JP3050299B2 - 波長多重伝送装置 - Google Patents
波長多重伝送装置Info
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Description
に関し、伝送路の波長分散を補償することができる波長
多重伝送装置に関する。
ては、伝送装置内部にて、信号光波長λ1〜λNのそれぞ
れの信号光を送出するN個の光送信機の出力光を合波し
た後、分散補償ユニットを用いて伝送路の波長分散を送
信側で補償する方法が用いられている。
される分散補償量は各信号波長により異なるため、N波
の波長多重伝送システムにおいて最適な分散補償を行う
ためには、N個の異なる分散補償ユニットを用いる必要
がある。
ける送信分散補償の一構成例を示す図である。
m帯の半導体レーザを光源とする複数の光送信機2−1
〜2−Nと、光送信機2−1〜2−Nからの出力光を合
波する光合波器3と、分散補償部、光直接増幅器及び波
長λx(x=1〜N)の信号光のみを分波する光分波器
をそれぞれ備える複数の分散補償ユニット6−1〜6−
Nと、分散補償ユニット6−1〜6−Nからの出力光を
合波する光合波器7とから構成されている。
においては、光送信機2−1〜2−Nのそれぞれから出
力された波長λx(x=1〜N)の信号光は、光合波器
3において他の波長の信号光と合波され、その後、分散
補償ユニット6−1〜6−Nを伝送し、分散補償ユニッ
ト6−1〜6−N内において他の波長の信号光と分波さ
れ、その後、光合波器7により再び合波されて、伝送路
へと送出される。
Nまでに含まれる分散補償部の分散補償量の総和が波長
λxに最適な値になるように設計されている。
送信機2−1〜2−N及び分散補償ユニット6−1〜6
−N等の接続は、全て光パッチコードによりコネクタ接
続が行われるのが一般的である。そのため、コネクタ接
続の異常や光パッチコードの切断等の、信号光の伝送品
質の劣化を招くような異常を検出するために、各光送信
機あるいは分散補償ユニット等のそれぞれの内部におい
て、1.55μm帯の信号光のパワーを監視する入力監
視回路や出力監視回路等が設けられている。
たような複数の信号光波長を多重して伝送する波長多重
伝送装置においては、信号光波長の多重数Nや、各信号
光波長毎に異なる信号光パワーに設定して伝送路に送出
する光プリエンファシス等のために、各接続部分におけ
る信号光パワーが複雑に異なり、そのため、各ユニット
間の接続不良や光パッチコードの切断等の検出のための
信号光パワーの異常を監視する際のしきい値レベルを一
様に設定することは非常に困難であるという問題点があ
る。
する問題点に鑑みてなされたものであって、信号光のパ
ワーによらず、簡単な監視回路により各接続部の異常を
容易に検出することが可能であり、安価で信頼性の高い
波長多重伝送装置を提供することを目的とする。
に本発明は、互いに異なる波長を具備する光を出力する
複数の光送信手段と、該複数の光送信手段から出力され
た信号光を合波する第1の合波手段と、該第1の合波手
段にて合波された信号光を互いに異なる波長を具備する
複数の信号光に分波する複数の分散補償手段と、該複数
の分散補償手段にて分波された信号光を合波する第2の
合波手段とを有してなる波長多重伝送装置において、
1.3μm帯の伝送経路監視信号光を出力する監視手段
と、前記第1の合波手段にて合波された信号光と前記監
視手段から出力された伝送経路監視信号光とを合波し、
前記複数の分散補償手段に入力する第3の合波手段と、
前記複数の分散補償手段を伝送された伝送経路監視信号
光のレベルを検出する監視光モニタ手段とを有し、前記
複数の分散補償手段のそれぞれは、前記伝送経路監視信
号光を抽出して該伝送経路監視信号光のパワーを検出す
る光入力検出手段と、1.3μm零分散ファイバからな
り、前記第3の合波手段にて合波された信号光の波長分
散を補償する分散補償手段と、エルビウム添加ファイバ
を具備し、前記第3の合波手段にて合波された信号光の
損失補償を行う光直接増幅手段と、前記第3の合波手段
にて合波された信号光から伝送される情報を抽出する情
報信号光抽出手段とを有し、前記第3の合波手段にて合
波された信号光を互いに異なる波長を具備する信号光に
分波することを特徴とする。
信号光を分岐する光分岐手段と、該光分岐手段にて分岐
された信号のうち、前記伝送経路監視信号光のみを通過
させる光フィルタと、該光フィルタを通過した伝送経路
監視信号光の光パワーを検出するフォトダイオードとを
有することを特徴とする。
分散と正負逆の分散値を有することを特徴とする。
散補償手段にて予め決められた波長の光のみを反射する
光ファイバグレーティングと、該光ファイバグレーティ
ングにて反射した反射光のみを取り出す光サーキュレー
タとを有し、前記第2の合波手段は、前記複数の分散補
償手段のそれぞれに設けられた光サーキュレータにて取
