JP4029661B2 - 光合分波方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光合分波方法及び装置に関し、特に、光増幅器によるＡＳＥ（ Amplified Spontaneous Emission：自然放出光雑音）雑音の影響を無くし、伝送特性に影響を及ぼすことなくＡｄｄ光の挿入が可能な光合分波方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、光増幅器を用いた複数のノードによる多段中継ネットワークの構成例を示す。
端局１０１と端局１０２の間には複数のノード１０３（ノード＃１），１０４（ノード＃２）・・・１０５（ノード＃ｎ）が直列に接続され、各々のノードにおいてＡｄｄ（合波）とＤｒｏｐ（分波）が行われる。ノード１０３〜１０５は同一構成である。ノード１０３について説明すると、入力段に配設された第１の光増幅器１０３ａ、その出力端に配設された光合分波装置１０３ｂ、及び第２の光増幅器１０３ｃを備えて構成されている。端局１０１からの信号光は、ノード１０３の第１の光増幅器１０３ａで光増幅された後、光合分波装置１０３ｂで分波（分波光１０３ｄ）及び合波（合波光１０３ｅ）が行われる。光合分波装置１０３ｂから出光された信号光は、第２の光増幅器１０３ｃで増幅された後、端局１０２へ送られる。以後、ノード１０３で行われたのと同様の処理がノード１０４〜１０５において順次行われ、長距離間の光伝送であっても、光減衰を生じることなく端局１０２に信号光が到達する。
【０００３】
ノードにおいては、ＷＤＭ（Wavelength Division multiplexing：波長多重）信号の任意波長をＡｄｄ／Ｄｒｏｐできること、また、長距離伝送が可能であることが要求されている。この場合、多段中継によってＡＳＥ雑音が付加された信号をいかに精度良く、かつ、伝送特性に影響を与えずにＡｄｄ／Ｄｒｏｐするかが重要な課題である。さらに、ＷＤＭ信号の多重数も増加の傾向にあり、モニタ箇所の削減等によって構成を簡略化し、コスト改善を行うことが急務となっている。
【０００４】
図１０は従来の光合分波装置の構成を示す。光合分波回路２０１の入力端には端局からのＷＤＭ信号２０２が入光され、出力端からは次段の光合分波装置（図示せず）に向けてＡｄｄ／Ｄｒｏｐの処理済みのＷＤＭ信号２０３が出光される。光合分波回路２０１のＤｒｏｐ信号ライン２０４からは分波されたＤｒｏｐ光が出光される。光合分波回路２０１のＡｄｄ信号ライン２０５には光増幅器２０６が挿入されており、光合分波回路２０１へのＡｄｄ光の挿入レベルが調整される。ＷＤＭ信号２０２のレベルとＡｄｄ光のレベルを合わせることができる。
【０００５】
図１１は、従来の他の光合分波装置の構成を示す。図１１においては、図１０と同一又は同一機能を有するものには、同一引用数字を用いている。従って、ここでは重複する説明を省略する。
【０００６】
光合分波回路２０１の入光端には端局からのＷＤＭ信号２０２が入光され、出力端からは次段の光合分波装置（図示せず）に向けてＡｄｄ／Ｄｒｏｐ済みのＷＤＭ信号２０３が出光される。光合分波回路２０１のＤｒｏｐ信号ライン２０４からは分波されたＤｒｏｐ光が出光され、その光レベルをモニタするためにＤｒｏｐ光モニタ２０７が結合されている。光合分波回路２０１のＡｄｄ信号ライン２０５には、Ａｄｄ光の挿入レベルを調整するための光レベル調整部２０８が挿入されている。この光レベル調整部２０８によるＡｄｄ光の挿入レベルをモニタするため、Ａｄｄ光モニタ２０９がＡｄｄ信号ライン２０５に結合されている。Ａｄｄ光モニタ２０９及びＤｒｏｐ光モニタ２０７には制御回路２１０が接続され、制御回路２１０の出力信号により光レベル調整部２０８が制御される。図１１の構成によれば、Ｄｒｏｐ光のモニタレベルを利用し、Ｄｒｏｐ光とＡｄｄ光の比を一定にすることにより、光合分波回路の前後の主信号レベルのバランスを保つことが可能になる。
【０００７】
