JP2951985B2 - 光中継器の監視信号転送装置 - Google Patents

光中継器の監視信号転送装置

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    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光ファイバを用いた光伝送システム等に適
用される光中継器の監視信号転送装置に関するものであ
る。
(従来の技術) 光伝送システムでは、保守運用の面から少なくとも光
ファイバ伝送路における故障区間の選定と、中継器故障
の評定を行い、これら監視情報を監視信号として端局装
置等に送る必要がある。
光励起による光増幅器を、監視系を考慮し、システム
として取り入れた方式はまだ確立されていないが、光増
幅器を用いた光中継器は光のアナログ増幅器と考えるこ
とができるため、監視信号をディジタル主信号に加えて
ディジタルで送ることが困難である。そのため、別回線
を用いて監視信号を送ることが考えられる。
(発明が解決しようとする課題) このように、光励起による光増幅器を、光伝送システ
ムの光中継器として取り入れた場合における監視信号を
転送する方式は未だ確立されていない。また、光増幅器
がアナログ増幅器であるため、監視情報に基づく監視信
号をディジタル主信号に加えて、同一光ファイバで伝送
することが困難である。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、主信号光が伝送される光伝送路と同一光伝
送路で監視情報を転送でき、また、光中継器を多段に接
続する場合にも各光中継器の監視情報を同一光伝送路で
転送することができる光中継器の監視信号転送装置を提
供することにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、請求項(1)では、第1図
に示すように、励起光源PSによる励起光pmの入力に基づ
いて入力信号光msを増幅する光増幅器AMを備えた光中継
器の監視信号転送装置において、光増幅器AMへの光入力
状態または当該光増幅器AMの光出力状態または当該光増
幅器AMの作動状態を監視し、これら監視情報wiに基づい
た、励起光pmの時定数に比べ低周波の監視信号wsにより
励起光源PSを光振幅変調する監視処理回路WPを設けた。
また、請求項(2)では、第2図に示すように、請求
項(1)記載の光中継器の監視信号転送装置を多段(例
えばn段)接続し、各段部における監視処理回路WPによ
る監視信号wsがそれぞれ異なる周波数f1〜fnを有するよ
うに構成した。
また、請求項(3)では、第3図に示すように、励起
光源PSによる励起光pmの入力に基づいて入力信号光msを
増幅する光増幅器AMを備えた光中継器の監視信号転送装
置において、光増幅器AMへの光入力状態または当該光増
幅器AMの光出力状態または当該光増幅器AMの動作状態を
監視し、これら監視情報wiに基づいた監視信号wsにより
励起光源PSを光振幅変調する監視処理回路WPと、励起光
源PSによる励起光pmを分岐する分岐器DVと、分岐器DVに
よる一の分岐光dlと光増幅器AMの出力光amsを波長多重
する合波器CPとを設けた。
(作 用) 第1図の装置によれば、光中継器に入力する主信号光
msは、光増幅器AMにより光増幅される。
一方、監視処理回路WPは、上記した光増幅器AMへの光
入力状態または当該光増幅器AMの光出力状態または当該
光増幅器AMの作動状態、具体的には、光ファイバFB断に
よる光入力断あるいは光増幅器AMからの中継器故障等の
監視情報wiを得る。監視処理回路WPは、この監視情報wi
に基づいた監視信号wsを光増幅器AMを励起するための励
起光源PSに出力し、励起光源PSを振幅変調する。
このとき、監視信号wsは、励起光pmの時定数に比べ非
常に低周波の信号に設定する。光増幅器AMの増幅率は、
監視信号wsに応じて変化する。このため、光中継器に入
力する主信号光msは、第1図の(b)に示すように、増
幅後、さらにいわゆる包絡線変調した出力信号光emsと
なる。
