JP2809132B2 - 光増幅監視装置 - Google Patents
光増幅監視装置Info
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- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
- H04B10/296—Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
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- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
- H04B10/0795—Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
- H04B10/07955—Monitoring or measuring power
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムにおい
て、光監視機能もたせるための光モニタに関する。
て、光監視機能もたせるための光モニタに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムにおいて、伝送容量を拡
大する方式として複数の波長の信号光を波長多重して伝
送する波長多重伝送方式が広く知られている。この方式
では、送信部において互いに異なる波長の信号光を合波
し、また、受信部において各波長の信号光に分波するこ
とが必要になる。ここで、合波および分波する際に、合
波損失あるいは分波損失が生じるが、これを補償するた
め、光増幅器が用いられることがある。
大する方式として複数の波長の信号光を波長多重して伝
送する波長多重伝送方式が広く知られている。この方式
では、送信部において互いに異なる波長の信号光を合波
し、また、受信部において各波長の信号光に分波するこ
とが必要になる。ここで、合波および分波する際に、合
波損失あるいは分波損失が生じるが、これを補償するた
め、光増幅器が用いられることがある。
【０００３】一般に、光増幅器には、半導体増幅器、フ
ァイバラマン増幅器、ファイバブリルアン増幅器、希土
類ドープファイバ増幅器が知られている。このなかで、
特に、希土類ドープファイバ増幅器に属し、希土類ドー
プファイバとしてエルビウムドープ光ファイバを用いた
エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、偏
光依存性がないこと、半導体レーザによる励起が可能で
ある等の利点があるため、実際の光通信システムのなか
でもよく用いられている。ここで、エルビウムドープ光
ファイバ増幅器では、光出力レベルが一定となるように
出力制御が行われる。
ァイバラマン増幅器、ファイバブリルアン増幅器、希土
類ドープファイバ増幅器が知られている。このなかで、
特に、希土類ドープファイバ増幅器に属し、希土類ドー
プファイバとしてエルビウムドープ光ファイバを用いた
エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、偏
光依存性がないこと、半導体レーザによる励起が可能で
ある等の利点があるため、実際の光通信システムのなか
でもよく用いられている。ここで、エルビウムドープ光
ファイバ増幅器では、光出力レベルが一定となるように
出力制御が行われる。
【０００４】ところで、冒頭に述べた波長多重伝送で
は、常に複数の信号光、例えば２波長を用いた波長多重
では２波長の信号光が伝送されているわけではない。す
なわち、一つのエルビウムドープ光ファイバ増幅器で２
波長の信号光を一括に増幅している状態と、２波長のう
ちどちらか１波長の信号光は停止しており、他の１波長
の信号光のみが光増幅されている場合がある。この場
合、入力されている信号光の数によって制御する光出力
レベルを調整する必要がある。
は、常に複数の信号光、例えば２波長を用いた波長多重
では２波長の信号光が伝送されているわけではない。す
なわち、一つのエルビウムドープ光ファイバ増幅器で２
波長の信号光を一括に増幅している状態と、２波長のう
ちどちらか１波長の信号光は停止しており、他の１波長
の信号光のみが光増幅されている場合がある。この場
合、入力されている信号光の数によって制御する光出力
レベルを調整する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバ増幅
器は、波長多重伝送において、ある時点で実際に伝送さ
れている信号光の数に関係なく、一律に利得を設定して
光増幅を行っている。ここで、伝送されている信号光の
数によって光増幅器に入力される全光出力は異なり、実
際に伝送されている信号光の数が多いほど、光出力も大
きくなる。
器は、波長多重伝送において、ある時点で実際に伝送さ