り出された反射光を合成することを特徴とする。
μm帯の半導体レーザを光源とすることを特徴とする。
いて図面を参照して説明する。
の一形態を示すブロック図である。
1.55μm帯のInGaAs/InP分布帰還型半導
体レーザを光源とし、その出力光に情報電気信号1を重
畳するために外部変調するLiNbO3(LN)強度変
調器からなる複数の光送信機2−1〜2−Nと、光送信
機2−1〜2−Nから出力される波長λ1〜λNのN波の
情報信号光を1つに合波するAWG(Arrayed Waveguid
e Grating Multiplexer)からなる第1の合波手段であ
る光合波器3と、1.3μm帯の伝送経路監視信号光を
出力する監視回路5と、光合波器3からの出力情報信号
光と監視回路5から出力された伝送経路監視信号光とを
合波する第3の合波手段である光合波器4と、光合波器
4によって合波された信号光を波長λ1〜λNのN個の信
号光に分波する複数の分散補償ユニット6−1〜6−N
と、分散補償ユニット6−1〜6−Nにて分波された信
号光を再び合波する第2の合波手段である光合波器7
と、分散補償ユニット6−1〜6−Nを伝送された伝送
経路監視信号光のレベルを検出する監視光モニタ回路8
とから構成されている。
においては、光送信機2−1〜2−Nのそれぞれから、
波長λx(x=1〜N)の信号光が出力されると、その
信号光は光合波器3により他の波長の信号光と合波さ
れ、その後、さらに、光合波器4において光合波器3か
らの出力情報信号光と監視回路5から出力された1.3
μm帯の伝送経路監視信号光とが合波され、その後、分
散補償ユニット6−1〜6−Nを伝送し、分散補償ユニ
ット6−1〜6−N内の光分岐器において波長λxの信
号光のみがそれぞれ分波され、その後、光合波器7にお
いて再び合波され、伝送路へと送出される。また、分散
補償ユニット6−1〜6−Nを伝送された伝送経路監視
信号光のレベルが監視光モニタ回路8において検出さ
れ、それにより、伝送経路監視信号光のレベルの異常が
検出される。
信機2−1〜2−N及び分散補償ユニット6−1〜6−
N等の接続においては、すべて光パッチコードによりコ
ネクタ接続が行われるのが一般的であるが、コネクタ接
続の異常や光パッチコードの切断等の、情報信号光の伝
送品質の劣化を招くような異常を検出するために、光合
波器3の情報信号光出力と監視回路5から出力された装
置内伝送経路監視用の1.3μm帯のモニタ光とを合波
し、このモニタ光のパワーを検出する回路が各ユニット
内に設けられている。
−1〜6−Nの一構成例を示すブロック図である。
6−Nは図2に示すように、入力された信号光の一部を
分岐する光分岐器111と、波長1.55μm帯の情報
信号光を遮断し、波長1.3μm帯の伝送経路監視信号
光のみを通過させる光フィルタ112と、光フィルタ1
12を通過した波長1.3μm帯の監視信号光の光パワ
ーを検出するInGaAsフォトダイオード(PD:Ph
oto Diode)113と、伝送路光ファイバの波長分散と
正負逆の分散値を有し、入力された信号光110の波長
分散を補償する分散補償部となる分散補償ファイバ(D
CF:Dispersion Compensation Fiber)114と、波
長1.48μm帯のInGaAs/InPファブリペロ
型半導体レーザ118により励起されるエルビウム添加
ファイバ(EDFA:Erbium Doped Fiber Amplifier)
116からなり、信号光110の損失補償を行う光直接
増幅器123と、特定の波長の光のみを反射する光ファ
イバグレーティング(FBG:Fiber Bragg Grating)
120と、反射光のみを取り出す光サーキュレータ11
9とから構成されている。なお、光分岐器111と光フ
ィルタ112とフォトダイオード113とから光入力検
出回路が形成され、また、光サーキュレータ119と光
ファイバグレーティング120とから、伝送される情報
を抽出する情報信号光抽出部125が形成されている。
は、波長λxの光のみを反射するようになっているた
め、分散補償ユニット6−xにおいては、分散補償ユニ
ット6−xに入射した信号光110から、波長λxの情
報信号光のみが光サーキュレータ119から分離光12
2として抽出され、波長λx以外は出力光121として
外部へ送出される。
補償ユニット6−1〜6−Nまでに内蔵される分散補償
部114の分散値の合計が、波長λxの信号光に対する
最適な分散値になるように設定されている。
光と1.3μm帯の伝送経路監視信号光が合波された信
号光は分散補償ユニット6−1〜6−Nに入力される。
その一部が光分岐器111にて分岐され、光フィルタ1
12により1.3μm帯の伝送経路監視信号光のみが取
り出されて、光検出器113により伝送経路監視信号光
の光量が検出される。
分散補償部114によって波長分散を補償された後、光
