JP3037015B2 - 光増幅中継システム - Google Patents
光増幅中継システムInfo
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- JP3037015B2 JP3037015B2 JP5077478A JP7747893A JP3037015B2 JP 3037015 B2 JP3037015 B2 JP 3037015B2 JP 5077478 A JP5077478 A JP 5077478A JP 7747893 A JP7747893 A JP 7747893A JP 3037015 B2 JP3037015 B2 JP 3037015B2
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- Japan
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- optical
- optical signal
- signal
- repeater system
- input
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光増幅中継システムに
関し、特に入力光信号の有無に応じて光増幅器の動作を
制御する光増幅中継システム装置に関するものである。
関し、特に入力光信号の有無に応じて光増幅器の動作を
制御する光増幅中継システム装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光伝送用光ケーブルを長距離にわたって
建設する場合、各種光損、例えば光ケーブル損や局内接
続損等を補うため光増幅器からなる中継装置が適所に設
置される。このような光増幅中継システムは、一般に図
４に示すような構成となっている。同図において、１は
入力信号に応じた光信号を送出する光送信部、４は光信
号を受信し出力する光受信部である。
建設する場合、各種光損、例えば光ケーブル損や局内接
続損等を補うため光増幅器からなる中継装置が適所に設
置される。このような光増幅中継システムは、一般に図
４に示すような構成となっている。同図において、１は
入力信号に応じた光信号を送出する光送信部、４は光信
号を受信し出力する光受信部である。
【０００３】また、３は入力された光信号レベルを所定
値に増幅する光増幅器からなる中継装置であり、それぞ
れ海底などの遠隔地に設置されるためその光増幅器は常
に動作状態に維持されており、光送信部１から送出され
た光信号は、各中継装置３で十分増幅されて各種光損が
補われ、光受信部４に伝達される。
値に増幅する光増幅器からなる中継装置であり、それぞ
れ海底などの遠隔地に設置されるためその光増幅器は常
に動作状態に維持されており、光送信部１から送出され
た光信号は、各中継装置３で十分増幅されて各種光損が
補われ、光受信部４に伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、このような従
来の光増幅中継システムでは、各中継装置３の光増幅器
は常に動作状態であるため、光信号の送出を停止してい
た光送信部１から新たに光信号が出力された場合、すな
わち入力光信号の入射が開始された場合に出力される光
信号のパワーは大きなものとなり、特に光増幅器が多数
接続されている光増幅中継システムにおいては、その光
信号は極めて大きなピーク値を持つパルスとなる。一般
に、これは光増幅器が持つ特性として、光増幅器が動作
状態にあり入力光信号が入射されていない場合には、光
エネルギーが過剰に蓄積された状態になっており、これ
が入射開始時に一度に出力されるためと考えられてい
る。
来の光増幅中継システムでは、各中継装置３の光増幅器
は常に動作状態であるため、光信号の送出を停止してい
た光送信部１から新たに光信号が出力された場合、すな
わち入力光信号の入射が開始された場合に出力される光
信号のパワーは大きなものとなり、特に光増幅器が多数
接続されている光増幅中継システムにおいては、その光
信号は極めて大きなピーク値を持つパルスとなる。一般
に、これは光増幅器が持つ特性として、光増幅器が動作
状態にあり入力光信号が入射されていない場合には、光
エネルギーが過剰に蓄積された状態になっており、これ
が入射開始時に一度に出力されるためと考えられてい
る。
【０００５】図５は、従来の光増幅中継システムにおけ
る光信号入射開始時における入出力特性を示す波形図で
あり、特に入力信号が急峻な立ち上がり特性を示してい
ないにもかかわらず、出力信号として定常値に比較して
極めて大きいピーク値を持つパルス状の光信号が出力さ
れている。このようなパルスノイズは、光伝送路を構成
する各種光部品を劣化させる原因となるという問題点が
あり、特に遠隔地に設置されメンテナンスが頻繁に実施
できない中継システムにおいては、より深刻になる。本
