JP3824902B2

JP3824902B2 - Optical repeater and optical transmission terminal equipment

Info

Publication number: JP3824902B2
Application number: JP2001315494A
Authority: JP
Inventors: 信行加木
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: JP2003124892A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバを用いた光通信システムに用いる光中継装置および光伝送端局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の大容量化、高速化の要望に伴い、光信号によって情報伝達を行う光通信システムの需要が増大している。光通信システムにおいては、送信側の端局装置と受信側の端局装置との間に複数の中継装置を設け、光信号を増幅することが一般的に行われている。図８は、光通信システムの概要構成を示す図である。端局装置１０１が送信した光信号は、光ファイバ１０２によって伝送され、中継装置１０３によって受信される。中継装置１０３は、受信した光信号を増幅し、光ファイバ１０４に出力する。中継装置１０３が出力した光信号は、光ファイバ１０４によって伝送され、中継装置１０５によって受信される。中継装置１０５は、受信した光信号を増幅し、光ファイバ１０６に出力する。中継装置１０５が出力した光信号は、光ファイバ１０６によって伝送され、端局装置１０７によって受信される。ここで、中継装置１０３，１０５は、光信号を増幅することで、光ファイバ１０２，１０４の内部における光信号の減衰を補償している。
【０００３】
つぎに、従来の中継装置について説明する。図９は、従来の中継装置の概要構成を示す図である。中継装置１０３において、結合器１３１は、光ファイバ１０２、ラマン光源１３４およびＯＡＤＭ（光分岐挿入器）１３２と接続される。ラマン光源１３４は、光ファイバ１０２が伝送する光信号に対応したラマン励起光を出力する。結合器１３１は、ラマン光源１３４が出力したラマン励起光を光ファイバ１０２に入射する。したがって、光ファイバ１０２の内部でラマン増幅が発生し、信号光の強度が増幅される。また、結合器１３１は、光ファイバ１０２から光信号を受信し、ＯＡＤＭ１３２に送信する。ＯＡＤＭ１３２は、受信した光信号を増幅器１３３に出力する。また、ＯＡＤＭ１３２は、さらに他の光ファイバと接続することができ、他の光ファイバから入力された光信号を増幅器１３３に出力することができる。
【０００４】
増幅器１３３は、エルビウムドープファイバなどによって実現される光ファイバ増幅器であり、ＯＡＤＭ１３２から入力された光信号を増幅して光ファイバ１０４に出力する。したがって、中継装置１０３は光ファイバ１０２内で光信号をラマン増幅し、増幅器１３３内でさらに増幅して光ファイバ１０４に出力する。
【０００５】
中継装置１０５は、中継装置１０３と同様に、結合器１５１、ＯＡＤＭ１５２、増幅器１５３およびラマン光源１５４を備え、光ファイバ１０４内で光信号をラマン増幅し、増幅器１５３内でさらに増幅して光ファイバ１０６に出力する。
【０００６】
このように、ラマン増幅と光ファイバ増幅とを組み合わせて用いることで、光信号を効果的に増幅して伝送することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の中継装置や端局装置では、光ファイバ１０２，１０４，１０６に断線が生じた場合、切断点から高出力の光が放射され、作業者の目に入る危険があった。このため、光ファイバに切断が生じた場合、光ファイバから放射される光の出力を安全なレベルまで下げる安全メカニズムが必要である。
【０００８】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、光ファイバに切断が生じた場合、光ファイバから放射される光の出力を安全なレベルまで自動的に下げ、作業者の安全性を確保可能な光中継装置および光伝送端局装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光中継装置は、第１の光伝送路の出力端に接続され、当該第１の光伝送路が伝送する光信号に対応したラマン励起光を当該第１の光伝送路に入射するラマン励起光源と、前記第１の光伝送路から受信した前記光信号の強度を測定する光信号モニタ手段と、前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が、前記第１の光伝送路に入射される光信号の強度から当該第１の光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ前記第１の光伝送路内において発生する前記ラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい第１の閾値に比して小さい場合、前記ラマン励起光源の出力を低下させるラマン増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、光中継装置は、第１の光伝送路から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、第１の光伝送路に入射される光信号の強度から第１の光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ第１の光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしている。
【００１１】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、前記ラマン増幅制御手段は、前記ラマン励起光源の出力を低下させた後、前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が前記第１の閾値を超えた場合に、前記ラマン励起光源の出力を回復させることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、光中継装置は、ラマン励起光源の出力を低下させた後、光信号モニタ手段が測定した光信号の強度が第１の閾値を超えた場合に、前記ラマン励起光源の出力を回復させ、ラマン増幅を自動的に再開するようにしている。
【００１３】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、前記ラマン増幅制御手段は、前記光信号の強度が当該第１の閾値に比して小さい場合、前記ラマン励起光源の励起光出力動作を停止させることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、第１の光伝送路から受信した光信号の強度が、第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源をシャットダウンするようにしている。
【００１５】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、第２の光伝送路の入力端側に設けられ、前記第１の光伝送路から受信した前記光信号を増幅して前記第２の光伝送路に入射する増幅手段と、前記第２の光伝送路の入力端から入射する残留ラマン励起光の強度を測定する残留励起光モニタ手段と、前記残留励起光モニタ手段が測定した前記残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時に前記第２の光伝送路の入力端から入射する残留ラマン励起光の強度に比して小さい第２の閾値に比して小さい場合、前記増幅手段の増幅率を低下させる増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい第２の閾値に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしている。
【００１７】
また、この発明にかかる光中継装置は、上記の発明において、前記増幅制御手段は、前記残留ラマン励起光の強度が前記第２の閾値に比して小さい場合、前記光ファイバ増幅手段の増幅動作を停止させることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から流入する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が第２の閾値に比して小さい場合光ファイバ増幅手段をシャットダウンするようにしている。
【００１９】
また、この発明にかかる光伝送端局装置は、光伝送路終端に接続され、光信号を受信する光伝送端局装置において、前記光信号に対応したラマン励起光を前記光伝送路終端から入射するラマン励起光源と、前記光信号の強度を測定する光信号モニタ手段と、前記光信号モニタ手段が測定した前記光信号の強度が、前記光伝送路に入射される光信号の強度から当該光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ前記光伝送路内において発生する前記ラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい場合、前記ラマン励起光源の出力を低下させるラマン増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、光伝送路端局装置は、光伝送路終端から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、光伝送路に入射される光信号の強度から光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしている。
【００２１】
また、この発明にかかる光伝送端局装置は、光伝送路開始端に接続され、光信号を光ファイバ増幅手段によって増幅して送信する光伝送端局装置において、前記光伝送路開始端から入射する残留ラマン励起光の強度を測定する残留励起光モニタ手段と、前記残留励起光モニタ手段が測定した前記残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時に前記光伝送路開始端から入射する残留ラマン励起光の強度に比して小さい場合、前記光ファイバ増幅手段の増幅率を低下させる増幅制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、光伝送端局装置は、光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光中継装置および光伝送端局装置の好適な実施の形態について説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１である中継装置の概要構成を示す図である。図１において、中継装置１は、光ファイバ２および光ファイバ３と接続される。また、中継装置１の内部に、結合器１１、分岐器１２、フォトダイオード１３、制御部１４、ラマン光源１５を設けている。
【００２５】
ラマン光源１５は、光ファイバ２，３が伝送する光信号の波長に比して約１００ｎｍ短波長の光を励起光として発生させる。結合器１１は、この励起光を光ファイバ２に、光信号の進行方向に対して後方から入射する。励起光が入射された光ファイバ２は、誘導ラマン散乱によって励起光波長から約１００ｎｍ程度長波長側、すなわち光信号の波長帯域に利得が発生する。この励起された状態の光ファイバに光信号を入射することで、光信号はラマン増幅されて中継装置１に受信されることとなる。