上記と同様の構成を有する光合分波装置には、例えば、特開平５−１４２８２号公報、特開平９−２６１２０５号公報、特開平１０−４１８８９号公報、特開平１０−３０３８６３号公報、特開平１１−２７５００７号公報、及び特開２００１−１９７０１０号公報がある。
【０００８】
特開平５−１４２８２号公報の発明は、送信側の端局から主信号とレベル制御信号を波長多重して送出し、各光中継器ではレベル制御信号をのみを取り出し、そのレベル制御信号に対応したレベルの出力信号を当該光中継器で生成する。これにより、端局側から各光中継器における出力を一定にすることができる。
【０００９】
特開平９−２６１２０５号公報の発明は、チャネル１〜ｍの信号光を発成するｍ個の光送信機、この各送信機の出力光を合波してＷＤＭ信号光を生成するマルチプレクサ、このマルチプレクサより出光されるＷＤＭ信号光のスペクトルをモニタリングするスペクトルモニタを備え、このスペクトルモニタでモニタリングされたスペクトルに基づいて各送信機の光パワーを制御している。これにより、各チャネルのＷＤＭ信号光を所望のパワーの相対性を得ることができる。
【００１０】
特開平１０−４１８８９号公報の発明は、入光されたＷＤＭ信号光をドロップチャネル光と通過チャネル光に分け、さらにドロップチャネル光から分岐光を得、この分岐光からＳＶ信号（監視信号）復調回路によりＳＶ信号を検出する。ドロップチャネル光を光変調器で変調する際、ＳＶ信号復調回路で得たＳＶ信号により変調し、変調された信号光をＡｄｄ信号とする。これにより、ＳＶ信号の変調度の低下が防止され、ＳＶ信号が復調できなくなるのを防止することができる。
【００１１】
特開平１０−３０３８６３号公報の発明は、入力波長多重信号は、主信号波長成分と監視波長成分に波長分離され、監視信号受信部によって監視波長成分λSVに載せられている各波長成分λ１〜λｎのビットレート、経由ノード番号、再生中継の有無等の情報が制御部に送られ、制御部では再生中継が必要な波長成分とそのビットレートを識別して光スイッチ及びビットレート選択型再生中継器を制御する構成であり、光スイッチは再生中継を行う必要のある波長成分の経路をビットレート選択型再生中継器を経由する経路に切り替え、再生中継を行う構成としている。これにより、伝送容量の増大に伴うビットレートの変更等に柔軟に対応することが可能になり、中継数やビットレートに関係なく波長多重信号の中継伝送が行えるようになる。
【００１２】
特開平１１−２７５００７号公報の発明は、ＯＡＤＭ（オプティカルＡｄｄ−Ｄｒｏｐマルチプレクサ）回路のＡｄｄ光の入力信号ラインに光電力調整部を挿入し、その制御をＤｒｏｐ光及びＡｄｄ光の各パワーをモニタした結果に基づいて制御回路により行う。これにより、ＯＡＤＭ回路の入出力前後における波長多重信号の各波長光パワーのバランスを保つことが可能になる。
【００１３】
特開２００１−１９７０１０号公報の発明は、入力信号光の各波長の光パワー及び出力信号光の各波長の光パワーを光検出器で検出し、これらの結果と各波長の入出力の光パワーレベル情報及び波長数情報に基づいて光増幅器における各波長の出力利得が一定に保たれるように光増幅器を制御する。これにより、ＡＳＥの影響を受けることなく波長多重信号の入力光パワーレベルのモニタが可能になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光合分波装置によると、図１０の構成の場合、光合分波回路の前段における伝送路損失の増加や減少、光増幅中継器の出力低下等によってスルー信号のレベルが変動するため、相対的に光合分波回路に挿入されるＡｄｄ光のレベルが、他の光合分波回路をスルーで通過する主信号レベルに比較して大きく又は小さくなることがある。このような場合、各波長間のレベルにばらつきが生じ、正常な伝送が行われない可能性がある。また、図１１の構成の場合、光増幅器を用いない伝送においては有効な手段といえるが、一般的な光増幅器を使用した多段中継伝送においてはＡＳＥ雑音による問題が生じる。この問題について、以下に図を示して説明する。