発明はこのような課題を解決するためのものであり、光
信号の入射開始時において安定した動作を得られる光増
幅中継システムを提供することを目的としている。
る光信号入射開始時における入出力特性を示す波形図で
あり、特に入力信号が急峻な立ち上がり特性を示してい
ないにもかかわらず、出力信号として定常値に比較して
極めて大きいピーク値を持つパルス状の光信号が出力さ
れている。このようなパルスノイズは、光伝送路を構成
する各種光部品を劣化させる原因となるという問題点が
あり、特に遠隔地に設置されメンテナンスが頻繁に実施
できない中継システムにおいては、より深刻になる。本
発明はこのような課題を解決するためのものであり、光
信号の入射開始時において安定した動作を得られる光増
幅中継システムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による光増幅中継システムは、入力光
信号の検出に応じて検出信号を出力する検出手段と、こ
の検出手段からの検出信号に応じて増幅動作の開始・停
止を行うとともに、増幅動作開始から所定の傾斜をもっ
て光信号の出力レベルを徐々に上昇させる光増幅手段と
を備えるものである。
るために、本発明による光増幅中継システムは、入力光
信号の検出に応じて検出信号を出力する検出手段と、こ
の検出手段からの検出信号に応じて増幅動作の開始・停
止を行うとともに、増幅動作開始から所定の傾斜をもっ
て光信号の出力レベルを徐々に上昇させる光増幅手段と
を備えるものである。
【０００７】また、この検出信号に応じて増幅動作の開
始・停止を行う希土類元素ドープファイバを用いた光増
幅手段を備えるものである。
始・停止を行う希土類元素ドープファイバを用いた光増
幅手段を備えるものである。
【０００８】
【作用】従って、入力光信号の検出に応じて光増幅器か
ら出力される光信号の出力レベルが、所定期間にわたり
徐々に上昇し、後段の光増幅器に対して立ち上がり特性
として緩やかな傾斜を持った光信号が出力される。
ら出力される光信号の出力レベルが、所定期間にわたり
徐々に上昇し、後段の光増幅器に対して立ち上がり特性
として緩やかな傾斜を持った光信号が出力される。
【０００９】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例である光増幅中継システム
のブロック図である。なお、前述の図面と同じ機能を有
するものは同符号を付してある。図１において、２は入
力光信号の有無に応じて光増幅器の動作を制御する中継
装置であり、この場合、光送信部１に最も近い中継装置
として設置されている。
る。図１は本発明の一実施例である光増幅中継システム
のブロック図である。なお、前述の図面と同じ機能を有
するものは同符号を付してある。図１において、２は入
力光信号の有無に応じて光増幅器の動作を制御する中継
装置であり、この場合、光送信部１に最も近い中継装置
として設置されている。
【００１０】図２は、中継装置２の構成を示すブロック
図であり、２１は入力光信号から光信号検出用の光信号
を分岐出力する光分岐カプラ、２２は光分岐カプラ２１
により分岐出力された入力光信号の有無を検出するフォ
トダイオード、２３は出力側からの光反射作用により戻
ってくる光信号をカットするための光アイソレータ、２
４は増幅された出力光信号に含まれる光ノイズを減衰さ
せる光フィルタである。
図であり、２１は入力光信号から光信号検出用の光信号
を分岐出力する光分岐カプラ、２２は光分岐カプラ２１
により分岐出力された入力光信号の有無を検出するフォ
トダイオード、２３は出力側からの光反射作用により戻
ってくる光信号をカットするための光アイソレータ、２
４は増幅された出力光信号に含まれる光ノイズを減衰さ
せる光フィルタである。
【００１１】また、３０はＥｒ（エルビウム）等の希土
類元素がドープされた希土類元素ドープファイバを用い
た光増幅器であり、半導体レーザーなどのレーザー光源
３１、このレーザー光源３１を駆動するレーザー駆動回
路３２、入力光信号とレーザー光源３１からの励起光と
を合成出力する波長多重カプラ（ＷＤＭ）３３、および
ＥｒがドープされたＥｒドープファイバ３４から構成さ
れている。
類元素がドープされた希土類元素ドープファイバを用い
た光増幅器であり、半導体レーザーなどのレーザー光源
３１、このレーザー光源３１を駆動するレーザー駆動回
路３２、入力光信号とレーザー光源３１からの励起光と
を合成出力する波長多重カプラ（ＷＤＭ）３３、および
ＥｒがドープされたＥｒドープファイバ３４から構成さ
れている。
【００１２】Ｅｒ原子は、０．５〜１．４８μｍ付近の
特定波長の光エネルギーを一時的に吸収するとともに、
これにより励起状態となったＥｒ原子から励起後約１０
ｍｓで自己発光する特性を持っており、光増幅器３０は
この特性を利用したものである。すなわち、この励起し
たＥｒ原子が多数存在する光ファイバ内に例えば１．５
