JP2002246986A - 波長多重光ネットワークにおける光増幅器または分岐挿入器の構成および制御方法 - Google Patents
波長多重光ネットワークにおける光増幅器または分岐挿入器の構成および制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】波長多重光ネットワークにおいて波長数が突然
変化しても、残された光チャネルの光出力が異常に大き
くなることを回避しながら、光チャネル当たりの光出力
レベルが損失変動を吸収するように、安定した光チャネ
ル出力レベルを提供する。また、分岐挿入する波長数の
増設もしくは減設に対して高い品質で安定して揃った光
チャネル毎の光出力を提供する。 【解決手段】光ネットワークの波長多重用光増幅器は利
得一定制御にしておき、波長依存性を持たずに光レベル
を変えれる可変光減衰器の制御を行う、いつもは減衰量
一定性制御行い、正確な波長数情報が入力されたときの
み、出力モニタからの負帰還制御で所望の光レベルが得
られるように減衰量を変更する制御を行う。また、波長
単位分岐挿入部において前記制御を通過信号光のレベル
制御に適用し、さらに波長依存性のない挿入信号光レベ
ル一定制御の機構と波長依存性のない挿入光と通過光信
号の合波機構を有する分岐挿入器により、現地調節のい
らない分岐挿入の光チャネルの増設減設を提供する。
変化しても、残された光チャネルの光出力が異常に大き
くなることを回避しながら、光チャネル当たりの光出力
レベルが損失変動を吸収するように、安定した光チャネ
ル出力レベルを提供する。また、分岐挿入する波長数の
増設もしくは減設に対して高い品質で安定して揃った光
チャネル毎の光出力を提供する。 【解決手段】光ネットワークの波長多重用光増幅器は利
得一定制御にしておき、波長依存性を持たずに光レベル
を変えれる可変光減衰器の制御を行う、いつもは減衰量
一定性制御行い、正確な波長数情報が入力されたときの
み、出力モニタからの負帰還制御で所望の光レベルが得
られるように減衰量を変更する制御を行う。また、波長
単位分岐挿入部において前記制御を通過信号光のレベル
制御に適用し、さらに波長依存性のない挿入信号光レベ
ル一定制御の機構と波長依存性のない挿入光と通過光信
号の合波機構を有する分岐挿入器により、現地調節のい
らない分岐挿入の光チャネルの増設減設を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長多重光ネットワ
ークに係り、特に光増幅器を有する構成において光レベ
ル制御機能と波長平坦性を合わせて持ち、より安定した
伝送品質を提供する光増幅器と分岐挿入器の構成と制御
方法に関係する。
ークに係り、特に光増幅器を有する構成において光レベ
ル制御機能と波長平坦性を合わせて持ち、より安定した
伝送品質を提供する光増幅器と分岐挿入器の構成と制御
方法に関係する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ増幅器を用いた波長多重光ネ
ットワークでは光ファイバ増幅器が複数の波長の光信号
を容易に一括して増幅できることから、低コストな損失
補償技術として長距離伝送や波長多重の合波損失補償に
光ファイバ増幅器を利用する。しかし、光ファイバ増幅
器の利得は波長依存性があるため、複数の波長の光信号
を増幅する場合には波長の平坦化技術が必要となる。光
ファイバ増幅器の波長依存性は利得に強く依存するた
め、波長平坦化は特定の利得条件で波長依存性を補償す
るための平坦化フィルタを用いて実現する。
ットワークでは光ファイバ増幅器が複数の波長の光信号
を容易に一括して増幅できることから、低コストな損失
補償技術として長距離伝送や波長多重の合波損失補償に
光ファイバ増幅器を利用する。しかし、光ファイバ増幅
器の利得は波長依存性があるため、複数の波長の光信号
を増幅する場合には波長の平坦化技術が必要となる。光
ファイバ増幅器の波長依存性は利得に強く依存するた
め、波長平坦化は特定の利得条件で波長依存性を補償す
るための平坦化フィルタを用いて実現する。
【０００３】光ファイバ増幅器の特定の利得条件を得る
ためには、利得一定制御を行えばよいのであるが、光伝
送では光レベルが伝送路損失に依存するため、利得一定
制御のみでは光出力値が一定にならない。伝送路損失の
如何によらず光出力を一定に保つには出力一定制御を行
えばよいのであるが、それでは、伝送路損失によって光
入力が変わるため、光入力と光出力である利得が変化す
る。この両者を満足するためにの一手法として光ファイ
バ増幅器は利得一定制御を行い、光減衰器と組み合わせ
る事で光レベルを調整する手法がとられた。光増幅器と
異なり、光減衰器は減衰量が変わっても波長依存性が変
わらないため、光ファイバ増幅器の利得が一定制御下で
光出力一定になるように光減衰器で光入力が一定になる
ように光のレベル調節を行うものである。
ためには、利得一定制御を行えばよいのであるが、光伝
送では光レベルが伝送路損失に依存するため、利得一定
制御のみでは光出力値が一定にならない。伝送路損失の
如何によらず光出力を一定に保つには出力一定制御を行
えばよいのであるが、それでは、伝送路損失によって光
入力が変わるため、光入力と光出力である利得が変化す
る。この両者を満足するためにの一手法として光ファイ
バ増幅器は利得一定制御を行い、光減衰器と組み合わせ
る事で光レベルを調整する手法がとられた。光増幅器と
異なり、光減衰器は減衰量が変わっても波長依存性が変
わらないため、光ファイバ増幅器の利得が一定制御下で
光出力一定になるように光減衰器で光入力が一定になる
ように光のレベル調節を行うものである。
【０００４】上記光出力は通常波長多重化された状態で
光モニタを行うために多重化された波長数にとチャネル
（波長）毎の光出力の総和値をモニタする。実際求めら
れる制御は光信号の品質を保つために光チャネル当たり
の光出力レベルが常に設定値になることである。総和の
光出力レベルをモニタする手法は簡単で低コストである
が、制御では光チャネルでの光出力レベルを得るために
