JP3221431B2 - 光送信装置および監視情報の送信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ増幅器を用
いた光送信装置に関し、特に、その監視および監視情報
転送方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ増幅器は将来の光ファイバ伝
送システムにおいて使用される可能性がある。該システ
ムでは光送信装置（データをデータ光信号に変換するデ
ータ用光送信器と光ファイバ増幅器を含む）、光中継装
置（光ファイバ増幅器を含む）、光受信装置（光ファイ
バ増幅器とデータ光信号からデータを再生するデータ用
光受信器を含む）、および、それらを接続する光伝送路
を監視し、得られた監視情報を光端局まで転送すること
が必須となる。従来、監視情報転送技術に関しては例え
ば特開平３−２１４９３６号公報において述べられてい
る。該従来監視情報転送技術では、（１）データ光信号
と該データ光信号に合波されている監視光信号とを同時
に各光中継装置内の光ファイバ増幅器にて光増幅する、
あるいは、（２）励起光源を二つに分岐して、その一方
を監視光信号として使用する、という方法を用いてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】出力が飽和状態にある
光ファイバ増幅器を想定し、該光ファイバ増幅器にデー
タ光信号のみを入力した場合に比較すると、上記従来技
術（１）では監視光信号も同時に光ファイバ増幅器に入
力するために利得が低下してデータ光信号の出力パワー
が下がる。また、上記従来技術（２）でも同様に、監視
光信号用に励起光を分岐するため励起光パワーが低下
し、利得も低下するために光ファイバ増幅器の出力パワ
ーも下がる。通常、光中継装置では内蔵する光ファイバ
増幅器を出力飽和状態で使用することが多い。これは、
データ光信号の出力パワーを可能な限り大きくする必要
があるためである。ところが、上記従来技術を用いると
出力パワーの低下が生ずるため問題である。

【０００４】本発明の目的は上記問題を解決すること、
即ち、光ファイバ増幅器の出力パワーを低下させること
なく、光ファイバ増幅器を用いた光ファイバ伝送システ
ムの監視情報転送を実現すること、さらには、該システ
ムの監視を実現することにある。なお光ファイバ増幅器
は、添加物をドーピングした光ファイバ（ドープファイ
バ）と、該ドープファイバを励起する波長λｐの光（励
起光）を出力する励起光源とを少なくとも有しているも
のとする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、下記１およ
び２を実施することにより解決できる。

【０００６】１．監視情報の転送は、光ファイバ伝送シ
ステムを構成する光送信装置、光中継装置（１台以
上）、および、光受信装置を次のように構成することに
より実現できる。即ち、（１）光送信装置からの監視情
報転送は、該光送信装置内に、監視情報を含む監視用の
電気信号（以下、監視電気信号と略記）を光信号（波長
略λｐ、以下出力監視光信号と略記）に変換する監視用
光送信器と、ドープファイバの後に配置され、且つ、増
幅されたデータ光信号とは逆方向に励起光を合波すると
同時に該出力監視光信号を該データ光信号と同方向に合
波する光合分波器とを設けることにより実現できる。
（２）光中継装置における監視情報転送は、光中継装置
内に、ドープファイバの前に配置され、且つ、データ光
信号に合波されて送られてきた監視光信号１（波長略λ
ｐ、以下入力監視光信号と略記）を分波すると同時に第
１励起光（波長λｐ、第１励起光源より出力される）を
該データ光信号と同方向に合波する第１光合分波器と、
該入力監視光信号を入力監視電気信号に変換する監視用
光受信器と、光中継装置に関する監視情報を該入力監視
電気信号に付加して出力監視電気信号を出力するコント
ローラと、該出力監視電気信号を監視光信号２（波長略
λｐ、以下出力監視光信号と略記）に変換する監視用光
送信器と、ドープファイバの後に配置され、且つ、増幅
された該データ光信号とは逆方向に第２励起光（波長λ
ｐ、第２励起光源より出力される）を合波すると同時に
該出力監視光信号を該データ光信号と同方向に合波する
光合分波器とを設けることにより実現できる。さらに、
（３）光受信装置における監視情報の受信は、光受信装
置内に、ドープファイバの前に配置され、且つ、データ
光信号に合波されて送られてきた監視光信号（波長略λ
ｐ、以下入力監視光信号と略記）を分波すると同時に励
起光を該データ光信号と同方向に合波する光合分波器
と、該入力監視光信号を入力監視電気信号に変換する監
視用光受信器とを設けることにより実現できる。

【０００７】２．光ファイバ伝送システムを構成する光
送信装置、光中継装置（１台以上）、光受信装置、およ
び、これらを接続している伝送路の監視は次のように実
現できる。即ち、（１）光送信装置の監視は、光送信装
置内に、該装置出力光の一部を分岐するパワースプリッ
タと、該パワースプリッタの一方の出力光からデータ光
信号のみを抽出する光フィルタと、抽出した該データ光
信号のパワーＰｄを検出するパワーモニタとを設け、コ
ントローラはＰｄを観測すると同時にＰｄの値が正常値
からずれた場合に光送信装置が異常であると判断して警
告信号を発生することにより実現できる（以下、Ｐｄの
観測値および該警告信号等を光送信装置における監視情
報と呼ぶ）。（２）伝送路および該伝送路の後に接続さ
れた光中継装置の監視は、監視用光受信器にて分波した
入力監視光信号のパワーＰｗを検出すると同時に、光中
継装置内に、該装置出力光の一部を分岐するパワースプ
リッタと、該パワースプリッタの一方の出力光からデー
タ光信号のみを抽出する光フィルタと、抽出した該デー
タ光信号のパワーＰｄを検出するパワーモニタとを設
け、コントローラはＰｗおよびＰｄを観測すると同時
に、Ｐｄの値だけが正常値からずれた場合には光中継装
置内の光ファイバ増幅器が異常であると判断し、Ｐｗの
値だけが正常値からずれた場合には監視用光受信器ある
いは前段の光中継装置（あるいは光送信装置）の監視用
光送信器（波長略λｐ）が異常であると判断し、Ｐｄと
Ｐｗの両方が正常値からずれた場合には伝送路が異常で
あると判断して、それぞれ警告信号を発生することによ
り実現できる（以下、ＰｄとＰｗの観測値や該警告信号
等を光中継装置における監視情報と呼ぶ）。さらに、
（３）伝送路および該伝送路の後に接続された光受信装
置の監視は、監視用光受信器にて分波した入力監視光信
号のパワーＰｗを検出し、データ用光受信器は受信した
データ光信号のパワーＰｄを検出し、さらに、コントロ
ーラはＰｗおよびＰｄを観測すると同時に、Ｐｄの値だ
けが正常値からずれた場合には光受信装置内の光ファイ
バ増幅器が異常であると判断し、Ｐｗの値だけが正常値
からずれた場合には監視用光受信器あるいは前段の光中
継装置の監視用光送信器（波長略λｐ）が異常であると
判断し、ＰｄとＰｗの両方が正常値からずれた場合には
伝送路が異常であると判断して、警告信号を発生するこ
とにより実現できる（以下、ＰｄとＰｗの観測値や該警
告信号等を光受信装置における監視情報と呼ぶ）。

【０００８】

【作用】上記手段１によれば、光送信装置から送出され
た監視光信号は、各光中継器にて受信され、監視情報が
付加された後に再び監視光信号として送出され、最終的
に光受信装置にまで到達し受信されるので、光送信装
置、各光中継器および伝送路に関する監視情報を載せた
監視光信号を光受信装置にまで転送することができる。
この時、各光ファイバ増幅器はデータ光信号のみを入力
しているので、従来技術を用いた場合に発生するような
出力パワーの低下はない。