５μｍすなわち光ファイバ通信に最適な波長帯のレーザ
ー光を入力することにより、Ｅｒ原子がこの励起光に誘
発されて光の放出を開始するとともに、このような光の
誘発が次々に繰り返されるため、強い光、すなわち増幅
された光出力を得るものである。
特定波長の光エネルギーを一時的に吸収するとともに、
これにより励起状態となったＥｒ原子から励起後約１０
ｍｓで自己発光する特性を持っており、光増幅器３０は
この特性を利用したものである。すなわち、この励起し
たＥｒ原子が多数存在する光ファイバ内に例えば１．５
５μｍすなわち光ファイバ通信に最適な波長帯のレーザ
ー光を入力することにより、Ｅｒ原子がこの励起光に誘
発されて光の放出を開始するとともに、このような光の
誘発が次々に繰り返されるため、強い光、すなわち増幅
された光出力を得るものである。
【００１３】次に図２を参照して本発明の動作として、
光信号が入力されていない状態において新たに入力光信
号が入力された場合、すなわち入射開始時の動作につい
て説明する。フォトダイオード２２は、光分岐カプラ２
１を介して前段より入力される光信号を常に監視してお
り、フォトダイオード２２からの入力光信号検出出力が
ない場合には、レーザー駆動回路３２はレーザー光源３
１の駆動を停止すなわちシャットダウンしている。
光信号が入力されていない状態において新たに入力光信
号が入力された場合、すなわち入射開始時の動作につい
て説明する。フォトダイオード２２は、光分岐カプラ２
１を介して前段より入力される光信号を常に監視してお
り、フォトダイオード２２からの入力光信号検出出力が
ない場合には、レーザー駆動回路３２はレーザー光源３
１の駆動を停止すなわちシャットダウンしている。
【００１４】ここで、前段から光信号の入射が開始され
た場合、フォトダイオード２２は光分岐カプラ２１を介
して入力光信号を検出して、その検出信号をレーザー駆
動回路３２に出力し、これによりレーザー駆動回路３２
は前述のシャットダウンを解除してレーザー光源３１の
駆動を開始する。
た場合、フォトダイオード２２は光分岐カプラ２１を介
して入力光信号を検出して、その検出信号をレーザー駆
動回路３２に出力し、これによりレーザー駆動回路３２
は前述のシャットダウンを解除してレーザー光源３１の
駆動を開始する。
【００１５】Ｅｒドープファイバ３４内のＥｒ原子は、
前述のとおり、レーザー光源３１からの励起光出力開始
から約１０ｍｓの間は光エネルギーを吸収して徐々に励
起され光を誘発するレベルに達するとともに、波長多重
カプラ３３を介して入力される入力光信号の変化に応じ
た光信号が光増幅出力として出力される。
前述のとおり、レーザー光源３１からの励起光出力開始
から約１０ｍｓの間は光エネルギーを吸収して徐々に励
起され光を誘発するレベルに達するとともに、波長多重
カプラ３３を介して入力される入力光信号の変化に応じ
た光信号が光増幅出力として出力される。
【００１６】従って、Ｅｒドープファイバ３４内のＥｒ
原子には、光信号が検出されない場合は光エネルギーが
蓄積されておらず、入力光信号の入射開始に応じて光エ
ネルギーの蓄積が開始されることになり、光増幅器３０
の出力は、励起開始から励起レベルが上昇し光信号が増
幅され十分な出力レベルに達するまで約１０ｍｓ遅れる
ことになり、その光出力も前述の誘発により徐々に増加
する。このように光増幅器３０の光出力レベルは、前段
からの光信号の入力に応じて緩やかに上昇し、光アイソ
レータ２３および光フィルタ２４を介して後段の中継装
置３へ出力される。
原子には、光信号が検出されない場合は光エネルギーが
蓄積されておらず、入力光信号の入射開始に応じて光エ
ネルギーの蓄積が開始されることになり、光増幅器３０
の出力は、励起開始から励起レベルが上昇し光信号が増
幅され十分な出力レベルに達するまで約１０ｍｓ遅れる
ことになり、その光出力も前述の誘発により徐々に増加
する。このように光増幅器３０の光出力レベルは、前段
からの光信号の入力に応じて緩やかに上昇し、光アイソ
レータ２３および光フィルタ２４を介して後段の中継装
置３へ出力される。
【００１７】図３は、光増幅中継システムにおいて入射
開始時の光信号の立ち上がり特性とこれに応じて発生す
るパルスノイズのピーク値との関係を示すグラフであ
り、横軸を接続された中継数すなわち光増幅器の数、縦
軸を光増幅中継システムから出力されるパルスノイズの
ピーク値（デシベル）とし、各中継数において入力光信
号が通常値に達するまでの立ち上がり時間を変化させた
場合に発生するパルスノイズレベルを実験的に観測した
ものである。
開始時の光信号の立ち上がり特性とこれに応じて発生す
るパルスノイズのピーク値との関係を示すグラフであ
り、横軸を接続された中継数すなわち光増幅器の数、縦
軸を光増幅中継システムから出力されるパルスノイズの
ピーク値（デシベル）とし、各中継数において入力光信
号が通常値に達するまでの立ち上がり時間を変化させた
