JP3591494B2

JP3591494B2 - 光直接増幅装置

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Publication number: JP3591494B2
Application number: JP2001230062A
Authority: JP
Inventors: 秀哉岡崎
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2021-07-30
Also published as: JP2003042899A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信に利用する。特に、伝送路の途中で光信号のまま増幅を行なう光直接増幅装置における励起光源の故障検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝送路の途中に挿入された光直接増幅装置における励起光源の故障を端局で検出するための監視光ループバック方式について図５を参照して説明する。図５は監視光ループバック方式を説明するための図である。伝送路は上りと下りの双方向に設けられ、伝送路の両端に設けられた端局には監視装置が配置される。監視装置から一方の伝送路に信号光とは波長の異なる監視光が送出される（図中の破線または一点鎖線）。この監視光は、光直接増幅装置で信号光と分離されて他方の伝送路により再び監視装置にループバックされる。
【０００３】
このときに、光直接増幅装置の励起光源が故障している場合には、信号光とともに監視光も増幅されないために、監視装置では、ループバックされた監視光の信号強度を調べることにより、光直接増幅装置の励起光源の故障を検出することができる。図５の例では、伝送路中に一つの光直接増幅装置しか設置されていないが、複数の光直接増幅装置が伝送路中に設置されている場合には、監視光の波長を複数用意して故障が発生した光直接増幅装置を特定することができる。特願２０００−１２０９９９号（本願出願時に未公開）では、複数の光直接増幅装置にそれぞれ個別に割当てられた波長の監視信号を励起光源の故障を検出して発生する技術が提案されている。あるいは、特開平５−４００７３号公報に開示されているように、監視光にアドレス情報を付与することにより対応することができる。
【０００４】
図６に従来の光直接増幅装置の回路図を示す。従来の光直接増幅装置は、上り信号入力端から順に希土類添加ファイバ１ａ、ＷＤＭ（ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ２ａ、光アイソレータ３ａ、光合分波器４ａが接続されて上り信号出力端となる。同様に、下り信号入力端からも順に希土類添加ファイバ１ｂ、ＷＤＭカプラ２ｂ、光アイソレータ３ｂ、光合分波器４ｂが接続されて下り信号出力端となる。
【０００５】
制御回路８に接続されて出力が制御される励起光源１７の発光素子７ａ、７ｂは光合分波器６の２つの入力端に接続され、光合分波器６の２つの出力端はそれぞれＷＤＭカプラ２ａ、２ｂのもう一方の入力端に接続される。また、光合分波器４ａの２つの分岐ポ−トはそれぞれ光合分波器５ａ、５ｂに、光合分波器４ｂの２つの分岐ポ−トもそれぞれ光合分波器５ｂ、５ａに接続され、この光合分波器５ａ、５ｂの互いの分岐ポ−トが接続される。このような光直接増幅装置の上り／下り回路では、光アイソレータ３ａ、３ｂより後段の光合分波器４ａ、４ｂの接続部分が、光直接増幅装置の監視回路となる。
【０００６】
この従来の監視回路を搭載した光直接増幅システムにおける光直接増幅装置の監視は、端局から監視信号を送信して光直接増幅装置内で光信号の一部を反対側のラインに折り返し（例えば上りラインから下りラインへ）、折り返されて戻ってくる監視信号を前記端局で受信する監視方式であり、一般的には、監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量により光出力異常である光直接増幅装置を検出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の光直接増幅装置の監視回路は、一つの励起光源に複数の発光素子が備えられている場合に、その中の発光素子の１つが故障となった場合には、希土類添加ファイバの特性や監視信号波長によっては、当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量が小さく、光出力異常である光直接増幅装置を検出することは困難である場合がある。
【０００８】
また、一つの励起光源に複数の発光素子が備えられている場合に、その励起光源に障害が発生したことを検出できた場合でも、その中のいくつの発光素子が故障したのかを端局で把握することは困難であるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような背景に行なわれたものであって、高精度な励起光源故障検出が可能な光直接増幅装置を提供することを目的とする。すなわち、本発明は、一つの励起光源に複数の発光素子が備えられている場合に、１個の発光素子の故障を検出でき、さらに、複数の発光素子が故障した場合に、その故障個数を検出することができる光直接増幅装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、信号光およびこの信号光とは波長が異なる監視光がそれぞれ伝送される上り伝送路および下り伝送路と、前記上り伝送路および下り伝送路に伝送される信号光および監視光をそれぞれ増幅する第一および第二の光増幅器と、この第一および第二の光増幅器に励起光を供給する励起光源と、前記上り伝送路および下り伝送路に伝送される監視光をそれぞれ分岐してそれぞれ他方の伝送路に折り返す監視光ループバック手段とを備えた光直接増幅装置である。