【００１５】
図１２の（ａ）は光増幅器を使用した多段中継伝送システムを示し、（ｂ）は（ａ）の入力端と出力端の光波長−光電力特性を示す。図１２の（ａ）における各部材の引用数字及び名称は、図９と同じである。
【００１６】
端局１０１の出力（Ａ点）における光スペクトラムは、雑音が殆ど無い。これに対し、ｎ段の光増幅器を中継した後のＢ点での光スペクトラムは、各ノードの光増幅器で主信号を増幅する際に自然放出光（ＡＳＥ雑音）が付加されるため、ＡＳＥ雑音が蓄積する。ＡＳＥ雑音は、光増幅器で増幅したとき、自然放出光の一部が光ファイバの基本モードに結合し、更に誘導放出による増幅によって増幅された信号に加えて広帯域なスペクトルが付加された内部雑音である。
【００１７】
図１３の（ａ），（ｂ）は、ＡＳＥ雑音が付加されたＷＤＭ信号を光合分波回路によってＤｒｏｐする様子を示す。図１３の（ａ）に示すように、特性Ｆを有するバンドパスフィルタにＡＳＥ雑音が付加されたＷＤＭ信号を通し、所望の波長光（Ｄｒｏｐ光）成分のみの抽出を試みる。しかし、どんなに狭帯域の光バンドパスフィルタでも、Ｄｒｏｐ光成分のみを抽出することはできず、図１３の（ｂ）のように、依然としてＡＳＥ雑音を含んだパワーの波形になり、Ｄｒｏｐ光モニタレベルは図の斜線で示した部分のパワー分（ＡＳＥの残留成分）だけ実際のＤｒｏｐ光レベルより高くなる。このように、図１１の従来構成では、ＡＳＥ雑音成分が蓄積されるほど、モニタするＤｒｏｐ光レベルがずれてくるため、結果として挿入するＡｄｄ光レベルもずれ、伝送特性に影響を及ぼす可能性がある。
【００１８】
また、特開平５−１４２８２号公報の構成では、出力信号をモニタして出力光のレベルを制御していないため、ＷＤＭ信号において各波長間のレベルを合わせることは難しい。特開平９−２６１２０５号公報の構成では、ＷＤＭ信号光の全てのスペクトルをモニタリングする必要があるため、構成が複雑化する。さらに、特開平１０−４１８８９号公報の構成では、ドロップチャネル光をＳＶ信号により変調し、これ変調した信号光をＡｄｄ信号とするものであり、ＳＶ信号が復調できなくなるのは防止できても、ＷＤＭ信号のレベルとＡｄｄ光のレベルを合わせることはできない。特開平１０−３０３８６３号公報の構成においても、再生中継が必要な波長成分とそのビットレートを識別し、再生中継を行う必要のある波長成分の経路をビットレート選択型再生中継器を経由する経路に切り替えて再生中継を行うものであり、ＷＤＭ信号のレベルとＡｄｄ光のレベルを合わせることはできない。
【００１９】
さらに、特開平１１−２７５００７号公報の構成では、図１０の場合と同様に、光合分波回路に挿入されるＡｄｄ光のレベルが、他の光合分波回路をスルーで通過する主信号レベルに比べて大きくなったり又は小さくなったりした場合、各波長間のレベルにばらつきを生じ、正常な伝送が行われない可能性がある。また、特開２００１−１９７０１０号公報の構成では、光パワーの制御を光増幅器の利得制御により行っているため、構成及び処理が複雑になる。
【００２０】
したがって、本発明の目的は、構成を簡略化できると共に、伝送特性を劣化させることなく正確なＡｄｄ光の挿入を可能にした光合分波方法及び装置を提供するにある。
【００２１】
本発明は、上記の目的を達成するため、第１の特徴として、波長多重された主信号光にＡｄｄ光を合波する際に、前記主信号光にさらに波長多重された監視信号光の光レベルに基づき、前記Ａｄｄ光の光レベルを調整する光合分波方法において、前記監視信号光は、前記主信号光の波長のいずれとも異なる波長で送信され、前記監視信号光の光レベルは、前記監視信号光に重畳された変調信号の振幅を検出して検出されることを特徴とする光合分波方法を提供する。
【００２２】
この方法によれば、波長多重された信号光から分波された監視信号の光パワーをモニタし、そのモニタ結果に基づいてＡｄｄ光の光レベルを調整することにより、波長多重入力側のモニタの対象は監視信号のみでよく、従来のように波長多重された信号光の波長毎のモニタが不要になり、処理の簡略化が図れると共に、ＡＳＥ雑音の影響を受けないので、Ａｄｄ光レベルと他の波長のレベルとにずれを生じぜず、正確なＡｄｄ光の挿入が可能になる。
