JP3175687B2 - 波長多重信号光のレベル監視制御方法及び波長多重光送信端局装置並びに中継装置 - Google Patents
波長多重信号光のレベル監視制御方法及び波長多重光送信端局装置並びに中継装置Info
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- JP3175687B2 JP3175687B2 JP09033998A JP9033998A JP3175687B2 JP 3175687 B2 JP3175687 B2 JP 3175687B2 JP 09033998 A JP09033998 A JP 09033998A JP 9033998 A JP9033998 A JP 9033998A JP 3175687 B2 JP3175687 B2 JP 3175687B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを信号
伝送路とし多波長の信号光を伝送する波長多重伝送装置
や中継装置において、装置から伝送路へ出力される各波
長の信号光のレベルを監視し制御する方法並びに回路に
関するものである。
伝送路とし多波長の信号光を伝送する波長多重伝送装置
や中継装置において、装置から伝送路へ出力される各波
長の信号光のレベルを監視し制御する方法並びに回路に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】波長多重伝送は、光ファイバ通信におい
て複数の波長の信号光を用いることによって、布設する
ファイバ本数を増やすことなく伝送容量を拡大する方式
である。この方式では送信端局装置を構成する光回路部
品に損失の波長依存性があると、各波長間でのレベル差
が生じ、これが多段に中継されるにつれ蓄積してゆき、
伝送特性を劣化させることが問題となる。
て複数の波長の信号光を用いることによって、布設する
ファイバ本数を増やすことなく伝送容量を拡大する方式
である。この方式では送信端局装置を構成する光回路部
品に損失の波長依存性があると、各波長間でのレベル差
が生じ、これが多段に中継されるにつれ蓄積してゆき、
伝送特性を劣化させることが問題となる。
【０００３】波長多重送信端局装置を構成するのに必須
であり、また損失の波長依存性のある光部品は複数の波
長の光を合波する合波器である。合波器として用いられ
るデバイスの方式としては、原初的なものとしては光学
プリズムを用いたものがあるが、小型で実装のし易さの
観点から、ＷＤＭカプラ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ Ｃｏｕｐｌｅ
ｒ：合波器）やアレイ導波路回折格子（Ａｒｒａｙｅｄ
Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）等がよく使用
されている。
であり、また損失の波長依存性のある光部品は複数の波
長の光を合波する合波器である。合波器として用いられ
るデバイスの方式としては、原初的なものとしては光学
プリズムを用いたものがあるが、小型で実装のし易さの
観点から、ＷＤＭカプラ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ Ｃｏｕｐｌｅ
ｒ：合波器）やアレイ導波路回折格子（Ａｒｒａｙｅｄ
Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）等がよく使用
されている。
【０００４】ＷＤＭカプラは、特定の波長の光を透過
し、それとは異なる波長の光を反射させる干渉フィルタ
を合流器に用い、これを構成のユニットとし、多段に組
み合わせて所要の数の波長を合波する方式のものであ
る。
し、それとは異なる波長の光を反射させる干渉フィルタ
を合流器に用い、これを構成のユニットとし、多段に組
み合わせて所要の数の波長を合波する方式のものであ
る。
【０００５】また、 アレイ導波路回折格子は回折格子
による分光の原理を導波路に適用したもので、長さの異
なる多数本の導波路を透過した光は、経験する光路長が
異なるため導波路出射後波長に応じて回折角度が異なる
ことを原理としており、小型に構成できることからよく
利用されている。
による分光の原理を導波路に適用したもので、長さの異
なる多数本の導波路を透過した光は、経験する光路長が
異なるため導波路出射後波長に応じて回折角度が異なる
ことを原理としており、小型に構成できることからよく
利用されている。
【０００６】これらの光部品は損失の波長依存性や温度
変動が大きい。このため光伝送システムに用いた場合、
前述の如く各波長間でのレベル差が生じ、これが多段に
中継されるにつれ蓄積してゆき、伝送特性を劣化させる
ことが問題となる。この波長依存性や温度変動の起こる
原因は、上述の部品がいずれも光の干渉を利用している
ため、部品製作時に生ずる干渉膜の厚さおよび導波路の
断面形状の揺らぎや屈折率の揺らぎがロットごとに、ま
た波長間での挿入損失のばらつきを生じさせる。また、
周囲温度の変化が屈折率の温度変化を介して敏感に影響
を及ぼす。これらを主たる原因として多重化された各波
長間でのレベル差とその温度変動が生じ易くなる。
変動が大きい。このため光伝送システムに用いた場合、
前述の如く各波長間でのレベル差が生じ、これが多段に
中継されるにつれ蓄積してゆき、伝送特性を劣化させる
ことが問題となる。この波長依存性や温度変動の起こる
原因は、上述の部品がいずれも光の干渉を利用している
ため、部品製作時に生ずる干渉膜の厚さおよび導波路の
断面形状の揺らぎや屈折率の揺らぎがロットごとに、ま
た波長間での挿入損失のばらつきを生じさせる。また、
周囲温度の変化が屈折率の温度変化を介して敏感に影響
を及ぼす。これらを主たる原因として多重化された各波
長間でのレベル差とその温度変動が生じ易くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の波長間でレベル
差が生じないように、光部品自体で各波長や温度に対す
る損失を等化する方法もあるが、精度を確保するのが困
難であり、調整に手間がかかり高価になるという問題点
