JP2007318043A - 光増幅装置および光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】故障したときの影響を小さくすることができるＮ分岐出力の光増幅装置を提供する。
【解決手段】光増幅装置３に入力された信号光は、先ず前段光増幅器１０により光増幅されて２分岐され、次に後段光増幅器２０_１，２０_２それぞれにより更に光増幅され分岐されて出力される。この動作の際に、監視部３０により、前段光増幅器１０および後段光増幅器２０_１，２０_２それぞれの状態が監視される。電力供給部４０_１，４０_２それぞれにより、前段光増幅器１０、後段光増幅器２０_１，２０_２および監視部３０それぞれに電力が供給される。
【選択図】図２

Description

本発明は、信号光を光増幅する光増幅装置、および、このような光増幅装置を含み信号光を伝送する光伝送システムに関するものである。

端局と複数の加入者局との間で信号光を伝送して情報を送受信する光伝送システム（ＦＴＴＨ: fiber to the home）では、端局から送出される信号光は光増幅された後にＮ分岐されてＮ個の加入者局へ送信される。このような光伝送システムにおいて、信号光を光増幅した後にＮ分岐して出力する光増幅器が用いられる（非特許文献１を参照）。
鈴木幹哉、他、「高出力マルチポート光ファイバアンプの開発」、２００５年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−１０−１０４

しかしながら、上記のようなＮ分岐出力の光増幅器が故障すると、この光増幅器に接続されているＮ個の加入者局への信号光伝送が停波してしまい、その影響は大きい。本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、故障したときの影響を小さくすることができるＮ分岐出力の光増幅装置、および、このような光増幅器を含む光伝送システムを提供することを目的とする。

本発明に係る光増幅装置は、(1) 入力した信号光を光増幅して出力する前段光増幅器と、(2)この前段光増幅器から出力された信号光を入力して、その入力した信号光を光増幅しＮ分岐して出力する後段光増幅器と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る光増幅装置において、前段光増幅器は、信号光を光増幅する光増幅用ファイバと、光増幅用ファイバに供給される励起光を出力する第１励起光源および第２励起光源とを含み、第１励起光源および第２励起光源のうち一方を通常用とし、他方を予備用とするのが好適である。

本発明に係る光増幅装置において、前段光増幅器は、前段光増幅器に入力される信号光のレベルに基づいて、前段光増幅器における励起光出力レベルを制御する前段制御部を含み、後段光増幅器は、前段光増幅器に入力される信号光のレベルに基づいて、後段光増幅器における励起光出力レベルを制御する後段制御部を含むのが好適である。

本発明に係る光増幅装置において、前段制御部および後段制御部それぞれは、前段光増幅器に入力される信号光のレベルが所定レベルより低下した場合に、励起光出力レベルを低下させるのが好適である。

本発明に係る光増幅装置は、前段光増幅器および後段光増幅器それぞれの状態を監視するとともに、前段光増幅器に入力される信号光のレベルを表す信号を後段制御部に伝える監視部を更に備えるのが好適である。

本発明に係る光増幅装置は、前段光増幅器および後段光増幅器それぞれに電力を供給するとともに、前段光増幅器に入力される信号光のレベルを表す信号を後段制御部に伝える電力供給部を更に備えるのが好適である。

本発明に係る光増幅装置は、各々単独で自装置内の機器に電力を供給し得る第１電力供給部および第２電力供給部を更に備えるのが好適である。

本発明に係る光伝送システムは、上記の本発明に係る光増幅器を備え、信号光を伝送するとともに、その信号光を光増幅器により光増幅することを特徴とする。

本発明によれば、信号光を光増幅した後にＮ分岐して出力する光増幅装置において故障したときの影響を小さくすることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る光伝送システム１の構成を示す図である。この図に示される本実施形態に係る光伝送システム１は、光送信器２、光増幅装置３およびＮ個の光受信器４_１〜４_Ｎを備え、光送信器２と光増幅装置３との間に光ファイバ伝送路５が敷設され、光増幅装置３と光受信器４_ｎとの間に光ファイバ伝送路６_ｎが敷設されている。ここで、Ｎは２以上の整数であり、ｎは１以上Ｎ以下の各整数である。光送信器２から送出された信号光は、光ファイバ伝送路５により伝送され、光増幅装置３により光増幅されてＮ分岐され、光ファイバ伝送路６_１〜６_Ｎを経て光受信器４_１〜４_Ｎにより受信される。

図２は、本実施形態に係る光増幅装置３の概略構成を示す図である。この図に示される本実施形態に係る光増幅装置３は、上記の本実施形態に係る光伝送システム１において好適に用いられ得るものである。光増幅装置３は、前段光増幅器１０、後段光増幅器２０_１，２０_２、監視部３０および電力供給部４０_１，４０_２を備える。

