光波長分割多重（ＷＤＭ）通信システム（１４）のためのチャネル制御回路は、光入力と、光出力と、波長マルチプレクサ（５）に結合されたアームとを有する光結合器（２）を含む。マルチプレクサ（５）は光信号をいくつかの別個のチャネルに分波し、次いでこれらのチャネルはそれぞれの光減衰器（６ｎ）にそれぞれ結合される。この光減衰器（６ｎ）は個々のチャネルを処理し、次いでそれらをマルチプレクサ（５）を介して光出力に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】 波長分割多重通信ネットワーク内のチャネル制御 発明の背景 複数波長光増幅システムでは、受信端末で信号対雑音比を等化するためにチャ ネルパワーを選択的にプリエンファシスする必要がある。知られている１つのア ーキテクチャでは、個々のチャネルパワーを、それが結合する前に伝送分岐経路 内のそれぞれの光減衰器または光増幅器によって制御する。この方法には、各チ ャネルパワーを設定した後で、分岐構成要素の出力パワーの相対的なドリフトお よび／または後続の集合経路構成要素のスペクトル特性の変化により、プリエン ファシスが混乱し、その結果１つまたは複数のチャネルでシステムの信号対雑音 比が損なわれる可能性があるという欠点がある。 発明の概要 本発明の第１の態様によれば、光波長分割多重（ＷＤＭ）通信システム用のチ ャネル制御回路は、 光入力および光出力を有する光結合手段と、 光入力で受信した波長分割多重光信号を個別のチャネルに分波する光マルチプ レクサと、 プリエンファシス制御を与えるために各チャネルの信号パワーを制御する複数 の光利得制御エレメントと、 それぞれの戻り経路を介するチャネルの各々を、光マルチプレクサを通して、 チャネルが波長分割多重（ＷＤＭ）光信号として現われる光出力に結合する手段 とを含む。 本発明は、従来の分岐チャネル制御に関連する問題に対処するものである。光 結合器をＷＤＭマルチプレクサと組み合わせて使用することで、ＷＤＭ光信号内 の個々のチャネルのプリエンファシスを集合経路中で実行することが可能となり 、また最低限の挿入損失でコンパクトで費用に対し効率のよい解決策が提供され る。ＷＤＭ光信号は分波され、それに応じて個々のチャネルの相対的なパワーが 設定される。これらのチャネルは、次いで、戻り経路内で同一のマルチプレクサ を通して多重化され、出力信号は、各チャネルが必要な程度にプリエンファシス されたＷＤＭ信号となる。この構成は、１つのチャネルを搬送する１つの経路の 障害が他のチャネルを完全に除去することが ないという点で、ある程度の分岐の独立性を有する。 好ましくは、光利得制御エレメントは光減衰器を含む。より好ましくは、各光 減衰器は、チャネルパワーをほぼ所定レベルに維持するために能動利得制御を行 う帰還回路を含む。 好ましくは、各光減衰器は、戻り経路に沿って光信号を光マルチプレクサに反 射する光反射器に結合される。 光マルチプレクサは、例えば、多層膜誘電体技術またはアレイ導波路干渉技術 を使用して製造されるタイプにすることができる。 好ましくは、チャネル制御回路は、光入力と光マルチプレクサの間、および光 マルチプレクサと光出力の間で光信号を結合するように構成された光サーキュレ ータを含む。この形態の光結合器は、制御回路に特有の光分離を行う。別法とし て、３ｄＢ結合器を使用することもできる。 本発明の第２の態様によれば、光波長分割多重（ＷＤＭ）通信システムの送信 端末は、本発明の第１の態様によるチャネル制御回路を含む。 本発明の第３の態様によれば、光波長分割多重（ＷＤＭ）通信システムの受信 端末は、本発明の第１の態様によるチャネル 制御回路を含む。 好ましくは、この端末は、光結合手段の光出力に結合された光増幅器をさらに 含む。 本発明の第４の態様によれば、光波長分割多重通信システムは、本発明の第２ または第３の態様による端末を含む。 図面の簡単な説明 次に、添付の図面に関連して本発明の一例について詳細に記述する。 第１図は、本発明によるチャネルプリエンファシス制御回路の一例を示す回路 構成図である。 第２図は、第１図のチャネルプリエンファシス制御回路内で使用する負帰還制 御ループを組み込んだ光減衰器を示す回路構成図である。 第３図は、本発明によるチャネルプリエンファシス制御回路を組み込んだ送信 端末および受信端末を有するＷＤＭ通信システムを示す回路構成図である。 