JP4489421B2

JP4489421B2 - 光伝送装置

Info

Publication number: JP4489421B2
Application number: JP2003433252A
Authority: JP
Inventors: 重雄山中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: FR2864736A1; JP2005192077A; US20050141079A1; US7034996B2; FR2864736B1

Description

この発明は光サージを抑圧する光伝送装置に関するものである。

光増幅器を使用する際に問題となる光サージを抑圧する従来の技術として、例えば特許文献１に示す光増幅器がある。この光増幅器は、入力光の入力光電力を検出する検出部と、この検出部で検出した入力光電力の値を所定の値と比較する比較部と、光増幅器の利得又は出力を制御する出力制御部とを設け、比較部で比較された入力光電力が所定の値よりも小さいときに出力制御部によって光増幅器の利得又は出力を低減することにより、入力光電力が下がった後に入力光電力が急に増加した場合に、光サージが発生してもそのピーク値を小さくするものである。

また、光サージを抑圧する従来の技術として、例えば特許文献２に示す光サージ抑圧回路がある。この光サージ抑圧回路は、光増幅器から出力された入力信号光に含まれている光サージを圧縮する光サージ圧縮回路と、入力信号光に瞬断等の急峻なレベル低下が発生している場合、入力信号光のレベル低下が発生している期間、入力信号光に擬似的な信号を重畳し、入力信号光のレベル低下を見かけ上補償する光出力レベル補償回路から構成され、光サージの発生を防止すると共に入力信号光の急峻なレベル低下を補償するものである。

特許第２６９６０６４号公報（段落００２３，００２５、図１）特開平１１−２０５２３８号公報（要約、解決手段、図１）

従来の光伝送装置は以上のように構成されているので、例えば特許文献１では、入力光の入力光電力を検出する検出部と光増幅器間の伝送路長がほとんど無いため、光サージを検出してから光増幅器に含まれる励起光源を制御するまで、非常に速い応答速度が要求され複雑な制御が必要になるという課題があった。

また、特許文献２では、光サージ圧縮回路や光出力レベル補償回路において、光伝送路に光サージを抑圧するための光デバイスが挿入されているため、通常運用時において、挿入損失により光伝送路の品質を劣化させ、高い光伝送路品質を実現できないという課題があった。また、光サージ抑圧の前段で光サージが発生しているため、光サージによるデバイス破壊の可能性が高いという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複雑な制御をすることなく光サージを抑圧することができると共に、光伝送路に光サージを抑圧するための光デバイスを挿入せずに高い光伝送路品質を実現することができる光伝送装置を得ることを目的とする。

この発明に係る光伝送装置は、光信号を出力する光送信器、前記光送信器からの光信号を増幅して出力する光増幅器、外部から受信した制御信号に基づき前記光送信器を制御するとともに、前記光送信器から前記光増幅器に入力される光信号が変動する光信号変動要因を前記制御信号から検知した場合に当該光信号変動以前に、光サージを含む光信号が送信される可能性を示す光サージ発生連絡信号を前記光送信器に出力し、当該光送信器が出力する光信号によって前記光サージ発生連絡信号を監視情報として送信した後に、光サージ発生警報信号を出力する光サージ抑圧制御部、および、前記光サージ発生警報信号を受けて前記光増幅器の利得を低減する利得制御部を有する光送信装置と、前記光送信装置から光信号を受信するための受信用光ファイバと外部に光信号を送信するための送信用光ファイバとにインライン状に接続され、前記光送信装置から受信した光信号を増幅して出力する光増幅器、前記光増幅器の利得を制御する利得制御部、および、前記送信用光ファイバを介して得られた前記光増幅器による増幅後の受信光信号から監視情報を抽出し、抽出した監視情報が前記光サージ発生連絡信号であると、当該光サージ発生連絡信号を前記利得制御部に出力する受信信号処理部を有し、前記利得制御部が、前記光サージ発生連絡信号を受けて前記光増幅器の利得を低減する光受信装置とを備えたものである。

この発明は、複雑な制御をすることなく光サージを抑圧することができると共に、光伝送路に光サージを抑圧するための光デバイスを挿入せずに高い光伝送路品質を実現することができるという効果がある。

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による光伝送装置における光送信装置の構成を示すブロック図である。この光送信装置１は、光信号を出力する光送信器１１、光送信器１１からの光信号を増幅して伝送するブースター光増幅器１２（光増幅器に相当）、光送信器１１を制御する他に光サージを生じるほど光信号が変動する要因（光信号変動要因に相当）を検知した場合には当該光信号変動以前に光サージ発生警報信号１１１を出力する光送信器制御部１３（光サージ抑圧制御部に相当）、ブースター光増幅器１２の利得を制御する利得制御部１４、光送信器１１とブースター光増幅器１２とを接続する光ファイバ１５により構成されている。

