JP3641438B2

JP3641438B2 - Optical communication device

Info

Publication number: JP3641438B2
Application number: JP2001136905A
Authority: JP
Inventors: 俊一板橋
Original assignee: NEC Communication Systems Ltd
Current assignee: NEC Communication Systems Ltd
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2021-05-08
Also published as: JP2002335214A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信装置に係わり、特に通信路等に障害が発生した場合に出力レベルを制御するようにした光通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信装置では、光ファイバあるいは光コネクタ等から構成される通信路に障害が発生すると、伝送されている光が外部に漏れ出し、人体に悪影響を与えるおそれがある。そこで、従来からこのような事態が発生しないような対策が採られている（特開平７−３８４９８号公報等）。
【０００３】
図３は、このような光通信装置の一例を示したものである。特許第２６７４５５８号に開示されたこの光通信装置の第１のコネクタ１１から入力された信号光は、第１の光アイソレータ１２を介してエルビウム添加光ファイバ１３の一端に入力されて直接光増幅される。エルビウム添加光ファイバ１３の他端は波長分割多重カプラ（ＷＤＭ）１４の一端に接続されている。波長分割多重カプラ１４の他端側は第２のアイソレータ１５と励起レーザダイオード（励起ＬＤ）１６のそれぞれに接続されている。励起レーザダイオード１６は励起ダイオード駆動部１７によって駆動されるようになっており、出力されたレーザダイオードは波長分割多重カプラ１４に入力されてエルビウム添加光ファイバ１３を励起するようになっている。
【０００４】
一方、エルビウム添加光ファイバ１３において励起光によって増幅された信号光は、第２のアイソレータ１５を介して光分岐回路１８に到達し、ここで第２のコネクタ１９へと出力される信号光とフォトダイオード（ＰＤ）２１で受光される信号光に分岐する。第１のフォトダイオード２１で受光された信号光のレベルを示す信号２２は自動パワー制御部２３に入力されて、光分岐回路１８から第２のコネクタ１９へと出力される信号光のパワーが一定となるような制御信号２４が励起ダイオード駆動部１７に供給されることになる。
【０００５】
ところでこの光通信装置では、第２のコネクタ１９が外れたり、光分岐回路１８から第２のコネクタ１９へ至る通信路としての光ファイバが切断されるというような障害の発生を、その時点からの反射光の増大によって検出するようにしている。第２のコネクタ１９から光分岐回路１８の方向に向かった反射光はその一部が第２のフォトダイオード２６で受光される。第２のフォトダイオード２６の出力２７は反射アラーム検出部２８に入力される。反射アラーム検出部２８は検出された反射光が異常レベルにまで増大しているときには出力停止信号２９を励起ダイオード駆動部１７に供給して励起レーザダイオード１６の出力を停止させるようにしている。
【０００６】
ところで、これ以後に障害が復旧した場合には、反射光が異常なレベルよりも低いレベルになったことを判別して励起レーザダイオード１６の出力を再開する必要がある。そこでこの光通信装置ではタイミング発生部３１の出力する所定の周期のタイミング信号３２を基にして反射アラームパルス発生部３３から極めて短いパルス幅の短パルス３４を出力させるようにしている。この短パルス３４が供給された間だけ励起ダイオード駆動部１７は励起レーザダイオード１６を短時間ずつ出力させる。これにより、人体に影響しないパルス幅のレーザ光が、光分岐回路１８から第２のコネクタ１９の方向に出力されることになる。反射アラーム検出部２８はタイミング発生部３１の出力するタイミング信号３２を基にしてその反射光のレベルを検出する。そしてこれが異常なレベルの間は励起ダイオード駆動部１７が励起レーザダイオード１６の連続出力を停止させるが、異常なレベルよりも低いレベルに低下した場合には励起レーザダイオード１６の連続出力を再開させる。これにより、障害が復旧したときに光通信装置が通常の通信を自動的に再開できることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来提案された図３に示した光通信装置では、信号光の反射レベルを検出していたので、信号光自体が異常出力したような場合でも反射光自体の信号レベルは異常と見なせない程度しか増大しない場合が通常であった。したがって、このような場合には信号光の出力を停止させる制御を行うことができなかった。したがって、信号光のレベルが異常に増大したときに信号光の出力を停止させようとすると、信号光の出力レベルを常に監視する回路部分を設け、この回路部分が異常なレベルを検出したときに励起ダイオード駆動部１７の駆動を停止させるような回路を追加する必要があった。
【０００８】
ところがこれにより光通信装置の回路構成が複雑になり、装置が大型化するという問題があった。特に反射光の異常レベルを検出して制御する回路部分と信号光の出力の異常レベルを検出して制御する回路部分が別々に設けられることになるので、これらの制御部全体の制御が複雑化した。
【０００９】
