JP3503616B2 - Optical repeater monitoring information transfer method - Google Patents
Optical repeater monitoring information transfer methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ増幅器を用
いた光中継装置に関し、特に、その監視および監視情報
転送方法に係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical repeater using an optical fiber amplifier and, more particularly, to a method of monitoring the same and a method of transferring monitoring information.
【0002】[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。Fiber optic amplifiers may be used in future fiber optic transmission systems. In the system, an optical transmitter (including a data optical transmitter and an optical fiber amplifier for converting data into a data optical signal), an optical repeater (including an optical fiber amplifier), an optical receiver (an optical fiber amplifier and a data optical signal) It is essential to monitor a data optical receiver for reproducing data from the above) and an optical transmission line connecting them, and transfer the obtained monitoring information to the optical terminal station. Conventionally, the monitoring information transfer technique is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-214936. In the conventional supervisory information transfer technology, (1) the optical data amplifier and the supervisory optical signal multiplexed with the optical data signal are simultaneously optically amplified by an optical fiber amplifier in each optical repeater,
Alternatively, (2) a method of branching the excitation light source into two and using one of them as a monitoring light signal has been used.
【0003】[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。Assuming an optical fiber amplifier whose output is in a saturated state and comparing it with a case where only a data optical signal is input to the optical fiber amplifier, in the above-mentioned prior art (1), a monitoring optical signal is also generated. At the same time, the input power to the optical fiber amplifier lowers the gain and the output power of the data optical signal decreases. Further, similarly in the above-mentioned related art (2), the pumping light power is lowered because the pumping light is branched for the monitoring light signal, and the output power of the optical fiber amplifier is also lowered because the gain is also lowered. Usually, in the optical repeater, the built-in optical fiber amplifier is often used in an output saturated state. this is,
This is because it is necessary to increase the output power of the data optical signal as much as possible. However, the use of the above-mentioned conventional technique is problematic because the output power decreases.
【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。The object of the present invention is to solve the above problems,
That is, it is necessary to realize the monitoring information transfer of the optical fiber transmission system using the optical fiber amplifier without lowering the output power of the optical fiber amplifier, and further to realize the monitoring of the system. The optical fiber amplifier is assumed to have at least an optical fiber doped with an additive (doped fiber) and a pumping light source that outputs light (pumping light) having a wavelength λp that pumps the doped fiber.
【0005】[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。
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λp、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λ
p、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λp、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λp、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。
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P
d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)。The above-mentioned problems can be solved by carrying out the following 1 and 2. 1. The transfer of the monitoring information can be realized by configuring the optical transmitter, the optical repeater (one or more), and the optical receiver that configure the optical fiber transmission system as follows.
That is, (1) the monitoring information transfer from the optical transmitting device is performed by monitoring the electric signal for monitoring including the monitoring information (hereinafter,
A monitoring optical transmitter for converting a monitoring electric signal (abbreviated as a monitoring electrical signal) into an optical signal (wavelength approximately λp, hereinafter abbreviated as an output monitoring optical signal) and a data optical signal that is arranged after the doped fiber and is amplified. This can be realized by providing an optical multiplexer / demultiplexer that simultaneously combines the pumping light in the same direction and the output monitoring optical signal in the same direction as the data optical signal. (2) The supervisory information transfer in the optical repeater is carried out in the optical repeater in front of the doped fiber, and the supervisory optical signal 1 (wavelength approximately λp, hereinafter At the same time as demultiplexing the input monitoring optical signal, the first pumping light (wavelength λ
p, which is output from the first pumping light source) in the same direction as the data optical signal, and a monitoring optical receiver that converts the input monitoring optical signal into an input monitoring electrical signal. A controller that adds monitoring information about the optical repeater to the input monitoring electrical signal and outputs an output monitoring electrical signal; and the output monitoring electrical signal is a monitoring optical signal 2 (wavelength approximately λp, hereinafter abbreviated as output monitoring optical signal). And a second optical pumping light (wavelength λp, output from the second optical pumping light source) in the opposite direction to the amplified optical data signal arranged after the doped optical fiber and the monitoring optical transmitter for converting into This can be realized by providing an optical multiplexer / demultiplexer that simultaneously multiplexes the output monitoring optical signal in the same direction as the data optical signal. Further, (3) the reception of the monitoring information in the optical receiving device is arranged in the optical receiving device in front of the doped fiber, and the monitoring optical signal (wavelength approximately λp) transmitted after being multiplexed with the data optical signal is sent. , Optical input / output optical signal), and an optical multiplexer / demultiplexer that simultaneously splits pumping light in the same direction as the data optical signal and a monitoring light that converts the input monitoring optical signal into an input monitoring electrical signal. It can be realized by providing a receiver. 2. Monitoring of the optical transmitters, the optical repeaters (one or more), the optical receivers, and the transmission lines that connect them to the optical fiber transmission system can be realized as follows. That is, (1) monitoring of an optical transmitter is performed by a power splitter that branches a part of the output light of the device and an optical filter that extracts only a data optical signal from one output light of the power splitter in the optical transmitter. And a power monitor for detecting the power Pd of the extracted data optical signal, and the controller observes Pd and at the same time, if the value of Pd deviates from the normal value, the controller judges that the optical transmitter is abnormal and warns. This can be realized by generating a signal (hereinafter, the observed value of Pd, the warning signal, etc. are referred to as monitoring information in the optical transmitter).
(2) The monitoring of the transmission line and the optical repeater connected after the transmission line detects the power Pw of the input monitoring optical signal demultiplexed by the monitoring optical receiver, and at the same time, in the optical repeater,
A power splitter that splits a part of the output light of the device, an optical filter that extracts only a data optical signal from one output light of the power splitter, and a power monitor that detects the power Pd of the extracted data optical signal. The controller observes Pw and Pd, and at the same time, if only the value of Pd deviates from the normal value, it is judged that the optical fiber amplifier in the optical repeater is abnormal, and only the value of Pw deviates from the normal value. In this case, it is determined that the monitoring optical receiver or the monitoring optical transmitter (wavelength approximately λp) of the preceding optical repeater (or optical transmitter) is abnormal, and both Pd and Pw deviate from the normal values. If it is determined that the transmission line is abnormal,
This can be realized by generating warning signals (hereinafter, the observed values of Pd and Pw, the warning signals, etc. are referred to as monitoring information in the optical repeater). Furthermore, (3) the monitoring of the transmission line and the optical receiving device connected after the transmission line detects the power Pw of the input monitoring optical signal demultiplexed by the monitoring optical receiver, and the data optical receiver The power Pd of the received data optical signal is detected, and the controller further detects Pw and Pw.
At the same time as observing d, if only the value of Pd deviates from the normal value, it is judged that the optical fiber amplifier in the optical receiving device is abnormal, and if only the value of Pw deviates from the normal value, it is for monitoring. It is judged that the optical receiver or the monitoring optical transmitter (wavelength approximately λp) of the preceding optical repeater is abnormal, and Pd and Pw
If both of the values deviate from the normal values, it can be realized by determining that the transmission line is abnormal and generating a warning signal (hereinafter, the observed values of Pd and Pw, the warning signal, etc., can be realized in the optical receiver. Called monitoring information).
【0006】[0006]
【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。According to the above means 1, the supervisory optical signal sent from the optical transmitter is received by each optical repeater, and after the supervisory information is added, the supervisory optical signal is sent again as a supervisory optical signal. Since it reaches and is received by the receiving device, it is possible to transfer the monitoring optical signal carrying the monitoring information on the optical transmitting device, each optical repeater and the transmission path to the optical receiving device.