【００１１】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記上り伝送路および下り伝送路に伝送される監視光をそれぞれ分岐する第一および第二の分岐手段と、この第一および第二の分岐手段によりそれぞれ分岐された監視光をそれぞれ反射する第一および第二の反射手段と、この第一および第二の反射手段によりそれぞれ反射された反射光を前記監視光ループバック手段により他方の伝送路に折り返される監視光にそれぞれ合波する第一および第二の合波手段と、前記励起光源の故障を検出する励起光源故障検出手段とが設けられ、前記励起光源故障検出手段が前記励起光源の故障を検出したときには、前記第一およびまたは第二の反射手段の損失を増大させる手段を備えたところにある。
【００１２】
すなわち、前記上り伝送路および下り伝送路に伝送される監視光をそれぞれ分岐し、分岐された監視光をそれぞれ反射し、この反射光を他方の伝送路に折り返される監視光にそれぞれ合波することにより、平常時にループバックされる監視光の強度は従来と殆ど変わらないが、前記励起光源の故障を検出したときには、前記反射手段の損失を増大させることにより、ループバックされる監視光の強度を従来よりもさらに低くすることができる。したがって、単に励起光源の故障による監視光の強度低下に依存する従来の場合と比較すると、本発明では積極的に監視光の強度差にコントラストを付けることができるため、高精度な励起光源故障検出が可能となる。
【００１３】
前記励起光源には、複数ｍ個の発光素子が設けられ、前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間にはそれぞれ第一および第二の経路切替手段が介挿され、この第一および第二の経路切替手段は、前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間を１番目からｍ番目まで徐々に大きい損失を有する複数ｍ個の媒体を介してそれぞれ結合する複数ｍの経路に切替える手段を備え、前記損失を増大させる手段は、前記励起光源故障検出手段が前記励起光源の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜ｍ）に応じて前記第一およびまたは第二の経路切替手段をｎ＋１番目の経路に切替える手段を備えることが望ましい。
【００１４】
あるいは、前記励起光源には、複数ｍ個の発光素子が設けられ、前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間にはそれぞれ第一および第二の経路切替手段が介挿され、この第一および第二の経路切替手段は、前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間にそれぞれ異なるｍ本の経路を設定してこれらｍ本の経路のいずれかに経路を切替える手段を備え、前記第一および第二の経路切替手段と前記第一および第二の反射手段との間にはそれぞれ前記ｍ本の経路を介して１番目からｍ番目まで徐々に小さい分岐比を有する光合分波手段を備え、前記損失を増大させる手段は、前記励起光源故障検出手段が前記励起光源の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜ｍ）に応じて前記第一およびまたは第二の経路切替手段をｎ＋１番目の経路に切替える手段を備えることが望ましい。
【００１５】
前者の例では、媒体を交換することにより、任意の損失特性を得ることができる利点があり、後者の例では、媒体を用いずに、前記光合分波手段自体の分岐比を利用するので、構造を簡単化することができる利点がある。
【００１６】
いずれの場合も故障した発光素子数に応じて段階的に前記反射手段の損失を増大させることができる。また、この損失の増大の程度は、前記媒体の損失特性や前記光合分波手段の分岐比を変えることにより最適な値に調整することができるため、端局が故障を容易に検出できるような損失量を任意に設定することができる。したがって、端局では、故障した発光素子数を容易に把握することができる。
【００１７】
これにより、高精度な励起光源故障検出が可能になり、一つの励起光源に複数の発光素子が備えられている場合に、１個の発光素子の故障を検出でき、さらに、複数の発光素子が故障した場合に、その故障個数を検出することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の光直接増幅装置を図１ないし図４を参照して説明する。図１は本発明第一実施例の光直接増幅装置の回路図である。図２は本発明第二実施例の光直接増幅装置の回路図である。図３は本発明第三実施例の光直接増幅装置の回路図である。図４は本発明第四実施例の光直接増幅装置の回路図である。
【００１９】
本発明は、図１に示すように、信号光およびこの信号光とは波長が異なる監視光がそれぞれ伝送される上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄと、上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄに伝送される信号光および監視光をそれぞれ増幅する希土類添加ファイバ１ａおよび１ｂと、この希土類添加ファイバ１ａおよび１ｂに励起光を供給する励起光源１７と、上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄに伝送される監視光をそれぞれ分岐してそれぞれ他方の伝送路に折り返す光合分波器４ａおよび４ｂおよび伝送路２０とを備えた光直接増幅装置である。