がある。
差が生じないように、光部品自体で各波長や温度に対す
る損失を等化する方法もあるが、精度を確保するのが困
難であり、調整に手間がかかり高価になるという問題点
がある。
【０００８】また、単一の波長のみを伝送するシステム
の場合には、出力光レベルを監視して光源へフィードバ
ックすることにより、装置から伝送路へ送出される光レ
ベルを制御することは通常行われているが、波長多重伝
送システムでは、送出光は合波されているため、各波長
ごとの光レベルを監視することが困難である。
の場合には、出力光レベルを監視して光源へフィードバ
ックすることにより、装置から伝送路へ送出される光レ
ベルを制御することは通常行われているが、波長多重伝
送システムでは、送出光は合波されているため、各波長
ごとの光レベルを監視することが困難である。
【０００９】本発明の目的は、波長多重伝送システムに
おける、このような送出光の波長ごとのレベルのばらつ
きや変動を監視しこれを各波長ごとに補償する方法、な
らびにこの方法を用いた装置を提供することにある。
おける、このような送出光の波長ごとのレベルのばらつ
きや変動を監視しこれを各波長ごとに補償する方法、な
らびにこの方法を用いた装置を提供することにある。
【００１０】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わ
る発明の波長多重信号光のレベル監視制御方法は、損失
の波長依存性や変動を有する波長多重用光部品を透過
し、透過した一部を反射させ、前記波長多重用光部品を
逆方向に再透過させた光の一部と、前記波長多重用光部
品に透過する前の光の一部とを、予め強度がほぼ等しく
なるように設定し、前記二つの光を合わせて受光し、該
受光レベルが常に前記設定時の前記二つの光を合わせた
レベルと等しくなるように、前記波長多重用光部品への
入力レベルを制御して前記波長多重用光部品の出力レベ
ルを一定にすることを特徴とする。また、本発明の請求
項２に係わる発明の波長多重光送信端局装置は、波長の
異なる光信号を出力する複数の光源部と、該複数の光源
部の出力を合波して伝送路に送出する光合波部を備える
波長多重光送信端局装置であって、前記光源部は、信号
光源でありかつその出力レベルが調整できる光レベル調
整手段と、前記光レベル調整手段の光を前記光合波部に
出力する点でその一部を反射させる第１の光反射器と、
前記光レベル調整手段と第１の光反射器との間にあって
光を分岐する光分岐器と、前記光分岐器で分岐された光
を受光する受光器と、前記受光器の出力に基づき前記光
レベル調整手段の出力レベルを制御する出力レベル制御
回路を備え、前記光合波部は、前記複数の光源部からの
波長の異なる信号出力光を合波する光合波器と、前記合
波器出力光を光多重信号として前記伝送路に送出する時
点で一部反射する第２の光反射器を備え、前記第１の光
反射器で反射し前記光分岐器を介して前記受光器に到達
する第１の反射光と、第２の光反射器で反射し前記合波
器を再透過し前記光分岐器を介して前記受光器に到達す
る第２の反射光とが、予め強度がほぼ等しくなるように
設定し、前記第１の反射光と前記第２の反射光を合わせ
て受光した前記受光器の受光レベルが常に前記設定時の
前記２つの光を合わせた受光レベルとが等しくなるよう
に、前記出力レベル制御回路が前記光レベル調整手段の
出力レベルを制御して、前記伝送路に出力する各波長の
出力レベルを常に一定にすることを特徴とする。また、
本発明の請求項３に係わる発明の波長多重光送信端局装
置は、前記請求項２に係わる発明記載の前記光反射器
が、ファイバーグレーティングで構成されて いることを
特徴とする。また、本発明の請求項４に係わる発明の波
長多重光送信端局装置は、前記請求項２に係わる発明記
載の前記光レベル調整手段がレーザダイオードであるこ
とを特徴とする。また、本発明の請求項５に係わる発明
の波長多重光送信端局装置は、前記請求項２に係わる発
明記載の前記光レベル調整手段が、レーザダイオードと
該レーザダイオードの出力光レベルを制御する光減衰器
からなることを特徴とする。また、本発明の請求項６に
係わる発明の波長多重伝送中継装置は、伝送されてきた
波長多重光信号を分波する光分波部と、分波された各々
の波長の光レベルを調整して出力する光増幅部と、各出
力を再び合波して伝送路に送出する光合波部とを備える
波長多重伝送中継装置であって、前記光増幅部は、出力
レベルが調整できる光レベル調整手段と、前記光レベル
調整手段の光を前記光合波部に出力する点でその一部を
反射させる第１の光反射器と、前記光レベル調整手段と
第１の光反射器との間にあって光を分岐する光分岐器
と、前記光分岐器で分岐された光を受光する受光器と、
前記受光器の出力に基づき前記光レベル調整手段の出力
レベルを制御する出力レベル制御回路を備え、前記光合
波部は、前記複数の光源部からの波長の異なる信号出力
光を合波する光合波器と、前記合波器出力光を光多重信
号として前記伝送路に送出する時点で一部反射する第２
の光反射器を備え、前記第１の光反射器で反射し前記光
分岐器を介して前記受光器に到達する第１の反射光と、
第２の光反射器で反射し前記合波器を再透過し前記光分
岐器を介して前記受光器に到達する第２の反射光とが、
予め強度がほぼ等しくなるように設定し、前記第１の反
射光と前記第２の反射光を合わせて受光した前記受光器
の受光レベルが常に前記設定時の前記２つの光を合わせ
た受光レベルとが等しくなるように、前記出力レベル制
御回路が前記光レベル調整手段の出力レベルを制御し
て、前記伝送路に出力する各波長の出力レベルを常に一
定にすることを特徴とする。また、本発明の請求項７係
わる発明の波長多重光伝送中継装置は、前記請求項６に
係わる発明記載の前記光反射器が、ファイバーグレーテ
ィングで構成されていることを特徴とする。また、本発
明の請求項７係わる発明の波長多重光伝送中継装置は、
前記請求項６ に係わる発明記載の前記光レベル調整手段
が波長多重信号を分波する分波器からの一つの出力波長
の信号を増幅する光増幅器であることを特徴とする。
る発明の波長多重信号光のレベル監視制御方法は、損失