【００２６】
また、結合器１１は、光ファイバ２から受信した光信号を分岐器１２に出力する。分岐器１２は、光信号をフォトダイオード１３と光ファイバ３とに分岐して出力する。フォトダイオード１３は、分岐器１２から入力された光信号の強度を測定する。制御部１４は、フォトダイオード１３が測定した光信号の強度をもとに、ラマン光源１５の制御を行う。
【００２７】
ここで、図２を参照して制御部１４の動作について説明する。なお、中継装置１が光ファイバ２から受信する光の強度を「Ｐout」、閾値を「Ｐth」とする。制御部１４は、まず、フォトダイオード１３の測定結果を取得する（ステップＳ１０１）。つぎに、制御部１４は、フォトダイオード１３の測定結果をもとに、光ファイバ２から受信した光の強度「Ｐout」を算出し、閾値「Ｐth」との比較を行う（ステップＳ１０２）。強度「Ｐout」が閾値「Ｐth」以上である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、制御部１４は、ステップＳ１０１に移行し、フォトダイオード１３の測定結果を新たに取得する。一方、強度「Ｐout」が閾値「Ｐth」に比して小さい場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、制御部１４は、光ファイバ２に異常が発生したと判定し、ラマン光源１５の出力を安全なレベルまで低下させる（ステップＳ１０３）。この時、ラマン光源１５の励起光出力動作を停止し、ラマン光源１５をシャットダウンすることでラマン光源１５の出力を「０」まで低下させるようにしてもよい。
【００２８】
つぎに、閾値「Ｐth」の値について説明する。中継装置１が光ファイバ２から受信する光信号は、ラマン増幅によって増幅された光信号であり、ラマン光源１５の出力によって光信号の強度は変動する。この光信号の強度の最小値は、ラマン光源１５の出力が「０」である場合、すなわち光ファイバ２の内部でラマン増幅を行わない場合である。光ファイバ２の内部でラマン増幅を行わない場合、光ファイバ２の出力端から中継装置１に入射される光の強度「Ｐout」は、光ファイバ２に入射する光信号の強度を「Ｐin」、光ファイバ２の内部を光信号が伝送する場合に生じる減衰率を「Ｔ」とすると
Ｐout＝Ｐin×Ｔ
と表される。中継装置１が光ファイバ２から受信した光信号の強度が、この「Ｐin×Ｔ」に比して小さい場合、光ファイバ２に断線などの異常が発生していると考えることができる。そこで、閾値「Ｐth」の値を「Ｐin×Ｔ」に比して小さくすることで、ラマン光源１５の出力に関わらず、光ファイバ２の異常を検知する事ができる。
【００２９】
一方、中継装置１から光ファイバ２に励起光が入射されている場合、光ファイバ２の内部において、励起光のラマン散乱によって自然放出光が発生する。この自然放出光は、光ファイバ２の内部で発生するので、光ファイバ２に断線などの異常が生じた場合においても光ファイバ２から中継装置１へ自然放出光が入射することとなる。光ファイバ２に断線などの異常が生じ、かつ光ファイバ２に励起光を入射している場合、光ファイバ２の出力端から中継装置１に入射される光の強度「Ｐout」は、励起光のラマン散乱によって発生する自然放出光の強度を「Ｐase」とすると、
Ｐout＝Ｐase
と表される。すなわち、光ファイバ２における異常の有無に関わらず、光ファイバ２の出力端から中継装置１には、少なくとも強度「Ｐase」の光出力が存在する。したがって閾値「Ｐth」を「Ｐase」以下の値に設定した場合、自然放出光に反応して光ファイバ２の異常を看過する可能性がある。そこで、閾値「Ｐth」は「Ｐase」に比して大きい値に設定し、光ファイバ２の異常の看過を防止する必要がある。
【００３０】
以上説明したように、閾値「Ｐth」の値は、「Ｐin×Ｔ」に比して小さい値に設定することで、ラマン光源１５の出力に関わらず、光ファイバ２の異常を検知する事ができる。また、「Ｐase」に比して大きい値に設定することで、光ファイバ２の異常の看過を防止する必要がある。すなわち、
Ｐase＜Ｐth＜Ｐin×Ｔ
となるように設定することで、光ファイバ２における異常を適切に判定することができる。
【００３１】
このように、光ファイバ２の出力端入射する光の強度と適切に設定した閾値「Ｐth」との比較によってラマン光源１５の出力を制御することで、光ファイバ２に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ２の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００３２】
なお、制御部１４は、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度が閾値「Ｐth」未満である場合に、ラマン光源１５の出力を低下させるが、この後も光ファイバ２の出力端から入射する光の強度をモニタし、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度が閾値「Ｐth」以上となった場合に、ラマン光源１５の出力を回復させるようにしてもよい。このようにすることで、光ファイバ２に異常が生じた時点において自動的にラマン光源１５の出力を低下させ、かつ光ファイバ２に生じた異常が復旧した時点において自動的にラマン光源１５の出力を回復させることができる。
【００３３】
また、制御部１４がラマン光源１５をシャットダウンすることで、ラマン光源１５の出力を「０」とした場合においても、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度のモニタを継続し、光ファイバ２の出力端から入射する光の強度が閾値「Ｐth」以上となった場合にラマン光源１５を起動させ光ファイバ２におけるラマン増幅を再開することができる。
【００３４】
なお、ここでは、ラマン光源１５の出力の低下と出力の回復とに同じ閾値「Ｐｔｈ」を用いているが、ラマン光源１５の出力を低下させる場合に用いる閾値と、ラマン光源１５の出力を回復させる場合の閾値とを異なる値としてもよい。このようにすることで、ラマン光源１５の出力の低下と出力の回復にマージンを持たせ、出力制御の安定を図ることができる。
【００３５】
また、受信した光信号の強度によるラマン増幅の制御は、光通信システムの受信側の端局装置に適用してもよい。図３は、光信号の強度によるラマン増幅の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。図３において、端局装置４は、光ファイバ３に接続され、光ファイバ３から光信号を受信している。また、端局装置４の内部に、結合器４１、分岐器４２、フォトダイオード４３、制御部４４、ラマン光源４５、光信号受信部４６を設けている。
【００３６】
ラマン光源４５は、光ファイバ３が伝送する光信号の波長に比して約１００ｎｍ短波長の光を励起光として発生させる。結合器４１は、この励起光を光ファイバ３に、光信号の進行方向に対して後方から入射する。励起光が入射されることで光ファイバ３内でラマン増幅が発生し、端局装置４は、ラマン増幅された光信号を受信する。また、結合器４１は、光ファイバ３から受信した光信号を分岐器４２に出力する。分岐器４２は、光信号をフォトダイオード４３と光信号受信部４６とに分岐して出力する。
【００３７】
光信号受信部４６は、光信号を受信し、光信号を電気信号に変換して光信号が有するデータの取り出しを行う。また、フォトダイオード４３は、分岐器４２から入力された光信号の強度を測定する。制御部４４は、フォトダイオード４３が測定した光信号の強度をもとに、端局装置４が受信した光信号の強度と閾値「Ｐth」とを比較し、端局装置４が受信した光信号の強度が閾値「Ｐth」に比して小さい場合、ラマン光源４５の出力を安全なレベルまで低下させる。
【００３８】
このように、端局装置４は、上述した中継装置１と同様に、光ファイバ３から受信する光信号の強度と適切に設定した閾値「Ｐth」との比較によってラマン光源４５の出力を制御することで、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ３の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００３９】
また、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合に、ラマン光源４５が自動的にシャットダウンするように設定することで、作業者の安全性をさらに高めることができる。
【００４０】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、光信号の伝送方向に対して上流側の光ファイバから受信した光信号の強度をもとにラマン光源を制御することで、光信号の伝送方向に対して上流側の光ファイバの異常に自動的に対応するようにしていたが、この実施の形態２では、さらに、光信号の伝送方向に対して下流側の光ファイバの異常に対して自動的に対応可能な中継装置について説明する。図４は、この発明の実施の形態２である中継装置５の概要構成を示す図である。図４において、中継装置５は、上流側の光ファイバ２および下流側の光ファイバ３に接続される。光ファイバ２は、中継装置５に光信号を伝送する。光ファイバ３は、中継装置５が出力した光信号を端局装置４に伝送する。ここで、端局装置４は、実施の形態１に示した端局装置と同一であり、光ファイバ３の内部に励起光を入射することで、中継装置５が出力した光信号をラマン増幅して受信する。
【００４１】
中継装置５は、実施の形態１に示した中継装置１と同様に、結合器１１、分岐器１２、フォトダイオード１３、制御部１４およびラマン光源１５を備えている。したがって、中継装置１と同様に、光ファイバ２から受信する光の強度をフォトダイオード１３によって測定し、制御部１４がフォトダイオード１３の測定結果をもとに、受信した光信号の強度と閾値「Ｐth」とを比較して、ラマン光源１５の出力を制御することで、光ファイバ２の異常に対して自動的に対処することができる。
【００４２】
さらに、中継装置５は、分岐器１２と光ファイバ３との間にＯＡＤＭ（光分岐挿入器）５１、増幅器５２、フィルタ５３を設けている。また、フィルタ５３にフォトダイオード５４を接続し、フォトダイオード５４および増幅器５２に制御部５５を接続している。ＯＡＤＭ５１は、入力された光信号を増幅器５２に出力する。ここで、ＯＡＤＭ５１は、図示しない他の光ファイバと接続することができ、他の光ファイバから入力された光信号を増幅器５２に出力することができる。増幅器５２は、エルビウムドープファイバなどによって実現される光ファイバ増幅器であり、ＯＡＤＭ５１から入力された光信号を増幅してフィルタ５３に出力する。
【００４３】
フィルタ５３は、増幅器５２から受信した光信号を光ファイバ３に出力する。光ファイバ３は、フィルタ５３から受信した光信号を、端局装置４に伝送する。また、光ファイバ３は、端局装置４によって励起光を入射され、光信号をラマン増幅して端局装置４に伝送する。ここで、光ファイバ３に入射された励起光の大部分は、光ファイバ３の内部で光信号の増幅に用いられるが、励起光の一部は、残留ラマン励起光として中継装置５に到達する。フィルタ５３は、中継装置５に到達した光から、残留ラマン励起光を抽出してフォトダイオード５４に出力する。このフィルタ５３の特性を図５に示す。フィルタ５３は、増幅器５２と光ファイバ３との間において、信号波長帯域およびＯＳＣ（ＯｐｔｉｃａｌＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＣｈａｎｎｅｌ）波長帯域に対して高い透過率を有し、励起光波長帯域に対して低い透過率を有する。また、フィルタ５３は、フォトダイオード５４と光ファイバ３との間において、信号波長帯域およびＯＳＣ波長帯域に対して低い透過率を有し、励起光波長帯域に対して高い透過率を有する。したがって、フィルタ５３は、光ファイバ３から中継装置５に到達した残留ラマン励起光を選択的に抽出し、フォトダイオード５４に出力することができる。