【００２３】
本発明は、上記の目的を達成するため、第２の特徴として、波長多重された主信号光にＡｄｄ光を合波すると共に、前記主信号光にさらに波長多重された監視信号光を前記主信号光の波長のいずれとも異なる波長で分岐して出力する光合分波回路と、前記監視信号光に重畳された変調信号の振幅を検出して前記監視信号光の光レベルをモニタする監視信号モニタ部と、前記監視信号モニタ部による前記監視信号光の光レベルに基づき、前記Ａｄｄ光の光レベルを制御する制御部を備えることを特徴とする光合分波装置を提供する。
【００２４】
この構成によれば、光合分波回路で波長多重された信号光から分岐された監視信号を監視信号モニタ部で監視し、同時にＡｄｄ光モニタでＡｄｄ光の光レベルを監視し、それぞれのモニタ出力に基づいて光レベル調整部によりＡｄｄ光を調整することに構成により、入力側のモニタは監視信号１つで済むため、構成を簡単にしながら、Ａｄｄ光レベルと他の波長のレベルとにずれを生ぜず、正確にＡｄｄ光を挿入することが可能になる。
【００２５】
本発明は、第３の特徴として、波長多重された信号光に少なくとも１つの波長の信号光をＡｄｄ光として合波すると共に、前記波長多重された信号光から所定の波長及び変調度の監視信号を分岐して出力する光合分波回路と、前記監視信号の光レベルをモニタする第１の監視信号モニタ部と、前記合波される信号光の光レベルを調整する光レベル調整部と、前記光レベル調整部から出力される前記Ａｄｄ光の光レベルをモニタするＡｄｄ光モニタと、前記第１の監視信号モニタ手段による光レベルと前記Ａｄｄ光モニタ手段による光レベルの比が一定になるように、前記光レベル調整部を制御する第１の制御部と、前記第１の監視信号モニタ手段に入力される監視信号と同一の周波数及び変調度による第２の監視信号を生成する監視信号発生部と、前記監視信号発生部による第２の監視信号の光レベルを調整する監視信号レベル調整部と、前記監視信号レベル調整手段より出力される監視信号の光レベルをモニタする第２の監視信号モニタ部と、前記第１の監視信号モニタ部による光レベルと前記第２の監視信号モニタ部による光レベルの比が一定になるように前記監視信号レベル調整部を制御する第２の制御部を備えることを特徴とする光合分波装置を提供することができる。
【００２６】
この構成によれば、波長多重された信号光から監視信号を分岐すると共に、この監視信号に基づいてＡｄｄ光の光レベルを調整するのに加え、前記監視信号と同一の周波数及び変調度による第２の監視信号を光合分波装置内で生成し、この第２の監視信号の光レベルを第１及び第２の監視信号モニタ部のモニタ内容に基づいて制御することにより、上記第２の特徴の光合分波装置による効果に加え、回線断があって上流から監視信号を入手できないときでも、Ａｄｄ光及び第２の監視信号の挿入が行えるので、下流の光合分波装置（又はノード）に影響を与えることがない。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の光合分波装置の第１の実施の形態を示す。
光合分波回路１の入力端には端局からのＷＤＭ信号２が入光され、出力端からは次段の光合分波装置（図示せず）に向けてＡｄｄ／Ｄｒｏｐ済みのＷＤＭ信号３が出光される。光合分波回路１はＤｒｏｐ信号ライン４及びＡｄｄ信号ライン５を備え、Ｄｒｏｐ信号ライン４からは分波されたＤｒｏｐ光が出光される。光合分波回路１にはパイロットトーン信号モニタ部６が接続され、このパイロットトーン信号モニタ部６には制御回路７が接続されている。更に、光合分波回路１のＡｄｄ信号ライン５には光レベル調整部８が挿入されており、この光レベル調整部８によりＡｄｄ光の挿入レベルが調整される。光レベル調整部８の出力側にはＡｄｄ光モニタ９が接続される。光レベル調整部８及びパイロットトーン信号モニタ部６の各モニタ出力は制御回路７に印加される。
【００２８】