そこで本発明の目的は、信号光の反射レベルの異常と出力レベルの変動とを簡易に検出してそれぞれに対応するように出力を制御することのできる光通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）信号光を増幅する増幅手段と、（ロ）この増幅手段によって増幅された後の信号光の信号レベルを検出する信号光レベル検出手段と、（ハ）増幅された後の信号光の出力側から反射によって戻ってくる戻り光の信号レベルを検出する戻り光レベル検出手段と、（ニ）信号光レベル検出手段および戻り光レベル検出手段によってそれぞれ検出された信号レベルを零でない値にクランプするクランプ手段と、（ホ）これら信号光レベル検出手段および戻り光レベル検出手段によってそれぞれ検出された信号レベルの比を検出する比検出手段と、（へ）この比検出手段によって検出された比を所定の基準値と比較することで、増幅された後の信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値よりも大きいかどうかを判別する比較判別手段と、（ト）増幅手段の増幅を増幅された後の信号光の信号レベルが予め定めた一定値となるように設定する信号を出力する第１の制御信号発生手段と、（チ）予め定めた周期で信号の出力タイミングを指示するタイミング発生手段と、（リ）このタイミング発生手段の指示があるたびに増幅手段の増幅を戻り光を検出できる短時間の時間幅でパルス状に増幅状態に設定する信号を出力する第２の制御信号発生手段と、（ヌ）比較判別手段の比較の結果、増幅手段で増幅された状態での信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値の範囲を超えないと判別されたとき第１の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給し、通常の値の範囲を超えると判別されたとき第２の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給する制御信号選択手段とを光通信装置に具備させる。
【００１１】
すなわち請求項１記載の発明では、増幅手段によって増幅された後の信号光の信号レベルと増幅された後の信号光の出力側から反射によって戻ってくる戻り光の信号レベルの比を検出し、この比検出手段によって検出された比を所定の基準値と比較することで、増幅された後の信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値よりも大きいかどうかを比較判別手段で判別するようにしている。そして、比較判別手段の比較の結果、増幅された後の信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値の範囲を超えないと判別されたときには第１の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給し信号レベルが一定になるように制御する。また、通常の値の範囲を超えると判別されたときには第２の制御信号発生手段の出力する短時間の時間幅でパルス状に増幅状態に設定する信号を選択して増幅手段に供給することで、増幅手段の増幅を戻り光を検出できる短時間かつ所定の周期で繰り返される増幅状態に設定する信号を出力させ、増幅を事実上停止すると共に、障害が復旧したときの検出に備えて短いパルスを間欠的に出力するようにしている。
【００１２】
請求項２記載の発明では、（イ）信号光を増幅する増幅手段と、（ロ）この増幅手段によって増幅された後の信号光の信号レベルを検出する信号光レベル検出手段と、（ハ）増幅された後の信号光の出力側から反射によって戻ってくる戻り光の信号レベルを検出する戻り光レベル検出手段と、（ニ）信号光レベル検出手段および戻り光レベル検出手段によってそれぞれ検出された信号レベルを零でない値にクランプするクランプ手段と、（ホ）これら信号光レベル検出手段および戻り光レベル検出手段によってそれぞれ検出された信号レベル同士を除算する除算手段と、（へ）この除算手段によって除算された値を所定の基準値と比較することで、増幅された後の信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値よりも大きいかどうかを判別する比較判別手段と、（ト）増幅手段の増幅を増幅された後の信号光の信号レベルが予め定めた一定値となるように設定する信号を出力する第１の制御信号発生手段と、（チ）予め定めた周期で信号の出力タイミングを指示するタイミング発生手段と、（リ）このタイミング発生手段の指示があるたびに増幅手段の増幅を戻り光を検出できる短時間の時間幅でパルス状に増幅状態に設定する信号を出力する第２の制御信号発生手段と、（ヌ）比較判別手段の比較の結果、増幅手段で増幅された状態での信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値の範囲を超えないと判別されたとき第１の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給し、通常の値の範囲を超えると判別されたとき第２の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給する制御信号選択手段とを光通信装置に具備させる。
【００１３】
