JP4106057B2 - 光増幅中継システム - Google Patents

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Description

本発明は、光増幅中継システムに関し、特に、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ：光パルス試験）により光伝送路長手方向の損失分布を監視するのに好適な光増幅中継システムに関する。
光ファイバ光伝送路において、長手方向の損失分布を監視する方法としては、コヒーレントＯＴＤＲを含むＯＴＤＲが一般的である（例えば特許文献１または非特許文献１参照。）。
光伝送路中に光増幅中継器が入るシステムにおいては、多重反射防止の観点から光増幅器内に光アイソレータが必要とされている。しかし、光増幅器内の光アイソレータによって後方散乱光は遮断されるため、光アイソレータ内蔵の光増幅器が介在した状態でＯＴＤＲを行うことはできない。
図１は、従来の光増幅中継器システムの一例の構成図を示す。同図中、Ａ局から送信され、伝送路Ａ（Ａ局からＢ局に光が進む伝送路）をＡ方向（Ａ局からＢ局に光が進む方向）に進んできた波長λａは、光カプラ１０，光増幅器１１，光カプラ１２を通し、更に伝送路ＡをＡ方向に進みＢ局に送信される。また、Ｂ局から送信され、伝送路Ｂ（Ｂ局からＡ局に光が進む伝送路）をＢ方向（Ｂ局からＡ局に光が進む方向）に進んできた波長λｂは、光カプラ１３，光増幅器１４，光カプラ１５を通し、更に伝送路ＢをＢ方向に進みＡ局に送信される。上記の光カプラ１０，光増幅器１１，光カプラ１２，光カプラ１３，光増幅器１４，光カプラ１５は光増幅中継器内に配設されている。
波長λａの後方散乱光は光カプラ１２から光カプラ１３を通して光伝送路Ｂに供給され、Ｂ方向に進んでＡ局側に設けられたＯＴＤＲ測定器１７で監視される。また、波長λｂの後方散乱光は光カプラ１５から光カプラ１０を通して光伝送路Ａに供給され、Ａ方向に進んでＢ局側に設けられた図示しないＯＴＤＲ測定器で監視される。
これまでに、特許文献２，３，４，５等で知られているＯＴＤＲでは、図１で説明したように、Ａ局からは光伝送路Ａの長手方向の損失分布のみを監視することができ、Ａ局から光伝送路Ｂ（対向回線）の長手方向の損失分布を監視することはできなかった。同様に、Ｂ局からは光伝送路Ｂの長手方向の損失分布のみを監視することができ、Ｂ局から光伝送路Ａの長手方向の損失分布を監視することはできなかった。
特許文献１
特開平９−２３６５１３号公報
特許文献２
特開平１０−２２９３６６号公報
特許文献３
特開平９−１１６５０２号公報
特許文献４
特表２００１−５０５３１２号公報
特許文献５
特表２００１−５０２４２２号公報
非特許文献１
Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ Ｃａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｙｓｔｅｍｓ，秋葉重幸 西成人共著，株式会社エヌ・ティ・ティ・クオリス発行
Ａ局（あるいはＢ局）において、光伝送路Ａ，Ｂ双方向の損失分布を監視することができれば、光伝送路の保守に要する設備及び保守に関わる人手を削減することが可能となり、また、光増幅中継器の中継間隔が長いシステムにおいては、ＯＴＤＲ測定の高いダイナミックレンジが必要である。光伝送路Ａ，Ｂ双方向の損失分布の監視をＡ，Ｂ両局から行うことができれば、Ａ局からは光伝送路Ａ及び光伝送路ＢのＡ局側の半区間を、Ｂ局からは光伝送路Ａ及び光伝送路ＢのＢ局側の半区間を監視することで、従来の２倍のダイナミックレンジが実現できるのであるが、従来においては上記保守の改善やダイナミックレンジの改善を行うことができなかった。
本発明は、双方向の光伝送路の損失分布を監視することができ、保守の改善やダイナミックレンジの改善を行うことのできる光増幅中継システムを提供することを総括的な目的とする。
この目的を達成するため、第１局と第２局の間を、第１局から第２局に向かう第１方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第１光増幅器を含む第１光伝送路と、第２局から第１局に向かう第２方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第２光増幅器を含む第２光伝送路とで接続した光増幅中継システムにおいて、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出して前記第２光伝送路の第２方向に結合する第１光回路と、前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出して前記第２光伝送路の第１方向に結合する第２光回路と、前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出して前記第１光伝送路の第１方向に結合する第３光回路と、前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出して前記第１光伝送路の第２方向に結合する第４光回路を有し、前記第１光回路及び第３光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出すと共に第１光カプラからの光を供給され前記第１波長だけを通し前記第２波長を遮断する第５光フィルタと、前記第５光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直後で第２方向に結合すると共に前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出す第３光カプラよりなり、前記第２光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給され前記第２波長だけを通し前記第１波長を遮断する第２光フィルタと、前記第２光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第１方向に結合する第２光カプラよりなり、前記第４光回路は、前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出す第３光カプラと、前記第３光カプラからの光を供給され前記第２波長だけを通し前記第１波長を遮断する第４光フィルタと、前記第４光フィルタを通った光を前記第１光伝送路の前記第１光増幅器の直前で第２方向に結合する第４光カプラよりなり、前記第２，第４光カプラの空きポートにフォトダイオードを設け構成される。