この場合、監視信号を終端する端局装置もしくは中継
器において、この包絡線変調された信号光emsの周波数
成分を抽出することにより、光中継器の監視が行われ
る。
また、第2図の装置によれば、各光中継器の励起光源
は、識別ができるように各光中継器固有の周波数f1〜fn
をもつ監視信号wsで振幅変調される。したがってn段目
の光中継器を通り、監視信号を終端する端局装置もしく
は光中継器に入力する光信号は、主信号光msを、各光中
継器固有の周波数f1〜fnで包絡線変調した信号emsとな
る。各光中継器の監視は、この周波数成分f1〜fnを抽出
することにより行われる。
また、第3図の装置によれば、光増幅器AMを励起する
ための励起光源PSから出力された波長λの励起光pm
は、上述した監視情報wiをもとに処理を行う監視処理回
路WPからの監視信号wsにより振幅変調される。このと
き、監視信号wsは、例えば励起光pmの時定数に比べ十分
速い周期の信号に設定される。このことにより、光増幅
器AMの励起光強度は一定とみなすことが可能となる。
また、励起光源PSからの波長λの励起光pmは、分岐
器DVに分岐され、光増幅器AMに入力される一方、一の分
岐光dlは、監視信号光woとして合波器CPに入力される。
これにより、増幅された波長λの主信号光msと波長λ
の監視信号光woが合波器CPにより合波され出力され
る。
次段の端局装置もしくは中継器においては、主信号光
msと監視信号光woを分岐し、監視信号光woを処理するこ
とにより光中継器の監視が行われる。
(実施例) 第4図は、本発明に係る光中継器の監視信号転送装置
の第1の実施例を示すもので、図中、PSは励起光源、DV
は分岐器、CPIは合波器、AMは光増幅器、ISは光アイソ
レータ、FLは波長フィルタ、WPは監視処理回路、FBは光
ファイバ伝送路である。
励起光源PSは、所定の発振波長、例えば1.48μm帯の
半導体レーザPSaと、その駆動回路PSbとから構成され、
後述する如くして振幅変調された励起光pmを出力する。
分岐器DVは、光ファイバ伝送路FBを伝搬した当該光中
継器への入力信号光(波長は後記する理由により1.5μ
m帯)msを2分岐する。
合波器CPIは、分岐器DVにより分岐された一方の分岐
光(入力信号光ms)と励起光源PSによる励起光pmとを合
波する。
光増幅器AMは、光ファイバに希土類元素、例えばエル
ビウム(Er)を所定濃度で添加して構成されており、合
波器CPIを介した入力信号光msを、これと合波された励
起光pmに基づく増幅作用によって増幅する。
このEr添加光ファイバからなる光増幅器AMの増幅特性
は、波長1.55μmと1.535μm近傍に二つのピークを持
つ。このことから、本システムでは、例えば1.55μmま
たは1.535μm近傍を主信号光msの波長λとして用い
る。
光アイソレータISは、光増幅器AMの出力端側に配置さ
れ、光増幅器AMから出力された被増幅信号光emsを通過
させ、かつ、光増幅器AMへの戻り光の入力を阻止する。
波長フィルタFLは、光アイソレータISの出力側に配置
され、光アイソレータISの出力光のうち、主信号光msの
波長λ、例えば1.55μmまたは1.535μm近傍を含む
波長帯域を通過させ、他の波長帯域、具体的には、励起
光pmの波長1.48μm帯等を遮断する。
監視処理回路WPは、分岐器DVの他方の分岐光(入力信
号光ms)を監視情報wiとして入力し、この入力状態、例
えば光ファイバ伝送路断による光入力断等に応じた、所
定の周波数fを有する監視信号wsを励起光源PSに出力し
て、励起光源PSを振幅変調する。
次に、上記構成による動作を説明する。
光中継器に入力する信号光ms、即ち波長1.55μmの主
信号光msは分岐器DVにより2分岐される。
分岐器DVにより分岐された一方の信号光msは合波器CP
Iに入力され、他方の信号光msは監視情報wiとして、監
視処理回路WPに入力される。
監視処理回路WPでは、入力した監視情報wiに基づい
た、所定の周波数fの監視信号wsが生成され、この監視
信号wsが励起光源PSの駆動回路PSbに出力される。