すなわち請求項２記載の発明では、増幅手段によって増幅された後の信号光の信号レベルと増幅された後の信号光の出力側から反射によって戻ってくる戻り光の信号レベルとを除算手段で除算することでこれらの信号レベルの割合を検出し、この除算手段によって除算された値を所定の基準値と比較することで、増幅された後の信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値よりも大きいかどうかを比較判別手段で判別するようにしている。そして、比較判別手段の比較の結果、増幅された後の信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値の範囲を超えないと判別されたときには第１の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給し信号レベルが一定になるように制御する。また、通常の値の範囲を超えると判別されたときには第２の制御信号発生手段の出力する短時間の時間幅でパルス状に増幅状態に設定する信号を選択して増幅手段に供給することで、増幅手段の増幅を戻り光を検出できる短時間かつ所定の周期で繰り返される増幅状態に設定する信号を出力させ、増幅を事実上停止すると共に、障害が復旧したときの検出に備えて短いパルスを間欠的に出力するようにしている。
【００１８】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載の光通信装置で、増幅手段は希土類添加光ファイバであり、励起レーザダイオードの出力するレーザ光を制御することにより増幅の有無および増幅率を制御されるものであることを特徴としている。
【００１９】
すなわち請求項３記載の発明では、一例としてエルビウム添加光ファイバ等の希土類添加光ファイバで信号光の直接増幅が行われる場合を示している。この場合、励起レーザダイオードの出力するレーザ光を制御することでレーザ光の出力オン・オフおよび増幅率が制御可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
【００２３】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施例における光通信装置の構成を表わしたものである。この図１で図３と同一部分には同一の符号を付している。本実施例の光通信装置で、第１のコネクタ１１から入力された信号光は、第１の光アイソレータ１２を介してエルビウム添加光ファイバ１３の一端に入力されて直接光増幅される。エルビウム添加光ファイバ１３の他端は波長分割多重カプラ１４の一端に接続されている。波長分割多重カプラ１４の他端側は第２のアイソレータ１５と励起レーザダイオード１６のそれぞれに接続されている。励起レーザダイオード１６は励起ダイオード駆動部４１によって駆動されるようになっており、出力されたレーザダイオードは波長分割多重カプラ１４に入力されてエルビウム添加光ファイバ１３を励起するようになっている。
【００２５】
一方、エルビウム添加光ファイバ１３において励起光によって増幅された信号光は、第２のアイソレータ１５を介して光分岐回路１８に到達し、ここで第２のコネクタ１９へと出力される信号光とフォトダイオード（ＰＤ）２１で受光される信号光に分岐する。第１のフォトダイオード２１で受光された信号光のレベルを示す信号２２は反射アラーム検出・自動パワー制御部４２に入力される。また、第２のコネクタ１９側から光分岐回路１８の方向に進んだ光はここで分岐されてその一方が第２のフォトダイオード２６で受光されるようになっている。第２のフォトダイオード２６の検出した信号レベルを示す信号４３も反射アラーム検出・自動パワー制御部４２に入力されるようになっている。反射アラーム検出・自動パワー制御部４２から励起ダイオード駆動部４１に対しては励起制御信号４４が供給されるようになっている。
【００２６】
図２は、この反射アラーム検出・自動パワー制御部とその周辺を表わしたものである。反射アラーム検出・自動パワー制御部４２は、第１のフォトダイオード２１から出力される信号２２と第２のフォトダイオード２６から出力される信号４３を入力してこれらの除算を行う除算器５１を備えている。反射アラーム検出・自動パワー制御部４２は除算器５１の代わりに両信号２２、４３の差分をとる引算器等の差分演算器で構成されていてもよい。
【００２７】
除算器５１は、反射光の信号レベルとしての信号４３を分母側とし、出力光の信号レベルとしての信号２２を分子側とする信号である。したがって、分母側の信号４３の値が“０”とならないように除算器５１には予め入力レベルを補正するためのクランプ回路が備えられている。
【００２８】
除算器５１の出力５２はコンパレータ５３に入力されて基準電圧信号５４と比較される。出力５２はエルビウム添加光ファイバ１３の増幅率が大きいほど大きな値となり、第２のコネクタ１９側から戻ってくる反射光の信号成分が大きいほど小さな値となることになる。したがって、たとえば第２のコネクタ１９が外れる等の異常事態が発生すると出力５２は基準電圧信号５４よりも小さくなり、比較結果５５は“０”となる。これ以外の場合、比較結果５５は“１”となる。比較結果５５は、タイミング発生部５６とセレクタ（ＳＥＬ）５７の選択制御端子の双方に入力される。タイミング発生部５６は所定の周期のタイミング信号５８を出力するようになっている。このタイミング信号５８は反射アラームパルス発生部５９に入力され、入力されたタイミングで極めて短いパルス幅の短パルス６１を出力するようになっている。
【００２９】
一方、第１のフォトダイオード２１で受光された信号光のレベルを示す信号２２は自動パワー制御部６２にも供給される。自動パワー制御部６２は入力された信号２２のレベルが一定となるように制御してその結果得られた信号６３をセレクタ５７の第１の入力端子Ｉ₁に入力する。前記した周期的に発生する短パルス６１はこのセレクタ５７の第２の入力端子Ｉ₂に入力される。セレクタ５７は、除算器５１の出力５２が基準電圧信号５４以下で比較結果５５が“０”となっている場合に第２の入力端子Ｉ₂を選択する信号を比較結果５５としてセレクタ５７に出力する。これ以外の場合、セレクタは第１の入力端子Ｉ₁を選択し、自動パワー制御部６２から得られた信号６３を比較結果５５としてセレクタ５７に出力することになる。
