JP3776357B2 - 光伝送システムおよび光伝送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、ラマン分布増幅技術を用いた光伝送システムおよび光伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅器の発明と市場への投入により、信号対雑音比（ＳＮＲ）に対する要求は大幅に緩和され、１０Ｇｂｉｔ／ｓを超える超高速光伝送システムが実用化されて、全世界的に導入されている。さらに光増幅器の広帯域性を利用して、ある波長帯を一括増幅できる線形中継器が導入され、さらなる低コスト化が図られている。
【０００３】
一方、この光増幅器の導入は、自動的に、光ファイバに入力する光パワーの増大を招いた。単一波長では通常最大１７ｄＢｍ（５０ｍＷ）、波長多重の場合は簡単にその整数倍もの光パワーが光ファイバに入力される。レーザ安全基準から見ると、光ファイバシステムは、光がファイバ内に閉じ込められていれば本質的に安全であるが、ひとたびコネクタ着脱やファイバ断などにより、光が漏れてしまう。
【０００４】
ＩＥＣ（Internationa1 Electro technical Commission）では、ＩＥＣ６０８２５−２（Safety of laser products-part2 Safety of optical fiber communication systems）という国際標準勧告を策定し、前述したような観点より、「ハザードレベル：潜在的な露光レベル」を定義し、保守・サービス時の危険性を推定する量として、安全基準を策定している。その中で、コネクタ着脱やファイバ断時に、速やかにパワーを一定量以下に下げる機能ＡＰＲ（Automatic Power Reduction）が要求機能として記述されている。
【０００５】
この要求を受けて、ＩＴＵ−T（International Telecommunication Union-Telecommunication）では、国際標準勧告Ｇ．６６４（Optica1 safety procedures and requirements for optical transport systems）を策定した。この勧告では、システムがコネクタ着脱やファイバ断時に自動的かつ速やかに主信号光を遮断するシステムについての手順ＡＬＳ（Automatic Laser Shutdown）が示されている。ＩＥＣおよびＩＴＵ-Ｔのこの２つの勧告により、光増幅器を用いた光伝送システムの安全性は確保されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、さらなる長距離化と低コスト化を目指して、分布増幅システムの研究が盛んに行われ始めている。特に、伝送路（ファイバ）におけるラマン増幅原理を用いて、分布的に増幅する技術が急速に立ち上がってきている。この技術を用いれば、高いコストの電気再生中継器が極端に減る可能性があり、また高い主信号パワーを光ファイバに注入しなくてもよくなるので、主信号に対する非線型光学効果などの好ましくない影響を回避できるというメリットがある。ラマン分布増幅技術は、受信器側から非常に高い励起光（通常主信号光波長より１００ｎｍほど短波長側である）を光ファイバに注入し、伝送路全体がいわば増幅媒体になるところに特徴がある。従来の光増幅器では、励起光（波長１４８０ｎｍあるいは９８０ｎｍ）は増幅器内で終端されており、伝送路に励起光が伝播されることはなかった。
【０００７】
今のところ、ラマン分布増幅に関するシステムの主信号伝送機能は確認されてはいるが、そのシステムの安全性についての検討はなされていない。従来の光増幅器では、出力が１波長あたり５０ｍＷ程度なのに対し、ラマン増幅の励起光は、１００倍もの１〜２Ｗにも達する。このような非常に高い光パワーを有する光ファイバが切断されたり、コネクタが着脱されたりすると、非常に高い光パワーの光が放出されるという問題がある。
【０００８】
前述したＧ．６６４は、主信号のみに関する遮断機能を記述しているので、この機能は、励起光が伝送路を伝播するような分布増幅系には適用できない。さらに、ＩＥＣ６０８２５−２によれば、光ファイバに入力できる最大パワーは、ファイバ断からの光遮断までの時間に依存する。ラマン分布増幅のような数Ｗものファイバ入力を許容させるには、従来の遮断時間の仕様よりも数段厳しい仕様が求められることになる。Ｇ．６６４に規定されている遮断時間は、およそ８００ｍｓから１秒である。
【０００９】
このように、ラマン分布増幅に関するシステムにおいて、従来技術では、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに主信号光を遮断する技術が確立されていないという問題がある。
【００１０】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに励起光を遮断することができる光伝送システムおよび光伝送方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した問題点を解決するために、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光受信手段側に、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１２】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光送信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号と同一の方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光送信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号と同一の方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光受信手段側に、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１３】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の光受信手段における前記第１または第２の主信号のロスを検出する主信号パワーモニタで構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光受信手段側に、前記第１の光ファイバにおける前記第１の励起光のフレネル反射を検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の光ファイバにおける前記第２の励起光のフレネル反射を検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１５】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の光受信手段側の光ファイバ上に配置され、方向性結合器と励起光反射パワーモニタとで構成され、前記第１または第２の光ファイバの断による前記第１または第２の励起光のフレネル反射を検出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段と、前記第１の光ファイバを伝搬してきた第１の励起光を終端する第１の励起光終端手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、前記第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段と、前記第２の光ファイバを伝搬してきた第２の励起光を終端する第２の励起光終端手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光送信手段側に、前記第１の励起光注入手段により注入された前記第１の励起光のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光送信手段側に、前記第２の励起光注入手段により注入された前記第２の励起光のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１７】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光終端手段は、前記第１のまたは第２の光送信手段側の光ファイバ上に配置され、サーキュレータで構成され、前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の励起光終端手段から出力される励起光のロスを検出する励起光パワーモニタで構成されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記励起光遮断手段は、前記励起光源の励起電流を制御することにより、前記励起光源の光出力を遮断することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記励起光遮断手段は、光スイッチにより前記励起光源の光出力を遮断することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光受信手段側にて、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、前記第２の光受信手段側にて、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