このような光増幅中継システムによれば、双方向の光伝送路の損失分布を監視することができ、保守に要する設備や人手を改善することができ、ダイナミックレンジの改善を行うことが可能となる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の光増幅中継システムの第１実施例の構成図を示す。同図中、Ａ局から送信され、伝送路Ａ（Ａ局からＢ局に光が進む伝送路）をＡ方向（Ａ局からＢ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２０，光増幅器２２，光カプラ２４を通し、更に伝送路ＡをＡ方向に進みＢ局に送信される。また、Ｂ局から送信され、伝送路Ｂ（Ｂ局からＡ局に光が進む伝送路）をＢ方向（Ｂ局からＡ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２６，光増幅器２８，光カプラ３０を通し、更に伝送路ＢをＢ方向に進みＡ局に送信される。
Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２２の直後の光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ３２を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＢ方向に進むよう結合される。
また、Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λｂは、光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ３４を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＡ方向に進むよう結合される。伝送路ＢのＡ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＢをＢ方向に進む。
これにより、Ａ局側のＯＴＤＲ測定器４０から伝送路ＡのＡ方向に波長λａ，λｂを送信することで、ＯＴＤＲ測定器４０で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
同様に、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２８の直後の光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ３６を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡをＡ方向に進むよう結合される。
また、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λｂは、光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ３８を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡのＢ方向に進むよう結合される。伝送路ＡのＢ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＡをＡ方向に進む。なお、上記の光カプラ２０，２４，２６，３０，光増幅器２２，２８，光フィルタ３２〜３８は光増幅中継器内に配設されている。
これにより、Ｂ局側の図示しないＯＴＤＲ測定器から伝送路ＢのＢ方向に波長λａ，λｂを送信することで、Ｂ局側のＯＴＤＲ測定器で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
この光増幅中継システムにおいて、光増幅器の入力側及び出力側の光カプラを２段で構成し、モニタ用のＰＤを追加することで光増幅器入出力パワーのモニタが可能である。
図３は、本発明の光増幅中継システムの第２実施例の構成図を示す。同図中、図２と同一部分には同一符号を付す。図３において、Ａ局から送信され、伝送路ＡをＡ方向に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２０，光増幅器２２，光カプラ２４を通し、更に伝送路ＡをＡ方向に進みＢ局に送信される。また、Ｂ局から送信され、伝送路ＢをＢ方向に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２６，光増幅器２８，光カプラ３０を通し、更に伝送路ＢをＢ方向に進みＡ局に送信される。
Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２２の直後の光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ４２を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直後で光カプラ３０により伝送路ＢのＢ方向に進むよう結合される。
また、Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λｂは、光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ３４を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＡ方向に進むよう結合される。伝送路ＢのＡ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＢをＢ方向に進む。
これにより、Ａ局側のＯＴＤＲ測定器４０から伝送路ＡのＡ方向に波長λａ，λｂを送信することで、ＯＴＤＲ測定器４０で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２８の直後の光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ４２を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直後で光カプラ２４により伝送路ＡをＡ方向に進むよう結合される。
また、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λｂは、光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ３８を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡのＢ方向に進むよう結合される。伝送路ＡのＢ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＡをＡ方向に進む。
これにより、Ｂ局側の図示しないＯＴＤＲ測定器から伝送路ＢのＢ方向に波長λａ，λｂを送信することで、Ｂ局側のＯＴＤＲ測定器で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