詳細な説明 第１図は、チャネルプリエンファシス制御回路の第１の例を示すブロック図で ある。第１図では、光サーキュレータ２の第１アーム１に入った光ＷＤＭ信号は 、波長マルチプレクサ５の集合経路４を形成する第２アーム３に進む。アーム＃ １では、アーム＃１に対応する波長のみが電圧制御光減衰器６₁を通過し、その アーム内の対応する光反射器７₁で反射され同じ減衰器を通り、波長マルチプレ クサ５の集合経路４で再び波長結合されることになる。最後に、光は光サーキュ レータ２の第３（出力）アーム８に進む。これと同じ機能が、波長マルチプレク サの残りのＮ−１個のアームの各々によってそれぞれ実行される。したがって、 各波長はそのそれぞれの光減哀器６_nによって独立して制御される。 第２図に示すように、光減衰器６_nは、個々のチャネルの相対的なプリエンフ ァシスレベルを保存するための単純なローカル制御ループの一部をなし、したが ってＮチャネルシステムの場合にはＮ−１個の減衰器だけが必要になる。各光減 衰器６_nは、減衰器の出力の一部分を負帰還ループに分割するための光結合器１ ０と、分割された部分を検出するためのフォトダイオード１１とを含む負帰還制 御ループ９を含む。この信号は増幅器１ ２によって事前に増幅され、その出力は、基準電圧源を使用して減衰器の利得を 制御するための信号を与える比較器１３に供給される。 第３図は、１つの端局に送信端末１５を有し、別の端局に受信端末１６を有す るＷＤＭ通信システム１４を示す図である。送信端末１５および受信端末１６は それぞれ、第２図に示し、第２図に関連して上記で説明したチャネルプリエンフ ァシス制御回路を有する。各場合において、プリエンファシス回路からの出力は それぞれ、ただ１つのエルビウムドープファイバ増幅器ＥＤＦＡ１７および１８ によって増幅される。したがって、相対的な信号レベルは集合経路の増幅の前に 調整され、これにより、発生している可能性がある増幅器雑音の影響を発生量に 比例してより多く受けることになる低レベル信号の劣化が防止される。さらに、 各端末で１つのＥＤＦＡしか使用されないので、これらの端末の構成要素数は、 個々のチャネルが多重化される前に増幅される従来の送信端末および受信端末の 構成要素数より大幅に少ない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｂ 1/66

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光入力および光出力を有する光結合手段と、 光入力で受信した波長分割多重光信号を個別のチャネルに分波する光マルチプ レクサと、 プリエンファシス制御を与えるために各チャネルの信号パワーを制御する複数 の光利得制御エレメントと、 それぞれの戻り経路を介するチャネルの各々を、光マルチプレクサを通して、 チャネルが波長分割多重光信号として現われる光出力に結合する手段とを含む、 光波長分割多重（ＷＤＭ）通信システム用のチャネル制御回路。 ２．光利得制御エレメントが光減衰器を含む、請求の範囲第１項に記載のチャネ ル制御回路。 ３．各光減衰器が、チャネルパワーをほぼ所定レベルに維持するために能動利得 制御を行う帰還回路を含む、請求の範囲第２項に記載のチャネル制御回路。 ４．各光減衰器が、戻り経路に沿って光信号を光マルチプレクサに反射する光反 射器に結合される、請求の範囲第２項または第３項に記載のチャネル制御回路。 ５．光入力と光マルチプレクサの間、および光マルチプレクサと光出力の間で光 信号を結合するように構成された光サーキュレータをさらに含む、請求の範囲第 １項から第４項のいずれか一項に記載のチャネル制御回路。 ６．請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載のチャネル制御回路を含 む、光波長分割多重（ＷＤＭ）通信システム用の送信端末。 ７．請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載のチャネル制御回路を含 む、光波長分割多重（ＷＤＭ）通信システム用の受信端末。 ８．光結合手段の光出力に結合された光増幅器をさらに含む、請求の範囲第６項 または第７項に記載の端末。 ９．請求の範囲第６項から第８項のいずれか一項に記載の端末を含む、光波長分 割多重通信システム。