また、光送信器１１は発光素子であるレーザダイオード（不図示）、レーザダイオードからの光を所定の信号フォーマットで変調する変調素子（不図示）などを有している。さらに光送信器１１はレーザダイオードや変調素子などの各素子それぞれの状態、例えば駆動電流値や温度などを監視情報としてモニタし、それら監視情報を示す監視信号を光送信器制御部１３に出力すると共に、それら監視情報が予めそれぞれに所定の条件で定めた値を超え、監視対象が異常状態に移行する場合に異常警報信号を光送信器制御部１３に出力する。

また、ブースター光増幅器１２はエルビウムが添加された増幅ファイバ（不図示）、この増幅ファイバに励起光を注入する励起光源（不図示）を有しており、外部に送信する光信号が後段の外部装置で受信できるように増幅する。なお、ブースター光増幅器１２はその励起光源の駆動電流を利得制御部１４により制御されている。

また、光送信器制御部１３は外部から光送信器１１の光信号出力開始／停止または光信号出力のレベル変更を示す制御信号を受けて光送信器１１のレーザダイオードの発光／非発光または発光強度を制御したり、所定のまたは指示された信号フォーマットで変調するように変調素子を制御する。また、光送信器制御部１３はレーザダイオードの駆動電流または温度など種々のパラメータの監視、或いは変調素子の変調方式制御や変調素子の駆動電流または温度など種々のパラメータの監視を行う。

また、光送信器制御部１３は内部メモリ（不図示）に光信号変動要因を記憶している。図２は光送信器制御部１３に記憶された光信号変動要因を示す。光信号変動要因は、ブースター光増幅器１２に入力される光信号のレベル変動の要因であって、正確にはブースター光増幅器１２の出力に後段の光部品に悪影響を及ぼす光サージが発生するような光信号のレベル変動の要因である。この光信号のレベル変動要因として、光送信器１１の応答時の変動がある。例えば、図２に示す光信号送信停止制御信号、光信号送信開始制御信号、光信号出力レベル変更制御信号および送信信号フォーマット変更制御信号などの制御信号に基づき光送信器１１が制御された際に、光送信器１１が出力する光信号のレベル変動が発生する。

また、他の光信号のレベル変動要因として、光送信器１１の発光素子であるレーザダイオード（不図示）や変調素子（不図示）それ自体の経年的な或いは使用状態に起因する素子の状態変化により、光送信器１１が出力する光信号のレベル変動が発生する。図２に示す光送信器実装レーザダイオード駆動電流異常警報信号および光送信器実装レーザダイオード温度異常警報信号などの監視信号は、レーザダイオードの状態変化により光信号のレベル変動が発生することを光送信器１１から光送信器制御部１３に通知するものである。これら監視信号はその素子の設計理論値／実験値等などと監視情報とから経年的な或いは使用状態に起因して光信号のレベル変動に至る条件を予め求めることで、レベル変動に至る直前に出力されるように設定されている。

また、他の光信号のレベル変動要因として、外的要因がある。例えば、光送信器１１とブースター光増幅器１２を接続する光ファイバ１５の接続または断などの外的要因による光信号のレベル変動がある。図２に示す光コネクタ挿抜予告信号は、光ファイバ１５の光コネクタ（不図示）の挿入または抜去を予告する信号である。

この実施の形態１では光ファイバ１５の光コネクタを接続する光コネクタ接続部（不図示）にロック機構（不図示）を設け、挿抜のためにそのロック機構を解除した際に光コネクタ挿抜予告信号が光送信器制御部１３に出力されるように構成されている。したがって、光コネクタが実際に挿抜される前に光コネクタ挿抜予告信号が光送信器制御部１３に出力される。なお、光コネクタを光コネクタ接続部に接続または抜去した後に、ロック機構をロックすることで、光コネクタ挿抜完了信号が光送信器制御部１３に出力される。

なお、この実施の形態１では、光信号変動要因として図２に示す各制御信号や各監視信号或いは外的要因の光コネクタ挿抜予告信号などを示したが、それら光信号変動要因は一例であり、それらに限定するものではない。ここで問題とする光サージの発生量はブースター光増幅器１２に入力される光信号のレベル変動速度、変動量及びブースター光増幅器１２の励起状態に依存するものであり、各装置や機器によりその許容光サージ量も異なる。したがって、機器の素子個別の機能差や性能差、装置の仕様などによる光サージ発生量及びその許容光サージ量に応じて、例示した光信号変動要因以外のものを用いるか又は例示したものを用いるか否かなどを設計理論値／実験値などから追加したり取捨選択した方が好ましい。