この実施例では、第１実施例と比較すると、フィルタを１個削減することができる。しかし、波長λａの後方散乱光は光増幅器２２，２８で増幅されない。また、光フィルタ３４，３８について、波長λｂを通過し、波長λｂ以外の波長を反射する特性とすることにより、光カプラ２０，２６の余ったポートにフォトダイオード（ＰＤ）４４，４６を追加できるので、フォトダイオード４４，４６により光増幅器２２，２８それぞれの入力光パワーを検出することが可能となり、検出出力を光増幅器２２，２８のゲインコントロール等に利用できる。
図４は、本発明の光増幅中継システムの第３実施例の構成図を示す。この実施例は第２実施例と逆に、波長λｂをの後方散乱光を増幅しない実施例である。同図中、図２と同一部分には同一符号を付す。図４において、Ａ局から送信され、伝送路ＡをＡ方向に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２０，光増幅器２２，光カプラ２４を通し、更に伝送路ＡをＡ方向に進みＢ局に送信される。また、Ｂ局から送信され、伝送路ＢをＢ方向に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２６，光増幅器２８，光カプラ３０を通し、更に伝送路ＢをＢ方向に進みＡ局に送信される。
Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２２の直後の光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ３２を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＢ方向に進むよう結合される。
また、Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λｂは、光カプラ２０で伝送路Ａから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ４３を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＡ方向に進むよう結合される。伝送路ＢのＡ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＢをＢ方向に進む。
これにより、Ａ局側のＯＴＤＲ測定器４０から伝送路ＡのＡ方向に波長λａ，λｂを送信することで、ＯＴＤＲ測定器４０で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２８の直後の光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ３６を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡをＡ方向に進むよう結合される。
また、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λｂは、光カプラ２６で伝送路Ｂから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ４３を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡのＢ方向に進むよう結合される。伝送路ＡのＢ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＡをＡ方向に進む。
これにより、Ｂ局側の図示しないＯＴＤＲ測定器から伝送路ＢのＢ方向に波長λａ，λｂを送信することで、Ｂ局側のＯＴＤＲ測定器で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
この実施例では、第１実施例と比較すると、フィルタを１個削減することができる。しかし、波長λｂの後方散乱光は光増幅器２２，２８で増幅されない。また、光フィルタ３２，３６について、波長λａを通過し、波長λａ以外の波長を反射する特性とすることにより、光カプラ２０，２６の余ったポートにフォトダイオード４５，４７を追加でき、光増幅器２２，２８それぞれの出力光パワーを検出することが可能となり、検出出力を光増幅器２２，２８のゲインコントロール等に利用できる。
図５は、本発明の光増幅中継システムの第４実施例の構成図を示す。同図中、図３，図４と同一部分には同一符号を付す。図５において、Ａ局から送信され、伝送路ＡをＡ方向に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２０，光増幅器２２，光カプラ２４を通し、更に伝送路ＡをＡ方向に進みＢ局に送信される。また、Ｂ局から送信され、伝送路ＢをＢ方向に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２６，光増幅器２８，光カプラ３０を通し、更に伝送路ＢをＢ方向に進みＡ局に送信される。
Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２２の直後の光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ４２を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直後で光カプラ３０により伝送路ＢのＢ方向に進むよう結合される。
また、Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λｂは、光カプラ２０で伝送路Ａから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ４３を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＡ方向に進むよう結合される。伝送路ＢのＡ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＢをＢ方向に進む。
これにより、Ａ局側のＯＴＤＲ測定器４０から伝送路ＡのＡ方向に波長λａ，λｂを送信することで、ＯＴＤＲ測定器４０で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２８の直後の光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ４２を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直後で光カプラ２０により伝送路ＡをＡ方向に進むよう結合される。