【００４４】
フォトダイオード５４は、フィルタ５３から入力された残留ラマン励起光の強度を測定する。制御部５５は、フォトダイオード５４が測定した残留ラマン励起光の強度をもとに、増幅器５２の制御を行う。
【００４５】
ここで、図６を参照して制御部５５の動作について説明する。なお、中継装置５が光ファイバ３から受信する残留ラマン励起光の強度を「Ｐpump」、制御部５５が内部に保持する閾値を「Ｐthr」とする。まず、制御部５５は、フォトダイオード５４の測定結果を取得する（ステップＳ２０１）。つぎに、制御部５５は、フォトダイオード５４の測定結果をもとに、光ファイバ３から受信した残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」を算出し、閾値「Ｐthr」との比較を行う（ステップＳ２０２）。残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」が閾値「Ｐthr」以上の値である場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、制御部５５は、ステップＳ２０１に移行し、フォトダイオード５４の測定結果を新たに取得する。一方、残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」が閾値「Ｐthr」に比して小さい場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、制御部５５は、光ファイバ３に異常が発生したと判定し、増幅器５２の出力を安全なレベルまで低下させる（ステップＳ２０３）。この時、増幅器５２の増幅動作を停止し、増幅器５２をシャットダウンすることで増幅器５２の出力を「０」まで低下させるようにしてもよい。
【００４６】
ここで、閾値「Ｐthr」の値は、光ファイバ３が正常である場合光ファイバ３から中継装置５に到達する残留ラマン励起光の強度に比して小さくしておく。光ファイバ３に断線などの異常が生じた場合、端局装置４が光ファイバ３に入射した励起光は中継装置５に届かず、中継装置５に到達する残留ラマン励起光の強度「Ｐpump」は正常時に比して小さくなる。したがって、閾値「Ｐthr」を正常時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい値に設定することで、中継装置５の下流側である光ファイバ３が切断されているか否かを判定することができる。
【００４７】
このように、光ファイバ３から中継装置５に到達する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度と適切に設定した閾値との比較によって増幅器５２の出力を制御することで、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ３の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００４８】
また、光ファイバ３に切断などの異常が生じた場合に、増幅器５２が自動的にシャットダウンするように設定することで、作業者の安全性をさらに高めることができる。
【００４９】
なお、制御部５５は、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」未満である場合に、増幅器５２の出力を低下させるが、この後も残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」以上となった場合に、増幅器５２の出力を回復させるようにしてもよい。このようにすることで、光ファイバ３に異常が生じた時点において自動的に増幅器５２の出力を低下させ、かつ光ファイバ３に生じた異常が復旧した時点において自動的に増幅器５２の出力を回復させることができる。
【００５０】
また、制御部５５が増幅器５２をシャットダウンすることで、増幅器５２の出力を「０」とした場合においても、残留ラマン励起光の強度のモニタを継続し、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」以上となった場合に増幅器５２を起動させることができる。
【００５１】
なお、ここでは、増幅器５２の出力の低下と出力の回復とに同じ閾値「Ｐthr」を用いているが、増幅器５２の出力を低下させる場合に用いる閾値と、増幅器５２の出力を回復させる場合の閾値とを異なる値としてもよい。このようにすることで、増幅器５２の出力の低下と出力の回復にマージンを持たせ、出力制御の安定を図ることができる。
【００５２】
なお、光ファイバ３に断線が生じた場合、光ファイバの切断面から放射された光は、反射して切断面から再度光ファイバ３の内部に入る。したがって、光ファイバ３に断線が生じた場合、中継装置５から光ファイバ３に出力された光信号が切断点で反射して中継装置５に帰り、光ファイバ３から中継装置５に到達する光の強度は正常時に比して大きくなるが、この場合の光の強度は、光信号の反射によるものであるので、フィルタ５３によってフィルタリングすることで、フォトダイオード５４への到達を防ぐことができる。
【００５３】
また、残留ラマン励起光の強度による増幅器の制御は、光通信システムの送信側の端局装置に適用してもよい。図７は、残留ラマン励起光の強度による増幅器の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。図７において、端局装置７は、光信号を発信する光信号発信部７１を有し、この光信号発信部７１において生成した光信号を、増幅器７２およびフィルタ７３を介して光ファイバ２に出力する。光ファイバ２は、端局装置７が出力した光信号を上述の中継装置５に伝送する。また、光ファイバ２は、中継装置５から励起光を入射され、端局装置７が出力した光信号をラマン増幅して伝送する。ここで、光ファイバ２に入射された励起光の大部分は、光ファイバ２の内部で光信号の増幅に用いられるが、励起光の一部は、残留ラマン励起光として端局装置７に到達する。
【００５４】
フィルタ７３は、端局装置７に到達した残留ラマン励起光を分離してフォトダイオード７４に出力する。また、フォトダイオード７４は、フィルタ７３から入力された残留ラマン励起光の強度を測定する。制御部７５は、フォトダイオード７４が測定した強度をもとに、端局装置７に到達した残留ラマン励起光の強度と閾値「Ｐthr」とを比較し、残留ラマン励起光の強度が閾値「Ｐthr」に比して小さい場合、増幅器７２の出力を安全なレベルまで低下させる。
【００５５】
このように、端局装置７は、上述した中継装置５と同様に、光ファイバ２から端局装置７に到達する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度と適切に設定した閾値との比較によって増幅器７２の出力を制御することで、光ファイバ２に切断などの異常が生じた場合、光ファイバ２の切断面から放射される光の強度を自動的に低下させ、作業者の安全を図ることができる。
【００５６】
なお、この実施の形態２において、中継装置５の内部に増幅器５２を設け、端局装置７の内部に増幅器７２を設けているが、この増幅器５２，７２の出力側に、反射光モニタを設けるようにしてもよい。この反射光モニタによって、光ファイバ３，２から入力される反射光をモニタし、反射光が異常に大きくなった場合光ファイバ３，２に切断が生じたと判定し、増幅器５２，７２の出力を低下させることで、光ファイバ３，２の異常をさらに精度よく検出し、作業者に対する安全性を向上することができる。
【００５７】
一般的に、増幅器に反射光モニタを設け、さらにラマン増幅を併用した場合、反射光モニタがラマン増幅用の励起光に反応し、光ファイバが正常であるにも関わらず増幅器の出力を低下させるという誤作動の危険があった。しかしながらこの発明においては、光ファイバ３，２から入射された光に対してフィルタ５３，７３を設けて励起光を分離し、信号波長帯域およびＯＳＣ波長帯域の周波数を有する光を選択的に増幅器５２，７２に入射するようにしているので、反射光モニタの誤動作を防止することができる。
【００５８】
また、従来の、反射モニタのみによって増幅器５２，７２の出力を制御する構成では、光ファイバ３の切断点が中継装置５から離れている場合および光ファイバ２の切断点が端局装置７から離れている場合、光ファイバ３，２から中継装置５または端局装置７に十分な強度の反射光が入射せず、反射モニタが光ファイバ３，２の切断を看過する可能性があった。しかしながら、この発明においては、光ファイバ３，２から入射する残留ラマン励起光の強度が所定の閾値未満である場合に増幅器５２，７２の出力を低下させるので、光ファイバ３，２の切断を確実に検出することができる。
【００５９】
なお、この実施の形態２では、中継装置５の上流に送信側の端局装置４を設け、中継装置５の下流側に受信側の端局装置４を設けているが、中継装置５と同様の構成を有する中継装置を複数経由して端局装置４と端局装置７とを接続することで、長距離の光通信システムに適用することができる。
【００６０】
また、中継装置５を介さずに、端局装置４と端局装置７とを接続することで、短距離の光通信システムに適用するようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光中継装置は、第１の光伝送路から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、第１の光伝送路に入射される光信号の強度から第１の光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ第１の光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源の出力を自動的に低下させる光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６２】
また、この発明によれば、光中継装置は、ラマン励起光源の出力を低下させた後、光信号モニタ手段が測定した光信号の強度が第１の閾値を超えた場合に、前記ラマン励起光源の出力を回復させ、ラマン増幅を自動的に再開するようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源の出力を自動的に低下し、かつ光伝送路が復旧した場合に自動的にラマン励起光源の出力を回復する光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６３】
また、この発明によれば、第１の光伝送路から受信した光信号の強度が、第１の閾値に比して小さい場合、ラマン励起光源をシャットダウンするようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源を自動的にシャットダウンし、作業者の安全をより確実に確保可能な光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６４】