【００２０】
ここで、本発明の特徴とするところは、光合分波器４ａおよび４ｂは、上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄに伝送される監視光をそれぞれ分岐し、この光合分波器４ａおよび４ｂによりそれぞれ分岐された監視光をそれぞれ反射する反射器９ａおよび９ｂとを備え、光合分波器４ａおよび４ｂは、この反射器９ａおよび９ｂによりそれぞれ反射された反射光を伝送路２０により他方の伝送路に折り返される監視光にそれぞれ合波し、励起光源１７の故障を検出する励起光源故障検出回路１０が設けられ、励起光源故障検出回路１０が励起光源１７の故障を検出したときには、反射器９ａおよび９ｂの損失を増大させるところにある。
【００２１】
さらに具体的に説明すると、図１に示す本発明第一実施例では、励起光源１７には、複数２個の発光素子７ａおよび７ｂが設けられ、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にはそれぞれ光スイッチ１２ａおよび１２ｂが介挿され、この光スイッチ１２ａおよび１２ｂは、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間を１番目から２番目まで徐々に大きい損失を有する複数２個の媒体を介してそれぞれ結合する複数２の経路に切替えることができ、励起光源故障検出回路１０が励起光源１７の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜２）に応じて光スイッチ１２ａおよびまたは１２ｂをｎ＋１番目の経路に切替えるスイッチ制御回路１１を備える。
【００２２】
同様に、図３に示す本発明第三実施例では、励起光源１７には、複数４個の発光素子７ａ〜７ｄが設けられ、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にはそれぞれ光スイッチ１２ａおよび１２ｂが介挿され、この光スイッチ１２ａおよび１２ｂは、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間を１番目から４番目まで徐々に大きい損失を有する複数４個の媒体を介してそれぞれ結合する複数４の経路に切替えることができ、励起光源故障検出回路１０が励起光源１７の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜４）に応じて光スイッチ１２ａおよびまたは１２ｂをｎ＋１番目の経路に切替えるスイッチ制御回路１１を備える。
【００２３】
また、図２に示す本発明第二実施例では、励起光源１７には、複数２個の発光素子７ａおよび７ｂが設けられ、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にはそれぞれ光スイッチ１２ａおよび１２ｂが介挿され、光スイッチ１２ａおよび１２ｂは、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にそれぞれ異なる２本の経路を設定してこれら２本の経路のいずれかに経路を切替えることができ、光スイッチ１２ａおよび１２ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にはそれぞれ２本の経路を介して１番目から２番目まで徐々に小さい分岐比を有する光合分波器１３ａおよび１３ｂを備え、励起光源故障検出回路１０が励起光源１７の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜２）に応じて光スイッチ１２ａおよびまたは１２ｂをｎ＋１番目の経路に切替える。
【００２４】
同様に、図４に示す本発明第四実施例では、励起光源１７には、複数４個の発光素子７ａ〜７ｄが設けられ、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にはそれぞれ光スイッチ１２ａおよび１２ｂが介挿され、光スイッチ１２ａおよび１２ｂは、光合分波器４ａおよび４ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にそれぞれ異なる４本の経路を設定してこれら４本の経路のいずれかに経路を切替えることができ、光スイッチ１２ａおよび１２ｂと反射器９ａおよび９ｂとの間にはそれぞれ４本の経路を介して１番目から４番目まで徐々に小さい分岐比を有する光合分波器１３ａおよび１３ｂを備え、励起光源故障検出回路１０が励起光源１７の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜４）に応じて光スイッチ１２ａおよびまたは１２ｂをｎ＋１番目の経路に切替える。
【００２５】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。本発明による光直接増幅装置は、光直接増幅システムにおける高精度な光直接増幅装置の励起光源故障検出を可能とするものである。
【００２６】
（第一実施例）