また、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λｂは、光カプラ２６で伝送路Ｂから取り出され、波長λｂのみを通過する（もしくは波長λａを遮断する）光フィルタ４３を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡのＢ方向に進むよう結合される。伝送路ＡのＢ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＡをＡ方向に進む。
これにより、Ｂ局側の図示しないＯＴＤＲ測定器から伝送路ＢのＢ方向に波長λａ，λｂを送信することで、Ｂ局側のＯＴＤＲ測定器で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
この実施例では、第１実施例と比較すると、フィルタを２個削減することができる。しかし、波長λａ，λｂの後方散乱光は光増幅器２２，２８で増幅されない。また、光カプラ２０，２４，２６，３０の余ったポートにフォトダイオード（ＰＤ）４４〜４７を追加でき、光増幅器２２，２８それぞれの入出力光パワーを検出することが可能となり、検出出力を光増幅器２２，２８のゲインコントロール等に利用できる。
図６は、本発明の光増幅中継システムの第５実施例の構成図を示す。同図中、図２〜図５と同一部分には同一符号を付す。図６において、Ａ局から送信され、伝送路Ａ（Ａ局からＢ局に光が進む伝送路）をＡ方向（Ａ局からＢ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２０，光増幅器２２，光カプラ２４を通し、光フィルタ５０を通して伝送路ＡをＡ方向に進む。光フィルタ５０は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。
また、Ｂ局から送信され、伝送路Ｂ（Ｂ局からＡ局に光が進む伝送路）をＢ方向（Ｂ局からＡ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２６，光増幅器２８，光カプラ３０を通し、光フィルタ５２を通して伝送路ＢをＢ方向に進む。光フィルタ５２は波長λａのみを反射し、波長λａ以外の波長を通過する特性を持つ。
Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２２の直後の光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、光カプラ２４から光カプラ２６に向かう光のみを通過する光アイソレータ５４を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＢ方向に進むよう結合される。
また、Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λｂは、光フィルタ５０で反射され、光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、光アイソレータ５４，光カプラ２６を通して光フィルタ５８からフォトダイオード５９に進む。光フィルタ５８は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ５８で反射された波長λｂは光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＡ方向に進むよう結合される。伝送路ＢのＡ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＢをＢ方向に進む。
これにより、Ａ局側のＯＴＤＲ測定器４０から伝送路ＡのＡ方向に波長λａ，λｂを送信することで、ＯＴＤＲ測定器４０で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
同様に、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２８の直後の光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、光カプラ３０から光カプラ２０に向かう光のみを通過する光アイソレータ５６を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０に伝送路ＡをＡ方向に進むよう結合される。
また、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λｂは、光フィルタ５２で反射され、光カプラ３０で伝送路Ａから取り出され、光アイソレータ５６，光カプラ２０を通して光フィルタ６０からフォトダイオード６１に進む。光フィルタ６０は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ６０で反射された波長λｂは光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＡのＢ方向に進むよう結合される。伝送路ＡのＢ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＡをＡ方向に進む。
これにより、Ｂ局側の図示しないＯＴＤＲ測定器から伝送路ＢのＢ方向に波長λａ，λｂを送信することで、Ｂ局側のＯＴＤＲ測定器で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。なお、光アイソレータ５４，５６は必ずしも設ける必要はない。
この実施例では、光カプラ２４，３０の余ったポートにフォトダイオード４５，４７を追加でき、光フィルタ５８，６０の後方にフォトダイオード５９，６１を追加でき、光増幅器２２，２８それぞれの入出力光パワーを検出することが可能となり、検出出力を光増幅器２２，２８のゲインコントロール等に利用できる。
図７は、本発明の光増幅中継システムの第６実施例の構成図を示す。同図中、図２〜図６と同一部分には同一符号を付す。図７において、Ａ局から送信され、伝送路Ａ（Ａ局からＢ局に光が進む伝送路）をＡ方向（Ａ局からＢ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２０，光増幅器２２，光カプラ２４を通して伝送路ＡをＡ方向に進む。
また、Ｂ局から送信され、伝送路Ｂ（Ｂ局からＡ局に光が進む伝送路）をＢ方向（Ｂ局からＡ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２６，光増幅器２８，光カプラ３０を通して伝送路ＢをＢ方向に進む。
Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２２の直後の光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、光カプラ２４から光カプラ２６に向かう光のみを通過する光アイソレータ５４を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６を通して光フィルタ６４に進む。光フィルタ６４は波長λａのみを反射し、波長λａ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ６４で反射された上記波長λａの後方散乱光は光カプラ２６により伝送路ＢのＢ方向に進むよう結合される。
また、Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λｂは、光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、光カプラ２４から光フィルタ６２を通してフォトダイオード４５に進む。光フィルタ６２は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ６２で反射された上記波長λｂは、光カプラ２４，光アイソレータ５４を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＡ方向に進むよう結合される。伝送路ＢのＡ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＢをＢ方向に進む。
これにより、Ａ局側のＯＴＤＲ測定器４０から伝送路ＡのＡ方向に波長λａ，λｂを送信することで、ＯＴＤＲ測定器４０で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
また、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２８の直後の光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、光カプラ３０から光カプラ２０に向かう光のみを通過する光アイソレータ５６を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０を通して光フィルタ６８に進む。光フィルタ６８は波長λａのみを反射し、波長λａ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ６８で反射された上記波長λａの後方散乱光は光カプラ２６により伝送路ＡのＡ方向に進むよう結合される。
同様に、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λｂは、光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、光カプラ３０から光フィルタ６６を通してフォトダイオード４７に進む。光フィルタ６６は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ６６で反射された上記波長λｂは、光カプラ３０，光アイソレータ５６を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡのＢ方向に進むよう結合される。伝送路ＡのＢ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＡをＡ方向に進む。
これにより、Ｂ局側の図示しないＯＴＤＲ測定器から伝送路ＢのＢ方向に波長λａ，λｂを送信することで、Ｂ局側のＯＴＤＲ測定器で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
この実施例では、光フィルタ６２，６６の後方にフォトダイオード４５，４７を追加でき、光増幅器２２，２８それぞれの出力光パワーを検出することが可能となり、検出出力を光増幅器２２，２８のゲインコントロール等に利用できる。
なお、光アイソレータ５４，５７の代わりに光サーキュレータを用い、逆方向に入射された光を受けるポートにフォトダイオードを追加することで、光増幅器入力パワーの検出が可能となる。また、本光増幅中継システムにおいて、光増幅器の入力側の光カプラを２段で構成とし、モニタ用のフォトダイオードを追加することで光増幅器入力パワーの検出が可能である。
図８は、本発明の光増幅中継システムの第７実施例の構成図を示す。同図中、図２〜図７と同一部分には同一符号を付す。図８において、Ａ局から送信され、伝送路Ａ（Ａ局からＢ局に光が進む伝送路）をＡ方向（Ａ局からＢ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２０，光増幅器２２，光カプラ２４を通して伝送路ＡをＡ方向に進む。
また、Ｂ局から送信され、伝送路Ｂ（Ｂ局からＡ局に光が進む伝送路）をＢ方向（Ｂ局からＡ局に光が進む方向）に進んできた波長λａ，λｂは、光カプラ２６，光増幅器２８，光カプラ３０を通して伝送路ＢをＢ方向に進む。
Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２２の直後の光カプラ２４で伝送路Ａから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ４２を通して光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直後で光カプラ３０により伝送路ＢのＢ方向に進むよう結合される。
また、Ａ局から伝送路Ａに送信された波長λｂは、光カプラ２０で伝送路Ａから取り出され、光フィルタ６０からフォトダイオード６１に進む。光フィルタ６０は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ６０で反射された波長λｂは光減衰器（ＡＴＴ）７０で減衰され、光カプラ２６を通して光フィルタ５８からフォトダイオード５９に進む。光減衰器７０は多重反射を防止するために設けられている。光フィルタ５８は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ５８で反射された波長λｂは光伝送路Ｂ（対向回線）の光増幅器２８直前で光カプラ２６により伝送路ＢのＡ方向に進むよう結合される。伝送路ＢのＡ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＢをＢ方向に進む。
これにより、Ａ局側のＯＴＤＲ測定器４０から伝送路ＡのＡ方向に波長λａ，λｂを送信することで、ＯＴＤＲ測定器４０で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
同様に、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λａの後方散乱光は、光増幅器２８の直後の光カプラ３０で伝送路Ｂから取り出され、波長λａのみを通過する（もしくは波長λｂを遮断する）光フィルタ４２を通して光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直後で光カプラ２４により伝送路ＡのＡ方向に進むよう結合される。