At this time, since each optical fiber amplifier inputs only the data optical signal, there is no decrease in output power that would occur when the conventional technique is used.
【0007】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。According to the above means 2, (1) the optical transmitter can detect the power Pd of the data optical signal output by itself, so that it can monitor its own abnormality by observing its value, and (2) The optical repeater simultaneously transmits the power Pd of the data optical signal (passes through the transmission line and the optical fiber amplifier in the optical repeater) output by itself, and simultaneously transmits the supervisory optical signal (output from the supervisory optical transmitter in the preceding stage). , The power Pw of the optical receiver for monitoring (detected by the monitoring optical receiver) can also be detected.
The transmission line, optical fiber amplifier,
And, the abnormality of the monitoring optical receiver or the monitoring optical transmitter of the preceding stage can be monitored respectively, and (3) the optical receiving device receives the data optical signal (transmission path and the optical fiber in the optical receiving device) which it receives. At the same time as the power Pd of passing through the amplifier, the power Pw of the sent monitoring optical signal (output from the preceding monitoring optical transmitter, passing through the transmission line, detected by the monitoring optical receiver) can be detected. By observing these powers, it is possible to monitor the abnormality of the transmission line, the optical fiber amplifier, and the monitoring optical receiver or the preceding monitoring optical transmitter. That is, monitoring of the optical transmitter, the optical repeater, the optical receiver, and the transmission path can be realized.
【0008】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。The operation of the optical multiplexer / demultiplexer used in the present invention can be explained as follows. For the sake of explanation, FIG. 2 shows a typical configuration example of a relay device that can be realized by using an optical fiber amplifier. The input to this repeater is a weak data optical signal (wavelength λd), and the output is an amplified data optical signal. This repeater includes an optical fiber (hereinafter abbreviated as a doped fiber) 1-1 and 1-2 doped with erbium (Er) and a pumping light source (wavelength λp) 2 which outputs a pumping light that gives a gain to the doped fiber. 1, 2-2
Optical multiplexers (3 terminals) 3-1 and 3-2 for multiplexing the data optical signal and the pumping light, and isolators 4-1 to 4-3 for preventing oscillation of the optical fiber amplifier. And are connected as shown in FIG.
【0009】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)。The multiplexer comprises (a) an optical filter having a dielectric multi-layered film whose reflectance has wavelength dependence on its surface, and (b) a directional coupler using two optical fibers. It can be realized and is commercially available. FIG. 3 shows a configuration example of the optical multiplexer 3-1 realized by using the dielectric multilayer filter.
The dielectric multi-layer film filter in the optical multiplexer is set so that the reflectance for light of wavelength λd is almost zero and the reflectance for light of wavelength λp is almost 100%. . Therefore, when a data optical signal of wavelength λd is input from the first port, the optical signal passes through the filter and is output to the third port. When pumping light of wavelength λp is input from the second port, the pumping light is reflected by the filter and is also output to the third port. As a result, as shown in FIG. 3 (1), the combined light obtained by combining the optical signals of both wavelengths is obtained from the third port. That is, the data optical signal and the pumping light can be multiplexed by using the present optical multiplexer. By the same principle,
When the multiplexed light composed of the data optical signal of wavelength λd and the monitoring optical signal of wavelength λp is input to the first port, the data optical signal passes through the filter and is output to the third port as shown in FIG. 3 (2). And the monitoring light signal is reflected. That is, the combined light can be demultiplexed. Therefore, as shown in FIG. 4 (1), if a fourth port is newly provided in the present multiplexer to make an optical multiplexer / demultiplexer with four terminals, a single optical multiplexer / demultiplexer can be used to convert data optical signals. It is possible to demultiplex a monitoring optical signal from an input multiplexed light composed of a monitoring optical signal and output it to the fourth port, and at the same time to multiplex the data optical signal and the pumping light and output the combined light from the third port. it can. In the configuration of FIG. 4 (1), if pumping light of wavelength λp is input from the fourth port and a monitoring optical signal of wavelength λp is input from the second port, pumping combined in the opposite direction to the data optical signal is performed. At the same time that light is output from the first port, a data optical signal obtained by multiplexing the monitoring optical signal can be output from the third port (see FIG. 4 (2)).
【0010】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。Therefore, the optical multiplexer 3-1 of FIG.
If the optical multiplexer / demultiplexer (input side optical multiplexer / demultiplexer) having the configuration (1) is replaced and the optical multiplexer 3-2 is replaced with the optical multiplexer / demultiplexer having the configuration shown in FIG. A monitoring optical signal can be demultiplexed by an optical multiplexer / demultiplexer on the input side from the optical signal (combined light of the data optical signal and the monitoring optical signal) input to the Can be output. That is, the optical fiber for transmitting the data optical signal can be used to transfer the monitoring information sent from the optical repeater (or the optical terminal station) in the preceding stage to the optical repeater (or the optical terminal station) in the subsequent stage. .
【0011】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。As described above, according to the present invention, the optical multiplexer / demultiplexer for multiplexing the pumping light into the doped fiber is used for multiplexing and demultiplexing the monitoring optical signal. It is possible to achieve the effect that the monitoring of the receiving device and the optical transmission line connecting them and the transfer of the monitoring information can be realized without causing a decrease in output power in each optical fiber amplifier.
【0012】[0012]
【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。1 shows a first embodiment of an optical repeater according to the present invention. This device consists of an optical fiber amplifier and a monitoring device. In the optical fiber amplifier, the optical multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 4A is used instead of the optical multiplexers 3-1 and 3-2 in the configuration of FIG. The input-side optical multiplexer / demultiplexer 5-1 demultiplexes the input monitoring optical signal from the optical signal (composed of the data optical signal and the input monitoring optical signal) input to the optical repeater and simultaneously multiplexes the pumping light. The data optical signal is amplified by the doped fiber and input to the output side multiplexer / demultiplexer 5-2, and the input monitoring optical signal is input to the monitoring device. The output-side multiplexer / demultiplexer 5-2 combines the output monitor optical signal output from the monitor optical transmitter with the amplified data optical signal and outputs the amplified data optical signal, and simultaneously combines the pump light in the opposite direction. The monitoring device splits the demultiplexed input monitoring optical signal into an input monitoring electrical signal and, at the same time, monitors the optical receiver 6 for detecting the input monitoring optical signal power Pw and a part of the output light of the optical repeater. Power splitter 7
An optical filter 8 that passes only the data optical signal of the branched light; a power monitor 9 that detects the power Pd of the data optical signal that has passed through the optical filter (hereinafter abbreviated as data optical signal power); An input monitoring electrical signal, a controller 10 that receives the input monitoring optical signal power, and the data optical signal power, and a monitoring optical transmission that converts the output monitoring electrical signal output from the controller into the output monitoring optical signal. It is configured with a container 11. The detection of the input monitoring optical signal power Pw in the monitoring optical receiver 6 is performed by, for example, measuring a direct current flowing through a photodiode (element for converting the input monitoring optical signal into electricity) built in the monitoring optical receiver. It can be realized by doing.
【0013】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。As the wavelength λd of the data optical signal, for example, 1.
Considering light in the 55 μm band and using an optical fiber doped with erbium or the like as an additive as a doped fiber, a gain can be imparted to the doped fiber by using pumping light having a wavelength near 1.48 μm (= λp). . The optical fiber used as a transmission line has a wavelength of 1.48 μm.