また、この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい第２の閾値に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしているので、下流側の光伝送路の異常を検知し、光ファイバ増幅手段の増幅率を自動的に低下させる光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６５】
また、この発明によれば、光中継装置は、第２の光伝送路から流入する残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が第２の閾値に比して小さい場合光ファイバ増幅手段をシャットダウンするようにしているので、下流側の光伝送路の異常を検知し、光ファイバ増幅手段を自動的にシャットダウンする光中継装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６６】
また、この発明によれば、光伝送端局装置は、光伝送路終端から受信した光信号の強度をモニタし、受信した光信号の強度が、光伝送路に入射される光信号の強度から光伝送路自体の減衰分を差し引いた強度に比して小さく、かつ光伝送路内において発生するラマン励起光による自然放出光の強度に比して大きい場合、ラマン励起光源の出力を低下させるようにしているので、光伝送路の異常を検知してラマン励起光源の出力を自動的に低下させる光伝送端局装置を得ることができるという効果を奏する。
【００６７】
また、この発明によれば、光伝送端局装置は、光伝送路から入射した残留ラマン励起光の強度をモニタし、残留ラマン励起光の強度が、通常運用状態時の残留ラマン励起光の強度に比して小さい場合、増幅手段の増幅率を低下させるようにしているので、光伝送路の異常を検知し、光ファイバ増幅手段の増幅率を自動的に低下させる光伝送端局装置を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である中継装置の概要構成を示す図である。
【図２】図１に示した制御部１４の動作を示す図である。
【図３】光信号の強度によるラマン増幅の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２である中継装置の概要構成を示す図である。
【図５】図４に示したフィルタ５３の周波数特性を示す図である。
【図６】図１に示した制御部５５の動作を示す図である。
【図７】残留ラマン励起光の強度による増幅器の制御機構を有した端局装置の概要構成を示す図である。
【図８】光通信システムの概要構成を示す図である。
【図９】従来の中継装置の概要構成を示す図である。
【符号の説明】
１，５中継装置
２，３光ファイバ
１１，４１結合器
１２，４２分岐器
１３，４３，５４，７４フォトダイオード
１４，４４，５５，７５制御部
１５，４５ラマン光源
４，７端局装置
４６光信号受信部
５１ＯＡＤＭ
５２，７２増幅器
５３フィルタ
７１光信号発信部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical repeater and an optical transmission terminal device used in an optical communication system using an optical fiber.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the demand for higher capacity and higher speed of communication, there is an increasing demand for optical communication systems that transmit information using optical signals. In an optical communication system, it is a common practice to amplify an optical signal by providing a plurality of relay devices between a terminal device on the transmission side and a terminal device on the reception side. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the optical communication system. The optical signal transmitted from the terminal device 101 is transmitted through the optical fiber 102 and received by the relay device 103. The relay device 103 amplifies the received optical signal and outputs it to the optical fiber 104. The optical signal output from the relay device 103 is transmitted through the optical fiber 104 and received by the relay device 105. The relay device 105 amplifies the received optical signal and outputs it to the optical fiber 106. The optical signal output from the repeater 105 is transmitted through the optical fiber 106 and received by the terminal device 107. Here, the relay apparatuses 103 and 105 compensate for attenuation of the optical signal inside the optical fibers 102 and 104 by amplifying the optical signal.
[0003]
Next, a conventional relay device will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of a conventional relay device. In the relay device 103, the coupler 131 is connected to the optical fiber 102, the Raman light source 134 and the OADM (optical add / drop multiplexer) 132. The Raman light source 134 outputs Raman pumping light corresponding to the optical signal transmitted by the optical fiber 102. The coupler 131 causes the Raman excitation light output from the Raman light source 134 to enter the optical fiber 102. Therefore, Raman amplification occurs inside the optical fiber 102, and the intensity of the signal light is amplified. The coupler 131 receives an optical signal from the optical fiber 102 and transmits it to the OADM 132. The OADM 132 outputs the received optical signal to the amplifier 133. The OADM 132 can be further connected to another optical fiber, and can output an optical signal input from the other optical fiber to the amplifier 133.
[0004]
The amplifier 133 is an optical fiber amplifier realized by an erbium-doped fiber or the like, and amplifies the optical signal input from the OADM 132 and outputs the amplified optical signal to the optical fiber 104. Therefore, the relay device 103 Raman-amplifies the optical signal in the optical fiber 102, further amplifies it in the amplifier 133, and outputs it to the optical fiber 104.
[0005]
Similar to the relay apparatus 103, the relay apparatus 105 includes a coupler 151, an OADM 152, an amplifier 153, and a Raman light source 154. The optical signal is Raman-amplified in the optical fiber 104 and further amplified in the amplifier 153 to be amplified. Output to.
[0006]
Thus, by using a combination of Raman amplification and optical fiber amplification, an optical signal can be effectively amplified and transmitted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional relay device or terminal device, when a break occurs in the optical fibers 102, 104, and 106, there is a risk that high output light is radiated from the cut point and enters the eyes of the operator. For this reason, when a cut | disconnection arises in an optical fiber, the safety mechanism which reduces the output of the light radiated | emitted from an optical fiber to a safe level is required.
