JP2002190790A - 波長多重光伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可変光減衰手段や導波路型光フィルタなどを用
いることなく、少ないチャンネル数であっても伝送品質
の良好な波長多重光伝送システムを提供する。また、チ
ャンネルを増設する順番を制御することにより、伝送品
質の良好な波長多重光伝送システムを提供する。 【解決手段】本発明の波長多重光伝送システムは、複数
の信号が別々の波長で伝送する光ファイバなどの光伝送
路１と、光伝送路２に多段に配置された複数の光増幅器
２とを有し、伝送する波長のチャンネル数が少ないとき
は、伝送する伝送帯域の中央部分の波長、または短波長
側の波長で伝送する。また、伝送する波長のチャンネル
数を増加する場合、伝送する伝送帯域の中央部分、また
は短波長側から順番に配置して設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の信号が別々
の波長で共通の光伝送路で伝送し、光伝送路に複数の光
増幅器を多段に配置した波長多重光伝送システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光通信における波長多重光伝送
システムは、複数の信号が別々の波長で共通の光ファイ
バなどの光伝送路を媒体にして伝送するものである。従
来の波長多重光伝送システムでは、伝送帯域内で波長を
どのような順序で増設するのが有効であるか充分なる方
法が見出されていなかった。

【０００３】例えば、最大波長数ｃｈ（チャンネル）数
がＮmaxにおいては、運用当初からＮmaxの全てのｃｈで
運用するとは限らず、運用当初は、例えば１〜２ｃｈ数
の少ないｃｈ数で運用し、以後ｃｈを増設していく場合
がある。このような場合、どのような順番でｃｈ増設
（波長追加）を行うのが伝送品質に対しても最も効率的
になるかという問題がある。

【０００４】一方、伝送品質の劣化を表す指標としてＳ
ＮＲ（Signal to Noise Ratio：雑音比）がある。この
ＳＮＲを劣化させる要因としては光増幅器の自然放出光
（ＡＳＥ光）の寄与率や、光増幅器の利得低下傾向（GA
IN TILT）などが考えられる。従って、自然放出光の寄
与率や利得低下傾向とＳＮＲとの関係について解決する
必要がある。

【０００５】従来の波長多重光伝送システムでは、光増
幅器における各波長間に生じるレベル差を低減させるも
のとして、例えば特開平１０−２２９２４号公報に提案
されている光増幅装置が知られている。この従来の光増
幅装置は、光増幅器により多チャンネル一括増幅すると
利得（ゲイン）波長依存性により各チャンネルにレベル
差が生じる点に着目したもので、特に、多段接続したと
きにレベル偏差が大きく不安定になることから、短波長
側のレベルと長波長側のレベルとの差を減少させる導波
路型光フィルタを使用してこの偏差をゼロにし、光受信
感度のチャンネル間のバラツキを抑え安定した波長多重
光伝送ができるようにしている。

【０００６】また、その他の波長多重光伝送システムと
して、多段に配置した光増幅器における損失を改善する
ために、各波長チャンネルにおける信号レベルの平均値
が一定になるように可変光減衰手段の光減衰量を制御す
るもの、短波長側と長波長側とのレベル偏差を減少させ
るために導波路型光フィルタを配置したもの、伝送され
る光信号の増幅に伴って発生する自然放出光の波長成分
のうちこの光信号波長よりも長波長側に位置する波長成
分をカットするフィルタを介在して、自然放出光の影響
を低減させるもので、特殊フィルタを配置したもの、前
記自然放出光を時間軸上で除去することによりＳＮ比を
向上させるもので、出力側に光スイッチ、光バンドパス
フィルタを配置するものなどが知られている。

【０００７】さらに、特開平１０−９８２２９号公報に
提案されているように、多段に配置した光増幅器への入
力光のパワーレベルを検出し、その光増幅器の出力光パ
ワーレベル目標値とから増幅率を決定して励起光を調整
することにより出力光パワーレベル目標値に等しいパワ
ーレベルの光を出力する方法などが知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の波長多重光伝送
システムにおいては、伝送帯域内でチャンネル（ｃｈ）
数を増設する場合、何の基準もなく行っていたので伝送
品質が劣化していた。特に、光増幅器が、伝送帯域にお
いて平滑な利得特性を得る必要があったが、実際には完
全に平滑な利得特性の伝送は困難であった。一般的な光
増幅器の利得特性では、伝送帯域の中央付近の波長は最
も利得が大きく、伝送帯域の両端側は利得が小さくなっ
ていた。

