JP2004023300A

JP2004023300A - 利得形状測定方法及びシステム並びに利得形状調節方法及びシステム

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Publication number: JP2004023300A
Application number: JP2002173293A
Authority: JP
Inventors: Kiyoaki Takashina; 高階　清彰; Toshio Kawasawa; 川澤　俊夫; Koji Goto; 後藤　光司
Original assignee: KDDI Submarine Cable Systems Inc; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: KDDI Submarine Cable Systems Inc; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-13
Also published as: EP1372272A3; US20030231888A1; JP4001782B2; EP1372272A2; US7009693B2

Abstract

【課題】光ファイバ線路のゲインプロファイルを所望形状に調節する。
【解決手段】Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６から測定波長λｍのプローブパルス光を光ファイバ線路１４に出力する。Ｃ−ＯＴＤＲ光パス２０ｃ及び光ファイバ線路１６を介して入力する、プローブパルス光の戻り光のＣ−ＯＴＤＲ波形から、可変利得等化装置２２の入力側又は出力側のパワーレベルを計測できる。測定波長λｍを掃引することで、ゲインプロファイルを測定する。その測定結果に従い、所望形状のゲインプロファイルになるように、可変利得等化装置２２の等化特性を遠隔制御する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利得形状測定方法及びシステム並びに利得形状調節方法及びシステムに関し、より具体的には光伝送路の途中における利得形状を測定する方法及びシステム、並びにそれを利用して光伝送路の利得形状を調節する利得形状調節方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送路の利得プロファイルを制御する前提として、光伝送路の、波長の関数としての利得形状（ゲインプロファイル）を知る必要がある。そのための方法として、従来、プリエンファシスにより利得傾斜を測定する方法と、中継器中の光フィルタを使用して利得傾斜を測定する方法が知られていた。
【０００３】
前者の方法は、例えば、　Ｔ．　Ｋａｗａｚａｗａ　ｅｔ　ａｌ，”Ｎｏｖｅｌ　Ｇａｉｎ　Ｔｉｌｔ　Ｍｏｎｉｔｅｒｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ＤＷＤＭ　Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ　Ｃａｂｌｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ”，　ＯＡＡ　２００１，　ＯＭＤ３に記載されている。この方法では、光中継器に可変利得等化器と、利得等化後の光パワーを計測する受光器を配置する。そして、送信端局で短波長側（又は長波長側）の数波長の光パワーを上げ、その前後での、光中継器の可変利得等化器により利得等化された信号光の光パワーの変化を比較し、その比較結果により利得傾斜を測定する。
【０００４】
後者の方法は、例えば、Ｔ．　Ｎａｉｔｏ　ｅｔ　ａｌ，”Ａｃｔｉｖｅ　Ｇａｉｎ　Ｓｌｏｐｅ　Ｃｏｉｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｌａｒｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ，　Ｌｏｎｇ−Ｈａｕｌ　ＷＤＭ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ”，ＯＡＡ９９，ＷＣ５に記載されている。この方法では、光中継器中に長波長側の波長を抽出する第１の光フィルタと、短波長側の波長を抽出する第２の光フィルタと、第１の光フィルタの出力光パワーを計測する第１の受光器と、第２の光フィルタの出力光パワーを計測する第２の受光器と、第１及び第２の受光器の出力を比較する比較器とを配置する。そして、両波長の光パワーを比較することで、利得傾斜が正か負かを決定する。この方法でも、利得形状自体を測定することは不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では何れも、利得傾斜が正であるか負であるかを測定できるが、利得形状自体を測定することは不可能である。後者の方法では更に、光中継器内に２つの光フィルタを配置しなければならない。
【０００６】