また、図１に示す光送信器制御部１３は外部から信号を受けた場合に、その信号が図２に示す光信号変動要因に一致するか否か判断し、一致する場合に光サージ発生警報信号１１１を利得制御部１４に出力する。

また、図１に示す利得制御部１４は、通常状態ではブースター光増幅器１２からの出力が一定になるように出力一定制御を行う。しかし、光サージ発生警報信号１１１を受けている間は、予め設計理論値／実験値などにより機器個別に求めた光サージが発生しないレベルまたは光サージが発生してもそのピーク値がブースター光増幅器１２の後段の光デバイスに損傷を与えないレベルにブースター光増幅器１２の利得を低減する。

次に動作について説明する。
光送信装置１の光送信器制御部１３は、光送信装置１の外部からの送信すべきデータ信号を受け、光送信器１１のレーザダイオード（不図示）が発する光信号を指示された信号フォーマットおよびデータ信号に基づき変調するように光送信器１１の変調素子（不図示）を制御し、光送信器１１から送信すべきデータ信号を含んだ光信号を出力させる。次にブースター光増幅器１２は、光ファイバ１５を介して光送信器１１からの光信号を入力し増幅する。このブースター光増幅器１２による増幅の際に、利得制御部１４がブースター光増幅器１２の利得を制御し、ブースター光増幅器１２から出力される光信号レベルが一定になるようにしている。ブースター光増幅器１２により増幅された光信号は伝送路光ファイバ１０１により送信される。

次に、光サージ発生の抑圧動作について図を用いて説明する。図３は光サージ発生抑圧動作を示すフローチャートである。光送信器制御部１３は、外部から制御信号を受けると（ステップＳＴ１）、その制御信号が図２に示す光信号変動要因か否か、すなわちその制御信号が光送信器１１の発光／非発光を制御する光信号送信開始制御信号／光信号送信停止制御信号か、光信号の出力レベルを変更する光信号出力レベル変更制御信号か、信号フォーマットを変更する送信信号フォーマット変更制御信号か否かを判断し（ステップＳＴ２）、その受けた制御信号が光信号変動要因に該当しない場合は、その制御信号に基づき光送信器１１を制御する（ステップＳＴ３）。また、光送信器制御部１３は受けた制御信号が光信号変動要因の何れかに一致した場合、光サージ発生警報信号１１１を利得制御部１４に出力する（ステップＳＴ４）。

次に、利得制御部１４は光サージ発生警報信号１１１を受けると、ブースター光増幅器１２の励起光源（不図示）の駆動電流を減少させて光サージが発生しないレベルまたは光サージが発生しても後段の光部品が損傷しないレベルまで利得を低減させる（ステップＳＴ５）。

次に、光送信器制御部１３は光サージ発生警報信号１１１を出力の後、利得制御部１４およびブースター光増幅器１２の利得低減時の応答時間を考慮して設定された間隔をおいてブースター光増幅器１２の利得が光サージ抑圧レベルまで下がった後、制御信号に基づき光送信器１１を制御し、かつその制御により光送信器１１が安定した定常状態の動作に至るまでの各制御信号毎に設定された時間待機する（ステップＳＴ６）。

次に、光送信器制御部１３は光送信器１１が安定した定常状態に移行した後、光サージ発生警報信号１１１の出力を解除する（ステップＳＴ７）。

次に、利得制御部１４は光サージ発生警報信号１１１を受けなくなると、光サージ発生抑圧のための利得低減状態から所定の制御に復帰する（ステップＳＴ８）。

このように、光送信器制御部１３は入力した制御信号が光信号変動要因か否か検知し、光信号変動要因に一致すれば、その制御信号に基づき光送信器１１を制御する前に光サージ発生警報信号１１１を出力し、利得制御部１４はブースター光増幅器１２の利得を光サージが発生しないレベルまたは光サージが発生しても後段の光部品を損傷しないレベルに低減するので、すなわち光送信装置１は光サージの原因となる光信号の変動が発生する以前に、光サージ発生を抑圧するため動作するので、光サージ抑圧の信頼性を向上させることができる。また、複雑な制御を要せず、ブースター光増幅器１２の後段の光ファイバまたは伝送路光ファイバ１０１に光サージを抑圧するための専用の光部品、例えば光減衰器を設けなくて済み、簡易な構造で高い伝送品質を実現することができる。