２１】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光送信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号と同一の方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光送信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号と同一の方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光受信手段側にて、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、前記第２の光受信手段側にて、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２２】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の主信号のロスの検出は、前記第１または第２の光受信手段に具備される主信号パワーモニタにより行われることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光受信手段側にて、前記第１の光ファイバにおける前記第１の励起光のフレネル反射を検出するステップと、前記第１の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第１の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、前記第２の光受信手段側にて、前記第２の光ファイバにおける前記第２の励起光のフレネル反射を検出するステップと、前記第２の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第２の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２４】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光のフレネル反射は、前記第１または第２の光受信手段側の光ファイバ上に配置される方向性結合器と励起光反射パワーモニタとにより、前記第１または第２の光ファイバの断に基づいて検出されることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段と、前記第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の励起光を終端する第１の励起光終端手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段と、前記第２の光ファイバを伝搬してきた第２の励起光を終端する第２の励起光終端手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光送信手段側にて、前記第１の励起光注入手段により注入された前記第１の励起光のロスを検出するステップと、前記第１の励起光のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第１の励起光のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、前記第２の光送信手段側にて、前記第２の励起光注入手段により注入された前記第２の励起光のロスを検出するステップと、前記第２の励起光のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第２の励起光のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２６】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光終端手段は、前記第１のまたは第２の光送信手段側の光ファイバ上に配置され、サーキュレータで構成され、前記第１または第２の励起光のロスの検出は、前記第１または第２の励起光終端手段から出力される励起光のロスを検出する励起光パワーモニタにより行われることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光の遮断は、前記励起光源の励起電流を制御することにより、前記励起光源の光出力を遮断して行われることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光の遮断は、光スイッチにより前記励起光源の光出力が遮断されることにより行われることを特徴とする。
【００２９】
この発明では、光信号断検出手段により、光ファイバにおける光信号ロスを検出されると、励起光遮断手段により、励起光源による励起光を遮断する。したがって、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに励起光を遮断することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１において、左側から送信して右側で受信する光伝送システム１と、右側から送信して左側で受信する光伝送システム２の双方が示されている。しかしながら、第１実施形態に限れば、上下いずれか片方向の光伝送システムだけでもよい。なお、本第１実施形態では、励起光源が受信側に配置される、いわゆるＢａｃｋｗａｒｄ励起方法についてのみ示すが、送信側に励起光源があるＦｏｒｗａｒｄ励起方法でも、あるいは両方具備されていてもよい。これらの場合には、両方向のシステムが必要となる。具体的な遮断機構については第２実施形態に示す。
【００３１】
光伝送システム１は、光送信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の送信部でもよい）１−１と励起光終端部（第１実施形態に限ればなくともよい）１−２、光ファイバ１−３、励起光注入部（光カップラなどでもよい）１−４、励起光源１−５、光受信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の受信部でもよい）１−６、光信号断検出部１−７、励起光遮断部１−８から構成されている。
【００３２】
同様に、光伝送システム２は、光送信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の送信部でもよい）２−１と励起光終端部（第１実施形態に限ればなくともよい）２−２、光ファイバ２−３、励起光注入部（光カップラなどでもよい）２−４、励起光源２−５、光受信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の受信部でもよい）２−６、光信号断検出部２−７、励起光遮断部２−８から構成されている。
【００３３】
第１実施形態では、光信号断検出部１−７（２−７）は、主信号のパワーモニタで構成される。通常、ＬＯＳ（Loss of Signal）という警報を発出するために、ほぼ全ての装置では、主信号パワーモニタを有している。第１実施形態は、主信号パワー断の検出時に、励起光遮断部１−８（２−８）により受信器内にある励起光源１−５（２−５）を遮断するというものである。因みに、励起光遮断部１−８（２−８）は、励起電流を制御することにより、励起光源１−５（２−５）の光出力を遮断するか、光スイッチにより励起光源の光出力を遮断するようになっている。
【００３４】
図２は、本第１実施形態による光ファイバ断時の遮断プロセスを示す概念図である。ここでは、光伝送システム１についてのみ説明するが、光伝送システム２についても同様である。光ファイバ断が起きると（Ｓａ１）、大パワーの励起光が空中に放出されることになる。このような状態では、主信号は、受信器まで到達できず、光受信器１−６と光信号断検出部１−７とが主信号ＬＯＳを検出する（Ｓａ２）。このとき、直ちに、励起光遮断部１−８により、装置内にある励起光源１−５を遮断する（Ｓａ３）。
【００３５】
従来技術による主信号光遮断方法（Ｇ．６６４）は、１）ファイバ断、２）ＬＯＳ検出、３）対向する逆向きの主信号光遮断、４）逆向きのＬＯＳ稼出、５）該当する主信号光遮断、というプロセスをとっていた。本第１実施形態では、Ｇ．６６４のものよりも、およそ半分程度のプロセスで遮断可能であり、遮断時間も半分程度（数１００ｍｓ程度）にすることが可能である。
【００３６】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態による光ファイバ断時のプロセスを示す概念図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図３において、信号光遮断部１−９は、光信号断検出部１−７によるＬＯＳ検出により、光送信器２−１からの主信号を遮断する。また、信号光遮断部２−９は、光信号断検出部２−７によるＬＯＳ検出により、光送信器１−１からの主信号を遮断する。
【００３７】
本第２実施形態の特徴は、励起光源とともに、主信号光をも遮断するところにある。図３において、光ファイバ１−３が断となると（Ｓｂ１）、励起光および主信号光も空中に放出されることになる。通常、ラマン分布増幅だけではなく、従来の光増幅器をも併用したハイブリッド構成になる場合が多いと考えられる。この場合、主信号光だけでも５０ｍＷから波長数倍の数１００ｍＷ程度のパワーが放出されることになる。ファイバ断の状態で、光受信器１−６および光信号断検出部１−７が主信号のＬＯＳを検出する（Ｓｂ２）。次に、励起光遮断部１−８により、励起光源１−５を遮断し、速やかに励起光を遮断する（Ｓｂ３）。ここで断となった光ファイバ１−３からの励起光の漏れはなくなる。