波長数情報が必要になる。波長数情報を与えて総和出力
モニタ値を割り、チャネル当たりの光出力が一定になる
ように負帰還制御を行った。
光モニタを行うために多重化された波長数にとチャネル
（波長）毎の光出力の総和値をモニタする。実際求めら
れる制御は光信号の品質を保つために光チャネル当たり
の光出力レベルが常に設定値になることである。総和の
光出力レベルをモニタする手法は簡単で低コストである
が、制御では光チャネルでの光出力レベルを得るために
波長数情報が必要になる。波長数情報を与えて総和出力
モニタ値を割り、チャネル当たりの光出力が一定になる
ように負帰還制御を行った。
【０００５】ところが実際の波長数が波長多重に挿入さ
れる前の光入力が断線などで急に減少し、制御に使われ
る波長数情報と実際の波長数に差を生じると光チャネル
当たりのレベルが求められる値からずれるという現象が
あった。例えば、ある一つの波長の光チャネルが分岐挿
入ノードで挿入されるケースで挿入前に１５波長多重さ
れている状態でその１チャネルを挿入し１６波長になる
場合を例にとる。その１５波長の光入力が断すると当初
１６波長多重されていた状態から挿入された１波長に減
る。このとき総和モニタ出力が１６波長分の設定になっ
ていると、残された１波長の光出力が１６波長総和と光
出力と同じになるように制御をかける。その結果、残さ
れた光チャネルの光出力は求められる値の１６倍の光出
力なるように制御される。このように出力一定制御では
場合によっては受信器を破壊危険性があった。また、波
長多重光ネットワークにおける分岐挿入部においては限
られた波長の分岐挿入を行う装置において任意の波長を
組み合わせて分岐挿入を行う場合には分岐挿入される光
チャネル信号と通過光チャネルの光レベルを合わせるた
めには必要なときに任意の波長の分岐挿入フィルタを挿
入するできる機構が必要である。このときに追加フィル
タにより通過波長信号のレベルが変化し、現地で調節す
る必要があった。さらに、挿入光チャネルにおいては、
波長依存性がないように波長依存性のない合波器を使用
すると、波長分岐からの分岐光の漏れが挿入部では遮断
されないため、漏れ光と挿入光でコヒーレントクロスト
ークを生じ、伝送品質が劣化した。
れる前の光入力が断線などで急に減少し、制御に使われ
る波長数情報と実際の波長数に差を生じると光チャネル
当たりのレベルが求められる値からずれるという現象が
あった。例えば、ある一つの波長の光チャネルが分岐挿
入ノードで挿入されるケースで挿入前に１５波長多重さ
れている状態でその１チャネルを挿入し１６波長になる
場合を例にとる。その１５波長の光入力が断すると当初
１６波長多重されていた状態から挿入された１波長に減
る。このとき総和モニタ出力が１６波長分の設定になっ
ていると、残された１波長の光出力が１６波長総和と光
出力と同じになるように制御をかける。その結果、残さ
れた光チャネルの光出力は求められる値の１６倍の光出
力なるように制御される。このように出力一定制御では
場合によっては受信器を破壊危険性があった。また、波
長多重光ネットワークにおける分岐挿入部においては限
られた波長の分岐挿入を行う装置において任意の波長を
組み合わせて分岐挿入を行う場合には分岐挿入される光
チャネル信号と通過光チャネルの光レベルを合わせるた
めには必要なときに任意の波長の分岐挿入フィルタを挿
入するできる機構が必要である。このときに追加フィル
タにより通過波長信号のレベルが変化し、現地で調節す
る必要があった。さらに、挿入光チャネルにおいては、
波長依存性がないように波長依存性のない合波器を使用
すると、波長分岐からの分岐光の漏れが挿入部では遮断
されないため、漏れ光と挿入光でコヒーレントクロスト
ークを生じ、伝送品質が劣化した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は波長数
が変化した場合には残された光チャネルの光出力が異常
に大きくなることを回避しながら、光チャネル当たりの
光出力レベルが損失変動に対してはその変動を吸収する
ように安定した光チャネル出力レベルを提供することで
ある。また、分岐挿入する波長数の増設もしくは減設に
対して高い品質で安定して揃った光チャネル毎の光出力
を有する分岐挿入器を提供することである。されに、分
岐挿入の構成を変更した場合に自動的にその損失変動を
吸収することにある。
が変化した場合には残された光チャネルの光出力が異常
に大きくなることを回避しながら、光チャネル当たりの
光出力レベルが損失変動に対してはその変動を吸収する
ように安定した光チャネル出力レベルを提供することで
ある。また、分岐挿入する波長数の増設もしくは減設に
対して高い品質で安定して揃った光チャネル毎の光出力
を有する分岐挿入器を提供することである。されに、分
岐挿入の構成を変更した場合に自動的にその損失変動を
吸収することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】光伝送システムネットワ
ーク内の波長多重光を増幅する光増幅器は利得一定制御
を行うとともに、いつもは波長多重信号のレベル調節用
の光減衰器の減衰量を固定する。いつもは利得一定制御
と光減衰器の減衰量が固定されているため、例え光チャ
ネル数が変化しても総和光レベルを制御に利用しないた
め、光チャネル当りのレベルダイヤは変動しない。確実
な波長数情報が得られたときにのみ、可変光減衰器から
の波長多重光のモニタ値がその波長数情報の波長時の所
定のモニタ値になるようにその光減衰器の減衰量を調節
する。そうすることで光ファイバ伝送路などで生じる光
損失変動等により引き起こされる光レベル変動を吸収す
る。その後再び光減衰器の減衰量を固定するのであるが
その固定値は光レベル変動を吸収したときの値とする。
そのようにすることで再び光減衰器の値が一定となるの
で波長数が変化しても光チャネル当たりのレベルが変化
することはなくなる。
ーク内の波長多重光を増幅する光増幅器は利得一定制御
を行うとともに、いつもは波長多重信号のレベル調節用