れている信号光の数に関係なく、一律に利得を設定して
光増幅を行っている。ここで、伝送されている信号光の
数によって光増幅器に入力される全光出力は異なり、実
際に伝送されている信号光の数が多いほど、光出力も大
きくなる。
【０００６】ところが、光ファイバ増幅器の増幅利得
は、励起光の光出力を所定の値に設定しても、入力され
る光の出力により変化するので、所望の利得が得られな
いという問題がある。
は、励起光の光出力を所定の値に設定しても、入力され
る光の出力により変化するので、所望の利得が得られな
いという問題がある。
【０００７】本発明の光増幅監視装置は、波長多重伝送
において、実際に伝送されている信号光の数を適格に検
知するとともに、所望の利得で光増幅することができる
光増幅監視装置を適用することを目的とする。
において、実際に伝送されている信号光の数を適格に検
知するとともに、所望の利得で光増幅することができる
光増幅監視装置を適用することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光増幅監視装置
は、上述の欠点を解決するために、互いに異なる波長の
複数の信号光が波長多重された波長多重信号光が入力さ
れ、この波長多重信号光を一括して光増幅する光増幅器
の利得を監視する光増幅監視装置であって、波長多重信
号光に含まれる複数の信号光のうち、伝送されている信
号光に係る波長の数を検出する信号光数検出部と、波長
の数に応じて光増幅器の利得を制御する利得制御部とを
備えていることを特徴としている。
は、上述の欠点を解決するために、互いに異なる波長の
複数の信号光が波長多重された波長多重信号光が入力さ
れ、この波長多重信号光を一括して光増幅する光増幅器
の利得を監視する光増幅監視装置であって、波長多重信
号光に含まれる複数の信号光のうち、伝送されている信
号光に係る波長の数を検出する信号光数検出部と、波長
の数に応じて光増幅器の利得を制御する利得制御部とを
備えていることを特徴としている。
【０００９】ここで、光増幅手段は、励起光を出力する
励起光源と、増幅用光ファイバと、この増幅用光ファイ
バに励起光を結合する光結合器とを含んでいることを特
徴としている。
励起光源と、増幅用光ファイバと、この増幅用光ファイ
バに励起光を結合する光結合器とを含んでいることを特
徴としている。
【００１０】増幅用光ファイバは、エルビウムドープ光
ファイバであることを特徴としている。また、光増幅制
御手段は、励起光の出力を制御する手段を含んでいるこ
とを特徴としている。
ファイバであることを特徴としている。また、光増幅制
御手段は、励起光の出力を制御する手段を含んでいるこ
とを特徴としている。
【００１１】また、信号光数検出手段は、光伝送路に配
置され、波長多重信号光の一部を分岐して、分岐波長多
重信号を出力する第１の光分岐と、分岐波長多重信号
を、前記波長の数に分岐し、分岐信号光を出力する第２
の光分岐と、分岐信号光の波長多重される前の波長の光
のみを透過させ、監視信号光を出力する、複数の光帯域
通過フィルタと、光帯域通過フィルタに接続され、監視
信号光のそれぞれを電気信号に変換する受光器と、電気
信号により波長の数を検知する検知手段とを備えている
ことを特徴としている。
置され、波長多重信号光の一部を分岐して、分岐波長多
重信号を出力する第１の光分岐と、分岐波長多重信号
を、前記波長の数に分岐し、分岐信号光を出力する第２
の光分岐と、分岐信号光の波長多重される前の波長の光
のみを透過させ、監視信号光を出力する、複数の光帯域
通過フィルタと、光帯域通過フィルタに接続され、監視
信号光のそれぞれを電気信号に変換する受光器と、電気
信号により波長の数を検知する検知手段とを備えている
ことを特徴としている。
【００１２】また、信号光数検出手段は、波長多重信号
光が入力され、この波長多重信号光の相互変調光を出力
する非線形媒質と、相互変調光を電気信号に変換する受
光器と、電気信号により波長の数を検知する検知手段と
を備えていることを特徴としている。ここで、非線形媒
質は、零分散波長を有する分散シフト光ファイバである
ことを特徴としている。さらに、光増幅監視装置は、光
分岐と前記受光器の間に配置され、相互変調光の波長近
傍の光を選択的に透過させる選択透過手段を含んでいる
ことを特徴としている。そして、この選択透過手段は、
光ファイバグレーティングであることを特徴としてい
る。
光が入力され、この波長多重信号光の相互変調光を出力
する非線形媒質と、相互変調光を電気信号に変換する受
光器と、電気信号により波長の数を検知する検知手段と
を備えていることを特徴としている。ここで、非線形媒
質は、零分散波長を有する分散シフト光ファイバである
ことを特徴としている。さらに、光増幅監視装置は、光
分岐と前記受光器の間に配置され、相互変調光の波長近
傍の光を選択的に透過させる選択透過手段を含んでいる
ことを特徴としている。そして、この選択透過手段は、