駆動回路PSbは、監視信号wsの入力に応じて、半導体
レーザPSaを発振させる。これにより、励起光源PSか
ら、信号光msの当該光中継器への入力状態に応じて振幅
変調された波長1.48μmの励起光pmが出力される。
この励起光源PSによる励起光pmは、信号光msととも
に、合波器CPIに入力され、信号光msと励起光pmが合波
される。この合波器CPIによる合波光は、光増幅AMに入
力される。
光増幅器AMに入力された合波光のうち、励起光pmとし
ては、上述したようにErの吸収帯と一致する波長領域
(1.48μm帯)を使用している。このため、励起光pmに
よって光ファイバへの添加物であるEr原子が励起され、
これに基づく増幅度をもって、信号光msが増幅される。
増幅された信号光msと増幅作用に供した励起光pmとか
らなる出力光emsは、光増幅器AMを出力後、光アイソレ
ータISを通過して、波長フィルタFLに入力される。波長
フィルタFLでは、不要となった励起光や雑音となる自然
放出光が取り除かれ、被増幅信号光csのみがここを通過
して光中継器の出力光として次段の光ファイバ伝送路FB
に送出される。
ここで、励起光源PSを振幅変調する監視信号wsの周波
数fは、Er添加光ファイバにおける励起光pmの時定数10
msecオーダに比べ十分に遅い10kHz以下に設定される。
これにより、光(ファイバ)増幅器AMの増幅率が、励起
光源PSを振幅変調する周波数fで変化し、これに伴い被
増幅信号光は、包絡線変調される。
このように変調された被増幅信号光は、図示しない端
局装置等において、この包絡線の周波数成分が抽出され
ることにより、光中継器の監視が行われる。
以上説明したように、本第1の実施例によれば、監視
信号wsにより振幅変調された励起光pmを用いて主信号光
msを増幅することにより、主信号光msを監視信号wsに対
応させて包絡線変調するようにしたので、回線を別途設
けることなく、監視信号wsに対応する変化分を主信号光
msとともに同一光ファイバ伝送路FBで転送でき、システ
ム構成の複雑化を防止できる。
また、光増幅器の出力端部に光アイソレータISを配置
したので、この出力端への戻り光を阻止することがで
き、これにより、光増幅器AMの発振を防止できる。
さらに、光アイソレータISの光出力側に波長フィルタ
FLを配置したので、不要な励起光pmや自然放出光を除去
でき、良好な通信システムを実現できる。
なお、本第1の実施例では、監視処理回路WPへの監視
情報wiとして、光増幅器AMへの信号光msの入力状態を採
用したが、これに限定されるものではなく、光増幅器AM
の光出力状態あるいは、励起光源PSの作動状態等を監視
し、監視情報wiとして採用するように構成してもよい。
また、第4図の装置を多段に(例えば、n段)に接続
する場合には、励起光源PSを振幅変調する監視信号wsの
周波数を、各段の光中継器に応じて固有の周波数f1〜fn
を割り当てることにより、各光中継器の識別が可能なよ
うに構成される。
第5図は、本発明に係る光中継器の監視信号転送装置
の第2の実施例を示す構成図である。
本第2の実施例が前記第1の実施例と異なる点は、監
視信号光として、光増幅器AMから出力された、いわゆ
る、もれ励起光をそのまま使用するようにしたことにあ
る。その結果、前記第1の実施例の構成(第4図)から
波長フィルタFLを排除している。
また、この場合、励起光源PSを振幅変調する監視信号
wsの周波数は、Er添加光ファイバからなる光増幅器AMに
おける励起光の時定数に比べ、高周期の周波数(数MH
z)に設定される。これにより光増幅器AMの増幅率が一
定になる。
このような構成においても、前記第1の実施例と同様
の効果を得ることができる。
第6図は、本発明に係る光中継器の監視信号転送装置
の第3の実施例を示す構成図である。
本第3の実施例が前記第2の実施例と異なる点は、光
増幅作用に供しない励起光pmを直接、監視信号光として
用いるため、被増幅信号光amsに励起光pmを波長多重さ
せるように構成したことにある。このようにすることに
よって別光源を用いないで監視信号光を波長多重するこ
とができる。