の光減衰器の減衰量を固定する。いつもは利得一定制御
と光減衰器の減衰量が固定されているため、例え光チャ
ネル数が変化しても総和光レベルを制御に利用しないた
め、光チャネル当りのレベルダイヤは変動しない。確実
な波長数情報が得られたときにのみ、可変光減衰器から
の波長多重光のモニタ値がその波長数情報の波長時の所
定のモニタ値になるようにその光減衰器の減衰量を調節
する。そうすることで光ファイバ伝送路などで生じる光
損失変動等により引き起こされる光レベル変動を吸収す
る。その後再び光減衰器の減衰量を固定するのであるが
その固定値は光レベル変動を吸収したときの値とする。
そのようにすることで再び光減衰器の値が一定となるの
で波長数が変化しても光チャネル当たりのレベルが変化
することはなくなる。
【０００８】波長数変動に伴う光チャネルレベルの変動
はモニタ値負帰還制御を行っているときに波長数情報と
実際の波長数に差を生じた時に生じるのであるが、本手
法によればモニタ負帰還制御の頻度を少なく、かつ制御
そのものの時間も短かくするので波長数情報と実際の波
長数が異なる状態でモニタ負帰還制御を行う危険度が大
幅に減少する。また、損失変動は季節の変化に伴う温度
変化に起因したり、光部品や光コネクタの接合や光伝送
路の経時変化というように非常に緩やかなものであり、
モニタ負帰還の頻度は秒オーダで充分である。
はモニタ値負帰還制御を行っているときに波長数情報と
実際の波長数に差を生じた時に生じるのであるが、本手
法によればモニタ負帰還制御の頻度を少なく、かつ制御
そのものの時間も短かくするので波長数情報と実際の波
長数が異なる状態でモニタ負帰還制御を行う危険度が大
幅に減少する。また、損失変動は季節の変化に伴う温度
変化に起因したり、光部品や光コネクタの接合や光伝送
路の経時変化というように非常に緩やかなものであり、
モニタ負帰還の頻度は秒オーダで充分である。
【０００９】光ネットワークの伝送路にノードを追加し
たり、あるいは光チャネルの追加のための変更を加える
などして損失が変化した時には、波長数情報を与えて一
度モニタ負帰還を行うことで、損失変動の補正ができ
る。分岐挿入の波長組み合わせてを行うにあたり、分岐
側には任意の波長の分岐フィルタを挿入できるようにし
て、通過信号光に対しては分岐挿入器の光チャネルの光
レベルが所望の値になるように可変光減衰器で調節し、
挿入信号に対しては波長依存性をもたず光減衰器または
光増幅器で所望の光レベルになるように制御する挿入部
と波長依存性のない合波器で挿入信号光と通過波長信号
を合波する。挿入信号には任意波長信号を接続すること
ができる。
たり、あるいは光チャネルの追加のための変更を加える
などして損失が変化した時には、波長数情報を与えて一
度モニタ負帰還を行うことで、損失変動の補正ができ
る。分岐挿入の波長組み合わせてを行うにあたり、分岐
側には任意の波長の分岐フィルタを挿入できるようにし
て、通過信号光に対しては分岐挿入器の光チャネルの光
レベルが所望の値になるように可変光減衰器で調節し、
挿入信号に対しては波長依存性をもたず光減衰器または
光増幅器で所望の光レベルになるように制御する挿入部
と波長依存性のない合波器で挿入信号光と通過波長信号
を合波する。挿入信号には任意波長信号を接続すること
ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明を波長平坦化波長多
重光増幅器構成への適用した例を示したものである。構
成に合わせて、各部の機能を説明する。入力側接続光フ
ァイバ１−１からの波長多重光入力１−２は、光入力モ
ニタ用タップカプラ１−４で一部の光が分岐され、光入
力モニタ１−５に達する。メインの光信号は前段光増幅
部１−３０の中心の機能である光増幅を行う前段光ファ
イバ増幅器１−６で増幅され、波長平坦化フィルタ１−
９で前段光ファイバ増幅器１−６で生じる利得の波長依
存性を補正し、前段光ファイバ増幅器光出力用モニタカ
プラ１−１０で一部のモニタ光が分岐され、残りの主な
増幅信号光は可変減衰器型光レベル調節部に結合する。
前段光ファイバ増幅器光出力用モニタカプラ１−１０で
一部のモニタ光は光出力モニタ１−１１に達して出力レ
ベルがモニタされる。前段光増幅部１−３０では光入力
の如何によらず波長依存性を一定に保つため、利得一定
制御を行う。光利得制御では光入力モニタ１−５の光レ
ベルと光出力モニタ１−１１の光レベルから利得検出一
定制御回路１−８で両者の相対的な比をである利得の検
出演算を行い、これが常時一定になるように励起ＬＤ制
御回路１−７へ制御信号を流し、前段光ファイバ増幅器
１−６の増幅率を決める励起ＬＤの出力を制御する。ま
た、後段光増幅部１−３２においても前段光増幅部１−
３０と同様に利得一定制御を行う。可変減衰器型光レベ
ル調節部１−３１からの波長多重光入力は、後段光ファ
イバ増幅器光入力モニタ用タップカプラ１−１７で一部
の光が分岐され、光入力モニタ１−１８に達する。メイ
ンの光信号は後段光増幅部１−３２の中心の機能である
光増幅を行う後段光ファイバ増幅器１−１９で増幅さ
れ、波長平坦化フィルタ１−２２で後段光ファイバ増幅
器１−１９で生じる利得の波長依存性を補正し、後段光
ファイバ増幅器光出力用モニタカプラ１−２３で一部の
モニタ光が分岐され、残りの主な増幅信号光は波長多重
光出力１−２５として出力される。光出力用モニタカプ
ラ１−２３で一部のモニタ光は光出力モニタ１−２４に
達して出力レベルがモニタされる。後段光増幅部１−３
２では光入力の如何によらず波長依存性を一定に保つた
め、利得一定制御を行う。光利得制御では光入力モニタ
１−１８の光レベルと光出力モニタ１−２４の光レベル
から利得検出一定制御回路１−２１で両者の相対的な比
をである利得の検出演算を行い、これが常時一定になる
ように励起ＬＤ制御回路１−２０へ制御信号を流し、後
段光ファイバ増幅器１−１９の増幅率を決める励起ＬＤ
の出力を制御する。
重光増幅器構成への適用した例を示したものである。構
成に合わせて、各部の機能を説明する。入力側接続光フ