の波長依存性や変動を有する波長多重用光部品を透過
し、透過した一部を反射させ、前記波長多重用光部品を
逆方向に再透過させた光の一部と、前記波長多重用光部
品に透過する前の光の一部とを、予め強度がほぼ等しく
なるように設定し、前記二つの光を合わせて受光し、該
受光レベルが常に前記設定時の前記二つの光を合わせた
レベルと等しくなるように、前記波長多重用光部品への
入力レベルを制御して前記波長多重用光部品の出力レベ
ルを一定にすることを特徴とする。また、本発明の請求
項２に係わる発明の波長多重光送信端局装置は、波長の
異なる光信号を出力する複数の光源部と、該複数の光源
部の出力を合波して伝送路に送出する光合波部を備える
波長多重光送信端局装置であって、前記光源部は、信号
光源でありかつその出力レベルが調整できる光レベル調
整手段と、前記光レベル調整手段の光を前記光合波部に
出力する点でその一部を反射させる第１の光反射器と、
前記光レベル調整手段と第１の光反射器との間にあって
光を分岐する光分岐器と、前記光分岐器で分岐された光
を受光する受光器と、前記受光器の出力に基づき前記光
レベル調整手段の出力レベルを制御する出力レベル制御
回路を備え、前記光合波部は、前記複数の光源部からの
波長の異なる信号出力光を合波する光合波器と、前記合
波器出力光を光多重信号として前記伝送路に送出する時
点で一部反射する第２の光反射器を備え、前記第１の光
反射器で反射し前記光分岐器を介して前記受光器に到達
する第１の反射光と、第２の光反射器で反射し前記合波
器を再透過し前記光分岐器を介して前記受光器に到達す
る第２の反射光とが、予め強度がほぼ等しくなるように
設定し、前記第１の反射光と前記第２の反射光を合わせ
て受光した前記受光器の受光レベルが常に前記設定時の
前記２つの光を合わせた受光レベルとが等しくなるよう
に、前記出力レベル制御回路が前記光レベル調整手段の
出力レベルを制御して、前記伝送路に出力する各波長の
出力レベルを常に一定にすることを特徴とする。また、
本発明の請求項３に係わる発明の波長多重光送信端局装
置は、前記請求項２に係わる発明記載の前記光反射器
が、ファイバーグレーティングで構成されて いることを
特徴とする。また、本発明の請求項４に係わる発明の波
長多重光送信端局装置は、前記請求項２に係わる発明記
載の前記光レベル調整手段がレーザダイオードであるこ
とを特徴とする。また、本発明の請求項５に係わる発明
の波長多重光送信端局装置は、前記請求項２に係わる発
明記載の前記光レベル調整手段が、レーザダイオードと
該レーザダイオードの出力光レベルを制御する光減衰器
からなることを特徴とする。また、本発明の請求項６に
係わる発明の波長多重伝送中継装置は、伝送されてきた
波長多重光信号を分波する光分波部と、分波された各々
の波長の光レベルを調整して出力する光増幅部と、各出
力を再び合波して伝送路に送出する光合波部とを備える
波長多重伝送中継装置であって、前記光増幅部は、出力
レベルが調整できる光レベル調整手段と、前記光レベル
調整手段の光を前記光合波部に出力する点でその一部を
反射させる第１の光反射器と、前記光レベル調整手段と
第１の光反射器との間にあって光を分岐する光分岐器
と、前記光分岐器で分岐された光を受光する受光器と、
前記受光器の出力に基づき前記光レベル調整手段の出力
レベルを制御する出力レベル制御回路を備え、前記光合
波部は、前記複数の光源部からの波長の異なる信号出力
光を合波する光合波器と、前記合波器出力光を光多重信
号として前記伝送路に送出する時点で一部反射する第２
の光反射器を備え、前記第１の光反射器で反射し前記光
分岐器を介して前記受光器に到達する第１の反射光と、
第２の光反射器で反射し前記合波器を再透過し前記光分
岐器を介して前記受光器に到達する第２の反射光とが、
予め強度がほぼ等しくなるように設定し、前記第１の反
射光と前記第２の反射光を合わせて受光した前記受光器
の受光レベルが常に前記設定時の前記２つの光を合わせ
た受光レベルとが等しくなるように、前記出力レベル制
御回路が前記光レベル調整手段の出力レベルを制御し
て、前記伝送路に出力する各波長の出力レベルを常に一
定にすることを特徴とする。また、本発明の請求項７係
わる発明の波長多重光伝送中継装置は、前記請求項６に
係わる発明記載の前記光反射器が、ファイバーグレーテ
ィングで構成されていることを特徴とする。また、本発
明の請求項７係わる発明の波長多重光伝送中継装置は、
前記請求項６ に係わる発明記載の前記光レベル調整手段
が波長多重信号を分波する分波器からの一つの出力波長
の信号を増幅する光増幅器であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】図１は、本発明の具体的な実施例である波
長多重伝送用送信端局装置の構成を示すものである。こ
の波長多重送信端局装置は、波長の異なる複数の光源部
１００ａと、これら複数の光源部の出力を多重合波して
送信端局装置の出力ポート３０に送出する合波部２００
とから構成される。各光源部１００ａは信号光源であり
その出力レベルが調整出来る光レベル調整手段としての
レーザダイオード１１１ａと、このレーザダイオードの
光を光ファイバによって主信号として光合波部２００に
出力する点でその一部を反射させるファイバ反射器１１
２と、反射による戻り光の一部を分岐するファイバ分岐
１１３と、このファイバ分岐で分岐された光を受光する
受光器１１４と、この受光器の出力に基づき前記レーザ
ダイオード１１１ａの出力レベルを制御する出力レベル
制御回路１１５とから構成される。光合波部２００は前
記複数の光源部１００ａからの波長の異なる主信号出力
光を合波する光合波器２２１と、この合波器出力を出力
ポート３０に多重信号として送出する時点で一部反射す
る、光源部１００ａに含まれるファイバ反射器１１２と
は別なるファイバ反射器２２２とで構成される。ファイ
バ反射器２２２で反射され多重化された信号光の一部
は、光合波器２２１に戻り、それぞれの波長の光がこの
光合波器２２１へ入射した時の経路を逆に辿って、それ
ぞれの光源部１００ａに戻り、ファイバ反射器１１２を
