JP2004159070A - ロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、ロスポイントの有無を判定し、ロスポイントにおける焼き付きを防止できるロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置を提供することを目的とする。
【解決手段】信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、光伝送路を増幅媒体として信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、光伝送路から分離した散乱光をモニタし、励起光の一部を分離してモニタし、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタし、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定する。
【選択図】 図５
【解決手段】信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、光伝送路を増幅媒体として信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、光伝送路から分離した散乱光をモニタし、励起光の一部を分離してモニタし、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタし、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定する。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置に関し、光伝送システムで用いられるロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年インターネットの急速な普及またマルチメディア社会の進展に伴い、各国において通信需要が急速に伸張しており、これに対応するため、現在、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：波長分割多重）技術を用いた幹線光伝送システムの導入が進み、伝送容量の拡大が図られている。
【０００３】
伝送容量の拡大には時分割多重方式や波長分割多重方式などの方法があげられるが特に波長分割多重方式は広帯域波長の追求及び波長間隔の研究により、さらなる大容量化ができる手段として期待されている。一方長距離伝送では光信号が途中で減衰してしまうため途中で中継・増幅する必要がある。
【０００４】
光伝送路中の増幅の方法としては誘導放出型とラマン散乱型の２種類があるが、ラマン散乱型の増幅装置すなわち分布型ラマン増幅装置（ＤＲＡ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒａｍａｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）は自由に被増幅波長を選択できることから近年多用されるようになっている。
【０００５】
ＷＤＭ光伝送システムでは波長多重された信号光を生成する送信局と、送信局から送信された光信号を伝送する光伝送路と、伝送された光信号を受信する受信局とを有し、また必要により光信号を増幅する機能をもつ中継局が光伝送路途中に設置されている。
【０００６】
ＷＤＭ光伝送システムで用いられる従来の分布型ラマン増幅装置としては、図１に示す構成のものがある（例えば、特許文献１参照。）。図１において、光ファイバ１０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ１２に入射される。帯域分離光カプラ１２には励起光源１４から光カプラ１６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給される。励起光の供給によって光増幅された信号光は光カプラ１８を通して後続の光ファイバに送出される。
【０００７】
光カプラ１６では励起光源１４からの励起光が分離され、励起光のパワーは励起光モニタ２０でモニタされて制御回路２２に供給される。また、光カプラ１８で分離された信号光は信号光モニタ２４でモニタされ、その信号光パワーは制御回路２２に供給される。制御回路２２は供給される励起光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源１４の出力する励起光パワーを調整する。
【０００８】
分布型ラマン増幅装置は、励起光波長を選択すれば任意の波長域で増幅が可能であり、そして光増幅媒体が光伝送路をかねることができるという利点を持っている。ここで、ラマン利得係数ｇ０、入射励起光パワーＰｉ、非線形実効断面積Ａｅｆｆ、ＤＲＡ有効長Ｌｅとしたとき、一般に、ＤＲＡ利得Ｇｒは（１）式で表され、ＤＲＡ有効長Ｌｅは（２）式で表される。
【０００９】
Ｇｒ＝ｅｘｐ［（ｇ０ＰｉＬｅ）／（２Ａｅｆｆ）］ …（１）
【００１０】
【数１】
Ｐ（ｚ）＝Ｐｉ・ｅｘｐ［−α（Ｌ−Ｚ）］
但し、αは計数、距離Ｚは帯域分離光カプラ１２の位置をＬとして光ファイバ１０における位置を表している。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−３１４９０２号公報。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバ１０の接合部などで接合状態が悪い場合に光損失が発生する。このような光損失の大きなロスポイントがＤＲＡ付近に存在する場合、（１），（２）式から明らかなように、ＤＲＡ利得Ｇｒは大きく減少してしまう。
【００１３】
ラマン利得係数ｇ０を６．７×１０−１４［ｍ／Ｗ］、入射励起光パワーＰｉを１．６［Ｗ］、非線形実効断面積Ａｅｆｆを１０２［μｍ２］、光ファイバ伝送路を１００ｋｍとし、ロスポイントのロスを０［ｄＢ］、１［ｄＢ］、２［ｄＢ］、３［ｄＢ］とした場合のＤＲＡ利得の計算結果を図２に示す。
【００１４】
入射励起光パワーは、信号光パワーをモニタした値に応じて制御を行うため、ＤＲＡ利得が小さい場合、図３に示すように、所要の信号光パワーを得るために入射励起光パワーを可能な限り上げ、励起光最大出力まで上げてしまうことになる。ロスポイントでは他の光ファイバ１０中のポイントと比べて光のエネルギーを熱エネルギーに変換する割合が大きいため、光エネルギーが高いまま励起光がロスポイントに到達すると焼き付きを起してしまう。
【００１５】
従来の分布型ラマン増幅装置では、図１で示すように増幅された信号を光カプラ１８で分離し、光パワーをモニタして、励起光パワーの調整を行っていたが、光伝送路中にロスポイントが存在する場合、励起光パワーを増加させても十分な利徳が得られない。
【００１６】