ァイバ１−１からの波長多重光入力１−２は、光入力モ
ニタ用タップカプラ１−４で一部の光が分岐され、光入
力モニタ１−５に達する。メインの光信号は前段光増幅
部１−３０の中心の機能である光増幅を行う前段光ファ
イバ増幅器１−６で増幅され、波長平坦化フィルタ１−
９で前段光ファイバ増幅器１−６で生じる利得の波長依
存性を補正し、前段光ファイバ増幅器光出力用モニタカ
プラ１−１０で一部のモニタ光が分岐され、残りの主な
増幅信号光は可変減衰器型光レベル調節部に結合する。
前段光ファイバ増幅器光出力用モニタカプラ１−１０で
一部のモニタ光は光出力モニタ１−１１に達して出力レ
ベルがモニタされる。前段光増幅部１−３０では光入力
の如何によらず波長依存性を一定に保つため、利得一定
制御を行う。光利得制御では光入力モニタ１−５の光レ
ベルと光出力モニタ１−１１の光レベルから利得検出一
定制御回路１−８で両者の相対的な比をである利得の検
出演算を行い、これが常時一定になるように励起ＬＤ制
御回路１−７へ制御信号を流し、前段光ファイバ増幅器
１−６の増幅率を決める励起ＬＤの出力を制御する。ま
た、後段光増幅部１−３２においても前段光増幅部１−
３０と同様に利得一定制御を行う。可変減衰器型光レベ
ル調節部１−３１からの波長多重光入力は、後段光ファ
イバ増幅器光入力モニタ用タップカプラ１−１７で一部
の光が分岐され、光入力モニタ１−１８に達する。メイ
ンの光信号は後段光増幅部１−３２の中心の機能である
光増幅を行う後段光ファイバ増幅器１−１９で増幅さ
れ、波長平坦化フィルタ１−２２で後段光ファイバ増幅
器１−１９で生じる利得の波長依存性を補正し、後段光
ファイバ増幅器光出力用モニタカプラ１−２３で一部の
モニタ光が分岐され、残りの主な増幅信号光は波長多重
光出力１−２５として出力される。光出力用モニタカプ
ラ１−２３で一部のモニタ光は光出力モニタ１−２４に
達して出力レベルがモニタされる。後段光増幅部１−３
２では光入力の如何によらず波長依存性を一定に保つた
め、利得一定制御を行う。光利得制御では光入力モニタ
１−１８の光レベルと光出力モニタ１−２４の光レベル
から利得検出一定制御回路１−２１で両者の相対的な比
をである利得の検出演算を行い、これが常時一定になる
ように励起ＬＤ制御回路１−２０へ制御信号を流し、後
段光ファイバ増幅器１−１９の増幅率を決める励起ＬＤ
の出力を制御する。
【００１１】上記のようにして、前段と後段の光増幅部
で利得一定制御を行うことにより、波長平坦化した状態
で光増幅を行う。ところが光伝送では伝送路区間損失は
必ずしも一定でなく光入力変動１−３を生じる。入力変
動１−３に対しても光伝送特性上は波長多重光出力１−
２５の光チャネル当りの光出力を一定に保ことが望まし
い。このため、前段後段の光増腹部の間に可変減衰器型
光レベル調節部１−３１を挿入する。前段光増幅部１−
３０からの波長多重光信号は可変減衰器１−１２で光レ
ベルを調節する。可変光減衰器１−１２は光減衰量に依
らず波長依存性は一定であるため、光レベルを変えても
波長平坦性が変化することがない。この光減衰器と利得
一定制御の光増幅部を組み合わせることにより、波長平
坦性を保ちながら光チャネル当りの光出力を一定に制御
できる。可変減衰器１−１２の制御においていつもは減
衰量一定制御・現推量変更回路１−１４から減衰量を一
定に保つように中間光減衰器制御回路１−１３に指示さ
れる。この状態では、波長多重光増幅器全体で光入出力
の利得関係は一定に保たれるため、仮に波長数が変動し
ても個々の光チャネルの利得は変わらない。
で利得一定制御を行うことにより、波長平坦化した状態
で光増幅を行う。ところが光伝送では伝送路区間損失は
必ずしも一定でなく光入力変動１−３を生じる。入力変
動１−３に対しても光伝送特性上は波長多重光出力１−
２５の光チャネル当りの光出力を一定に保ことが望まし
い。このため、前段後段の光増腹部の間に可変減衰器型
光レベル調節部１−３１を挿入する。前段光増幅部１−
３０からの波長多重光信号は可変減衰器１−１２で光レ
ベルを調節する。可変光減衰器１−１２は光減衰量に依
らず波長依存性は一定であるため、光レベルを変えても
波長平坦性が変化することがない。この光減衰器と利得
一定制御の光増幅部を組み合わせることにより、波長平
坦性を保ちながら光チャネル当りの光出力を一定に制御
できる。可変減衰器１−１２の制御においていつもは減
衰量一定制御・現推量変更回路１−１４から減衰量を一
定に保つように中間光減衰器制御回路１−１３に指示さ
れる。この状態では、波長多重光増幅器全体で光入出力
の利得関係は一定に保たれるため、仮に波長数が変動し
ても個々の光チャネルの利得は変わらない。
【００１２】図２に波長数をトリガにした自動光出力制
御方式の相関を示す。温度環境変化やファイバ伝送路劣
化やあるいは光コネクタ接続状態の変化に伴う光入力変
動１−３を損失変動として一例を示しす。また、実チャ
ネル数とは入力される波長多重信号の前段までの光チャ
ネルの増設や減設、何かの事故による波長数変動として
初期が５チャネル、一時的に４チャネル、一気に２チャ
ネル増えて６チャネルに変化を想定した場合を示す。光
チャネル情報１−１５が入力されないときには減衰量一
定制御・減衰量変更回路１−１４では自動比光出力一定
制御がoffで、光減衰器１−１２は一定の減衰量を保持
する。この状態でのように波長数が減少しても波長多
重信号のトータル光出力を示す、光モニタ出力値は波長
数減少分減るが、平均光チャネル光出力は保持される。
このように、光減衰器１−１２の減衰量を保持すると波
長数変動耐力が得られるが、光入力変動１−３に対応
した平均光チャネル光出力の減少が生じる。
御方式の相関を示す。温度環境変化やファイバ伝送路劣
化やあるいは光コネクタ接続状態の変化に伴う光入力変
動１−３を損失変動として一例を示しす。また、実チャ
ネル数とは入力される波長多重信号の前段までの光チャ
ネルの増設や減設、何かの事故による波長数変動として
初期が５チャネル、一時的に４チャネル、一気に２チャ
ネル増えて６チャネルに変化を想定した場合を示す。光