【０００９】また、上記手段２によれば、（１）光送信
装置は、自身が出力するデータ光信号のパワーＰｄを検
出できるため、その値の観測により自身の異常を監視で
き、（２）光中継装置は、自身が出力するデータ光信号
（伝送路および光中継装置内の光ファイバ増幅器を通
過）のパワーＰｄと同時に、送られてきた監視光信号
（前段の監視用光送信器より出力、伝送路を通過、監視
用光受信器にて検出）のパワーＰｗも検出できるので、
これらパワーの観測により伝送路、光ファイバ増幅器、
および、監視用光受信器あるいは前段の監視用光送信器
の異常をそれぞれ監視でき、さらに、（３）光受信装置
は、自身が受信するデータ光信号（伝送路および光受信
装置内の光ファイバ増幅器を通過）のパワーＰｄと同時
に、送られてきた監視光信号（前段の監視用光送信器よ
り出力、伝送路を通過、監視用光受信器にて検出）のパ
ワーＰｗも検出できるので、これらパワーの観測により
伝送路、光ファイバ増幅器、および、監視用光受信器あ
るいは前段の監視用光送信器の異常をそれぞれ監視でき
る。即ち、光送信装置、光中継装置、光受信装置、およ
び、伝送路の監視を実現できる。

【００１０】なお、本発明にて用いる光合分波器の作用
については以下のように説明できる。説明のために、光
ファイバ増幅器を用いて実現できる中継装置の代表的な
構成例を図２に示す。本中継装置への入力は微弱なデー
タ光信号（波長λｄ）であり、出力は増幅されたデータ
光信号である。本中継装置はエルビウム（Ｅｒ）等をド
ーピングした光ファイバ（以下、ドープファイバと略
記）１−１、１−２と、ドープファイバに利得を与える
励起光を出力する励起光源（波長λｐ）２−１、２−２
と、上記データ光信号と該励起光とを合波する光合波器
（３端子）３−１、３−２と、光ファイバ増幅器の発振
を防止するためのアイソレータ４−１〜４−３とから構
成されており、図２のように接続されている。

【００１１】上記合波器は（ａ）反射率が波長依存性を
有する誘電体多層膜を表面に形成した光フィルタや
（ｂ）２本の光ファイバを用いた方向性結合器等、にて
実現でき市販されている。図３には、誘電体多層膜フィ
ルタを用いて実現した光合波器３−１の構成例を示す。
光合波器内の該誘電体多層膜フィルタでは、波長λｄの
光に対しては反射率がほぼ零となり、波長λｐの光に対
しては反射率がほぼ１００％となるように設定されてい
る。従って、第１ポートから波長λｄのデータ光信号を
入力すると該光信号は該フィルタを通過して第３ポート
に出力する。また、第２ポートから波長λｐの励起光を
入力すると、該励起光は該フィルタにて反射されてやは
り第３ポートに出力する。この結果、図３（１）に示す
ように第３ポートからは両波長の光信号を合波した合波
光が得られる。即ち本光合波器を用いてデータ光信号と
励起光とを合波することができる。同様の原理により、
波長λｄのデータ光信号と波長λｐの監視光信号とから
成る合波光を第１ポートに入力すると、図３（２）に示
すようにデータ光信号は該フィルタを通過して第３ポー
トに出力され、監視光信号は反射される。即ち、合波光
を分波することができる。従って、図４（１）に示すよ
うに本合波器に第４ポートを新たに設けて４端子の光合
分波器とすれば、１台の光合分波器にて、データ光信号
との監視光信号とから成る入力合波光から監視光信号を
分波して第４ポートに出力すると同時に、データ光信号
と励起光とを合波し、該合波光を第３ポートから出力す
ることができる。図４（１）の構成において、第４ポー
トから波長λｐの励起光を入力し、第２ポートから波長
λｐの監視光信号を入力すれば、データ光信号とは逆方
向に合波された励起光を第１ポートから出力すると同時
に、監視光信号を合波したデータ光信号を第３ポートか
ら出力することができる（図４（２）参照）。

【００１２】従って、図２の光合波器３−１を図４
（１）の構成の光合分波器（入力側光合分波器）に置換
し、且つ、光合波器３−２を図４（２）の構成の光合分
波器に置換すれば、中継装置に入力する光信号（データ
光信号と監視光信号の合波光）から監視光信号を入力側
光合分波器にて分波でき、且つ、監視光信号を合波した
データ光信号を中継装置から出力することができる。即
ち、データ光信号伝送用の光ファイバを用いて、前段の
光中継装置（あるいは光端局）から送られてきた監視情
報を後段の光中継装置（あるいは光端局）に転送するこ
とができる。

【００１３】以上より、本発明によれば、ドープファイ
バに励起光を合波する光合分波器にて監視光信号の合波
および分波を行なっているので光送信装置、光中継装
置、光受信装置、及び、それらを接続する光伝送路の監
視および監視情報転送を、各光ファイバ増幅器に出力パ
ワー低下を生じさせることなく実現できるという効果を
得る。

【００１４】

【実施例】図１には本発明の光中継装置の第１実施例を
示す。本装置は光ファイバ増幅器と監視装置とから構成
される。光ファイバ増幅器では、図２の構成における光
合波器３−１及び３−２のかわりに図４（１）に示す光
合分波器を用いている。入力側光合分波器５−１は光中
継装置に入力する光信号（データ光信号と入力監視光信
号から成る）から入力監視光信号を分波すると同時に励
起光を合波する。データ光信号はドープファイバにて増
幅されて出力側合分波器５−２に入力し、入力監視光信
号は監視装置に入力する。出力側合分波器５−２は監視
用光送信器から出力された出力監視光信号を増幅された
データ光信号に合波して出力すると同時に励起光を逆方
向に合波している。監視装置は、分波された上記入力監
視光信号を入力監視電気信号に変換すると同時に入力監
視光信号パワーＰｗを検出する監視用光受信器６と、光
中継装置の出力光の一部を分岐するパワースプリッタ７
と、該分岐光のうちデータ光信号だけを通過させる光フ
ィルタ８と、該光フィルタを通過したデータ光信号のパ
ワーＰｄ（以下、データ光信号パワーと略記）を検出す
るパワーモニタ９と、該入力監視電気信号、該入力監視
光信号パワー、及び、該データ光信号パワーを入力とす
るコントローラ１０と、該コントローラから出力される
出力監視電気信号を上記出力監視光信号に変換する監視
用光送信器１１とから構成されている。上記監視用光受
信器６における入力監視光信号パワーＰｗの検出は、例
えば、該監視用光受信器に内蔵されるフォトダイオード
（入力監視光信号を電気に変換する素子）に流れる直流
電流を測定することによって実現できる。

【００１５】データ光信号の波長λｄとして例えば１．
５５μｍ帯の光を考え、添加物としてエルビウム等をド
ーピングした光ファイバをドープファイバとして用いる
と、波長１．４８μｍ付近（＝λｐ）の励起光を用いる
ことによりドープファイバに利得を持たせることができ
る。伝送路として用いる光ファイバは波長１．４８μｍ
付近においても波長１．５５μｍと同程度の伝送損失を
有するため、データ光信号に合波して出力された波長略
１．４８μｍの出力監視光信号はデータ光信号と同様に
次段の光中継装置（あるいは光受信装置）に到達するこ
とができる。但し、λｄおよびλｐの波長は上記波長に
限定する必要はない。