光ファイバグレーティングであることを特徴としてい
る。
【００１３】
【作用】各信号光の光出力レベルを一定に保つために
は、複数の波長の信号光が入力されている状態では、１
波長の信号光のみが入力されている状態に比べて、合計
の光出力レベルをその信号光の分だけの倍数に設定しな
ければならない。このため、本発明の光増幅監視装置で
は、入力されている信号光の数自体を個別に検知して監
視し、この数に応じて光出力制御している。
は、複数の波長の信号光が入力されている状態では、１
波長の信号光のみが入力されている状態に比べて、合計
の光出力レベルをその信号光の分だけの倍数に設定しな
ければならない。このため、本発明の光増幅監視装置で
は、入力されている信号光の数自体を個別に検知して監
視し、この数に応じて光出力制御している。
【００１４】本発明の光増幅監視装置は、また、上記構
成とは別に、２波長の信号光の相互変調光を監視する手
段を備えている。相互変調光は、非線形媒質中に波長ω
１、ω２の互いに異なる波長の２つの信号光が両方とも
存在する場合にのみ発生する。２ω１−ω２及び２ω２
−ω１と、信号光とは異なるため、信号光と分波して監
視することにより、入力されている信号光の数を検知す
ることが可能になる。
成とは別に、２波長の信号光の相互変調光を監視する手
段を備えている。相互変調光は、非線形媒質中に波長ω
１、ω２の互いに異なる波長の２つの信号光が両方とも
存在する場合にのみ発生する。２ω１−ω２及び２ω２
−ω１と、信号光とは異なるため、信号光と分波して監
視することにより、入力されている信号光の数を検知す
ることが可能になる。
【００１５】
【実施例】本発明の光増幅監視装置について、図面を参
照ながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施
例を示す図である。本発明の光増幅監視装置の一実施例
では、光伝送路に配置された光分岐５と光分岐８、さら
にその後段に接続される光帯域通過フィルタ９ａ及び９
ｂ、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ）モジュール７ａ及
び７ｂから構成されている。
照ながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施
例を示す図である。本発明の光増幅監視装置の一実施例
では、光伝送路に配置された光分岐５と光分岐８、さら
にその後段に接続される光帯域通過フィルタ９ａ及び９
ｂ、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ）モジュール７ａ及
び７ｂから構成されている。
【００１６】光分岐５で光伝送路から分岐された信号光
は、さらに光分岐８で２分岐される。その各々の信号光
は、波長多重伝送に用いられる各波長の光のみを透過さ
せる光帯域通過フィルタ９ａ及び９ｂを通してＰＤモジ
ュール７ａ及び７ｂにそれぞれ入射される。ここで、各
波長の信号光は電流に変換され、この電流値により、現
在入力されている信号光の数が検知される。
は、さらに光分岐８で２分岐される。その各々の信号光
は、波長多重伝送に用いられる各波長の光のみを透過さ
せる光帯域通過フィルタ９ａ及び９ｂを通してＰＤモジ
ュール７ａ及び７ｂにそれぞれ入射される。ここで、各
波長の信号光は電流に変換され、この電流値により、現
在入力されている信号光の数が検知される。
【００１７】上記構成を採用することにより、信号光の
数を常時検知して、これに応じて、光増幅器を制御でき
るので、所望の利得に確実に設定して光増幅を行うこと
ができる。
数を常時検知して、これに応じて、光増幅器を制御でき
るので、所望の利得に確実に設定して光増幅を行うこと
ができる。
【００１８】一方、図１に示される構成からもわかるよ
うに、第１の実施例の光増幅監視装置では、構成が複雑
である。そこで、次に、構成をされに簡易にした本発明
の光増幅監視装置の第２の実施例について説明する。図
３は、本発明の光増幅監視装置の基本構成を示す図であ
り、図３はその具体的な一実施例の構成を示す図であ
る。
うに、第１の実施例の光増幅監視装置では、構成が複雑
である。そこで、次に、構成をされに簡易にした本発明
の光増幅監視装置の第２の実施例について説明する。図
３は、本発明の光増幅監視装置の基本構成を示す図であ
り、図３はその具体的な一実施例の構成を示す図であ
る。
【００１９】第２の実施例では、図２に示されるよう
に、光伝送路中に非線形媒質１が配置され、さらに分岐
カプラ２が配置されている。そして、分岐カプラ２で信
号光の一部が分岐され受光器３で受光され、電流に変換
され監視される。
に、光伝送路中に非線形媒質１が配置され、さらに分岐
カプラ２が配置されている。そして、分岐カプラ２で信
号光の一部が分岐され受光器３で受光され、電流に変換
され監視される。
【００２０】本実施例の波長多重伝送に用いられる２波