【００３０】
したがって、何らかの異常が発生して第２のコネクタ１９から戻ってくる光のレベルが大きくなり、これが所定の許容値を超えて比較結果５５が“０”になると、タイミング発生部５６の出力するタイミング（周期）で反射アラームパルス発生部５９から短パルス６１が出力されるモードに切り替わる。励起ダイオード駆動部４１はこの短パルス６１を励起制御信号４４として、極めて短いパルス幅で励起レーザダイオード１６からレーザ光を出力させる。したがって、信号光はこの極めて短いパルス幅で出力される状態となり、人体に影響を与えることはない。
【００３１】
この状態で障害が復旧すると、その時点から比較結果５５が“０”から“１”に変化する。すると、セレクタ５７は自動パワー制御部６２から得られた信号６３の選択を開始する。これは連続的な出力なので励起ダイオード駆動部４１は連続的に励起レーザダイオード１６の励磁を行うことになる。すなわち、これにより障害復旧時の信号光の連続的な出力が可能になる。
【００３２】
しかも、励起ダイオード駆動部４１は、励起制御信号４４として自動パワー制御部６２から出力される信号６３を基にしてレーザ光の出力レベルを可変制御する。したがって、反射光の監視のみならず信号光の出力レベルの監視も同時に行うことができることになる。
【００３３】
以上説明した実施例ではエルビウム添加光ファイバ１３を使用した光通信装置について説明したが、その他の希土類添加光ファイバあるいは半導体レーザファイバを用いた光通信装置に対しても本発明を同様に適用することができることはもちろんである。また、実施例の光通信装置は信号光を中継する装置として構成したが、これに限るものではなく、たとえば光送信機として構成されていてもよい。更に実施例ではエルビウム添加光ファイバ１３の後方から励起光を注入したが、前方から励起光を注入してもよいことは当然である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１または請求項２記載の発明によれば、比較判別手段の比較の結果、増幅された後の信号光の信号レベルに対する戻り光の信号レベルが通常の値の範囲を超えないと判別されたとき第１の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給し、通常の値の範囲を超えると判別されたとき第２の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給する制御信号選択手段を備えているので、障害が発生し戻り光の信号レベルが大きくなって一度第２の制御信号発生手段の出力する信号を選択して増幅手段に供給した後であっても、障害が復旧した後に自動的に第１の制御信号発生手段の出力する信号が選択されて信号光の連続的な出力が再開されることになる。しかも信号光のレベルが一定に制御されるので、光通信装置全体の回路制御が単純化して装置のコストダウンを図ることができる。
【００３５】
また、請求項１または請求項２記載の発明によれば、第２の制御信号発生手段は、周期的に短いパルスを繰り返し出力するために、出力側のコネクタが外れた等の障害が発生した場合であっても、人体に危害を与えるような信号光の照射を防ぐだけでなく、障害の復旧を直ちに検出することができ、信号光の出力を迅速に再開することができる。
【００３６】
更に、請求項１または請求項２記載の発明によれば、信号光レベル検出手段および戻り光レベル検出手段によってそれぞれ検出された信号レベルを零でない値にクランプするクランプ手段を具備しているので、演算値の比較を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における光通信装置の構成を表わしたブロック図である。
【図２】本実施例の反射アラーム検出・自動パワー制御部とその周辺を表わしたブロック図である。
【図３】従来提案された光通信装置の一例を示したブロック図である。
【符号の説明】
１３エルビウム添加光ファイバ
１６励起レーザダイオード
１８光分岐回路
１９第２のコネクタ
２１第１のフォトダイオード
２２、４３信号
２６第２のフォトダイオード
４１励起ダイオード駆動部
４２反射アラーム検出・自動パワー制御部
５１除算器
５３コンパレータ
５６タイミング発生部
５７セレクタ
６２自動パワー制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical communication apparatus, and more particularly to an optical communication apparatus that controls an output level when a failure occurs in a communication path or the like.
[0002]
[Prior art]
In an optical communication device, when a failure occurs in a communication path composed of an optical fiber, an optical connector, or the like, transmitted light may leak out and adversely affect the human body. Therefore, measures have been taken so far that such a situation does not occur (Japanese Patent Laid-Open No. 7-38498, etc.).
