JP3077620B2 - 波長多重伝送用光ブースタアンプ - Google Patents

波長多重伝送用光ブースタアンプ

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JP3077620B2
JP3077620B2 JP09055452A JP5545297A JP3077620B2 JP 3077620 B2 JP3077620 B2 JP 3077620B2 JP 09055452 A JP09055452 A JP 09055452A JP 5545297 A JP5545297 A JP 5545297A JP 3077620 B2 JP3077620 B2 JP 3077620B2
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input signal
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忠行 岩野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光増幅器を用いた
波長多重伝送システムにおける光ブースタアンプに関す
る。
【0002】
【従来の技術】波長多重伝送システムにおける光ブース
タアンプは、入力信号数増加による各信号光あたりの光
出力パワー低下が原因で起こるS/N劣化、入力信号数
減少に伴う各信号光あたりの光出力パワー増加が原因で
起こる光ファイバ内の非線形現象の発生、あるいは光イ
ンラインアンプを用いたシステムにおける光インライン
アンプへの入力パワー変動によるゲイン変動を抑制する
ために、複数の光送信器からの信号光に対してその入力
信号光数に応じて各信号光あたりの光出力パワーが一定
となるように、光ブースタアンプの光出力レベルを入力
信号光数に応じて制御している。
【0003】図2は、従来の波長多重伝送システムにお
ける光ブースタアンプの一例を示すものであり、複数の
光送信器11〜14、光合波器2、光ファイバ増幅器
4、励起レーザダイオード42及び光出力一定制御回路
43によって構成されている。
【0004】複数の光送信器11〜14からの光信号出
力は光合波器2で合波された後、光ファイバケーブル5
を介して光ファイバ増幅器に入力され、増幅されて光フ
ァイバ伝送路に送出される。光ファイバ増幅器で増幅さ
れた光信号出力の一部は分岐されて光出力一定制御回路
43に入力される。また、各光送信器11〜14から
は、入力信号光数情報が電気信号として出力され、直接
もしくは一旦監視系システムに収集後、前記光出力一定
制御回路43に送出される。光出力一定制御回路43
は、光ファイバ増幅器4の出力レベル及び前記入力信号
光数情報に応じて、各信号光あたりの光出力パワーが一
定となるように、励起レーザダイオード42のレーザ出
力を制御する。したがって、光ファイバ増幅器4から
は、入力信号光数に対応したレベルの出力光が送出され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
は、入力信号光数情報は、各光送信器11〜14より出
力される光出力有無の情報信号から得ており、光ファイ
バ伝送路とは別ルートで電気信号として光ファイバ増幅
器側に伝送しているために、電気信号によるインタフェ
ースを必要とし、設置場所についても制限を受けること
があった。また、光送信器11〜14から出力された光
信号が光送信器11〜14と光ファイバ増幅器4の間の
光ファイバケーブル破損や光コネクタはずれが原因で光
ファイバ増幅器に入射されない場合でも、光送信器もし
くは監視系システムからの入力信号光数情報は前記光信
号が入射されているものとして伝えられるため、実際入
力された信号光数よりも多い信号光数相当の光出力パワ
ーを送出ことがあり、これが光ファイバでの非線形現象
発生につながるという問題があった。
【0006】本発明は、入力信号光数情報を、光合波器
からの反射光のレベルを測定することによって光ファイ
バケーブルから直接得ることにより、光送信器と光ブー
スタアンプ間の前記電気信号インタフェース及び設置場
所に対する制限をなくし、また、光送信器と光ブースタ
アンプ間の光ファイバ線路障害にも対応可能とすること
を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の波長多重伝送用
光ブースタアンプは、少なくとも2つ以上の入力ポート
をもつ光合波器と、該光合波器の出力側に接続され、該
光合波器への入力信号光数を検出する入力信号光数検出
回路と、複数波長の信号光を直接増幅可能な光アンプに
よって構成されていることを特徴とするものである。入
力信号光数検出回路は、入力信号光の波長とは異なる波
長の光を発光する半導体レーザダイオード、光サーキュ