【００３８】
同時に、信号光遮断部１−９により、光送信器２−１を遮断し、反対向きの主信号光をも遮断する（Ｓｂ４）。ここで主信号が光受信器２−６まで到達しなくなり、反対向き下側の左側にある光受信器２−６および光信号断検出部２−７がＬＯＳを検出する（Ｓｂ５）。このＬＯＳを受けて、励起光遮断部２−８により、反対向きの励起光源２−５を遮断する（Ｓｂ６）。この状態では、下側の光ファイバ２−３は、断ではないのだが、主信号・励起光ともに遮断される。
【００３９】
同時に、光信号断検出部２−７のＬＯＳ検出に基づき、信号光遮断部２−９により、上光送信器１−１を遮断し、段・左側の主信号光を遮断する（Ｓｂ７）。この最後のプロセスをもって、断となった光ファイバ１−３からの励起光、主信号光の放出を止めることができる。主信号光遮断に比較して、励起光遮断時間がほぼ半分となる。主信号光パワー数１００ｍＷと比較して励起光パワーは数Ｗであり、本第２実施形態は、パワーと遮断時間に対するＩＥＣの要求条件に合致する。
【００４０】
以上は、励起光源が受信側に配置される、いわゆるＢａｃｋｗａｒｄ励起方法についての説明であるが、前述した通り、送信側に配置されるＦｏｒｗａｒｄ励起方法でも、あるいは両方具備されていてもよい。両方具備されている場合について簡単に説明する。図３に示す光送信器１−１と励起光終端部１−２との間に、励起光注入部が必要で、さらに、この励起光注入部に接続される励起光源が必要である。励起光源は、信号光遮断部２−９によるシャットダウン（Ｓｂ７）に従って遮断される構成となる。すなわち、主信号と同時に送信側に配置された励起光源をも遮断する。同様に、光送信器２−１と励起光終端部２−２との間に、励起光注入部が必要で、さらに、この励起光注入部に接続される励起光源が必要である。励起光源は、信号光遮断部１−９によるシャットダウン（Ｓｂ４）に従って遮断される構成となる。すなわち、主信号と同時に送信側にある励起光源をも遮断する。
【００４１】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図４は、本第３実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。本第４実施形態で特徴的なのは、光信号断検出部３−７，４−７が、送信器側に配備される励起光のパワーモニタを行ない、励起光ＬＯＳを検出し、励起光遮断部３−８，４−８が、光信号断検出部３−７，４−８による励起光ＬＯＳの検出に従って、励起光源１−５，２−５を遮断する点である。因みに、励起光遮断部１−８（２−８）は、前述した第１実施形態と同様に、励起電流を制御することにより、励起光源１−５（２−５）の光出力を遮断するか、光スイッチにより励起光源の光出力を遮断するようになっている。
【００４２】
ここで、図５は、本第３実施形態による光信号断検出部の具体的な構成例を示すブロック図である。励起光終端部１−２（２−２）は、サーキュレータで実現される。光信号断検出部３−７（４−７）は、バンドパスフィルタ５と励起光パワーモニタ６とから構成されている。ラマン分布増幅系では、自然放出光ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）が反対側にRayleigh散乱され、さらにこの散乱光がラマン増幅されるというＤＲＳ（Double Rayleigh Scattering）という効果が、受信ＳＮを劣化させることが知られている（P.B.Hansen et al., "Rayleigh Scattering limitations in distributed Raman pre-amplifiers", IEEE Photon．Technol., Lett., Vol.10,No.1, 1998）。
【００４３】
この効果は、多重反射散乱効果を伴うと、よりシステム性能が劣化するので、通常は励起光終端により反射を抑えることが行われている。アイソレータなどを用いる構成が一般的だが、本発明ではサーキュレータを用いて、励起光パワーモニタヘの応用を可能とする。本第３実施形態では、光信号断検出時には、反対向きの光伝送システムの励起光源を遮断する。
【００４４】
図６は、本第３実施形態による光ファイバ断のプロセスを示す概念図である。光ファイバ１−３が断になると（Ｓｃ１）、励起光が送信器側にある終端手段にまで届かなくなる。したがって、光信号断検出部３−７により、励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｃ２）。このとき、励起光遮断部３−８により、励起光源２−５を遮断し、下側に描かれている反対向きの励起光を遮断する（Ｓｃ３）。下側の光ファイバ２−３は断ではないのだが、励起光が遮断されたので、下側・右側にある送信器側の光信号信号断検出部４−７が、励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｃ４）。そこで、励起光遮断部４−８により、速やかに反対の上側のシステムの励起光源１−５を遮断する（Ｓｃ５）。このプロセスによって、光ファイバ断による励起光の空中放出が回避できる。
【００４５】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図７は、本第４実施形態による光伝送システムの構成例および光ファイバ断のプロセスを示すブロック図である。なお、図４に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、光信号断検出部５−７，６−７は、送信器側に配備される励起光のパワーモニタを行ない、励起光ＬＯＳを検出する。信号光遮断部５−９，６−９は、上記光信号断検出部５−７，６−７による励起光ＬＯＳの検出に従って、光送信器１−１，２−１を遮断する。また、励起光遮断部３−８，４−８は、第３実施形態と同様に、光信号断検出部３−７，４−８による励起光ＬＯＳの検出に従って、励起光源１−５，２−５を遮断する。
【００４６】
図において、光ファイバ１−３が断になると（Ｓｄ１）、励起光が送信器側にある終端手段にまで届かなくなる。したがって、光信号断検出部５−７により励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｄ２）。このとき、励起光遮断部３−８により、励起光源２−５を遮断し、下側に描かれている反対向きの励起光を遮断する（Ｓｄ３）。同時に、信号光遮断部５−９により、光送信器１−１を遮断し、直近の主信号光をも遮断する（Ｓｄ３’）。
【００４７】
励起光遮断により、下側の光ファイバ２−３は断ではないのだが、下側・右側にある送信器側の光信号断検出部６−７が、励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｄ４）。そこで、励起光遮断部４−８により、速やかに反対の上側のシステムの励起光源１−５を遮断する（Ｓｄ５）。さらに、同時に、信号光遮断部６−９により、光送信器２−１を遮断し、直近の主信号光をも遮断する。このプロセスによって、光ファイバ断による励起光および主信号光の空中放出が回避できる。
【００４８】
Ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図８は、本第５実施形態の光伝送システムの一部の構成を示すブロック図である。本第５実施形態では、光伝送システムの構成は、前述した第１もしくは第２実施形態と同様に、受信器側に光信号断検出部１−７（もしくは２−７）を配置している。但し、光信号断検出部１−７（２−７）が、光受信器１−６（２−６）および励起光注入部１−８（２−８）よりも伝送路側（光ファイバ側）に配置されているところが異なる。該光信号断検出部１−７（２−７）は、方向性結合器（あるいは光カプラ）８、バンドパスフィルタ９および励起光パワーモニタ１０から構成されている。
【００４９】
光ファイバ断あるいはコネクタ着脱が起きると、励起光が空中に放出されてしまう。特に、コネクタ着脱時には、光ファイバ１−３のコネクタ端面において励起光がフレネル反射を起こし、送信している励起光より約１４ｄＢ減衰した光パワーが受信器側に戻ってくる。
【００５０】
通常運用時には、光ファイバ１−３の反射減衰量は２７ｄＢほどであるので、このフレネル反射光をモニタすれば、コネクタ着脱あるいはファイバ断をモニタ可能である。ゆえに、フレネル反射検出時に速やかに励起光が遮断され、安全な運用が可能となる。主信号光をも同時に遮断する方法・構成については図３と同様である。
【００５１】
上述した第１ないし第５実施形態によれば、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的に励起光を遮断することができ、かつ遮断時間を従来の半分以下（数１００ｍｓ程度）にすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光信号断検出手段により、光ファイバにおける光信号ロスを検出されると、励起光遮断手段により、励起光源による励起光を遮断するようにしたので、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに励起光を遮断することができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】 本第１実施形態による光ファイバ断時の遮断プロセスを示す概念図である。
【図３】 第２実施形態による光ファイバ断時のプロセスを示す概念図である。
【図４】 本第３実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図５】 本第３実施形態による光信号断検出部の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図６】 本第３実施形態による光ファイバ断のプロセスを示す概念図である。
【図７】 本第４実施形態による光伝送システムの構成例および光ファイバ断のプロセスを示すブロック図である。
【図８】 本第５実施形態の光伝送システムの一部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 光伝送システム
１−１ 光送信器（光送信手段）
１−２ 励起光終端部
１−３ 光ファイバ
１−４ 励起光注入部（励起光注入手段）
１−５ 励起光源
１−６ 光受信器（光受信手段）
１−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
１−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
１−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
２ 光伝送システム（他方の光伝送路）
２−１ 光送信器（光送信手段）
２−２ 励起光終端部
２−３ 光ファイバ
２−４ 励起光注入部（励起光注入手段）
２−５ 励起光源
２−６ 光受信器（光受信手段）
２−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
２−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
２−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
３−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
３−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
４−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
４−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
６ 励起光パワーモニタ
５−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
５−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
６−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
６−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
８ 方向性結合器
１０ 励起光パワーモニタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、ラマン分布増幅技術を用いた光伝送システムおよび光伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅器の発明と市場への投入により、信号対雑音比（ＳＮＲ）に対する要求は大幅に緩和され、１０Ｇｂｉｔ／ｓを超える超高速光伝送システムが実用化されて、全世界的に導入されている。さらに光増幅器の広帯域性を利用して、ある波長帯を一括増幅できる線形中継器が導入され、さらなる低コスト化が図られている。
【０００３】
一方、この光増幅器の導入は、自動的に、光ファイバに入力する光パワーの増大を招いた。単一波長では通常最大１７ｄＢｍ（５０ｍＷ）、波長多重の場合は簡単にその整数倍もの光パワーが光ファイバに入力される。レーザ安全基準から見ると、光ファイバシステムは、光がファイバ内に閉じ込められていれば本質的に安全であるが、ひとたびコネクタ着脱やファイバ断などにより、光が漏れてしまう。
【０００４】
ＩＥＣ（Internationa1 Electro technical Commission）では、ＩＥＣ６０８２５−２（Safety of laser products-part2 Safety of optical fiber communication systems）という国際標準勧告を策定し、前述したような観点より、「ハザードレベル：潜在的な露光レベル」を定義し、保守・サービス時の危険性を推定する量として、安全基準を策定している。その中で、コネクタ着脱やファイバ断時に、速やかにパワーを一定量以下に下げる機能ＡＰＲ（Automatic Power Reduction）が要求機能として記述されている。
【０００５】
この要求を受けて、ＩＴＵ−T（International Telecommunication Union-Telecommunication）では、国際標準勧告Ｇ．６６４（Optica1 safety procedures and requirements for optical transport systems）を策定した。この勧告では、システムがコネクタ着脱やファイバ断時に自動的かつ速やかに主信号光を遮断するシステムについての手順ＡＬＳ（Automatic Laser Shutdown）が示されている。ＩＥＣおよびＩＴＵ-Ｔのこの２つの勧告により、光増幅器を用いた光伝送システムの安全性は確保されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、さらなる長距離化と低コスト化を目指して、分布増幅システムの研究が盛んに行われ始めている。特に、伝送路（ファイバ）におけるラマン増幅原理を用いて、分布的に増幅する技術が急速に立ち上がってきている。この技術を用いれば、高いコストの電気再生中継器が極端に減る可能性があり、また高い主信号パワーを光ファイバに注入しなくてもよくなるので、主信号に対する非線型光学効果などの好ましくない影響を回避できるというメリットがある。ラマン分布増幅技術は、受信器側から非常に高い励起光（通常主信号光波長より１００ｎｍほど短波長側である）を光ファイバに注入し、伝送路全体がいわば増幅媒体になるところに特徴がある。従来の光増幅器では、励起光（波長１４８０ｎｍあるいは９８０ｎｍ）は増幅器内で終端されており、伝送路に励起光が伝播されることはなかった。
【０００７】
今のところ、ラマン分布増幅に関するシステムの主信号伝送機能は確認されてはいるが、そのシステムの安全性についての検討はなされていない。従来の光増幅器では、出力が１波長あたり５０ｍＷ程度なのに対し、ラマン増幅の励起光は、１００倍もの１〜２Ｗにも達する。このような非常に高い光パワーを有する光ファイバが切断されたり、コネクタが着脱されたりすると、非常に高い光パワーの光が放出されるという問題がある。
【０００８】
前述したＧ．６６４は、主信号のみに関する遮断機能を記述しているので、この機能は、励起光が伝送路を伝播するような分布増幅系には適用できない。さらに、ＩＥＣ６０８２５−２によれば、光ファイバに入力できる最大パワーは、ファイバ断からの光遮断までの時間に依存する。ラマン分布増幅のような数Ｗものファイバ入力を許容させるには、従来の遮断時間の仕様よりも数段厳しい仕様が求められることになる。Ｇ．６６４に規定されている遮断時間は、およそ８００ｍｓから１秒である。
【０００９】
このように、ラマン分布増幅に関するシステムにおいて、従来技術では、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに主信号光を遮断する技術が確立されていないという問題がある。
【００１０】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに励起光を遮断することができる光伝送システムおよび光伝送方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した問題点を解決するために、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光受信手段側に、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１２】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光送信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号と同一の方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光送信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号と同一の方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光受信手段側に、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１３】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の光受信手段における前記第１または第２の主信号のロスを検出する主信号パワーモニタで構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光受信手段側に、前記第１の光ファイバにおける前記第１の励起光のフレネル反射を検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