また、Ｂ局から伝送路Ｂに送信された波長λｂは、光カプラ２６で伝送路Ｂから取り出され、光フィルタ５８からフォトダイオード５９に進む。光フィルタ５８は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ５８で反射された波長λｂは光減衰器（ＡＴＴ）７０で減衰され、光カプラ２０を通して光フィルタ６０からフォトダイオード６１に進む。光フィルタ６０は波長λｂのみを反射し、波長λｂ以外の波長を通過する特性を持つ。光フィルタ６０で反射された波長λｂは光伝送路Ａ（対向回線）の光増幅器２２直前で光カプラ２０により伝送路ＡのＢ方向に進むよう結合される。伝送路ＡのＢ方向に結合された波長λｂの後方散乱光は伝送路ＡをＡ方向に進む。
これにより、Ｂ局側の図示しないＯＴＤＲ測定器から伝送路ＢのＢ方向に波長λａ，λｂを送信することで、Ｂ局側のＯＴＤＲ測定器で伝送路Ａ，Ｂ双方向の長手方向損失分布を監視することができる。
この実施例では、波長λａの後方散乱光は光増幅器２２，２８で増幅されない。また、光カプラ２４，３０の余ったポートにフォトダイオード４５，４７を追加でき、光フィルタ５８，６０の後方にフォトダイオード５９，６１を追加でき、光増幅器２２，２８それぞれの入出力光パワーを検出することが可能となり、検出出力を光増幅器２２，２８のゲインコントロール等に利用できる。
なお、Ａ局が請求項記載の第１局に対応し、Ｂ局が第２局に対応し、伝送路Ａが第１光伝送路に対応し、伝送路Ｂが第２光伝送路に対応し、Ａ方向が第１方向に対応し、Ｂ方向が第２方向に対応し、光増幅器２２が第１光増幅器に対応し、光増幅器２８が第２光増幅器に対応する。
従来の光増幅中継器システムの一例の構成図である。 本発明の光増幅中継システムの第１実施例の構成図である。 本発明の光増幅中継システムの第２実施例の構成図である。 本発明の光増幅中継システムの第３実施例の構成図である。 本発明の光増幅中継システムの第４実施例の構成図である。 本発明の光増幅中継システムの第５実施例の構成図である。 本発明の光増幅中継システムの第６実施例の構成図である。 本発明の光増幅中継システムの第７実施例の構成図である。

Claims (7)

  1. 第１局と第２局の間を、第１局から第２局に向かう第１方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第１光増幅器を含む第１光伝送路と、第２局から第１局に向かう第２方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第２光増幅器を含む第２光伝送路とで接続した光増幅中継システムにおいて、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出して前記第２光伝送路の第２方向に結合する第１光回路と、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出して前記第２光伝送路の第１方向に結合する第２光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出して前記第１光伝送路の第１方向に結合する第３光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出して前記第１光伝送路の第２方向に結合する第４光回路を有し、
    前記第１光回路及び第３光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出すと共に第１光カプラからの光を供給され前記第１波長だけを通し前記第２波長を遮断する第５光フィルタと、前記第５光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直後で第２方向に結合すると共に前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出す第３光カプラよりなり、
    前記第２光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給され前記第２波長だけを通し前記第１波長を遮断する第２光フィルタと、前記第２光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第１方向に結合する第２光カプラよりなり、
    前記第４光回路は、前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出す第３光カプラと、前記第３光カプラからの光を供給され前記第２波長だけを通し前記第１波長を遮断する第４光フィルタと、前記第４光フィルタを通った光を前記第１光伝送路の前記第１光増幅器の直前で第２方向に結合する第４光カプラよりなり、
    前記第２，第４光カプラの空きポートにフォトダイオードを設けた光増幅中継システム。
  2. 第１局と第２局の間を、第１局から第２局に向かう第１方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第１光増幅器を含む第１光伝送路と、第２局から第１局に向かう第２方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第２光増幅器を含む第２光伝送路とで接続した光増幅中継システムにおいて、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出して前記第２光伝送路の第２方向に結合する第１光回路と、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出して前記第２光伝送路の第１方向に結合する第２光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出して前記第１光伝送路の第１方向に結合する第３光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出して前記第１光伝送路の第２方向に結合する第４光回路を有し、
    前記第１光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給され前記第１波長だけを通し前記第２波長を遮断する第１光フィルタと、前記第１光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第２方向に結合する第２光カプラよりなり、