そのため、励起光源PSを合波器CPIとの間に励起光pm
を2分岐する分岐器PDVを設けるとともに、光アイソレ
ータISの出力側に励起光波長を遮断する波長フィルタFL
を設け、かつ、波長フィルタFLを通過した被増幅信号光
amsと監視信号光woとしての分岐励起光dpmを波長多重す
る合波器CPOを設けている。
このような構成においても、前記第1の実施例と同様
の効果を得ることができる。
(発明の効果) 以上説明したように、請求項(1)によれば、主信号
光を監視信号に対応させて包絡線変調することができる
ので、監視信号転送用の回線を別途設けることなく、監
視信号に対応する変化分を主信号光とともに同一伝送路
で転送でき、ひいては、システムの構成の複雑化を防止
することができる。
また、請求項(2)によれば、各段部における監視信
号がそれぞれ異なる周波数を有するようにしたので、光
中継器を多段に接続した場合でも、複数の監視信号に対
応する変化成分を主信号光と同一伝送路で転送できると
ともに、光ファイバの被断区間や故障光中継器を的確に
判定し、把握することができる。
また、請求項(3)によれば、前記請求項(1)の効
果に加えて装置構成の簡易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項(1)の対応図、第2図は請求項(2)
の対応図、第3図は請求項(3)の対応図、第4図は本
発明に係る光中継器の監視信号転送装置の第1の実施例
を示す構成図、第5図は本発明に係る光中継器の監視信
号転送装置の第2の実施例を示す構成図、第6図は本発
明に係る光中継器の監視信号転送装置の第3の実施例を
示す構成図である。 図中、PS……励起光源、DV,PDV……分岐器、CP,CPI,CPO
……合波器、AM……光増幅器、IS……光アイソレータ、
FL……波長フィルタ、WP……監視処理回路、WL……監視
用光源、ms……主信号光、wi……監視情報、ws……監視
信号、dpm(wo)……分岐励起光(監視信号光)。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−103552(JP,A) 特開 昭57−83899(JP,A) 特開 平1−17526(JP,A) 特開 平3−87727(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 10/00 - 10/28 G02F 1/35 H01S 3/09 - 3/093

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】励起光源による励起光の入力に基づいて入
    力信号光を増幅する光増幅器を備えた光中継器の監視信
    号転送装置において、 前記光増幅器への光入力状態または当該光増幅器の光出
    力状態または当該光増幅器の作動状態を監視し、これら
    監視情報に基づいた、励起光の時定数に比べ低周波の監
    視信号により前記励起光源を光振幅変調する監視処理回
    路を設けたことを特徴とする光中継器の監視信号転送装
    置。
  2. 【請求項2】請求項(1)記載の光中継器の監視信号転
    送装置を多段接続し、 各段部における監視処理回路による監視信号がそれぞれ
    異なる周波数を有するようにした ことを特徴とする光中継器の監視信号転送装置。
  3. 【請求項3】励起光源による励起光の入力に基づいて入
    力信号光を増幅する光増幅器を備えた光中継器の監視信
    号転送装置において、 前記光増幅器への光入力状態または当該光増幅器の光出
    力状態または当該光増幅器の作動状態を監視し、これら
    監視情報に基づいた監視信号により前記励起光源を光振
    幅変調する監視処理回路と、 前記励起光源による励起光を分岐する分岐器と、 該分岐器による一の分岐光と前記光増幅器の出力光を波
    長多重する合波器とを設けた ことを特徴とする光中継器の監視信号転送装置。
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