JP2006345194A - 光受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 前段にASE光を出力してしまうような光ファイバ増幅器2が設置されていても、光受信器14は、そのASE光が含まれる光信号から主信号の変調周波数成分を検出し、変調周波数成分比較部15は、その検出された変調周波数成分と閾値との比較に基づいて入力光信号の入力断を判定するので、入力光信号に高いレベルのASE光が含まれていても、入力光信号の入力断を検出することができる。よって、入力光信号が入力断となれば、LD制御部25は、励起LD21による励起光の発生を確実に停止することができ、入力光信号の入力断の間は光ファイバに励起光のエネルギーが蓄えられることなく、入力光信号の入力断の復旧時に光サージが発生することなく、光受信手段の不可逆的な破損を防止することができる。
【選択図】 図1
Description
すなわち、一般に、希土類添加ファイバと励起LDと用いた光ファイバ増幅器では、励起LDがシャットダウンされない限り、入力光信号の入力断の有無に関わらずASE光が出力される。また、入力光信号が入力断の場合には、さらにレベルの高いASE光が出力される。
ここで、例えば、光ファイバ増幅器の多段接続により、ASE光のレベルが通常時と比較してかなり高くなっているような場合には、波長可変フィルタにより掃引しても、全ての波長チャンネルが入力されているように誤認識してしまうので、入力光信号の入力断を検知できなくなり、励起LDをシャットダウンすることができない場合がある。
その結果、入力光信号の入力断の復旧時に光サージが発生し、光受信器に不可逆的な損傷を受ける可能性があるなどの課題があった。
よって、入力光信号が入力断となれば、確実にその入力断を検出し、励起光制御手段は、励起光発生手段による励起光の発生を停止することができる。
また、入力光信号が入力断となれば、光経路制御手段は、光経路切替手段に光増幅手段を迂回した経路を選択させる。よって、入力光信号の入力断が復旧した場合における励起光が供給されていない光ファイバによるその入力光信号の損失を回避し、光受信手段および変調周波数成分比較手段では、感度良く、入力光信号の入力断の復旧を判定することができる。
このように、入力光信号の入力断が検出されれば、励起光発生手段による励起光の発生を停止するようにしたので、入力光信号の入力断の間は光ファイバに励起光のエネルギーが蓄えられることなく、その結果、入力光信号の入力断の復旧時にその光ファイバにより増幅される光信号が強くなることなく、すなわち、光サージが発生することなく、光受信手段の不可逆的な破損を防止することができる効果がある。
図1はこの発明の実施の形態1による光受信装置を示す構成図であり、図において、光受信装置1は、入力光信号の入力断時に励起LD(レーザダイオード)をシャットダウンできず、ASE光(自然放射増幅光)を出力してしまう光ファイバ増幅器2の後段に接続されたものである。
図1において、光受信装置1に入力される入力光信号は、光スイッチ11により、光ファイバ増幅器12を介して光受信器14に出力される経路と、光ファイバ増幅器12をバイパスして直接に、光受信器14に出力される経路とに切り替えられる。入力光信号が入力されている通常時は、光スイッチ制御部16からの切り替え信号により、光ファイバ増幅器12を介して光受信器14に出力される経路が選択される。
光ファイバ増幅器12内では、WDMカプラ22において、入力される光信号が励起LD21により発生された励起光と合波され、希土類添加ファイバ22において、光信号が励起光に応じて増幅され、さらに、波長フィルタ24において、増幅された光信号が濾波され、光カプラ13に出力される。
図2は変調周波数成分比較部における変調周波数成分レベルと閾値との比較を示す説明図であり、図において、変調周波数成分比較部15における閾値は、励起LD21のオン/オフに関わらず、入力光信号の入力時よりも低く、入力光信号の入力断時よりも高いレベルに予め設定されている。
このように、この実施の形態1では、光受信器14および変調周波数成分比較部15により光のトータルパワーではなく、変調周波数成分のレベルを監視することで、ASE光が入力されているような場合でも入力光信号の入力断を検知することが可能となる。