通過し、前記光合波部２００に出力する前の反射光を分
岐したと同じファイバ分岐１１３によって前記受光器１
１４に導かれる。従って受光器１１４は２つのファイバ
反射器１１２と２２２からの光を合わせ受光する。そし
て、ファイバ分岐１１３によって受光器１１４に合わせ
導かれた、２つの監視光すなわち、ファイバ反射器２２
２で反射し、光合波器２２１を逆経路を辿った光のレベ
ルと、光合波器２２１に入射する前の光の一部をファイ
バ反射器１１２によって反射したレベルとが初期の調整
において等しくなるように、ファイバ反射器１１２、２
２２のそれぞれの反射率を設定しておく。
長多重伝送用送信端局装置の構成を示すものである。こ
の波長多重送信端局装置は、波長の異なる複数の光源部
１００ａと、これら複数の光源部の出力を多重合波して
送信端局装置の出力ポート３０に送出する合波部２００
とから構成される。各光源部１００ａは信号光源であり
その出力レベルが調整出来る光レベル調整手段としての
レーザダイオード１１１ａと、このレーザダイオードの
光を光ファイバによって主信号として光合波部２００に
出力する点でその一部を反射させるファイバ反射器１１
２と、反射による戻り光の一部を分岐するファイバ分岐
１１３と、このファイバ分岐で分岐された光を受光する
受光器１１４と、この受光器の出力に基づき前記レーザ
ダイオード１１１ａの出力レベルを制御する出力レベル
制御回路１１５とから構成される。光合波部２００は前
記複数の光源部１００ａからの波長の異なる主信号出力
光を合波する光合波器２２１と、この合波器出力を出力
ポート３０に多重信号として送出する時点で一部反射す
る、光源部１００ａに含まれるファイバ反射器１１２と
は別なるファイバ反射器２２２とで構成される。ファイ
バ反射器２２２で反射され多重化された信号光の一部
は、光合波器２２１に戻り、それぞれの波長の光がこの
光合波器２２１へ入射した時の経路を逆に辿って、それ
ぞれの光源部１００ａに戻り、ファイバ反射器１１２を
通過し、前記光合波部２００に出力する前の反射光を分
岐したと同じファイバ分岐１１３によって前記受光器１
１４に導かれる。従って受光器１１４は２つのファイバ
反射器１１２と２２２からの光を合わせ受光する。そし
て、ファイバ分岐１１３によって受光器１１４に合わせ
導かれた、２つの監視光すなわち、ファイバ反射器２２
２で反射し、光合波器２２１を逆経路を辿った光のレベ
ルと、光合波器２２１に入射する前の光の一部をファイ
バ反射器１１２によって反射したレベルとが初期の調整
において等しくなるように、ファイバ反射器１１２、２
２２のそれぞれの反射率を設定しておく。
【００１４】各部品は具体的に下記のような素子を用い
る。ファイバ分岐１１３には例えば二つの単一モード光
ファイバーを溶融延伸することでつくられ、１×２ない
しは２×２のポートをもつ融着型１０ｄＢカプラを用い
る。このカプラには直進ポート間は１ｄＢ程度の損失特
性、分岐ポートへは１０ｄＢ程度の分岐比特性を持つ。
ファイバ反射器１１２および２２２はファイバコア中に
紫外光によって回折格子を形成する手法で作られるファ
イバグレーティングであり、ファイバ反射器１１２には
入射した光の−３０ｄＢ、ファイバ反射器２２２には−
２０ｄＢの反射特性と１ｄＢ程度の挿入損失の特性を有
する。光合波器２２１は前述のいくつかの方式のデバイ
スのうち、例えばアレイ導波路回折格子を用いる。これ
は、入射された複数の波長の光を合波して出力する機能
を有し、その挿入損失は２から６ｄＢほどあり、平均は
４ｄＢ程度であるが、波長間のばらつきは大きく、また
温度変動も大きい。受光器には例えば１．５μｍ帯に感
度を有すＩｎＧａＡｓフォトダイオードを用いる。これ
は１ｍＷの光を１ｍＡ程度の電流に変換する量子効率を
有す。出力レベル制御回路は受光器フォトダイオードの
光電変換出力により、レーザダイオード１１の駆動電流
を制御する電気回路である。
る。ファイバ分岐１１３には例えば二つの単一モード光
ファイバーを溶融延伸することでつくられ、１×２ない
しは２×２のポートをもつ融着型１０ｄＢカプラを用い
る。このカプラには直進ポート間は１ｄＢ程度の損失特
性、分岐ポートへは１０ｄＢ程度の分岐比特性を持つ。
ファイバ反射器１１２および２２２はファイバコア中に
紫外光によって回折格子を形成する手法で作られるファ
イバグレーティングであり、ファイバ反射器１１２には
入射した光の−３０ｄＢ、ファイバ反射器２２２には−
２０ｄＢの反射特性と１ｄＢ程度の挿入損失の特性を有
する。光合波器２２１は前述のいくつかの方式のデバイ
スのうち、例えばアレイ導波路回折格子を用いる。これ
は、入射された複数の波長の光を合波して出力する機能
を有し、その挿入損失は２から６ｄＢほどあり、平均は
４ｄＢ程度であるが、波長間のばらつきは大きく、また
温度変動も大きい。受光器には例えば１．５μｍ帯に感
度を有すＩｎＧａＡｓフォトダイオードを用いる。これ
は１ｍＷの光を１ｍＡ程度の電流に変換する量子効率を
有す。出力レベル制御回路は受光器フォトダイオードの
光電変換出力により、レーザダイオード１１の駆動電流
を制御する電気回路である。
【００１５】次に、図１の実施例の動作について図２を
参照して説明する。図２は図１の系の光レベルダイヤグ
ラムを表し、このうち図２（ａ）は光合波器２２１の損
失が標準的な４ｄＢの時の、注目する一つの波長信号に
ついてのレベルダイヤグラムであって、太実線は出力ポ
ート３０から出射する主信号のレベルを、破線はファイ
バ反射器１１２で反射され受光器１１４に導かれる一つ
の監視光のレベルを、また、細実線は、ファイバ反射器
２２２で反射され受光器１１４に導かれる別なる監視光
のレベルを表す。
参照して説明する。図２は図１の系の光レベルダイヤグ
ラムを表し、このうち図２（ａ）は光合波器２２１の損
失が標準的な４ｄＢの時の、注目する一つの波長信号に
ついてのレベルダイヤグラムであって、太実線は出力ポ
ート３０から出射する主信号のレベルを、破線はファイ
バ反射器１１２で反射され受光器１１４に導かれる一つ
の監視光のレベルを、また、細実線は、ファイバ反射器
２２２で反射され受光器１１４に導かれる別なる監視光
のレベルを表す。