[0008]
The present invention has been made in view of the above. When the optical fiber is cut, the output of the light emitted from the optical fiber is automatically lowered to a safe level to ensure the safety of the worker. It is an object of the present invention to provide a repeater and an optical transmission terminal device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective, This invention The optical repeater is connected to the output end of the first optical transmission line, and the Raman pumping light corresponding to the optical signal transmitted by the first optical transmission line is incident on the first optical transmission line. An excitation light source, an optical signal monitoring means for measuring the intensity of the optical signal received from the first optical transmission line, and an intensity of the optical signal measured by the optical signal monitoring means is the first optical transmission line. Spontaneously emitted light due to the Raman excitation light generated in the first optical transmission line, which is smaller than the intensity obtained by subtracting the attenuation of the first optical transmission line itself from the intensity of the optical signal incident on the first optical transmission line And a Raman amplification control means for reducing the output of the Raman excitation light source when it is smaller than the first threshold value, which is larger than the first threshold value.
[0010]
This invention The optical repeater monitors the intensity of the optical signal received from the first optical transmission line, and the intensity of the received optical signal is determined from the intensity of the optical signal incident on the first optical transmission line. Compared to the first threshold value, which is smaller than the intensity obtained by subtracting the attenuation of one optical transmission line itself and larger than the intensity of spontaneously emitted light generated by the Raman excitation light generated in the first optical transmission line. If it is small, the output of the Raman excitation light source is reduced.
[0011]
Also, This invention In the optical repeater according to the present invention, in the above invention, the Raman amplification control means reduces the output of the Raman pumping light source, and then the intensity of the optical signal measured by the optical signal monitoring means is the first threshold value. The output of the Raman excitation light source is recovered when the value exceeds.
[0012]
This invention The optical repeater recovers the output of the Raman pumping light source when the intensity of the optical signal measured by the optical signal monitoring means exceeds the first threshold after reducing the output of the Raman pumping light source. The Raman amplification is automatically restarted.
[0013]
Also, This invention In the optical repeater according to the present invention, the Raman amplification control means stops the pumping light output operation of the Raman pumping light source when the intensity of the optical signal is smaller than the first threshold. It is characterized by.
[0014]
This invention According to the above, when the intensity of the optical signal received from the first optical transmission line is smaller than the first threshold, the Raman excitation light source is shut down.
[0015]
Also, This invention In the above invention, the optical repeater according to the present invention is provided on the input end side of the second optical transmission line, amplifies the optical signal received from the first optical transmission line, and the second optical transmission line. An amplifying unit incident on the second optical transmission line, a residual pumping light monitoring unit that measures the intensity of the residual Raman pumping light incident from the input end of the second optical transmission line, and the residual Raman pumping light measured by the residual pumping light monitoring unit Is smaller than a second threshold value which is smaller than the intensity of the residual Raman pumping light incident from the input end of the second optical transmission line in the normal operation state, the amplification factor of the amplification means is And amplifying control means for lowering.
[0016]
This invention The optical repeater monitors the intensity of the residual Raman pumping light incident from the second optical transmission line, and the intensity of the residual Raman pumping light is compared with the intensity of the residual Raman pumping light in the normal operation state. If it is smaller than the second threshold value, the amplification factor of the amplification means is reduced.
[0017]
Also, This invention In the optical repeater according to the present invention, in the above invention, the amplification control means stops the amplification operation of the optical fiber amplification means when the intensity of the residual Raman pumping light is smaller than the second threshold value. It is characterized by.
[0018]
This invention The optical repeater monitors the intensity of the residual Raman pumping light flowing from the second optical transmission line, and if the intensity of the residual Raman pumping light is smaller than the second threshold value, the optical fiber amplifying means is used. I'm trying to shut it down.
[0019]
Also, This invention The optical transmission terminal apparatus according to claim 1 is connected to an optical transmission line terminal and receives an optical signal. In the optical transmission terminal apparatus, a Raman pumping light source that enters Raman pumping light corresponding to the optical signal from the optical transmission line terminal And an optical signal monitoring means for measuring the intensity of the optical signal, and the intensity of the optical signal measured by the optical signal monitoring means is determined based on the intensity of the optical signal incident on the optical transmission path. Raman amplification control for reducing the output of the Raman excitation light source when the intensity is smaller than the intensity obtained by subtracting the attenuation and larger than the intensity of the spontaneous emission light generated by the Raman excitation light generated in the optical transmission line Means.
[0020]
This invention The optical transmission line terminal device monitors the intensity of the optical signal received from the end of the optical transmission line, and the intensity of the received optical signal is determined from the intensity of the optical signal incident on the optical transmission line. When the intensity is smaller than the intensity obtained by subtracting the attenuation of itself and larger than the intensity of spontaneously emitted light generated by the Raman excitation light generated in the optical transmission line, the output of the Raman excitation light source is reduced. .
[0021]
Also, This invention The optical transmission terminal device is connected to an optical transmission line start end, and in an optical transmission terminal device that amplifies and transmits an optical signal by an optical fiber amplification means, residual Raman excitation incident from the optical transmission line start end Residual excitation light monitoring means for measuring the intensity of light, and the intensity of the residual Raman excitation light measured by the residual excitation light monitoring means is the intensity of the residual Raman excitation light incident from the optical transmission line start end in a normal operation state And amplifying control means for reducing the amplification factor of the optical fiber amplifying means.
[0022]
This invention The optical transmission terminal equipment monitors the intensity of the residual Raman pumping light incident from the optical transmission line, and the intensity of the residual Raman pumping light is higher than the intensity of the residual Raman pumping light during normal operation. If it is small, the amplification factor of the amplification means is reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of an optical repeater and an optical transmission terminal according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0024]
(Embodiment 1)
1 is a diagram showing a schematic configuration of a relay apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the relay device 1 is connected to an optical fiber 2 and an optical fiber 3. Further, a coupler 11, a branching device 12, a photodiode 13, a control unit 14, and a Raman light source 15 are provided in the relay device 1.
[0025]
The Raman light source 15 generates light having a wavelength shorter by about 100 nm as excitation light than the wavelength of the optical signal transmitted by the optical fibers 2 and 3. The coupler 11 makes this excitation light incident on the optical fiber 2 from the rear in the traveling direction of the optical signal. In the optical fiber 2 on which the pumping light is incident, a gain is generated on the long wavelength side of about 100 nm from the pumping light wavelength, that is, on the wavelength band of the optical signal, by stimulated Raman scattering. By entering an optical signal into the excited optical fiber, the optical signal is Raman-amplified and received by the relay device 1.
[0026]
Further, the coupler 11 outputs the optical signal received from the optical fiber 2 to the branching device 12. The branching device 12 branches the optical signal to the photodiode 13 and the optical fiber 3 and outputs it. The photodiode 13 measures the intensity of the optical signal input from the branching device 12. The control unit 14 controls the Raman light source 15 based on the intensity of the optical signal measured by the photodiode 13.
[0027]
Here, the operation of the control unit 14 will be described with reference to FIG. The intensity of light received from the optical fiber 2 by the relay device 1 is “Pout”, and the threshold is “Pth”. First, the control unit 14 acquires the measurement result of the photodiode 13 (step S101). Next, the control unit 14 calculates the intensity “Pout” of the light received from the optical fiber 2 based on the measurement result of the photodiode 13, and compares it with the threshold “Pth” (step S102). When the intensity “Pout” is equal to or greater than the threshold “Pth” (step S102, Yes), the control unit 14 proceeds to step S101 and newly acquires the measurement result of the photodiode 13. On the other hand, when the intensity “Pout” is smaller than the threshold value “Pth” (No in step S102), the control unit 14 determines that an abnormality has occurred in the optical fiber 2 and sets the output of the Raman light source 15 to a safe level. (Step S103). At this time, the output of the excitation light of the Raman light source 15 may be stopped, and the Raman light source 15 may be shut down to reduce the output of the Raman light source 15 to “0”.