【０００９】また、ＳＮＲを改善する従来の波長多重光
伝送システムでは、可変光減衰手段や導波路型光フィル
タなどを必要とするため、構成が複雑になりコストアッ
プの要因となる。

【００１０】本発明は、可変光減衰手段や導波路型光フ
ィルタなどを用いることなく、少ないチャンネル数であ
っても伝送品質の良好な波長多重光伝送システムを提供
することを目的とする。

【００１１】本発明は又、可変光減衰手段や導波路型光
フィルタなどを用いることなく、チャンネルを増設する
順番を制御することにより、伝送品質の良好な波長多重
光伝送システムを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の波長多重
光伝送システムは、複数の信号が別々の波長で伝送する
光伝送路と、その光伝送路に多段に配置された複数の光
増幅器とを有する波長多重光伝送システムにおいて、伝
送する波長のチャンネル数が少ないときは、伝送する伝
送帯域の中央部分の波長、または短波長側の波長で伝送
することを特徴とするものである。

【００１３】本発明の第１の波長多重光伝送システムに
よれば、伝送帯域内のチャンネル数が少ない状態におい
て、伝送帯域内の中央部分または短波長側の波長で伝送
するので、光増幅器におけるGainTILT特性によるＳＮＲ
の劣化を抑えることができる。従って、この光増幅器を
多段に設けた場合にもチャンネル数の増加に際しても効
率良く光伝送することができる。

【００１４】本発明の第２の波長多重光伝送システム
は、伝送するチャンネル数を増加する場合、伝送する伝
送帯域の中央部分、または短波長側から順番に配置して
設定することを特徴とするものである。

【００１５】本発明の第２の波長多重光伝送システムに
よれば、使用中の光通信の光ファイバ内に送信する波長
信号のチャンネル数を増設する場合に、伝送帯域内の中
央部分に空きが有るときは、この部分の波長の光信号を
増設するようにし、この空きがないときは短波長側から
順番に増設することにより、少ない信号伝送時に長波長
側のみに光信号が配置されないようにして、増設による
利得の低下を防止することができ、ＳＮＲを小さくする
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
波長多重光伝送システムを図面に基づいて説明する。図
１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る波長多重光伝送
システムを示すブロック図、（Ｂ）は、信号波長が帯域
中央の場合と帯域端の場合との入力光レベルの低下を比
較したグラフである。図２（Ａ）は、本発明の実施の形
態に係る波長多重光伝送システムにおける光増幅器のゲ
イン（利得）／周波数（波長）特性を示すグラフ、
（Ｂ）及び（Ｃ）は出力パワー／波長特性を示すグラフ
である。

【００１７】図１（Ａ）に示すように、本発明の実施の
形態に係る波長多重光伝送システムは、複数の信号が別
々の波長で伝送する光ファイバなどの光伝送路１と、光
伝送路１に多段に配置された複数の光増幅器２とを有す
る。

【００１８】図２（Ａ）のグラフからわかるように、光
増幅器２のゲイン特性では、伝送帯域の中央付近で最も
ゲインが大きく、かつ最も平滑な特性になり、帯域内の
両端に行くほどゲインが小さくなる。

【００１９】また、上記の特性をもつ光増幅器２を多段
に接続した場合、段数が増える毎に伝送帯域の中心付近
の出力パワーは大きく、伝送帯域の端の出力パワーは小
さい（図２（Ｂ）及び（Ｃ）参照）。例えば、１ｃｈだ
け伝送した場合、その１ｃｈの波長を伝送帯域のどのあ
たりに持っていくかで、光信号の出力レベルは違うもの
になり、出力レベルの違いは次段の光増幅器の入力パワ
ーにそのまま影響することになる。

【００２０】そして、光ファイバなどの光伝送路１に多
段に光増幅器２を配置したときは、図１（Ｂ）からわか
るように、伝送帯域内の中央部分に信号波長をおいた場
合（実線で示す）と、伝送帯域の端に信号波長をおいた
場合（点線で示す）とでは、カスケードされた光増幅器
の段数が増えていく毎に、光増幅器２への入力光レベル
は、帯域端においた場合の方が小さくなっていく。伝送
品質としての１つのパラメータであるＳＮＲは、光増幅
器の入力光レベルが小さいほど悪くなるので、光信号の
波長はチャンネル数が少ない場合は伝送帯域の中央部分
に配置するのがよいことがわかる。