[0003]
FIG. 3 shows an example of such an optical communication apparatus. The signal light input from the first connector 11 of this optical communication device disclosed in Japanese Patent No. 2647558 is input to one end of the erbium-doped optical fiber 13 via the first optical isolator 12 and directly amplified. The The other end of the erbium-doped optical fiber 13 is connected to one end of a wavelength division multiplexing coupler (WDM) 14. The other end side of the wavelength division multiplex coupler 14 is connected to a second isolator 15 and an excitation laser diode (excitation LD) 16. The pump laser diode 16 is driven by a pump diode drive unit 17, and the output laser diode is input to the wavelength division multiplexing coupler 14 to pump the erbium-doped optical fiber 13.
[0004]
On the other hand, the signal light amplified by the excitation light in the erbium-doped optical fiber 13 reaches the optical branch circuit 18 via the second isolator 15, where the signal light and the photo light output to the second connector 19 are transmitted. The light is branched into signal light received by the diode (PD) 21. A signal 22 indicating the level of the signal light received by the first photodiode 21 is input to the automatic power control unit 23, and the power of the signal light output from the optical branch circuit 18 to the second connector 19 is constant. Thus, the control signal 24 is supplied to the excitation diode drive unit 17.
[0005]
By the way, in this optical communication device, a failure such as disconnection of the second connector 19 or disconnection of an optical fiber as a communication path from the optical branch circuit 18 to the second connector 19 is caused from that time. Detection is performed by increasing the reflected light. A part of the reflected light directed from the second connector 19 toward the optical branch circuit 18 is received by the second photodiode 26. The output 27 of the second photodiode 26 is input to the reflection alarm detection unit 28. The reflection alarm detection unit 28 supplies an output stop signal 29 to the excitation diode drive unit 17 to stop the output of the excitation laser diode 16 when the detected reflected light increases to an abnormal level.
[0006]
By the way, when the failure is recovered thereafter, it is necessary to determine that the reflected light has become lower than the abnormal level and restart the output of the pump laser diode 16. Therefore, in this optical communication apparatus, a short pulse 34 having an extremely short pulse width is output from the reflection alarm pulse generator 33 based on a timing signal 32 of a predetermined period output from the timing generator 31. The excitation diode driving unit 17 outputs the excitation laser diode 16 for a short time only while the short pulse 34 is supplied. As a result, laser light having a pulse width that does not affect the human body is output from the optical branch circuit 18 toward the second connector 19. The reflection alarm detector 28 detects the level of the reflected light based on the timing signal 32 output from the timing generator 31. While this is an abnormal level, the pumping diode drive unit 17 stops the continuous output of the pumping laser diode 16, but when the level is lowered to a level lower than the abnormal level, the continuous output of the pumping laser diode 16 is restarted. As a result, the optical communication apparatus can automatically resume normal communication when the failure is recovered.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventionally proposed optical communication apparatus shown in FIG. 3, since the reflection level of the signal light is detected, even if the signal light itself is abnormally output, the signal level of the reflected light itself can be regarded as abnormal. It was usual that it increased only to a certain extent. Therefore, in such a case, control for stopping the output of the signal light cannot be performed. Therefore, if it is attempted to stop the output of the signal light when the level of the signal light increases abnormally, a circuit portion that constantly monitors the output level of the signal light is provided, and when this circuit portion detects an abnormal level It was necessary to add a circuit for stopping the driving of the excitation diode driving unit 17.
[0008]
However, this complicates the circuit configuration of the optical communication apparatus, and there is a problem that the apparatus becomes large. In particular, since the circuit part for detecting and controlling the abnormal level of reflected light and the circuit part for detecting and controlling the abnormal level of signal light output are provided separately, the control of the entire control unit becomes complicated. did.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical communication apparatus capable of easily detecting abnormalities in the reflection level of signal light and fluctuations in the output level and controlling the output so as to respond to each.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the present invention, (a) amplification means for amplifying signal light, (b) signal light level detection means for detecting the signal level of the signal light amplified by the amplification means, and (c) Return light level detection means for detecting the signal level of the return light returning by reflection from the output side of the amplified signal light, and (d) detected by the signal light level detection means and the return light level detection means, respectively. and clamping means for clamping a signal level in the non-zero value, a ratio detecting means for detecting (e) the ratio of the signal level detected respectively by the signal light level detecting means and the returning light level detecting means, (to) this ratio By comparing the ratio detected by the detecting means with a predetermined reference value, the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light is larger than the normal value. (G) a first control signal generation for outputting a signal for setting the signal level of the signal light after the amplification of the amplification means to be a predetermined constant value; Means, (h) timing generating means for instructing signal output timing at a predetermined period, and (i) a short time during which amplification of the amplifying means is detected and light can be detected each time the timing generating means is instructed. a second control signal generating means for outputting a signal for setting the amplification status pulsed width, (j) comparing the result of the comparison discriminating means, the return for the signal light signal level in a state amplified by the amplifying means When it is determined that the light signal level does not exceed the normal value range, the signal output from the first control signal generating means is selected and supplied to the amplifying means, and is determined to exceed the normal value range. When the second control signal Thereby and a control signal selecting means for supplying to the optical communication apparatus to the amplifier means selects the signal output by the generating means.