また、図３に示すステップＳＴ１において、光送信器制御部１３は光送信器１１の監視信号を受けると、ステップＳＴ２において、その監視信号が図２に示す光信号変動要因か否か、すなわちその監視信号がレーザダイオード（不図示）の駆動電流過大によりレーザダイオードが異常状態に移行することを示す光送信器実装レーザダイオード駆動電流異常警報信号か、レーザダイオードの温度が異常に高いことによりレーザダイオードが異常状態に移行することを示す光送信器実装レーザダイオード温度異常警報信号か否か判断し、光信号変動要因の場合にステップＳＴ４を実行する。なお、光送信装置１は光送信器制御部１３が監視信号により光サージ発生警報信号１１１を出力した場合には、ステップＳＴ６以降を実施せず、利得を低減したままとする。その場合はメンテナンスなどにより異常が回復した後にリセットさせることで、通常の制御を復帰させる。

このように、光送信装置１は光送信器制御部１３が監視信号を受けたときでも、その信号が光信号変動要因か否か検知し、光信号変動要因であればブースター増幅器１２の利得を低減するので、上述の制御信号を受けた場合と同様に、光サージ抑圧の信頼性を向上させることができ、簡易な構造で高い伝送品質を実現することができる。なお、この実施の形態１では、監視対象の素子が光信号変動を発生させる異常状態に達する時期を含む条件を設計理論値及び実験値などから求め、光送信器１１側で監視情報がその条件に一致した場合に異常状態に至る直前に異常警報の監視信号を出力するようにしたが、その判断は光送信器制御部１３側で行うようにしても良い。その場合、光送信器制御部１３は図３に示すステップＳＴ２に代えて、レーザダイオードの駆動電流や温度を示す監視信号の内容が、予め求めたレーザダイオードが異常状態に至る条件に一致するか否かで判断すれば良い。

また、光送信器制御部１３は、図３に示すステップＳＴ１において光コネクタ（不図示）の挿入／抜去を予告する光コネクタ挿抜予告信号を受けると、ステップＳＴ２において光信号変動要因と判断して、ステップＳＴ４において光サージ発生警報信号１１１を出力する。次に、利得制御部１４は、ステップＳＴ５においてブースター光増幅器１２の利得を低減し光サージ発生を抑圧する。次に、光送信器制御部１３はステップＳＴ１で光コネクタ挿抜予告信号を受けた場合、図３に示すステップＳＴ６にて、光送信器１１が定常状態になるまで待機し、かつ光コネクタ挿抜完了信号の入力を待つ。この光コネクタ挿抜完了信号は、光ファイバ１５（図１に示す）の光コネクタ（不図示）が挿入／抜去される光コネクタ接続部（不図示）のロック機構（不図示）がロックされた際に光送信器制御部１３に出力される信号である。次に、光送信器制御部１３は光コネクタ挿抜完了信号を受けると、図３に示すステップＳＴ７において光サージ発生警報信号１１１の出力を解除する。次に、利得制御部１４がステップＳＴ８において利得低減状態から所定の制御に復帰する。

このように、光送信装置１は光ファイバ１５の光コネクタの挿入／抜去を予告する光コネクタ挿抜予告信号を受けて、光サージ発生を抑圧するようにブースター光増幅器１２の利得を低減するので、光送信器１１とブースター光増幅器１２とを接続する光ファイバ１５の取付け／取外しなど光送信器１１の動作に無関係な外的要因から発生し得る光信号の変動に対しても、光サージの原因となる光信号の変動が発生する以前に、光サージ発生を抑圧するため動作するので、上述の制御信号や監視信号を受けた場合と同様に、光サージ抑圧の信頼性を向上でき、簡易な構造で高い伝送品質を実現することができる。

以上のように、この実施の形態１による光伝送装置における光送信装置１によれば、光送信器１１からブースター光増幅器１２へ入力される光信号がブースタ光増幅器１２の出力に光サージを発生させるほど変動する要因を予め記憶し、その光信号の変動要因を検知して、当該光信号の変動が起きる前に光サージ発生を抑圧するのために動作するので、光サージ抑圧の信頼性を向上でき、従来に比して複雑な制御を要せず、伝送路光ファイバ１０１に光サージを抑圧するための専用の光部品を設けなくて済み、簡易な構造で高い伝送品質を実現できるという効果が得られる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による光伝送装置における光送信装置および光受信装置の構成を示すブロック図である。図４において図１と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。光送信装置１ａの構成は図１に示す光送信装置１と同じであるが、光送信器制御部１３ａは光サージが発生する可能性を外部装置に連絡するために光サージ発生連絡信号１１２を監視信号として光送信器１１の光信号に重畳させる点が異なっている。この実施の形態２に示す光送信装置１ａおよび光受信装置２は、光送信装置１ａからの光サージ発生連絡信号１１２により光受信装置２における光サージ発生を抑圧する光伝送システムの一例である。