Since there is a transmission loss of about the same as the wavelength of 1.55 μm in the vicinity, the output monitoring optical signal of the wavelength of about 1.48 μm, which is output after being multiplexed with the data optical signal, is the same as the data optical signal in the next optical relay. The device (or the optical receiving device) can be reached. However, the wavelengths of λd and λp need not be limited to the above wavelengths.
【0014】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。The controller judges whether or not the optical transmission line, the optical fiber amplifier, and the monitoring device are normal from the observed values of the input monitoring optical signal power and the data optical signal power,
The judgment result is added to the input monitoring electric signal and output as the output monitoring electric signal. Specifically, the controller observes Pw and Pd, and when only the value of Pd deviates from the normal value, it is determined that the optical fiber amplifier in the optical repeater is abnormal, and only the value of Pw is the normal value. If it is deviated from the above, it is determined that the monitoring optical receiver or the monitoring optical transmitter (wavelength approximately λp) of the preceding optical repeater (or optical transmitter) is abnormal, and both Pd and Pw are normal values. If it is deviated, it is determined that the transmission line is abnormal. This is because the data optical signal passes through both the transmission line and the optical fiber amplifier in the optical repeater, while the input monitoring optical signal sent through passes through the transmission line only. It can be judged that there is an abnormality in the transmission line only when is deviated from the normal value,
This is because if either one deviates from the normal value, it can be determined that the remaining portion is abnormal. Further, the controller has necessary information (a signal necessary for monitoring the optical repeater, information about other devices in the optical terminal station, a control signal for controlling each optical repeater in the subsequent stage, a control signal for controlling the optical receiving device, A control signal for controlling an optical fiber amplifier incorporated in each optical repeater or optical receiving device) can be appropriately input, and added to the input monitoring electric signal and output as an output monitoring electric signal. Further, it is possible to read the input monitoring electric signal received from the controller and the monitoring information obtained by the optical repeater. The controller can also control the operation of the present optical repeater or the built-in optical fiber amplifier based on the control information transferred in addition to the received input monitoring electric signal. The detection of the input monitoring optical signal power (or the voltage signal proportional to the power) in the monitoring optical receiver is performed by
For example, by branching a part of the received input monitoring electrical signal,
It can be realized by measuring the power or peak value. The input monitoring optical signal power can also be detected by detecting a direct current (or a voltage proportional to the direct current) flowing in the photodiode built in the monitoring optical receiver.
【0015】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。As described above, according to the present embodiment, the optical transmission line and the optical repeater (the optical fiber amplifier and the monitoring device) are monitored with a simple structure, and the optical repeater (and the optical end) at the preceding stage is monitored. The effect that the monitoring information of the optical repeater can be added to the monitoring information from the station) and can be transferred to the optical repeater (and the optical terminal station) in the subsequent stage. The operation can also be controlled by the transferred control information.
【0016】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。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。The above effects of the present invention are not limited to the configuration of this embodiment. For example, as long as the optical multiplexer / demultiplexer can combine and demultiplex two wavelengths λd and λp, the above effects can be obtained regardless of the specific internal configuration. Also,
Optical isolators are placed in different places,
The above effect can be obtained even if the number used is different or not used. The method of pumping the doped fiber may be different from that shown in FIG. That is, the above effect can be obtained whether the traveling direction of the pumping light is the forward direction, the reverse direction, or the bidirectional direction with respect to the traveling direction of the data optical signal. Further, the above effect can be obtained even if the number of excitation light sources is further increased. Further, the above effect can be obtained even if the number of doped fibers is different from that in FIG. In addition, the power splitter 7,
Even without the optical filter 8 and the power monitor 9, an optical transmission line (or an optical receiver for monitoring, a controller, and
It is possible to monitor the monitoring optical transmitter of the optical repeater in the preceding stage and transfer the monitoring information, and these functions alone are useful for an optical fiber amplifier transmission system using an optical fiber amplifier. Further, the above effect can be obtained even when an optical component such as an optical filter is inserted. Further, the above effect can be obtained even if the input monitoring electric signal is used as it is as the output monitoring electric signal.
【0017】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。In FIG. 5, when the optical fiber amplifier is used as the optical booster amplifier in the optical transmitter in the optical terminal station, the optical booster amplifier is monitored and the obtained monitoring information is sent to the optical repeater in the subsequent stage. An example of an optical transmitter for transfer is shown. The optical transmitter includes a data optical transmitter that converts data into a data optical signal having a wavelength λd, an optical fiber amplifier that amplifies the data optical signal, and a monitoring device. The optical fiber amplifier includes a doped fiber 1, pumping light sources 2-1 and 2-2, an optical multiplexer 3 for multiplexing pumping light from the pumping light source 2-1 and a data optical signal, and a pumping light source 2-.
It is composed of an optical multiplexer / demultiplexer 5 for multiplexing the pumping light from 2 and the data optical signal in opposite directions and for multiplexing the output monitoring optical signal, and optical isolators 4-1 and 4-2. Therefore,
With this configuration, the output monitoring optical signal is multiplexed with the data optical signal, sent out from the optical transmitter, and transferred to the optical repeater at the next stage. The optical multiplexer 3 has, for example, the configuration shown in FIG.
The optical multiplexer / demultiplexer 5 has, for example, the configuration shown in FIG. The monitoring device includes a power splitter 7 that branches a part of the output light of the optical booster amplifier, an optical filter 8 that passes only the data optical signal of the split light, and a data light of the data optical signal that has passed the optical filter. A power monitor 9 for detecting signal power, the data optical signal power, and other necessary information (parity check signal, other signals required for monitoring optical repeaters, control signals for controlling each optical repeater, optical reception A control signal for controlling the device, a control signal for controlling an optical fiber amplifier incorporated in each optical repeater or an optical receiving device), and an output monitoring electric signal output from the controller 10 It is composed of a monitoring optical transmitter 11 for converting into an optical signal.
The controller determines whether the transmitter or the optical fiber amplifier is normal by monitoring whether the data optical signal power is normal. The monitoring optical transmitter adds the necessary information to the obtained judgment result (monitoring information) and converts it into an output monitoring optical signal.
【0018】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。According to this embodiment, it is possible to transfer the monitoring information of the optical fiber amplifier used as the optical booster amplifier to the optical repeater in the subsequent stage, and also to transfer the information other than the monitoring information. . For example, as described above, by transferring a control signal for controlling the optical fiber amplifier incorporated in each optical repeater, the operation of each optical fiber amplifier can be controlled from the optical terminal station incorporating the optical transmitter.
【0019】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。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。The above effects of the present invention are not limited to the configuration of this embodiment. For example, as long as the optical multiplexer / demultiplexer can combine and demultiplex two wavelengths λd and λp, the above effects can be obtained regardless of the specific internal configuration. Also,
Optical isolators are placed in different places,
The above effect can be obtained even if the number used is different or not used. The method of pumping the doped fiber may be different from that shown in FIG. That is, the above effect can be obtained whether the traveling direction of the pumping light is the forward direction, the reverse direction, or the bidirectional direction with respect to the traveling direction of the data optical signal. Further, the above effect can be obtained even if the number of excitation light sources is further increased. Further, the above effect can be obtained even if the number of doped fibers is different from that in FIG. In addition, the power splitter 7,
The optical filter 8 and the power monitor 9 may be omitted. Even if the output monitoring optical signal of wavelength λp does not carry monitoring information about the optical booster amplifier, if the optical repeater of the next stage monitors the power of the monitoring optical signal of wavelength λp, the optical relay of the next stage The device is useful because it can monitor for abnormalities in the optical transmission line. Further, the above effect can be obtained even when an optical component such as an optical filter is inserted.