【００１６】コントローラは入力監視光信号パワー及び
データ光信号パワーの観測値から光伝送路、光ファイバ
増幅器、および、監視装置が正常か否かの判断を行い、
その判断結果を入力監視電気信号に付加して出力監視電
気信号として出力する。具体的には、コントローラによ
りＰｗおよびＰｄを観測し、Ｐｄの値だけが正常値から
ずれた場合には光中継装置内の光ファイバ増幅器が異常
であると判断し、Ｐｗの値だけが正常値からずれた場合
には監視用光受信器あるいは前段の光中継装置（あるい
は光送信装置）の監視用光送信器（波長略λｐ）が異常
であると判断し、ＰｄとＰｗの両方が正常値からずれた
場合には伝送路が異常であると判断する。これは、デー
タ光信号が伝送路および光中継装置内の光ファイバ増幅
器の両方を通過しているのに対して、送られてきた入力
監視光信号は伝送路のみを通過しているため、両方が正
常値からずれた場合のみ伝送路に異常ありと判断でき、
どちらか一方が正常値からずれた場合には残りの部分に
異常ありと判断できるためである。また、コントローラ
には、必要な情報（光中継装置監視に必要な信号、光端
局内の他の装置に関する情報、後段の各光中継装置を制
御する制御信号、光受信装置を制御する制御信号、各光
中継装置や光受信装置内蔵の光ファイバ増幅器を制御す
る制御信号など）を適宜入力でき、入力監視電気信号に
付加して出力監視電気信号として出力する。さらに、コ
ントローラからは受信した入力監視電気信号や本光中継
装置にて得られた監視情報を読みだすこともできる。ま
たコントローラは、受信した入力監視電気信号に付加さ
れて転送されてきた制御情報に基づいて本光中継装置や
内蔵する光ファイバ増幅器の動作を制御することもでき
る。なお、監視用光受信器における入力監視光信号パワ
ー（あるいは該パワーに比例する電圧信号）の検出は、
例えば受信された入力監視電気信号の一部を分岐して、
そのパワーあるいはピーク値を測定することにより実現
できる。また、監視用光受信器内蔵のフォトダイオード
に流れる直流電流（あるいは、直流電流に比例する電
圧）を検出することによっても入力監視光信号パワーは
検出できる。

【００１７】以上より、本実施例によれば、簡易な構成
にて光伝送路、及び、光中継装置（光ファイバ増幅器と
監視装置）を監視し、且つ、前段の光中継装置（及び光
端局）からの監視情報に光中継装置の監視情報を付加し
て後段の光中継装置（及び光端局）に転送できるという
効果を得る。また、転送されてきた制御情報によりその
動作も制御することができる。

【００１８】本発明の上記効果は本実施例の構成に限定
されない。例えば光合分波器はふたつの波長λｄおよび
λｐを合波および分波できるものであれば内部の具体的
な構成に関わらず上記効果を得ることができる。また、
光アイソレータは配置される場所が異なっても、また、
使用される個数が異なっても、また、用いられなくても
上記効果を得る。また、ドープファイバの励起方法は図
１と異なっても良い。

【００１９】即ち、データ光信号の進行方向に対して励
起光の進行方向が順方向であっても、また、逆方向であ
っても、また、双方向であっても上記効果を得る。ま
た、励起光源の数がさらに多くても上記効果を得る。ま
た、ドープファイバの個数が図１の場合と異なっても上
記効果を得る。また、上記パワースプリッタ７、光フィ
ルタ８、および、パワーモニタ９がなくても光伝送路
（あるいは監視用光受信器、コントローラ、及び、前段
の光中継装置の監視用光送信器）の監視、及び、監視情
報の転送は可能であり、これら機能だけでも光ファイバ
増幅器を用いた光ファイバ増幅器伝送システムには有用
である。また、光フィルタ等の光部品が挿入されても上
記効果を得る。また、入力監視電気信号をそのまま出力
監視電気信号としても上記効果を得る。

【００２０】図５には、光端局内の光送信装置において
光ファイバ増幅器を光ブースタ増幅器として用いた場合
に、光ブースタ増幅器を監視し、且つ、得られた監視情
報を後段の光中継装置に転送するための光送信装置の実
施例を示す。光送信装置はデータを波長λｄのデータ光
信号に変換するデータ用光送信器と、データ光信号を増
幅する光ファイバ増幅器と、監視装置とから構成され
る。光ファイバ増幅器はドープファイバ１と、励起光源
２−１および２−２と、励起光源２−１からの励起光と
データ光信号とを合波する光合波器３と、励起光源２−
２からの励起光とデータ光信号とを逆方向に合波すると
ともに出力監視光信号を合波する光合分波器５と、光ア
イソレータ４−１、４−２とから構成される。従って、
本構成によりデータ光信号に出力監視光信号が合波され
て光送信装置から送出され、次段の光中継装置へと転送
される。光合波器３は例えば図３（１）の構成を有し、
また、光合分波器５は例えば図４（１）の構成を有す
る。監視装置は、光ブースタ増幅器の出力光の一部を分
岐するパワースプリッタ７と、該分岐光のうちデータ光
信号だけを通過させる光フィルタ８と、該光フィルタを
通過したデータ光信号のデータ光信号パワーを検出する
パワーモニタ９と、該データ光信号パワー、及び、その
他必要な情報（パリティチェック用信号、その他光中継
装置監視に必要な信号、各光中継装置を制御する制御信
号、光受信装置を制御する制御信号、各光中継装置や光
受信装置が内蔵する光ファイバ増幅器を制御する制御信
号など）を入力とするコントローラ１０と、該コントロ
ーラから出力される出力監視電気信号を上記出力監視光
信号に変換する監視用光送信器１１とから構成される。
コントローラは上記データ光信号パワーが正常値である
か否かを監視することにより送信器あるいは光ファイバ
増幅器が正常であるか否かの判断をする。監視用光送信
器は得られた判断結果（監視情報）に上記必要情報を付
加して出力監視光信号に変換する。

【００２１】本実施例によれば光ブースタ増幅器として
用いた光ファイバ増幅器の監視情報を後段の光中継装置
に転送できるとともに、監視情報以外の他の情報をも転
送することができるという効果を得る。例えば、上述し
たように各光中継装置内蔵の光ファイバ増幅器を制御す
る制御信号を転送すれば、上記光送信装置を内蔵する光
端局から各光ファイバ増幅器の動作等を制御することが
できる。

【００２２】本発明の上記効果は本実施例の構成に限定
されない。例えば光合分波器はふたつの波長λｄおよび
λｐを合波および分波できるものであれば内部の具体的
な構成に関わらず上記効果を得ることができる。また、
光アイソレータは配置される場所が異なっても、また、
使用される個数が異なっても、また、用いられなくても
上記効果を得る。また、ドープファイバの励起方法は図
５と異なっても良い。

【００２３】即ち、データ光信号の進行方向に対して励
起光の進行方向が順方向であっても、また、逆方向であ
っても、また、双方向であっても上記効果を得る。ま
た、励起光源の数がさらに多くても上記効果を得る。ま
た、ドープファイバの個数が図５の場合と異なっても上
記効果を得る。また、上記パワースプリッタ７、光フィ
ルタ８、および、パワーモニタ９がなくても良い。たと
え波長λｐの出力監視光信号が光ブースタ増幅器に関す
る監視情報を載せていなくても、次段の光中継装置が波
長λｐの該監視光信号のパワーを監視していれば、次段
の光中継装置は光伝送路の異常等について監視すること
ができ有用である。また、光フィルタ等の光部品が挿入
されても上記効果を得る。