ここで、入力光信号の入力断時に、光スイッチ11により光ファイバ増幅器12をバイパスする経路を選択したが、これは、入力光信号の入力断が復旧した場合における励起光が供給されていない希土類添加ファイバ23による入力光信号の損失を回避し、感度良く、入力光信号の入力断の復旧を判定するためのものである。
また、変調周波数成分比較部15における閾値を、図2に示したように、この時の変調周波数成分レベル以下に設定しておくことで、ASE光に影響を受けずに入力光信号の入力断の復旧を検知することが可能となる。
入力光信号の入力断の復旧を判定した変調周波数成分比較部15は、その判定結果を光スイッチ制御部16およびLD制御部25に通知し、光スイッチ制御部16から発生される切り替え信号により、光スイッチ11は、光ファイバ増幅器12を通過する経路を選択する。また、LD制御部25が励起LD21のシャットダウンを解除することで、入力光信号の入力断の復旧時の光サージを防止することができる。
図1では、希土類添加ファイバ23の前方から励起光を合波する前方励起方式を適用したが、この図3に示したように、希土類添加ファイバ23の後方から励起光を合波する後方励起方式を適用しても良く、同様な効果を奏することができる。
よって、入力光信号が入力断となれば、確実にその入力断を検出し、LD制御部25は、励起LD21による励起光の発生を停止することができる。
また、入力光信号が入力断となれば、光スイッチ制御部16は、光スイッチ11に光ファイバ増幅器12をバイパスした経路を選択させる。よって、入力光信号の入力断が復旧した場合における励起光が供給されていない希土類添加ファイバ23によるその入力光信号の損失を回避し、光受信器14および変調周波数成分比較部15では、感度良く、入力光信号の入力断の復旧を判定することができる。
このように、入力光信号の入力断が検出されれば、励起LD21による励起光の発生を停止するようにしたので、入力光信号の入力断の間は希土類添加ファイバ23に励起光のエネルギーが蓄えられることなく、その結果、入力光信号の入力断の復旧時にその希土類添加ファイバ23により増幅される光信号が強くなることなく、すなわち、光サージが発生することなく、光受信器14の不可逆的な破損を防止することができる。
図4はこの発明の実施の形態2による光受信装置を示す構成図であり、図において、モニタPD(フォトダイオード)31は、励起LD21から発生される励起光レベルを検出するものである。LD制御部(励起光制御手段)32は、モニタPD31により検出される励起光レベルをモニタし、変調周波数成分比較部15により入力光信号の入力断が判定された場合に、励起LD21から発生される励起光を光受信器14により主信号の変調周波数成分を検出可能にし、且つその変調周波数成分比較部15による入力光信号の入力断の復旧判定を可能にする最低限の大きさに設定し、その入力光信号の入力断の復旧が判定された場合に、その励起LD21から発生される励起光を通常の大きさに復帰するものである。その他の構成については、図1と同様である。
図4において、光受信装置1に入力される光信号は、光ファイバ増幅器12により増幅されて光受信器14に出力される。光受信器14に入力される光信号は、電気信号に変換され、その電気信号に変換された主信号が識別再生され、その識別再生された信号が出力されると共に、その主信号の変調周波数成分が検出される。検出された変調周波数成分レベルは、変調周波数成分比較部15により予め設定された閾値と比較され、入力光信号が入力断したか否か、あるいは入力光信号の入力断時においてその入力断が復旧したか否かが判定され、その判定結果がLD制御部32に出力される。
入力光信号の入力断が判定されるとLD制御部32は、励起LD21をシャットダウンする代わりに、希土類添加ファイバ23の挿入損失を補償し、光受信器14で変調周波数成分レベルを検出可能にし、且つ変調周波数成分比較部15で入力光信号の入力断の復旧判定を可能にする最低限の大きさに励起LD21の出力パワーを抑止する。この励起LD21の出力パワーの調整は、モニタPD31により検出される励起光レベルをモニタしながら行われる。
また、入力光信号の入力断の復旧が判定されるとLD制御部32は、励起LD21から発生される励起光を通常の大きさに復帰する。
このように光ファイバ増幅器12の出力を制御することで、光サージの発生を抑止し、入力光信号の入力断およびその復旧を監視することができる。