後者の方法では、複数の光フィルタ、又は、波長分離素子を配置すれば、利得形状法を測定できるが、測定する波長の数だけの受光器が必要になる。光中継機内にそれほど多くの光素子及び回路素子を配置することは難しい。
【０００７】
本発明は、光中継器内に余分な光素子及び回路素子を配置することなしに、光伝送路の利得形状を測定できる利得形状測定方法及びシステムを提示することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、測定された利得形状に基づき、所望形状に光伝送路の利得形状を所望形状に調整する利得形状調節方法及びシステムを提示することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る利得形状測定方法は、互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を測定する方法であって、互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）、及び、当該複数のレーザ光の波長とは異なる測定波長（λｍ）のプローブパルス光を当該第１の光ファイバ線路に供給するプローブパルス供給ステップと、当該ループバック光回路及び当該第２の光ファイバ線路を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定ステップと、当該測定波長を所定波長範囲で変更して、当該プローブパルス供給ステップ及び当該測定ステップを実行し、当該所定波長範囲内での当該測定ステップの測定結果を出力する出力ステップとを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る利得形状測定システムは、互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を測定するシステムであって、互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）を発生するレーザ光発生装置と、所定波長範囲内で変更可能な測定波長（λｍ）のプローブパルス光を発生するプローブパルス光発生装置と、当該レーザ光発生装置の出力レーザ光及び当該プローブパルス光を合波して、当該第１の光ファイバ線路に出力する光合波器と、当該ループバック光回路及び当該第２の光ファイバ線路を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定装置と、当該測定波長を当該所定波長範囲で変更しつつ、当該所定波長範囲内で当該測定装置に測定を実行させる制御装置とを具備することを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、当該測定波長を掃引した各波長で、当該第１の光ファイバ線路の所定位置でのパワーレベルを測定できる。この測定結果は、当該第１の光ファイバ線路の所定位置でのゲインプロファイルを示している。
【００１２】
本発明に係る利得形状調節方法は、互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を調節する方法であって、互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）、及び、当該複数のレーザ光の波長とは異なる測定波長（λｍ）のプローブパルス光を当該第１の光ファイバ線路に供給するプローブパルス供給ステップと、当該ループバック光回路及び当該第２の光ファイバ線路を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定ステップと、当該測定波長を所定波長範囲で変更して、当該プローブパルス供給ステップ及び当該測定ステップを実行し、当該所定波長範囲内での当該測定ステップの測定結果を記憶する測定結果記憶ステップと、当該測定結果記憶ステップで記憶される測定結果に従い、当該第１の光ファイバ線路上に配置される可変利得等化器の等化特性を制御する制御ステップとを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る利得形状調節システムは、互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を調節するシステムであって、当該第１の光ファイバ線路上に配置される可変利得等化器と、互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）を発生するレーザ光発生装置と、所定波長範囲内で変更可能な測定波長（λｍ）のプローブパルス光を発生するプローブパルス光発生装置と、当該レーザ光発生装置の出力レーザ光及び当該プローブパルス光を合波して、当該第１の光ファイバ線路に出力する光合波器と、当該ループバック光回路及び当該第２の光ファイバ線路を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定装置と、当該測定波長を当該所定波長範囲で変更しつつ、当該所定波長範囲内で当該測定装置に測定を実行させ、複数の当該測定波長における当該所定位置のパワーレベル測定結果に従い当該可変利得等化器を制御する制御装置とを具備することを特徴とする。