【００２４】図６には、光端局内の光受信装置において
光ファイバ増幅器を光プリ増幅器として用いた場合に、
前段からの監視情報を受信するとともに、光伝送路、及
び、光プリ増幅器の監視を行うための光受信装置の実施
例を示す。光受信装置は、データ光信号を増幅する光フ
ァイバ増幅器と、監視装置と、増幅されたデータ光信号
からデータを再生するとともにデータ光信号パワーＰｄ
を検出するデータ用光受信器とから少なくとも構成され
る。光ファイバ増幅器はドープファイバ１−１、１−２
と、励起光源２と、入力監視光信号を分波するとともに
励起光源２からの励起光とデータ光信号とを合波する光
合波器５と、光アイソレータ４−１、４−２と、光雑音
を除去する光フィルタ１２とから構成される。光合分波
器５は例えば図４（１）の構成を有する。監視装置は、
分波された上記入力監視光信号を入力監視電気信号に変
換するとともに入力監視光信号パワーを検出する監視用
光受信器６と、該入力監視電気信号、該入力監視光信号
パワー、及び、該データ光信号パワーを入力とし、本光
伝送システム全体の監視情報を出力するコントローラ１
０とから構成されている。なお、光受信器におけるデー
タ光信号パワーの検出は例えば受信されたデータ信号の
一部を分岐して、そのパワーあるいはピーク値を測定す
ることにより実現できる。あるいは、該データ用光受信
器に内蔵されるフォトダイオード（データ光信号を電気
信号に変換する素子）に流れる直流電流を測定すること
によっても実現できる。

【００２５】コントローラは入力監視光信号パワー及び
データ光信号パワーの観測値から光伝送路、光ファイバ
増幅器、および、監視装置が正常か否かの判断を行い、
その判断結果を入力監視電気信号に付加して出力する。
具体的には、コントローラによりＰｗおよびＰｄを観測
し、Ｐｄの値だけが正常値からずれた場合には光受信装
置内の光ファイバ増幅器が異常であると判断し、Ｐｗの
値だけが正常値からずれた場合には監視用光受信器ある
いは前段の光中継装置の監視用光送信器（波長略λｐ）
が異常であると判断し、ＰｄとＰｗの両方が正常値から
ずれた場合には伝送路が異常であると判断する。このよ
うに判断できる理由は光中継装置の場合と同様である。
また、コントローラは受信した入力監視電気信号に付加
されている制御信号に基づいて内蔵する光ファイバ増幅
器等の動作を制御することもできる。

【００２６】本実施例によれば本光伝送システム全体の
監視情報を得られるという効果を得る。

【００２７】本発明の上記効果は本実施例の構成に限定
されない。例えば光合分波器はふたつの波長λｄおよび
λｐを合波および分波できるものであれば内部の具体的
な構成に関わらず上記効果を得ることができる。また、
光アイソレータは配置される場所が異なっても、また、
使用される個数が異なっても、また、用いられなくても
上記効果を得る。また、ドープファイバの励起方法は図
６と異なっても良い。

【００２８】即ち、データ光信号の進行方向に対して励
起光の進行方向が順方向であっても、また、逆方向であ
っても、また、双方向であっても上記効果を得る。ま
た、励起光源の数がさらに多くても上記効果を得る。ま
た、ドープファイバの個数が図６の場合と異なっても上
記効果を得る。また、光フィルタ等の光部品が挿入され
ても上記効果を得る。

【００２９】図７には、本発明の監視方法および監視情
報転送方法を適用した光伝送システムの実施例を示す。
本システムは、データをデータ光信号に変換した後に増
幅して出力する本発明の光送信装置と、データ光信号が
伝搬する光伝送路（第１光伝送路〜第Ｎ＋１光伝送路、
但し、Ｎは１以上の整数）と、減衰したデータ光信号を
増幅する本発明の光中継装置（第１光中継装置〜第Ｎ＋
１光中継装置）と、データ光信号を増幅した後にデータ
を再生する本発明の光受信装置とから構成される。上記
光送信装置にはデータの他に適宜必要な情報（パリティ
チェック用信号、その他光中継装置監視に必要な信号、
光端局内の他の装置に関する情報、各光中継装置を制御
する制御信号、光受信装置を制御する制御信号、各光中
継装置や光受信装置が内蔵する光ファイバ増幅器を制御
する制御信号、他の装置に関する制御情報など）を入力
でき、データ光信号と第１監視光信号とが合波された光
が出力となる。第１光中継装置では送られてきたデータ
光信号を増幅するとともに、送られてきた第１監視光信
号に新たな監視情報およびその他必要な情報を付加して
第２監視光信号として、該増幅されたデータ光信号に合
波して出力する。以下、第２〜第Ｎ光中継装置も第１光
中継装置と同様の動作を行う。上記光受信装置では、送
られてきたデータ光信号を増幅後に受信してデータを再
生するとともに、第Ｎ＋１光監視光信号信号に本光受信
装置内の光ファイバ増幅器に関する監視情報を付加して
出力する。

【００３０】本実施例によれば、簡易な構成にて、光伝
送システム全体の監視情報を得られるという効果を得
る。同時に、監視信号に付加された制御信号に基づいて
各装置の動作を制御することもできる。なお本光伝送シ
ステムの構成は上記実施例に限定されない。例えば、光
送信装置が光ファイバ増幅器を内蔵していなくても、監
視用光送信器と監視光信号とデータ光信号とを合波する
光合波器を設けておけば監視に関する上記効果を得る。
また、光受信装置に関しても同様であり、光ファイバ増
幅器を内蔵していなくてもデータ光信号から第Ｎ＋１監
視光信号を分波する光合波器を設けておけば監視に関す
る上記効果を得る。

【００３１】図８には、図６に示した光受信装置におい
て、データ用光受信器に入力するデータ光信号パワーが
略一定となるように励起光源２の駆動電流を調整して光
ファイバ増幅器の利得を制御する自動利得制御回路を設
けた場合の実施例を示す。同図において、データ用光受
信器はフォトダイオードと、該フォトダイオードに直列
に接続された抵抗と、受信したデータを増幅する増幅回
路と、該増幅回路出力信号からタイミング抽出する回路
と、識別再生回路と、上記抵抗に発生する直流電圧を検
出する直流電圧検出器とから構成されている。上記識別
再生回路の出力は再生されたデータであり、上記直流電
圧検出器の出力はデータ光信号パワーに比例する電圧信
号である。従って、該データ光信号パワーに比例する電
圧信号が一定値となるように制御すれば、上記フォトダ
イオードに入力するデータ光信号のパワーも一定とな
る。このような制御を行うために自動利得制御回路は、
上記データ光信号パワーに比例する信号と基準信号との
差分を検出して制御信号を出力する制御回路と、該制御
信号により励起光源に流す電流を制御する駆動回路とで
構成している。該制御信号の値は該差分が零となるよう
に設定される。該差分が零となれば、上記データ光信号
パワーに比例する信号は常に一定となり（基準信号に等
しくなり）、結果的に上記フォトダイオードに入力する
データ光信号のパワーも一定となる。本光受信装置に付
加すると、本光受信装置に入力するデータ光信号のパワ
ー変動に関わらずデータ用光受信器への入力データ光信
号パワーを最適に設定できるという効果も得ることがで
きる。図８の光受信装置を図７の光伝送システムに適用
すれば、該光伝送システムの性能をさらに向上させるこ
とができる。