チャネル情報１−１５が入力されないときには減衰量一
定制御・減衰量変更回路１−１４では自動比光出力一定
制御がoffで、光減衰器１−１２は一定の減衰量を保持
する。この状態でのように波長数が減少しても波長多
重信号のトータル光出力を示す、光モニタ出力値は波長
数減少分減るが、平均光チャネル光出力は保持される。
このように、光減衰器１−１２の減衰量を保持すると波
長数変動耐力が得られるが、光入力変動１−３に対応
した平均光チャネル光出力の減少が生じる。
【００１３】光チャネル数情報１−１５は前段中継まで
の波長数情報あるいはNE-OpS（網装置管理操作システ
ム）からシステム全体の光チャネル情報を集計して監視
制御系１−１６から入力するか、場合よっては自ノード
に波長数測定系がありその情報を監視制御系１−１６か
ら入力することを示す。この情報は波長数が変化して即
座に通知できるものではないのが、特にこだわる必要は
なく、その時点の光チャネル情報１−１５を正確にその
光増幅器に入力される実光チャネル数に合わせることが
重要となる。波長数情報の検出から通知までの時間を短
くすることにより、波長数情報１−１５を得て減衰量一
定制御・減衰量変更回路１−１４で減衰量変更を行う時
点での実光チャネル数と波長数情報のミスマッチによる
制御誤りの発生を極力減らすことができる。波長数情報
１−１５が入力されると、減衰量一定制御・減衰量変更
回路１−１４は減衰量の変更を行う。即ち、光入力変動
１−３に伴う、光レベルの変化の補正を行うために、
波長数に応じた出力値に一致するように自動光出力一定
制御（ＡＬＣ）をonして光出力モニタ１−２４の出力が
所定の値になるように光減衰器制御回路を調整して、可
変減衰器１−１２の減衰量を調整する。このとき、光入
力変動に伴う平均光チャネル光出力の減少が補正され
る。その後即座に自動光出力一定制御をoffして、補正
で得た光減衰器１−１２減衰量を保持する。平均光チャ
ネル光出力の破線は補正を行わない場合であるが、この
ときには光入力変動１−３が平均光チャネル光出力１−
２５に反映され、伝送品質を劣化させることになるが、
波長数情報１−１５トリガによる補正を行うことで改善
される。補正後に再び、光減衰器１−１２の減衰量を
固定するとと同じように実光波長数が突然４から６に
変化しても、平均光チャネル光出力はほぼ一定に保たれ
る。
の波長数情報あるいはNE-OpS（網装置管理操作システ
ム）からシステム全体の光チャネル情報を集計して監視
制御系１−１６から入力するか、場合よっては自ノード
に波長数測定系がありその情報を監視制御系１−１６か
ら入力することを示す。この情報は波長数が変化して即
座に通知できるものではないのが、特にこだわる必要は
なく、その時点の光チャネル情報１−１５を正確にその
光増幅器に入力される実光チャネル数に合わせることが
重要となる。波長数情報の検出から通知までの時間を短
くすることにより、波長数情報１−１５を得て減衰量一
定制御・減衰量変更回路１−１４で減衰量変更を行う時
点での実光チャネル数と波長数情報のミスマッチによる
制御誤りの発生を極力減らすことができる。波長数情報
１−１５が入力されると、減衰量一定制御・減衰量変更
回路１−１４は減衰量の変更を行う。即ち、光入力変動
１−３に伴う、光レベルの変化の補正を行うために、
波長数に応じた出力値に一致するように自動光出力一定
制御（ＡＬＣ）をonして光出力モニタ１−２４の出力が
所定の値になるように光減衰器制御回路を調整して、可
変減衰器１−１２の減衰量を調整する。このとき、光入
力変動に伴う平均光チャネル光出力の減少が補正され
る。その後即座に自動光出力一定制御をoffして、補正
で得た光減衰器１−１２減衰量を保持する。平均光チャ
ネル光出力の破線は補正を行わない場合であるが、この
ときには光入力変動１−３が平均光チャネル光出力１−
２５に反映され、伝送品質を劣化させることになるが、
波長数情報１−１５トリガによる補正を行うことで改善
される。補正後に再び、光減衰器１−１２の減衰量を
固定するとと同じように実光波長数が突然４から６に
変化しても、平均光チャネル光出力はほぼ一定に保たれ
る。
【００１４】図３は本発明をチャネル単位分岐挿入構成
への適用した例を示したものである。構成に合わせて、
各部の機能を説明する。入力側接続光ファイバ２−１か
らの波長多重光入力２−２は、受信用光増幅器２−３で
例えば最初の実施例の光増幅器制御により、光出力を補
正した光出力を得られる。10 Gbit/sのような高速変調
信号を波長多重信号が含む場合には受信側光増幅器２−
３には分散補償光部品２−４が結合される。受信光増幅
部２−３１で伝送ろ損失や分散の補償を受けた波長多重
信号は光チャネル単位分岐部２−３２で特定の波長の光
信号例えば波長λj分岐フィルタ２−５により被分岐波
長λj光信号２−６のみが分岐され、通過信号光は残り
は通過する。このとき、10 G bit/sのような高速では分
岐時の波形劣化を防止するためには集中的数μmで光分
離する誘電体多層膜フィルタを分岐に使用するとよい。
また、後段では分岐光信号と同じ波長の光信号を挿入す
るのであるが、後述するように、挿入部は波長依存性を
持たないため分岐光の漏れ光との干渉によるコヒーレン
トクロストークを生じる危険性がある。このため、分岐
フィルタからの漏れ40dB程度遮断するために、通過側に
ファイバブラググレーティングを挿入すとよい。
への適用した例を示したものである。構成に合わせて、
各部の機能を説明する。入力側接続光ファイバ２−１か
らの波長多重光入力２−２は、受信用光増幅器２−３で
例えば最初の実施例の光増幅器制御により、光出力を補
正した光出力を得られる。10 Gbit/sのような高速変調
信号を波長多重信号が含む場合には受信側光増幅器２−
３には分散補償光部品２−４が結合される。受信光増幅
部２−３１で伝送ろ損失や分散の補償を受けた波長多重
信号は光チャネル単位分岐部２−３２で特定の波長の光
信号例えば波長λj分岐フィルタ２−５により被分岐波