【００１４】
このような構成により、当該測定波長を掃引した各波長で、当該第１の光ファイバ線路の所定位置でのパワーレベルを測定できる。この測定結果は、当該第１の光ファイバ線路の所定位置でのゲインプロファイルを示しているので、この測定結果により可変利得等化装置の等化特性を制御することで、第１の光ファイバ線路のゲインプロファイルを所望形状に調節できる。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施例）
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。コントロール局１０と対向局１２との間に２つの光ファイバ線路１４，１６が接続する。光ファイバ線路１４，１６は、複数の伝送用光ファイバ１８と、伝送用光ファイバ１８を伝送する光信号を光増幅する光中継器２０とからなる。本実施例では更に、各光ファイバ線路１４，１６は、線路上の適当な箇所に配置される１又は複数の可変利得等化器２２を具備する。
【００１７】
各光中継器２０は、光ファイバ線路１４上の光アンプ２０ａと、光ファイバ線路１６上の光アンプ２０ｂと、光ファイバ線路１４，１６間で光をループバックするＣ−ＯＴＤＲ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）光パス２０ｃ又はループバック光回路を具備する。
【００１８】
詳細は後述するが、本実施例では、Ｃ−ＯＴＤＲにより光ファイバ線路１４のゲインプロファイルを測定し、それが所望の形状になるように、可変利得等化器１４を遠隔制御する。理解しやすいように、図１には、光ファイバ線路１４のゲインプロファイルを測定及び制御する構成のみを図示してある。しかし、コントロール局１０と対向局１２の構成を入れ替えることで、光ファイバ線路１６のゲインプロファイルを測定でき、光ファイバ線路１６上の可変利得等化器２２により光ファイバ線路１６のゲインプロファイルを調整できることは明らかである。
【００１９】
光ファイバ伝送路１４，１６を介した光信号の伝送用に、コントロール局１０は伝送端局装置２４を具備し、対向局１２は伝送端局装置２６を具備する。伝送端局装置２４と伝送端局装置２６との間の信号伝送には、波長λ１〜λｎのｎ波長のＷＤＭ伝送方式が使用されるものとし、光ファイバ線路１４，１６はそのように設計されているものとする。
【００２０】
図１に示す実施例では、伝送端局装置２４，２６間の信号伝送と、光ファイバ線路１４のゲインプロファイルの測定及び調整を同時に行なうことはできない。その切り替えのために、コントロール局１０に光スイッチ２８，３０を設け、対向局１２に光スイッチ３２，３４を設ける。
【００２１】
光ファイバ線路１４のゲインプロファイルの測定及び調整のために、コントロール局１０には更に、Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６、波長λ１〜λｎでＣＷレーザ発振するレーザダイオード（ＬＤ）３８−１〜３８−ｎ及び、ＬＤ３８−１〜３８−ｎの出力光、及び、Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６から光ファイバ線路１４のゲインプロファイル測定用に出力される波長λｍの測定光を合波する光カップラ４０を具備する。Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６は、測定波長λｍを波長λ１〜λｎの範囲内で連続的又は離散的に掃引可能である。Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６はまた、測定波長λｍが信号波長λ１〜λｎの内の波長λｉと実質的に一致するときには、ＬＤ３８−ｉの発光を停止させる。
【００２２】
光ファイバ線路１４のゲインプロファイルを測定及び調整するとき、光ファイバ線路１４から対向局１２内に入力する光を光ファイバ線路１４に戻さないのが好ましい。そのために、対向局１２には、光ファイバ線路１４から入力する光を吸収する光終端器４２を配置する。また、光ファイバ線路１６上の各光アンプ２０ｂには所定以上のパワーのレーザ光（いわゆる、ローディング光）を供給する必要がある。そのために、対向局１２にはレーザ装置４４を配置する。レーザ装置４４は、単一レーザ光源からなる場合と、複数のレーザ光源からなる場合とがありうる。レーザ装置４４の構成は、状況に応じて適宜に決定される。
【００２３】
Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６としては、周知の構成のものを使用できる。図２は、Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６の概略構成図を示す。波長可変レーザダイオード５０は、タイミング発生装置５２からのタイミング信号に従い、パルスレーザ光（プローブパルス光）を光カップラ４０に出力する。マイクロコンピュータからなる制御装置５４は、波長可変レーザダイオード５０の発振波長λｍを制御する。制御装置５４はまた、波長可変レーザダイオード５０の発振波長λｍの制御に連動して、光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５６の透過中心波長をλｍに制御する。