【００１６】レーザダイオード１１１ａを６２ｍＡで駆
動したときの出力＋７ｄＢｍの主信号光は、太実線で示
すようにファイバ分岐１１３を損失１ｄＢで通過し、フ
ァイバ反射器を損失１ｄＢで通過し、合波器２２１で４
ｄＢの損失を受け、別なるファイバ反射器２２２を損失
１ｄＢで通過し、出力ポート３０から０ｄＢｍで他の波
長の信号と多重化されて出力する。
動したときの出力＋７ｄＢｍの主信号光は、太実線で示
すようにファイバ分岐１１３を損失１ｄＢで通過し、フ
ァイバ反射器を損失１ｄＢで通過し、合波器２２１で４
ｄＢの損失を受け、別なるファイバ反射器２２２を損失
１ｄＢで通過し、出力ポート３０から０ｄＢｍで他の波
長の信号と多重化されて出力する。
【００１７】受光器１１４に導かれる２つの監視光のう
ち光合波器２２１前のファイバ反射器１１２で反射され
たは、破線で示すようにファイバ反射器１１２で−３０
ｄＢで反射され、ファイバ分岐１１３で−１０ｄＢで分
岐されて、受光器１１４に−３４ｄＢｍで入射する。
ち光合波器２２１前のファイバ反射器１１２で反射され
たは、破線で示すようにファイバ反射器１１２で−３０
ｄＢで反射され、ファイバ分岐１１３で−１０ｄＢで分
岐されて、受光器１１４に−３４ｄＢｍで入射する。
【００１８】もう一方の監視光、すなわち光合波器２１
を出射する光のレベルをモニタする光、すなわちファイ
バ反射器２２２で反射された光は、細実線で示すよう
に、ファイバ反射器２２２で−２０ｄＢで反射され、合
波器２１を損失４ｄＢで逆透過した後、別なるファイバ
反射器１１２を損失１ｄＢで通過し、ファイバ分岐１１
３を損失１０ｄＢで通過して、受光器に−３４ｄＢｍで
入射する。
を出射する光のレベルをモニタする光、すなわちファイ
バ反射器２２２で反射された光は、細実線で示すよう
に、ファイバ反射器２２２で−２０ｄＢで反射され、合
波器２１を損失４ｄＢで逆透過した後、別なるファイバ
反射器１１２を損失１ｄＢで通過し、ファイバ分岐１１
３を損失１０ｄＢで通過して、受光器に−３４ｄＢｍで
入射する。
【００１９】受光器１１４には二つの監視光が合計で−
３１ｄＢｍのパワーで到達し、０．８０μＡの受光電流
が流れる。このとき前述のように、出力ポート３０から
は主信号として０ｄＢｍの光が出力されている。
３１ｄＢｍのパワーで到達し、０．８０μＡの受光電流
が流れる。このとき前述のように、出力ポート３０から
は主信号として０ｄＢｍの光が出力されている。
【００２０】光合波器２２１の損失が４ｄＢから２ｄＢ
に減少した時、このときのレベルダイヤグラムを図２
（ｂ）に示すと、ファイバ反射器１１２で反射する光の
レベルは変わらないが（破線）、別なるファイバ反射器
２２２で反射する光は４ｄＢ増加して、受光器に−３０
ｄＢｍで入射する（細実線）。この時、受光器には合計
で１４０μＡの電流が流れる。また、出力ポート３０か
らは＋２ｄＢｍの光が主信号として出力される（太実
線）。
に減少した時、このときのレベルダイヤグラムを図２
（ｂ）に示すと、ファイバ反射器１１２で反射する光の
レベルは変わらないが（破線）、別なるファイバ反射器
２２２で反射する光は４ｄＢ増加して、受光器に−３０
ｄＢｍで入射する（細実線）。この時、受光器には合計
で１４０μＡの電流が流れる。また、出力ポート３０か
らは＋２ｄＢｍの光が主信号として出力される（太実
線）。
【００２１】しかし、出力レベル制御回路１１５ａは受
光器１１４の電流を初期の値の０．８０μＡに保つよう
にレーザダイオード１１１ａの駆動電流を６２ｍＡから
５６ｍＡへと減少させるので、レーザダイオードの出力
は４．５ｄＢｍへと低下し、この時のレベルダイヤグラ
ムを図２（ｃ）に示すように、出力ポート３０の出力レ
ベルは−０．５ｄＢｍに制御される。
光器１１４の電流を初期の値の０．８０μＡに保つよう
にレーザダイオード１１１ａの駆動電流を６２ｍＡから
５６ｍＡへと減少させるので、レーザダイオードの出力
は４．５ｄＢｍへと低下し、この時のレベルダイヤグラ
ムを図２（ｃ）に示すように、出力ポート３０の出力レ
ベルは−０．５ｄＢｍに制御される。
【００２２】同様に光合波器２２１の損失が４ｄＢから
６ｄＢに増大したとすると（レベルダイアグラムは図示
せず）、ファイバ反射器１１２で反射する光のレベルは
変わらないが、ファイバ反射器２２２で反射する光のレ
ベルは４ｄＢ減少して、受光器１１４に−３８ｄＢｍで
入射する。この時、受光器には合計で０．５６μＡの電
流が流れる。また、出力ポート３０からは−２ｄＢｍの
光が主信号として出力される。しかし、出力レベル制御
回路１５は受光器１１４の電流を０．８０μＡに一定に
保つようにレーザダイオード１１１ａの駆動電流を増加
させるので、出力ポート３０からの主信号出力は−０．
５ｄＢｍに制御される。
６ｄＢに増大したとすると（レベルダイアグラムは図示
せず）、ファイバ反射器１１２で反射する光のレベルは
変わらないが、ファイバ反射器２２２で反射する光のレ
ベルは４ｄＢ減少して、受光器１１４に−３８ｄＢｍで
入射する。この時、受光器には合計で０．５６μＡの電
流が流れる。また、出力ポート３０からは−２ｄＢｍの
光が主信号として出力される。しかし、出力レベル制御
回路１５は受光器１１４の電流を０．８０μＡに一定に
保つようにレーザダイオード１１１ａの駆動電流を増加
させるので、出力ポート３０からの主信号出力は−０．
５ｄＢｍに制御される。
【００２３】すなわち、光合波器２２１の損失の波長依
存性や変動が４ｄＢあっても、本発明の構成を取ること
によって、出力ポート３０から送出されるレベルのばら
つきを０〜−０．５ｄＢｍの０．５ｄＢの幅に抑えるこ
とができる。
存性や変動が４ｄＢあっても、本発明の構成を取ること
によって、出力ポート３０から送出されるレベルのばら
つきを０〜−０．５ｄＢｍの０．５ｄＢの幅に抑えるこ
とができる。
【００２４】このようにファイバ分岐１１３によって受
光器１１４に合わせ導かれた２つの監視光、すなわちフ
ァイバ反射器２２２で反射し、合波器２２１を逆経路を
辿った光のレベルと、合波器２２１に入射する前の光の
一部をファイバ反射器１１２によって反射したレベル、