[0011]
That is, in the first aspect of the present invention, the ratio between the signal level of the signal light amplified by the amplification means and the signal level of the return light returned by reflection from the output side of the amplified signal light is detected, By comparing the ratio detected by the ratio detection means with a predetermined reference value, the comparison discrimination means determines whether the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light is larger than the normal value. I try to distinguish. As a result of comparison by the comparison / determination means, when it is determined that the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light does not exceed the normal value range, the first control signal generating means outputs the signal. A signal is selected and supplied to the amplifying means to control the signal level to be constant. Further, when it is determined that the normal value range is exceeded, a signal for setting the amplification state in a pulse shape in a short time width output from the second control signal generating means is selected and supplied to the amplifying means. The amplification means outputs a signal for setting the amplification state to be repeated in a short period of time and a predetermined cycle so that the return light can be detected, the amplification is practically stopped, and a short pulse is prepared for detection when the failure is recovered Is output intermittently.
[0012]
In the invention described in claim 2, (a) amplification means for amplifying the signal light, (b) signal light level detection means for detecting the signal level of the signal light amplified by the amplification means, and (c) Return light level detection means for detecting the signal level of the return light returning by reflection from the output side of the amplified signal light, and (d) detected by the signal light level detection means and the return light level detection means, respectively. Clamping means for clamping the signal level to a non-zero value; (e) division means for dividing the signal levels detected by the signal light level detection means and the return light level detection means; and ( f ) by the division means. By comparing the divided value with a predetermined reference value, it is determined whether the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light is higher than the normal value. (G) first control signal generating means for outputting a signal for setting the signal level of the signal light after amplification by the amplifying means to be a predetermined constant value; And (h) timing generation means for instructing signal output timing at a predetermined period; and (re) a short time width in which amplification of the amplification means can be detected and light can be detected each time the timing generation means is instructed. A second control signal generating means for outputting a signal for setting the amplified state in a pulsed manner, and (n) a return light with respect to the signal level of the signal light in a state amplified by the amplifying means as a result of the comparison of the comparison determining means When it is determined that the signal level does not exceed the normal value range, the signal output from the first control signal generating means is selected and supplied to the amplifying means, and when it is determined that the signal level exceeds the normal value range Second control signal generation Thereby and a control signal selecting means for supplying the amplifying means selects the output signal of the unit to the optical communication apparatus.
[0013]
That is, in the invention described in claim 2, the signal level of the signal light amplified by the amplification means and the signal level of the return light returned by reflection from the output side of the amplified signal light are divided by the division means. By detecting the ratio of these signal levels and comparing the value divided by the dividing means with a predetermined reference value, the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light is usually Whether or not the value is larger than the value of is determined by the comparison determination means. As a result of comparison by the comparison / determination means, when it is determined that the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light does not exceed the normal value range, the first control signal generating means outputs the signal. A signal is selected and supplied to the amplifying means to control the signal level to be constant. Further, when it is determined that the normal value range is exceeded, a signal for setting the amplification state in a pulse shape in a short time width output from the second control signal generating means is selected and supplied to the amplifying means. The amplification means outputs a signal for setting the amplification state to be repeated in a short period of time and a predetermined cycle so that the return light can be detected, the amplification is practically stopped, and a short pulse is prepared for detection when the failure is recovered Is output intermittently.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, in the optical communication device according to the first or second aspect , the amplifying means is a rare earth-doped optical fiber, and the presence or absence of amplification and the amplification are controlled by controlling the laser light output from the pump laser diode. It is characterized in that the rate is controlled.
[0019]
That is, the invention according to claim 3 shows a case where signal light is directly amplified by a rare earth-doped optical fiber such as an erbium-doped optical fiber. In this case, the output on / off of the laser beam and the amplification factor can be controlled by controlling the laser beam output from the pump laser diode.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0023]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0024]
FIG. 1 shows a configuration of an optical communication apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the optical communication apparatus of the present embodiment, the signal light input from the first connector 11 is input to one end of the erbium-doped optical fiber 13 via the first optical isolator 12 and directly amplified. The other end of the erbium-doped optical fiber 13 is connected to one end of the wavelength division multiplexing coupler 14. The other end side of the wavelength division multiplex coupler 14 is connected to the second isolator 15 and the pump laser diode 16. The pumping laser diode 16 is driven by a pumping diode drive unit 41, and the output laser diode is input to the wavelength division multiplex coupler 14 to pump the erbium-doped optical fiber 13.