【００２４】
光バンドパスフィルタ５６は、光スイッチ３０から入力する光から波長λｍの成分を抽出して、受光器５８に印加する。受光器５８は入力光強度を電気信号の振幅に変換し、制御装置５４に印加する。
【００２５】
Ｃ−ＯＴＤＲの感度を上げるために、レーザダイオード５０の出力光を振幅変調又は周波数変調することが行われる。この場合、Ｏ−ＢＰＦ５６を設けなくても、受光器５８の出力から振幅変調成分又は周波数変調成分を抽出することで、光伝送路上のゲインプロファイルを測定できる。勿論、Ｏ−ＢＰＦ５６を設けることで測定感度が向上する。
【００２６】
制御装置５４は、受光器５８のアナログ出力をディジタル化して取り込み、タイミング発生装置５２からのタイミング信号によりスタートする時間の経過に従い、Ｃ−ＯＴＤＲデータとして記憶装置６０に格納する。制御装置５４は、オペレータの指示に応じて、記憶装置６０に記憶されるデータを読み出して印刷／表示装置６２に印加する。印刷／表示装置６２は、入力するデータを時間経過に従い印刷又は画面上に表示する。
【００２７】
コントロール局１０では、光スイッチ２８は、伝送端局装置２４から出力される信号光（端子Ａ）又は光カップラ４０の出力光（端子Ｂ）を選択し、選択した光を光ファイバ線路１４に供給する。光スイッチ３０は、光ファイバ線路１６から入力する光を、端子Ａから伝送端局装置２４に供給するか、又は、端子ＢからＣ−ＯＴＤＲ測定装置３６に供給する。
【００２８】
対向局１２では、光スイッチ３２は、光ファイバ線路１４から入力する光を、端子Ａから伝送端局装置２６に供給するか、又は、端子Ｂから光終端器４２に供給する。光スイッチ３４は、伝送端局装置２６から出力される信号光（端子Ａ）又はレーザ装置４４の出力光（端子Ｂ）を選択し、選択した光を光ファイバ線路１６に供給する。
【００２９】
光ファイバ線路１４のゲインプロファイルを測定及び調整する動作を説明する。このとき、光スイッチ２８，３０，３２，３４を端子Ｂに接続しておく。光ファイバ線路１６上の各光アンプ２０ｂが信号伝送時と同様に動作するように、レーザ装置４４を発光状態にする。
【００３０】
Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６の制御装置５４は、先ず、波長可変レーザダイオード５０の発振波長をλ１にセットし、レーザダイオード５０は、タイミング発生装置５２からのタイミングに従い、波長λ１のプローブパルス光を光カップラ４０に出力する。このとき、測定波長λｍはλ１である。制御装置５４は同時に、ＬＤ３８−１の発光を停止させると共に、ＬＤ３８−２〜３８−ｎを発光させる。
【００３１】
光カップラ４０は、ＬＤ３８−２〜３８−ｎの出力光及びＣ−ＯＴＤＲ測定装置３６の出力光を合波する。その合波光は、光スイッチ２８を介して光ファイバ伝送線１４に入力し、光ファイバ伝送線１４を対向局１２に向かって伝搬する。その際、各光中継器２０のＣ−ＯＴＤＲパス２０ｃにより、測定波長λｍのプローブパルス光の一部が光ファイバ線路１６に折り返され、光スイッチ３０を介してＣ−ＯＴＤＲ測定装置３６に入力する。Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６では、光パスフィルタ５６が光ファイバ線路１６から入力する光から測定波長λｍ（この段階では、波長λ１）の成分を抽出し、受光器５８が光バンドパスフィルタ５６の出力を電気信号に変換する。測定波長λｍのプローブパルス光の強度を示す信号が制御装置５４に印加され、記憶装置６０に蓄積される。
【００３２】
図３は、プローブパルス光のＣ−ＯＴＤＲ波形の一例を示す。光中継器２０の増幅と伝送用光ファイバ１８での減衰が繰り返される。可変光等化器２２のある箇所で、可変光等化器２２の波長λｍの透過率特性に応じたレベル変化がある。Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６の制御装置５４は、可変利得等化器２２の直前の光中継器出力光パワー、即ち、可変利得等化器２２の入力光パワーＰｉｎ（λｍ）を記憶装置６０に書き込む。
【００３３】
図１に示すように可変光等化器２２が配置されている場合、光ファイバ線路１４上の可変光等化器２２と、光ファイバ線路１６上の可変利得等化器２２の影響が重なって現れる。光ファイバ線路１４上の可変利得等化器２２を調整する際に、光ファイバ線路１６上の可変利得等化器２２の影響を除去したい場合には、一時的に、光ファイバ線路１６上の可変利得等化器２２をスルー状態にするか、又は、その等化特性を波長に対して平坦にしておけばよい。
【００３４】