そのため、図３に示すように所要の信号光パワーを得るための励起光パワーが大きくなり、ロスポイントの光伝送路が焼き付いてしまうおそれがあるという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、ロスポイントの有無を判定し、ロスポイントにおける焼き付きを防止できるロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタし、励起光の一部を分離してモニタし、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタし、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタし、励起光の一部を分離してモニタし、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を有することにより、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、励起光パワーを一定速度で上げ、前記モニタした散乱光パワーが一定値となるまでの時間と前記モニタした反射光パワーが一定値となるまでの時間とを比較してロスポイントの有無を判定する判定手段と、判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を有することにより、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を有することにより、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
励起光を光ファイバ伝送路に入射すると、図４に示すように増幅された信号光の他に、散乱光と、反射光が発生する。そして、光ファイバ伝送路中にロスポイントが存在するときは、散乱光パワーＡＳＳは小さく、反射光パワーＰｍは大きい。ロスポイントが無い場合は、逆に散乱光パワーは大きく、反射光パワーは小さい。このため、本発明の第１実施例では、散乱光パワーと反射光パワーをモニタし、両パワーの関係に注目して励起光パワーの制御を行う。
【００２４】
図５は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第１実施例のブロック構成図を示す。同図中、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。
【００２５】
これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は帯域分離光カプラ３８及び光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
【００２６】
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離されると共に、帯域分離光カプラ３２から供給される上記励起光とは逆向きの反射光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路４４に供給され、また、反射光のパワーは反射光モニタ４６でモニタされて制御回路４４に供給される。
【００２７】
また、帯域分離光カプラ３８で分離された散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路４４に供給される。光カプラ４０で分離された信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路４４に供給される。
【００２８】
制御回路４４は、励起光パワー及び反射光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。本装置を作動させるとき、制御回路４４は一定速度で励起光パワーを０から上げていき、散乱光パワーと反射光パワーをモニタする。
【００２９】
このとき、反射光パワーＰｍは図６に実線で示すように直線的に徐々に増加する。また、散乱光パワーＡＳＳは図７に実線で示すように曲線的に徐々に増加する。ここで、反射光パワーが所定の基準点ａに到達する時刻をｔ１とし、散乱光パワーが所定の基準点ｂに到達する時刻をｔ２とする。
【００３０】
なお、基準点ａ，ｂは、まず、光伝送路の光ファイバ３０がロスポイント位置で焼き付かない最大の励起光パワーを決め、その励起光パワー内でシステムが要求するＤＲＡ利得の下限値となるロスポイント（ロス位置及びロス量［ｄｂ］）を見つけ、そのときの散乱光パワーＡＳＳと反射光パワーＰｍをモニタして、基準点ａ，ｂを決める。
【００３１】
図８は、励起光入射パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳと反射光パワーＰｍの関係を示す。励起光パワーを一定速度であげていき、その励起光パワーが判定値Ｐｊｄｇとなる時刻をｔｊｄｇとする。破線はロスポイントがある光伝送路の特性を表しており、励起光パワーが判定値Ｐｊｄｇになった時点で、Ｐｍ／ＡＳＳがａ／ｂを上回っている。実線はロスポイントが無い光伝送路の特性を表しており、励起光パワーがＰｊｄｇになった時点で、Ｐｍ／ＡＳＳがａ／ｂを下回っている。
【００３２】
制御回路４４は、励起光パワーＰが判定値Ｐｊｄｇになった時点でＰｍ／ＡＳＳがａ／ｂをより値が上回っている場合には、ロスポイント有りと判定して励起光オフ制御を実行し、例えば上位装置にアラームをあげる。一方、励起光パワーＰが判定値Ｐｊｄｇになった時点でＰｍ／ＡＳＳがａ／ｂをより値が下回っている場合には、ロスポイント無しと判定して励起光パワーの一定制御を実行する。
【００３３】
更に詳しく説明するに、ロスポイントが無い場合（ｔ１＞ｔ２）は、励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化は図９に示すようになる。また、ロスポイントがある場合（ｔ１＜ｔ２）は、励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化は図１０に示すようになる。
【００３４】
制御回路４４は、まず、信号光パワーＰｓｇが所要のレベルの目標値Ｐｔｈに達するまで一定速度で励起光パワーＰを上げていく。
【００３５】
ロスポイントがある場合（ｔ１＜ｔ２）、一定速度で励起光パワーＰを上げていくと、図１０に示すように散乱光パワーＡＳＳが基準点ｂに到達する前に反射光パワーＰｍが基準点ａに到達するため、制御回路４４は光伝送路中にロスポイントが存在し励起光を上げると焼き付きを起こすと判定し、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達する前に励起光パワーＰを遮断する制御を行う。
【００３６】