よって、入力光信号が入力断となれば、確実にその入力断を検出し、LD制御部32は、励起LD21による励起光を光受信器14により主信号の変調周波数成分を検出可能にし、且つその変調周波数成分比較部15による入力光信号の入力断の復旧判定を可能にする最低限の大きさに設定し、光受信器14および変調周波数成分比較部15では、入力光信号の入力断の復旧を判定することができる。
このように、入力光信号の入力断が検出されれば、励起LD21による励起光の発生を入力断の復旧判定が可能な最低限の大きさに設定するようにしたので、入力光信号の入力断の間は希土類添加ファイバ23に大きな励起光のエネルギーが蓄えられることなく、その結果、入力光信号の入力断の復旧時にその希土類添加ファイバ23により増幅される光信号が強くなることなく、すなわち、光サージが発生することなく、光受信器14の不可逆的な破損を防止することができる。
さらに、この実施の形態2では、上記実施の形態1に比べて、光スイッチ11、光カプラ13、光スイッチ制御部16等の追加デバイスが少ないため、より低コストで実現することができる。
Claims (4)
- 入力光信号の経路を選択的に切り替える光経路切替手段と、
上記光経路切替手段により選択される一方の経路に設けられ、その光経路切替手段を通じた光信号を増幅する光増幅手段と、
上記光経路切替手段により選択される上記光増幅手段を通過した経路とその光増幅手段を迂回した経路とを結合する光結合手段と、
上記光結合手段により結合された光信号から主信号を識別再生し、その識別再生した信号を出力すると共に、その光信号に含まれる主信号の変調周波数成分を検出する光受信手段と、
上記光受信手段により検出された変調周波数成分と予め設定された閾値との比較に基づいて入力光信号の入力断およびその入力断の復旧を判定する変調周波数成分比較手段と、
上記変調周波数成分比較手段により入力光信号の入力断が判定された場合に、上記光経路切替手段に上記光増幅手段を迂回した経路を選択させ、その入力光信号の入力断の復旧が判定された場合に、上記光経路切替手段に上記光増幅手段を通過した経路を選択させる光経路制御手段とを備え、
上記光増幅手段は、
励起光を発生する励起光発生手段と、
上記光経路切替手段を通じた光信号を上記励起光発生手段により発生された励起光に応じて増幅する光ファイバと、
上記変調周波数成分比較手段により入力光信号の入力断が判定された場合に、上記励起光発生手段を停止し、その入力光信号の入力断の復旧が判定された場合に、その励起光発生手段を復帰する励起光制御手段とを備えたことを特徴とする光受信装置。 - 入力光信号を増幅する光増幅手段と、
上記光増幅手段により増幅された光信号から主信号を識別再生し、その識別再生した信号を出力すると共に、その光信号に含まれる主信号の変調周波数成分を検出する光受信手段と、
上記光受信手段により検出された変調周波数成分と予め設定された閾値との比較に基づいて入力光信号の入力断およびその入力断の復旧を判定する変調周波数成分比較手段とを備え、
上記光増幅手段は、
励起光を発生する励起光発生手段と、
入力光信号を上記励起光発生手段により発生された励起光に応じて増幅する光ファイバと、
上記変調周波数成分比較手段により入力光信号の入力断が判定された場合に、上記励起光発生手段から発生される励起光を上記光受信手段により主信号の変調周波数成分を検出可能にし、且つその変調周波数成分比較手段による入力光信号の入力断の復旧判定を可能にする最低限の大きさに設定し、その入力光信号の入力断の復旧が判定された場合に、その励起光発生手段から発生される励起光を通常の大きさに復帰する励起光制御手段とを備えたことを特徴とする光受信装置。 - 光増幅手段は、
光ファイバの前方に設けられ、光信号に励起光発生手段により発生された励起光を合波する合波手段を備えた前方励起方式により構成されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の光受信装置。 - 光増幅手段は、
光ファイバの後方に設けられ、光信号に励起光発生手段により発生された励起光を合波する合波手段を備えた後方励起方式により構成されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の光受信装置。
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