【００３２】図９には本発明の光中継装置の第２実施例
を示す。本実施例は、図１に示す第１実施例の入力側の
光合分波器５−１を光合波器３−２と３−１に置き換え
（構成は図２の光合波器３−１及び３−２に等しい）、
光合波器３−２により光信号（データ光信号と入力監視
光信号から成る）から入力監視光信号を分波し（光合波
器３−２を光分波器として用いている）、また、光合波
器３−１によりデータ光信号と励起光（励起光源２−１
から出力）をしている。他の構成は図１に等しい。本実
施例では、励起光源２−１から出力される励起光の波長
λｐ’は、必ずしもλｐに等しくしなくてもよい。例え
ばλｐを略１．４８μｍとして、λｐ’を略０．９８μ
ｍとしてもよい。励起光の波長が略０．９８μｍの場
合、光ファイバ増幅器の雑音指数は励起光の波長が略
１．４８μｍの場合よりも低くできることが知られてい
る。従って、本実施例によれば、光中継装置の第１実施
例と同様の効果を得ると同時に、光中継装置の雑音指数
を低くできるという効果も得られる。同様の効果は、図
６に示す光受信装置の光合分波器５に対して同様の置き
換え（光合波器３−２と３−１への）を行っても得られ
る。即ち、光ファイバ増幅器の雑音指数を低くできるの
で、光受信装置の受信感度を向上できる。ここで述べた
光中継装置や光受信装置を図７の光伝送システムに適用
すれば、光中継装置間隔および光中継装置と光受信装置
の間隔を長くすることができる。

【００３３】図１０には本発明の光中継装置の第３実施
例を示す。本実施例は、図９に示す第２実施例の出力側
の光合分波器５−２を光合波器３−２’と３−１’に置
き換え（構成は図９の光合波器３−１及び３−２に等し
い）、光合波器３−２’によりデータ光信号とは逆方向
に励起光源２−２を合波し、光合波器３−１’によりデ
ータ光信号と出力監視光信号を合波するものである。他
の構成は図９に等しい。本実施例では、励起光源２−１
（波長λｐ’）および励起光源２−２（波長λｐ”）か
ら出力される励起光のは、必ずしも監視光信号の波長
λｗに等しくしなくてもよい。例えばλｐ’およびλ
ｐ”を略０．９８μｍとして、λｗを略１．４８μｍや
略１．６０μｍとしてもよい。もちろん、λｗを λ
ｐ’およびλｐ”と等しくしてもよいし（例えば略１．
４８μｍ）、λｗと λｐ”とを等しくして（例えば略
１．４８μｍ）、λｐ’を略０．９８μｍとしてもよ
い。前述したように、励起光の波長が略０．９８μｍの
場合、光ファイバ増幅器の雑音指数は励起光の波長が略
１．４８μｍの場合よりも小さくできることが知られて
いる。また、波長λｗは他の値であってもよい。例え
ば、光ファイバ増幅器の帯域外（利得を持たない、ある
いは、利得が低い波長帯）で、しかも、伝送路光ファイ
バの伝送損失が十分に低い他の波長を選んでも良い。従
って、本実施例によれば、光中継装置の第２実施例より
もさらに雑音指数が小さい光中継装置を実現できるとい
う効果も得られる。本実施例の光中継装置を図７の光伝
送システムに適用すれば、光中継装置間隔をさらに長く
することができる。この場合、監視光信号の波長λｗを
光伝送システム内にて統一するために、図５に示す光送
信装置の光合分波器５に対しては光合波器３−２’と３
−１’への置き換えを、また、図６に示す光送信装置の
光合分波器５に対しては光合波器３−２と３−１への置
き換えを、それぞれ行なう必要がある。ここで述べた光
送信装置、光中継装置、および、光受信装置を図７の光
伝送システムに適用すれば、中継間隔および全伝送距離
（光送信装置から光受信装置までの総伝送距離）を長く
することができる。

【００３４】図１１には本発明の光中継装置の第４実施
例を示す。本実施例は、第１実施例の光中継装置の出力
パワーを高めるために、出力側のドープファイバ１−２
に供給する励起光のパワーを双方向励起により高めたも
のである。励起光のパワーを高めるために励起光源の数
を４個としている。４個のうち２個（励起光源２−２−
１と２−２−２）は、ドープファイバ１−２を順方向に
励起するための光源であり、それぞれの出力光は偏光プ
リズムにより偏波合成（直交する偏波状態での合成）さ
れ、光合波器３−１を経てドープファイバ１−２に入力
する。一方、励起光源２−２−３と２−２−４は、ドー
プファイバ１−２を逆方向に励起するための光源であ
り、それぞれの出力光は偏光プリズムにより偏波合成さ
れ、光合波器５−２を経てドープファイバ１−２に入力
する。従って、本実施例によれば、光中継装置の第１実
施例と同様の効果を得ると同時に、光中継装置の出力パ
ワーを高くできるという効果も得られる。同様の効果
は、図５に示す光送信装置のドープファイバ１に対して
同様の双方向励起を行っても得られる。即ち、光ファイ
バ増幅器の出力パワーを高くできる。ここで述べた光送
信装置や光中継装置を図７の光伝送システムに適用すれ
ば、光中継装置間隔および光送信装置と光中継装置の間
隔を長くすることができる。但し、励起光源の数は４個
未満であっても、２個以上であれば、出力パワーを高く
でき、従って中継間隔を長くすることができる。また、
励起光源２−２−１、２、３、４の波長は略０．９８μ
ｍであっても、略１．４８μｍであっても、両者が組合
わさっていても良い。

【００３５】図１２には本発明の光中継装置の第５実施
例を示す。光中継装置の第１実施例と本実施例との違い
は、（１）励起光源２−１の波長をλｐ’（≠λｐ）と
し、（２）データ光信号（波長λｄ）に合波されて送ら
れてきた入力監視光信号（波長λｐ）の分波と上記２−
１から出力される励起光の合波を光合分波器１３にて行
うという２点でる。波長λｄ、λｐ、および、λｐ’と
しては例えば略１．５５μｍ、略１．４８μｍ、およ
び、略０．９８μｍが適当な波長設定である。但し、λ
ｐは他の波長でもよい。例えば、光ファイバ増幅器の帯
域外の他の波長としてもよい。図１３には一例として、
誘電体多層膜フィルタを用いた光合分波器１３の構成と
光の入出力関係を示す。第１ポートから入力したデータ
光信号と入力監視光信号は誘電体多層膜フィルタにて前
者は透過して後者は反射される。反射された入力監視光
信号は第４ポートから出力して監視用光受信器に入力す
る。