とが初期の調整において等しくなるように、ファイバ反
射器１１２、２２２のそれぞれの反射率を設定しておく
と、光合波器２２１に損失の変動があっても受光器１１
４の受光レベルが一定値になるように出力レベル制御回
路１１５ａによってレーザダイオード１１１ａの出力を
制御すれば、出力ポート３０から送出される主信号光の
レベルはほぼ一定に保たれる。
光器１１４に合わせ導かれた２つの監視光、すなわちフ
ァイバ反射器２２２で反射し、合波器２２１を逆経路を
辿った光のレベルと、合波器２２１に入射する前の光の
一部をファイバ反射器１１２によって反射したレベル、
とが初期の調整において等しくなるように、ファイバ反
射器１１２、２２２のそれぞれの反射率を設定しておく
と、光合波器２２１に損失の変動があっても受光器１１
４の受光レベルが一定値になるように出力レベル制御回
路１１５ａによってレーザダイオード１１１ａの出力を
制御すれば、出力ポート３０から送出される主信号光の
レベルはほぼ一定に保たれる。
【００２５】別なる効果として、レーザダイオード１１
１ａ、ファイバ分岐１１３、受光器１１４、出力レベル
制御回路１１５からなる制御ループが光源部１００ａに
全て収容されており、光合波器２２１、出力側のファイ
バ反射器２２２からなる光合波部２００とは信号伝送用
の光ファイバ一本のみで接続されているだけであって、
この間に制御帰還のための配線等を有しない。このため
光合波部と多数の波長の異なる光源部との間に電気的な
いしは光学的配線を余分に結ぶ必要がなく、実装が簡潔
であり信頼性が高まる。
１ａ、ファイバ分岐１１３、受光器１１４、出力レベル
制御回路１１５からなる制御ループが光源部１００ａに
全て収容されており、光合波器２２１、出力側のファイ
バ反射器２２２からなる光合波部２００とは信号伝送用
の光ファイバ一本のみで接続されているだけであって、
この間に制御帰還のための配線等を有しない。このため
光合波部と多数の波長の異なる光源部との間に電気的な
いしは光学的配線を余分に結ぶ必要がなく、実装が簡潔
であり信頼性が高まる。
【００２６】図３は本発明の第２の実施例を説明する図
であり、図１の第１の実施例と同じく光源部１００ｂと
光合波部２００とで構成された波長多重伝送用の送信端
局装置を示すものである。この第２の実施例では光源部
１００ｂは、信号光源でありその出力レベルが調整出来
る光レベル調整手段としては第１の実施例におけるレー
ザダイオード１１１ａの代わりに、レーザダイオード１
１１ｂと光減衰器１１６とで構成される。レーザダイオ
ードの駆動電流を直接調整するかわりに、光減衰器１１
６の減衰量を調整することにより出力光レベルを制御し
ている。光減衰器１１６は電気的にコントロールできる
機械式の光アッテネータや機械的可動部を有しない光変
調器等、通常よく用いられている部品を用いることがで
きる。またレーザダイオードと光変調器が一体集積化さ
れた光集積素子を用いてもよい。それ以外の構成や機能
ならびに動作は上記第１の実施例と同様である。
であり、図１の第１の実施例と同じく光源部１００ｂと
光合波部２００とで構成された波長多重伝送用の送信端
局装置を示すものである。この第２の実施例では光源部
１００ｂは、信号光源でありその出力レベルが調整出来
る光レベル調整手段としては第１の実施例におけるレー
ザダイオード１１１ａの代わりに、レーザダイオード１
１１ｂと光減衰器１１６とで構成される。レーザダイオ
ードの駆動電流を直接調整するかわりに、光減衰器１１
６の減衰量を調整することにより出力光レベルを制御し
ている。光減衰器１１６は電気的にコントロールできる
機械式の光アッテネータや機械的可動部を有しない光変
調器等、通常よく用いられている部品を用いることがで
きる。またレーザダイオードと光変調器が一体集積化さ
れた光集積素子を用いてもよい。それ以外の構成や機能
ならびに動作は上記第１の実施例と同様である。
【００２７】図４は本発明の第３の実施例を説明する、
波長多重伝送用の中継器の構成を示す図であり、入力ポ
ート４０に入力する伝送されてきた波長多重光信号を分
波する光分波部４００と分波された各々の波長の信号を
増幅する光増幅部３００とそれらを再び合波し出力ポー
ト３０から伝送路に送出する光合波部２００から成って
いる。波長多重伝送信号は光分波器４１１によって分波
され、各々の波長の信号光はそれぞれの光増幅部３００
に送られる。光増幅部３００では、光ファイバ増幅器や
半導体光増幅器等を利用した光アンプ３１１によって光
電気変換を施すことなく光のまま増幅され、光合波部２
００ｂに信号は送出される。光合波部２００ｂでは光合
波器２２１ｂによって波長の異なる複数の光増幅部から
送出されて来た信号を再び多重化し、出力ポート３０を
介して伝送路に送出する。
波長多重伝送用の中継器の構成を示す図であり、入力ポ
ート４０に入力する伝送されてきた波長多重光信号を分
波する光分波部４００と分波された各々の波長の信号を
増幅する光増幅部３００とそれらを再び合波し出力ポー
ト３０から伝送路に送出する光合波部２００から成って
いる。波長多重伝送信号は光分波器４１１によって分波
され、各々の波長の信号光はそれぞれの光増幅部３００
に送られる。光増幅部３００では、光ファイバ増幅器や
半導体光増幅器等を利用した光アンプ３１１によって光
電気変換を施すことなく光のまま増幅され、光合波部２
００ｂに信号は送出される。光合波部２００ｂでは光合
波器２２１ｂによって波長の異なる複数の光増幅部から
送出されて来た信号を再び多重化し、出力ポート３０を
介して伝送路に送出する。
【００２８】この第３の実施例では、光レベル調整手段
は光アンプ３１１であり、光アンプの光増幅特性を調整
することにより出力レベルが制御される。それ以外の構
成や機能ならびに動作は上記第１の実施例と同様であ
る。光分波器４１１および光合波器２２１ｂに加え、光
アンプ３１１を合わせた全体の損失の波長依存特性およ
び温度特性が補償され、中継器出力のレベルが各波長で
一定化される。
は光アンプ３１１であり、光アンプの光増幅特性を調整
することにより出力レベルが制御される。それ以外の構
成や機能ならびに動作は上記第１の実施例と同様であ