本発明第一実施例を図１を参照して説明する。図１の本発明による光直接増幅装置は、上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄの信号をそれぞれ増幅する第１、第２の光増幅器の構成がそれぞれ、希土類添加ファイバ１ａ、１ｂ、ＷＤＭカプラ２ａ、２ｂ、光アイソレ−タ３ａ、３ｂおよび光合分波器４ａ、４ｂを直列に接続したものであり、信号光と異なる波長の監視光波長のみを分岐して他方の伝送路に結合する監視回路を有し、この監視回路内に、光スイッチ１２ａ、１２ｂおよびこの光スイッチ１２ａ、１２ｂと接続された光合分波器１３ａ、１３ｂを有し、光合分波器１３ａ、１３ｂと接続された上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄに伝送される監視光波長のみを反射する反射器９ａ、９ｂを有し、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間に異なる損失をもつ媒体１４ａを有し、光スイッチ１２ｂと光合分波器１３ｂとの間にも光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間と同様の異なる損失をもつ媒体１４ｂを有し、光スイッチ１２ａ、１２ｂに接続されるスイッチ制御回路１１と、スイッチ制御回路１１と接続される励起光源故障検出回路１０を有する。
【００２７】
さらに、スイッチ制御回路１１は、励起光源１７が正常な場合は、監視回路の損失が最小となるように光スイッチ１２ａ、１２ｂを制御している。ここで、励起光源１７を構成する２つの発光素子７ａ、７ｂのうち１つが故障した場合には、励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路を制御して通常状態よりも損失を増大し、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量が大きくなる。本構成と動作により、監視光ループバックによる光直接増幅装置監視方式を用いた光直接増幅システムにおいて、高精度な光直接増幅装置の励起光源故障検出を可能とする。
【００２８】
さらに詳細に説明すると、本発明による光直接増幅装置は、上り信号入力端から順に希土類添加ファイバ１ａ、ＷＤＭカプラ２ａ、光アイソレ−タ３ａ、光合分波器４ａが接続されて上り信号出力端となる。同様に、下り信号入力端からも順に希土類添加ファイバ１ｂ、ＷＤＭカプラ２ｂ、光アイソレ−タ３ｂ、光合分波器４ｂが接続されて下り信号出力端となる。
【００２９】
ここで、ＷＤＭカプラ２ａ、２ｂは励起光を希土類添加ファイバ１ａ、１ｂへ入力するためのカプラである。制御回路８に接続されて出力が制御される励起光源１７の発光素子７ａ、７ｂは光合分波器６の２つの入力端に接続され、光合分波器６の２つの出力端はそれぞれＷＤＭカプラ２ａ、２ｂのもう一方の入力端に接続される。
【００３０】
また、上り／下りの光アイソレ−タ３ａ、３ｂより後段の光合分波器４ａ、４ｂ等の光部品接続からなる光直接増幅装置の監視回路は、光合分波器４ａ、４ｂの反信号光方向の分岐ポ−トは互いに伝送路２０により接続され、さらに光合分波器４ａ、４ｂの信号光方向の分岐ポ−トのそれぞれには光スイッチ１２ａ、１２ｂが接続され、この光スイッチ１２ａ、１２ｂの出力端の一方は、それぞれ光合分波器１３ａ、１３ｂに直接接続され、もう一方はそれぞれ光減衰器としての損失媒体１４ａ、１４ｂを介して光合分波器１３ａ、１３ｂに接続される。
【００３１】
光合分波器１３ａ、１３ｂの合波出力端は、それぞれ、ファイバグレ−ティングによる反射器９ａ、９ｂに接続される。ここで、制御回路８は、順に、励起光源故障検出回路１０、スイッチ制御回路１１に接続され、スイッチ制御回路１１は光スイッチ１２ａ、１２ｂに接続される。
【００３２】
第一実施例の動作を図１を参照して説明する。図１に示す光直接増幅装置において、発光素子７ａおよび７ｂからの励起光出力を光合分波器６にて合分波し、ＷＤＭカプラ２ａ、２ｂにてそれぞれ上り、下りの希土類添加ファイバ１ａ、１ｂに信号と逆方向から入射する。この動作により、入力端から入射した光信号は希土類添加ファイバ１ａ、１ｂを介して増幅され、出力端より出力される。このとき、各発光素子７ａ、７ｂは制御回路８により出力制御されている。
【００３３】
また、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は光合分波器４ａにより分岐され、監視信号通過経路の損失が最小となる経路（光スイッチ１２ａと光合波器１３ａが伝送路１５ａによりほぼ損失なく接続された経路）を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。なお、下りシステムの監視信号はこの逆である。
【００３４】
ここで、励起光源１７を構成する２つの発光素子７ａおよび７ｂのうち１つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合を考える。励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって、光スイッチ１２ａ、１２ｂが制御されて、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ａと光合波器１３ａの間に光減衰器である媒体１４ａが接続された経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。
【００３５】
また、ＤＯＷＮ＿ＩＮ側から入力される下りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ｂと光合波器１３ｂの間に光減衰器である媒体１４ｂが接続された経路を通過して反射器９ｂにて反射し、光合分波器４ａを介してＵＰ＿ＯＵＴより出力される。この光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が通常状態よりも大きくなり、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量が大きくなる。