【0020】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。FIG. 6 shows the case where an optical fiber amplifier is used as an optical preamplifier in an optical receiver in an optical terminal.
An embodiment of an optical receiving device for receiving the monitoring information from the preceding stage and monitoring the optical transmission line and the optical preamplifier will be shown. The optical receiving device includes an optical fiber amplifier for amplifying a data optical signal, a monitoring device, and a data optical signal power Pd for reproducing data from the amplified data optical signal.
And an optical receiver for data for detecting. The optical fiber amplifier is a doped fiber 1-1, 1-2.
A pumping light source 2, an optical multiplexer 5 for demultiplexing an input monitoring optical signal and multiplexing the pumping light from the pumping light source 2 and a data optical signal, optical isolators 4-1 and 4-2, and an optical The optical filter 12 removes noise. The optical multiplexer / demultiplexer 5 has, for example, the configuration shown in FIG. The monitoring device is
An optical receiver 6 for monitoring, which converts the demultiplexed input monitoring optical signal into an input monitoring electrical signal and detects the input monitoring optical signal power, the input monitoring electrical signal, the input monitoring optical signal power, and the A controller 1 that receives data optical signal power as input and outputs monitoring information of the entire optical transmission system
It is composed of 0 and 0. The detection of the data optical signal power in the optical receiver can be realized, for example, by branching a part of the received data signal and measuring the power or peak value thereof. Alternatively, it can also be realized by measuring a direct current flowing through a photodiode (element for converting a data optical signal into an electric signal) built in the data optical receiver.
【0021】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。The controller judges whether or not the optical transmission line, the optical fiber amplifier, and the monitoring device are normal from the observed values of the input monitoring optical signal power and the data optical signal power,
The judgment result is added to the input monitoring electric signal and output.
Specifically, the controller observes Pw and Pd, and when only the value of Pd deviates from the normal value, it is determined that the optical fiber amplifier in the optical receiver is abnormal, and only the value of Pw is the normal value. If it deviates from the above, the monitoring optical receiver or the monitoring optical transmitter of the preceding optical repeater (wavelength approximately λp)
Is abnormal, and if both Pd and Pw deviate from normal values, it is determined that the transmission path is abnormal. The reason why this determination can be made is the same as in the case of the optical repeater.
The controller can also control the operation of the built-in optical fiber amplifier or the like based on the control signal added to the received input monitoring electric signal.
【0022】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。According to this embodiment, it is possible to obtain the effect that the monitoring information of the entire optical transmission system can be obtained.
【0023】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。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。The effects of the present invention are not limited to the configuration of this embodiment. For example, as long as the optical multiplexer / demultiplexer can combine and demultiplex two wavelengths λd and λp, the above effects can be obtained regardless of the specific internal configuration. Also,
Optical isolators are placed in different places,
The above effect can be obtained even if the number used is different or not used. The method of pumping the doped fiber may be different from that shown in FIG. That is, the above effect can be obtained whether the traveling direction of the pumping light is the forward direction, the reverse direction, or the bidirectional direction with respect to the traveling direction of the data optical signal. Further, the above effect can be obtained even if the number of excitation light sources is further increased. Further, the above effect can be obtained even when the number of doped fibers is different from the case of FIG. Further, the above effect can be obtained even when an optical component such as an optical filter is inserted.
【0024】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。FIG. 7 shows an embodiment of an optical transmission system to which the monitoring method and the monitoring information transfer method of the present invention are applied.
The present system includes an optical transmission device of the present invention that converts data into a data optical signal, amplifies and outputs the data, and an optical transmission line (a first optical transmission line to an (N + 1) th optical transmission line through which the data optical signal propagates.
However, N is an integer of 1 or more, and an optical repeater of the present invention (first optical repeater to Nth +) that amplifies the attenuated data optical signal.
1 optical repeater) and the optical receiving apparatus of the present invention which reproduces data after amplifying a data optical signal. In addition to data, the optical transmission device appropriately requires information (parity check signal, other signals required for optical repeater monitoring,
Information about other devices in the optical terminal station, control signals for controlling each optical repeater, control signals for controlling the optical receiver, control signals for controlling the optical fiber amplifier incorporated in each optical repeater or optical receiver, etc. (For example, control information regarding the device), and the output is the light obtained by multiplexing the data optical signal and the first monitoring optical signal. The first optical repeater amplifies the transmitted data optical signal, adds new monitoring information and other necessary information to the transmitted first monitoring optical signal, and amplifies the amplified second monitoring optical signal. The multiplexed data optical signal is output. Hereinafter, the second to Nth optical repeaters also operate similarly to the first optical repeater. In the optical receiving device, the transmitted data optical signal is received after being amplified, data is reproduced, and monitoring information regarding the optical fiber amplifier in the present optical receiving device is added to the N + 1th optical monitoring optical signal signal and output. To do.
【0025】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。According to this embodiment, it is possible to obtain the monitoring information of the entire optical transmission system with a simple structure. At the same time, the operation of each device can be controlled based on the control signal added to the monitoring signal. The configuration of this optical transmission system is not limited to the above embodiment. For example, even if the optical transmitter does not have an optical fiber amplifier built-in, the above-mentioned effects regarding monitoring can be obtained by providing an optical transmitter for monitoring and an optical multiplexer for multiplexing the monitoring optical signal and the data optical signal.
Further, the same applies to the optical receiving device, and even if the optical fiber amplifier is not built in, if the optical multiplexer for demultiplexing the (N + 1) th monitoring optical signal from the data optical signal is provided, the above-mentioned monitoring effect can be obtained.
【0026】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。FIG. 8 is an optical fiber amplifier in which the drive current of the pumping light source 2 is adjusted so that the power of the data optical signal input to the data optical receiver in the optical receiving apparatus shown in FIG. 6 becomes substantially constant. An example in which an automatic gain control circuit for controlling the gain of is provided is shown. In the figure, the data optical receiver comprises a photodiode, a resistor connected in series with the photodiode, an amplifier circuit for amplifying the received data, a circuit for extracting timing from the amplifier circuit output signal, and an identification reproduction It is composed of a circuit and a DC voltage detector for detecting a DC voltage generated in the resistor. The output of the identification reproduction circuit is reproduced data, and the output of the DC voltage detector is a voltage signal proportional to the data optical signal power. Therefore, if the voltage signal proportional to the data optical signal power is controlled to have a constant value, the power of the data optical signal input to the photodiode also becomes constant. In order to perform such control, the automatic gain control circuit
The control circuit detects a difference between the signal proportional to the data optical signal power and the reference signal and outputs a control signal, and the drive circuit controls the current flowing to the pumping light source by the control signal. The value of the control signal is set so that the difference becomes zero. If the difference becomes zero, the signal proportional to the data optical signal power becomes constant (equal to the reference signal), and as a result, the power of the data optical signal input to the photodiode becomes constant. When added to the present optical receiver, it is possible to obtain the effect that the input data optical signal power to the data optical receiver can be optimally set regardless of the power fluctuation of the data optical signal input to the present optical receiver. If the optical receiver of FIG. 8 is applied to the optical transmission system of FIG. 7, the performance of the optical transmission system can be further improved.