図１において、ＷＤＭ信号２は光合分波回路１に入光され、特定の波長が分離され、Ｄｒｏｐ信号ライン４から出光される。このとき、ＷＤＭ信号２と共に波長多重されたパイロットトーン信号レベルがパイロットトーン信号モニタ部６でモニタされている。制御回路７は、パイロットトーン信号モニタ部６によるモニタレベルとＡｄｄ光モニタ９によるモニタレベルの比が一定になるように、光レベル調整部８を制御する。この制御により、光合分波回路１をスルーで透過する信号と、Ａｄｄ信号ライン５より挿入されるＡｄｄ光のレベルとを等しくすることができる。
【００２９】
図２の（ａ）は、パイロットトーン信号と他の信号との波長関係を示し、同図（ｂ）はパイロットトーン信号の波形を示す。図２の（ａ）のように、パイロットトーン信号Ｓｐは光増幅器の帯域内の波長がアサインされており、主信号Ｓｍと共に波長多重されている。さらに、図２の（ｂ）のように、パイロットトーン信号Ｓｐは、ゼロレベルＶ0 を中心に振動する高周波信号であり、数ＭＨｚ程度の変調信号が既知の変調度ｍ（ｍ＝Ａtone／Ｖ0 peak：Ａtoneはパイロットトーン信号Ｓｐの振幅、Ｖ0 peakはピーク電圧）で重畳されている。また、パイロットトーン信号Ｓｐのレベルは、主信号Ｓｍのレベルと一定の比率になっているので、パイロットトーン信号Ｓｐをモニタすることは、即ち、主信号Ｓｍのレベルをモニタするのと等価である。
【００３０】
図３は光合分波回路１及びパイロットトーン信号モニタ部６の構成を示す。光合分波回路１は、光カプラ１１、この光カプラ１１に光ファイバ１２により接続されたサーキュレータ１３、このサーキュレータ１３に接続された光ファイバ１４上に設けられたファイバグレーティング（ＦＢＧ）１５、光ファイバ１４の端部に設けられた光終端部１６を備えて構成されている。
【００３１】
また、パイロットトーン信号モニタ部６は、光検出器（ＰＤ）６１、このＰＤ６１に接続された光／電気変換（Ｉ／Ｖ変換）部６２、このＩ／Ｖ変換部６２に接続された電気のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６３、このＢＰＦ６３に接続されたピーク検出回路６４を備えて構成されている。
【００３２】
図３において、光合分波回路１に入光されたＷＤＭ信号２（波長多重された主信号Ｓｍ及びパイロットトーン信号Ｓｐ）は、光カプラ１１により光パワー（光電力）の一部が分岐され、サーキュレータ１３に導かれる。サーキュレータ１３を通過した信号光は、ＦＢＧ１５でパイロットトーン信号Ｓｐの波長光のみが反射し、主信号ＳｍはＦＢＧ１５を通過後、光終端部１６で光終端される。ＦＢＧ１５で反射したパイロットトーン信号Ｓｐの波長光はサーキュレータ１３を経由してパイロットトーン信号モニタ部６のＰＤ６１に入光される。パイロットトーン信号Ｓｐの波長光は、ＰＤ６１で光／電気変換された後、Ｉ／Ｖ変換部６２により電流／電圧変換され、ＢＰＦ６３にパイロットトーン信号Ｓｐとして入力される。ＢＰＦ６３はパイロットトーン信号Ｓｐに重畳されている数ＭＨｚの周波数成分のみを通過する特性を有しており、前記周波数成分のみを出力する。この周波数成分はＰＤ６１の受信レベルに応じて振幅が変化するので、ピーク検出回路６４によってパイロットトーン信号Ｓｐのレベルに比例した検出電圧を得ることができる。ピーク検出回路６４により得られた検出電圧は、パイロットトーン信号Ｓｐのモニタ出力として制御回路７に印加される。
【００３３】
図４は、ＡＳＥ雑音が付加された際のＢＰＦ６３による周波数成分抽出の一例を示す。多段中継される過程においてＡＳＥ雑音が蓄積すると、ＡＳＥ雑音レベルが上昇する。しかしながら、ＢＰＦ６３の帯域特性ＢＷは非常に狭帯域であるため、ＡＳＥ雑音レベルが上昇しても殆ど影響がない。例えば、中心周波数（ｆ0 ）と通過帯域幅（Δｆ）の比で表される尖鋭度Ｑの値が１００程度のＢＰＦ６３を使用すれば、Δｆ＝ｆ0 ／１００となる。本発明においてはｆ0 ＝数ＭＨｚとしているため、通過帯域幅は数十ｋＨｚしかなく、雑音成分（図中の斜線部分）を除去するのに十分な狭帯域であるといえる。従って、ＡＳＥ雑音成分の殆どがカットされるため、どれだけＡＳＥ光が蓄積しようとも、パイロットトーン信号Ｓｐのピークレベルは殆ど影響を受けない。従って、パイロットトーン信号Ｓｐのモニタレベルにも殆ど影響を与えない。また、従来の光合分波装置では、多重された波長分のＤｒｏｐ光モニタを設ける必要があったが、本発明によれば、各光合分波装置につきパイロットトーン信号モニタが１つあれば良く、非常にコストメリットがある。
【００３４】
以上のように、本発明では、数ＭＨｚで変調されたパイロットトーン信号Ｓｐを基準光とし、光電変換後にＢＰＦによりパイロットトーン信号Ｓｐの数ＭＨｚの周波数成分のみを抜き出し、その振幅を検出してＡｄｄ光挿入レベルを制御しているため、蓄積したＡＳＥ雑音の影響を受けることがなく、正確なＡｄｄ光の挿入が可能になる。
【００３５】
図５は、図１の実施の形態の変形例を示す。この構成は、図１の構成からＤｒｏｐ信号ライン４を除去し、Ａｄｄ光の挿入のみを可能にしたものである。図５の光合分波装置においても、図１と同等の効果が得られる。
【００３６】
図６は、本発明の第２の実施の形態を示す。図６においては、図１に示したと同一であるものには同一引用数字を用いている。本実施の形態におけるＡｄｄ光の挿入レベル制御は、図１に示した第１の実施の形態と同じである。
【００３７】
本実施の形態が第１の実施の形態と異なるところは、パイロットトーン信号発生部２１を設け、パイロットトーン信号モニタ部６に入力されるパイロットトーン信号Ｓｐと同一の周波数、変調度で変調された第２のパイロットトーン信号２１ａを出力し、パイロットトーン信号Ｓｐのモニタレベルと調整後のパイロットトーン信号２１ａのモニタレベルの比が一定になるように、第２の制御回路２４でパイロットトーンレベル調整部２２を制御する点にある。
【００３８】
第２のパイロットトーン信号２１ａを出力するパイロットトーン信号発生部２１には、制御回路２４により制御されるパイロットトーンレベル調整部２２が接続されている。このパイロットトーンレベル調整部２２には、出力パイロットトーン信号モニタ部２３が接続され、そのモニタ出力は制御回路２４に印加される。この制御回路２４には、パイロットトーン信号モニタ部６からのモニタ出力も印加される。更に、パイロットトーン信号モニタ部６は信号断検出機能を備えており、信号断の検出信号をトリガにしてＡｄｄ光及び出力パイロットトーン信号を断検出直前のレベルでホールドする。このために、制御回路７及び２４には、レベルホールド信号６ａが印加される。
【００３９】
図７は、図６の光合分波回路１の内部構成、及び図６の実施の形態の動作説明を示す。光合分波回路１は、光ファイバ１７、その途中に所定の間隔で配設された光サーキュレータ１８，１９、この光サーキュレータ１８と１９の間に設けられたファイバグレーティング（ＦＢＧ）２０を備えて構成されている。
【００４０】
図６及び図７を参照して第２の実施の形態の動作を説明する。光合分波回路１に入光されたＷＤＭ信号２（波長多重された主信号Ｓｍ及びパイロットトーン信号Ｓｐ）は、光サーキュレータ１８を経由してＦＢＧ２０に入光される。光サーキュレータ１８からのＷＤＭ信号２の内、パイロットトーン信号ＳｐのみがＦＢＧ２０で反射し、主信号Ｓｍは光サーキュレータ１９を通過してＷＤＭ信号３として光合分波回路１から出光される。ＦＢＧ２０で反射したパイロットトーン信号Ｓｐは光サーキュレータ１８側に戻され、光サーキュレータ１８を経由してパイロットトーン信号モニタ部６に入光する。一方、パイロットトーン信号発生部２１からのパイロットトーン信号２１ａは、光サーキュレータ１９を経由して光サーキュレータ１８側へ進行し、ＦＢＧ２０で全反射する。この全反射によるパイロットトーン信号２１ａは、光ファイバ１７から入射されて光サーキュレータ１８を通過した主信号Ｓｍに合波される。合波された主信号Ｓｍと出力パイロットトーン信号２１ａは光サーキュレータ１９を通過し、光合分波回路１からＷＤＭ信号３として出光する。更に、パイロットトーン信号モニタ部６は信号断検出機能を備えているので、信号断の検出信号を発生する。この信号断検出信号をトリガにして制御回路７及び２４に信号を送り、断検出直前のレベルでＡｄｄ光及びパイロットトーン信号２１ａをホールドする。
【００４１】
図８は、第２の実施の形態において、光ファイバの切断等の理由により生じた回線断により下流への信号が断になった状態を示す。光伝送装置においては、品質を確保することが非常に重要である。図８に示すように、上流の回線（光ファイバ３０）が地点３０ａで回線断になった場合、回線断になった地点３０ａより上流でＡｄｄされた信号光の伝達は勿論行われない。しかし、回線断の地点３０ａより下流の光合分波装置１においてＡｄｄされた信号光は、中断されることなく正常に下流へ伝送されることが要求される。本実施の形態においては、パイロットトーン信号Ｓｐのレベルを基に、新たにパイロットトーン信号発生部２１により発生させたパイロットトーン信号２１ａをＡｄｄ光とともに挿入し、かつ、パイロットトーン信号Ｓｐの断時には、その直前の正常値によってＡｄｄ光のレベル及びパイロットトーン信号２１ａのレベルをホールドする機能を有しているため、光合分波装置１の上流の回線（光ファイバ３０）が断になっても、下流の装置に影響を与えることなく光伝送を行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の光合分波方法によれば、波長多重された信号光に含まれる監視信号の光レベルをモニタし、このモニタ出力によりＡｄｄ光の光レベルを調整するようにしたので、波長多重入力側のモニタの対象は監視信号のみでよく、従来のように波長多重された信号光の波長毎のモニタが不要になり、処理の簡略化が図れると共に、ＡＳＥ雑音の影響を受けないので、Ａｄｄ光レベルと他の波長のレベルとにずれを生じず、正確なＡｄｄ光の挿入が可能になる。
【００４３】
本発明の光合分波装置によれば、光合分波回路で波長多重された信号光から分岐された監視信号を監視信号モニタ部で監視し、同時にＡｄｄ光モニタでＡｄｄ光の光レベルを監視し、それぞれのモニタ出力に基づいて光レベル調整部によりＡｄｄ光を調整することにより、波長多重入力側のモニタの対象は監視信号のみでよく、従来のように波長多重された信号光の波長毎のモニタが不要になり、装置の簡略化が図れると共に、ＡＳＥ雑音の影響を受けないので、Ａｄｄ光レベルと他の波長のレベルとにずれを生じず、正確なＡｄｄ光の挿入が可能になる。
【００４４】
更に、他の光合分波装置によれば、波長多重された信号光から監視信号を分岐すると共に、この監視信号に基づいてＡｄｄ光の光レベルを調整するのに加え、前記監視信号と同一の周波数及び変調度による第２の監視信号を光合分波装置内で生成し、この第２の監視信号の光レベルを第１及び第２の監視信号モニタ部のモニタ内容に基づいて制御することにより、上記第２の特徴の光合分波装置で得られる効果に加え、回線断があって上流から監視信号を入手できないときでも、Ａｄｄ光及び第２の監視信号の挿入が行えるので、下流の光合分波装置やノードに影響を与えることがないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光合分波装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】（ａ）はパイロットトーン信号と他の信号との波長関係を示す特性図、（ｂ）はパイロットトーン信号の波形図である。
【図３】図１の光合分波回路及びパイロットトーン信号モニタ部の詳細構成を示す接続図である。
【図４】ＡＳＥ雑音が付加された際の電気のバンドパスフィルタによる周波数成分抽出の一例を示す特性図である。
【図５】図１の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】図６の実施の形態の動作説明を示す説明図である。
【図８】第２の実施の形態で光ファイバの切断等の理由により生じた回線断により下流への信号が断になったときの信号の流れを説明する説明図である。