場合に発生するパルスノイズレベルを実験的に観測した
ものである。
【００１８】同図によれば、光信号立ち上がり時間を数
ｍｓ以上とすることにより、発生するパルスノイズのピ
ーク値が格段に低減可能であることが示されており、前
述のように光増幅器３０からなる中継装置２から立ち上
がり特性として約１０ｍｓという十分緩やかな傾斜を持
った光信号が出力されることにより、このような光信号
の入射開始にともない発生するパルスノイズは抑制され
ることになる。
ｍｓ以上とすることにより、発生するパルスノイズのピ
ーク値が格段に低減可能であることが示されており、前
述のように光増幅器３０からなる中継装置２から立ち上
がり特性として約１０ｍｓという十分緩やかな傾斜を持
った光信号が出力されることにより、このような光信号
の入射開始にともない発生するパルスノイズは抑制され
ることになる。
【００１９】また、光送信部１からの光信号送出が停止
した場合には、光分岐カプラ２１を介してフォトダイオ
ード２２が入力光信号の断を検出し、この光信号の断検
出出力に応じてレーザー駆動回路３２はレーザー光源３
１の駆動をシャットダウンする。従って、Ｅｒドープフ
ァイバ３４にはレーザー光源３１からの励起光すなわち
光エネルギーが供給されなくなり、Ｅｒドープファイバ
３４内のＥｒ原子のエネルギー順位が下がるため、入射
開始時に発生するパルスノイズの原因と考えられる過剰
な光エネルギーは蓄積されない。
した場合には、光分岐カプラ２１を介してフォトダイオ
ード２２が入力光信号の断を検出し、この光信号の断検
出出力に応じてレーザー駆動回路３２はレーザー光源３
１の駆動をシャットダウンする。従って、Ｅｒドープフ
ァイバ３４にはレーザー光源３１からの励起光すなわち
光エネルギーが供給されなくなり、Ｅｒドープファイバ
３４内のＥｒ原子のエネルギー順位が下がるため、入射
開始時に発生するパルスノイズの原因と考えられる過剰
な光エネルギーは蓄積されない。
【００２０】なお、前述の実施例において、増幅動作開
始時に所定の傾斜をもって光信号を徐々に出力する光増
幅器を、光送信部１に最も近い中継装置のみに備えた場
合について説明したか、この増幅器は光増幅中継システ
ムにおいて後段に光増幅器を持つ中継装置であればどの
中継装置に備えても良く、さらに光送信部１の出力段に
備えても良い。但し備える位置は光送信部１に近い方が
より効果的である。
始時に所定の傾斜をもって光信号を徐々に出力する光増
幅器を、光送信部１に最も近い中継装置のみに備えた場
合について説明したか、この増幅器は光増幅中継システ
ムにおいて後段に光増幅器を持つ中継装置であればどの
中継装置に備えても良く、さらに光送信部１の出力段に
備えても良い。但し備える位置は光送信部１に近い方が
より効果的である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、希土類元素ドープ
ファイバを用いた光増幅器のような、増幅動作開始時に
所定の傾斜をもって光信号の出力レベルを徐々に上昇さ
せる光増幅器を設けて、入力光信号の有無に応じてこの
光増幅器の動作を制御するようにしたので、光信号の入
射開始時に発生するパルスノイズのピーク値を抑制する
ことができる。従って、複数の光増幅器から構成される
光増幅中継システムにおいて、異常ピーク値を持つパル
スノイズに起因する各種光部品の劣化を低減することが
でき、耐久性が向上し、安定した中継動作を長期間にわ
たって実現できるという格別な効果を奏するものであ
る。
ファイバを用いた光増幅器のような、増幅動作開始時に
所定の傾斜をもって光信号の出力レベルを徐々に上昇さ
せる光増幅器を設けて、入力光信号の有無に応じてこの
光増幅器の動作を制御するようにしたので、光信号の入
射開始時に発生するパルスノイズのピーク値を抑制する
ことができる。従って、複数の光増幅器から構成される
光増幅中継システムにおいて、異常ピーク値を持つパル
スノイズに起因する各種光部品の劣化を低減することが
でき、耐久性が向上し、安定した中継動作を長期間にわ
たって実現できるという格別な効果を奏するものであ
る。
【図１】本発明の一実施例による光増幅中継システムの
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】光増幅器２のブロック図である。
【図３】光信号入射開始時に発生するパルスのピーク値
特性図である。
特性図である。
【図４】従来の光増幅中継システムのブロック図であ
る。
る。
【図５】従来の光増幅中継システムにおける光信号入射
開始時の入出力特性図である。
開始時の入出力特性図である。
