JP3719414B2 - 光中継装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信によって送信される光を中継するための光中継装置に関し、特に、励起用レーザダイオードの故障を光信号の出力変動から検出する光中継装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近では、光通信の長距離、大容量化に伴い、例えば、送信される光を中継するための光中継装置の励起用レーザダイオードの故障を光信号の出力変動から検出するなどの、光中継装置を含めた光伝送システム全体の監視特性の向上が要求されている。しかし、光中継装置の出力精度は、光通信が長距離になればなるほど悪化し、現行のシステムでは、前述の出力変動による励起LD故障の検出は困難になってしまうという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、光中継装置では、光信号の出力精度は、光通信が長距離になればなるほど悪化し、現行のシステムでは、前述の出力変動による励起用レーザダイオードの故障の検出は困難であるという問題があった。
【0004】
本発明は、励起用レーザダイオードの故障の検出精度を向上することができる光中継装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の光中継装置では、伝送される光を励起光によって増幅する第1の光増幅手段を有する第1の光伝送路と、
伝送される光を励起光によって増幅する第2の光増幅手段を有する第2の光伝送路と、
励起光を出力する3以上の所定数設けられた励起光源と、
前記各励起光源より入力される励起光から第1の励起光と第2の励起光とを生成して前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ出力する光合分波手段と、
前記第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源の故障を検出するための検出手段とを備える光中継装置において、
前記各光合分波手段は、前記第1の励起光と第2の励起光における前記各励起光源の励起光の分波比が、前記各励起光毎に異なるものとし、
前記検出手段は、前記第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源のうち、いずれの励起光源が故障しているかを検出することを特徴とする。
【0008】
本発明の光中継装置では、励起光毎に、第1の励起光と第2の励起光における分波比を変更する。こうすることによって、故障する励起光源毎に、伝送路における出力低下量を異なった量とすることができ、検出手段が、どの励起光源が故障しているかを、第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における出力低下量に基づいて判断することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態の光中継装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0010】
(第1の参考例)
まず、本発明の第1の参考例の光中継装置について説明する。図1は、本参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本参考例の光中継装置は、第1、第2の光伝送路である、上りおよび下りの光伝送路を有しており、励起光源である2つのレーザダイオードLD1、LD2と、2つのエルビウムドープファイバ(以下、EDF)アンプEDF1、EDF2と、波長分割多重光カプラWDM1、WDM2と、光合分波器CPL1とを備えている。
【0011】
図1に示す光中継装置では、レーザダイオードLD1、LD2から出力される励起光が、光合分波器CPL1を通過後、波長分割多重光カプラWDM1、WDM2からEDFアンプEDF1、EDF2に注入されることによって上りおよび下り光伝送路の光信号が増幅される。波長分割多重光カプラWDM1およびEDFアンプEDF1は、上り光伝送路を伝送される光を増幅する増幅手段であり、波長分割多重光カプラWDM2およびEDFアンプEDF2は、下り光伝送路を伝送される光を増幅する増幅手段である。
【0012】
光合分波器CPL1は、レーザダイオードLD1から送出される励起光1を、第1あるいは第2の励起光である励起光1aと励起光1bとに分波し、レーザダイオードLD2から送出される励起光2を、励起光2aと励起光2bとに分波する。励起光1aと励起光2aとは、上り光伝送路用の励起光として波長分割多重光カプラWDM1に伝送され、励起光1bと励起光2bとは、下り光伝送路用の励起光として波長分割多重光カプラWDM2に伝送される。したがって、上り光伝送路用の信号増幅に寄与する励起光の総和は励起光1aと励起光2aとの和となり、下り光伝送路用の信号増幅に寄与する励起光の総和は励起光1bと励起光2bとの和となる。
【0013】
さらに、本参考例の光中継装置は、上り及び下り光伝送路における光出力信号量を計測し、それらの光出力信号の低下量に基づいてレーザダイオードLD1、LD2の故障を検出するための検出手段(不図示)を備えている。
【0014】
図2は、本参考例の光中継装置における光合分波器CPL1の分波比と、上り及び下り光伝送路の光出力低下量との関係を示すグラフである。図2に示すように、光合分波器CPL1の分波比が5:5であるときには、励起光1aの大きさと励起光1bの大きさは同じであり、レーザダイオードLD1が故障したときの光出力低下量は等しくなる。しかし、光合分波器CPL1の分波比を例えば8:2などのようにして、励起光1aの大きさを励起光1bの大きさより大きくしたときには、レーザダイオードLD1が故障したときの光出力低下量は、上り光伝送路の方が、下り伝送路の方よりも大きくなり、上り光伝送路の光出力低下量は、光合分波器CPL1の分波比が5:5(1対1)であるときの上り光伝送路の光出力低下量よりも大きくなっている。
【0015】