次に、測定波長λｍに波長λ２をセットし、ＬＤ３８−２の発光を停止し、ＬＤ３８−１，３８−３〜３８−ｎを発光させて、波長λ２に対するＣ−ＯＴＤＲ測定を実行し、可変利得等化器２２の入力光パワーを記憶装置６０に格納する。以下、同様に、波長λｎまでＣ−ＯＴＤＲの測定を実行する。
【００３５】
これにより、各信号波長λ１〜λｎに対して可変利得等化器２２の入力光パワーＰｉｎ（λ１）〜Ｐｉｎ（λｎ）を測定できたことになる。図４は、その測定結果例を示す。このように得られた利得形状が可変利得等化装置２２の作用により平坦になるように、コントロール局１０から可変利得等化器２２の等化特性を遠隔制御する。通常、光ファイバ線路１４，１６上の光デバイスを制御又は調整する場合、特定波長の信号光又はＷＤＭ信号光を振幅変調することにより遠隔制御信号を重畳する構成を採用するので、光スイッチ２８を端子Ａに切り替えて、伝送端局装置２４から、光ファイバ線路１４上の可変利得制御装置２２に、その等化特性を遠隔制御する制御信号を伝送する。
【００３６】
各信号波長に対する可変利得等化装置２２の入力光パワー分布の情報に従い可変利得等化装置２２の利得形状を制御する動作を説明したが、勿論、各信号波長に対する可変利得等化装置２２の出力光パワー分布、又はより後段での光パワー分布の情報に従い、それが平坦になるように、可変利得等化装置２２の利得形状を制御するようにしてもよいことは明らかである。
【００３７】
１対の光ファイバによる６６０ｋｍ双方向光伝送路で、Ｃ−ＯＴＤＲによる利得プロファイルの計測結果を、実際にスペクトルアナライザで測定した結果と比較した。図５は、右斜め傾斜形状の場合の測定結果例を示し、図６は、Ｖ字形状の場合の測定結果例を示す。何れも、横軸は波長を示し、縦軸は光強度（ｄＢ）を示す。どちらの場合も、測定誤差は１．５ｄＢ以内であり、実用上、問題無い程度である。
【００３８】
図７は、可変利得等化器２２の構成例を示す。図７に示す可変利得等化器２２は、可変アッテネータ７０と光アンプ７２をシリアルに接続した構成からなる。この詳細は、Ｎ．　Ｔａｋｅｄａ　ｅｔ　ａｌ，”Ａｃｔｉｖｅ　ｇａｉｎ　ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｒａｎｓｏｃｅａｎｉｃ　ＷＤＭ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ”，　ＯＦＣ９９，ＷＭ４３−１に記載されている。
【００３９】
図８は、可変利得等化器２２の別の構成例を示す。図８に示す構成では、ファラデー回転子を使用する。入力光ファイバ７４の出力光をコリメータレンズ７６で平行ビームにし、くさび型プリズム７８及び複屈折板８０を介してファラデー回転子８２に入力する。複屈折板８０は、入力光を２つの直交する偏波成分に分離する。ファラデー回転子８２は、印加電流に応じて入力光の偏波を回転する。ファラデー回転子８２から出力される光は、くさび型プリズム８４及び集光レンズ８６により出力光ファイバ８８に入力する。素子７８〜８４の波長依存性により、利得等化特性を制御できる。例えば、１５３５〜１５６５ｎｍの波長帯域で、最大１０ｄＢ、短波下がり又は長波下がりの利得傾斜を与えることができた。なお、この構成の詳細は、Ｔ．Ｎａｉｔｏ　ｅｔ　ａｌ，”Ａｃｔｉｖｅ　Ｇａｉｎ　Ｓｌｏｐｅ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｌａｒｇｅ−Ｃａｐａｃｉｔｙ，　Ｌｏｎｇ−Ｈａｕｌ　ＷＤＭ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ”，　ＯＡＡ９９，　ＷＣ５に記載されている。
【００４０】
（第２実施例）
図９は、光ファイバ線路のゲインプロファイルをインサービスで計測及び調整できる実施例の概略構成ブロック図を示す。
【００４１】
コントロール局１１０と対向局１１２との間に２つの光ファイバ線路１１４，１１６が接続する。光ファイバ線路１１４，１１６はそれぞれ、複数の伝送用光ファイバ１１８と、伝送用光ファイバ１１８を伝送する光信号を光増幅する光中継器１２０とからなる。各光ファイバ線路１１４，１１６は、線路上の適当な箇所に配置される１又は複数の可変利得等化器１２２を具備する。光ファイバ線路１１４，１１６の構成は光ファイバ線路１４，１６と同じである。光中継器１２０も、光中継器２０と同様に、光ファイバ線路１１４上の光アンプ１２０ａと、光ファイバ線路１１６上の光アンプ１２０ｂと、光ファイバ線路１１４，１１６間で光をループバックするＣ−ＯＴＤＲ光パス１２０ｃ又はループバック光回路を具備する。
【００４２】
図９でも、光ファイバ線路１１４のゲインプロファイルを測定及び制御する構成のみを図示してある。しかし、コントロール局１１０と対向局１１２の構成を入れ替えることで、光ファイバ線路１１６のゲインプロファイルを測定でき、可変利得等化器１２２により光ファイバ線路１１６のゲインプロファイルを調整できることは明らかである。
【００４３】