前段光増幅器１０は、光送信器２から送出され光ファイバ伝送路５により伝送されて到達した信号光を入力し、この入力した信号光を光増幅して、その光増幅した信号光を後段光増幅器２０_１，２０_２それぞれへ出力する。後段光増幅器２０_１，２０_２それぞれは、前段光増幅器１０から出力された信号光を入力し、この入力した信号光を光増幅し分岐して出力する。監視部３０は、前段光増幅器１０および後段光増幅器２０_１，２０_２それぞれの状態を監視する。電力供給部４０_１，４０_２それぞれは、前段光増幅器１０、後段光増幅器２０_１，２０_２および監視部３０それぞれに電力を供給する。

この光増幅装置３では、光送信器２から送出され光ファイバ伝送路５により伝送されて到達した信号光は、先ず前段光増幅器１０により光増幅されて２分岐され、次に後段光増幅器２０_１，２０_２それぞれにより更に光増幅され分岐されて出力され、光ファイバ伝送路６_１〜６_Ｎを経て光受信器４_１〜４_Ｎにより受信される。また、この動作の際に、監視部３０により、前段光増幅器１０および後段光増幅器２０_１，２０_２それぞれの状態が監視される。また、電力供給部４０_１，４０_２それぞれにより、前段光増幅器１０、後段光増幅器２０_１，２０_２および監視部３０それぞれに電力が供給される。

このように構成される本実施形態では、前段光増幅器１０と後段光増幅器２０とに光増幅機能を分割することで、多分岐出力の光増幅装置３の機器故障のリスクを分散することができる。また、光増幅装置３に接続される全体の加入者局数を減らすことなく、１つの後段光増幅器２０に接続される加入者局数を減らすことができる。

なお、電力供給部４０_１，４０_２それぞれは、単独で自装置内の機器に電力を供給し得るのが好適である。このような構成とすることにより、１つの電力供給部が故障した場合にも、安定した光増幅動作を実現することができる。

また、動作中においても自装置内の他の機器に影響を与えること無く前段光増幅器１０，後段光増幅器２０_１，２０_２および電力供給部４０_１，４０_２それぞれの追加または削除が可能であるのが好適である。このような構成とすることにより、容易に光増幅器等の増設や保守が可能となる。これにより、初期設置時には必要最低限の光増幅器数を設置し、必要が生じた際に光増幅器を増設していくことで、初期費用を抑えることも可能となる。

図３は、本実施形態に係る光増幅装置３の詳細構成を示す図である。なお、この図では、光増幅装置３に含まれる前段光増幅器１０および後段光増幅器２０それぞれの構成について詳細に示されている。前段光増幅器１０は、増幅用光ファイバ１１、励起光源１２ａ、励起光源１２ｂ、入力モニタ部１３ａ、出力モニタ部１３ｂ、光カプラ１４ａ、光カプラ１４ｂ、光カプラ１５ａ、光カプラ１５ｂおよび制御部１６を備える。また、後段光増幅器２０は、増幅用光ファイバ２１、励起光源２２ａ、励起光源１２ｂ、出力モニタ部２３、光カプラ２４ａ、光カプラ２４ｂ、光カプラ２５および制御部２６を備える。

前段光増幅器１０では、励起光源１２ａから出力された励起光は、光カプラ１４ａを経て順方向から増幅用光ファイバ１１に供給される。励起光源１２ｂから出力された励起光は、光カプラ１４ｂを経て逆方向から増幅用光ファイバ１１に供給される。前段光増幅器１０に入力された信号光は、光カプラ１５ａおよび光カプラ１４ａを経て増幅用光ファイバ１１に入力され、この増幅用光ファイバ１１において光増幅される。その増幅された信号光は、光カプラ１４ｂおよび光カプラ１５ｂを経て、前段光増幅器１０から出力されて、後段光増幅器２０に入力される。

また、前段光増幅器１０では、入力された信号光の一部は、光カプラ１５ａにより分岐されて入力モニタ部１３ａにより受光され、これにより、入力信号光レベルがモニタされる。出力される信号光の一部は、光カプラ１５ｂにより分岐されて出力モニタ部１３ｂにより受光され、これにより、出力信号光レベルがモニタされる。そして、これらモニタされた入力信号光レベルおよび出力信号光レベルに基づいて、制御部１６により、前段光増幅器１０から出力される信号光のレベルが制御され、或いは、前段光増幅器１０の利得が制御される。

後段光増幅器２０では、励起光源２２ａから出力された励起光は、光カプラ２４ａを経て順方向から増幅用光ファイバ２１に供給される。励起光源２２ｂから出力された励起光は、光カプラ２４ｂを経て逆方向から増幅用光ファイバ２１に供給される。後段光増幅器２０に入力された信号光は、光カプラ２４ａを経て増幅用光ファイバ２１に入力され、この増幅用光ファイバ２１において光増幅される。その増幅された信号光は、光カプラ２４ｂおよび光カプラ２５を経て、後段光増幅器２０から外部へ出力される。

また、後段光増幅器２０では、出力される信号光の一部は、光カプラ２５により分岐されて出力モニタ部２３により受光され、これにより、出力信号光レベルがモニタされる。そして、このモニタされた出力信号光レベルに基づいて、制御部２６により、後段光増幅器２０から出力される信号光のレベルが制御される。