【００３６】
この監視光ループバック方式による監視回路を搭載した光直接増幅システムにおける光直接増幅装置の監視は、図５を参照して既に説明したように、端局から監視信号を送信して光直接増幅装置内で光信号の一部を反対側のラインに折り返し、折り返されて戻ってくる監視信号を前記端局で受信する監視方式であり、一般的には、監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量により光出力異常である光直接増幅装置を検出する方法が用いられるが、上記発明による光直接増幅装置においては、障害が発生した光直接増幅装置の監視信号出力低下量が大きくなり、高精度な光直接増幅装置の障害検出を可能とする。
【００３７】
（第二実施例）
本発明第二実施例を図２を参照して説明する。図２の光直接増幅装置は、図１の光直接増幅装置と比較すると、光スイッチ１２ａおよび１２ｂと光合分波器１３ａおよび１３ｂの間に異なる損失をもつ媒体１４ａおよび１４ｂがない。そのかわり、光合分波器１３ａおよび１３ｂの分岐比が異なる構成とする。例えば、分岐比を１０：１とすれば、光合分波器１３ａおよび１３ｂから出力される監視光の一方は他方の１０分の１の強度となる。
【００３８】
この場合には、通常状態では光スイッチ１２ａ、１２ｂは、監視信号通過回路損失が最小となる経路である光合分波器１３ａ、１３ｂの分岐比が大きい方の経路を通過するようにして制御され、２つの発光素子７ａおよび７ｂのうち１つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合には、光スイッチ１２ａ、１２ｂは、監視信号通過回路損失が大きくなる経路である光合分波器１３ａ、１３ｂの分岐比が小さい方の経路を通過するようにして制御される。この光スイッチ１２ａおよび１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が通常状態よりも大きくなり、図１と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
（第三実施例）
本発明第三実施例を図３を参照して説明する。図３の光直接増幅装置は、励起光源１７の発光素子７ａおよび７ｂからの励起光出力を光合分波器６ａにて合分波し、ＷＤＭカプラ２ａ、２ｂにてそれぞれ上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄの希土類添加ファイバ１ａ、１ｂに信号と逆方向から入射し、また、励起光源７ｃまたは７ｄからの励起光出力を光合分波器６ｂにて合分波し、ＷＤＭカプラ１６ａ、１６ｂにてそれぞれ上り伝送路Ｕおよび下り伝送路Ｄの希土類添加ファイバ１ａ、１ｂに信号と同方向から入射する。この動作により、入力端から入射した光信号は希土類添加ファイバ１ａおよび１ｂを介して増幅され、出力端より出力される。このとき、各発光素子７ａおよび７ｂは制御回路８により出力制御されている。
【００４０】
また、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は光合分波器４ａにより分岐され、監視信号通過経路の損失が最小となる経路である光スイッチ１２ａと光分合波器１３ａとがほぼ損失の無い伝送路１５ａにより接続された経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される（下りシステムの監視信号はこの逆である）。
【００４１】
また、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａの間および光スイッチ１２ｂと光合分波器１３ｂの間の光減衰器１４ａ〜１４ｆの損失は、１４ａ＜１４ｂ＜１４ｃ、１４ｄ＜１４ｅ＜１４ｆである。
【００４２】
ここで、４つの発光素子７ａ〜７ｄのうち１つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合を考える。励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって、光スイッチ１２ａ、１２ｂが制御されて、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間に光減衰器である媒体１４ａが接続された経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。
【００４３】
また、ＤＯＷＮ＿ＩＮ側から入力される下りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ｂと光合分波器１３ｂの間に媒体１４ｄが接続された経路を通過して反射器９ｂにて反射し、光合分波器４ａを介してＵＰ＿ＯＵＴより出力される。この光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が通常状態よりも大きくなり、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量が大きくなる。
【００４４】
同様に、４つの発光素子７ａ〜７ｄのうち２つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合は、励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって、光スイッチ１２ａ、１２ｂが制御されて、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間に光減衰器としての媒体１４ｂが接続された経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。