光ファイバ伝送路１１４，１１６を介した光信号の伝送用に、コントロール局１１０は伝送端局装置１２４を具備し、対向局１１２は伝送端局装置１２６を具備する。第１実施例と同様に、伝送端局装置１２４と伝送端局装置１２６との間の信号伝送には、波長λ１〜λｎのｎ波長のＷＤＭ伝送方式が使用されるものとし、光ファイバ線路１１４，１１６はそのように設計されているものとする。
【００４４】
伝送端局装置１２４は、それぞれ異なる波長λ１〜λｎの信号光を発生する光信号発生装置１２８−１〜１２８−ｎと、光信号発生装置１２８−１〜１２８−ｎの出力光を合波する光カップラ１３０と、光ファイバ１１６から入力するＷＤＭ信号光を受信する光受信装置１３２とからなる。
【００４５】
Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置１３４の構成及び作用は、基本的に、第１実施例のＣ−ＯＴＤＲ測定装置３６の構成及び機能と同じである。即ち、Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置１３４は、波長λｍのプローブパルス光を光カップラ１３６に出力し、光ファイバ１１６から光カップラ１３８を介して入力するプローブパルス光の戻り光の強度を時間軸に沿って測定する。
【００４６】
光カップラ１３６は、光カップラ１３０の出力光にＣ−ＯＴＤＲ測定装置１３４からのプローブパルス光を合波し、合波光を光ファイバ線路１１４に出力する。また、光カップラ１３８は、光ファイバ線路１１６からの光を２分割し、一方を光受信装置１３２に供給し、他方をＣ−ＯＴＤＲ測定装置１３４に供給する。光カップラ１３６，１３８により、伝送端局装置１２４及びＣ−ＯＴＤＲ測定装置１３４は、常時且つ同時に、光ファイバ線路１１４，１１６に接続できる。これにより、後述するように、ゲインプロファイルの測定及び制御をインサービスで行なえるようになる。
【００４７】
Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６では、測定波長λｍは、信号波長λ１〜λｎの何れかであったが、Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置１３４では、測定波長λｍは、信号波長λ１と信号波長λｎの間の任意の波長でよい。図１０は、信号波長λ７と信号波長λ８の中間に測定波長λｍを配置した場合の、波長配置例を示す。図１１は、測定波長λｍが、信号波長λ７に実質的に一致する場合の波長は一例を示す。図１０及び図１１において、横軸は波長を示し、縦軸は光強度を示す。
【００４８】
図１０に示すように、測定波長λｍを互いに隣接する信号波長の中間の波長とする場合、両側の信号波長のデータ伝送サービスを継続できる。すなわち、ゲインプロファイルの測定と調整をインサービスで行なえる。この場合、図１０に示すように、プローブ光の光強度を信号光の強度よりも低くしておくのが好ましい。プローブ光の光強度が大きすぎると、信号光の伝送特性に影響してしまい、ゲインプロファイルの正確な測定が難しくなるからである。
【００４９】
Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置１３４は、測定波長λｍが信号波長λ１〜λｎの何れかの波長と一致する場合、又は、Ｃ−ＯＴＤＲ測定に支障を来す場合、対応する信号光発生装置１２８−１〜１２８−ｎを制御して、信号光出力を停止させる。この場合、信号光出力を停止されたチャネルのサービスは停止する。
【００５０】
Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置１３４は、測定波長λｍを信号波長λ１〜λｎの範囲で離散的に掃引し、各波長で、光ファイバ線路１１４上の可変利得等化装置１２２の入力光パワー、又は、可変利得等化装置１２２の出力側の光パワーを計測する。そして、各波長の計測結果から、光ファイバ線路１１４のゲインプロファイルが平坦になるように、光ファイバ線路１１４上の可変利得等化装置１２２の等化特性が制御される。
【００５１】
光ファイバ線路上に１つの可変利得等化器を配置した実施例を説明したが、複数の可変利得等化器を配置する場合にも本発明を適用できることは明らかである。各可変利得等化器を逐次的に調整すれば良い。
【００５２】
Ｃ−ＯＴＤＲを利用する実施例を説明したが、ＯＴＤＲでも同様の作用効果を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、従来のＣ−ＯＴＤＲ技術を利用して、光ファイバ線路のゲインプロファイルを測定できる。その測定結果に従い、光ファイバ線路上の可変利得等化器の等化特性を遠隔制御することで、光ファイバ線路のゲインプロファイルを所望形状に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置３６の概略構成ブロック図である。
【図３】本実施例のＣ−ＯＴＤＲ波形例である。
【図４】測定されたゲインプロファイル例である。
【図５】本実施例による測定とスペクトルアナライザによる測定の比較例である。
【図６】本実施例による測定とスペクトルアナライザによる測定の別の比較例である。
【図７】可変利得等化器２２の概略構成例である。
