JP2904131B2 - 波長多重光増幅装置と波長多重光伝送装置 - Google Patents

波長多重光増幅装置と波長多重光伝送装置

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JP2904131B2
JP2904131B2 JP8174600A JP17460096A JP2904131B2 JP 2904131 B2 JP2904131 B2 JP 2904131B2 JP 8174600 A JP8174600 A JP 8174600A JP 17460096 A JP17460096 A JP 17460096A JP 2904131 B2 JP2904131 B2 JP 2904131B2
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    • H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
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    • H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の波長多重光増幅装置
は、複数の互いに異なる波長の光信号を増幅する光増幅
装置に関し、特に光増幅出力の安定化に関する。また、
本発明の波長多重光伝送装置は、上記光増幅装置を光送
信装置および光中継装置に用いた波長多重光伝送装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光線形増幅器は、光線形増幅器の
入力信号を分岐し、受信レベルモニタを介して光信号の
受信レベルを検出して、この受信レベルに応じて光線形
増幅器の増幅度を制御している。しかし、同一波長帯
で、互いに異なる複数の光信号を波長多重して伝送する
ような光伝送システム、特に光励起を用いた光線形増幅
器については、確たる制御方法が確立されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の光増幅装置をそ
のまま波長多重伝送に適用した場合の第一の問題点は、
同一波長帯で、それぞれ異なる波長を有する二波以上の
光信号を波長多重し、光アンプを用いて一括増幅、送信
するような波長多重伝送システムにおいて、光信号の内
一波もしくは、二波以上の光出力が何らかの理由で断と
なることが考えられる。この時、従来の光アンプの制御
方法では、合波された光信号の入力レベルの低下として
誤って検出され、増幅度を上げるため、光信号一波当た
りの増幅度が上がってしまう。
【０００４】その理由は、従来の光アンプの制御方法で
は、光アンプの入力信号を分岐し、受信レベルモニタを
介して光信号の受信レベルを検出して、この受信レベル
に応じて光アンプの増幅度を制御しているためである。
【０００５】また第二の問題点は、波長多重伝送システ
ムを構築したときに、上流の光送信端では光信号一波あ
たりの増幅度を所望の値に設定できたとしても、下流に
つながる線形中継器では、やはり光信号数の数によって
光信号一波あたりの増幅度が変化してしまう。
【０００６】その理由は、上流の光送信端から下流の線
形中継器に光信号の数を伝送する手段がなかったためで
ある。
【０００７】本発明の目的は、第一に、上記のような同
一波長帯で、それぞれ異なる波長を有する二波以上の光
信号を波長多重し、光アンプを用いて一括増幅、送信す
るような波長多重伝送システムにおいては、光信号の内
一波もしくは、二波以上の光出力が何らかの理由で断と
なった場合でも光信号一波あたりの出力を一定に保ち、
かつ光信号数の情報を下流につながる線形中継器また
は、再生中継器に送信することを特徴とした波長多重光
増幅装置を提供することにある。
【０００８】第二に、光ブースタアンプからの光信号を
受信し、線形中継器を多段に接続した場合でも、光信号
の内一波もしくは二波以上の光信号が何らかの理由で断
となった場合に、正常な光信号一波当たりの出力を光信
号数によらず一定とし、かつ光信号数の情報を下流につ