[0025]
On the other hand, the signal light amplified by the excitation light in the erbium-doped optical fiber 13 reaches the optical branch circuit 18 via the second isolator 15, where the signal light and the photo light output to the second connector 19 are transmitted. The light is branched into signal light received by the diode (PD) 21. A signal 22 indicating the level of the signal light received by the first photodiode 21 is input to the reflection alarm detection / automatic power control unit 42. The light traveling from the second connector 19 side toward the optical branch circuit 18 is branched here, and one of the lights is received by the second photodiode 26. A signal 43 indicating the signal level detected by the second photodiode 26 is also input to the reflection alarm detection / automatic power control unit 42. An excitation control signal 44 is supplied from the reflection alarm detection / automatic power control unit 42 to the excitation diode drive unit 41.
[0026]
FIG. 2 shows the reflection alarm detection / automatic power control unit and its periphery. The reflection alarm detection / automatic power control unit 42 includes a divider 51 that receives the signal 22 output from the first photodiode 21 and the signal 43 output from the second photodiode 26 and performs division of these signals. ing. The reflection alarm detection / automatic power control unit 42 may be composed of a difference calculator such as a subtractor that takes the difference between the signals 22 and 43 instead of the divider 51.
[0027]
The divider 51 is a signal having a signal 43 as a signal level of reflected light on the denominator side and a signal 22 as a signal level of output light on the numerator side. Therefore, the divider 51 is provided with a clamp circuit for correcting the input level in advance so that the value of the signal 43 on the denominator side does not become “0”.
[0028]
The output 52 of the divider 51 is input to the comparator 53 and compared with the reference voltage signal 54. The output 52 becomes larger as the amplification factor of the erbium-doped optical fiber 13 becomes larger, and becomes smaller as the signal component of the reflected light returning from the second connector 19 side becomes larger. Therefore, for example, when an abnormal situation such as the disconnection of the second connector 19 occurs, the output 52 becomes smaller than the reference voltage signal 54 and the comparison result 55 becomes “0”. In other cases, the comparison result 55 is “1”. The comparison result 55 is input to both the timing generator 56 and the selection control terminal of the selector (SEL) 57. The timing generator 56 outputs a timing signal 58 having a predetermined period. This timing signal 58 is input to the reflection alarm pulse generator 59, and a short pulse 61 having an extremely short pulse width is output at the input timing.
[0029]
On the other hand, the signal 22 indicating the level of the signal light received by the first photodiode 21 is also supplied to the automatic power control unit 62. The automatic power control unit 62 performs control so that the level of the input signal 22 is constant, and inputs the signal 63 obtained as a result to the first input terminal I ₁ of the selector 57. The periodically generated short pulse 61 is input to the second input terminal I ₂ of the selector 57. The selector 57 outputs a signal for selecting the _second input terminal I ₂ to the selector 57 as the comparison result 55 when the output 52 of the divider 51 is equal to or lower than the reference voltage signal 54 and the comparison result 55 is “0”. To do. In other cases, the selector selects the first input terminal I ₁ and outputs the signal 63 obtained from the automatic power control unit 62 to the selector 57 as the comparison result 55.
[0030]
Therefore, when an abnormality occurs and the level of light returning from the second connector 19 increases and exceeds a predetermined allowable value, and the comparison result 55 becomes “0”, the timing output from the timing generator 56 is output. In (cycle), the mode is switched to a mode in which the short pulse 61 is output from the reflection alarm pulse generator 59. The excitation diode driver 41 uses the short pulse 61 as the excitation control signal 44 to output laser light from the excitation laser diode 16 with an extremely short pulse width. Therefore, the signal light is output with this extremely short pulse width and does not affect the human body.
[0031]
When the fault is recovered in this state, the comparison result 55 changes from “0” to “1” from that point. Then, the selector 57 starts selecting the signal 63 obtained from the automatic power control unit 62. Since this is a continuous output, the excitation diode driver 41 continuously excites the excitation laser diode 16. That is, this enables continuous output of signal light at the time of failure recovery.
[0032]
In addition, the excitation diode drive unit 41 variably controls the output level of the laser beam based on the signal 63 output from the automatic power control unit 62 as the excitation control signal 44. Therefore, not only the reflected light but also the output level of the signal light can be monitored at the same time.