[0028]
Next, the value of the threshold “Pth” will be described. The optical signal received from the optical fiber 2 by the relay device 1 is an optical signal amplified by Raman amplification, and the intensity of the optical signal varies depending on the output of the Raman light source 15. The minimum value of the intensity of the optical signal is when the output of the Raman light source 15 is “0”, that is, when Raman amplification is not performed inside the optical fiber 2. When Raman amplification is not performed inside the optical fiber 2, the intensity “Pout” of the light incident on the relay device 1 from the output end of the optical fiber 2 is the intensity of the optical signal incident on the optical fiber 2 “Pin”, Assuming that the attenuation rate generated when an optical signal is transmitted through the optical fiber 2 is “T”.
Pout = Pin × T
It is expressed. When the intensity of the optical signal received from the optical fiber 2 by the relay device 1 is smaller than this “Pin × T”, it can be considered that an abnormality such as disconnection has occurred in the optical fiber 2. Therefore, by making the value of the threshold “Pth” smaller than “Pin × T”, it is possible to detect an abnormality in the optical fiber 2 regardless of the output of the Raman light source 15.
[0029]
On the other hand, when excitation light is incident on the optical fiber 2 from the relay device 1, spontaneous emission light is generated inside the optical fiber 2 by Raman scattering of the excitation light. Since the spontaneous emission light is generated inside the optical fiber 2, the spontaneous emission light is incident on the relay device 1 from the optical fiber 2 even when an abnormality such as disconnection occurs in the optical fiber 2. When an abnormality such as disconnection occurs in the optical fiber 2 and excitation light is incident on the optical fiber 2, the intensity “Pout” of light incident on the relay device 1 from the output end of the optical fiber 2 If the intensity of spontaneously emitted light generated by Raman scattering is “Pase”,
Pout = Pase
It is expressed. That is, regardless of whether there is an abnormality in the optical fiber 2, there is at least an optical output of intensity “Pase” from the output end of the optical fiber 2 to the relay device 1. Therefore, when the threshold “Pth” is set to a value equal to or less than “Pase”, there is a possibility that an abnormality of the optical fiber 2 is overlooked in response to spontaneous emission light. Therefore, it is necessary to set the threshold value “Pth” to a value larger than “Pase” to prevent oversight of the optical fiber 2.
[0030]
As described above, the value of the threshold “Pth” is set to a value smaller than “Pin × T”, so that the abnormality of the optical fiber 2 can be detected regardless of the output of the Raman light source 15. it can. Moreover, it is necessary to prevent oversight of an abnormality in the optical fiber 2 by setting the value to be larger than “Pase”. That is,
Pase <Pth <Pin × T
Therefore, it is possible to appropriately determine an abnormality in the optical fiber 2.
[0031]
As described above, the output of the Raman light source 15 is controlled by comparing the intensity of the light incident on the output end of the optical fiber 2 with the appropriately set threshold value “Pth”, thereby causing an abnormality such as cutting in the optical fiber 2. In this case, the intensity of the light emitted from the cut surface of the optical fiber 2 can be automatically reduced, and the safety of the operator can be improved.
[0032]
The control unit 14 reduces the output of the Raman light source 15 when the intensity of light incident from the output end of the optical fiber 2 is less than the threshold “Pth”. The intensity of incident light may be monitored, and the output of the Raman light source 15 may be recovered when the intensity of light incident from the output end of the optical fiber 2 is equal to or greater than the threshold “Pth”. In this way, the output of the Raman light source 15 is automatically reduced when an abnormality occurs in the optical fiber 2, and the output of the Raman light source 15 is automatically output when the abnormality generated in the optical fiber 2 is restored. Can be recovered.
[0033]
In addition, even when the output of the Raman light source 15 is set to “0” by shutting down the Raman light source 15, the control unit 14 continues to monitor the intensity of light incident from the output end of the optical fiber 2. When the intensity of the light incident from the output terminal 2 becomes equal to or higher than the threshold “Pth”, the Raman light source 15 is activated and the Raman amplification in the optical fiber 2 can be resumed.
[0034]
Here, the same threshold value “Pth” is used for the decrease in the output of the Raman light source 15 and the recovery of the output, but the threshold value used when the output of the Raman light source 15 is decreased and the output of the Raman light source 15 are recovered. It is good also as a different value from the threshold value in making it carry out. By doing so, it is possible to provide a margin for the decrease in the output of the Raman light source 15 and the recovery of the output, and to stabilize the output control.
[0035]
Further, the control of Raman amplification based on the intensity of the received optical signal may be applied to a terminal device on the receiving side of the optical communication system. FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a terminal device having a control mechanism for Raman amplification based on the intensity of an optical signal. In FIG. 3, the terminal device 4 is connected to the optical fiber 3 and receives an optical signal from the optical fiber 3. Further, a coupler 41, a branching device 42, a photodiode 43, a control unit 44, a Raman light source 45, and an optical signal receiving unit 46 are provided inside the terminal device 4.
[0036]
The Raman light source 45 generates light having a wavelength shorter by about 100 nm as excitation light than the wavelength of the optical signal transmitted by the optical fiber 3. The coupler 41 makes this excitation light enter the optical fiber 3 from the rear in the traveling direction of the optical signal. When the excitation light is incident, Raman amplification occurs in the optical fiber 3, and the terminal device 4 receives the Raman-amplified optical signal. Further, the coupler 41 outputs the optical signal received from the optical fiber 3 to the branching unit 42. The branching device 42 branches the optical signal to the photodiode 43 and the optical signal receiving unit 46 and outputs it.
[0037]
The optical signal receiving unit 46 receives an optical signal, converts the optical signal into an electrical signal, and extracts data included in the optical signal. The photodiode 43 measures the intensity of the optical signal input from the branching device 42. The control unit 44 compares the intensity of the optical signal received by the terminal device 4 with the threshold “Pth” based on the intensity of the optical signal measured by the photodiode 43, and the optical signal received by the terminal device 4. Is smaller than the threshold value “Pth”, the output of the Raman light source 45 is lowered to a safe level.
[0038]
As described above, the terminal device 4 controls the output of the Raman light source 45 by comparing the intensity of the optical signal received from the optical fiber 3 with the appropriately set threshold value “Pth”, similarly to the relay device 1 described above. Thus, when an abnormality such as cutting occurs in the optical fiber 3, the intensity of the light emitted from the cut surface of the optical fiber 3 is automatically reduced, and the safety of the operator can be improved.
[0039]
In addition, the operator's safety can be further improved by setting the Raman light source 45 to automatically shut down when an abnormality such as cutting occurs in the optical fiber 3.
[0040]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the Raman light source is controlled based on the intensity of the optical signal received from the upstream optical fiber with respect to the optical signal transmission direction, so that the upstream side with respect to the optical signal transmission direction. However, in the second embodiment, it is possible to automatically cope with an abnormality in the downstream optical fiber with respect to the optical signal transmission direction. The relay device will be described. FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of relay apparatus 5 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the relay device 5 is connected to the upstream optical fiber 2 and the downstream optical fiber 3. The optical fiber 2 transmits an optical signal to the relay device 5. The optical fiber 3 transmits the optical signal output from the relay device 5 to the terminal device 4. Here, the terminal device 4 is the same as the terminal device shown in the first embodiment, and the optical signal output from the relay device 5 is Raman-amplified by entering the pumping light into the optical fiber 3. Receive.
[0041]
The relay device 5 includes a coupler 11, a branching device 12, a photodiode 13, a control unit 14, and a Raman light source 15, similar to the relay device 1 described in the first embodiment. Therefore, similarly to the relay apparatus 1, the intensity of light received from the optical fiber 2 is measured by the photodiode 13, and the control unit 14 determines the intensity of the received optical signal and the threshold value “based on the measurement result of the photodiode 13. By comparing the output with the Raman light source 15 by comparing with “Pth”, it is possible to automatically cope with the abnormality of the optical fiber 2.