直接増幅器123によって損失補償される。
情報信号光抽出部125においては、波長λxの情報信
号光のみが光ファイバグレーティング120により反射
され、他の波長の情報信号光と1.3μm帯の伝送経路
監視信号はこれを通過して、分散補償ユニット6−1〜
6−Nの外部に送出される。光ファイバグレーティング
120により反射された波長λxの情報信号光のみが、
光サーキュレータ119により分岐されて分散補償ユニ
ット6−1〜6−Nから抽出されることになる。
=1〜N)の情報信号光は、各情報信号光波長に最適な
分散補償を受けた後、1波毎に分波され、最後に光合波
器7により再び合波され、伝送路へと送出されることに
なる。
は、分散補償ユニット6−1〜6−Nを通過し、監視光
モニタ回路8によって光レベルを検出される。
6−1〜6−Nに内蔵される分散補償部114あるいは
光直接増幅器123に用いられるエルビウム添加ファイ
バ(EDF:Erbium Doped Fiber)116は、1.3μ
m帯の信号光に対しては、レイリー散乱を除く過大な散
乱による減衰や、増幅の影響をほとんど及ぼさないた
め、監視用の1.3μm帯の信号光は分散補償ユニット
6−1〜6−N内及び分散補償ユニット6−1〜6−N
間をある決まったレベルダイヤに応じて伝送することに
なる。
光は各分散補償ユニット6−1〜6−Nの入力あるいは
出力における光パワーが決まった値になるため、分散補
償ユニット6−1〜6−N間の光パッチコードのコネク
タ接続の異常や光パッチコードの切断等の、情報信号光
の伝送品質の劣化を招くような異常が起きた場合におい
ては、その異常発生の場所を容易に特定でき、簡単な構
成で信頼性の高い波長多重伝送装置を実現することが可
能である。
6−Nに入力される波長1.3μm帯の伝送経路監視信
号光は、光合波器4において1.55μm帯の情報信号
光と合波された後、分散補償ユニット6−1〜6−(N
−1)を通過してくることになるが、通常、分散補償部
114に使用される1.3μm零分散ファイバは図3に
示すような損失の波長特性を持ち、また、光直接増幅器
123に用いられるエルビウム添加ファイバ(EDF)
は、図4に示すような損失の波長特性を持つため、1.
3μm帯の光に対しては、レイリー散乱を除く過大な散
乱による減衰や、誘導放出による増幅の影響をほとんど
及ぼすことがなく、伝送経路監視用の1.3μm帯の光
は分散補償ユニット6−1〜6−N内及び分散補償ユニ
ット6−1〜6−N間を、ある決まった損失によるレベ
ルダイヤに従って伝送することになる。
イバ114に使用される1.3μm零分散ファイバの損
失の波長特性を示す図であり、図4は、図2に示した光
直接増幅器123に用いられるエルビウム添加ファイバ
(EDF)の損失の波長特性を示す図である。
6−Nに入力される伝送経路監視信号の信号光レベル
を、1.55μm帯の情報信号光の波長数Nや各情報信
号波長の光レベルに関係なく、正確に規定することがで
きる。
−Nの入力部に組み込まれた光入力検出回路や、監視光
モニタ回路8によって伝送経路監視信号光の光レベルの
異常を容易に検出することができる。
ードのコネクタ接続の異常や光パッチコードの切断等
の、信号光の伝送品質の劣化を招くような異常が起きた
場合においては、その異常発生の場所を容易に特定で
き、簡単な構成で信頼性の高い波長多重伝送装置を実現
することが可能である。
分散補償ユニット6−1〜6−Nの他の構成例を示すブ
ロック図である。
示すように、波長1.55μm帯の情報信号光と波長
1.3μm帯の監視信号光とを分離する光分岐器131
と、波長1.3μm帯の監視信号光の一部を分岐する光
分岐器111と、分岐された監視信号光の光レベルを検
出する光入力断検出回路であるInGaAsフォトダイ
オード(PD:Photo Diode)113と、伝送路光ファ
イバの波長分散と正負逆の分散値を有し、分散補償部と
なる光ファイバグレーティング(FBG)126と、波
長0.98μm帯のInGaAs/AlGaAsファブ
リペロ型半導体レーザ118により励起されるエルビウ
ム添加ファイバ増幅器(EDFA:ErbiumDoped Fiber
Amplifier)からなる光直接増幅器123と、特定の波
長の光のみを反射する光グレーティング素子124と、
光分岐器131により分離された波長1.55μm帯の
情報信号光と波長1.3μm帯の監視信号光とを再び合
波させる光合波器132とから構成されている。
えられる。
加ファイバを用いたが、半導体レーザ増幅器などの他の
増幅器でも良い。また、励起用半導体レーザ媒質とし
て、InGaAs/AlGaAs系材料を用いたが、G
aAlAs/GaAs系などの他の材料でも良く、信号
光源・励起光源は他の構造・材料の半導体レーザあるい
はガスレーザ等の多種のレーザ及び他の波長光を用いて
も良い。
る方法以外に他の分散補償デバイスを用いても良く、光