前段光増幅器１０において、励起光源１２ａおよび励起光源１２ｂのうち一方を通常用とし、他方を予備用とするのが好ましい。このようにすることにより、より多くの加入者局へ影響がある前段光増幅器１０の励起光源として通常用と予備用とを設けることにより、一方の励起光源が故障した場合でも、所定の信号光出力が得られ、加入者局への影響が低減され得る。同様に、後段光増幅器２０においても、励起光源２２ａおよび励起光源２２ｂのうち一方を通常用とし、他方を予備用とするのが好ましい。

また、前段光増幅器１０および後段光増幅器２０それぞれにおいて、制御部１６，２６により、利得一定制御または出力一定制御が行われるのが好ましい。また、入力モニタ部１３ａによりモニタされた入力信号光レベルが所定レベルより低下した場合や、該入力信号光レベルが急に大きくなった場合には、光サージによる下流の機器の故障を防ぐ為や、設置時や保守時の作業者の安全の為に、制御部１６，２６により各励起光源の出力が低下されるのが好ましい。

後段光増幅器２０において励起光源２２ａ，２２ｂの出力を低減するに際して、制御部２６は、前段光増幅器１０の入力モニタ部１３ａから出力される入力信号光レベル信号を直接に入力して、この入力信号光レベル信号に基づいて励起光源２２ａ，２２ｂを制御してもよい。また、図４に示されるように、前段光増幅器および後段光増幅器それぞれの状態を監視する監視部３０が、前段光増幅器１０の入力モニタ部１３ａから出力される入力信号光レベル信号を後段制御部２０の制御部２６に伝えて、制御部２６が、この入力信号光レベル信号に基づいて励起光源２２ａ，２２ｂを制御してもよい。或いは、図５に示されるように、前段光増幅器および後段光増幅器それぞれに電力を供給する電力供給部４０が、前段光増幅器１０の入力モニタ部１３ａから出力される入力信号光レベル信号を後段制御部２０の制御部２６に伝えて、制御部２６が、この入力信号光レベル信号に基づいて励起光源２２ａ，２２ｂを制御してもよい。

本実施形態に係る光伝送システム１の構成を示す図である。 本実施形態に係る光増幅装置３の概略構成を示す図である。 本実施形態に係る光増幅装置３の詳細構成を示す図である。 本実施形態に係る光増幅装置３の他の詳細構成例を示す図である。 本実施形態に係る光増幅装置３の他の詳細構成例を示す図である。

符号の説明

１…光伝送システム、２…光送信器、３…光増幅装置、４…光受信器、５，６…光ファイバ伝送路、１０…前段光増幅器、１１…増幅用光ファイバ、１２ａ，１２ｂ…励起光源、１３ａ…入力モニタ部、１３ｂ…出力モニタ部、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ…光カプラ、１６…制御部、２０，２０_１，２０_２…後段光増幅器、２１…増幅用光ファイバ、２２ａ，１２ｂ…励起光源、２３…出力モニタ部、２４ａ，２４ｂ，２５…光カプラ、２６…制御部、３０…監視部、４０，４０_１，４０_２…電力供給部。

Claims (8)

1. 入力した信号光を光増幅して出力する前段光増幅器と、
   この前段光増幅器から出力された信号光を入力して、その入力した信号光を光増幅しＮ分岐して出力する後段光増幅器と、
   を備えることを特徴とする光増幅装置。
2. 前記前段光増幅器が、
   信号光を光増幅する光増幅用ファイバと、前記光増幅用ファイバに供給される励起光を出力する第１励起光源および第２励起光源と、を含み、
   前記第１励起光源および前記第２励起光源のうち一方を通常用とし、他方を予備用とする、
   ことを特徴とする請求項１記載の光増幅装置。
3. 前記前段光増幅器が、前記前段光増幅器に入力される信号光のレベルに基づいて、前記前段光増幅器における励起光出力レベルを制御する前段制御部を含み、
   前記後段光増幅器が、前記前段光増幅器に入力される信号光のレベルに基づいて、前記後段光増幅器における励起光出力レベルを制御する後段制御部を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載の光増幅装置。
4. 前記前段制御部および前記後段制御部それぞれが、前記前段光増幅器に入力される信号光のレベルが所定レベルより低下した場合に、励起光出力レベルを低下させる、ことを特徴とする請求項３記載の光増幅装置。
5. 前記前段光増幅器および前記後段光増幅器それぞれの状態を監視するとともに、前記前段光増幅器に入力される信号光のレベルを表す信号を前記後段制御部に伝える監視部を更に備えることを特徴とする請求項３記載の光増幅装置。
6. 前記前段光増幅器および前記後段光増幅器それぞれに電力を供給するとともに、前記前段光増幅器に入力される信号光のレベルを表す信号を前記後段制御部に伝える電力供給部を更に備えることを特徴とする請求項３記載の光増幅装置。
7. 各々単独で自装置内の機器に電力を供給し得る第１電力供給部および第２電力供給部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の光増幅装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の光増幅器を備え、信号光を伝送するとともに、その信号光を前記光増幅器により光増幅する、ことを特徴とする光伝送システム。

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