[0042]
Further, the relay device 5 includes an OADM (optical add / drop multiplexer) 51, an amplifier 52, and a filter 53 between the branching device 12 and the optical fiber 3. Further, a photodiode 54 is connected to the filter 53, and a control unit 55 is connected to the photodiode 54 and the amplifier 52. The OADM 51 outputs the input optical signal to the amplifier 52. Here, the OADM 51 can be connected to another optical fiber (not shown), and can output an optical signal input from the other optical fiber to the amplifier 52. The amplifier 52 is an optical fiber amplifier realized by an erbium-doped fiber or the like, and amplifies the optical signal input from the OADM 51 and outputs it to the filter 53.
[0043]
The filter 53 outputs the optical signal received from the amplifier 52 to the optical fiber 3. The optical fiber 3 transmits the optical signal received from the filter 53 to the terminal device 4. The optical fiber 3 receives pumping light from the terminal device 4, and Raman-amplifies the optical signal and transmits it to the terminal device 4. Here, most of the pumping light incident on the optical fiber 3 is used for amplification of an optical signal inside the optical fiber 3, but part of the pumping light reaches the relay device 5 as residual Raman pumping light. . The filter 53 extracts residual Raman excitation light from the light reaching the relay device 5 and outputs it to the photodiode 54. The characteristics of the filter 53 are shown in FIG. The filter 53 has a high transmittance with respect to the signal wavelength band and the OSC (Optical Supervision Channel) wavelength band between the amplifier 52 and the optical fiber 3, and has a low transmittance with respect to the excitation light wavelength band. The filter 53 has a low transmittance with respect to the signal wavelength band and the OSC wavelength band between the photodiode 54 and the optical fiber 3, and a high transmittance with respect to the excitation light wavelength band. Therefore, the filter 53 can selectively extract the residual Raman pumping light that has reached the relay device 5 from the optical fiber 3 and output it to the photodiode 54.
[0044]
The photodiode 54 measures the intensity of residual Raman excitation light input from the filter 53. The control unit 55 controls the amplifier 52 based on the intensity of the residual Raman excitation light measured by the photodiode 54.
[0045]
Here, the operation of the control unit 55 will be described with reference to FIG. It is assumed that the intensity of the residual Raman pumping light received by the relay device 5 from the optical fiber 3 is “Ppump”, and the threshold held by the control unit 55 is “Pthr”. First, the control unit 55 acquires the measurement result of the photodiode 54 (step S201). Next, the control unit 55 calculates the intensity “Ppump” of the residual Raman pumping light received from the optical fiber 3 based on the measurement result of the photodiode 54, and compares it with the threshold “Pthr” (step S202). ). When the intensity “Ppump” of the residual Raman excitation light is equal to or greater than the threshold “Pthr” (step S202, Yes), the control unit 55 proceeds to step S201 and newly acquires the measurement result of the photodiode 54. On the other hand, when the intensity “Ppump” of the residual Raman excitation light is smaller than the threshold value “Pthr” (No in step S202), the control unit 55 determines that an abnormality has occurred in the optical fiber 3, and outputs the amplifier 52. Is lowered to a safe level (step S203). At this time, the amplification operation of the amplifier 52 may be stopped, and the amplifier 52 may be shut down to reduce the output of the amplifier 52 to “0”.
[0046]
Here, the value of the threshold “Pthr” is set smaller than the intensity of the residual Raman pumping light that reaches the relay device 5 from the optical fiber 3 when the optical fiber 3 is normal. When an abnormality such as disconnection occurs in the optical fiber 3, the pumping light incident on the optical fiber 3 by the terminal device 4 does not reach the relay device 5, and the intensity “Ppump” of the residual Raman pumping light reaching the relay device 5 is Smaller than normal. Therefore, it is determined whether or not the optical fiber 3 on the downstream side of the relay device 5 is cut by setting the threshold value “Pthr” to a value smaller than the intensity of the residual Raman pumping light in the normal state. Can do.
[0047]
In this way, by monitoring the intensity of the residual Raman pumping light reaching the relay device 5 from the optical fiber 3 and controlling the output of the amplifier 52 by comparing the intensity of the residual Raman pumping light with an appropriately set threshold value, When an abnormality such as a cut occurs in the optical fiber 3, the intensity of light emitted from the cut surface of the optical fiber 3 is automatically reduced, and the safety of the operator can be improved.
[0048]
In addition, the operator's safety can be further enhanced by setting the amplifier 52 to automatically shut down when an abnormality such as cutting occurs in the optical fiber 3.
[0049]
Note that the control unit 55 reduces the output of the amplifier 52 when the intensity of the residual Raman excitation light is less than the threshold “Pthr”, but after this, the intensity of the residual Raman excitation light is monitored and the residual Raman excitation light is monitored. The output of the amplifier 52 may be recovered when the intensity of the signal becomes equal to or greater than the threshold value “Pthr”. By doing so, the output of the amplifier 52 is automatically reduced when an abnormality occurs in the optical fiber 3, and the output of the amplifier 52 is automatically recovered when the abnormality generated in the optical fiber 3 is restored. Can be made.
[0050]
Further, even when the output of the amplifier 52 is set to “0” by shutting down the amplifier 52 by the control unit 55, the intensity of the residual Raman excitation light is continuously monitored, and the intensity of the residual Raman excitation light is set to the threshold value “Pthr”. The amplifier 52 can be activated when it reaches the above.
[0051]
Here, the same threshold value “Pthr” is used for the decrease in the output of the amplifier 52 and the recovery of the output, but the threshold value used when the output of the amplifier 52 is decreased and the output of the amplifier 52 are recovered. The threshold value may be a different value. By doing so, it is possible to provide a margin for the reduction in output of the amplifier 52 and the recovery of the output, and to stabilize the output control.
[0052]
When the optical fiber 3 is disconnected, the light emitted from the cut surface of the optical fiber is reflected and enters the optical fiber 3 again from the cut surface. Therefore, when a break occurs in the optical fiber 3, the optical signal output from the relay device 5 to the optical fiber 3 is reflected at the cut point and returns to the relay device 5, and the light reaching the relay device 5 from the optical fiber 3 is returned. Although the intensity is higher than that in a normal state, the intensity of light in this case is due to the reflection of the optical signal, so that it can be prevented from reaching the photodiode 54 by filtering with the filter 53.
[0053]
The amplifier control based on the intensity of the residual Raman pumping light may be applied to a terminal device on the transmission side of the optical communication system. FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a terminal apparatus having an amplifier control mechanism based on the intensity of residual Raman pumping light. In FIG. 7, the terminal device 7 has an optical signal transmitter 71 that transmits an optical signal, and outputs the optical signal generated by the optical signal transmitter 71 to the optical fiber 2 through an amplifier 72 and a filter 73. To do. The optical fiber 2 transmits the optical signal output from the terminal station device 7 to the relay device 5 described above. The optical fiber 2 receives the pumping light from the relay device 5 and transmits the optical signal output from the terminal device 7 after Raman amplification. Here, most of the pumping light incident on the optical fiber 2 is used for amplification of an optical signal inside the optical fiber 2, but a part of the pumping light reaches the terminal device 7 as residual Raman pumping light. To do.
[0054]
The filter 73 separates the residual Raman excitation light that has reached the terminal device 7 and outputs the separated Raman excitation light to the photodiode 74. The photodiode 74 measures the intensity of the residual Raman excitation light input from the filter 73. Based on the intensity measured by the photodiode 74, the control unit 75 compares the intensity of the residual Raman excitation light reaching the terminal device 7 with the threshold “Pthr”, and the intensity of the residual Raman excitation light is the threshold “Pthr”. , The output of the amplifier 72 is reduced to a safe level.
[0055]
As described above, similarly to the relay device 5 described above, the terminal station device 7 monitors the intensity of the residual Raman pumping light that reaches the terminal device 7 from the optical fiber 2 and appropriately sets the intensity of the residual Raman pumping light. By controlling the output of the amplifier 72 by comparison with the threshold value, if an abnormality such as cutting occurs in the optical fiber 2, the intensity of light emitted from the cut surface of the optical fiber 2 is automatically reduced, Can be safe.