【００２１】また、自然放出光の光増幅器に対する影響
についても、光信号を伝送帯域の中央に配置するか、帯
域端に配置するかで、ＳＮＲに対する優越が生じる。す
なわち、帯域端に信号を配置した場合、最もゲインの高
い帯域中央の自然放出光が光増幅器の段を追う毎に増幅
され、伝送信号に対して寄与率が大きくなってくる。こ
れは、光増幅器２がトータルパワーを一定に保とうとす
る特性に影響を受けているためである。

【００２２】以上のことから、チャンネル数が少ない場
合には光信号の波長を伝送帯域の中央に配置すると、良
好な伝送品質が得られることがわかる。

【００２３】図３は伝送される光信号のゲイン／波長特
性を示すグラフである。図３からわかるように、伝送さ
れる光信号のゲインTILTについては、ゲインが大きくな
るにつれゲイン特性は波長に対するフラットネスが右肩
下がりとなる傾向になる。すなわち、短波長側より長波
長側に行くにしたがってゲイン特性が下降する傾向にあ
る。特に、ＳＮＲを問題とする場合、１スパンあたりの
伝送ロスが大きいときには、光増幅器２のゲインをより
大きくしなければならない。ゲインが大きいときは、伝
送帯域の長波長側が最もゲインが小さいのに対し、短波
長側の方がゲインが大きい。

【００２４】従って、チャンネル数が少ない場合には、
光信号の波長は、長波長側にすることは避けて、短波長
側にするのがゲインが大きくなり好ましい。

【００２５】以上のことから光伝送路１に多段に光増幅
器２を配置する場合、チャンネル数が少ないときは伝送
帯域の中央部分あるいは、短波長側で伝送し、更に、チ
ャンネルを増設するときは中央部分あるいは、短波長側
が埋まるように増設することにより、ＳＮＲ特性が向上
し、伝送品質の良好な光伝送を行うことができる。

【００２６】図４は波長多重光伝送システムにおける光
信号の増設の順序を説明するための説明図である。図中
の番号は、波長増設の順番を示す。図４（Ｂ）及び
（Ｄ）は、中央付近から順番にチャンネルが埋まってい
く場合を示しており、図４（Ｃ）は、短波長側から順番
にチャンネルが埋まっていく場合を示している。いずれ
も長波長側から順番にチャンネルが埋まっていく図４
（Ａ）の場合に比べて、少チャンネル時における伝送品
質が良好となる。

【００２７】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に係る波長多重光伝送システム
によれば、伝送帯域内のチャンネル数が少ない状態にお
いて、伝送帯域内の中央部分または短波長側の波長で伝
送するので、光増幅器におけるGainTILT特性に対するＳ
ＮＲの劣化を抑えることができる。その結果、伝送品質
の良好な光伝送を行うことができる。

【００２９】請求項２に係る波長多重光伝送システムに
よれば、使用中の光通信の光ファイバ内に送信する波長
信号のチャンネル数を増設する場合に、伝送帯域内の中
央部分あるいは短波長側が埋まるように増設することに
より、少ない信号伝送時に長波長側のみに光信号が配置
されないようにして、利得の低下を防止することがで
き、ＳＮＲを良好に保つことができる。その結果、伝送
品質の良好な光伝送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る波長多重
光伝送システムを示すブロック図、（Ｂ）は、信号波長
が帯域中央の場合と帯域端の場合との入力光レベルの低
下を比較したグラフである。

【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る波長多重
光伝送システムにおける光増幅器のゲイン（利得）／周
波数（波長）特性を示すグラフ、（Ｂ）及び（Ｃ）は出
力パワー／波長特性を示すグラフである。

【図３】伝送される光信号のゲイン／波長特性を示すグ
ラフである。

【図４】波長多重光伝送システムにおける光信号の増設
の順序を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１：光伝送路 ２：光増幅器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の信号が別々の波長で伝送する光伝送
   路と、その光伝送路に多段に配置された複数の光増幅器
   とを有する波長多重光伝送システムにおいて、 伝送する波長のチャンネル数が少ないときは、伝送する
   伝送帯域の中央部分の波長、または短波長側の波長で伝
   送することを特徴とする波長多重光伝送システム。
2. 【請求項２】複数の信号が別々の波長で伝送する光伝送
   路と、その光伝送路に多段に配置された複数の光増幅器
   とを有する波長多重光伝送システムにおいて、 伝送する波長のチャンネル数を増加する場合、伝送する
   伝送帯域の中央部分、または短波長側から順番に配置し
   て設定することを特徴とする波長多重光伝送システム。