の光ファイバにおける前記第２の励起光のフレネル反射を検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１５】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の光受信手段側の光ファイバ上に配置され、方向性結合器と励起光反射パワーモニタとで構成され、前記第１または第２の光ファイバの断による前記第１または第２の励起光のフレネル反射を検出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段と、前記第１の光ファイバを伝搬してきた第１の励起光を終端する第１の励起光終端手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、前記第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段と、前記第２の光ファイバを伝搬してきた第２の励起光を終端する第２の励起光終端手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおいて、前記第１の光送信手段側に、前記第１の励起光注入手段により注入された前記第１の励起光のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、前記第２の光送信手段側に、前記第２の励起光注入手段により注入された前記第２の励起光のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段とを具備することを特徴とする光伝送システムである。
【００１７】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光終端手段は、前記第１のまたは第２の光送信手段側の光ファイバ上に配置され、サーキュレータで構成され、前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の励起光終端手段から出力される励起光のロスを検出する励起光パワーモニタで構成されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記励起光遮断手段は、前記励起光源の励起電流を制御することにより、前記励起光源の光出力を遮断することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記励起光遮断手段は、光スイッチにより前記励起光源の光出力を遮断することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光受信手段側にて、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、前記第２の光受信手段側にて、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２１】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光送信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号と同一の方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光送信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号と同一の方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光受信手段側にて、前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、前記第２の光受信手段側にて、前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２２】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の主信号のロスの検出は、前記第１または第２の光受信手段に具備される主信号パワーモニタにより行われることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光受信手段側にて、前記第１の光ファイバにおける前記第１の励起光のフレネル反射を検出するステップと、前記第１の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第１の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、前記第２の光受信手段側にて、前記第２の光ファイバにおける前記第２の励起光のフレネル反射を検出するステップと、前記第２の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第２の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２４】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光のフレネル反射は、前記第１または第２の光受信手段側の光ファイバ上に配置される方向性結合器と励起光反射パワーモニタとにより、前記第１または第２の光ファイバの断に基づいて検出されることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段と、前記第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の励起光を終端する第１の励起光終端手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段と、前記第２の光ファイバを伝搬してきた第２の励起光を終端する第２の励起光終端手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路とを備える光伝送システムにおける光伝送方法において、前記第１の光送信手段側にて、前記第１の励起光注入手段により注入された前記第１の励起光のロスを検出するステップと、前記第１の励起光のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、前記第１の励起光のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、前記第２の光送信手段側にて、前記第２の励起光注入手段により注入された前記第２の励起光のロスを検出するステップと、前記第２の励起光のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、前記第２の励起光のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、を含むことを特徴とする光伝送方法である。
【００２６】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光終端手段は、前記第１のまたは第２の光送信手段側の光ファイバ上に配置され、サーキュレータで構成され、前記第１または第２の励起光のロスの検出は、前記第１または第２の励起光終端手段から出力される励起光のロスを検出する励起光パワーモニタにより行われることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光の遮断は、前記励起光源の励起電流を制御することにより、前記励起光源の光出力を遮断して行われることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記第１または第２の励起光の遮断は、光スイッチにより前記励起光源の光出力が遮断されることにより行われることを特徴とする。
【００２９】
この発明では、光信号断検出手段により、光ファイバにおける光信号ロスを検出されると、励起光遮断手段により、励起光源による励起光を遮断する。したがって、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに励起光を遮断することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１において、左側から送信して右側で受信する光伝送システム１と、右側から送信して左側で受信する光伝送システム２の双方が示されている。しかしながら、第１実施形態に限れば、上下いずれか片方向の光伝送システムだけでもよい。なお、本第１実施形態では、励起光源が受信側に配置される、いわゆるＢａｃｋｗａｒｄ励起方法についてのみ示すが、送信側に励起光源があるＦｏｒｗａｒｄ励起方法でも、あるいは両方具備されていてもよい。これらの場合には、両方向のシステムが必要となる。具体的な遮断機構については第２実施形態に示す。
【００３１】
光伝送システム１は、光送信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の送信部でもよい）１−１と励起光終端部（第１実施形態に限ればなくともよい）１−２、光ファイバ１−３、励起光注入部（光カップラなどでもよい）１−４、励起光源１−５、光受信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の受信部でもよい）１−６、光信号断検出部１−７、励起光遮断部１−８から構成されている。
【００３２】
同様に、光伝送システム２は、光送信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の送信部でもよい）２−１と励起光終端部（第１実施形態に限ればなくともよい）２−２、光ファイバ２−３、励起光注入部（光カップラなどでもよい）２−４、励起光源２−５、光受信器（ここでは光増幅器あるいは中継器の受信部でもよい）２−６、光信号断検出部２−７、励起光遮断部２−８から構成されている。
【００３３】
第１実施形態では、光信号断検出部１−７（２−７）は、主信号のパワーモニタで構成される。通常、ＬＯＳ（Loss of Signal）という警報を発出するために、ほぼ全ての装置では、主信号パワーモニタを有している。第１実施形態は、主信号パワー断の検出時に、励起光遮断部１−８（２−８）により受信器内にある励起光源１−５（２−５）を遮断するというものである。因みに、励起光遮断部１−８（２−８）は、励起電流を制御することにより、励起光源１−５（２−５）の光出力を遮断するか、光スイッチにより励起光源の光出力を遮断するようになっている。
【００３４】
図２は、本第１実施形態による光ファイバ断時の遮断プロセスを示す概念図である。ここでは、光伝送システム１についてのみ説明するが、光伝送システム２についても同様である。光ファイバ断が起きると（Ｓａ１）、大パワーの励起光が空中に放出されることになる。このような状態では、主信号は、受信器まで到達できず、光受信器１−６と光信号断検出部１−７とが主信号ＬＯＳを検出する（Ｓａ２）。このとき、直ちに、励起光遮断部１−８により、装置内にある励起光源１−５を遮断する（Ｓａ３）。
【００３５】
従来技術による主信号光遮断方法（Ｇ．６６４）は、１）ファイバ断、２）ＬＯＳ検出、３）対向する逆向きの主信号光遮断、４）逆向きのＬＯＳ稼出、５）該当する主信号光遮断、というプロセスをとっていた。本第１実施形態では、Ｇ．６６４のものよりも、およそ半分程度のプロセスで遮断可能であり、遮断時間も半分程度（数１００ｍｓ程度）にすることが可能である。
【００３６】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態による光ファイバ断時のプロセスを示す概念図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図３において、信号光遮断部１−９は、光信号断検出部１−７によるＬＯＳ検出により、光送信器２−１からの主信号を遮断する。また、信号光遮断部２−９は、光信号断検出部２−７によるＬＯＳ検出により、光送信器１−１からの主信号を遮断する。
【００３７】
本第２実施形態の特徴は、励起光源とともに、主信号光をも遮断するところにある。図３において、光ファイバ１−３が断となると（Ｓｂ１）、励起光および主信号光も空中に放出されることになる。通常、ラマン分布増幅だけではなく、従来の光増幅器をも併用したハイブリッド構成になる場合が多いと考えられる。この場合、主信号光だけでも５０ｍＷから波長数倍の数１００ｍＷ程度のパワーが放出されることになる。ファイバ断の状態で、光受信器１−６および光信号断検出部１−７が主信号のＬＯＳを検出する（Ｓｂ２）。次に、励起光遮断部１−８により、励起光源１−５を遮断し、速やかに励起光を遮断する（Ｓｂ３）。ここで断となった光ファイバ１−３からの励起光の漏れはなくなる。
【００３８】
同時に、信号光遮断部１−９により、光送信器２−１を遮断し、反対向きの主信号光をも遮断する（Ｓｂ４）。ここで主信号が光受信器２−６まで到達しなくなり、反対向き下側の左側にある光受信器２−６および光信号断検出部２−７がＬＯＳを検出する（Ｓｂ５）。このＬＯＳを受けて、励起光遮断部２−８により、反対向きの励起光源２−５を遮断する（Ｓｂ６）。この状態では、下側の光ファイバ２−３は、断ではないのだが、主信号・励起光ともに遮断される。
【００３９】
同時に、光信号断検出部２−７のＬＯＳ検出に基づき、信号光遮断部２−９により、上光送信器１−１を遮断し、段・左側の主信号光を遮断する（Ｓｂ７）。この最後のプロセスをもって、断となった光ファイバ１−３からの励起光、主信号光の放出を止めることができる。主信号光遮断に比較して、励起光遮断時間がほぼ半分となる。主信号光パワー数１００ｍＷと比較して励起光パワーは数Ｗであり、本第２実施形態は、パワーと遮断時間に対するＩＥＣの要求条件に合致する。
【００４０】
以上は、励起光源が受信側に配置される、いわゆるＢａｃｋｗａｒｄ励起方法についての説明であるが、前述した通り、送信側に配置されるＦｏｒｗａｒｄ励起方法でも、あるいは両方具備されていてもよい。両方具備されている場合について簡単に説明する。図３に示す光送信器１−１と励起光終端部１−２との間に、励起光注入部が必要で、さらに、この励起光注入部に接続される励起光源が必要である。励起光源は、信号光遮断部２−９によるシャットダウン（Ｓｂ７）に従って遮断される構成となる。すなわち、主信号と同時に送信側に配置された励起光源をも遮断する。同様に、光送信器２−１と励起光終端部２−２との間に、励起光注入部が必要で、さらに、この励起光注入部に接続される励起光源が必要である。励起光源は、信号光遮断部１−９によるシャットダウン（Ｓｂ４）に従って遮断される構成となる。すなわち、主信号と同時に送信側にある励起光源をも遮断する。
【００４１】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図４は、本第３実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。本第４実施形態で特徴的なのは、光信号断検出部３−７，４−７が、送信器側に配備される励起光のパワーモニタを行ない、励起光ＬＯＳを検出し、励起光遮断部３−８，４−８が、光信号断検出部３−７，４−８による励起光ＬＯＳの検出に従って、励起光源１−５，２−５を遮断する点である。因みに、励起光遮断部１−８（２−８）は、前述した第１実施形態と同様に、励起電流を制御することにより、励起光源１−５（２−５）の光出力を遮断するか、光スイッチにより励起光源の光出力を遮断するようになっている。
【００４２】
ここで、図５は、本第３実施形態による光信号断検出部の具体的な構成例を示すブロック図である。励起光終端部１−２（２−２）は、サーキュレータで実現される。光信号断検出部３−７（４−７）は、バンドパスフィルタ５と励起光パワーモニタ６とから構成されている。ラマン分布増幅系では、自然放出光ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）が反対側にRayleigh散乱され、さらにこの散乱光がラマン増幅されるというＤＲＳ（Double Rayleigh Scattering）という効果が、受信ＳＮを劣化させることが知られている（P.B.Hansen et al., "Rayleigh Scattering limitations in distributed Raman pre-amplifiers", IEEE Photon．Technol., Lett., Vol.10,No.1, 1998）。
【００４３】
この効果は、多重反射散乱効果を伴うと、よりシステム性能が劣化するので、通常は励起光終端により反射を抑えることが行われている。アイソレータなどを用いる構成が一般的だが、本発明ではサーキュレータを用いて、励起光パワーモニタヘの応用を可能とする。本第３実施形態では、光信号断検出時には、反対向きの光伝送システムの励起光源を遮断する。
【００４４】
図６は、本第３実施形態による光ファイバ断のプロセスを示す概念図である。光ファイバ１−３が断になると（Ｓｃ１）、励起光が送信器側にある終端手段にまで届かなくなる。したがって、光信号断検出部３−７により、励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｃ２）。このとき、励起光遮断部３−８により、励起光源２−５を遮断し、下側に描かれている反対向きの励起光を遮断する（Ｓｃ３）。下側の光ファイバ２−３は断ではないのだが、励起光が遮断されたので、下側・右側にある送信器側の光信号信号断検出部４−７が、励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｃ４）。そこで、励起光遮断部４−８により、速やかに反対の上側のシステムの励起光源１−５を遮断する（Ｓｃ５）。このプロセスによって、光ファイバ断による励起光の空中放出が回避できる。
【００４５】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図７は、本第４実施形態による光伝送システムの構成例および光ファイバ断のプロセスを示すブロック図である。なお、図４に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、光信号断検出部５−７，６−７は、送信器側に配備される励起光のパワーモニタを行ない、励起光ＬＯＳを検出する。信号光遮断部５−９，６−９は、上記光信号断検出部５−７，６−７による励起光ＬＯＳの検出に従って、光送信器１−１，２−１を遮断する。また、励起光遮断部３−８，４−８は、第３実施形態と同様に、光信号断検出部３−７，４−８による励起光ＬＯＳの検出に従って、励起光源１−５，２−５を遮断する。
【００４６】
図において、光ファイバ１−３が断になると（Ｓｄ１）、励起光が送信器側にある終端手段にまで届かなくなる。したがって、光信号断検出部５−７により励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｄ２）。このとき、励起光遮断部３−８により、励起光源２−５を遮断し、下側に描かれている反対向きの励起光を遮断する（Ｓｄ３）。同時に、信号光遮断部５−９により、光送信器１−１を遮断し、直近の主信号光をも遮断する（Ｓｄ３’）。
【００４７】
励起光遮断により、下側の光ファイバ２−３は断ではないのだが、下側・右側にある送信器側の光信号断検出部６−７が、励起光ＬＯＳを検出する（Ｓｄ４）。そこで、励起光遮断部４−８により、速やかに反対の上側のシステムの励起光源１−５を遮断する（Ｓｄ５）。さらに、同時に、信号光遮断部６−９により、光送信器２−１を遮断し、直近の主信号光をも遮断する。このプロセスによって、光ファイバ断による励起光および主信号光の空中放出が回避できる。
【００４８】
Ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図８は、本第５実施形態の光伝送システムの一部の構成を示すブロック図である。本第５実施形態では、光伝送システムの構成は、前述した第１もしくは第２実施形態と同様に、受信器側に光信号断検出部１−７（もしくは２−７）を配置している。但し、光信号断検出部１−７（２−７）が、光受信器１−６（２−６）および励起光注入部１−８（２−８）よりも伝送路側（光ファイバ側）に配置されているところが異なる。該光信号断検出部１−７（２−７）は、方向性結合器（あるいは光カプラ）８、バンドパスフィルタ９および励起光パワーモニタ１０から構成されている。
【００４９】
光ファイバ断あるいはコネクタ着脱が起きると、励起光が空中に放出されてしまう。特に、コネクタ着脱時には、光ファイバ１−３のコネクタ端面において励起光がフレネル反射を起こし、送信している励起光より約１４ｄＢ減衰した光パワーが受信器側に戻ってくる。
【００５０】
通常運用時には、光ファイバ１−３の反射減衰量は２７ｄＢほどであるので、このフレネル反射光をモニタすれば、コネクタ着脱あるいはファイバ断をモニタ可能である。ゆえに、フレネル反射検出時に速やかに励起光が遮断され、安全な運用が可能となる。主信号光をも同時に遮断する方法・構成については図３と同様である。
【００５１】
上述した第１ないし第５実施形態によれば、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的に励起光を遮断することができ、かつ遮断時間を従来の半分以下（数１００ｍｓ程度）にすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光信号断検出手段により、光ファイバにおける光信号ロスを検出されると、励起光遮断手段により、励起光源による励起光を遮断するようにしたので、ラマン分布増幅を用いた系においても、ファイバ断あるいはコネクタ着脱時に、自動的かつ速やかに励起光を遮断することができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】 本第１実施形態による光ファイバ断時の遮断プロセスを示す概念図である。
【図３】 第２実施形態による光ファイバ断時のプロセスを示す概念図である。
【図４】 本第３実施形態による光伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図５】 本第３実施形態による光信号断検出部の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図６】 本第３実施形態による光ファイバ断のプロセスを示す概念図である。
【図７】 本第４実施形態による光伝送システムの構成例および光ファイバ断のプロセスを示すブロック図である。
【図８】 本第５実施形態の光伝送システムの一部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 光伝送システム
１−１ 光送信器（光送信手段）
１−２ 励起光終端部
１−３ 光ファイバ
１−４ 励起光注入部（励起光注入手段）
１−５ 励起光源
１−６ 光受信器（光受信手段）
１−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
１−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
１−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
２ 光伝送システム（他方の光伝送路）
２−１ 光送信器（光送信手段）
２−２ 励起光終端部
２−３ 光ファイバ
２−４ 励起光注入部（励起光注入手段）
２−５ 励起光源
２−６ 光受信器（光受信手段）
２−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
２−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
２−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
３−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
３−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
４−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
４−８ 励起光遮断部（励起光遮断手段）
６ 励起光パワーモニタ
５−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
５−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
６−７ 光信号断検出部（光信号断検出手段）
６−９ 信号光遮断部（信号光遮断手段）
８ 方向性結合器
１０ 励起光パワーモニタ
Claims (18)
- 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおいて、
前記第１の光受信手段側に、
前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、
前記第２の光受信手段側に、
前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段と
を具備することを特徴とする光伝送システム。 - 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光送信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号と同一の方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光送信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号と同一の方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおいて、
前記第１の光受信手段側に、
前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の主信号のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、
前記第２の光受信手段側に、
前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の主信号のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段と
を具備することを特徴とする光伝送システム。 - 前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の光受信手段における前記第１または第２の主信号のロスを検出する主信号パワーモニタで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
- 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおいて、
前記第１の光受信手段側に、
前記第１の光ファイバにおける前記第１の励起光のフレネル反射を検出する第１の光信号断検出手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、
前記第２の光受信手段側に、
前記第２の光ファイバにおける前記第２の励起光のフレネル反射を検出する第２の光信号断検出手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のフレネル反射が検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段と
を具備することを特徴とする光伝送システム。 - 前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の光受信手段側の光ファイバ上に配置され、方向性結合器と励起光反射パワーモニタとで構成され、前記第１または第２の光ファイバの断による前記第１または第２の励起光のフレネル反射を検出することを特徴とする請求項４に記載の光伝送システム。
- 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段と、前記第１の光ファイバを伝搬してきた第１の励起光を終端する第１の励起光終端手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、前記第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段と、前記第２の光ファイバを伝搬してきた第２の励起光を終端する第２の励起光終端手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおいて、
前記第１の光送信手段側に、
前記第１の励起光注入手段により注入された前記第１の励起光のロスを検出する第１の光信号断検出手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のロスが検出されると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断する第１の励起光遮断手段と、
前記第１の光信号断検出手段により前記第１の励起光のロスが検出されると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断する第１の信号光遮断手段とを具備し、
前記第２の光送信手段側に、
前記第２の励起光注入手段により注入された前記第２の励起光のロスを検出する第２の光信号断検出手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のロスが検出されると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断する第２の励起光遮断手段と、
前記第２の光信号断検出手段により前記第２の励起光のロスが検出されると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断する第２の信号光遮断手段と
を具備することを特徴とする光伝送システム。 - 前記第１または第２の励起光終端手段は、前記第１のまたは第２の光送信手段側の光ファイバ上に配置され、サーキュレータで構成され、
前記第１または第２の光信号断検出手段は、前記第１または第２の励起光終端手段から出力される励起光のロスを検出する励起光パワーモニタで構成される
ことを特徴とする請求項６に記載の光伝送システム。 - 前記励起光遮断手段は、前記励起光源の励起電流を制御することにより、前記励起光源の光出力を遮断することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の光伝送システム。
- 前記励起光遮断手段は、光スイッチにより前記励起光源の光出力を遮断することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の光伝送システム。
- 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおける光伝送方法において、
前記第１の光受信手段側にて、
前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出するステップと、
前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、
前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、
前記第２の光受信手段側にて、
前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出するステップと、
前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、
前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、
を含むことを特徴とする光伝送方法。 - 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光送信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号と同一の方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光送信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号と同一の方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおける光伝送方法において、
前記第１の光受信手段側にて、
前記第１の光ファイバにおける前記第１の主信号のロスを検出するステップと、
前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、
前記第１の主信号のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、
前記第２の光受信手段側にて、
前記第２の光ファイバにおける前記第２の主信号のロスを検出するステップと、
前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、
前記第２の主信号のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、
を含むことを特徴とする光伝送方法。 - 前記第１または第２の主信号のロスの検出は、前記第１または第２の光受信手段に具備される主信号パワーモニタにより行われることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光伝送方法。
- 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおける光伝送方法において、
前記第１の光受信手段側にて、
前記第１の光ファイバにおける前記第１の励起光のフレネル反射を検出するステップと、
前記第１の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、
前記第１の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、
前記第２の光受信手段側にて、
前記第２の光ファイバにおける前記第２の励起光のフレネル反射を検出するステップと、
前記第２の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、
前記第２の励起光のフレネル反射を検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、
を含むことを特徴とする光伝送方法。 - 前記第１または第２の励起光のフレネル反射は、前記第１または第２の光受信手段側の光ファイバ上に配置される方向性結合器と励起光反射パワーモニタとにより、前記第１または第２の光ファイバの断に基づいて検出されることを特徴とする請求項１３に記載の光伝送方法。
- 第１の主信号を送信する第１の光送信手段と、該第１の主信号が伝搬される第１の光ファイバと、該第１の光ファイバを伝搬してきた前記第１の主信号を受信する第１の光受信手段と、前記第１の光ファイバを伝搬してきた第１の励起光を終端する第１の励起光終端手段とを有し、前記第１の光受信手段側に、前記第１の励起光を出力する第１の励起光源と、該第１の励起光を前記第１の光ファイバに前記第１の主信号とは逆方向に注入する第１の励起光注入手段とを有する第１の光伝送路と、
第２の主信号を送信する第２の光送信手段と、該第２の主信号が伝搬される第２の光ファイバと、該第２の光ファイバを伝搬してきた前記第２の主信号を受信する第２の光受信手段と、前記第２の光ファイバを伝搬してきた第２の励起光を終端する第２の励起光終端手段とを有し、前記第２の光受信手段側に、前記第２の励起光を出力する第２の励起光源と、該第２の励起光を前記第２の光ファイバに前記第２の主信号とは逆方向に注入する第２の励起光注入手段とを有し、前記第１の光伝送路と逆向きに設置された第２の光伝送路と
を備える光伝送システムにおける光伝送方法において、
前記第１の光送信手段側にて、
前記第１の励起光注入手段により注入された前記第１の励起光のロスを検出するステップと、
前記第１の励起光のロスを検出すると、前記第２の励起光源による前記第２の励起光を遮断するステップと、
前記第１の励起光のロスを検出すると、前記第１の光送信手段による前記第１の主信号を遮断するステップと、
前記第２の光送信手段側にて、
前記第２の励起光注入手段により注入された前記第２の励起光のロスを検出するステップと、
前記第２の励起光のロスを検出すると、前記第１の励起光源による前記第１の励起光を遮断するステップと、
前記第２の励起光のロスを検出すると、前記第２の光送信手段による前記第２の主信号を遮断するステップと、
を含むことを特徴とする光伝送方法。 - 前記第１または第２の励起光終端手段は、前記第１のまたは第２の光送信手段側の光ファイバ上に配置され、サーキュレータで構成され、
前記第１または第２の励起光のロスの検出は、前記第１または第２の励起光終端手段から出力される励起光のロスを検出する励起光パワーモニタにより行われる
ことを特徴とする請求項１５に記載の光伝送方法。 - 前記第１または第２の励起光の遮断は、前記励起光源の励起電流を制御することにより、前記励起光源の光出力を遮断して行われることを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれかに記載の光伝送方法。
- 前記第１または第２の励起光の遮断は、光スイッチにより前記励起光源の光出力が遮断されることにより行われることを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれかに記載の光伝送方法。
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