【0027】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。FIG. 9 shows a second embodiment of the optical repeater according to the present invention. In this embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 5-1 on the input side of the first embodiment shown in FIG. 1 is replaced with optical multiplexers 3-2 and 3-1 (the structure is the same as that of the optical multiplexer 3-1 of FIG. 2). Equal to 3-2),
The input multiplexer optical signal is demultiplexed from the optical signal (composed of the data optical signal and the input supervisory optical signal) by the optical multiplexer 3-2 (the optical multiplexer 3-2 is used as an optical demultiplexer), and A data optical signal and pumping light (pumping light source 2-1
Output from). Other configurations are the same as those in FIG. In this embodiment, the wavelength λp ′ of the pumping light output from the pumping light source 2-1 does not necessarily have to be equal to λp. For example, λp is about 1.48 μm and λp ′ is about 0.98 μm.
It may be m. It is known that when the wavelength of pumping light is approximately 0.98 μm, the noise figure of the optical fiber amplifier can be made lower than when the wavelength of pumping light is approximately 1.48 μm. Therefore, according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment of the optical repeater can be obtained, and at the same time, the effect that the noise figure of the optical repeater can be lowered can be obtained. The same effect can be obtained by performing the same replacement (to the optical multiplexers 3-2 and 3-1) for the optical multiplexer / demultiplexer 5 of the optical receiver shown in FIG. That is, since the noise figure of the optical fiber amplifier can be lowered, the receiving sensitivity of the optical receiving device can be improved. If the optical repeater and the optical receiver described here are applied to the optical transmission system in FIG. 7, the optical repeater interval and the interval between the optical repeater and the optical receiver can be lengthened.
【0028】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。FIG. 10 shows a third embodiment of the optical repeater according to the present invention. In this embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer 5-2 on the output side of the second embodiment shown in FIG. 9 is replaced with optical multiplexers 3-2 ′ and 3-1 ′ (the configuration is the optical multiplexer 3-of FIG. 9). 1 and 3-2), the pump light source 2-2 is multiplexed in the opposite direction to the data optical signal by the optical multiplexer 3-2 ′, and the data optical signal and the output monitoring light are coupled by the optical multiplexer 3-1 ′. It combines signals. Other configurations are the same as those in FIG. In this embodiment, the excitation light source 2-1
(Wavelength λp ′) and the pumping light output from the pumping light source 2-2 (wavelength λp ″) is not necessarily the wavelength of the monitoring optical signal.
It does not have to be equal to λw. For example λp 'and λ
p ″ may be approximately 0.98 μm and λw may be approximately 1.48 μm or approximately 1.60 μm. Of course, λw is λ
p ′ and λp ″ may be equal (eg, approximately 1.
48 μm), λw and λp ″ may be equal (for example, about 1.48 μm), and λp ′ may be about 0.98 μm. As described above, when the wavelength of the excitation light is about 0.98 μm, the optical fiber It is known that the noise figure of the amplifier can be made smaller than that when the wavelength of the pumping light is approximately 1.48 μm, and the wavelength λw may have other values, for example, outside the band of the optical fiber amplifier (gain. It is also possible to select other wavelengths that do not have a wavelength or have a low gain) and have a sufficiently low transmission loss of the transmission path optical fiber. The effect that an optical repeater having a noise figure smaller than that of the embodiment can be realized is also obtained by applying the optical repeater of the present embodiment to the optical transmission system of Fig. 7. Yes, in this case The wavelength λw of Miko signals to unify in an optical transmission system, an optical multiplexer 3-2 'for the light demultiplexer 5 of the optical transmitting apparatus shown in FIG. 5 3
-1 ', and for the optical multiplexer / demultiplexer 5 of the optical transmitter shown in FIG. 6, the optical multiplexers 3-2 and 3-1 must be replaced, respectively. If the optical transmitter, the optical repeater, and the optical receiver described here are applied to the optical transmission system in FIG. 7, the relay interval and the total transmission distance (total transmission distance from the optical transmitter to the optical receiver) can be calculated. Can be long.
【0029】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。FIG. 11 shows an optical repeater according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, in order to increase the output power of the optical repeater of the first embodiment, the doped fiber 1-2 on the output side is used.
The power of the pumping light supplied to is increased by bidirectional pumping. The number of pumping light sources is four in order to increase the power of pumping light. 2 out of 4 (excitation light source 2-2-
1 and 2-2-2) are light sources for exciting the doped fiber 1-2 in the forward direction, and the respective output lights are polarization-combined (combined in orthogonal polarization states) by the polarization prism, The light is input to the doped fiber 1-2 via the optical multiplexer 3-1. On the other hand, the pumping light sources 2-2-3 and 2-2-4 are light sources for pumping the doped fiber 1-2 in the opposite directions, and the respective output lights are polarization-combined by the polarization prism and the optical multiplexer. It is input to the doped fiber 1-2 via 5-2. Therefore, according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment of the optical repeater can be obtained, and at the same time, the output power of the optical repeater can be increased. The same effect can be obtained by performing the same bidirectional pumping on the doped fiber 1 of the optical transmitter shown in FIG. That is, the output power of the optical fiber amplifier can be increased. If the optical transmitter and the optical repeater described here are applied to the optical transmission system of FIG. 7, the optical repeater interval and the interval between the optical transmitter and the optical repeater can be lengthened. However, even if the number of pumping light sources is less than 4, if the number of pumping light sources is 2 or more, the output power can be increased, and thus the relay interval can be lengthened. Also,
The wavelengths of the excitation light sources 2-2-1, 2, 3, 4 are approximately 0.98μ.
m or approximately 1.48 μm, or both may be combined.
【0030】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。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λ
p’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12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。FIG. 12 shows a fifth embodiment of the optical repeater of the present invention. The difference between the first embodiment and the present embodiment of the optical repeater is that (1) the wavelength of the pumping light source 2-1 is λp ′ (≠ λp), and (2) it is multiplexed with the data optical signal (wavelength λd). Of the input monitoring optical signal (wavelength λp) sent by
The optical multiplexer / demultiplexer 13 multiplexes the excitation light output from the optical multiplexer / demultiplexer 13. The wavelengths λd, λp, and λp ′ are, for example, approximately 1.55 μm, approximately 1.48 μm, and approximately 0.98 μm, which are suitable wavelength settings. Where λ
p may be another wavelength. For example, it may be another wavelength outside the band of the optical fiber amplifier. As an example in FIG.
The structure of the optical multiplexer / demultiplexer 13 using a dielectric multilayer film filter and the input / output relationship of light are shown. The data optical signal input from the first port and the input monitoring optical signal are transmitted by the former and reflected by the latter by the dielectric multilayer filter. The reflected input monitoring optical signal is output from the fourth port and input to the monitoring optical receiver. On the other hand, the pumping light is input from the second port, is reflected by the dielectric multilayer filter, is multiplexed with the transmitted data optical signal, and is output from the third port. That is, the dielectric multilayer filter transmits the wavelength λd and transmits the wavelengths λp and λ.
It reflects p '. Such an input / output relationship can be realized by making the dielectric multilayer filter have wavelength dependence of reflectance and transmittance as shown in FIG. 14A, for example. That is, it has a reflection characteristic (reflectance of about 1 and transmittance of about 0) for a wavelength of about 1.5 μm or less.
For wavelengths of 5 μm or more, it may have a transmission characteristic (transmittance is about 1 and reflectance is about 0). However, if the wavelength λd is transmitted and the wavelengths λp and λp ′ are reflected, the characteristics of reflectance and transmittance other than those shown in FIG. 14A may be used. Further, a filter other than the dielectric multilayer filter may be used. Further, if the above-mentioned optical multiplexing and demultiplexing are realized for the wavelength λd and the wavelengths λp and λp ′, the relation between reflection and transmission may be reversed. 14 (b) and (c) show
13 shows the transmittance characteristics of the optical filter 14 in FIG. In the optical filter 14, when the characteristics of the reflectance and the transmittance of the optical multiplexer / demultiplexer 13 are imperfect, a part of the excitation light of the wavelength λp ′ is transmitted through the dielectric multilayer film filter, and FIG.
It is provided in order to prevent the output from the fourth port and the input to the monitoring optical receiver. As an example, FIG.
The wavelength λp ′ can be removed by providing the optical filter 14 with the transmittance characteristic as shown in (b) or (c). Of course, other transmittance characteristics may be used as long as the transmittance is high near the wavelength λp. Further, if the imperfections of the optical multiplexer / demultiplexer 13 are removed and the input / output relationship as shown in FIG. 13A is almost realized, the optical filter 14 need not be used. Further, even when the monitoring optical receiver does not respond to the wavelength λp ′ (the light receiving sensitivity is almost zero), it is not necessary to use the optical filter 14. According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment of the optical repeater can be obtained, and at the same time, since the pumping light wavelength of approximately 0.98 μm can be used, the noise figure of the optical repeater can be lowered. . Further, since the demultiplexing of the input monitoring optical signal and the demultiplexing of the pumping light of about 0.98 μm can be performed by one optical multiplexer / demultiplexer, the optical component is more optical than that of the second embodiment (FIG. 9). The number of points can be reduced, and at the same time, the attenuation of the data optical signal can be reduced. When the optical repeater shown in FIG. 12 is applied to the optical transmission system shown in FIG. 7, the noise figure of the optical repeater is lowered, so that the interval between the optical repeaters can be increased.
There is also an effect that the performance of the optical transmission system can be further improved. The optical fiber amplifier in the optical repeater of this embodiment may be bidirectionally pumped. In this case, the noise figure can be further reduced and the gain can be further improved.
【0031】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。FIG. 15 shows a sixth embodiment of the optical repeater of the present invention. The difference between the fifth embodiment of the optical repeater and this embodiment is that (1) the wavelength of the pumping light source 2-2 is also λp ′ (≠ λp), and (2) output monitoring to the data optical signal (wavelength λd) is performed. The two points are that the optical signal (wavelength λp) and the pumping light output from the above 2-2 are multiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 13-2. The optical multiplexer / demultiplexer 13-1 in the figure is the same as 13 in FIG. Further, the method and structure for realizing the optical multiplexer / demultiplexer 13-2 are the same as in the case of the fifth embodiment, but the input / output relationship of light is as shown in FIG. That is, the data optical signal is input from the first port, transmitted through the dielectric multilayer filter, and output to the third port. Excitation light is input from the fourth port, reflected by the dielectric multilayer filter, and output to the first port. The output monitoring optical signal is input from the second port, reflected by the dielectric multilayer filter, and output to the third port. The optical filter 14-1 is used for the reason described in the fifth embodiment, and may not be used in some cases. Similarly, the optical filter 14-2 is provided in order to prevent a part of the excitation light of the wavelength λp ′ from being transmitted through the dielectric multilayer filter and input to the monitoring optical transmitter, and is necessary. If not, it may not be used. According to this embodiment, the same effect as that of the fifth embodiment of the optical repeater is obtained, and at the same time, the wavelength of the pumping light on the output side is approximately 0.98 μm, so that the noise figure of the optical repeater can be further lowered. Get the effect. Further, since the output monitoring optical signal and the pumping light for the data optical signal can be combined by one optical multiplexer / demultiplexer, the number of optical components can be reduced as compared with the third embodiment (FIG. 10) of the optical repeater. At the same time, there is an effect that the attenuation that the data optical signal undergoes can be reduced. The optical repeater of FIG. 15 is shown in FIG.
When applied to the above optical transmission system, the noise figure of the optical repeater is further lowered, so that the interval between the optical repeaters can be further lengthened and the performance of the optical transmission system can be further improved. The optical fiber amplifier in the optical repeater of this embodiment may be bidirectionally pumped. In that case, the noise figure can be reduced and the gain can be improved.
【0032】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。FIG. 17 shows another embodiment of the optical receiver. The difference between the embodiment of the optical receiving apparatus shown in FIG. 6 and this embodiment is that (1) the wavelength of the pumping light source 2 is λp ′ (≠ λp), and (2) it is combined with the data optical signal (wavelength λd). The two points are that the optical demultiplexer 13-1 performs demultiplexing of the input monitoring optical signal (wavelength λp) that has been sent and is multiplexed with the pumping light output from 2 above. Wavelengths λd, λp, and λp '
The setting is the same as in the case of the fifth embodiment of the optical repeater, and the method of realizing the optical multiplexer / demultiplexer 13-1 is also the same. Further, the same optical filter 14 as in the case of FIG. 12 is used for the same reason. According to this embodiment, the same effect as that of the embodiment of the optical receiver shown in FIG. 6, that is, the effect that the monitoring information of the entire optical transmission system can be obtained, and at the same time, the pumping light wavelength is about 0.98 μm Since it can be used, the effect that the noise figure of the optical fiber amplifier in the optical receiver can be lowered is obtained. When the optical receiver of FIG. 17 is applied to the optical transmission system of FIG. 7, the noise figure of the optical receiver is lowered, so that the interval between the optical repeater and the optical receiver can be lengthened, and the performance of the optical transmission system is improved. The effect that it can be obtained is also obtained. The optical fiber amplifier in the optical receiver of this embodiment may be bidirectionally pumped. In this case, the noise figure can be further reduced and the gain can be further improved.
【0033】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。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という効果も得
ることができる。FIG. 18 shows another embodiment of the optical transmitter. The difference between the embodiment of the optical transmitter shown in FIG. 5 and this embodiment is that (1) the wavelength of the pumping light source 2-2 is λp ′ (≠ λp).
(2) Two points in which the output monitoring optical signal (wavelength λp) to the data optical signal (wavelength λd) and the pumping light output from the above 2-2 are multiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 13-2. Is. The settings of the wavelengths λd, λp, and λp ′ are the same as in the case of the fifth embodiment of the optical repeater. The method of implementing the optical multiplexer / demultiplexer 13-2 is the same as in the case of the sixth embodiment of the optical repeater. According to this embodiment, the same effect as that of the embodiment of the optical transmitter shown in FIG. 5 can be obtained, and at the same time, 0.98 μm can be used as the pumping light wavelength, so that the noise of the optical fiber amplifier in the optical receiver is reduced. The effect is that the index can be lowered. The wavelength of the pumping light source 2-1 may be either λp ′ or λp, but in the case of λp ′, the noise figure of the optical fiber amplifier can be made lower. When the optical receiver of FIG. 18 is applied to the optical transmission system of FIG. 7, the noise figure of the optical transmitter is lowered, so that the distance between the optical transmitter and the optical repeater can be lengthened and the performance of the optical transmission system is improved. The effect that it can be obtained is also obtained. The optical fiber amplifier in the optical transmitter of this embodiment may be bidirectionally pumped. In that case, the noise figure can be reduced, and the gain and the output power can be improved.
【0034】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。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。The configuration of the present invention is not limited to the above embodiment. Further, even if the optical transmission path is branched and the data optical signal (combined with the monitoring optical signal) is distributed to the plurality of optical receiving devices, the above effect can be obtained. Further, the above effect can be obtained even when the traveling direction of the monitoring optical signal is opposite to the traveling direction of the data optical signal. In this case, the monitoring optical transmitter and the monitoring optical receiver in each optical repeater are replaced, and the monitoring optical transmitter of the optical transmitting device is replaced with the monitoring optical receiver to monitor the optical receiving device. The optical receiver for monitoring needs to be replaced with the optical transmitter for monitoring. Further, the above effect can be obtained even if the optical receiving device collectively determines the abnormality that is performed in the optical transmitting device, each optical repeating device, and the controller of the optical receiving device. In this case, the optical transmitter and each optical repeater need only add the observed power value as monitoring information and transmit it. As the combination of the wavelengths of the data optical signal, the pumping light, and the monitoring optical signal, the wavelengths of the above embodiments may be appropriately combined and used. Further, the effect of the present invention can be obtained even if a plurality of wavelengths of the monitoring optical signal are used in the optical fiber transmission system. Moreover, the wavelength of the pumping light may be different for each optical repeater. The wavelength of the data optical signal may be about 1.3 μm. In this case, the gain can be given to the doped fiber by setting λp to a value near 1 μm and using neodymium or the like as an additive to the doped fiber. Further, the operation of the optical receiving apparatus of FIGS. 8 and 17 and the optical repeating apparatus of FIGS. 9, 10, 11, 12, and 15 can be controlled by the control signal added to the monitoring information and sent. Further, the optical transmission system, the optical repeater, and the optical receiver of the above-described embodiments may be combined appropriately to form an optical transmission system. Further, the optical multiplexer, the optical demultiplexer, and the optical filter incorporated in the optical multiplexer / demultiplexer used in each of the embodiments are the optical multiplexer, the optical demultiplexer, and the optical filter included in the embodiment if the functions such as the optical multiplexer / demultiplexer are fulfilled. The same effect can be obtained even when operating according to a principle different from the principle described in. For example, when the optical filter is a dielectric multilayer filter, the relationship between transmission and reflection for each wavelength may be reversed. When the optical filter is of the directional coupler type, the wavelength relationship of coupling and non-coupling may be reversed. The same effect can be obtained even if the wavelength of the monitoring optical signal is approximately 1.3 μm. Moreover, a plurality of wavelengths of the monitoring optical signal may be mixed in the optical transmission system.
【0035】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。Further, in the optical fiber transmission system using the above optical fiber amplifier, the power of the data optical signal input to the transmission line optical fiber is high (several milliwatts or more), so that stimulated Brillouin scattering is caused in the optical fiber. (S
In some cases, the (BS) phenomenon occurs and the data optical signal is reflected and returned to the input end. SB
S is a phenomenon that appears when the power of one optical frequency exceeds the SBS threshold peculiar to the optical fiber. For example, the power is dispersed into a plurality of optical frequencies, and the power is the SBS threshold at any optical frequency. It is known that SBS will not occur unless the value is exceeded. Therefore, with respect to the above problem, for example, an SBS suppressor having a configuration as shown in FIG. 19 should be connected to the output end of an optical transmitter or an optical repeater and the output light should be input to a transmission line optical fiber. Can be solved by The SBS suppressing device shown in FIG. 19 is composed of at least a light source for phase modulation in an optical fiber, a modulation signal source for light intensity modulating the light source, and an optical multiplexer for multiplexing the intensity-modulated pumping light into a data optical signal. To be done. In this configuration, the output light intensity from the phase modulation light source in the optical fiber is changed to generate a change in the refractive index in the optical fiber by utilizing a nonlinear optical phenomenon. If there is a change in the refractive index, the data optical signal undergoes optical phase modulation and the signal spectrum is expanded. As the spectrum broadens, the power can be distributed over multiple optical frequencies. Therefore, even when the power exceeds the SBS threshold value at a certain optical frequency in the data optical signal, by using this device, the power of the optical frequency is dispersed into a plurality of frequencies and each power is SBS.
Since it can be lower than the threshold value, the occurrence of SBS can be avoided. FIG. 20 shows an example of the signal waveform of each part. FIG. 11A shows a modulation current of the phase modulation light source in the optical fiber output from the modulation signal source, and the current value periodically fluctuates up and down. The optimum period is determined by the spectrum and intensity of the data optical signal, the characteristics of the optical fiber, and the like. At this time, the lower current value may be zero. FIG. 7B shows intensity modulated light, the intensity of which changes according to the signal of FIG. At this time, the lower light intensity may be zero. It is known that the amount of change in the refractive index caused by the nonlinear optical phenomenon in the optical fiber depends on the amount of change in the light intensity. Therefore, the amount of change in light intensity can be increased by increasing the difference between the maximum value and the minimum value of the light intensity. FIG. 20C is a diagram in which the data optical signal input to the transmission path optical fiber is represented by the electric field amplitude. When the data is “0”, the amplitude is substantially zero, and the data is “1”. In the case of, there is no sudden change in the phase. On the other hand, FIG. 3D shows the electric field amplitude of the data optical signal output from the optical fiber. Phase modulation is performed in the optical fiber corresponding to the intensity change in FIG. Of the data "1" in the figure, the underlined "1" has undergone phase modulation, and in the case of the figure, it has undergone a phase change of approximately 180 degrees. As a result, the signal spectrum of the data optical signal is broadened, so that the occurrence of SBS is suppressed.
That is, it is possible to increase the power of the data optical signal that can be input to the transmission line optical fiber by using the device of this configuration. As described above, FIG.
The greater the amount of change in light intensity at 0 (b), the greater the amount of phase modulation that can be applied to the data optical signal. The required change amount depends on the spectrum and intensity of the data optical signal, the characteristics of the optical fiber, and the like, but as a guideline, a change amount of approximately 10 milliwatts or more is required. As the wavelength of the excitation light, for example, about 1.48 μm can be used.
【0036】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。FIG. 21 shows the SBS suppressing function shown in FIG.
An example in which the optical transmission device is added to the optical transmission device will be described. In this embodiment, the monitoring optical transmitter of FIG. 5 is also used as a light source for optical fiber phase modulation for SBS suppression, and the monitoring effect of FIG. 5 and the SBS suppression effect of FIG. We have realized an optical transmitter that has both. The difference from the transmitting device in FIG. 5 is that a modulation signal source and a circuit for superimposing the modulation signal from the signal source on the monitoring electric signal are added. Further, the monitoring optical transmitter also serves as a light source for phase modulation in the optical fiber, which is indicated by 15 in this embodiment. FIG. 22 shows an example of the signal waveform of each part. The same figure (a)
Is a monitoring electric signal output from the controller, which is a low-speed digital signal (may be an analog signal). FIG. 11B shows a monitoring electric signal on which the modulation signal from the modulation signal source is superimposed. The frequency of the modulated signal to be superimposed needs to be set sufficiently higher than the transmission speed of the monitoring electric signal and the band of the monitoring optical receiver. 1 (c) is 1
5 is a supervisory optical signal output from the optical disc 5, and a modulation signal is superimposed on it. Since the optical intensity changes due to the superimposed modulation signal, it is possible to perform phase modulation on the data optical signal.
S can be suppressed. Furthermore, since the band of the monitoring optical receiver of the optical repeater (or optical receiving device) in the subsequent stage does not follow the frequency of the modulated signal, only low-speed monitoring information can be extracted and received from the monitoring optical signal. . Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain an effect that it is possible to realize an optical transmitter having a simple configuration and an effect related to the monitoring in FIG. 5 and an effect related to the SBS suppression in FIG.
【0037】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。FIG. 23 shows the SBS suppressing function shown in FIG.