【００３６】一方、第２ポートからは励起光が入力し、
誘電体多層膜フィルタにて反射して、透過した上記デー
タ光信号に合波されて第３ポートから出力する。即ち、
誘電体多層膜フィルタは波長λｄを透過して波長λｐお
よびλｐ’を反射している。このような入出力関係は、
誘電体多層膜フィルタに例えば図１４（ａ）に示すよう
な反射率および透過率の波長依存性をもたせることによ
り実現できる。即ち、略１．５μｍ以下の波長に対して
は反射（反射率が略１で、透過率が略０）特性を有し、
略１．５μｍ以上の波長に対しては透過（透過率が略１
で、反射率が略０）特性を有するようにすればよい。但
し、波長λｄを透過して波長λｐおよびλｐ’を反射す
るのであれば、図１４（ａ）以外の反射率および透過率
の特性でもよい。また、誘電体多層膜フィルタ以外を用
いてもよい。また、波長λｄと波長λｐ及びλｐ’に関
して上記の光合波及び光分波が実現されるならば、反射
と透過の関係を逆にしてもよい。図１４（ｂ）及び
（ｃ）は、図１２における光フィルタ１４の透過率特性
を示している。光フィルタ１４は、上記光合分波器１３
の反射率および透過率の特性が不完全である場合に、波
長λｐ’の励起光の一部が誘電体多層膜フィルタを透過
して図１３の第４ポートから出力して監視用光受信器に
入力することを防止するために設けたものである。例と
して図１４（ｂ）あるいは（ｃ）に示すような透過率特
性を光フィルタ１４に持たせれば波長λｐ’は除去でき
る。もちろん、波長λｐ近傍で透過率が高ければ他の透
過率特性でもよい。また、光合分波器１３の上記不完全
性が取り除かれて図１３（ａ）に示すような入出力関係
がほぼ実現されれば光フィルタ１４は用いる必要はな
い。また、監視用光受信器が波長λｐ’に対して応答し
ない場合（受光感度がほぼ零）にも光フィルタ１４は用
いる必要はない。本実施例によると、光中継装置の第１
実施例と同様の効果を得ると同時に、略０．９８μｍの
励起光波長を用いることができるので光中継装置の雑音
指数を低くできるという効果を得る。さらに、入力監視
光信号の分波と略０．９８μｍの励起光の合波とを一台
の光合分波器にて行えるので、光中継装置の第２実施例
（図９）よりも光部品点数を減らせると同時にデータ光
信号が被る減衰を小さくできるという効果も得る。図１
２の光中継装置を図７の光伝送システムに適用すれば、
光中継装置の雑音指数が低くなるので、光中継装置間隔
を長くでき、該光伝送システムの性能をさらに向上させ
ることができるという効果も得る。なお、本実施例の光
中継装置内の光ファイバ増幅器は双方向励起されてもよ
い。その場合には、雑音指数をさらに低減でき、利得を
さらに向上できるという効果も得ることができる。

【００３７】図１５には本発明の光中継装置の第６実施
例を示す。光中継装置の第５実施例と本実施例との違い
は、（１）励起光源２−２の波長もλｐ’（≠λｐ）と
し、（２）データ光信号（波長λｄ）への出力監視光信
号（波長λｐ）および上記２−２から出力される励起光
の合波を光合分波器１３−２にて行うという２点であ
る。図中の光合分波器１３−１は図１２の１３と同じで
ある。また、光合分波器１３−２の実現方法及び構成は
第５実施例の場合と同様であるが、光の入出力関係は図
１６のようになる。即ち、データ光信号は第１ポートか
ら入力して誘電体多層膜フィルタを透過して第３ポート
へと出力する。励起光は第４ポートから入力して誘電体
多層膜フィルタにて反射されて第１ポートへと出力す
る。また、出力監視光信号は第２ポートから入力して誘
電体多層膜フィルタにて反射されて第３ポートへと出力
する。また、光フィルタ１４−１は第５実施例にて述べ
た理由で使用されており、場合によっては用いなくても
よい。同様に、光フィルタ１４−２は、波長λｐ’の励
起光の一部が誘電体多層膜フィルタを透過して監視用光
送信器に入力することを防止するために設けたものであ
り、必要でなければ用いなくてもよい。本実施例による
と、光中継装置の第５実施例と同様の効果を得ると同時
に、出力側の励起光波長としても略０．９８μｍを用い
ているので光中継装置の雑音指数をさらに低くできると
いう効果を得る。さらに、データ光信号への出力監視光
信号および励起光の合波を一台の光合分波器にて行える
ので、光中継装置の第３実施例（図１０）よりも光部品
点数を減らせると同時にデータ光信号が被る減衰を小さ
くできるという効果も得る。図１５の光中継装置を図７
の光伝送システムに適用すれば、光中継装置の雑音指数
がさらに低くなるので、光中継装置間隔をさらに長くで
き、該光伝送システムの性能をさらに向上させることが
できるという効果も得る。なお、本実施例の光中継装置
内の光ファイバ増幅器は双方向励起されてもよい。その
場合には、雑音指数を低減でき、利得を向上できるとい
う効果も得ることができる。

【００３８】図１７には、光受信装置の他の実施例を示
す。図６に示した光受信装置の実施例と本実施例との違
いは、（１）励起光源２の波長をλｐ’（≠λｐ）と
し、（２）データ光信号（波長λｄ）に合波されて送ら
れてきた入力監視光信号（波長λｐ）の分波と上記２か
ら出力される励起光の合波を光合分波器１３−１にて行
うという２点である。波長λｄ、λｐ、および、λｐ’
の設定に関しては光中継装置の第５実施例の場合と同様
であり、また、光合分波器１３−１の実現方法に関して
も同様である。また、図１２の場合と同様の光フィルタ
１４を同様の理由にて用いている。本実施例によれば図
６に示した光受信装置の実施例と同様の効果、即ち、光
伝送システム全体の監視情報を得られるという効果を得
ると同時に、励起光波長として略０．９８μｍを用いる
ことができるので光受信装置内の光ファイバ増幅器の雑
音指数を低くできるという効果を得る。図１７の光受信
装置を図７の光伝送システムに適用すれば、光受信装置
の雑音指数が低くなるので、光中継装置と光受信装置の
間隔を長くでき、該光伝送システムの性能を向上させる
ことができるという効果も得る。なお、本実施例の光受
信装置内の光ファイバ増幅器は双方向励起されてもよ
い。その場合には、雑音指数をさらに低減でき、利得を
さらに向上できるという効果も得ることができる。

【００３９】図１８には、光送信装置の他の実施例を示
す。図５に示した光送信装置の実施例と本実施例との違
いは、（１）励起光源２−２の波長をλｐ’（≠λｐ）
とし、（２）データ光信号（波長λｄ）への出力監視光
信号（波長λｐ）および上記２−２から出力される励起
光の合波を光合分波器１３−２にて行うという２点であ
る。波長λｄ、λｐ、および、λｐ’の設定に関しては
光中継装置の第５実施例の場合と同様である。また、光
合分波器１３−２の実現方法に関しては光中継装置の第
６実施例の場合と同様である。本実施例によれば図５に
示した光送信装置の実施例と同様の効果を得ると同時
に、励起光波長として略０．９８μｍを用いることがで
きるので光受信装置内の光ファイバ増幅器の雑音指数を
低くできるという効果を得る。なお、励起光源２−１の
波長はλｐ’およびλｐのいずれでもよいが、λｐ’の
場合の方が光ファイバ増幅器の雑音指数はより低くでき
る。

【００４０】図１８の光受信装置を図７の光伝送システ
ムに適用すれば、光送信装置の雑音指数が低くなるの
で、光送信装置と光中継装置の間隔を長くでき、該光伝
送システムの性能を向上させることができるという効果
も得る。なお、本実施例の光送信装置内の光ファイバ増
幅器は双方向励起されてもよい。その場合には、雑音指
数を低減でき、利得および出力パワーを向上できるると
いう効果も得ることができる。

【００４１】本発明の構成は上記実施例に限定されな
い。また、光伝送路は分岐されて、データ光信号（監視
光信号と合波されている）が複数の光受信装置に分配さ
れても上記効果を得る。また、監視光信号の進行方向
が、データ光信号の進行方向と逆方向でも上記効果を得
る。この場合には、各光中継装置内の監視用光送信器と
監視用光受信器とを入替え、光送信装置の監視用光送信
器を監視用光受信器に置換し、光受信装置の監視用光受
信器を監視用光送信器に置換する必要がある。また、光
送信装置、各光中継装置、および、光受信装置のコント
ローラにおいて行われている異常の判断を光受信装置に
おいて纏めて行っても上記効果を得る。この場合、光送
信装置、および、各光中継装置は観測したパワー値のみ
を監視情報として付加して送出すればよい。データ光信
号、励起光、監視用光信号の波長の組合せは上記実施例
の波長を適宜組み合わせて用いても良い。また、監視用
光信号の波長は光ファイバ伝送システムの中で複数用い
ても本発明の効果は得られる。