ロスポイントが無い場合あるいは無視できる場合（ｔ１＞ｔ２）、一定速度で励起光パワーＰを上げていくと、図９に示すように反射光パワーＰｍが基準点ａに達する前に散乱光パワーＡＳＳが基準点ｂに達するため、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達するまで励起光パワーＰを上げていき、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達したら、そのとき励起光パワーＰを保持する制御を行う。
【００３７】
このように、散乱光及び反射光をモニタし、励起光パワーの出力を制御することでロスポイントでの焼き付きを防ぐことが可能となる。そのため、実フィールドでの立ち上げ時にはロスの大きいコネクタ接続を自動で検知し、事前に励起光出力を制御するため、立ち上げの簡略化及び安全な運用が期待できる。
【００３８】
図１１は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第２実施例のブロック構成図を示す。同図中、図５と同一部分には同一符号を付す。図１１で図５と異なるのは帯域分離光カプラ３８の代わりに帯域分離光カプラ３９を設けた点である。図１１において、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。
これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
【００３９】
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離されると共に、帯域分離光カプラ３２から供給される上記励起光とは逆向きの反射光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路４４に供給され、また、反射光のパワーは反射光モニタ４６でモニタされて制御回路４４に供給される。
【００４０】
また、光カプラ４０で分離された散乱光及び信号光は帯域分離光カプラ３９で散乱光と信号光に分離され、散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路４４に供給される。信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路４４に供給される。
【００４１】
制御回路４４は、励起光パワー及び反射光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。制御回路４４の動作は第１実施例と同一であり、その説明を省略する。
【００４２】
次に、反射光パワーはモニタせず、散乱光パワーをモニタして制御を行う実施例について説明する。光伝送路中にロスポイントが存在するときは、散乱光パワーＡＳＳは小さく、ロスポイントがない場合は散乱光パワーＡＳＳが大きいことから、励起光パワーＰと散乱光パワーＡＳＳの関係に注目して制御をおこなう。
【００４３】
図１２は、光ファイバ伝送路を１００［ｋｍ］、ロスポイントのロスを１［ｄＢ］とした場合の、励起光パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳの関係を示す。５本の曲線は上から順に、励起光注入位置からロスポイントの位置が０［ｋｍ］、９０［ｋｍ］、９５［ｋｍ］、９９［ｋｍ］、１００［ｋｍ］それぞれにある場合の関係を示す。
【００４４】
所定の励起光パワーＰｊｄｇでのロスポイント０［ｋｍ］と９０［ｋｍ］間の所定の散乱光パワーを基準点Ａｔｈとし、励起光パワーを０から一定速度で上げていき、励起光パワーＰがＰｊｄｇに達したときに、散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達していない場合はロスポイントが存在すると判定し、散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達している場合は、光伝送路上にロスポイントが存在しないと判定する。
【００４５】
図１３は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第３実施例のブロック構成図を示す。同図中、図５と同一部分には同一符号を付す。図１３において、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。
これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は帯域分離光カプラ３８及び光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
【００４６】
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路５４に供給される。また、帯域分離光カプラ３８で分離された散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路５４に供給される。光カプラ４０で分離された信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路５４に供給される。
【００４７】
制御回路５４は、励起光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。本装置を作動させるとき、制御回路５４は一定速度で励起光パワーを０から上げていき、励起光パワーＰがＰｊｄｇに達したときに、散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達していない場合はロスポイントが存在すると判断し、励起光の遮断制御を実行し、例えば上位装置にアラームをあげる。
【００４８】
励起光パワーＰがＰｊｄｇに達した時点で散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達している場合は、光伝送路上にロスポイントが存在しないと判断して信号光パワーが目標値Ｐｔｈになるまで励起光パワーをあげていき、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達したら、そのとき励起光パワーＰを保持する制御を行う。
【００４９】
このように、散乱光をモニタし、励起光パワーの出力を制御することでロスポイントでの焼き付きを防ぐことが可能となる。そのため、実フィールドでの立ち上げ時にはロスの大きいコネクタ接続を自動で検知し、事前に励起光出力を制御するため、立ち上げの簡略化及び安全な運用が期待できる。
【００５０】
図１４は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第４実施例のブロック構成図を示す。同図中、図１３と同一部分には同一符号を付す。図１４で図１３と異なるのは帯域分離光カプラ３８の代わりに帯域分離光カプラ３９を設けた点である。図１４において、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路５４に供給される。また、光カプラ４０で分離された散乱光及び信号光は帯域分離光カプラ３９で散乱光と信号光に分離され、散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路５４に供給される。信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路５４に供給される。