レータ、光分波器、PINフォトダイオード、電流/電
圧変換回路及び比較器によって構成されている。この入
力信号光数検出回路は、各入力ポートへの入力信号光の
有無を各入力ポートに接続されている光送信器からの光
ファイバの着脱状態によって判断している。具体的に
は、入力信号光の波長とは異なる波長の光を光合波器の
出力ポート側から入力し、各入力ポート端での反射戻り
光の総和を検出することにより光ファイバの着脱状態即
ち入力信号光数を判別するものである。
【0008】また、光アンプは、光ファイバ増幅器と、
入力信号光数検出回路からの入力信号光数情報をもとに
光アンプの光出力パワーを入力信号光数に応じて制御
し、入力信号光数の増減に関わらず各信号光あたりの光
出力パワーを一定に保つように光出力パワーを制御する
光出力一定制御回路を備えている。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の波長多重伝送用
光ブースタアンプの実施の形態を示す図である。この波
長多重伝送用光ブースタアンプは、波長の異なる4個の
光送信器11〜14からの信号光を波長多重する光合波
器2と、光合波器2への入力信号光数を検出するための
入力信号光数検出回路3と、波長多重された信号光をそ
のまま一括増幅する光ファイバ増幅器4と、その光出力
パワーを制御するための制御信号を出力する光出力一定
制御回路41と、光出力一定制御回路41からの制御信
号を受けて光増幅器の出力を制御する励起レーザダイオ
ード42とによって構成されている。
【0010】入力信号光数検出回路3は、光送信器11
〜14の波長とは異なる波長の光を発光する半導体レー
ザダイオード31と、半導体レーザダイオード31から
の光を光合波器2の出力ポートへ入射させたり、光合波
器2の各入力ポート端からの前記半導体レーザダイオー
ド31から入射した光の反射戻り光を分波する光分波器
33と、半導体レーザダイオード31からの光を分波器
33へ、該分波器33によって分波された前記反射戻り
光をPINフォトダイオード34へ伝える光サーキュレ
ータ32と、光サーキュレータ32から入射された光を
電気信号に変換するPINフォトダイオード34と、P
INフォトダイオード34からの電気信号(電流)を電
圧に変換する電流/電圧変換回路35と、電流/電圧変
換回路からの信号を入力し、予め各入力信号光数に応じ
た反射戻り光レベルに設定しておいた閾値と比較する比
較器36とから構成され、光合波器2へ入力されている
入力信号光数を検出する。
【0011】
【実施例】一例として、4つの入力ポートをもつ光合波
器2を用いた4波の波長多重伝送システムとし、光信号
光数検出回路3にて使用する半導体レーザダイオード3
1の発光波長として波長多重伝送に用いられる1.55
μm帯の波長とは異なる1.31μm帯を用いた。入力
信号光数検出用半導体レーザダイオード31からの光レ
ベルを、光合波器2の出力ポートへ+10dBm(1
0.0mW)で入力するレベルに設定した場合、4ポー
トの光合波器2の各入力ポート端ではそれぞれ約+4d
Bm(2.5mW)となる。
【0012】ここで、入力ポート端の光コネクタがPC
研磨されたものであれば、この光コネクタに対して光送
信器からつながった光ファイバの光コネクタが接続され
ている場合となにも接続されていない場合とで、光コネ
クタ端面からの反射戻り光量が異なる。この反射戻り光
量は、一般にPC研磨された光コネクタ同士の接続では
−30dB以下であるが、何も接続されていない場合に
はフレネル反射により約−15dBとなることが知られ
ている。このような現象をもとに光合波器2の4ポート
のうち、5つの条件について、そのレベルダイアを下記
に示す。
【0013】全てのポートに何も接続されていない場
合、各入力ポート端面からの反射戻り光は約−11dB
m(0.079mW)となり、光合波器2の出力ポート
端にて4ポートからの反射戻り光の総和は−11dB
m(0.079mW)となる。そして、光分波器33及
び光サーキュレータ32にて約4dBの挿入損失がある
ので、PINフォトダイオード34での受光パワーは
−15dBm(0.03mW)となる。
【0014】1ポートのみ光送信器と接続されている
場合、接続された入力ポート端面からの反射戻り光は、
−26dBm(2.5μW)以下となり、他の3ポート
からはそれぞれ約−11dBm(0.079mW)とな
るので、光合波器2の出力ポート端にて4ポートからの
総和は−12.2dBm(0.06mW)となる。し
たがって、PINフォトダイオード34での受光パワー
−16.2dBm(0.024mW)となる。
【0015】2ポートのみ光送信器と接続されている
場合、接続された2つの入力ポート端面からの反射戻り
光は、それぞれ−26dBm(2.5μW)以下とな
り、他の2ポートからはそれぞれ約−11dBm(0.