長の信号光の波長はそれぞれ、１５５２ｎｍ及び１５５
７ｎｍである。ここでは、非線形媒質として１．５５μ
ｍ帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバを用い
た光ファイバ伝送路４が適用されている。この光ファイ
バ伝送路４に２波長の信号光が同時に伝搬すると、非線
形光学効果により相互変調光が発生する。このときの波
長は、上記２波長に対して、１５４７ｎｍ及び１５６２
ｎｍとなる。
長の信号光の波長はそれぞれ、１５５２ｎｍ及び１５５
７ｎｍである。ここでは、非線形媒質として１．５５μ
ｍ帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバを用い
た光ファイバ伝送路４が適用されている。この光ファイ
バ伝送路４に２波長の信号光が同時に伝搬すると、非線
形光学効果により相互変調光が発生する。このときの波
長は、上記２波長に対して、１５４７ｎｍ及び１５６２
ｎｍとなる。
【００２１】本実施例では、図２に示されるように、信
号光と相互変調光を分波する分波カプラ２として融着型
光分岐５が用いられ、また、信号光を反射するために光
ファイバグレーティング６が用いられている。受光器３
は、図１におけるＰＤモジュール７ａと同じものが用い
られているが、ここでは、従来と異なり一つだけが用い
られている。
号光と相互変調光を分波する分波カプラ２として融着型
光分岐５が用いられ、また、信号光を反射するために光
ファイバグレーティング６が用いられている。受光器３
は、図１におけるＰＤモジュール７ａと同じものが用い
られているが、ここでは、従来と異なり一つだけが用い
られている。
【００２２】２波長の信号光が光ファイバ伝送路４を伝
搬している場合、融着型光分岐５の入力側には、上述の
ように、波長１５５２ｎｍと１５５７ｎｍ、及び波長１
５４７ｎｍと１５６２ｎｍの相互変調光が入力され、そ
れぞれの光出力の約５％が監視のために分岐される。光
ファイバグレーティング６により２波長の信号光は反射
されるため、受光器３には相互変調光のみが入力され、
これが電流変換される。相互変調光は、２波長の信号光
が伝搬されている場合にのみ生じる。したがって、受光
器３の電流を監視し、相互変調光の有無のみを検知する
ことによって、入力されている信号光の数を監視するこ
とができる。
搬している場合、融着型光分岐５の入力側には、上述の
ように、波長１５５２ｎｍと１５５７ｎｍ、及び波長１
５４７ｎｍと１５６２ｎｍの相互変調光が入力され、そ
れぞれの光出力の約５％が監視のために分岐される。光
ファイバグレーティング６により２波長の信号光は反射
されるため、受光器３には相互変調光のみが入力され、
これが電流変換される。相互変調光は、２波長の信号光
が伝搬されている場合にのみ生じる。したがって、受光
器３の電流を監視し、相互変調光の有無のみを検知する
ことによって、入力されている信号光の数を監視するこ
とができる。
【００２３】図４は、第２の実施例において説明した、
相互変調光を抽出しその有無を検知する構成における信
号光の状態を示したものである。図４（ａ）は入力され
た信号光を示しており、これが非線形媒質中を透過する
ことにより、（ｂ）に示されるように、ω１及びω２の
外側に二つの相互変調光２ω１−ω２及び２ω−ω１が
発生する。上記４つの光のうち、本来の信号光であるω
１及びω２を光ファイバグレーティングにより反射させ
除去することにより、（ｃ）に示されるように、相互変
調光だけを取り出すことができる。これを受光器により
電流変換し検知することにより、信号光の数を監視する
ことができる。すなわち、信号光が２つ存在しない場合
には、相互変調光は生じず、（ｄ）に示されるように光
ファイバグレーティングからは光が検知されないことに
なる。
相互変調光を抽出しその有無を検知する構成における信
号光の状態を示したものである。図４（ａ）は入力され
た信号光を示しており、これが非線形媒質中を透過する
ことにより、（ｂ）に示されるように、ω１及びω２の
外側に二つの相互変調光２ω１−ω２及び２ω−ω１が
発生する。上記４つの光のうち、本来の信号光であるω
１及びω２を光ファイバグレーティングにより反射させ
除去することにより、（ｃ）に示されるように、相互変
調光だけを取り出すことができる。これを受光器により
電流変換し検知することにより、信号光の数を監視する
ことができる。すなわち、信号光が２つ存在しない場合
には、相互変調光は生じず、（ｄ）に示されるように光
ファイバグレーティングからは光が検知されないことに
なる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光増幅監
視装置は、波長多重伝送において、あらかじめ信号光の
数を検知し、これに応じて光増幅する。特に、２波長の
信号光が線形媒質中で発生する相互変調光を監視する手
段を備え、相互変調光の有無のみを検知しているので、
従来に比べ、簡単な構成により確実に信号光の数を監視
することが可能になる。
視装置は、波長多重伝送において、あらかじめ信号光の
数を検知し、これに応じて光増幅する。特に、２波長の
信号光が線形媒質中で発生する相互変調光を監視する手
段を備え、相互変調光の有無のみを検知しているので、
従来に比べ、簡単な構成により確実に信号光の数を監視
することが可能になる。
【図１】本発明の光増幅監視装置の第１の実施例の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の光増幅監視装置の第２の実施例の基本
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図３】本発明の光増幅監視装置の第２の実施例の具体
的な構成を示す図である。
的な構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例において、信号光が２入
力の場合の信号光の出力状態を示す図である。
力の場合の信号光の出力状態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例において、信号光が１入
力の場合の信号光の出力状態を示す図である。
力の場合の信号光の出力状態を示す図である。
１ 非線形媒質 ２ 分波カプラ ３ 受光器 ４ 光ファイバ伝送路 ５ 融着型光分岐 ６ 光ファイバグレーティング ７ａ ＰＤモジュール ７ｂ ＰＤモジュール ８ 融着型光分岐 ９ａ 光帯域通過フィルタ ９ｂ 光帯域通過フィルタ
Claims (10)
- 【請求項１】 互いに異なる波長の複数の信号光が波長
多重された波長多重信号光が入力され、該波長多重信号
光を一括して光増幅する光増幅器の利得を監視する光増
幅監視装置であって、 前記波長多重信号光に含まれる複数の信号光のうち、伝
送されている信号光に係る波長の数を検出する信号光数
検出手段と、 前記波長の数に応じて、前記光増幅器の利得を制御する
利得制御手段とを備えていることを特徴とする光増幅監
視装置。 - 【請求項２】 前記光増幅手段は、 励起光を出力する励起光源と、 増幅用光ファイバと、 該増幅用光ファイバに前記励起光を結合する光結合器と
を含む光ファイバ増幅器であることを特徴とする請求項
１記載の光増幅監視装置。 - 【請求項３】 前記増幅用光ファイバは、 エルビウムドープ光ファイバであることを特徴とする請
求項２記載の光増幅監視装置。 - 【請求項４】 前記光増幅制御手段は、 前記励起光の出力を制御して前記利得をする手段を含む
ことを特徴とする請求項３記載の光増幅監視装置。 - 【請求項５】 前記信号光数検出手段は、 前記光伝送路に配置され、波長多重信号光の一部を分岐
して、分岐波長多重信号を出力する第１の光分岐と、 前記分岐波長多重信号を、前記波長の数に分岐し、分岐
信号光を出力する第２の光分岐と、 前記分岐信号光の波長多重される前の波長の光のみを透
過させ、監視信号光を出力する、複数の光帯域通過フィ
ルタと、 前記光帯域通過フィルタに接続され、前記監視信号光の
それぞれを電気信号に変換する受光器と前記電気信号に
より、前記波長の数を検知する検知手段とを備えている
ことを特徴とする請求項４記載の光増幅監視装置。 - 【請求項６】 前記信号光数検出手段は、 前記波長多重信号光が入力され、該波長多重信号光の相
互変調光を出力する非線形媒質と、 前記相互変調光を電気信号に変換する受光器と、 前記電気信号により、前記波長の数を検知する検知手段
とを備えていることを特徴とする請求項４記載の光増幅
監視装置。 - 【請求項７】 前記信号光数検出手段は、 前記光伝送路に配置され、前記波長多重信号光が入力さ
れて該波長多重信号光の相互変調光を出力する非線形媒
質と、 前記相互変調光を電気信号に変換する受光器と、 前記電気信号により、前記波長の数を検知する検知手段
とを備えていることを特徴とする請求項４記載の光増幅
監視装置。 - 【請求項８】 前記非線形媒質は、 零分散波長を有する分散シフト光ファイバであることを
特徴とする請求項６記載の光増幅監視装置。 - 【請求項９】 前記光増幅監視装置は、 前記光分岐と前記受光器の間に配置され、前記相互変調
光の波長近傍の光を選択的に透過させる選択透過手段を
含むことを特徴とする請求項７記載の光増幅監視装置。 - 【請求項１０】 前記選択透過手段は、 光ファイバグレーティングであることを特徴とする請求
項９記載の光増幅監視装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7140323A JP2809132B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 光増幅監視装置 |
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