る。光分波器４１１および光合波器２２１ｂに加え、光
アンプ３１１を合わせた全体の損失の波長依存特性およ
び温度特性が補償され、中継器出力のレベルが各波長で
一定化される。
【００２９】以上の説明のように本願によれば、損失の
波長依存性や変動を有する光部品を透過した信号光を、
一部反射させてこの光部品を逆方向に再透過させた光の
レベルと、前記損失の波長依存性や変動を有する光部品
に透過する前の一部を反射させた光のレベルとを合わせ
て受光し、その受光レベルが一定となるように、前記光
部品への信号光の入力レベルを制御することによって、
前記損失の波長依存性や変動を有する部品を透過して伝
送路に送出される光出力のレベルを一定に保つことがで
きる。尚、受光器に２つの反射器からの反射光が入射
し、場合によってはこれらが干渉を起こし受光器に雑音
が発生する場合がある。このような場合は、光源に近い
ファイバ反射器と出力ポートに近いファイバ反射器との
間に１／４波長移相手段を設ければ、２つの反射器から
の光の偏光は相互に直交するため干渉し合って光雑音を
発生することはない。この１／４波長移相手段として
は、例えば水晶等のように光学的複屈折を有する媒質を
光ファイバ途中に挿入したり、光ファイバ自体を螺旋に
巻いて複屈折を生じさせてこれを利用する等の方法があ
る。
波長依存性や変動を有する光部品を透過した信号光を、
一部反射させてこの光部品を逆方向に再透過させた光の
レベルと、前記損失の波長依存性や変動を有する光部品
に透過する前の一部を反射させた光のレベルとを合わせ
て受光し、その受光レベルが一定となるように、前記光
部品への信号光の入力レベルを制御することによって、
前記損失の波長依存性や変動を有する部品を透過して伝
送路に送出される光出力のレベルを一定に保つことがで
きる。尚、受光器に２つの反射器からの反射光が入射
し、場合によってはこれらが干渉を起こし受光器に雑音
が発生する場合がある。このような場合は、光源に近い
ファイバ反射器と出力ポートに近いファイバ反射器との
間に１／４波長移相手段を設ければ、２つの反射器から
の光の偏光は相互に直交するため干渉し合って光雑音を
発生することはない。この１／４波長移相手段として
は、例えば水晶等のように光学的複屈折を有する媒質を
光ファイバ途中に挿入したり、光ファイバ自体を螺旋に
巻いて複屈折を生じさせてこれを利用する等の方法があ
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明によって得られる第１の効果は、
伝送装置や中継器の出力ポートからの反射光を監視して
いるため、合波されて最終的に伝送路に出力する各波長
の光レベルを直接監視、制御できることである。
伝送装置や中継器の出力ポートからの反射光を監視して
いるため、合波されて最終的に伝送路に出力する各波長
の光レベルを直接監視、制御できることである。
【００３１】第２の効果は、その反射光を信号伝送路を
介して光源部に引き戻して監視し、レベルの制御を行っ
ているため、光源と合波の光回路を機能分割でき、輻輳
する別なる配線を設ける必要が無く、装置の信頼性を高
めることができる。
介して光源部に引き戻して監視し、レベルの制御を行っ
ているため、光源と合波の光回路を機能分割でき、輻輳
する別なる配線を設ける必要が無く、装置の信頼性を高
めることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の波長多重光送信端局装
置を表す図である。
置を表す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の波長多重光送信端局装
置の動作を説明する光レベルダイヤグラムを表す図であ
って、（ａ）は損失の波長依存性や変動ある光部品の透
過損失が基準の損失値を持つ場合の光レベルダイヤグラ
ムを表し、（ｂ）は損失の波長依存性や変動ある光部品
の透過損失が基準の損失から２ｄＢ増大した時のレベル
ダイヤグラムを表し、（ｃ）は損失の波長依存性や変動
ある光部品の透過損失の増大を補償するように制御が働
いた時の光レベルダイヤグラムを表す。
置の動作を説明する光レベルダイヤグラムを表す図であ
って、（ａ）は損失の波長依存性や変動ある光部品の透
過損失が基準の損失値を持つ場合の光レベルダイヤグラ
ムを表し、（ｂ）は損失の波長依存性や変動ある光部品
の透過損失が基準の損失から２ｄＢ増大した時のレベル
ダイヤグラムを表し、（ｃ）は損失の波長依存性や変動
ある光部品の透過損失の増大を補償するように制御が働
いた時の光レベルダイヤグラムを表す。
【図３】本発明の第２の実施例の波長多重光送信伝送装
置を表す図である。
置を表す図である。
【図４】本発明の第３の実施例の波長多重光中継装置を
表す図である。
表す図である。
１００ 光源部 ２００ 光合波部 ３００ 光増幅部 ４００ 光分波部 １１１ レーザダイオード １１２ ファイバ反射器 １１３ ファイバ分岐 １１４ 受光器 １１５ 出力レベル制御回路 １１６ 光減衰器 ２２１ 光合波器 ２２２ ファイバ反射器 ３１１ 光アンプ ３１２ ファイバ反射器 ３１３ ファイバ分岐 ４１１ 光分波器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/17 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02
Claims (8)
- 【請求項１】 損失の波長依存性や変動を有する波長多
重用光部品を透過し、透過した一部を反射させ、前記波
長多重用光部品を逆方向に再透過させた光の一部と、前
記波長多重用光部品に透過する前の光の一部とを、予め
強度がほぼ等しくなるように設定し、前記二つの光を合
わせて受光し、該受光レベルが常に前記設定時の前記二
つの光を合わせたレベルと等しくなるように、前記波長
多重用光部品への入力レベルを制御して前記波長多重用
光部品の出力レベルを一定にすることを特徴とする波長
多重信号光のレベル監視制御方法。 - 【請求項２】 波長の異なる光信号を出力する複数の光
源部と、該複数の光源部の出力を合波して伝送路に送出