ながる線形中継器または、再生中継器に送信することを
特徴とした線形中継用の光インラインアンプ（光中継増
幅装置）を提供することにある。
【０００９】第三に、光ブースタアンプまたは、光イン
ラインアンプからの光信号を受信し、光信号の内一波も
しくは二波以上の光信号が何らかの理由で断となった場
合に、正常な光信号一波当たりの増幅度を光信号数によ
らず一定に保ち、所望の増幅度を得られるような再生中
継器用の光増幅装置を提供することにある。
【００１０】さらに、上記光増幅装置により構成され
る、波長多重光伝送装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の波長多重光増幅
装置は、互いに異なる波長を有する複数の光信号をそれ
ぞれ送信する光送信器と、光信号を波長多重して多重化
光信号を送出する光合波器と、多重化光信号を光増幅し
て増幅多重化光信号を送出する光増幅器と、複数の光信
号のうち現に送信される光信号の光信号数を検出して制
御信号を送出する光信号数検出回路と、上記制御信号に
基づいて増幅多重化信号のレベルが光信号数に応じたレ
ベルになるように光増幅器を制御する光増幅制御回路と
を備えている。さらに、本発明の波長多重光増幅装置
は、光信号数を増幅多重化光信号に重畳する光信号数重
畳部を備えており、この光信号数重畳部は、光信号に光
信号数に応じた周波数の正弦波を重畳することにより行
うものであることを特徴としている。
【００１２】ここで、本発明の波長多重光増幅装置に用
いられる光増幅器は、増幅用光ファイバと、増幅用光フ
ァイバに励起光を送出する励起光源と、励起光と多重化
光信号を合波する光合波器とを含み、光増幅制御回路は
制御信号により励起光の出力を制御する励起光制御回路
を含んでいることを特徴としている。そして、光信号数
重畳部は、光信号に重畳すべき光信号数に対応する正弦
波信号を発生する正弦波信号発生回路を備え、正弦波信
号により上記励起光を正弦波出力とすることを特徴とし
ている。
【００１３】ここで、光信号数検出回路は、光送信器の
それぞれに接続され各光信号を分岐して分岐光信号を送
出する光分岐器を備え、この分岐光信号を受光して光信
号の光信号数を検出してあらかじめ設定された受信レベ
ルの範囲に対する上記分岐光信号に含まれるすべての光
信号の総和のレベルにより光信号数を検出する、あるい
は、光送信器から出力される各波長の光信号をそれぞれ
受光する受光器を備え、各受光器のうち実際に受光され
ている受光器の数により光信号数を検出する、あるい
は、多重化光信号を受光する受光器と、受光器の前に配
置された可変波長フィルタとを備え、各波長の光信号ご
とにレベルを検出して光信号数を検出するといういずれ
の構成によってもよい。
【００１４】上述の構成からなる波長多重光増幅装置
は、例えば、波長多重光伝送装置の送信側端局に設置さ
れる光ブースタ増幅機能を備えた光送信装置として用い
られる。
【００１５】また、本発明の波長多重光増幅装置は、互
いに異なる波長を有する複数の光信号が波長多重された
多重化光信号とこの多重化信号に重畳された信号数を示
す信号数情報から信号数情報を抽出する信号数検出回路
と、多重化光信号を光増幅して増幅多重化信号を送出す
る光増幅装置とを備えている。そして、増幅多重化信号
のレベルが信号数に応じたレベルになるように光増幅装
置を制御する光増幅制御回路と、信号数を増幅多重化光
信号に重畳する信号数重畳回路を備えている。
【００１６】上述した波長多重光増幅装置は、光増幅機
能を備えた線形光中継装置として用いることができる。
【００１７】また、本発明の波長多重光伝送装置は、上
記波長多重光増幅装置を光送信装置および光中継装置と
してそれぞれ配置して構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明では、上記の問題を解決す
るために光送信側の各光信号の出力をそれぞれ分岐し、
フォトダイオードを用いて検出をおこない光信号数検出
回路で光信号数のカウントをおこない光アンプの出力を
所望の値に設定する。また、光信号数検出回路にてカウ
ントした光信号の情報として光信号数に応じた周波数の