[0033]
In the embodiment described above, the optical communication device using the erbium-doped optical fiber 13 has been described. However, the present invention is similarly applied to other optical communication devices using a rare earth-doped optical fiber or a semiconductor laser fiber. Of course you can. The optical communication apparatus according to the embodiment is configured as an apparatus that relays signal light, but is not limited thereto, and may be configured as, for example, an optical transmitter. Further, in the embodiment, the pumping light is injected from the rear side of the erbium-doped optical fiber 13, but it is natural that the pumping light may be injected from the front side.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1 or claim 2 , as a result of the comparison by the comparison / discriminating means, the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light falls within the normal value range. When it is determined that the value does not exceed, the signal output from the first control signal generating means is selected and supplied to the amplifying means, and when it is determined that the value exceeds the normal value range, the signal is output from the second control signal generating means. Since the control signal selection means for selecting the signal and supplying it to the amplification means is provided, the signal level of the return light is increased once the failure occurs and the signal output from the second control signal generation means is once selected and amplified. Even after being supplied to the means, the signal output from the first control signal generating means is automatically selected after the failure is recovered, and the continuous output of the signal light is resumed. In addition, since the level of the signal light is controlled to be constant, the circuit control of the entire optical communication apparatus can be simplified and the cost of the apparatus can be reduced.
[0035]
According to the invention described in claim 1 or claim 2, the second control signal generating means repeatedly outputs short pulses periodically, so that a failure such as disconnection of the output side connector has occurred. Even in this case, not only the signal light irradiation that causes harm to the human body is prevented, but also the recovery from the failure can be detected immediately, and the output of the signal light can be restarted quickly.
[0036]
Further, according to the invention described in claim 1 or claim 2, since the signal light level detection means and the return light level detection means respectively include the clamp means for clamping the signal level detected by the non-zero value. It is possible to accurately compare the calculated values.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical communication apparatus in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a reflection alarm detection / automatic power control unit and its periphery according to the present embodiment;
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventionally proposed optical communication apparatus.
[Explanation of symbols]
13 Erbium-doped optical fiber 16 Excitation laser diode 18 Optical branch circuit 19 Second connector 21 First photodiode 22, 43 Signal 26 Second photodiode 41 Excitation diode drive unit 42 Reflection alarm detection / automatic power control unit 51 Division 53 Comparator 56 Timing generator 57 Selector 62 Automatic power controller

Claims

Amplifying means for amplifying the signal light;
Signal light level detection means for detecting the signal level of the signal light after being amplified by the amplification means;
Return light level detection means for detecting the signal level of the return light returned by reflection from the output side of the amplified signal light; and
Clamping means for clamping the signal level detected by the signal light level detection means and the return light level detection means to a non-zero value;
Ratio detection means for detecting the ratio of the signal levels detected by the signal light level detection means and the return light level detection means, and
Comparison determination for determining whether the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light is higher than the normal value by comparing the ratio detected by the ratio detection means with a predetermined reference value Means,
First control signal generating means for outputting a signal for setting the amplification of the amplification means so that the signal level of the amplified signal light becomes a predetermined constant value;
Timing generating means for instructing the output timing of the signal at a predetermined cycle;
A second control signal generating means for outputting a signal for setting the amplification state in a pulsed manner in a short time width in which the return light can be detected whenever the timing generating means is instructed ;
When it is determined that the signal level of the return light with respect to the signal level of the signal light in the state amplified by the amplifying means does not exceed the range of the normal value as a result of the comparison by the comparison determining means, the first control signal A signal output from the generating means is selected and supplied to the amplifying means, and a signal output from the second control signal generating means is selected and supplied to the amplifying means when it is determined that the normal value range is exceeded. An optical communication apparatus comprising: a control signal selection unit that performs the control signal selection.

Amplifying means for amplifying the signal light;
Signal light level detection means for detecting the signal level of the signal light after being amplified by the amplification means;
Return light level detection means for detecting the signal level of the return light returned by reflection from the output side of the amplified signal light; and
Clamping means for clamping the signal level detected by the signal light level detection means and the return light level detection means to a non-zero value;
Division means for dividing the signal levels detected by the signal light level detection means and the return light level detection means, respectively,
Comparison determining means for determining whether the signal level of the return light with respect to the signal level of the amplified signal light is higher than a normal value by comparing the value divided by the dividing means with a predetermined reference value When,
First control signal generating means for outputting a signal for setting the amplification of the amplification means so that the signal level of the amplified signal light becomes a predetermined constant value;
Timing generating means for instructing the output timing of the signal at a predetermined cycle;
A second control signal generating means for outputting a signal for setting the amplification state in a pulsed manner in a short time width in which the return light can be detected whenever the timing generating means is instructed ;
When it is determined that the signal level of the return light with respect to the signal level of the signal light in the state amplified by the amplifying means does not exceed the range of the normal value as a result of the comparison by the comparison determining means, the first control signal A signal output from the generating means is selected and supplied to the amplifying means, and a signal output from the second control signal generating means is selected and supplied to the amplifying means when it is determined that the normal value range is exceeded. An optical communication apparatus comprising: a control signal selection unit that performs the control signal selection.

The amplification means is a rare earth doped optical fiber, and is a pump laser diode 3. The optical communication apparatus according to claim 1, wherein the presence / absence of amplification and the amplification factor are controlled by controlling the laser beam output by the laser beam.