【図９】光増幅器を用いた複数のノードによる多段中継ネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図１０】従来の光合分波装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の他の光合分波装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】（ａ）は光増幅器を使用した多段中継伝送システムを示す構成図、（ｂ）は（ａ）の入力端と出力端の光波長−光電力特性を示す特性図である。
【図１３】ＡＳＥ雑音が付加されたＷＤＭ信号を光合分波回路でＤｒｏｐした様子を示し、（ａ）はＡＳＥ雑音が付加されたＷＤＭ信号の特性図、（ｂ）はフィルタ通過後のＤｒｏｐ信号光の波形図である。
【符号の説明】
１ 光合分波回路
２，３，２０２，２０３ ＷＤＭ信号
４，２０４ Ｄｒｏｐ信号ライン
５，２０５ Ａｄｄ信号ライン
６ パイロットトーン信号モニタ部
６ａ レベルホールド信号
７，２１０ 制御回路
８ 光レベル調整部
９ Ａｄｄ光モニタ
１１ 光カプラ
１２，１４，３０ 光ファイバ
１３ サーキュレータ
１５，２０ ファイバグレーティング（ＦＢＧ）
１６ 光終端部
２１ パイロットトーン信号発生部
２１ａ 第２のパイロットトーン信号
２２ パイロットトーンレベル調整部
２４ 第２の制御回路
６１ 光検出器（ＰＤ）
６２ 光／電気変換（Ｉ／Ｖ変換）部
６３ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
６４ ピーク検出回路
１０１，１０２ 端局
１０３〜１０５ ノード
１０３ａ 第１の光増幅器
１０３ｂ 光合分波装置
１０３ｃ 第２の光増幅器
２０１ 光合分波回路
２０６ 光増幅器
２０７ Ｄｒｏｐ光モニタ
２０８ 光レベル調整部
２０９ Ａｄｄ光モニタ
Ｓｐ パイロットトーン信号

Claims (6)

1. 波長多重された主信号光にＡｄｄ光を合波する際に、前記主信号光にさらに波長多重された監視信号光の光レベルに基づき、前記Ａｄｄ光の光レベルを調整する光合分波方法において、
   前記監視信号光は、前記主信号光の波長のいずれとも異なる波長で送信され、
   前記監視信号光の光レベルは、前記監視信号光に重畳された変調信号の振幅を検出して検出されることを特徴とする光合分波方法。
2. 前記変調信号の振幅は、前記監視信号光を電気信号に変換し、この電気信号を所定帯域幅のフィルタに通して得た信号の振幅であることを特徴とする請求項１記載の光合分波方法。
3. 前記監視信号光は、前記主信号光を伝送する伝送路に挿入されている光増幅器の帯域内にあるように波長が設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光合分波方法。
4. 波長多重された主信号光にＡｄｄ光を合波すると共に、前記主信号光にさらに波長多重された監視信号光を前記主信号光の波長のいずれとも異なる波長で分岐して出力する光合分波回路と、
   前記監視信号光に重畳された変調信号の振幅を検出して前記監視信号光の光レベルをモニタする監視信号モニタ部と、
   前記監視信号モニタ部による前記監視信号光の光レベルに基づき、前記Ａｄｄ光の光レベルを制御する制御部を備えることを特徴とする光合分波装置。
5. 前記監視信号モニタ部は、前記監視信号光を光−電気変換する光検出器と、前記光検出器による出力信号から前記監視信号光に重畳されている周波数成分の信号のみを抽出するバンドパスフィルタを備えることを特徴とする請求項４記載の光合分波装置。
6. 前記監視信号光は、前記主信号光を伝送する伝送路に挿入されている光増幅器の帯域内の波長が設定される構成を有していることを特徴とする請求項４又は５記載の光合分波装置。

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