【図８】可変利得等化器２２の別の概略構成例である。
【図９】本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図１０】第２実施例でのプローブ光の配置図である。
【図１１】第２実施例でのプローブ光の別の配置図である。
【符号の説明】
１０：コントロール局
１２：対向局
１４，１６：光ファイバ線路
１８：伝送用光ファイバ
２０：光中継器
２０ａ，２０ｂ：光アンプ
２０ｃ：Ｃ−ＯＴＤＲ光パス
２２：可変利得等化器
２４：伝送端局装置
２６：伝送端局装置
２８，３０，３２，３４：光スイッチ
３６：Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置
３８−１〜３８−ｎ：レーザダイオード
４０：光カップラ
４２：光終端器
４４：レーザ装置
５０：波長可変レーザダイオード
５２：タイミング発生装置
５４：制御装置
５６：光バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５８：受光器
６０：記憶装置
６２：印刷／表示装置
７０：可変アッテネータ
７２：光アンプ
７４：入力光ファイバ
７６：コリメータレンズ
７８：くさび型プリズム
８０：複屈折板
８２：ファラデー回転子
８４：くさび型プリズム
８６：集光レンズ
８８：出力光ファイバ
１１０：コントロール局
１１２：対向局
１１４，１１６：光ファイバ線路
１１８：伝送用光ファイバ
１２０：光中継器
１２２：可変利得等化器
１２０ａ，１２０ｂ：光アンプ
１２０ｃ：Ｃ−ＯＴＤＲ光パス
１２２：可変利得等化器
１２４，１２６：伝送端局装置
１２８−１〜１２８−ｎ：光信号発生装置
１３０：光カップラ
１３２：光受信装置
１３４：Ｃ−ＯＴＤＲ測定装置
１３６：光カップラ
１３８：光カップラ

Claims

互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路（１４，１６；１１４，１１６）、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を測定する方法であって、
互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）、及び、当該複数のレーザ光の波長とは異なる測定波長（λｍ）のプローブパルス光を当該第１の光ファイバ線路に供給するプローブパルス供給ステップと、
当該ループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）及び当該第２の光ファイバ線路（１６；１１６）を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定ステップと、
当該測定波長を所定波長範囲で変更して、当該プローブパルス供給ステップ及び当該測定ステップを実行し、当該所定波長範囲内での当該測定ステップの測定結果を出力する出力ステップ
とを具備することを特徴とする利得形状測定方法。
当該第１の光ファイバ線路（１４；１１４）が可変利得等化器（２２；１２２）を具備し、当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の入力側である請求項１に記載の利得形状測定方法。
当該第１の光ファイバ線路（１４；１１４）が可変利得等化器（２２；１２２）を具備し、当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の出力側である請求項１に記載の利得形状測定方法。
互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）が、信号を搬送する光キャリアである請求項１に記載の利得形状測定方法。
互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路（１４，１６；１１４，１１６）、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を測定するシステムであって、
互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）を発生するレーザ光発生装置（３８−１〜３８−ｎ；１２８−１〜１２８−ｎ）と、
所定波長範囲内で変更可能な測定波長（λｍ）のプローブパルス光を発生するプローブパルス光発生装置（５０）と、
当該レーザ光発生装置の出力レーザ光及び当該プローブパルス光を合波して、当該第１の光ファイバ線路に出力する光合波器（４０；１３０，１３６）と、
当該ループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）及び当該第２の光ファイバ線路（１６；１１６）を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定装置（５４，５８）と、
当該測定波長を当該所定波長範囲で変更しつつ、当該所定波長範囲内で当該測定装置に測定を実行させる制御装置（５４）