送信機の構成要素である光変調器についても、半導体を
用いる変調器などを用いても良い。
しては、その性能を有する限りいかなる構造、種類であ
っても良い。
1.55μm帯の信号光N波の波長多重伝送装置内にお
ける伝送経路監視システムにおいて、伝送経路監視信号
光として1.3μm帯の信号光を使用するため、以下に
記載するような効果を奏する。
1.3μm帯の信号光は、1.55μm帯の信号光を増
幅するために用いられるEDF光直接増幅器では増幅や
過度の減衰の影響をほとんど受けることがなく、また分
散補償に用いられる1.3μm零分散ファイバにおいて
も、0.4dB/kmという非常に小さな損失しかない
ため、伝送装置間あるいは装置内部の光ファイバによる
布線状態を監視する際に、各接続点の監視信号光レベル
を規定することが非常に簡単である。
1.3μm帯の信号光は、1.55μm帯の信号光を増
幅するために用いられるEDF光直接増幅器では増幅や
過度の減衰の影響をほとんど受けることがないため、
1.55μm帯の信号光の波長多重数Nに関わらず、各
接続点の監視信号光レベルを規定することが非常に簡単
である。
m帯の信号光を使用するため、情報信号光として用いる
1.55μm帯の光レベルに影響を与えることがなく、
伝送信号の品質の劣化の心配がない。
すブロック図である。
すブロック図である。
1.3μm零分散ファイバの損失の波長特性を示す図で
ある。
ウム添加ファイバ(EDF)の損失の波長特性を示す図
である。
示すブロック図である。
補償の一構成例を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 互いに異なる波長を具備する光を出力す
る複数の光送信手段と、該複数の光送信手段から出力さ
れた信号光を合波する第1の合波手段と、該第1の合波
手段にて合波された信号光を互いに異なる波長を具備す
る複数の信号光に分波する複数の分散補償手段と、該複
数の分散補償手段にて分波された信号光を合波する第2
の合波手段とを有してなる波長多重伝送装置において、 1.3μm帯の伝送経路監視信号光を出力する監視手段
と、 前記第1の合波手段にて合波された信号光と前記監視手
段から出力された伝送経路監視信号光とを合波し、前記
複数の分散補償手段に入力する第3の合波手段と、 前記複数の分散補償手段を伝送された伝送経路監視信号
光のレベルを検出する監視光モニタ手段とを有し、 前記複数の分散補償手段のそれぞれは、 前記伝送経路監視信号光を抽出して該伝送経路監視信号
光のパワーを検出する光入力検出手段と、 1.3μm零分散ファイバからなり、前記第3の合波手
段にて合波された信号光の波長分散を補償する分散補償
手段と、 エルビウム添加ファイバを具備し、前記第3の合波手段
にて合波された信号光の損失補償を行う光直接増幅手段
と、 前記第3の合波手段にて合波された信号光から伝送され
る情報を抽出する情報信号光抽出手段とを有し、 前記第3の合波手段にて合波された信号光を互いに異な
る波長を具備する信号光に分波する ことを特徴とする波
長多重伝送装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の波長多重伝送装置にお
いて、 前記光入力検出手段は、 入力された信号光を分岐する光分岐手段と、該光分岐手段にて分岐された信号のうち 、前記伝送経路
監視信号光のみを通過させる光フィルタと、 該光フィルタを通過した伝送経路監視信号光の光パワー
を検出するフォトダイオードとを有することを特徴とす
る波長多重伝送装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の波長多
重伝送装置において、 前記分散補償手段は、伝送路の波長分散と正負逆の分散
値を有することを特徴とする波長多重伝送装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
波長多重伝送装置において、 前記情報信号光抽出手段は、当該分散補償手段にて予め決められた 波長の光のみを反
射する光ファイバグレーティングと、該光ファイバグレーティングにて反射した 反射光のみを
取り出す光サーキュレータとを有し、 前記第2の合波手段は、前記複数の分散補償手段のそれ
ぞれに設けられた光サーキュレータにて取り出された反
射光を合成する ことを特徴とする波長多重伝送装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
波長多重伝送装置において、 前記複数の光送信手段は、1.55μm帯の半導体レー
ザを光源とすることを特徴とする波長多重伝送装置。
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1998
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