する光合波部を備える波長多重光送信端局装置であっ
て、 前記光源部は、信号光源でありかつその出力レベルが調
整できる光レベル調整手段と、前記光レベル調整手段の
光を前記光合波部に出力する点でその一部を反射させる
第１の光反射器と、前記光レベル調整手段と第１の光反
射器との間にあって光を分岐する光分岐器と、前記光分
岐器で分岐された光を受光する受光器と、前記受光器の
出力に基づき前記光レベル調整手段の出力レベルを制御
する出力レベル制御回路を備え、 前記光合波部は、前記複数の光源部からの波長の異なる
信号出力光を合波する光合波器と、前記合波器出力光を
光多重信号として前記伝送路に送出する時点で一部反射
する第２の光反射器を備え、 前記第１の光反射器で反射し前記光分岐器を介して前記
受光器に到達する第１の反射光と、第２の光反射器で反
射し前記合波器を再透過し前記光分岐器を介して前記受
光器に到達する第２の反射光とが、予め強度がほぼ等し
くなるように設定し、前記第１の反射光と前記第２の反
射光を合わせて受光した前記受光器の受光レベルが、常
に前記設定時の前記２つの光を合わせた受光レベルとが
等しくなるように、前記出力レベル制御回路が前記光レ
ベル調整手段の出力レベルを制御して、前記伝送路に出
力する各波長の出力レベルを一定にする ことを特徴とす
る波長多重光送信端局装置。 - 【請求項３】 前記光反射器が、ファイバーグレーティ
ングで構成されていることを特徴とする前記請求項２記
載の波長多重光送信端局装置。 - 【請求項４】 前記光レベル調整手段がレーザダイオー
ドであることを特徴とする前記請求項２記載の波長多重
光送信端局装置。 - 【請求項５】 光レベル調整手段がレーザダイオードと
該レーザダイオードの出力光レベルを制御する光減衰器
からなることを特徴とする前記請求項２記載の波長多重
光送信端局装置。 - 【請求項６】 伝送されてきた波長多重光信号を分波す
る光分波部と、分波された各々の波長の光レベルを調整
して出力する光増幅部と、各出力を再び合波して伝送路
に送出する光合波部とを備える波長多重伝送中継装置で
あって、前記光増幅部は、出力レベルが調整できる光レベル調整
手段と、前記光レベル調整手段の光を前記光合波部に出
力する点でその一部を反射させる第１の光反射器と、前
記光レベル調整手段と第１の光反射器との間にあって光
を分岐する光分岐器と、前記光分岐器で分岐された光を
受光する受光器と、前記受光器の出力に基づき前記光レ
ベル調整手段の出力レベルを制御する出力レベル制御回
路を備え、前記光合波部は、前記複数の光源部からの波
長の異なる信号出力光を合波する光合波器と、前記合波
器出力光を光多重信号として前記伝送路に送出する時点
で一部反射する第２の光反射器を備え、 前記第１の光反射器で反射し前記光分岐器を介して前記
受光器に到達する第１の反射光と、第２の光反射器で反
射し前記合波器を再透過し前記光分岐器を介して前記受
光器に到達する第２の反射光とが、予め強度がほぼ等し
くなるように設定し、前記第１の反射光と前記第２の反
射光を合わせて受光した前記受光器の受光レベルが、常
に前記設定時の前記２つの光を合わせた受光レベルとが
等しくなるように、前記出力レベル制御回路が前記光レ
ベル調整手段の出力レベルを制御して、前記伝送路に出
力する各波長の出力レベルを一定にする ことを特徴とす
る波長多重伝送中継装置。 - 【請求項７】 前記光反射器が、ファイバーグレーティ
ングで構成されていることを特徴とする前記請求項６記
載の波長多重光伝送中継装置。 - 【請求項８】 前記光レベル調整手段が波長多重信号を
分波する分波器からの一つの出力波長の信号を増幅する
光増幅器であることを特徴とする前記請求項６記載の波
長多重光伝送中継装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09033998A JP3175687B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 波長多重信号光のレベル監視制御方法及び波長多重光送信端局装置並びに中継装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09033998A JP3175687B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 波長多重信号光のレベル監視制御方法及び波長多重光送信端局装置並びに中継装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289299A JPH11289299A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3175687B2 true JP3175687B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=13995774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09033998A Expired - Fee Related JP3175687B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 波長多重信号光のレベル監視制御方法及び波長多重光送信端局装置並びに中継装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3175687B2 (ja) |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP09033998A patent/JP3175687B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11289299A (ja) | 1999-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010306 |
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