【００４２】また、励起光の波長は光中継装置毎に異な
っても良い。また、データ光信号の波長は略１．３μｍ
でもよい。この場合には、λｐを例えば１μｍ近傍の値
とし、ドープファイバへの添加物としてネオジウム等を
用いることにより、ドープファイバに利得を持たせるこ
とが出来る。さらに、図８、１７の光受信装置や図９、
１０、１１、１２、１５の光中継装置も監視情報に付加
されて送られてきた制御信号によりその動作が制御され
ることができる。また、上記実施例の光送信装置、光中
継装置、光受信装置を適宜組み合わせて光伝送システム
を構成してもよい。また、各実施例にて用いている光合
波器、光分波器、光合分波器が内蔵する光学的フィルタ
は、光合波、光分波、および、光合分波といった機能を
果たせば実施例にて説明した原理とは別の原理に従って
動作していても同様の効果を得られる。例えば、光学的
フィルタが誘電体多層膜フィルタである場合には、各波
長に対する透過と反射の関係は逆でもよい。また、光学
的フィルタが方向性結合器型である場合には、結合と非
結合の波長関係が逆でもよい。また、監視光信号の波長
は略１．３μｍでも同様の効果を得ることができる。ま
た、監視光信号の波長は光伝送システム内で複数混在し
ても差し支えない。

【００４３】また、上記のような光ファイバ増幅器を用
いた光ファイバ伝送システムでは、伝送路光ファイバに
入力するデータ光信号のパワーが高い（数ミリワット以
上）ために光ファイバ中にて誘導ブリリュアン散乱（Ｓ
ＢＳ）現象が発生し、データ光信号が反射されて入力端
に戻ってしまうという問題が発生する場合がある。ＳＢ
Ｓは、一つの光周波数が有するパワーが光ファイバ固有
のＳＢＳ閾値を超えると現れる現象であり、例えば、上
記パワーを複数の光周波数に分散していずれの光周波数
においてもパワーが上記ＳＢＳ閾値を超えないようにす
ればＳＢＳは発生しないということが知られている。従
って、上記問題に対しては、例えば、図１９に示すよう
な構成のＳＢＳ抑圧装置を光送信装置あるいは光中継装
置の出力端に接続して、その出力光を伝送路光ファイバ
に入力することにより解決できる。図１９のＳＢＳ抑圧
装置は少なくとも光ファイバ内位相変調用光源、該光源
を光強度変調する変調用信号源、及び、強度変調された
励起光をデータ光信号に合波する光合波器とから構成さ
れる。本構成では光ファイバ内位相変調用光源からの出
力光強度を変化させることにより、光ファイバ内に非線
形光学現象を利用した屈折率変化を発生させている。屈
折率変化があるとデータ光信号は光位相変調を受けて信
号スペクトルが拡がる。スペクトルが拡がると複数の光
周波数にパワーを分散できる。従って、データ光信号中
のある光周波数においてパワーがＳＢＳ閾値を超えてい
る場合であっても、本装置を用いることにより、該光周
波数のパワーを複数周波数に分散して各パワーをＳＢＳ
閾値よりも低くすることができるため、ＳＢＳの発生を
避けることができる。図２０には、各部の信号の波形例
を示す。同図（ａ）は変調用信号源から出力する光ファ
イバ内位相変調用光源の変調電流であり、電流値が周期
的に上下変動している。最適な周期は、データ光信号の
スペクトルや強度、及び、光ファイバの特性等によって
決まる。このとき、低い方の電流値は零でもよい。同図
（ｂ）は強度変調光であり、（ａ）の信号に対応して強
度が変化している。このとき、低い方の光強度は零でも
よい。光ファイバ内での非線形光学現象によって生じる
屈折率の変化量は光強度の変化量に依存することが知ら
れている。従って、光強度の最大値と最小値との差を大
きくすることにより光強度の変化量を大きくすることが
できる。図２０（ｃ）は、伝送路光ファイバに入力する
データ光信号を電界振幅で表わした図であり、データが
‘０’の場合には振幅が略零となっており、データが
‘１’の場合には位相に急激な変化はない。一方、同図
（ｄ）は、光ファイバから出力したデータ光信号の電界
振幅を示している。同図（ｂ）の強度変化に対応して光
ファイバ中にて位相変調を受けている。図中のデータ
‘１’のうちアンダーラインを施した‘１’が位相変調
を受けており、同図の場合、約１８０度の位相変化を受
けている。この結果、データ光信号の信号スペクトルは
拡げられており、従って、ＳＢＳの発生は抑圧される。
即ち、本構成の装置を用いることにより伝送路光ファイ
バに入力できるデータ光信号のパワーを増加させること
ができるという効果を得る。なお上述したように、図２
０（ｂ）における光強度の変化量は大きいほどデータ光
信号に大きな位相変調を施すことができる。必要とされ
る変化量はデータ光信号のスペクトルや強度、及び、光
ファイバの特性等に依存するが、目安として略１０ミリ
ワット以上の変動量が必要である。また、励起光の波長
としては、例えば、略１．４８μｍを用いることができ
る。

【００４４】図２１には、上記ＳＢＳ抑圧の機能を図５
の光送信装置に付加した場合の実施例を示す。本実施例
では、図５の監視用光送信器をＳＢＳ抑圧用の光ファイ
バ内位相変調用光源としても用いており、簡略な構成に
て図５の監視に関する効果と図１９のＳＢＳ抑圧に関す
る効果を併せ持つ光送信装置を実現している。図５の送
信装置との構成上の違いは、変調用信号源と該信号源か
らの変調信号を監視電気信号に重畳する回路とが付加し
た点である。さらに、監視用光送信器は光ファイバ内位
相変調用光源も兼ねており、本実施例では１５にて示
す。図２２には、各部の信号波形例を示す。同図（ａ）
はコントローラから出力される監視電気信号であり、低
速のデジタル信号である（アナログ信号でもよい）。同
図（ｂ）は、変調用信号源からの変調信号を重畳した監
視電気信号である。重畳される変調信号の周波数は、監
視電気信号の伝送速度及び監視用光受信器の帯域に比較
して十分に高く設定する必要がある。同図（ｃ）は、１
５から出力する監視光信号であり、変調信号が重畳され
ている。重畳された変調信号により、光強度が変化する
ためにデータ光信号に位相変調を施すことができ、ＳＢ
Ｓを抑圧することができる。さらに、後段の光中継装置
（あるいは光受信装置）の監視用光受信器の帯域は変調
信号の周波数には追従しないので、監視光信号から低速
の監視情報だけを抽出して受信することができる。従っ
て本実施例により、簡略な構成にて図５の監視に関する
効果と図１９のＳＢＳ抑圧に関する効果を併せ持つ光送
信装置を実現できるという効果を得る。

【００４５】図２３には、上記ＳＢＳ抑圧の機能を図１
の光中継装置に付加した場合の実施例を示す。本実施例
では、図１の監視用光送信器をＳＢＳ抑圧用の光ファイ
バ内位相変調用光源としても用いており、簡略な構成に
て図１の監視に関する効果と図１９のＳＢＳ抑圧に関す
る効果を併せ持つ光送信装置を実現している。図１の送
信装置との構成上の違いは、変調用信号源と該信号源か
らの変調信号を監視電気信号に重畳する回路とが付加し
た点である。さらに、監視用光送信器は光ファイバ内位
相変調用光源も兼ねており、本実施例でも１５にて示
す。図２１の場合と同様に、監視電気信号には、変調用
信号源からの変調信号が重畳され、その結果、１５から
の出力監視光信号にも変調信号が重畳されている。図２
１の場合と同様の原理でＳＢＳを抑圧することができ
る。さらに、後段の光中継装置（あるいは光受信装置）
の監視用光受信器の帯域は変調信号の周波数には追従し
ないので、監視光信号から低速の監視情報だけを抽出し
て受信することができる。従って本実施例により、簡略
な構成にて図１の監視に関する効果と図１９のＳＢＳ抑
圧に関する効果を併せ持つ光中継装置を実現できるとい
う効果を得る。