079mW)となるので、光合波器2の出力ポート端に
て4ポートからの総和は−13.8dBm(0.04
mW)となる。したがって、PINフォトダイオード3
4での受光パワーは−17.8dBm(0.016m
W)となる。
【0016】3ポートのみ光送信器と接続されている
場合、接続された3つの入力ポート端面からの反射戻り
光は、それぞれ−26dBm(2.5μW)以下とな
り、残りの1ポートからは約−11dBm(0.079
mW)となるので、光合波器2の出力ポート端にて4ポ
ートからの総和は約−16.6dBm(0.02mW)
となる。したがって、PINフォトダイオード34での
受光パワーは−20.6dBm(0.008mW)と
なる。
【0017】全てのポートが光送信器と接続されてい
る場合、各入力ポート端面からの反射戻り光はそれぞれ
−26dBm(2.5μW)以下となるので、光合波器
2の出力ポート端にて4ポートからの総和は−26dB
m(2.5μW)以下となる。したがって、PINフォ
トダイオード34での受光パワーは−30dBm(1μ
W)以下となる。
【0018】以上のようにPINフォトダイオード34
への受光パワーは光送信器11〜14との接続数に応じ
て1μW以下〜0.03mWの範囲で変動する。この変
動量がPINフォトダイオード34及び電流/電圧変換
器35にて電圧信号に変換され、比較器36において、
あらかじめ設定された各入力信号数に応じた閾値電圧と
比較することにより入力信号光数の検出を行い、光出力
一定制御回路41へ入力信号光数情報として出力する。
光出力一定制御回路41は、前記入力信号光数情報に基
づいて、光ファイバ増幅器4の出力が入力信号光数に応
じた光出力パワーとなるように励起レーザダイオード4
2のバイアス電流を設定し、以て、各信号光の出力パワ
ーが信号光数に関わらず常に一定となるように光ファイ
バ増幅器4を制御する。
【0019】なお、実施例では、光送信器の数を4個と
し、半導体レーザダイオードの発光光波長を1.31μ
mとしたが、光送信器の数は2個以上の任意の数とする
ことができ、また、半導体レーザダイオードの発光光波
長は、1.31μm帯に限らず波長多重伝送に用いられ
る1.55μm帯の波長であっても信号光波長と一致し
なければ、使用することができる。また、光アンプとし
て光ファイバ増幅器を用いたが、他の光アンプを用いる
こともできる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、光合波器の各入力ポートに各
光送信器からの光ファイバが接続されているか否かを、
前記光合波器の出力端側から信号光数検出用光源を入射
し、その反射戻り光をモニタすることにより直接検出し
ているため、光送信器と光合波器をつなぐ光ファイバの
破損及び光コネクタはずれが正確に検出でき、入力信号
光数情報と実際の入力信号光数とのずれによる各信号光
あたりの光出力パワーの変動を防止することができ、光
ファイバの非線形現象の発生を抑止することができる。
また、光送信器から光ブースタアンプへ前記入力信号光
数情報を送るための電気信号インタフェース等も不要と
なる。
【0021】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の波長多重伝送用光ブースタアンプの実
施の形態を示す図である。
【図2】従来の波長多重伝送用ブースタアンプの構成を
示す図である。
【符号の説明】
11〜14 光送信器 2 光合波器 3 入力信号光数検出回路 31 半導体レーザダイオード 32 光サーキュレータ 33 光分波器 34 PINフォトダイオード 35 電流/電圧変換回路 36 比較器 4 光ファイバ増幅器 41,43 光出力一定制御回路 42 励起レーザダイオード 5 光ファイバケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H01S 3/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2つ以上の入力ポートをも
    、各入力ポートに入力される互いに波長の異なる入力
    信号光を合波する光合波器と、前記光合波器の出力ポート側から前記入力信号光とは波
    長の異なる光を入射し、前記光合波器の入力ポート側で
    反射された前記入射光の戻り光量を測定することによ
    り、 前記光合波器の前記各入力ポートへ接続されている
    入力信号光の数を検出する入力信号光数検出回路と、前記合波された入力信号光を 直接増幅可能な光アンプ
    と、前記入力信号光数検出回路からの入力信号光数情報をも
    とに入力信号光数の増減に関わらず、各信号光あたりの
    光出力パワーを一定に保つように前記光アンプの光出力
    パワーを制御する光出力一定制御回路と から構成される
    ことを特徴とする波長多重伝送用光ブースタアンプ。
  2. 【請求項2】 前記入力信号光数検出回路は、前記光合
    波器と前記光アンプの間に位置し、前記光合波器への入
    力信号光の波長とは異なる波長の光を発光する半導体レ
    ーザダイオードと、該半導体レーザダイオードから出力
    された光を信号光とは逆方向に進行させ、前記光合波器
    の出力ポート側から入力するための手段と、前記光合波
    器に入力された光が前記光合波器の複数の入力ポート端
    にて反射後、信号光と同一方向に進行した光を分波する
    手段と、分波された光を受光するPINフォトダイオー
    ドと、該PINフォトダイオードにて光/電気変換され
    た光電流を電圧信号に変換する電流/電圧変換回路と、
    前記電流/電圧変換回路からの電圧信号から入力信号光
    数を検出する比較器とから構成されることを特徴とする
    請求項1記載の波長多重伝送用光ブースタアンプ。
JP09055452A 1997-02-25 1997-02-25 波長多重伝送用光ブースタアンプ Expired - Lifetime JP3077620B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101841417B1 (ko) * 2016-08-29 2018-03-22 정혁진 포장백 지퍼용 조립식 슬라이드

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101841417B1 (ko) * 2016-08-29 2018-03-22 정혁진 포장백 지퍼용 조립식 슬라이드

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