An example in which the optical repeater is added to the optical repeater will be described. In the present embodiment, the monitoring optical transmitter of FIG. 1 is also used as a light source for phase modulation in the optical fiber for SBS suppression, and the monitoring effect of FIG. 1 and the SBS suppression effect of FIG. We have realized an optical transmitter that has both. The difference from the transmitter of FIG. 1 is that a modulation signal source and a circuit for superimposing a modulation signal from the signal source on a monitoring electric signal are added. Further, the monitoring optical transmitter also serves as a light source for phase modulation in the optical fiber, which is also shown at 15 in this embodiment. As in the case of FIG. 21, the modulation signal from the modulation signal source is superimposed on the monitoring electric signal, and as a result, the modulation signal is also superimposed on the output monitoring optical signal from 15. Figure 2
SBS can be suppressed by the same principle as in the case of 1. Furthermore, the optical repeater (or optical receiver) in the latter stage
Since the band of the optical receiver for monitoring does not follow the frequency of the modulated signal, only low-speed monitoring information can be extracted and received from the monitoring optical signal. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain an effect that an optical repeater having the effect of monitoring in FIG. 1 and the effect of suppressing SBS in FIG. 19 can be realized with a simple configuration.
【0038】図21あるいは図23の装置を図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。When the apparatus of FIG. 21 or FIG. 23 is applied to the system of FIG. 7, SBS generation can be suppressed, so that the input power of the data optical signal to the optical fiber can be increased and, as a result, the transmission distance can be lengthened. The effect is also obtained.
【0039】[0039]
【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。As described above, according to the present invention, the output power of the optical transmitter, the optical repeater, the optical receiver, and the monitoring of the optical transmission line connecting them and the transfer of the monitoring information are reduced to each optical fiber amplifier. The effect that it can be realized without causing
【図1】光中継装置の第1実施例を表わす図FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an optical repeater.
【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FIG. 2 is a basic configuration diagram of an optical fiber amplifier repeater using an optical fiber amplifier.
【図3】光合波器の動作を表わす図FIG. 3 is a diagram showing the operation of the optical multiplexer.
【図4】光合分波器の動作を表わす図FIG. 4 is a diagram showing the operation of the optical multiplexer / demultiplexer.
【図5】光送信装置の実施例を表わす図FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of an optical transmitter.
【図6】光受信装置の実施例を表わす図FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of an optical receiver.
【図7】光伝送システムの実施例を表わす図FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of an optical transmission system.
【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FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of an optical receiver having an automatic gain control circuit.
【図9】光中継装置の第2実施例を表わす図FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of an optical repeater.
【図10】光中継装置の第3実施例を表わす図FIG. 10 is a diagram showing a third embodiment of an optical repeater.
【図11】光中継装置の第4実施例を表わす図FIG. 11 is a diagram showing a fourth embodiment of an optical repeater.
【図12】光中継装置の第5実施例を表わす図FIG. 12 is a diagram showing a fifth embodiment of an optical repeater.
【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FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an optical multiplexer / demultiplexer and a relationship between input and output of light.
【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FIG. 14 is a diagram showing wavelength dependence of reflectance and transmittance of each filter.
【図15】光中継装置の第6実施例を表わす図FIG. 15 is a diagram showing a sixth embodiment of an optical repeater.
【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FIG. 16 is a diagram showing the configuration of an optical multiplexer / demultiplexer and the input / output relationship of light.
【図17】光受信装置の他の実施例を表わす図FIG. 17 is a diagram showing another embodiment of the optical receiver.
【図18】光送信装置の他の実施例を表わす図FIG. 18 is a diagram showing another embodiment of the optical transmitter.
【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FIG. 19 is a diagram showing an embodiment of a stimulated Brillouin scattering (SBS) suppressor.
【図20】図19の各部における信号波形を表わす図20 is a diagram showing a signal waveform in each part of FIG.
【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FIG. 21 is a diagram showing an embodiment of an optical transmitter having an SBS suppressing function.
【図22】図21の各部における信号波形を表わす図22 is a diagram showing a signal waveform in each part of FIG.
【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FIG. 23 is a diagram showing an example of an optical repeater having an SBS suppressing function.
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。1 ... Doped fiber, 2 ... Excitation light source, 3 ... Optical multiplexer, 4
... optical isolator, 5 ... optical multiplexer / demultiplexer, 6 ... monitoring optical receiver, 7 ... power splitter, 8 ... optical filter, 9 ... power monitor, 10 ... controller, 11 ... monitoring optical transmitter, 12 ... optical filter , 13 ... Optical multiplexer / demultiplexer, 14 ... Optical filter, 15 ... Optical transmitter for monitoring and light source for phase modulation in optical fiber.
───────────────────────────────────────────────────── 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 昭57−83899(JP,A) 特開 平4−22925(JP,A) 特開 平3−270520(JP,A) 特開 平4−236528(JP,A) (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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Nakano 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Ryoji Wuhou 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Hironari Matsuda 4-6 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-57-83899 (JP, A) JP-A-4-22925 (JP, JP, A) JP-A-3-270520 (JP, A) JP-A-4-236528 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 10/00-10/28 H04J 14 / 00-14/08 H01S 3/10
Claims (2)
を含む光監視信号を合波して光伝送路上を伝送する光伝
送システムにおける光監視信号の転送方法であって、 合波されて伝送されてきた光データ信号と第1の光監視
信号とを第1の光伝送路から受信し、 前記受信した 光データ信号と第1の光監視信号とを分離
し、前記 分離された光データ信号を光増幅器により光増幅
し、前記 分離された第1の光監視信号を第1の電気監視信号
に変換し、 前記第1の電気監視信号を第2の電気監視信号に変換
し、 前記第2の電気監視信号を第2の光監視信号に変換し、前記 増幅された光データ信号と前記第2の光監視信号と
を合波し、前記合波した光データ信号と第2の光信号を第2の光伝
送路に送信し、 前記第1の光監視信号または前記第2の光監視信号の波
長は、前記光増幅器の増幅帯域外の波長であり、さらに
前記第2の光監視信号の波長は、前記第2の光伝送路に
おける損失が前記光データ信号の前記第2の光伝送路に
おける損失と同程度となる波長であることを特徴とする
光監視信号の転送方法。1. An optical data signal and monitoring information for an optical transmission system.
Optical transmission that combines optical monitoring signals including
A method of transferring an optical supervisory signal in a transmission system, comprising: an optical data signal multiplexed and transmitted and a first optical supervisory method.
A signal from the first optical transmission line , and separates the received optical data signal and the first optical supervisory signal.
And, optically amplified by the optical amplifier of the separated optical data signals
And, converting the first optical monitoring signal the separation is converted to a first electrical supervisory signal, said first electrical supervisory signal to a second electrical monitoring signal
And converts the second electrical monitoring signal to a second optical monitoring signal, said amplified optical data signals and said second optical monitoring signal multiplexes, optical data signal described above combined with the first 2 optical signal to 2nd optical transmission
Transmitted to sending passage, the wavelength of the first optical monitoring signal or the second optical monitoring signal is a wavelength outside the amplification band of the optical amplifier, further
The wavelength of the second optical monitoring signal loss in the second optical transmission path to said second optical transmission path of the optical data signal
Characterized in that it is a wavelength at which definitive loss comparable
Optical supervisory signal transfer method.
いし1.60μmの範囲にあることを特徴とする請求項
1に記載の光監視信号の転送方法。2. The method of transferring an optical supervisory signal according to claim 1, wherein the wavelength of the optical supervisory signal is in the range of 1.48 μm to 1.60 μm.
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