【００５１】
制御回路５４は、励起光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。制御回路５４の動作は第３実施例と同一であり、その説明を省略する。
【００５２】
なお、散乱光モニタ４８が請求項記載の散乱光モニタ手段に対応し、励起光モニタ４２が励起光モニタ手段に対応し、反射光モニタ４６が反射光モニタ手段に対応し、制御回路４４が判定手段に対応し、制御回路４４が遮断手段に対応し、帯域分離光カプラ３８が第１帯域分離光カプラに対応し、帯域分離光カプラ３９が第２帯域分離光カプラに対応する。
【００５３】
（付記１） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で前記光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタし、
前記励起光の一部を分離してモニタし、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタし、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定することを特徴とするロスポイント有無判定方法。
【００５４】
（付記２） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で前記光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタし、
前記励起光の一部を分離してモニタし、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定することを特徴とするロスポイント有無判定方法。
【００５５】
（付記３） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５６】
（付記４） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、
前記励起光パワーを一定速度で上げ、前記モニタした散乱光パワーが一定値となるまでの時間と前記モニタした反射光パワーが一定値となるまでの時間とを比較してロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５７】
（付記５） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５８】
（付記６） 付記３記載の分布型ラマン増幅装置において、
前記判定手段は、前記モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、前記モニタした散乱光パワーに対する前記モニタした反射光パワーの比が所定値を上回ったときロスポイントありと判定することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５９】
（付記７） 付記３乃至６のいずれか記載の分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から前記散乱光のみを分離する第１帯域分離光カプラを
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００６０】
（付記８） 付記３乃至６のいずれか記載の分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から光カプラで分離した信号光及び散乱光から前記散乱光を分離する第２帯域分離光カプラを
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００６１】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００６２】
請求項２に記載の発明によれば、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００６３】
請求項３，４，５に記載の発明によれば、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の分布型ラマン増幅装置の一例のブロック構成図である。
【図２】ロスポイントのロスとロスポイントの位置を変化させた場合のＤＲＡ利得の計算結果を示す図である。
【図３】従来の励起光フィードバック制御方法を示す図である。
【図４】信号光と散乱光と反射光の波長スペクトルを示す図である。
【図５】本発明の分布型ラマン増幅装置の第１実施例のブロック構成図である。
【図６】一定速度で励起光パワーを上げたときの反射光パワーを示す図である。
【図７】一定速度で励起光パワーを上げたときの散乱光パワーを示す図である。
【図８】励起光入射パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳと反射光パワーＰｍの関係を示す図である。
【図９】ロスポイントが無い場合の励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化を示す図である。
【図１０】ロスポイントがある場合の励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化を示す図である。
【図１１】本発明の分布型ラマン増幅装置の第２実施例のブロック構成図である。
【図１２】励起光パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳの関係を示す図である。
【図１３】本発明の分布型ラマン増幅装置の第３実施例のブロック構成図である。
【図１４】本発明の分布型ラマン増幅装置の第４実施例のブロック構成図である。
【符号の説明】
３０ 光ファイバ
３２，３８，３９ 帯域分離光カプラ
３４ 励起光源
３６、４０ 光カプラ
４２ 励起光モニタ
４４ 制御回路
４６ 反射光モニタ
４８ 散乱光モニタ
５０ 信号光モニタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置に関し、光伝送システムで用いられるロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年インターネットの急速な普及またマルチメディア社会の進展に伴い、各国において通信需要が急速に伸張しており、これに対応するため、現在、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：波長分割多重）技術を用いた幹線光伝送システムの導入が進み、伝送容量の拡大が図られている。
【０００３】
伝送容量の拡大には時分割多重方式や波長分割多重方式などの方法があげられるが特に波長分割多重方式は広帯域波長の追求及び波長間隔の研究により、さらなる大容量化ができる手段として期待されている。一方長距離伝送では光信号が途中で減衰してしまうため途中で中継・増幅する必要がある。
【０００４】
光伝送路中の増幅の方法としては誘導放出型とラマン散乱型の２種類があるが、ラマン散乱型の増幅装置すなわち分布型ラマン増幅装置（ＤＲＡ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒａｍａｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）は自由に被増幅波長を選択できることから近年多用されるようになっている。
【０００５】
ＷＤＭ光伝送システムでは波長多重された信号光を生成する送信局と、送信局から送信された光信号を伝送する光伝送路と、伝送された光信号を受信する受信局とを有し、また必要により光信号を増幅する機能をもつ中継局が光伝送路途中に設置されている。
【０００６】
ＷＤＭ光伝送システムで用いられる従来の分布型ラマン増幅装置としては、図１に示す構成のものがある（例えば、特許文献１参照。）。図１において、光ファイバ１０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ１２に入射される。帯域分離光カプラ１２には励起光源１４から光カプラ１６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給される。励起光の供給によって光増幅された信号光は光カプラ１８を通して後続の光ファイバに送出される。
【０００７】
光カプラ１６では励起光源１４からの励起光が分離され、励起光のパワーは励起光モニタ２０でモニタされて制御回路２２に供給される。また、光カプラ１８で分離された信号光は信号光モニタ２４でモニタされ、その信号光パワーは制御回路２２に供給される。制御回路２２は供給される励起光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源１４の出力する励起光パワーを調整する。
【０００８】
分布型ラマン増幅装置は、励起光波長を選択すれば任意の波長域で増幅が可能であり、そして光増幅媒体が光伝送路をかねることができるという利点を持っている。ここで、ラマン利得係数ｇ０、入射励起光パワーＰｉ、非線形実効断面積Ａｅｆｆ、ＤＲＡ有効長Ｌｅとしたとき、一般に、ＤＲＡ利得Ｇｒは（１）式で表され、ＤＲＡ有効長Ｌｅは（２）式で表される。
【０００９】
Ｇｒ＝ｅｘｐ［（ｇ０ＰｉＬｅ）／（２Ａｅｆｆ）］ …（１）
【００１０】
【数１】
但し、αは計数、距離Ｚは帯域分離光カプラ１２の位置をＬとして光ファイバ１０における位置を表している。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−３１４９０２号公報。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバ１０の接合部などで接合状態が悪い場合に光損失が発生する。このような光損失の大きなロスポイントがＤＲＡ付近に存在する場合、（１），（２）式から明らかなように、ＤＲＡ利得Ｇｒは大きく減少してしまう。
【００１３】
ラマン利得係数ｇ０を６．７×１０−１４［ｍ／Ｗ］、入射励起光パワーＰｉを１．６［Ｗ］、非線形実効断面積Ａｅｆｆを１０２［μｍ２］、光ファイバ伝送路を１００ｋｍとし、ロスポイントのロスを０［ｄＢ］、１［ｄＢ］、２［ｄＢ］、３［ｄＢ］とした場合のＤＲＡ利得の計算結果を図２に示す。
【００１４】
入射励起光パワーは、信号光パワーをモニタした値に応じて制御を行うため、ＤＲＡ利得が小さい場合、図３に示すように、所要の信号光パワーを得るために入射励起光パワーを可能な限り上げ、励起光最大出力まで上げてしまうことになる。ロスポイントでは他の光ファイバ１０中のポイントと比べて光のエネルギーを熱エネルギーに変換する割合が大きいため、光エネルギーが高いまま励起光がロスポイントに到達すると焼き付きを起してしまう。
【００１５】
従来の分布型ラマン増幅装置では、図１で示すように増幅された信号を光カプラ１８で分離し、光パワーをモニタして、励起光パワーの調整を行っていたが、光伝送路中にロスポイントが存在する場合、励起光パワーを増加させても十分な利徳が得られない。
【００１６】
そのため、図３に示すように所要の信号光パワーを得るための励起光パワーが大きくなり、ロスポイントの光伝送路が焼き付いてしまうおそれがあるという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、ロスポイントの有無を判定し、ロスポイントにおける焼き付きを防止できるロスポイント有無判定方法及びそれを用いた分布型ラマン増幅装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタし、励起光の一部を分離してモニタし、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタし、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタし、励起光の一部を分離してモニタし、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を有することにより、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、励起光パワーを一定速度で上げ、前記モニタした散乱光パワーが一定値となるまでの時間と前記モニタした反射光パワーが一定値となるまでの時間とを比較してロスポイントの有無を判定する判定手段と、判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を有することにより、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を有することにより、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
励起光を光ファイバ伝送路に入射すると、図４に示すように増幅された信号光の他に、散乱光と、反射光が発生する。そして、光ファイバ伝送路中にロスポイントが存在するときは、散乱光パワーＡＳＳは小さく、反射光パワーＰｍは大きい。ロスポイントが無い場合は、逆に散乱光パワーは大きく、反射光パワーは小さい。このため、本発明の第１実施例では、散乱光パワーと反射光パワーをモニタし、両パワーの関係に注目して励起光パワーの制御を行う。
【００２４】
図５は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第１実施例のブロック構成図を示す。同図中、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。
【００２５】
これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は帯域分離光カプラ３８及び光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
【００２６】
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離されると共に、帯域分離光カプラ３２から供給される上記励起光とは逆向きの反射光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路４４に供給され、また、反射光のパワーは反射光モニタ４６でモニタされて制御回路４４に供給される。
【００２７】
また、帯域分離光カプラ３８で分離された散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路４４に供給される。光カプラ４０で分離された信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路４４に供給される。
【００２８】
制御回路４４は、励起光パワー及び反射光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。本装置を作動させるとき、制御回路４４は一定速度で励起光パワーを０から上げていき、散乱光パワーと反射光パワーをモニタする。
【００２９】
このとき、反射光パワーＰｍは図６に実線で示すように直線的に徐々に増加する。また、散乱光パワーＡＳＳは図７に実線で示すように曲線的に徐々に増加する。ここで、反射光パワーが所定の基準点ａに到達する時刻をｔ１とし、散乱光パワーが所定の基準点ｂに到達する時刻をｔ２とする。
【００３０】
なお、基準点ａ，ｂは、まず、光伝送路の光ファイバ３０がロスポイント位置で焼き付かない最大の励起光パワーを決め、その励起光パワー内でシステムが要求するＤＲＡ利得の下限値となるロスポイント（ロス位置及びロス量［ｄｂ］）を見つけ、そのときの散乱光パワーＡＳＳと反射光パワーＰｍをモニタして、基準点ａ，ｂを決める。
【００３１】
図８は、励起光入射パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳと反射光パワーＰｍの関係を示す。励起光パワーを一定速度であげていき、その励起光パワーが判定値Ｐｊｄｇとなる時刻をｔｊｄｇとする。破線はロスポイントがある光伝送路の特性を表しており、励起光パワーが判定値Ｐｊｄｇになった時点で、Ｐｍ／ＡＳＳがａ／ｂを上回っている。実線はロスポイントが無い光伝送路の特性を表しており、励起光パワーがＰｊｄｇになった時点で、Ｐｍ／ＡＳＳがａ／ｂを下回っている。
【００３２】
制御回路４４は、励起光パワーＰが判定値Ｐｊｄｇになった時点でＰｍ／ＡＳＳがａ／ｂをより値が上回っている場合には、ロスポイント有りと判定して励起光オフ制御を実行し、例えば上位装置にアラームをあげる。一方、励起光パワーＰが判定値Ｐｊｄｇになった時点でＰｍ／ＡＳＳがａ／ｂをより値が下回っている場合には、ロスポイント無しと判定して励起光パワーの一定制御を実行する。
【００３３】
更に詳しく説明するに、ロスポイントが無い場合（ｔ１＞ｔ２）は、励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化は図９に示すようになる。また、ロスポイントがある場合（ｔ１＜ｔ２）は、励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化は図１０に示すようになる。
【００３４】
制御回路４４は、まず、信号光パワーＰｓｇが所要のレベルの目標値Ｐｔｈに達するまで一定速度で励起光パワーＰを上げていく。
【００３５】
ロスポイントがある場合（ｔ１＜ｔ２）、一定速度で励起光パワーＰを上げていくと、図１０に示すように散乱光パワーＡＳＳが基準点ｂに到達する前に反射光パワーＰｍが基準点ａに到達するため、制御回路４４は光伝送路中にロスポイントが存在し励起光を上げると焼き付きを起こすと判定し、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達する前に励起光パワーＰを遮断する制御を行う。
【００３６】
ロスポイントが無い場合あるいは無視できる場合（ｔ１＞ｔ２）、一定速度で励起光パワーＰを上げていくと、図９に示すように反射光パワーＰｍが基準点ａに達する前に散乱光パワーＡＳＳが基準点ｂに達するため、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達するまで励起光パワーＰを上げていき、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達したら、そのとき励起光パワーＰを保持する制御を行う。
【００３７】
このように、散乱光及び反射光をモニタし、励起光パワーの出力を制御することでロスポイントでの焼き付きを防ぐことが可能となる。そのため、実フィールドでの立ち上げ時にはロスの大きいコネクタ接続を自動で検知し、事前に励起光出力を制御するため、立ち上げの簡略化及び安全な運用が期待できる。
【００３８】
図１１は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第２実施例のブロック構成図を示す。同図中、図５と同一部分には同一符号を付す。図１１で図５と異なるのは帯域分離光カプラ３８の代わりに帯域分離光カプラ３９を設けた点である。図１１において、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。
これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
【００３９】
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離されると共に、帯域分離光カプラ３２から供給される上記励起光とは逆向きの反射光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路４４に供給され、また、反射光のパワーは反射光モニタ４６でモニタされて制御回路４４に供給される。
【００４０】
また、光カプラ４０で分離された散乱光及び信号光は帯域分離光カプラ３９で散乱光と信号光に分離され、散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路４４に供給される。信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路４４に供給される。
【００４１】
制御回路４４は、励起光パワー及び反射光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。制御回路４４の動作は第１実施例と同一であり、その説明を省略する。
【００４２】
次に、反射光パワーはモニタせず、散乱光パワーをモニタして制御を行う実施例について説明する。光伝送路中にロスポイントが存在するときは、散乱光パワーＡＳＳは小さく、ロスポイントがない場合は散乱光パワーＡＳＳが大きいことから、励起光パワーＰと散乱光パワーＡＳＳの関係に注目して制御をおこなう。
【００４３】
図１２は、光ファイバ伝送路を１００［ｋｍ］、ロスポイントのロスを１［ｄＢ］とした場合の、励起光パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳの関係を示す。５本の曲線は上から順に、励起光注入位置からロスポイントの位置が０［ｋｍ］、９０［ｋｍ］、９５［ｋｍ］、９９［ｋｍ］、１００［ｋｍ］それぞれにある場合の関係を示す。
【００４４】
所定の励起光パワーＰｊｄｇでのロスポイント０［ｋｍ］と９０［ｋｍ］間の所定の散乱光パワーを基準点Ａｔｈとし、励起光パワーを０から一定速度で上げていき、励起光パワーＰがＰｊｄｇに達したときに、散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達していない場合はロスポイントが存在すると判定し、散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達している場合は、光伝送路上にロスポイントが存在しないと判定する。
【００４５】
図１３は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第３実施例のブロック構成図を示す。同図中、図５と同一部分には同一符号を付す。図１３において、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。
これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は帯域分離光カプラ３８及び光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
【００４６】
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路５４に供給される。また、帯域分離光カプラ３８で分離された散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路５４に供給される。光カプラ４０で分離された信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路５４に供給される。
【００４７】
制御回路５４は、励起光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。本装置を作動させるとき、制御回路５４は一定速度で励起光パワーを０から上げていき、励起光パワーＰがＰｊｄｇに達したときに、散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達していない場合はロスポイントが存在すると判断し、励起光の遮断制御を実行し、例えば上位装置にアラームをあげる。
【００４８】
励起光パワーＰがＰｊｄｇに達した時点で散乱光パワーＡＳＳが基準点Ａｔｈに達している場合は、光伝送路上にロスポイントが存在しないと判断して信号光パワーが目標値Ｐｔｈになるまで励起光パワーをあげていき、信号光パワーＰｓｇが目標値Ｐｔｈに達したら、そのとき励起光パワーＰを保持する制御を行う。
【００４９】
このように、散乱光をモニタし、励起光パワーの出力を制御することでロスポイントでの焼き付きを防ぐことが可能となる。そのため、実フィールドでの立ち上げ時にはロスの大きいコネクタ接続を自動で検知し、事前に励起光出力を制御するため、立ち上げの簡略化及び安全な運用が期待できる。
【００５０】
図１４は、本発明の分布型ラマン増幅装置の第４実施例のブロック構成図を示す。同図中、図１３と同一部分には同一符号を付す。図１４で図１３と異なるのは帯域分離光カプラ３８の代わりに帯域分離光カプラ３９を設けた点である。図１４において、光伝送路である光ファイバ３０を通して、例えば波長１．５５μｍの信号光が伝送される。この信号光は帯域分離光カプラ３２に入射される。帯域分離光カプラ３２には励起光源３４から光カプラ３６を通して波長１．４５μｍの励起光が供給され、帯域分離光カプラ３２で光ファイバ３０に信号光の伝送方向と逆方向に入射させる。これにより、光ファイバ３０を増幅媒体として信号光が増幅される。励起光の供給によって光増幅された信号光は光カプラ４０を通して後続の光ファイバに送出される。
光カプラ３６では励起光源３４から供給される励起光が分離される。励起光のパワーは励起光モニタ４２でモニタされて制御回路５４に供給される。また、光カプラ４０で分離された散乱光及び信号光は帯域分離光カプラ３９で散乱光と信号光に分離され、散乱光は散乱光モニタ４８でモニタされ、得られた散乱光パワーは制御回路５４に供給される。信号光は信号光モニタ５０でモニタされ、得られた信号光パワーは制御回路５４に供給される。
【００５１】
制御回路５４は、励起光パワー及び散乱光パワー及び信号光パワーに応じて励起光源３４の出力する励起光パワーを調整する。制御回路５４の動作は第３実施例と同一であり、その説明を省略する。
【００５２】
なお、散乱光モニタ４８が請求項記載の散乱光モニタ手段に対応し、励起光モニタ４２が励起光モニタ手段に対応し、反射光モニタ４６が反射光モニタ手段に対応し、制御回路４４が判定手段に対応し、制御回路４４が遮断手段に対応し、帯域分離光カプラ３８が第１帯域分離光カプラに対応し、帯域分離光カプラ３９が第２帯域分離光カプラに対応する。
【００５３】
（付記１） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で前記光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタし、
前記励起光の一部を分離してモニタし、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタし、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定することを特徴とするロスポイント有無判定方法。
【００５４】
（付記２） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で前記光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタし、
前記励起光の一部を分離してモニタし、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定することを特徴とするロスポイント有無判定方法。