また、図４において、光受信装置２は伝送路光ファイバ１０１を伝送した光送信装置１ａからの光信号を受信し増幅して出力するプリ光増幅器２１（光増幅器に相当）、プリ光増幅器２１からの増幅された受信光信号を入力する光受信器２２、光受信器２２が受けた受信光信号を信号処理して監視信号を抽出し、監視信号の内容が光サージ発生連絡信号１１２である場合、その光サージ発生連絡信号１１２を出力する受信信号処理部２３、受信信号処理部２３から光サージ発生連絡信号１１２を受けた場合にプリ光増幅器２１の利得を低減する利得制御部２４により構成されている。

次に動作について図を用いて説明する。図５は光送信装置の光サージ発生抑圧動作を示すフローチャート、図６は光受信装置の光サージ発生抑圧動作を示すフローチャートである。図５に示すように、光送信器制御部１３ａは外部から制御信号を受けると（ステップＳＴ１ａ）、図１に示す光送信器制御部１３と同様に、その制御信号が光信号変動要因か否かを判断し（ステップＳＴ２ａ）、その受けた制御信号が光信号変動要因に該当しない場合は、その制御信号に基づき光送信器１１を制御する（ステップＳＴ３ａ）。また、光送信器制御部１３ａは受けた制御信号が光信号変動要因の何れかに一致した場合、光サージ発生連絡信号１１２を監視信号として光送信器１１に出力し、かつその光サージ発生連絡信号１１２を他の監視信号と共に光送信器１１の出力する光信号に重畳するように制御し、光サージ発生連絡信号１１２が重畳された光信号を外部装置に出力させる（ステップＳＴ４ａ）。なお、監視信号を光信号に重畳することは定常状態で実施されており、ここで問題とする光信号の変動を伴わない。次に、光送信器制御部１３ａは光サージ発生連絡信号１１２を外部装置に送信した後、光サージ発生警報信号１１１を利得制御部１４に出力する（ステップＳＴ５ａ）。

次に、利得制御部１４は光サージ発生警報信号１１１を受けると、ブースター光増幅器１２の励起光源（不図示）の駆動電流を減少させて光サージが発生しないレベルまたは光サージが発生しても後段の光部品が損傷しないレベルまで利得を低減させる（ステップＳＴ６ａ）。

次に、光送信器制御部１３ａは光サージ発生警報信号１１１を出力の後、利得制御部１４およびブースター光増幅器１２の利得低減時の応答時間を考慮して設定された間隔をおいてブースター光増幅器１２の利得が光サージ抑圧レベルまで下がった後、および光受信装置２が光サージ発生連絡信号１１２を受けてプリ光増幅器２１の利得が光サージ抑圧レベルに低下した後（この実施の形態２では、光サージ発生連絡信号１１２の伝播時間と光受信装置２が光サージ発生連絡信号１１２を受けてからプリ光増幅器２１の利得を光サージ抑圧レベルに低下するまでの時間を予め求め、その時間が経過した後）に、制御信号に基づき光送信器１１を制御し、かつその制御により光送信器１１が安定した定常状態の動作に至るまでの各制御信号毎に設定された時間待機する（ステップＳＴ７ａ）。

次に、光送信器制御部１３ａは光送信器１１が安定した定常状態に移行した後、光サージ発生警報信号１１１の出力を解除する（ステップＳＴ８ａ）。

次に、利得制御部１４は光サージ発生警報信号１１１を受けなくなると、光サージ発生抑圧のための利得低減状態から所定の利得制御に復帰する（ステップＳＴ９ａ）。

次に、光送信器制御部１３ａは利得制御部１４およびブースター光増幅器１２の利得復帰時の応答時間を経過後、光サージ発生連絡信号１１２の出力を解除する（ステップＳＴ１０ａ）。

また、光受信装置２のプリ光増幅器２１は、伝送路光ファイバ１０１を介して光送信装置１ａからの光信号を受け、光受信器２２にて受信するための適切なレベルに増幅して出力する。次に、光受信器２２はプリ光増幅器２１が増幅した受信光信号を受信して受信信号処理部２３に出力する。
次に、光受信装置２の光サージ抑圧動作を説明する。受信信号処理部２３は図６に示すように光受信器２２からの受信光信号を信号処理して監視信号を抽出し（ステップＳＴ２１）、その抽出した監視信号に光サージ発生連絡信号１１２があるか否か判断し（ステップＳＴ２２）、光サージ発生連絡信号１１２がない場合は利得制御部２４に対して通常の出力一定制御を行うよう指示する（ステップＳＴ２３）。また、受信信号処理部２３は光サージ発生連絡信号１１２がある場合、その光サージ発生連絡信号１１２を利得制御部２４に出力する（ステップＳＴ２４）。