【００４５】
また、ＤＯＷＮ＿ＩＮ側から入力される下りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ｂと光合分波器１３ｂの間に媒体１４ｅが接続された経路を通過して反射器９ｂにて反射し、光合分波器４ａを介してＵＰ＿ＯＵＴより出力される。この光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が発光素子１個の障害時よりも大きくなり、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量が増大する。
【００４６】
同様に、４つの発光素子７ａ〜７ｄのうち３つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合は、励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって、光スイッチＳＷ１２ａ、１２ｂが制御されて、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間に光減衰器としての媒体１４ｃが接続された経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。
【００４７】
また、ＤＯＷＮ＿ＩＮ側から入力される下りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ｂと光合波器１３ｂの間に媒体１４ｆが接続された経路を通過して反射器９ｂにて反射し、光合分波器４ａを介してＵＰ＿ＯＵＴより出力される。
【００４８】
この光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が発光素子２個の障害時よりも大きくなり、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量がさらに大きくなる。このように、発光素子が２つ以上の複数になった場合でも、図１と同様の効果を得ることができる。さらに、故障した発光素子数に対応した大きさの監視信号出力低下量が得られるので、端局で故障した発光素子数を把握することが容易になる効果を得ることができる。
【００４９】
（第四実施例）
本発明第四実施例を図４を参照して説明する。図４の光直接増幅装置の基本回路図において、図３との相違点は、媒体１４ａ〜１４ｃ、１４ｄ〜１４ｆを用いる代わりに、光合分波器１３ａおよび１３ｂの４つの経路の分岐比をそれぞれ４段階に小さくしたところある。
【００５０】
ここで、４つの発光素子７ａ〜７ｄのうち１つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合を考える。励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって、光スイッチ１２ａ、１２ｂが制御されて、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間の光合分波器１３ａの最も分岐比の大きい経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。
【００５１】
また、ＤＯＷＮ＿ＩＮ側から入力される下りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ｂと光合分波器１３ｂとの間の光合分波器１３ｂの最も分岐比の大きい経路を通過して反射器９ｂにて反射し、光合分波器４ａを介してＵＰ＿ＯＵＴより出力される。この光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が通常状態よりも大きくなり、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量が大きくなる。
【００５２】
同様に、４つの発光素子７ａ〜７ｄのうち２つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合は、励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって、光スイッチ１２ａ、１２ｂが制御されて、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間の光合分波器１３ａの２番目に分岐比の大きい経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。
【００５３】
また、ＤＯＷＮ＿ＩＮ側から入力される下りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ｂと光合分波器１３ｂとの間の光合分波器１３ｂの２番目に分岐比の大きい経路を通過して反射器９ｂにて反射し、光合分波器４ａを介してＵＰ＿ＯＵＴより出力される。この光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が発光素子１個の障害時よりも大きくなり、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量が増大する。
【００５４】