長λj光信号２−６のみが分岐され、通過信号光は残り
は通過する。このとき、10 G bit/sのような高速では分
岐時の波形劣化を防止するためには集中的数μmで光分
離する誘電体多層膜フィルタを分岐に使用するとよい。
また、後段では分岐光信号と同じ波長の光信号を挿入す
るのであるが、後述するように、挿入部は波長依存性を
持たないため分岐光の漏れ光との干渉によるコヒーレン
トクロストークを生じる危険性がある。このため、分岐
フィルタからの漏れ40dB程度遮断するために、通過側に
ファイバブラググレーティングを挿入すとよい。
【００１５】光チャネル単位分岐部２−３２からの通過
波長多重光信号は通過信号レベル調節部２−３３に結合
する。通過信号は可変光減衰器２−１０により所望の光
レベルに減衰を受けるのであるが、通常は減衰量は一定
制御される。監視制御系２−１４から波長数情報２−１
３が入力された時にのみ、可変光減衰器の出力し通過光
チャネル波長波長多重光出力モニタ用タップカプラ２−
１５で分岐された光信号の一部を光出力モニタ２−１６
でモニタし、その検出レベルが減衰量一定制御・減衰量
変更回路２−１２に入力されて、入力された波長数情報
２−１３から波長数に応じた設定レベルにモニタがなる
ように光減衰器制御回路２−１１を制御して、可変光減
衰器２−１０の設定を変更する。その後、再び減衰量を
固定する。本機能の利用方法は、初期には波長λj分岐
フィルタ２−５のみを挿入して被分岐波ｈ項λj光信号
を得るが、その後、波長λi分岐フィルタ２−７を挿入
して被分岐波長λi光信号を得る。この時、通過光信号
は分岐フィルタの挿入による損失変動を受け光レベル変
化２−９を生じる。波長多重光伝送では各波長の光レベ
ルを揃えることが重要であり、先の波長数情報２−１３
を通過信号レベル調節部２−３３の制御部に通知するこ
とで、光出力モニタ２−１６のレベルが一定になるよう
に可変光減衰器２−１０の減衰量を下げる。再び減衰量
を固定（自動光出力一定制御off）することにより、先
の例と同様に実波長数が変化しても、平均光チャネル光
レベルが保たれ、変化しない。
波長多重光信号は通過信号レベル調節部２−３３に結合
する。通過信号は可変光減衰器２−１０により所望の光
レベルに減衰を受けるのであるが、通常は減衰量は一定
制御される。監視制御系２−１４から波長数情報２−１
３が入力された時にのみ、可変光減衰器の出力し通過光
チャネル波長波長多重光出力モニタ用タップカプラ２−
１５で分岐された光信号の一部を光出力モニタ２−１６
でモニタし、その検出レベルが減衰量一定制御・減衰量
変更回路２−１２に入力されて、入力された波長数情報
２−１３から波長数に応じた設定レベルにモニタがなる
ように光減衰器制御回路２−１１を制御して、可変光減
衰器２−１０の設定を変更する。その後、再び減衰量を
固定する。本機能の利用方法は、初期には波長λj分岐
フィルタ２−５のみを挿入して被分岐波ｈ項λj光信号
を得るが、その後、波長λi分岐フィルタ２−７を挿入
して被分岐波長λi光信号を得る。この時、通過光信号
は分岐フィルタの挿入による損失変動を受け光レベル変
化２−９を生じる。波長多重光伝送では各波長の光レベ
ルを揃えることが重要であり、先の波長数情報２−１３
を通過信号レベル調節部２−３３の制御部に通知するこ
とで、光出力モニタ２−１６のレベルが一定になるよう
に可変光減衰器２−１０の減衰量を下げる。再び減衰量
を固定（自動光出力一定制御off）することにより、先
の例と同様に実波長数が変化しても、平均光チャネル光
レベルが保たれ、変化しない。
【００１６】通過信号レベル調節部２−３３からの光信
号は光チャネル単位挿入部２−３４に結合する。挿入光
として例えば波長λj挿入用光信号が入射すると光信号
レベル調節用可変光減衰器２−１９からの信号光の一部
が挿入光信号出力モニタ用タップカカプラ２−１８で分
岐され、光出力モニタ２−２７でモニタされ、これが一
定になるように可変減衰器２−１９を制御する。この出
力一定制御は挿入する波長を問わないため、現地での調
整が不要である。別の挿入用ポートからも波長λi挿入
用光信号が入射し、やはり、光信号レベル調節用光減衰
器２−２９と挿入光信号出力モニタ用タップカプラ２−
２３、光出力モニタ２−２８により、光出力を所望の値
に制御する。本実施例では可変光減衰器を用いる例を示
しtが、光増幅器を用いてその励起系に出力モニタのレ
ベルを負帰還させれる制御でも同様に波長依存性のな
い、自動レベル調整器を持つ挿入部が構成できる。その
後、２つの挿入光は波長依存性のない挿入光信号合波カ
プラで合波され、さらに、通過光信号と挿入光信号合波
器２−２２で合波される。挿入光まで波長多重された光
信号は送信用光増幅部２−３５に結合し、送信用光増幅
器２−２６で所望に値に増幅されて光出力レベルの揃っ
た波長多重光出力２−３０として光伝送路へ送出され
る。
号は光チャネル単位挿入部２−３４に結合する。挿入光
として例えば波長λj挿入用光信号が入射すると光信号
レベル調節用可変光減衰器２−１９からの信号光の一部
が挿入光信号出力モニタ用タップカカプラ２−１８で分
岐され、光出力モニタ２−２７でモニタされ、これが一
定になるように可変減衰器２−１９を制御する。この出
力一定制御は挿入する波長を問わないため、現地での調
整が不要である。別の挿入用ポートからも波長λi挿入
用光信号が入射し、やはり、光信号レベル調節用光減衰
器２−２９と挿入光信号出力モニタ用タップカプラ２−
２３、光出力モニタ２−２８により、光出力を所望の値
に制御する。本実施例では可変光減衰器を用いる例を示
しtが、光増幅器を用いてその励起系に出力モニタのレ
ベルを負帰還させれる制御でも同様に波長依存性のな
い、自動レベル調整器を持つ挿入部が構成できる。その
後、２つの挿入光は波長依存性のない挿入光信号合波カ
プラで合波され、さらに、通過光信号と挿入光信号合波
器２−２２で合波される。挿入光まで波長多重された光
信号は送信用光増幅部２−３５に結合し、送信用光増幅
器２−２６で所望に値に増幅されて光出力レベルの揃っ