次に、利得制御部２４は光サージ発生連絡信号１１２を受けたか否か判断し（ステップＳＴ２５）、光サージ発生連絡信号１１２を受けていない場合は通常の制御動作を実施する（ステップＳＴ２６）。また、利得制御部２４は光サージ発生連絡信号１１２を受けた場合は、光信号の再生に最低限必要なレベルを維持できる範囲内で、プリ光増幅器２１の励起光源（不図示）の駆動電流を減少させて光サージが発生しないレベルまたは光サージが発生しても後段の光部品が損傷しないレベルまで利得を低減させる（ステップＳＴ２７）。

このように光送信装置１ａは図１に示す光送信装置１と同様に光信号変動要因を検知した場合に光サージ発生抑圧動作を行うと共に外部装置に光サージの発生の可能性を連絡する光サージ発生連絡信号１１２を送信し、光受信装置２は光サージ発生連絡信号１１２を受けて光送信装置１ａのサージ発生抑圧動作に起因して発生する可能性のある光信号変動に対応する光サージ発生抑圧動作を行うので、すなわち何れの装置とも光サージの原因となる光信号の変動が発生する以前に光サージ発生抑圧のため動作するので光サージ抑圧の信頼性を向上させることができる。また、複雑な制御を要せず、ブースター光増幅器１２やプリ光増幅器２１の後段の光ファイバ又は伝送路光ファイバ１０１に光サージを抑圧するための専用の光部品、例えば光減衰器を設けなくて済み、簡易な構造で高い伝送品質を実現することができる。

また、図４に示す光送信装置１ａは、図１に示す光送信装置１と同様に図２に示す光送信器実装レーザダイオード駆動電流異常警報信号および光送信器実装レーザダイオード温度異常警報信号並びに光コネクタ挿抜予告信号に対しても光サージ発生を抑圧するように動作する。その際に光送信器制御部１３ａは、図５に示すステップＳＴ４ａ，ＳＴ５ａのように、光サージ発生連絡信号１１２を光信号に重畳させて外部装置に送信してから光サージ発生警報信号１１１を利得制御部１４に出力する。それにより光受信装置２では光サージ発生連絡信号１１２を抽出して、光送信装置１ａ側の光送信器実装レーザダイオード駆動電流異常警報信号および光送信器実装レーザダイオード温度異常警報信号並びに光コネクタ挿抜予告信号などの光サージ発生要因への対応で生じる光信号変動に対しても同様に光サージ発生を抑圧できる。

なお、図４に示す光送信装置１ａについても光送信器制御部１３ａが光送信器１１からのレーザダイオード駆動電流や温度の監視信号から、そのレーザダイオードが異常に至るか否かを判断して光サージ発生連絡信号１１２および光サージ発生警報信号１１１を出力するように構成しても良い。さらに、光受信装置２が光送信装置１ａからの周期的に報告される監視信号に含まれるレーザダイオード駆動電流や温度などの監視情報から受信する光信号の変動発生有無を判断して光サージ発生抑圧動作をしても良い。後者の場合、受信信号処理部２３は図６に示すステップＳＴ２２に代えて、レーザダイオードの駆動電流や温度を示す監視信号の内容が、予め求めたレーザダイオードが異常状態に至る条件に一致するか否かで判断し、一致する場合に光サージ発生連絡信号１１２を生成して利得制御部２４に出力すれば良い。

また、この実施の形態２では、光サージ発生連絡信号１１２を光信号に重畳して送信しているが、監視信号を別の通信回線を用いて送信しても良い。例えば、監視信号として１波長使い、波長分割多重通信として送信した場合、受信信号処理部２３に波長分離フィルタなどを設けて監視信号の波長を抽出すれば良い。