【００４６】図２１あるいは図２３の装置のを図７のシ
ステムに適用すれば、ＳＢＳ発生を抑圧できるので、デ
ータ光信号の光ファイバへの入力パワーを増加でき、そ
の結果、伝送距離を長くできるという効果も得られる。

【００４７】

【発明の効果】以上、本発明によれば、光送信装置、光
中継装置、光受信装置、および、それらを接続する光伝
送路の監視および監視情報転送を、各光ファイバ増幅器
に出力パワー低下を生じさせることなく実現できるとい
う効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光中継装置の第１実施例を表わす図

【図２】光ファイバ増幅器を用いた光ファイバ増幅器中
継装置の基本構成図

【図３】光合波器の動作を表わす図

【図４】光合分波器の動作を表わす図

【図５】光送信装置の実施例を表わす図

【図６】光受信装置の実施例を表わす図

【図７】光伝送システムの実施例を表わす図

【図８】自動利得制御回路を有する光受信装置の実施例
を表わす図

【図９】光中継装置の第２実施例を表わす図

【図１０】光中継装置の第３実施例を表わす図

【図１１】光中継装置の第４実施例を表わす図

【図１２】光中継装置の第５実施例を表わす図

【図１３】光合分波器の構成および光の入出力関係を表
わす図

【図１４】各フィルタの反射率および透過率の波長依存
性を表わす図

【図１５】光中継装置の第６実施例を表わす図

【図１６】光合分波器の構成および光の入出力関係を表
わす図

【図１７】光受信装置の他の実施例を表わす図

【図１８】光送信装置の他の実施例を表わす図

【図１９】誘導ブリリュアン散乱（ＳＢＳ）抑圧装置の
実施例を表わす図

【図２０】図１９の各部における信号波形を表わす図

【図２１】ＳＢＳ抑圧機能を有する光送信装置の実施例
を表わす図

【図２２】図２１の各部における信号波形を表わす図

【図２３】ＳＢＳ抑圧機能を有する光中継装置の実施例
を表わす図

【符号の説明】

１…ドープファイバ、２…励起光源、３…光合波器、４
…光アイソレータ、５…光合分波器、６…監視用光受信
器、７…パワースプリッタ、８…光フィルタ、９…パワ
ーモニタ、１０…コントローラ、１１…監視用光送信
器、１２…光フィルタ、１３…光合分波器、１４…光フ
ィルタ、１５…監視用光送信器兼光ファイバ内位相変調
用光源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 博行 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所中央研究所内 (72)発明者 武鎗 良治 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所中央研究所内 (72)発明者 松田 弘成 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社 日立製作所内 (56)参考文献 特開 平２−266245（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−214936（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−29124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−83899（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−11320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−130053（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−331514（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−314223（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−306928（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242053（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光データ信号と光監視信号とを波長多重し
   て送出する光送信装置であって、 前記光データ信号を送出するドープファイバと励起光源
   とからなる光増幅器と、 前記光監視信号を送出する送信器と、 前記ドープファイバから出力された前記光データ信号
   と、前記光監視信号とを合波する光合波器とを含み、 前記光監視信号には光増幅器の監視情報を含み、その波
   長は、前記ドープファイバの増幅帯域外で、伝送路にお
   ける損失が光データ信号の損失と同程度の波長であるこ
   と特徴とする光送信装置。
2. 【請求項２】光データ信号と光監視信号とを波長多重し
   て送出する光送信装置であって、 前記光データ信号を送出するドープファイバと励起光源
   とからなる光増幅器と、 前記光監視信号を送出する送信器と、 前記ドープファイバから出力された前記光データ信号
   と、前記光監視信号とを合波する光合波器とを含み、 前記光監視信号には光増幅器の監視情報を含み、その波
   長は、１．４８μｍないし１．６０μｍの範囲にあり、
   しかも光増幅器の増幅帯域外であることを特徴とする光
   送信装置。
3. 【請求項３】増幅された光データ信号と光監視信号とを
   波長多重して送出する光送信装置であって、 励起光を送出する励起光源と、 光データ信号と励起光とを合波し、ドープファイバに送
   出する第１の光合波器と、 前記第１の光合波器からの前記光データ信号と励起光と
   を入力され、前記増幅された光データ信号を送出する前
   記ドープファイバと、 前記光監視信号を送出する送信器と、 前記ドープファイバから出力される増幅された光データ
   信号と前記送信器からの前記光監視信号とを合波し、送
   出する第２の光合波器とを含み、 前記光監視信号にはドープファイバの監視情報を含み、
   その波長は、前記ドープファイバの増幅帯域外で、伝送
   路における損失が光データ信号の損失と同程度の波長で
   あること特徴とする光送信装置。
4. 【請求項４】増幅された光データ信号と光監視信号とを
   波長多重して送出する光送信装置であって、 励起光を送出する励起光源と、 光データ信号と励起光とを合波し、ドープファイバに送
   出する第１の光合波器と、 前記第１の光合波器からの前記光データ信号と励起光と
   を入力され、前記増幅された光データ信号を送出する前
   記ドープファイバと、 前記光監視信号を送出する送信器と、 前記ドープファイバから出力される増幅された光データ
   信号と前記送信器からの前記光監視信号とを合波し、送
   出する第２の光合波器とを含み、 前記光監視信号にはドープファイバの監視情報を含み、
   その波長は、１．４８μｍないし１．６０μｍの範囲に
   あり、しかも光増幅器の増幅帯域外であることを特徴と
   する光送信装置。
5. 【請求項５】増幅された光データ信号と光監視信号とを
   波長多重して送出する光送信装置であって、 前記光データ信号と励起光とを互いに逆方向から入力さ
   れ、前記増幅された光データ信号を送出する前記ドープ
   ファイバと、 励起光を送出する励起光源と、 前記増幅された光データ信号を第２の光合波器に、前記
   励起光をドープファイバに、送出する第１の光合波器
   と、 前記光監視信号を送出する送信器と、 前記第１の光合波器から出力される前記増幅された光デ
   ータ信号と前記送信器からの前記光監視信号とを合波
   し、送出する前記第２の光合波器と、からなり、 前記光監視信号にはドープファイバの監視情報を含み、
   その波長は、前記ドープファイバの増幅帯域外で、伝送
   路における損失が光データ信号の損失と同程度の波長で
   あること特徴とする光送信装置。
6. 【請求項６】増幅された光データ信号と光監視信号とを
   波長多重して送出する光送信装置であって、 前記光データ信号と励起光とを互いに逆方向から入力さ
   れ、前記増幅された光データ信号を送出する前記ドープ
   ファイバと、 励起光を送出する励起光源と、 前記増幅された光データ信号を第２の光合波器に、前記
   励起光をドープファイバに、送出する第１の光合波器
   と、 前記光監視信号を送出する送信器と、 前記第１の光合波器から出力される前記増幅された光デ
   ータ信号と前記送信器からの前記光監視信号とを合波
   し、送出する前記第２の光合波器と、からなり、 前記光監視信号にはドープファイバの監視情報を含み、
   その波長は、１．４８μｍないし１．６０μｍの範囲に
   あり、しかも光増幅器の増幅帯域外であることを特徴と
   する光送信装置。