【００５５】
（付記３） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５６】
（付記４） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、
前記励起光パワーを一定速度で上げ、前記モニタした散乱光パワーが一定値となるまでの時間と前記モニタした反射光パワーが一定値となるまでの時間とを比較してロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５７】
（付記５） 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５８】
（付記６） 付記３記載の分布型ラマン増幅装置において、
前記判定手段は、前記モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、前記モニタした散乱光パワーに対する前記モニタした反射光パワーの比が所定値を上回ったときロスポイントありと判定することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００５９】
（付記７） 付記３乃至６のいずれか記載の分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から前記散乱光のみを分離する第１帯域分離光カプラを
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００６０】
（付記８） 付記３乃至６のいずれか記載の分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から光カプラで分離した信号光及び散乱光から前記散乱光を分離する第２帯域分離光カプラを
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
【００６１】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００６２】
請求項２に記載の発明によれば、モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定することができる。
【００６３】
請求項３，４，５に記載の発明によれば、ロスポイントにおける焼き付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の分布型ラマン増幅装置の一例のブロック構成図である。
【図２】ロスポイントのロスとロスポイントの位置を変化させた場合のＤＲＡ利得の計算結果を示す図である。
【図３】従来の励起光フィードバック制御方法を示す図である。
【図４】信号光と散乱光と反射光の波長スペクトルを示す図である。
【図５】本発明の分布型ラマン増幅装置の第１実施例のブロック構成図である。
【図６】一定速度で励起光パワーを上げたときの反射光パワーを示す図である。
【図７】一定速度で励起光パワーを上げたときの散乱光パワーを示す図である。
【図８】励起光入射パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳと反射光パワーＰｍの関係を示す図である。
【図９】ロスポイントが無い場合の励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化を示す図である。
【図１０】ロスポイントがある場合の励起光パワーＰ、反射光パワーＰｍ、散乱光パワーＡＳＳ、及び信号光パワーＰｓｇそれぞれの変化を示す図である。
【図１１】本発明の分布型ラマン増幅装置の第２実施例のブロック構成図である。
【図１２】励起光パワーＰに対する散乱光パワーＡＳＳの関係を示す図である。
【図１３】本発明の分布型ラマン増幅装置の第３実施例のブロック構成図である。
【図１４】本発明の分布型ラマン増幅装置の第４実施例のブロック構成図である。
【符号の説明】
３０ 光ファイバ
３２，３８，３９ 帯域分離光カプラ
３４ 励起光源
３６、４０ 光カプラ
４２ 励起光モニタ
４４ 制御回路
４６ 反射光モニタ
４８ 散乱光モニタ
５０ 信号光モニタ
Claims (5)
- 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で前記光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタし、
前記励起光の一部を分離してモニタし、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタし、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定することを特徴とするロスポイント有無判定方法。 - 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置で前記光伝送路中のロスポイントの有無を判定するロスポイント有無判定方法において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタし、
前記励起光の一部を分離してモニタし、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定することを特徴とするロスポイント有無判定方法。 - 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーとモニタした反射光パワーとの比に基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。 - 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
前記光伝送路から前記励起光と逆方向に進む反射光を分離してモニタする反射光モニタ手段と、
前記励起光パワーを一定速度で上げ、前記モニタした散乱光パワーが一定値となるまでの時間と前記モニタした反射光パワーが一定値となるまでの時間とを比較してロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。 - 信号光を伝送する光伝送路に励起光を前記信号光と逆方向に入射させ、前記光伝送路を増幅媒体として前記信号光を増幅する分布型ラマン増幅装置において、
前記光伝送路から分離した散乱光をモニタする散乱光モニタ手段と、
前記励起光の一部を分離してモニタする励起光モニタ手段と、
モニタした励起光パワーが所定の判定値になったとき、モニタした散乱光パワーに基づいてロスポイントの有無を判定する判定手段と、
前記判定手段でロスポイントありと判定されたとき前記励起光を遮断する遮断手段を
有することを特徴とする分布型ラマン増幅装置。
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