以上のように、この実施の形態２による光送信装置１ａ及び光受信装置２によれば、光送信装置１ａは、光送信器１１からブースター光増幅器１２へ入力される光信号がブースタ光増幅器１２の出力に光サージを発生させるほど変動する要因を予め記憶し、その光信号の変動要因を検知して、光サージ発生連絡信号１１２を外部装置に送信し、かつ当該光信号の変動が起きる前に光サージ発生を抑圧するのために動作するので、光サージ抑圧の信頼性を向上でき、従来に比して複雑な制御を要せず、伝送路光ファイバ１０１に光サージを抑圧するための専用の光部品を設けなくて済み、簡易な構造で高い伝送品質を実現できるという効果が得られる。また、光受信装置２は、光サージ発生連絡信号１１２を受けて実際にレベル変動した光信号を受信する前に光サージ発生を抑圧するため動作するので、光サージ抑圧の信頼性を向上でき、従来に比して複雑な制御を要せず、プリ光増幅器２１の後段に光サージを抑圧するための専用の光部品を設けなくて済み、簡易な構造で高い伝送品質を実現できるという効果が得られる。

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による光伝送装置における光送信装置および光中継装置の構成を示すブロック図である。図７において図４と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。光送信装置１ａの構成は図４に示す光送信装置１ａと同じである。この実施の形態３に示す光送信装置１ａおよび光中継装置３は、図４に示す光送信装置１ａおよび光受信装置２との間に光中継装置３を設けた場合の光サージ発生を抑圧する光伝送システムの一例である。

また、図７において、光中継装置３は、伝送路光ファイバ１０１を伝送した光送信装置１ａからの光信号を受信して増幅して出力するインライン光増幅器３１（光増幅器に相当）、インライン光増幅器３１からの増幅された中継光信号の一部を光分岐器（不図示）介して入力する光受信器３２、光受信器３２が受けた中継光信号を信号処理して監視信号を抽出し、監視信号の内容が光サージ発生連絡信号１１２である場合、その光サージ発生連絡信号１１２を出力する受信信号処理部３３、受信信号処理部３３から光サージ発生連絡信号１１２を受けた場合にインライン光増幅器３１の利得を低減する利得制御部３４により構成されている。

次に動作について図を用いて説明する。図８は光中継装置による光サージ発生抑圧動作を示すフローチャートである。光送信装置１ａによる光サージ発生抑圧動作については図５を参照されたい。光送信装置１ａの動作は、先に図５のフローチャートにより説明した図４の光送信装置１ａの動作と同等なので説明を省略する。

次に、光中継装置３のインライン光増幅器３１は、伝送路光ファイバ１０１を介して光送信装置１ａからの光信号を受け、後段の外部装置にて受信するための適切なレベルに増幅して出力する。このインライン光増幅器３１の増幅した中継光信号の大部分が伝送路光ファイバ１０２を介して後段の外部装置に送信される。次に、光受信器３２はインライン光増幅器３１が増幅した中継光信号の一部を光分岐器（不図示）を介して受信する。次に、光受信器３２は中継光信号を受信信号処理部３３に出力する。受信信号処理部３３は光受信器３２からの受信光信号を信号処理して監視信号を抽出し（ステップＳＴ３１）、その抽出した監視信号に光サージ発生連絡信号１１２があるか否か判断し（ステップＳＴ３２）、光サージ発生連絡信号１１２がない場合は利得制御部３４に対して通常の制御動作を指示する（ステップＳＴ３３）。また、受信信号処理部３３は光サージ発生連絡信号１１２がある場合、その光サージ発生連絡信号１１２を利得制御部３４に出力する（ステップＳＴ３４）。

次に、利得制御部３４は光サージ発生連絡信号１１２を受けたか否か判断し（ステップＳＴ３５）、光サージ発生連絡信号１１２を受けていない場合は通常の制御動作を実施する（ステップＳＴ３６）。また、利得制御部３４は光サージ発生連絡信号１１２を受けた場合は、光信号の再生に最低限必要なレベルを維持できる範囲内で、インライン光増幅器３１の励起光源（不図示）の駆動電流を減少させて光サージが発生しないレベルまたは光サージが発生しても後段の光部品が損傷しないレベルまで利得を低減させる（ステップＳＴ３７）。

なお、光中継装置３の後段に同様の光中継装置（不図示）が設けられている場合、光送信装置１ａからの光サージ発生連絡信号１１２を含んだ光信号はインライン光増幅器３１により増幅されて後段の光中継装置に送信されているので、その後段の光中継装置も同様に光サージ発生を抑圧する。また、光中継装置３の後段に図４に示す光受信装置２が設けられている場合も、それに送信される光信号には光サージ発生連絡信号１１２が含まれているので、同様に光サージ発生抑圧動作することができる。

また、光送信装置１ａが図２に示す光サージ発生要因の何れを検知して光サージ発生抑圧のために動作しても、それにより光信号には光サージ発生連絡信号１１２が含まれているので、光中継装置３は同様に光サージ発生を抑圧することができる。

