JP2008148146A

JP2008148146A - 光伝送システム

Info

Publication number: JP2008148146A
Application number: JP2006334905A
Authority: JP
Inventors: Hideki Maeda; 英樹前田; Akira Naga; 明那賀; Akihiko Matsuura; 暁彦松浦; Shinji Matsuoka; 伸治松岡
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】陸揚ビルの規模をできるだけ低減するとともに、陸上区間の光ファイバ伝送路に高パワーの光信号や励起光を伝送させずに構成する。
【解決手段】海底区間の光ファイバ伝送路を収容する陸揚ビルと、陸上部の信号伝送に対応する伝送装置を備えた局ビルが陸上区間の光ファイバ伝送路を介して接続され、この局ビルに陸上区間および海底区間の光ファイバ伝送路を介して長距離伝送する光信号を送受信する長距離伝送装置を備え、陸揚ビルに、海底区間の光ファイバ伝送路に送出する光信号を増幅する高パワー光増幅装置を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠隔励起光増幅技術を適用した無中継海底伝送を行う光伝送システムに関する。

光伝送システムにおいて長距離通信を行うためには、送信信号光パワーを増大したり、遠隔励起光増幅やラマン増幅を用いる場合には励起光パワーを増大している。近年導入された無中継海底伝送システムは、送信信号光パワー１Ｗ、励起光パワー１Ｗの出力により、350 ｋｍ無中継伝送を達成している（非特許文献１）。

図３は、従来の光伝送システムの構成例を示す。図において、海底区間に敷設される光ファイバ伝送路１１を収容する陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂには、海底区間の光信号伝送に用いる長距離伝送装置２１および高パワー光増幅装置２２が設置される。また、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに陸上区間の光ファイバ伝送路１２を介して接続される局ビル３０Ａ，３０Ｂには、陸上部の信号伝送に対応する短・中距離伝送装置３１が設置される。

また、光ファイバ伝送路１１に希土類を添加した遠隔励起光ファイバ増幅器（ＥＤＦ）１３を配置し、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに備えた遠隔励起用励起光源２３から光カプラを介して光ファイバ伝送路１１に励起光を送出することにより、ＥＤＦ１３で集中的に光増幅を行う構成である。また、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに備えたラマン増幅用励起光源２４は、光ファイバ伝送路１１でラマン増幅を行うための励起光を光カプラを介して光ファイバ伝送路１１に送出する。図３には、以上のシステム構成における一方向の光レベルダイヤグラムも合わせて記載している。遠隔励起光増幅およびラマン増幅による伝送距離の長延化効果が得られていることがわかる。

なお、図３では、長距離伝送装置２１の外部に高パワー光増幅装置２２、遠隔励起用励起光源２３およびラマン増幅用励起光源２４を配置しているが、通常は長距離伝送装置２１の筐体内に含まれており、一体として扱われている。
ＮＴＴ技術ジャーナル2005年６月、pp.40-43

従来の光伝送システムは、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに長距離伝送装置２１および高パワー光増幅装置２２を設置し、さらに必要に応じて遠隔励起用励起光源２３およびラマン増幅用励起光源２４を設置している。そのため、今後の大容量化に伴って長距離伝送装置２１などの数が増大する状況では、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂの大規模化が予想される。一方、陸揚ビルはできるだけ低コストで建設および運用が望ましく、何らかの対策が必要になっている。

そこで、図４に示すように、局ビル３０Ａ，３０Ｂに短・中距離伝送装置３１とともに、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに配置していた長距離伝送装置２１とともに、高パワー光増幅装置２２、遠隔励起用励起光源２３およびラマン増幅用励起光源２４を備える構成が検討されている。なお、遠隔励起用励起光源２３とＥＤＦ１３の最適距離は決まっているので、ＥＤＦ１３の位置は図３の構成に比べて陸上区間の光ファイバ伝送路１２の長さ分だけ陸揚ビル寄りになる。

この構成では、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂの負担は大幅に軽減されるが、局ビル３０Ａ，３０Ｂに接続される陸上区間の光ファイバ伝送路１２に高パワーの光信号や励起光が送出されることになる。しかし、この陸上区間の光ファイバ伝送路１２に高パワーの光信号や励起光が伝送されることは、保守・運用面で大きな懸念がある。

本発明は、陸揚ビルの規模をできるだけ低減するとともに、陸上区間の光ファイバ伝送路に高パワーの光信号や励起光を伝送させずに構成することができる光伝送システムを提供することを目的とする。

本発明は、海底区間の光ファイバ伝送路を収容する陸揚ビルと、陸上部の信号伝送に対応する伝送装置を備えた局ビルが陸上区間の光ファイバ伝送路を介して接続され、この局ビルに陸上区間および海底区間の光ファイバ伝送路を介して長距離伝送する光信号を送受信する長距離伝送装置を備え、陸揚ビルに、海底区間の光ファイバ伝送路に送出する光信号を増幅する高パワー光増幅装置を備える。

また、陸揚ビルに、海底区間の光ファイバ伝送路を伝送する光信号をラマン増幅するための励起光を該光ファイバ伝送路に送出するラマン増幅用励起光源を備える。

また、海底区間の光ファイバ伝送路に希土類を添加した遠隔励起光ファイバ増幅器を配置し、陸揚ビルに、遠隔励起光ファイバ増幅器を励起するための励起光を海底区間の光ファイバ伝送路に送出する遠隔励起用励起光源を備える。

また、陸揚ビルに陸上区間の光ファイバ伝送路の分散補償を行う分散補償器を備え、高パワー光増幅装置に陸上区間の光ファイバ伝送路の損失値の変動を補償するゲイン調整機能を備える。

本発明では、長距離伝送装置が局ビルに設置されるので、大容量化に伴って長距離伝送装置を増設する場合でも陸揚ビルの規模を増大させることなく対応することができる。また、高パワーの光信号を出力する光増幅装置や励起光を出力する励起光源が陸揚ビルに設置されるので、陸上区間の光ファイバ伝送路に高パワーの光信号や励起光が伝送されることはなく、保守・運用面での懸念は解消される。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の光伝送システムの第１の実施形態を示す。
図において、海底区間に敷設される光ファイバ伝送路１１を収容する陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂには、高パワー光増幅装置２２に加えて、必要に応じて遠隔励起用励起光源２３およびラマン増幅用励起光源２４が設置される。光ファイバ伝送路１１には、必要に応じて希土類を添加した遠隔励起光ファイバ増幅器（ＥＤＦ）１３が配置される。また、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに陸上区間の光ファイバ伝送路１２を介して接続される局ビル３０Ａ，３０Ｂには、長距離伝送装置２１および短・中距離伝送装置３１が設置される。なお、長距離伝送装置２１および短・中距離伝送装置３１は、１つの装置に集約することも可能である。

本実施形態の特徴は、従来は陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに配置していた長距離伝送装置２１と一体の高パワー光増幅装置２２、遠隔励起用励起光源２３およびラマン増幅用励起光源２４を機能的に分離し、長距離伝送装置２１を局ビル３０Ａ，３０Ｂに移動し、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに高パワー光増幅装置２２、遠隔励起用励起光源２３およびラマン増幅用励起光源２４を配置するところにある。これにより、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂの規模の低減を図るとともに、陸上区間の光ファイバ伝送路１２に高パワーの光信号や励起光が伝送されることを回避することができる。図１には、以上のシステム構成における一方向の光レベルダイヤグラムも合わせて記載している。陸上区間の光ファイバ伝送路１２の光レベルの低減を図りながら、送信光信号の高パワー光増幅、遠隔励起光増幅およびラマン増幅による伝送距離の長延化効果が得られる。

ところで、局ビル３０Ａ，３０Ｂと陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂとの間は、通常数ｋｍ〜数十ｋｍ離れているため、道路工事等により途中の光ファイバ伝送経路が変更されることが想定される。この場合、光ファイバ伝送路長が変化し、光ファイバの損失値や分散値が変化するため、この変化に対応した機能が必要になる。本実施形態では、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂと光ファイバ伝送路１２との接続端に分散補償器２５を備え、高パワー光増幅装置２２にゲイン調整機能を付加する。分散補償器２５は、光ファイバ伝送路１２と逆の分散特性をもつ分散補償ファイバまたは分散補償デバイスにより実現できる。分散補償量は、伝送距離の増加分に伴う逆分散値を計算し、手動または自動で設定する。また、高パワー光増幅装置２２のゲイン調整機能は、自動出力一定制御機能（ＡＬＣ制御機能）により対応可能である。これにより、高パワー光増幅装置２２の入力レベルが変化しても出力光パワーの一定化が可能になる。

また、本実施形態の構成では、長距離伝送装置２１と高パワー光増幅装置２２や各励起光源（２３，２４）が陸上区間の光ファイバ伝送路１２を介して離れて配置されるので、高パワー光増幅装置２２や各励起光源の故障や入出力パワーの監視が必要になる場合がある。そのためには、局ビル３０Ａ，３０Ｂの長距離伝送装置２１から主信号波長とは異なる波長の制御光を送出し、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂで制御光を分波して監視情報を乗せ、再度主信号光に波長多重して伝送する。また、高パワー光増幅装置２２で用いる励起光に監視情報を重畳することにより、主信号光に監視情報を重畳して伝送することも可能である。そして、対向する長距離伝送装置２１で当該制御光を分波し、あるいは主信号光に重畳された監視情報を抽出することにより、高パワー光増幅装置２２や各励起光源の故障や入出力パワーの監視が可能になる。

（第２の実施形態）
図２は、本発明の光伝送システムの第２の実施形態を示す。
図において、海底区間の光ファイバ伝送路１１にＥＤＦ１３を含む遠隔励起光増幅システムと、海底区間の光ファイバ伝送路１１にＥＤＦ１３を含まない無中継伝送システムを組み合わせ構成である。遠隔励起光増幅システムを構成する陸揚ビル２０Ａと陸揚ビル２０Ｂ、陸揚ビル２０Ｃと陸揚ビル２０Ｄは、それぞれ送信端に高パワー光増幅装置２２と、その間の光ファイバ伝送路１１およびＥＤＦ１３に励起光を送出する遠隔励起用励起光源２３およびラマン増幅用励起光源２４を備える。また、無中継伝送システムを構成する陸揚ビル２０Ｂと陸揚ビル２０Ｃは、それぞれ送信端に高パワー光増幅装置２２のみを備える。一方、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｄに陸上区間の光ファイバ伝送路１２を介して接続される局ビル３０Ａ，３０Ｂには、長距離伝送装置２１および短・中距離伝送装置３１が設置される。また、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｄと陸上区間の光ファイバ伝送路１２との間に通常の増幅機能を有する光増幅器２６を備える。

ここで、光ファイバ伝送路１１，１２のうち、高パワーの光信号または励起光が伝送される区間を太線で表す。このように、高パワー光増幅装置２２および各励起光源を陸揚ビル２０Ａ〜２０Ｄに配置することにより、陸上区間の高パワー光伝送を回避することができる。

（第３の実施形態）
図３に示す従来の光伝送システムでは、陸上区間の光ファイバ伝送路１２と海底区間の光ファイバ伝送路１１は、陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂに備えられた長距離伝送装置２１で分断している。したがって、光ファイバ伝送路に送出した試験光パルスの反射光をモニタして伝送路の故障箇所を標定するＯＴＤＲシステムを構成する試験器は、局ビル３０Ａ，３０Ｂおよび陸揚ビル２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ設置する必要がある。特に、海底区間の光ファイバ伝送路１１は長距離であるので、双方から試験光パルスを入力して試験を行う必要がある。

一方、本発明の光伝送システムでは、局ビル３０Ａ，３０Ｂに長距離伝送装置２１が配備されるので、陸上区間の光ファイバ伝送路１２および海底区間の光ファイバ伝送路１１は、１つの光ファイバ伝送路として扱うことができる。したがって、ＯＴＤＲシステムを構成する試験器は、両端の局ビル３０Ａ，３０Ｂに設置すればよく、陸上区間の光ファイバ伝送路１２および海底区間の光ファイバ伝送路１１の故障箇所の標定を一気に行うことができる。また、試験器から送出された試験光パルスは、高パワー光増幅装置２２で増幅され、さらに遠隔励起光ファイバ増幅およびラマン増幅が得られるので、海底区間の光ファイバ伝送路１１が長距離であっても一方向からの試験が可能となる。ただし、試験光パルスに対する反射光が高パワー光増幅装置２２に含まれる光アイソレータを迂回して戻る手段を設ける。これにより、ＯＴＤＲシステムを構成する試験器は局ビル３０Ａ，３０Ｂの少なくとも一方にあればよい。このように、本発明の光伝送システムは、従来の光伝送システムに比べてＯＴＤＲシステムを構成する試験器の数を削減することができ、コスト低減が可能となる。

本発明の光伝送システムの第１の実施形態を示す図。本発明の光伝送システムの第２の実施形態を示す図。従来の光伝送システムの構成例を示す図。従来の光伝送システムの変更例を示す図。

符号の説明

１１海底区間の光ファイバ伝送路
１２陸上区間の光ファイバ伝送路
１３遠隔励起光ファイバ増幅器（ＥＤＦ）
２０陸揚ビル
２１長距離伝送装置
２２高パワー光増幅装置
２３遠隔励起用励起光源
２４ラマン増幅用励起光源
２５分散補償器
２６光増幅器
３０局ビル
３１短・中距離伝送装置

Claims

海底区間の光ファイバ伝送路を収容する陸揚ビルと、陸上部の信号伝送に対応する伝送装置を備えた局ビルが陸上区間の光ファイバ伝送路を介して接続され、この局ビルに陸上区間および海底区間の光ファイバ伝送路を介して長距離伝送する光信号を送受信する長距離伝送装置を備え、
前記陸揚ビルに、前記海底区間の光ファイバ伝送路に送出する光信号を増幅する高パワー光増幅装置を備えた
ことを特徴とする光伝送システム。
請求項１に記載の光伝送システムにおいて、
前記陸揚ビルに、前記海底区間の光ファイバ伝送路を伝送する光信号をラマン増幅するための励起光を該光ファイバ伝送路に送出するラマン増幅用励起光源を備えた
ことを特徴とする光伝送システム。
請求項１に記載の光伝送システムにおいて、
前記海底区間の光ファイバ伝送路に希土類を添加した遠隔励起光ファイバ増幅器を配置し、
前記陸揚ビルに、前記遠隔励起光ファイバ増幅器を励起するための励起光を前記海底区間の光ファイバ伝送路に送出する遠隔励起用励起光源を備えた
ことを特徴とする光伝送システム。
請求項１に記載の光伝送システムにおいて、
前記陸揚ビルに前記陸上区間の光ファイバ伝送路の分散補償を行う分散補償器を備え、前記高パワー光増幅装置に前記陸上区間の光ファイバ伝送路の損失値の変動を補償するゲイン調整機能を備えた
ことを特徴とする光伝送システム。