本参考例の光中継装置では、光合分波器CPL1における励起光1の分波比を1対1とせずに非対称(m:n、m>n、m、nは正の数)とする。これによって、励起光1aと励起光1bとの比は、m:nとなる。さらに、本参考例の光中継装置では、光合分波器CPL1における励起光2の分波比を1対1とせずにn:mとする。これによって、励起光2aと励起光2bとの比は、n:mとなる。
【0016】
この状態で、前述の検出手段は、上り及び下り光伝送路の光出力低下量を計測する。本参考例の光中継装置では、光合分波器CPL1における励起光1の分波比を1対1とせずに非対称(m:n)としているため、第1の励起光である励起光1aの大きさは、励起光1の分波比を5:5としたときよりも大きくなっている。したがって、レーザダイオードLD1が故障したときの上り光伝送路の光出力低下量も、励起光1の分波比を5:5としたときよりも大きくなる。同様に、本参考例の光中継装置では、光合分波器CPL1における励起光2の分波比を1対1とせずに非対称(n:m)としているため、励起光2bの大きさは、励起光2の分波比を5:5としたときよりも大きくなっている。したがって、レーザダイオードLD2が故障したときの下り光伝送路の光出力低下量も、励起光2の分波比を5:5としたときよりも大きくなる。
【0017】
以上のことから、本参考例の光中継装置では、レーザダイオードが故障したときの光出力低下量を励起光の分波比を1対1としたときよりも大きくすることができるため、レーザダイオードの故障の検出感度を大きくすることができる。
【0018】
さらに、検出手段では、上り光伝送路の光出力低下量と、下り光伝送路の光出力低下量とを比較し、上り光伝送路の光出力低下量の方が大きい場合には、レーザダイオードLD1が故障したと判断し、下り光伝送路の光出力低下量の方が大きい場合には、レーザダイオードLD2が故障したと判断することができる。
【0019】
例えば、本参考例の光中継装置では、光合分波器CPL1における励起光1の分波比を8:2とし、励起光2の分波比を2:8としたとする。すると、図2に示すように、障害によってレーザダイオードLD1が故障したときの、上り光伝送路の光出力低下量はαとなり、下り光伝送路の光出力量はβとなる(α>β)。このαとβは、レーザダイオードLD1の励起光が断たれたときの光出力低下量の固有値である。なお、レーザダイオードLD2が故障したときには、上り光伝送路の光出力低下量はβとなり、下り光伝送路の光出力量はαとなる(α>β)。したがって、本参考例の光中継装置では、レーザダイオードLD1が故障したときには、上り光伝送路の光信号の出力低下量がαとなる。このことより、検出手段は、レーザダイオードLD1が故障したと判断する。また、レーザダイオードLD1が故障したときには、下り光伝送路の光信号の出力低下量はαとなる。このことより、検出手段は、レーザダイオードLD2が故障したと判断する。
【0020】
以上述べたように、本参考例の光中継装置では、上り伝送路および下り伝送路の光出力低下量の比較から、レーザダイオードLD1、LD2のうち、どちらのレーザダイオードが故障したかを検出することができる。
【0021】
(第2の参考例)
次に、本発明の第2の参考例の光中継装置について説明する。図3は、本参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。図3に示すように、本参考例の光中継装置は、各光伝送路の光の進行方向に対して、波長分割多重光カプラWDM1、WDM2が、EDFアンプEDF1、EDF2よりも上流に配置されている、いわゆる前方配置型の光中継装置である点が、図1の光中継装置と異なっている。本参考例の光中継装置においても、光合分波器CPL1における励起光1の分波比を非対称(m:n)とし、光合分波器CPL1における励起光2の分波比を非対称(n:m)とし、第1の参考例の光中継装置と同様の効果を得ることができる。また、図4に示すような、EDFアンプEDF1、EDF2の前後に波長分割多重光カプラWDM1〜WDM4が配置された双方向励起型の光中継装置にも適用することができる。なお、この場合には、光合分波器CPL1のみ、あるいは光合分波器CPL2のみの分波比を非対称としてもよいし、光合分波器CPL1、CPL2両方の分波比を非対称としてもよい。
【0022】
(第3の実施形態)
次に、本発明の実施形態の光中継装置について説明する。図5は、本実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。図5に示すように、本実施形態の光中継装置は、レーザダイオードLD3、LD4と、光合分波器CPL2、CPL3とを新たに備えている点が、第1、第2の参考例の光中継装置と異なっている。光合分波器CPL2は、レーザダイオードLD1から出力される励起光とレーザダイオードLD3から出力される励起光とをそれぞれ所定の分波比で分波し、分波した励起光のうち、一方の励起光を合波して光合分波器CPL1に出力する。光合分波器CPL3は、レーザダイオードLD2から出力される励起光とレーザダイオードLD4から出力される励起光とをそれぞれ所定の分波比で分波し、分波した励起光のうち、一方の励起光を合波して光合分波器CPL1に出力する。光合分波器CPL1は、光合分波器CPL2から出力された励起光と、光合分波器CPL3から出力された励起光とを、所定の分波比で分波し、分波した励起光を合波してそれぞれ波長分割多重光カプラWDM1、WDM2に伝送する。
【0023】
本実施形態の光中継装置では、各光合分波器CPL1〜CPL3のうち、幾つかの光合分波器は、入力する励起光の分波比を、各励起光毎に異なる比としている。こうすることによって、故障するレーザダイオード毎に、伝送路の出力低下量が異なったものとなるため、検出手段では、どのレーザダイオードが故障しているかを、出力低下量から容易に判断することができる。
【0024】
また、同様に、図6、図7に示す、前方配置型、双方向配置型の光中継装置においても、また、光合分波手段が階層的に接続され、図5〜図7に示す光中継装置以上に多段に接続された光中継装置においても、幾つかの光合分波器における分波比を非対称とすることによって、出力低下量から故障したレーザダイオードを特定することができる。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の光中継装置では、第1の励起光と第2の励起光の分波比を非対称とすることによって、第1の励起光と第2の励起光の分波比を1対1とするよりも、励起光源が故障したときの第1の光伝送路の光出力低下量を大きくすることができる。そのため、本発明の光中継装置では、励起光源の故障の検出精度を向上できる。
【0026】
また、本発明の光中継装置では、励起光源が複数ある場合には、励起光源毎に、第1の励起光と第2の励起光との分波比を変更する。こうすることによって、故障する励起光源毎に、伝送路における出力低下量が異なったものとなるため、本発明の光中継装置では、検出手段が、どの励起光源が故障しているかを、第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における出力低下量に基づいて判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第1の参考例の光中継装置における光合分波器の分波比と、上り及び下り光伝送路の光出力低下量との関係を示すグラフである。
【図3】 本発明の第2の参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図4】 EDFアンプの前後に波長分割多重光カプラが配置された双方向励起型の本発明の第2の参考例の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図5】 本発明の実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図6】 前方配置型の本発明の実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【図7】 双方向配置型の本発明の実施形態の光中継装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
CPL1〜CPL6 光合分波器
EDF1〜EDF2 EDFアンプ
LD1〜LD8 レーザダイオード
WDM1〜WDM4 波長分割多重光カプラ
Claims (6)
- 伝送される光を励起光によって増幅する第1の光増幅手段を有する第1の光伝送路と、
伝送される光を励起光によって増幅する第2の光増幅手段を有する第2の光伝送路と、
励起光を出力する3以上の所定数設けられた励起光源と、
前記各励起光源より入力される励起光から第1の励起光と第2の励起光とを生成して前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ出力する光合分波手段と、
前記第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源の故障を検出するための検出手段とを備える光中継装置において、
前記各光合分波手段は、前記第1の励起光と第2の励起光における前記各励起光源の励起光の分波比が、前記各励起光毎に異なるものとし、
前記検出手段は、前記第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源のうち、いずれの励起光源が故障しているかを検出することを特徴とする光中継装置。 - 前記第1、第2の光増幅手段においては、前記光合分波手段により生成された前記第1の励起光と第2の励起光とを前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラがエルビウム添加光増幅ファイバの後方に配置される後方励起型である請求項1記載の光中継装置。
- 前記第1、第2の光増幅手段においては、前記光合分波手段により生成された前記第1の励起光と第2の励起光とを前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラがエルビウム添加光増幅ファイバの前方に配置される前方励起型である請求項1記載の光中継装置。
- 伝送される光を励起光によって増幅する第1の光増幅手段を有する第1の光伝送路と、
伝送される光を励起光によって増幅する第2の光増幅手段を有する第2の光伝送路と、
励起光を出力する3以上の所定数設けられた励起光源からなる第1の励起光源群および第2の励起光源群と、
前記第1の励起光源群を構成する各励起光源より入力される励起光から第1の励起光と第2の励起光とを生成して前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ出力する第1の光合分波手段と、
前記第2の励起光源群を構成する各励起光源より入力される励起光から第3の励起光と第4の励起光とを生成して前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ出力する第2の光合分波手段と、
前記第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源の故障を検出するための検出手段とを備える光中継装置であって、
前記第1および第2の光合分波手段は、前記第1ないし第4の励起光における前記第1および第2の励起光源群を構成する各励起光源の励起光の分波比が、前記各励起光毎に異なるものとし、
前記検出手段は、前記第1の光伝送路および前記第2の光伝送路における光出力低下量に基づいて、前記各励起光源のうち、いずれの励起光源が故障しているかを検出することを特徴とする光中継装置。 - 前記第1、第2の光増幅手段においては、前記第1の光合分波手段により生成された前記第1の励起光と第2の励起光とを前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラと、前記第2の光合分波手段により生成された前記第3の励起光と第4の励起光とを前記第1の光伝送路と第2の光伝送路にそれぞれ注入するための波長分割多重光カプラと、がエルビウム添加光増幅ファイバの前方および後方にそれぞれ配置される双方向励起型である請求項4記載の光中継装置。
- 前記各光合分波手段は、前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段と、前記各励起光源との間に設けられている請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の光中継装置。
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