[0056]
In the second embodiment, an amplifier 52 is provided in the relay device 5 and an amplifier 72 is provided in the terminal device 7. A reflected light monitor is provided on the output side of the amplifiers 52 and 72. You may do it. With this reflected light monitor, the reflected light input from the optical fibers 3 and 2 is monitored, and when the reflected light becomes abnormally large, it is determined that the optical fibers 3 and 2 are cut, and the outputs of the amplifiers 52 and 72 are output. By lowering, the abnormality of the optical fibers 3 and 2 can be detected with higher accuracy, and the safety for the operator can be improved.
[0057]
Generally, when a reflected light monitor is provided in an amplifier and Raman amplification is used in combination, the reflected light monitor reacts to the pump light for Raman amplification, and the output of the amplifier is reduced even though the optical fiber is normal. There was a risk of malfunction. However, in the present invention, filters 53 and 73 are provided for the light incident from the optical fibers 3 and 2 to separate the pumping light, and light having a frequency in the signal wavelength band and the OSC wavelength band is selectively amplified. , 72, the malfunction of the reflected light monitor can be prevented.
[0058]
Further, in the conventional configuration in which the outputs of the amplifiers 52 and 72 are controlled only by the reflection monitor, when the cutting point of the optical fiber 3 is separated from the repeater device 5 and when the cutting point of the optical fiber 2 is separated from the terminal device 7. In this case, there is a possibility that the reflected light of sufficient intensity does not enter the repeater device 5 or the terminal device 7 from the optical fibers 3 and 2 and the reflection monitor overlooks the disconnection of the optical fibers 3 and 2. However, in the present invention, the output of the amplifiers 52 and 72 is reduced when the intensity of the residual Raman pumping light incident from the optical fibers 3 and 2 is less than a predetermined threshold value. Can be detected.
[0059]
In the second embodiment, the transmitting-side terminal device 4 is provided upstream of the relay device 5 and the receiving-side terminal device 4 is provided downstream of the relay device 5. By connecting the terminal station apparatus 4 and the terminal station apparatus 7 via a plurality of relay apparatuses having the above configuration, it can be applied to a long-distance optical communication system.
[0060]
Further, the terminal station device 4 and the terminal station device 7 may be connected without using the relay device 5 to be applied to a short-distance optical communication system.
[0061]
【The invention's effect】
As explained above, This invention The optical repeater monitors the intensity of the optical signal received from the first optical transmission line, and the intensity of the received optical signal is determined from the intensity of the optical signal incident on the first optical transmission line. Compared to the first threshold value, which is smaller than the intensity obtained by subtracting the attenuation of one optical transmission line itself and larger than the intensity of spontaneously emitted light generated by the Raman excitation light generated in the first optical transmission line. If it is small, the output of the Raman pumping light source is reduced, so that it is possible to obtain an optical repeater that detects the abnormality of the optical transmission path and automatically reduces the output of the Raman pumping light source. Play.
[0062]
Also, This invention The optical repeater recovers the output of the Raman pumping light source when the intensity of the optical signal measured by the optical signal monitoring means exceeds the first threshold after reducing the output of the Raman pumping light source. Therefore, the Raman amplification is automatically restarted, so that when the optical transmission line is detected abnormally, the output of the Raman pumping light source is automatically reduced, and when the optical transmission line is restored, the Raman amplification is automatically performed. There is an effect that an optical repeater that recovers the output of the excitation light source can be obtained.
[0063]
Also, This invention Since the Raman pumping light source is shut down when the intensity of the optical signal received from the first optical transmission line is smaller than the first threshold, an abnormality in the optical transmission line is detected. As a result, the Raman pumping light source is automatically shut down, and an optical repeater capable of ensuring the safety of the worker can be obtained.
[0064]
Also, This invention The optical repeater monitors the intensity of the residual Raman pumping light incident from the second optical transmission line, and the intensity of the residual Raman pumping light is compared with the intensity of the residual Raman pumping light in the normal operation state. If the second threshold value is smaller than the second threshold value, the amplification factor of the amplifying unit is lowered, so that an abnormality in the downstream optical transmission line is detected and the amplification factor of the optical fiber amplifying unit is automatically set. There is an effect that it is possible to obtain a reduced optical repeater.
[0065]
Also, This invention The optical repeater monitors the intensity of the residual Raman pumping light flowing from the second optical transmission line, and if the intensity of the residual Raman pumping light is smaller than the second threshold value, the optical fiber amplifying means is used. Since the shutdown is performed, it is possible to obtain an optical repeater that detects an abnormality in the downstream optical transmission line and automatically shuts down the optical fiber amplifier.
[0066]
Also, This invention The optical transmission terminal equipment monitors the intensity of the optical signal received from the end of the optical transmission line, and the intensity of the received optical signal is determined from the intensity of the optical signal incident on the optical transmission line. If the intensity is smaller than the intensity after subtracting the attenuation, and larger than the intensity of the spontaneous emission light generated by the Raman excitation light generated in the optical transmission line, the output of the Raman excitation light source is reduced. Thus, there is an effect that it is possible to obtain an optical transmission terminal device that detects an abnormality of the optical transmission path and automatically reduces the output of the Raman excitation light source.
[0067]
Also, This invention The optical transmission terminal equipment monitors the intensity of the residual Raman pumping light incident from the optical transmission line, and the intensity of the residual Raman pumping light is higher than the intensity of the residual Raman pumping light during normal operation. If it is small, the amplification factor of the amplification means is reduced, so that it is possible to obtain an optical transmission terminal device that detects an abnormality in the optical transmission line and automatically reduces the amplification factor of the optical fiber amplification means. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a relay apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of a control unit 14 illustrated in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a terminal device having a control mechanism for Raman amplification based on the intensity of an optical signal.
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a relay device according to a second embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing frequency characteristics of the filter 53 shown in FIG. 4. FIG.
6 is a diagram showing an operation of a control unit 55 shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a terminal device having an amplifier control mechanism based on the intensity of residual Raman pumping light.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an optical communication system.
FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of a conventional relay device.
[Explanation of symbols]
1,5 Relay device
2,3 optical fiber
11, 41 coupler
12,42 turnout
13, 43, 54, 74 Photodiode
14, 44, 55, 75 Control unit
15,45 Raman light source
4,7 Terminal equipment
46 Optical signal receiver
51 OADM
52,72 amplifier
53 Filter
71 Optical signal transmitter

Claims

Is connected to the output end of the optical transmission line, and Raman pump light source optical transmission line is incident on the optical transmission line Raman excitation light corresponding to the optical signal to be transmitted,
Optical signal monitoring means for measuring the intensity of the optical signal received from the optical transmission line and branched by a branching device in the optical repeater ;
Intensity of the optical signal the optical signal monitoring means has determined is smaller than the strength obtained by subtracting the attenuation amount of the optical transmission line itself from the intensity of the optical signal incident on the optical transmission path, and the optical transmission Raman amplification control means for lowering the output of the Raman excitation light source when the threshold value is smaller than a large threshold value compared to the intensity of spontaneous emission light generated by the Raman excitation light generated in the path ;
An optical repeater comprising:

The Raman amplification control means recovers the output of the Raman excitation light source when the intensity of the optical signal measured by the optical signal monitoring means exceeds the threshold after reducing the output of the Raman excitation light source. The optical repeater according to claim 1.

3. The optical repeater according to claim 1, wherein the Raman amplification control unit stops the pumping light output operation of the Raman pumping light source when the intensity of the optical signal is smaller than the threshold value. 4. .

In the optical transmission terminal equipment that is connected to the optical transmission line terminal and receives the optical signal,
A Raman pumping light source that enters Raman pumping light corresponding to the optical signal from the optical transmission line end; and
Optical signal monitoring means for measuring the intensity of the optical signal;
The intensity of the optical signal measured by the optical signal monitoring means is smaller than the intensity obtained by subtracting the attenuation of the optical transmission line itself from the intensity of the optical signal incident on the optical transmission line, and the optical transmission Raman amplification control means for reducing the output of the Raman excitation light source when the intensity is larger than the intensity of spontaneous emission light generated by the Raman excitation light generated in the road;
An optical transmission terminal device comprising: