JP2015165537A - 光増幅中継器及び光送信局 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ダウンストリームへ伝送される第1の信号光を増幅する第1の希土類添加光増幅媒体41と、アップストリームへ伝送される第2の信号光を増幅する第2の希土類添加光増幅媒体42と、前記第1及び第2の信号光のいずれかと共に伝送されてくる励起光を分岐し、分岐励起光を前記第1及び第2の希土類添加光増幅媒体41及び42のそれぞれへ導入する励起光分岐導入部と、を備える。
【選択図】図2
Description
G(R1*R2)1/2≧0 …(1)
図9は、上述した光増幅中継器4の第1変形例を示すブロック図である。図9に例示する光増幅中継器4は、図2に例示した構成に比して、光フィルタ46−3を追加的に備えるとともに、分岐カプラ47に代えて分岐カプラ47Aを備える点が異なる。
図11は、図2に例示した光増幅中継器4の第2変形例を示すブロック図である。図11に例示する光増幅中継器4は、図2に例示した構成に比して、EDF41とアイソレータ44−2との間に励起光反射媒体48−1が備えられ、且つ、PDF42とアイソレータ45−2との間に励起光反射媒体48−2が備えられた点が異なる。励起光反射媒体48−1及び48−2は、既述の励起光分岐導入部の一例を成すと捉えてよい。
上述した実施形態及び各変形例では、励起光源23がOLT2に備えられる場合について説明したが、励起光源はONU6側に備えられてもよい。別言すると、光増幅中継器4の各光増幅媒体41及び42に用いられる励起光は、アップストリームの下流側から光増幅中継器4に入力されてもよい。例えば、図1に例示した構成において、光合分岐器5とONU6のいずれかとを接続する光伝送路に、アップストリームへ励起光を導入する励起光源を設けてもよい。
上述した例では、OLT2側とONU6側との一方から光増幅中継器4に励起光が入力される態様について説明したが、OLT2側とONU6側との双方から光増幅中継器4に励起光が入力されても構わない。
上述した第4変形例では、OLT2側及びONU6側の双方から光増幅中継器4に入力される励起光のそれぞれを分岐して各光増幅媒体41及び42に入力する態様を説明した。しかし、OLT2側及びONU6側の双方から入力される励起光の一方は、各光増幅媒体41及び42の一方に入力し、他方は、各光増幅媒体41及び42の他方に入力するようにしてもよい。
図15は、図1に例示したPONシステム1のOLT2に着目した構成例を示すブロック図である。図15に示すOLT2は、例示的に、既述の光送信器21、光受信器22、及び、励起光源23に加えて、光フィルタ24−1〜24−3を備える。
なお、図15の例では、励起光源23から出力される励起光を光伝送路3へ導入する構造の一例として光フィルタ24−1を用いているが、例えば図16に示すように、波長分割多重(WDM)カプラ25を用いて励起光を光伝送路3へ導入するようにしてもよい。
また、例えば図17に示すように、OLT2と光増幅中継器4(第1の出力ポートPout1)との間の光伝送路3に、光合分岐器5とは別の光合分岐器7が設けられることがある。当該光合分岐器7は、例示的に、複数(図17の例では2つ)の入力ポートを有し、各入力ポートのいずれか1つが光伝送路3に接続されることで、OLT2(第1の出力ポートPout1)から送信されたダウンストリームの信号光が入力される。
なお、図15〜図17に例示した、光受信系を成す光フィルタ24−3及び光受信器22の間には、図18に例示するように、光減衰器26を備えてもよい。光減衰器26は、光減衰量が可変の可変光減衰器(VOA)でもよいし、光減衰量が固定でもよい。別言すると、光減衰器26は、光受信器22へのアップストリーム信号光の入力光パワーを調整あるいは制限することが可能な光学部品の一例である。
上述したように、光減衰器26を用いることで、OLT2からダウンストリームへ送信される励起光のパワー調整に伴って光受信器22に許容受信パワーを超えるパワーのアップストリームの信号光パワーが入力されてしまうことは防止できる。
次に、以下では、上述した実施形態及び各変形例に例示した光増幅中継器4との比較例について、図22〜図27を参照して説明する。
図22は、既述の光増幅中継器4に対する比較例1としての光増幅中継器400の構成例を示すブロック図である。図22に示す光増幅中継器400は、光増幅中継器4と同様に、OLT2と光合分岐器5との間の光経路に設置可能である。
そこで、図23に示すように、光増幅中継器400に励起光源411及び412は備えず、代替的に、OLT及びONU側から各希土類添加光ファイバ増幅器401及び402のための励起光を光増幅中継器400に入力する構成(遠隔励起構成)を検討する。
図24に示すように、図22に示した合分波器403及び406、アイソレータ404,405,407及び408は用いず、代替的に、サーキュレータ421及び422を用いて図22の光増幅中継器400と同等の機能を実現する構成も考えられる。
そこで、図23の場合と同様に、図24の構成から励起光源411及び412を不要とした、図25に示すような遠隔励起構成の光増幅中継器400も考えられる。しかし、この場合も、図6にて既述のように、サーキュレータ421及び422の挿入損失の波長依存性(帯域制限)によって、励起光はサーキュレータ421及び422を実質的に通過できない。そのため、希土類添加光ファイバ増幅器401及び402を遠隔励起することはできない。
サーキュレータを用いた光増幅中継器400の変形例として、図26に示すような構成が考えられる。図26に示す光増幅中継器400では、サーキュレータ431がもつ方向性を利用してダウンストリームの信号光とアップストリームの信号光とを分離し、それぞれを希土類添加光ファイバ増幅器401及び402にて個別に増幅する。
そこで、図23及び図25の場合と同様に、図26の構成から励起光源411及び412を不要とした、図27に示すような遠隔励起構成の光増幅中継器400も考えられる。しかし、この場合も、図6にて既述のように、サーキュレータ431の挿入損失の波長依存性(帯域制限)によって、励起光はサーキュレータ431を実質的に通過できない。そのため、希土類添加光ファイバ増幅器401及び402を遠隔励起することはできない。
(比較例7)
OLT2に設けた励起光源を用いてダウンストリームの信号光を前方励起によって分布ラマン増幅することが考えられる。しかし、ラマン増幅では、光増幅の必要の無い帯域が増幅されてしまい、信号光の伝送品質が例えば光伝送路の非線形効果等によって劣化する。また、PONシステムで用いられる信号光帯域をラマン増幅しようとすると、複数の励起光波長を多重化する必要が生じて非現実的である。更に、励起光波長はダウンストリームの信号光とアップストリームの信号光とで異なるため、OLT2から集中的に遠隔励起する構成をとれない。
2 OLT
3,8 光伝送路
21 光送信器
22 光受信器
23 励起光源
24−1 光フィルタ(#2)
24−2 光フィルタ(#1)
24−3 光フィルタ
25 WDMカプラ
26 光減衰器(可変光減衰器:VOA)
27 光分岐器
28 遅延線
29 制御部
291 バースト信号光パワー検出器
292 VOA制御回路
3 光伝送路
4 光増幅中継器
41 第1の光増幅媒体(EDF)
42 第2の光増幅媒体(PDF)
43−1〜43−3 光フィルタ(#1)
44−1,44−2,45−1,45−2 アイソレータ
46−1〜46−6 光フィルタ(#2)
47,47A,47−1,47−2 分岐カプラ
5 光合分岐器
6−1〜6−N ONU
7 光合分岐器
Claims (16)
- ダウンストリームへ伝送される第1の信号光を増幅する第1の希土類添加光増幅媒体と、
アップストリームへ伝送される第2の信号光を増幅する第2の希土類添加光増幅媒体と、
前記第1及び第2の信号光のいずれかと共に伝送されてくる励起光を分岐し、分岐励起光を前記第1及び第2の希土類添加光増幅媒体のそれぞれへ導入する励起光分岐導入部と、
を備えた、光増幅中継器。 - 前記励起光分岐導入部は、
前記第1の信号光と、前記第1の信号光と共に伝送されてくる第1の励起光と、を分波する第1の分波器と、
前記第1の分波器で分波された前記第1の励起光を分岐する第1の分岐器と、
前記第1の分岐器で分岐された第1の分岐励起光と、前記第1の分波器で分波された前記第1の信号光と、を合波して前記第1の希土類添加光増幅媒体へ導入する第1の合波器と、
前記第1の分岐器で分岐された第2の分岐励起光と、前記第2の信号光と、を合波して前記第2の希土類添加光増幅媒体へ導入する第2の合波器と、を備えた、請求項1に記載の光増幅中継器。 - 前記励起光分岐導入部は、
前記第2の信号光と、前記第2の信号光と共に伝送されてくる第2の励起光と、を分波する第2の分波器と、
前記第2の分波器で分波された前記第2の励起光を分岐する第2の分岐器と、
前記第2の分岐器で分岐された第1の分岐励起光と、前記第1の信号光とを合波して前記第1の希土類添加光増幅媒体へ導入する第3の合波器と、
前記第2の分岐器で分岐された第2の分岐励起光と、前記第2の分波器で分波された前記第2の信号光と、を合波して前記第2の希土類添加光増幅媒体へ導入する第4の合波器と、を備えた、請求項1に記載の光増幅中継器。 - 前記第1の分岐器は、前記第1の励起光をN(Nは3以上の整数)以上の励起光に分岐する1×N分岐カプラであり、
前記1×N分岐カプラで分岐された各分岐励起光のうち、前記第1及び第2の分岐励起光以外の分岐励起光のいずれかと、前記第1の希土類添加光増幅媒体で増幅された前記第1の信号光と、を合波してダウンストリームへ伝送する第5の合波器を備えた、請求項2に記載の光増幅中継器。 - 前記第1及び第2の希土類添加光増幅媒体の入出力側のそれぞれに、挿入損失部品であるアイソレータ又はサーキュレータが設けられ、
前記第1の分波器は、前記第1の希土類添加光増幅媒体の入力側挿入損失部品の前段に設けられ、
前記第1の合波器は、前記第1の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられ、
前記第2の合波器は、前記第2の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられた、請求項2に記載の光増幅中継器。 - 前記第1及び第2の希土類添加光増幅媒体の入出力側のそれぞれに、挿入損失部品であるアイソレータ又はサーキュレータが設けられ、
前記第2の分波器は、前記第2の希土類添加光増幅媒体の入力側挿入損失部品の前段に設けられ、
前記第3の合波器は、前記第1の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられ、
前記第4の合波器は、前記第2の希土類添加光増幅媒体の入出力側の各挿入損失部品の間に設けられた、請求項3に記載の光増幅中継器。 - 前記励起光分岐導入部は、
前記希土類添加光増幅媒体に導入され当該希土類添加光増幅媒体を通過した前記分岐励起光の残留光を反射して当該希土類添加光増幅媒体に再導入する励起光反射媒体を備えた、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光増幅中継器。 - 前記第1の希土類添加光増幅媒体は、エルビウムを添加した光ファイバであり、
前記第2の希土類添加光増幅媒体は、プラセオジムを添加した光ファイバである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の光増幅中継器。 - 前記第1及び第2の信号光のいずれかと共に伝送されてくる励起光は、前記EDF及び前記PDFそれぞれの増幅帯域を共通に励起可能な波長を有する、請求項8に記載の光増幅中継器。
- 前記励起光の波長は、0.98μm帯の波長である、請求項9に記載の光増幅中継器。
- 前記第1の信号光は、1.49μm帯の波長の光であり、前記第2の信号光は、1.3μm帯の波長の光である、請求項9又は10に記載の光増幅中継器。
- 第1の信号光をダウンストリームへ送信する光送信器と、
アップストリームからの第2の信号光を受信する光受信器と、
前記第1の信号光と前記第2の信号光とを個別の希土類添加光増幅媒体を用いて増幅する光増幅中継器へ、前記各希土類演歌光増幅媒体を共通に遠隔励起するための励起光を前記第1の信号光と共に送信する励起光源と、
前記第1の信号光と共に送信される前記励起光のパワーに応じて、前記光受信器へ入力される前記第2の信号光を減衰する光減衰器と、
を備えた、光送信局。 - 前記光減衰器は、光減衰量が可変の可変光減衰器であり、
前記光送信局は、
前記第1の信号光を受信する加入者局における前記第1の信号光の許容受信パワーを満たすように前記励起光のパワーを制御し、かつ、前記制御に応じて前記光受信器における前記第2の信号光の許容受信パワーを満たすように前記光減衰量を制御する制御部を更に備えた、請求項12に記載の光送信局。 - 前記第2の信号光は、複数の加入者局の送信信号光が割り当てられる複数のタイムスロットを含み、かつ、
前記制御部は、
前記タイムスロット単位で前記光減衰量を制御する、請求項13に記載の光送信局。 - 前記可変光減衰器に入力される前記第2の信号光を分岐する第2信号光分岐器と、
前記第2信号光分岐器で分岐された前記第2の信号光の一方を他方に対して遅延して前記可変減衰器に入力する遅延線と、を更に備え、
前記制御部は、
前記第2信号光分岐器で分岐された前記第2の信号光の他方のパワーを前記タイムスロットのそれぞれについて検出する検出器と、
前記検出器で検出された前記各タイムスロットそれぞれの前記第2の信号光のパワーが前記光受信器の前記許容受信パワーを満たすように前記光減衰量を制御する制御回路と、を備え、
前記遅延線は、前記制御回路の制御応答速度に応じた遅延量を前記第2の信号光に与える、請求項14に記載の光送信局。 - 前記光送信器からの前記第1の信号光を出力する第1の出力ポートと、
前記励起光源からの励起光を出力する第2の出力ポートと、を備え、
前記第1の出力ポートは、前記第1の信号光を受信する加入者局の数に応じて前記第1の信号光を分岐する第1信号光分岐器の第1の入力ポートに接続され、
前記第2の出力ポートは、前記第1信号光分岐器の第2の入力ポートに接続された、請求項12〜15のいずれか1項に記載の光送信局。
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