１ 光送信部 ２ 中継装置 ３ 中継装置 ４ 光受信部 ２１ 光分岐カプラ ２２ フォトダイオード ２３ 光アイソレータ ２４ 光フィルタ ３０ 光増幅器 ３１ レーザー光源 ３２ レーザー駆動回路 ３３ 波長多重カプラ ３４ Ｅｒドープファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/18 (72)発明者 四十木 守 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−206557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−25336（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−68830（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−333831（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−129695（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130044（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 G02F 1/35 501 H01S 3/10
Claims (2)
- 【請求項１】 光増幅器からなる中継装置を複数段接続
した光増幅中継システムにおいて、 入力光信号の検出に応じて検出信号を出力する検出手段
と、この検出手段からの検出信号に応じて増幅動作の開
始・停止を行うとともに、増幅動作開始から所定の傾斜
をもって光信号の出力レベルを徐々に上昇させる光増幅
手段とを備えることを特徴とする光増幅中継システム。 - 【請求項２】 請求項１の光増幅手段は、前記検出信号
に応じて増幅動作の開始・停止を行う希土類元素ドープ
ファイバを用いた光増幅手段であることを特徴とする光
増幅中継システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077478A JP3037015B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 光増幅中継システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077478A JP3037015B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 光増幅中継システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268602A JPH06268602A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3037015B2 true JP3037015B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=13635100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077478A Expired - Lifetime JP3037015B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 光増幅中継システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037015B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0837497A (ja) * | 1994-05-20 | 1996-02-06 | Fujitsu Ltd | 光増幅器及び光送信装置 |
| EP0713273B1 (en) * | 1994-11-16 | 2001-04-04 | Oki Electric Industry Company, Limited | Optical fiber amplifier |
| JPH0961862A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-07 | Fujitsu Ltd | 光増幅器の制御装置 |
| JP4941017B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2012-05-30 | 日本電気株式会社 | 光アンプ、その制御装置、制御回路、制御方法及び制御プログラム並びに光通信ネットワーク |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5077478A patent/JP3037015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06268602A (ja) | 1994-09-22 |
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