正弦波信号を光アンプの励起用ＬＤの駆動直流電流に重
畳し、これにより主信号のエンベローブに補助信号を重
畳し、送信することで光信号数の情報を下流につながる
線形中継器もしくは再生中継器に光信号数の情報をす
る。
【００１９】光信号の数自体の検出方法としては、あら
かじめ受信レベルの範囲を設定しておき、実際に受信さ
れたすべての光信号の総和のレベルがどの範囲にあるか
によって検出する方法がある。また、各波長の光信号毎
に受光器を配置し、実際に受光されている受光器の数を
検出してもよい。さらに、１つの受光器ですべての光信
号を受光するようにし、受光器の前に可変波長フィルタ
を配置して、各波長の光信号ごとにレベルを検出する方
法によってもよい。
【００２０】線形中継器もしくは再生中継器では光信号
数の情報を、光信号の一部を光カプラを用いて分岐し、
その光信号から光信号数検出回路にて光信号のエンベロ
ーブに重畳された光信号数の情報を検出し、光信号数に
応じた直流電圧を光出力を制御する負帰還回路の基準電
圧として入力し、光信号数に応じた光出力レベルが得ら
れるような制御を行えるようにする。
【００２１】本発明の波長多重光増幅装置の第１の実施
例を図１を参照して説明する。
【００２２】光送信端は、複数のそれぞれ波長の異なる
光送信盤（ここでは一例として２つの光信号を多重する
場合について示す。）１，２からなる。それぞれの光信
号は光カプラ３，４によってそれぞれ分岐され、光主信
号と制御用信号に分けられる。制御用の信号は光信号数
検出回路５のフォトダイオード６，７で光−電気変換を
おこなった後、光ブースタアンプ８の負帰還回路９の基
準電圧に入力し、出力を光信号の数に応じて最適な値と
なるように直流電流を駆動する。
【００２３】また、光ブースタアンプ８の正弦波発生回
路１０を光信号数に応じて異なる周波数で駆動し、励起
ＬＤ１１の駆動電流に重畳する。これにより光信号１２
のような主信号のエンベローブに補助信号を重畳し、光
信号数の情報を主信号と共に送信する構成となってい
る。
【００２４】尚、上述したアンプは一例として、エルビ
ウム添加光ファイバアンプにより構成することができ
る。
【００２５】次に本発明の波長多重光増幅装置の第２の
実施例を図２を参照して説明する。
【００２６】ここでは一例として線形中継器用光インラ
インアンプの場合について示す。
【００２７】線形中継器２１に入力された光信号は、入
力段の光カプラ２２で一部分岐し、光信号数検出回路２
３のフォトダイオード２４で光−電気変換した後、エン
ベローブに重畳された正弦波の周波数を検出し、光イン
ラインアンプ２５の負帰還回路２６の基準電圧に入力
し、出力を光信号の数に応じて最適な値となるように直
流電流を駆動する。また、光インラインアンプ２５の正
弦波発生回路２７を光信号数に応じて異なる周波数で駆
動し、励起ＬＤ２８の駆動電流に重畳する。これにより
光信号１２のような主信号のエンベローブに補助信号を
重畳し、光信号数の情報を主信号と共に送信する構成と
なっている。
【００２８】上述した本発明の第１の実施例に示される
光増幅装置を光送信側の光増幅装置に用い、第２の実施
例に示される光増幅装置を光インラインアンプとに用い
て、光伝送装置を構成することにより、波長多重におい
ても、安定した光伝送を行うことができる光伝送装置を
構成することができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の波長多重光増幅装置は、波長多
重された多重化光信号が光増幅される前に現に送信され
ている光信号の数を検出し、この検出された信号数に応
じて光増幅器を制御しているので、信号数に応じた出力
を得ることができる。そして、増幅された多重化信号に
信号数を重畳して送出するので、下位に配置される光中
継増幅装置における光増幅の際にも信号数に応じた光増
幅を行うことができる。
【００３０】これらの光増幅装置、すなわち信号数をあ
らかじめ検出し信号数に応じた光増幅制御を行うことが
できる光増幅装置を光送信装置および光中継増幅装置に
適用して光伝送装置を構成することにより、波長多重光
伝送の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波長多重光増幅装置の第１の実施例の
構成を示す図である。
【図２】本発明の波長多重光増幅装置の第２の実施例の
構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２ 光送信盤 ３，４ 光カプラ ５ 光信号数検出回路 ６，７ フォトダイオード ８ 光ブースタアンプ ９ 負帰還回路 １０ 正弦波発生回路 １１ 励起ＬＤ １２ 光信号 ２１ 線形中継器 ２２ 光カプラ ２３ 光信号数検出回路 ２４ フォトダイオード ２５ 光インラインアンプ ２６ 負帰還回路 ２７ 正弦波発生回路 ２８ 励起ＬＤ ２９ 光信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/16 10/17 Ｈ０４Ｊ 14/02 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに異なる波長を有する複数の光信号
    をそれぞれ送出する光送信手段と、 前記光信号を波長多重して多重化光信号を送出する光合
    波手段と、 前記多重化光信号を光増幅して増幅多重化光信号を送出
    する光増幅手段と、前記複数の光信号のうち、 現に送信される前記光信号の
    光信号数を検出して制御信号を送出する光信号数検出手
    段と、 前記制御信号に基づいて、前記増幅多重化信号のレベル
    が前記光信号数に応じたレベルになるように前記光増幅
    手段を制御する光増幅制御手段と、前記光信号数を前記増幅多重化光信号に重畳する光信号
    数重畳手段とを備えた波長多重光増幅装置であって、 前記光信号数重畳手段は、 前記光信号に前記光信号数に応じた周波数の正弦波を重
    畳する正弦波重畳手段を含んでいる ことを特徴とする波
    長多重光増幅装置。
  2. 【請求項２】 前記光増幅手段は、 増幅用光ファイバと、 該増幅用光ファイバに励起光を送出する励起光源と、 前記励起光と前記多重化光信号を合波する光合波器とを
    備え、 前記光増幅制御手段は、 前記制御信号により前記励起光の出力を制御する励起光
    制御手段を備え、前記正弦波重畳手段は、 前記光信号数に対応する正弦波信号を発生する正弦波信
    号発生回路を備え、 前記正弦波信号により前記励起光を正弦波出力とする こ
    とを特徴とする請求項１記載の波長多重光増幅装置。
  3. 【請求項３】 前記増幅用光ファイバは、エルビウム添
    加光ファイバであることを特徴とする請求項１または請
    求項２記載の波長多重光増幅装置。
  4. 【請求項４】 前記光信号数検出手段は、 前記光送信手段のそれぞれに接続され、前記各光信号を
    分岐して分岐光信号を送出する光分岐手段を備え、 前記分岐光信号を受光して、前記光信号の光信号数を検
    出して制御信号を送出することを特徴とする請求項１か
    ら請求項３のうちいずれかの請求項に 記載の波長多重光
    増幅装置。
  5. 【請求項５】 前記光信号数検出手段は、 あらかじめ設定された受信レベルの範囲に対する前記分
    岐光信号に含まれるすべての光信号の総和のレベルによ
    り前記光信号数を検出することを特徴とする請求項４ 記
    載の波長多重光増幅装置。
  6. 【請求項６】 前記光信号数検出手段は、 前記光送信手段から出力される各波長の光信号をそれぞ
    れ受光する受光器を備え、 前記各受光器のうち実際に受光されている受光器の数に
    より前記光信号数を検出することを特徴とする請求項４
    記載の波長多重光増幅装置。
  7. 【請求項７】 前記光信号数検出手段は、 前記多重化光信号を受光する受光器と、 前記受光器の前に配置された可変波長フィルタとを備
    え、 各波長の光信号ごとにレベルを検出して前記光信号数を
    検出することを特徴とする請求項４ 記載の波長多重光増
    幅装置。
  8. 【請求項８】 入力された、互いに異なる波長を有する
    複数の光信号が波長多重された多重化光信号を光増幅し
    て増幅多重化光信号を送出する光増幅手段と、 前記複数の光信号のうち、現に入力される前記光信号の
    光信号数を検出して制御信号を送出する光信号数検出手
    段と、 前記制御信号に基づいて、前記増幅多重化信号のレベル
    が前記光信号数に応じたレベルになるように前記光増幅
    手段を制御する光増幅制御手段と、 前記光信号数を前記増幅多重化光信号に重畳する光信号
    数重畳手段とを備えた波長多重光増幅装置であって、 前記光信号数重畳手段は、 前記光信号に前記光信号数に応じた周波数の正弦波を重
    畳する正弦波重畳手段を含んでいる ことを特徴とする波
    長多重光増幅装置。
  9. 【請求項９】 前記光増幅手段は、 増幅用光ファイバと、 該増幅用光ファイバに励起光を送出する励起光源と、 前記励起光と前記多重化光信号を合波する光合波器と を
    備え、前記光増幅制御手段は、 前記制御信号により前記励起光の出力を制御する励起光
    制御手段を備え、 前記正弦波重畳手段は、前記光信号数に対応する正弦波信号を発生する正弦波信
    号発生回路を備え、 前記正弦波信号により前記励起光を正弦波出力とする こ
    とを特徴とする請求項８ 記載の波長多重光増幅装置。
  10. 【請求項１０】 前記増幅用光ファイバは、エルビウム
    添加光ファイバであることを特徴とする請求項８または
    請求項９記載の波長多重光増幅装置。
  11. 【請求項１１】 入力された、互いに異なる波長を有す
    る複数の光信号が波長多重された多重化光信号を光増幅
    して増幅多重化光信号を送出する光増幅手段と、 前記光信号に重畳された正弦波の周波数によって定まる
    前記複数の光信号の光信号数を検出して制御信号を送出
    する光信号数検出手段と、 前記制御信号に基づいて、前記増幅多重化信号のレベル
    が前記光信号数に応じたレベルになるように前記光増幅
    手段を制御する光増幅制御手段とを備えていることを特
    徴とする波長多重光増幅装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の波長多重光増幅装置
    であって、さらに、 前記光信号数を前記増幅多重化光信号に重畳する光信号
    数重畳手段を備え、 前記光信号数重畳手段は、 前記光信号に前記光信号数に応じた周波数の正弦波を重
    畳する正弦波重畳手段を含んでいる ことを特徴とする波
    長多重光増幅装置。
  13. 【請求項１３】 前記光増幅手段は、 増幅用光ファイバと、 該増幅用光ファイバに励起光を送出する励起光源と、 前記励起光と前記多重化光信号を合波する光合波器とを
    備え、 前記光増幅制御手段は、 前記制御信号により前記励起光の出力を制御する励起光
    制御手段を備え、 前記正弦波重畳手段は、 前記光信号数に対応する正弦波信号を発生する正弦波信
    号発生回路を備え、 前記正弦波信号により前記励起光を正弦波出力とする こ
    とを特徴とする請求項１１または請求項１２ 記載の波長
    多重光増幅装置。
  14. 【請求項１４】 前記増幅用光ファイバは、エルビウム
    添加光ファイバであることを特徴とする請求項１１から
    請求項１３のうちいずれかの請求項に記載の波長多重光
    増幅装置。
  15. 【請求項１５】 光送信装置と、 光伝送路を介して前記光送信装置に接続される光受信装
    置とを備えた波長多重光伝送装置であって、さらに、 前記光伝送路に請求項１１から請求項１４のうちいずれ
    かの請求項に記載の波長多重光増幅装置を光中継装置と
    して備え 前記光送信装置は、請求項１から請求項７のう
    ちいずれかの請求項に記載の波長多重光増幅装置を備え
    ていることを特徴とする波長多重光伝送装置。
JP8174600A 1996-07-04 1996-07-04 波長多重光増幅装置と波長多重光伝送装置 Expired - Lifetime JP2904131B2 (ja)

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