た波長多重光出力２−３０として光伝送路へ送出され
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、波長多重時の波長数変
化に伴う光チャネル毎のレベルの変動を抑えると共に光
入力レベルの変動に対して、その変動を補正した光出力
が得られるので光サージを防止してかつ高い伝送品質を
安定に提供する波長多重ネットワークシステムが構成で
きる。また、任意の波長の光チャネル増減設が容易に可
能となり、波長多重リソースの有効利用ができる。
化に伴う光チャネル毎のレベルの変動を抑えると共に光
入力レベルの変動に対して、その変動を補正した光出力
が得られるので光サージを防止してかつ高い伝送品質を
安定に提供する波長多重ネットワークシステムが構成で
きる。また、任意の波長の光チャネル増減設が容易に可
能となり、波長多重リソースの有効利用ができる。
【図１】波長平坦化波長多重光増幅器構成への適用
【図２】波長数トリガ自動光出力制御方式の相関図
【図３】チャネル単位分岐挿入構成への適用
１−１：入力側接続光ファイバ伝送路、１−２：波長多
重光入力、１−３：光入力変動、１−４：光入力モニタ
用タップカプラ、１−５：光入力モニタ、１−６：前段
光ファイバ増幅器、１−７：励起LD制御回路、１−８：
利得検出一定制御回路、１−９：波長平坦化フィルタ、
１−１０：前段光ファイバ増幅器光出力モニタ用タップ
カプラ、１−１１：光出力モニタ、１−１２：可変光減
衰器、１−１３：中間光減衰器制御回路、１−１４：減
衰量一定制御・減衰量変更回路、１−１５：波長数情
報、１−１６：監視制御系、１−１７：後段光ファイバ
増幅器光入力モニタ用タップカプラ、１−１８：光入力
モニタ、１−１９：後段光ファイバ増幅器、１−２０：
励起LD制御回路、１−２１：利得検出一定制御回路、１
−２２：波長平坦化フィルタ、１−２３：光出力モニタ
用タップカプラ、１−２４：光出力モニタ、１−２５：
波長多重光出力、１−３０：前段光増幅部、１−３１：
可変減衰器型光レベル調節部、１−３２：後段光増幅
部、２−１：入力側接続光ファイバ伝送路、２−２：波
長多重光入力、２−３：受信用光増幅器、２−４：分散
補償光部品、２−５：波長λj分岐フィルタ、２−６：
被分岐波長λj光信号、２−７：波長λi分岐フィルタ、
２−８：被分岐波長λi光信号、２−９：光レベル変
化、２−１０：可変光減衰器、２−１１：光減衰器制御
回路、２−１２：減衰量一定制御・減衰量変更回路、２
−１３：波長数情報、２−１４：監視制御系、２−１
５：通過光チャネル波長多重光出力モニタ用タップカプ
ラ、２−１６：光出力モニタ、２−１７：挿入光信号合
波カプラ、２−１８：波長λj挿入光信号出力モニタ用
タップカプラ、２−１９：波長λj光信号レベル調節用
可変光減衰器、２−２０：波長λj挿入用光信号、２−
２１：レヘ゛制御回路、２−２２：通過光信号と挿入光信
号合波器、２−２３：波長λi挿入光信号出力モニタ用
タップカプラ、２−２４：波長λi挿入用光信号、２−
２５：レベル制御回路、２−２６：送信用光増幅器、２
−２７：光出力モニタ、２−２８：光出力モニタ、２−
１９：波長λi光信号レベル調節用可変光減衰器、２−
３０：波長多重光出力、２−３１：受信用光増幅部、２
−３２：光チャネル単位分岐部、２−３３：通過信号レ
ベル調節部、２−３４：光チャネル単位挿入部、２−３
５：送信用光増幅部
重光入力、１−３：光入力変動、１−４：光入力モニタ
用タップカプラ、１−５：光入力モニタ、１−６：前段
光ファイバ増幅器、１−７：励起LD制御回路、１−８：
利得検出一定制御回路、１−９：波長平坦化フィルタ、
１−１０：前段光ファイバ増幅器光出力モニタ用タップ
カプラ、１−１１：光出力モニタ、１−１２：可変光減
衰器、１−１３：中間光減衰器制御回路、１−１４：減
衰量一定制御・減衰量変更回路、１−１５：波長数情
報、１−１６：監視制御系、１−１７：後段光ファイバ
増幅器光入力モニタ用タップカプラ、１−１８：光入力
モニタ、１−１９：後段光ファイバ増幅器、１−２０：
励起LD制御回路、１−２１：利得検出一定制御回路、１
−２２：波長平坦化フィルタ、１−２３：光出力モニタ
用タップカプラ、１−２４：光出力モニタ、１−２５：
波長多重光出力、１−３０：前段光増幅部、１−３１：
可変減衰器型光レベル調節部、１−３２：後段光増幅
部、２−１：入力側接続光ファイバ伝送路、２−２：波
長多重光入力、２−３：受信用光増幅器、２−４：分散
補償光部品、２−５：波長λj分岐フィルタ、２−６：
被分岐波長λj光信号、２−７：波長λi分岐フィルタ、
２−８：被分岐波長λi光信号、２−９：光レベル変
化、２−１０：可変光減衰器、２−１１：光減衰器制御
回路、２−１２：減衰量一定制御・減衰量変更回路、２
−１３：波長数情報、２−１４：監視制御系、２−１
５：通過光チャネル波長多重光出力モニタ用タップカプ
ラ、２−１６：光出力モニタ、２−１７：挿入光信号合
波カプラ、２−１８：波長λj挿入光信号出力モニタ用
タップカプラ、２−１９：波長λj光信号レベル調節用
可変光減衰器、２−２０：波長λj挿入用光信号、２−
２１：レヘ゛制御回路、２−２２：通過光信号と挿入光信
号合波器、２−２３：波長λi挿入光信号出力モニタ用
タップカプラ、２−２４：波長λi挿入用光信号、２−
２５：レベル制御回路、２−２６：送信用光増幅器、２
−２７：光出力モニタ、２−２８：光出力モニタ、２−
１９：波長λi光信号レベル調節用可変光減衰器、２−
３０：波長多重光出力、２−３１：受信用光増幅部、２
−３２：光チャネル単位分岐部、２−３３：通過信号レ
ベル調節部、２−３４：光チャネル単位挿入部、２−３
５：送信用光増幅部
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/06 10/04 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 Ｆターム(参考） 5F072 AK06 HH02 HH08 JJ05 KK30 MM01 MM18 PP07 QQ07 YY17 5K002 AA06 BA02 BA04 BA05 CA10 DA02 FA01 GA04