とを具備することを特徴とする利得形状測定システム。
当該第１の光ファイバ線路（１４；１１４）が可変利得等化器（２２；１２２）を具備し、当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の入力側である請求項５に記載の利得形状測定システム。
当該第１の光ファイバ線路（１４；１１４）が可変利得等化器（２２；１２２）を具備し、当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の出力側である請求項５に記載の利得形状測定システム。
当該レーザ光発生装置（１２８−１〜１２８−ｎ）が、互いに異なる波長の複数の信号光を出力する信号光発生装置からなる請求項５に記載の利得形状測定システム。
当該制御装置は、当該信号光発生装置を制御して、当該測定波長（λｍ）と実質的に同じ波長の信号光の出力を停止させる請求項８に記載の利得形状測定システム。
互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路（１４，１６；１１４，１１６）、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を調節する方法であって、
互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）、及び、当該複数のレーザ光の波長とは異なる測定波長（λｍ）のプローブパルス光を当該第１の光ファイバ線路に供給するプローブパルス供給ステップと、
当該ループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）及び当該第２の光ファイバ線路（１６；１１６）を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定ステップと、
当該測定波長を所定波長範囲で変更して、当該プローブパルス供給ステップ及び当該測定ステップを実行し、当該所定波長範囲内での当該測定ステップの測定結果を記憶する測定結果記憶ステップと、
当該測定結果記憶ステップで記憶される測定結果に従い、当該第１の光ファイバ線路上に配置される可変利得等化器（２２；１２２）の等化特性を制御する制御ステップ
とを具備することを特徴とする利得形状調節方法。
当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の入力側である請求項１０に記載の利得形状調節方法。
当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の出力側である請求項１０に記載の利得形状調節方法。
互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）が、信号を搬送する光キャリアである請求項１０に記載の利得形状調節方法。
互いに逆方向に信号光を伝送する第１及び第２の光ファイバ線路（１４，１６；１１４，１１６）、並びに、当該第１及び第２の光ファイバ線路間を光学的に結合するループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）を有する光伝送システムにおいて、当該第１の光ファイバ伝送路の利得形状を調節するシステムであって、
当該第１の光ファイバ線路（１４；１１４）上に配置される可変利得等化器（２２；１２２）と、
互いに異なる波長の複数のレーザ光（λ１〜λｎ）を発生するレーザ光発生装置（３８−１〜３８−ｎ；１２８−１〜１２８−ｎ）と、
所定波長範囲内で変更可能な測定波長（λｍ）のプローブパルス光を発生するプローブパルス光発生装置（５０）と、
当該レーザ光発生装置の出力レーザ光及び当該プローブパルス光を合波して、当該第１の光ファイバ線路に出力する光合波器（４０；１３０，１３６）と、
当該ループバック光回路（２０ｃ；１２０ｃ）及び当該第２の光ファイバ線路（１６；１１６）を介して入力する当該プローブパルス光の戻り光のパワーレベルであって、当該第１の光ファイバ線路の所定位置におけるパワーレベルを測定する測定装置（５４，５８）と、
当該測定波長を当該所定波長範囲で変更しつつ、当該所定波長範囲内で当該測定装置に測定を実行させ、複数の当該測定波長における当該所定位置のパワーレベル測定結果に従い当該可変利得等化器を制御する制御装置（５４）
とを具備することを特徴とする利得形状調節システム。
当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の入力側である請求項１４に記載の利得形状調節システム。
当該所定位置が、当該可変利得等化器（２２；１２２）の出力側である請求項１４に記載の利得形状調節システム。
当該レーザ光発生装置が、互いに異なる波長の複数の信号光を出力する信号光発生装置（１２８−１〜１２８−ｎ）からなる請求項１４に記載の利得形状調節システム。
当該制御装置（５４）は、当該信号光発生装置（１２８−１〜１２８−ｎ）を制御して、当該測定波長（λｍ）と実質的に同じ波長の信号光の出力を停止させる請求項１７に記載の利得形状調節システム。