同様に、４つの発光素子７ａ〜７ｄのうち３つに障害が発生して出力ＯＦＦとなった場合は、励起光源故障検出回路１０により励起光源故障が検出され、スイッチ制御回路１１によって、光スイッチＳＷ１２ａ、１２ｂが制御されて、ＵＰ＿ＩＮ側から入力される上りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ａと光合分波器１３ａとの間の光合分波器１３ａの３番目に分岐比の大きい経路を通過して反射器９ａにて反射し、光合分波器４ｂを介してＤＯＷＮ＿ＯＵＴより出力される。
【００５５】
また、ＤＯＷＮ＿ＩＮ側から入力される下りシステムの監視信号は、光スイッチ１２ｂと光合分波器１３ｂとの間の光合分波器１３ｂの３番目に分岐比の大きい経路を通過して反射器９ｂにて反射し、光合分波器４ａを介してＵＰ＿ＯＵＴより出力される。
【００５６】
この光スイッチ１２ａ、１２ｂの監視信号通過経路制御により、経路損失が発光素子２個の障害時よりも大きくなり、よって監視信号波長における当該光直接増幅装置の監視信号出力低下量がさらに大きくなる。このように、発光素子が２つ以上の複数になった場合でも、図１と同様の効果を得ることができる。さらに、故障した発光素子数に対応した大きさの監視信号出力低下量が得られるので、端局で故障した発光素子数を把握することが容易になる効果を得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高精度な励起光源故障検出が可能になり、一つの励起光源に複数の発光素子が備えられている場合に、１個の発光素子の故障を検出でき、さらに、複数の発光素子が故障した場合に、その故障個数を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例の光直接増幅装置の回路図。
【図２】本発明第二実施例の光直接増幅装置の回路図。
【図３】本発明第三実施例の光直接増幅装置の回路図。
【図４】本発明第四実施例の光直接増幅装置の回路図。
【図５】監視光ループバック方式を説明するための図。
【図６】従来の光直接増幅装置の回路図。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ希土類添加ファイバ
２ａ、２ｂ、１６ａ、１６ｂＷＤＭカプラ
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、１３ａ、１３ｂ光合分波器
３ａ、３ｂ光アイソレータ
７ａ〜７ｄ発光素子
８制御回路
９ａ、９ｂ反射器
１０励起光源故障検出回路
１１スイッチ制御回路
１２ａ、１２ｂ光スイッチ
１４ａ〜１４ｄ媒体
１５ａ、１５ｂ、２０伝送路
１７励起光源
Ｕ上り伝送路
Ｄ下り伝送路

Claims

信号光およびこの信号光とは波長が異なる監視光がそれぞれ伝送される上り伝送路および下り伝送路と、
前記上り伝送路および下り伝送路に伝送される信号光および監視光をそれぞれ増幅する第一および第二の光増幅器と、
この第一および第二の光増幅器に励起光を供給する励起光源と、
前記上り伝送路および下り伝送路に伝送される監視光をそれぞれ分岐してそれぞれ他方の伝送路に折り返す監視光ループバック手段と
を備えた光直接増幅装置において、
前記上り伝送路および下り伝送路に伝送される監視光をそれぞれ分岐する第一および第二の分岐手段と、
この第一および第二の分岐手段によりそれぞれ分岐された監視光をそれぞれ反射する第一および第二の反射手段と、
この第一および第二の反射手段によりそれぞれ反射された反射光を前記監視光ループバック手段により他方の伝送路に折り返される監視光にそれぞれ合波する第一および第二の合波手段と、
前記励起光源の故障を検出する励起光源故障検出手段と
が設けられ、
前記励起光源故障検出手段が前記励起光源の故障を検出したときには、前記第一およびまたは第二の反射手段の損失を段階的に増大させる手段を備えたことを特徴とする光直接増幅装置。
前記励起光源には、複数ｍ個の発光素子が設けられ、
前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間にはそれぞれ第一および第二の経路切替手段が介挿され、
この第一および第二の経路切替手段は、前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間を１番目からｍ番目まで徐々に大きい損失を有する複数ｍ個の媒体を介してそれぞれ結合する複数ｍの経路に切替える手段を備え、
前記損失を増大させる手段は、前記励起光源故障検出手段が前記励起光源の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜ｍ）に応じて前記第一およびまたは第二の経路切替手段をｎ＋１番目の経路に切替える手段を備えた
請求項１記載の光直接増幅装置。
前記励起光源には、複数ｍ個の発光素子が設けられ、
前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間にはそれぞれ第一および第二の経路切替手段が介挿され、
この第一および第二の経路切替手段は、前記第一および第二の分岐手段と前記第一および第二の反射手段との間にそれぞれ異なるｍ本の経路を設定してこれらｍ本の経路のいずれかに経路を切替える手段を備え、
前記第一および第二の経路切替手段と前記第一および第二の反射手段との間にはそれぞれ前記ｍ本の経路を介して１番目からｍ番目まで徐々に小さい分岐比を有する光合分波手段を備え、
前記損失を増大させる手段は、前記励起光源故障検出手段が前記励起光源の故障を検出したときには、故障した発光素子数ｎ（＜ｍ）に応じて前記第一およびまたは第二の経路切替手段をｎ＋１番目の経路に切替える手段を備えた
請求項１記載の光直接増幅装置。