    前記第２光回路及び第４光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を前記第１光増幅器の直前で取り出す第４光カプラと、前記第４光カプラからの光を供給されると共に第２光カプラからの光を供給され前記第２波長だけを通し前記第１波長を遮断する第６光フィルタと、前記第６光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅 器の直前で第１方向に結合すると共に前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出す第２光カプラよりなり、
    前記第３光回路は、前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出す第３光カプラと、前記第３光カプラからの光を供給され前記第１波長だけを通し前記第２波長を遮断する第３光フィルタと、前記第３光フィルタを通った光を前記第１光伝送路の前記第１光増幅器の直前で第１方向に結合する第４光カプラよりなり、
    前記第１，第３光カプラの空きポートにフォトダイオードを設けた光増幅中継システム。
  3. 第１局と第２局の間を、第１局から第２局に向かう第１方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第１光増幅器を含む第１光伝送路と、第２局から第１局に向かう第２方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第２光増幅器を含む第２光伝送路とで接続した光増幅中継システムにおいて、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出して前記第２光伝送路の第２方向に結合する第１光回路と、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出して前記第２光伝送路の第１方向に結合する第２光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出して前記第１光伝送路の第１方向に結合する第３光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出して前記第１光伝送路の第２方向に結合する第４光回路を有し、
    前記第１光回路及び第３光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給されると共に第３光カプラからの光を供給され前記第１波長だけを通し前記第２波長を遮断する第５光フィルタと、前記第５光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直後で第２方向に結合すると共に前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出す第３光カプラよりなり、
    前記第２光回路及び第４光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出す第４光カプラと、前記第４光カプラからの光を供給されると共に第２光カプラからの光を供給され前記第２波長だけを通し前記第１波長を遮断する第６光フィルタと、前記第６光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第１方向に結合すると共に前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出す第２光カプラよりなり、
    前記第１，第２，第３，第４光カプラの空きポートにフォトダイオードを設けた光増幅中継システム。
  4. 第１局と第２局の間を、第１局から第２局に向かう第１方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第１光増幅器を含む第１光伝送路と、第２局から第１局に向かう第２方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第２光増幅器を含む第２光伝送路とで接続した光増幅中継システムにおいて、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出して前記第２光伝送路の第２方向に結合する第１光回路と、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出して前記第２光伝送路の第１方向に結合する第２光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出して前記第１光伝送路の第１方向に結合する第３光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出して前記第１光伝送路の第２方向に結合する第４光回路を有し、
    前記第１光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給 されて前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第２方向に結合する第２光カプラよりなり、
    前記第２光回路は、前記第１光伝送路の前記第１光カプラの直後に設けられ前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第７フィルタと、前記第７フィルタで反射された第２波長を取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給されて前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第８フィルタと、前記第８フィルタで反射された第２波長を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第１方向に結合する第２光カプラよりなり、
    前記第３光回路は、前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出す第３光カプラと、前記第３光カプラからの光を供給されて前記第１光伝送路の前記第１光増幅器の直前で第１方向に結合する第４光カプラよりなり、
    前記第４光回路は、前記第２光伝送路の前記第３光カプラの直後に設けられ前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第９フィルタと、前記第９フィルタで反射された第１波長を取り出す第３光カプラと、前記第３光カプラからの光を供給されて前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第１０フィルタと、前記第１０フィルタで反射された第２波長を前記第１光伝送路の前記第１光増幅器の直前で第２方向に結合する第４光カプラよりなり、
    前記第８，第１０フィルタの直後にフォトダイオードを設けた光増幅中継システム。
  5. 第１局と第２局の間を、第１局から第２局に向かう第１方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第１光増幅器を含む第１光伝送路と、第２局から第１局に向かう第２方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第２光増幅器を含む第２光伝送路とで接続した光増幅中継システムにおいて、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出して前記第２光伝送路の第２方向に結合する第１光回路と、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出して前記第２光伝送路の第１方向に結合する第２光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出して前記第１光伝送路の第１方向に結合する第３光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出して前記第１光伝送路の第２方向に結合する第４光回路を有し、
    前記第１光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラから前記第２光カプラに向けて光を通過させる第１光アイソレータと、前記第１光アイソレータからの光を供給されて前記第１波長を反射させ前記第１波長以外の波長を通過させる第１１フィルタと、前記第１１フィルタで反射された第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第２方向に結合する第２光カプラよりなり、
    前記第２光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給されて前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第１２フィルタと、前記第１２フィルタで反射された前記第２波長を前記第１光カプラから前記第２光カプラに向けて通過させる第１光アイソレータと、前記第１光アイソレータからの第２波長を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第１方向に結合する第２光カプラよりなり、
    前記第３光回路は、前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出す第３光カプラと、前記第３光カプラから前記第４光カプラに向けて光を通過させる第２光アイソレータと、前記第２光アイソレータからの光を供給されて前記第１波長を反射させ前記第１波長以外の波長を通過させる第１３フィルタと、前記第１３フィルタで反射された第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光伝送路の前記第１光増幅器の直前で第１方向に結合する第４光カプラよりなり、
    前記第４光回路は、前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出す第３光カプ ラと、前記第３光カプラからの光を供給されて前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第１４フィルタと、前記第１４フィルタで反射された前記第２波長を前記第３光カプラから前記第４光カプラに向けて通過させる第２光アイソレータと、前記第２光アイソレータからの第２波長を前記第１光伝送路の前記第１光増幅器の直前で第２方向に結合する第４光カプラよりなり、
    前記第１１，第１３フィルタの直後にフォトダイオードを設けた光増幅中継システム。
  6. 第１局と第２局の間を、第１局から第２局に向かう第１方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第１光増幅器を含む第１光伝送路と、第２局から第１局に向かう第２方向に光信号を伝送し途中に少なくとも一の第２光増幅器を含む第２光伝送路とで接続した光増幅中継システムにおいて、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出して前記第２光伝送路の第２方向に結合する第１光回路と、
    前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出して前記第２光伝送路の第１方向に結合する第２光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第２光増幅器の直後から取り出して前記第１光伝送路の第１方向に結合する第３光回路と、
    前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出して前記第１光伝送路の第２方向に結合する第４光回路を有し、
    前記第１光回路及び第３光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給されると共に第３光カプラからの光を供給され前記第１波長だけを通し前記第２波長を遮断する第５光フィルタと、前記第５光フィルタを通った光を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直後で第２方向に結合すると共に前記第２光伝送路の第２方向に進む第１波長で生じる後方散乱光を前記第１光増幅器の直後から取り出す第３光カプラよりなり、
    前記第２光回路及び第４光回路は、前記第１光伝送路の第１方向に進む第２波長を取り出す第１光カプラと、前記第１光カプラからの光を供給されて前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第１５フィルタと、光を減衰させる光減衰器と、前記光減衰器からの光を供給されて前記第２波長を反射させ前記第２波長以外の波長を通過させる第１６フィルタと、前記第１６フィルタで反射された第２波長を前記第２光伝送路の前記第２光増幅器の直前で第１方向に結合すると共に前記第２光伝送路の第２方向に進む第２波長を取り出す第２光カプラよりなり、
    前記第１５，第１６フィルタの直後にフォトダイオードを設けた光増幅中継システム。
  7. 請求項５記載の光増幅中継システムにおいて、
    前記第１，第２光アイソレータの代りに光サーキュレータを用い、逆方向に入射された光を受けるポートにフォトダイオードを設けた光増幅中継システム。
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