Claims (5)
- 【請求項１】光増幅器を有する波長多重光ネットワーク
において、波長多重された光信号を増幅する増幅部は常
時利得一定制御を行い、通常は波長多重された光信号の
レベルを調節するために使用される光増幅器の内部に設
置された可変光減衰器の減衰量を固定値に設定する制御
を行い、制御情報として波長数情報が入力されたときに
のみ可変光減衰器の設定値が光減衰器の光減衰量を反映
した特定の場所の光出力モニタの値が波長数情報から与
えられる所定の値になるように光減衰量調節を行い、そ
の後、次の波長数情報が入力されるまで光減衰量をその
調節で得られた状態に固定する光増幅器に内部の光減衰
器の制御方法。 - 【請求項２】光増幅器を有する波長多重光ネットワーク
において、分岐挿入器において通過波長多重光信号のレ
ベルを調節するために使用される分岐挿入器内部に設置
された可変光減衰器の減衰量を通常は固定値に設定する
制御を行い、制御情報として波長数情報が入力されたと
きにのみ可変光減衰器の設定値が光減衰器の光減衰量を
反映した特定の場所の光出力モニタの値が波長数情報か
ら与えられる所定の値になるように光減衰量調節を行
い、その後、次の波長数情報が入力されるまで光減衰量
をその調節で得られた状態に固定する光減衰器の制御方
法。 - 【請求項３】波長多重光ネットワークにおいて、波長多
重された光信号の中から所望の波長を有する光信号を分
岐し、その波長と同じ光信号を挿入する光波長単位の分
岐挿入器において、分岐部には波長を任意に組み合わせ
る波長分岐を波長単位に挿入できるような構成をとり、
通過波長信号に対しては光分岐の挿入数に応じて可変波
長減衰器で所望の光レベルになるように光レベルを減衰
する帰還機能をが利用可能で、挿入部には挿入光信号数
と同じ光入力とその光入力を各々光信号を所望の値にす
る可変光減衰器、または光増幅器を有し、挿入光信号を
合波するための波長依存性のない光合波器により挿入光
信号を束ね、さらに、束られた挿入光信号と通過波長信
号を合波するための波長依存性のない合波器によりな
る、任意波長組み合わせが可能で光信号レベルを出力側
で揃えることが可能な分岐挿入器。 - 【請求項４】光信号分岐挿入器に分岐光の通過波長信号
側への漏れを抑えるために分岐には誘電体多層膜フィル
タ、漏れ光の遮断にはファイバブラググレーティングを
用いた特許請求項３の分岐挿入器。 - 【請求項５】通過光の減衰量を波長数情報が入力された
ときにこれをトリガとして通過波長信号が波長数に対応
する所定の光レベルになるように制御し、その後、次の
波長数情報が入力されまでその光減衰値で固定すると共
に、挿入光信号については光出力が一定になるように帰
還制御する、自動光レベル設定機能を有する特許請求項
３の分岐挿入器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001036307A JP4595210B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | 波長多重光ネットワークにおける光増幅器または分岐挿入器の構成および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002246986A true JP2002246986A (ja) | 2002-08-30 |
| JP4595210B2 JP4595210B2 (ja) | 2010-12-08 |
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|---|---|---|---|
| JP2001036307A Expired - Fee Related JP4595210B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | 波長多重光ネットワークにおける光増幅器または分岐挿入器の構成および制御方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4595210B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140978A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-06-01 | Nec Corp | 光伝送路損失調整方法、光増幅中継器及び光伝送システム |
| US7206510B2 (en) | 2001-10-09 | 2007-04-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Ring network using multi-wavelength generator |
| US7450812B2 (en) | 2003-05-06 | 2008-11-11 | Rosemount Inc. | Compensated variable optical attenuator |
| US7805074B2 (en) | 2004-09-27 | 2010-09-28 | Fujitsu Limited | Package starting control device |
| JP2012146785A (ja) * | 2011-01-11 | 2012-08-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器 |
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-
2001
- 2001-02-14 JP JP2001036307A patent/JP4595210B2/ja not_active Expired - Fee Related
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