また、図７に示す光中継装置３についても、光送信装置１ａから周期的に報告される監視信号に含まれるレーザダイオード駆動電流や温度などの監視情報から、受信する光信号の変動発生有無を判断して光サージ発生抑圧動作をしても良い。後者の場合、受信信号処理部３３は図８に示すステップＳＴ３２に代えて、レーザダイオードの駆動電流や温度を示す監視信号の内容が、予め求めたレーザダイオードが異常状態に至る条件に一致するか否かで判断し、一致する場合に光サージ発生連絡信号１１２を生成して利得制御部３４に出力すれば良い。

また、この実施の形態３においても、光サージ発生連絡信号１１２を光信号に重畳して送信するのに代えて、別の通信回線を用いて監視信号を送信しても良い。例えば、監視信号として１波長使い、波長分割多重通信として送信した場合、受信信号処理部３３に波長分離フィルタなどを設けて監視信号の波長を抽出すれば良い。

以上のように、この実施の形態３による光送信装置１ａ及び光中継装置３によれば、光送信装置１ａは、図４に示す光送信装置１ａと同様に光サージ抑圧の信頼性を向上でき、従来に比して複雑な制御を要せず、伝送路光ファイバ１０１に光サージを抑圧するための専用の光部品を設けなくて済み、簡易な構造で高い伝送品質を実現できるという効果が得られる。また、光中継装置３は、光送信装置１ａからの光サージ発生連絡信号１１２を含む光信号を増幅して後段の外部装置に出力すると共に、その光サージ発生連絡信号１１２により光サージ発生を抑圧するため動作するので、光サージ抑圧の信頼性を向上でき、従来に比して複雑な制御を要せず、インライン光増幅器３１の後段に光サージを抑圧するための専用の光部品を設けなくて済み、簡易な構造で高い伝送品質を実現できるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１による光伝送装置における光送信装置の構成を示すブロック図である。図１に示す光送信装置における光信号変動要因を示す説明図である。図１に示す光送信装置の光サージ発生抑圧動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２による光伝送装置における光送信装置及び光受信装置の構成を示すブロック図である。図４に示す光送信装置の光サージ発生抑圧動作を示すフローチャートである。図４に示す光受信装置の光サージ発生抑圧動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３による光伝送装置における光送信装置及び光中継装置の構成を示す説明図である。図７に示す光中継装置の光サージ発生抑圧動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，１ａ光送信装置、２光受信装置、３光中継装置、１１光送信器、１２ブースター光増幅器、１３，１３ａ光送信器制御部、１４利得制御部、１５光ファイバ、２１プリ光増幅器、２２光受信器、２３受信信号処理部、２４利得制御部、３１インライン光増幅器、３２光受信器、３３受信信号処理部、３４利得制御部、１０１，１０２伝送路光ファイバ、１１１光サージ発生警報信号、１１２光サージ発生連絡信号。

Claims

光信号を出力する光送信器、前記光送信器からの光信号を増幅して出力する光増幅器、外部から受信した制御信号に基づき前記光送信器を制御するとともに、前記光送信器から前記光増幅器に入力される光信号が変動する光信号変動要因を前記制御信号から検知した場合に当該光信号変動以前に、光サージを含む光信号が送信される可能性を示す光サージ発生連絡信号を前記光送信器に出力し、当該光送信器が出力する光信号によって前記光サージ発生連絡信号を監視情報として送信した後に、光サージ発生警報信号を出力する光サージ抑圧制御部、および、前記光サージ発生警報信号を受けて前記光増幅器の利得を低減する利得制御部を有する光送信装置と、
前記光送信装置から光信号を受信するための受信用光ファイバと外部に光信号を送信するための送信用光ファイバとにインライン状に接続され、前記光送信装置から受信した光信号を増幅して出力する光増幅器、前記光増幅器の利得を制御する利得制御部、および、前記送信用光ファイバを介して得られた前記光増幅器による増幅後の受信光信号から監視情報を抽出し、抽出した監視情報が前記光サージ発生連絡信号であると、当該光サージ発生連絡信号を前記利得制御部に出力する受信信号処理部を有し、前記利得制御部が、前記光サージ発生連絡信号を受けて前記光増幅器の利得を低減する光受信装置とを備えた光伝送装置。
光受信装置の利得制御部は、光サージ発生連絡信号を受けて光増幅器の利得を光サージが発生しないレベルまたは光サージのピーク値が前記光増幅器の後段の光部品に損傷を与えないレベルに低減することを特徴とする請求項１記載の光伝送装置。