JP4573627B2

JP4573627B2 - 光通信装置の光出力自動減衰回路

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Publication number: JP4573627B2
Application number: JP2004322265A
Authority: JP
Inventors: 圭介原田; 義隆江口; 聡宮崎; 浩笈川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2024-11-05
Also published as: US7136584B2; US20060098270A1; JP2006135651A

Description

本発明は、光通信装置における光ファイバの開放または誤接続を監視して高出力の光が外部に放出されるのを防止する光出力自動減衰回路に関する。

図１５は、一般的な光通信システムの一例を示す構成図である。この光通信システムは、例えば、送信側および受信側の端局装置１１０，１２０の間を海底等に敷設した伝送路１３０で接続すると共に、その伝送路１３０上に複数の中継器１４０を配置して構成される。送信側の端局装置１１０では、送信器（ＯＳ）１１１から出力される波長の異なる複数の光信号が合波器１１２で合波されて波長多重(ＷＤＭ）光となり，そのＷＤＭ光の出力パワーが光アンプ１１３および監視制御部１１４により中継器１４０への入力パワーが所要のレベルとなるように制御されて伝送路１３０に出力される。

図１６は、上記のような光通信システムの端局装置や中継器内に設けられる従来の光アンプの構成例を示す図である。図１６の光アンプでは、アンプ盤２１０の信号光入力端子Ｔｓ_INに入力されたＷＤＭ光Ｌｓが、増幅媒体であるエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）２１１，２１２を順に伝搬する。ＥＤＦ２１１，２１２には、複数のブースター盤２２０Ａ〜２２０Ｃ，２２０Ａ’〜２２０Ｃ’からそれぞれ出力される励起光Ｌｐが励起光入力端子Ｔｐ_A〜Ｔｐ_C，Ｔｐ_A’〜Ｔｐ_C’を介して注入されている。これにより、ＷＤＭ光ＬｓはＥＤＦ２１１，２１２を通過する際に増幅されて信号光出力端子Ｔｓ_OUTから出力される。このとき、各ブースター盤２２０Ａ〜２２０Ｃ，２２０Ａ’〜２２０Ｃ’からアンプ盤２１０に供給される各励起光Ｌｐは、レーザ製品の国際規格であるＩＥＣ６０８２５、ＣＥＮＥＬＥＣ規格（ＥＮ６０８２５−１）およびＪＩＳ規格（ＪＩＳＣ６８０２）に準拠した危険度クラス３Ｂに属するようなレーザ光を使用する。このため、各ブースター盤２２０Ａ〜２２０Ｃ，２２０Ａ’〜２２０Ｃ’からアンプ盤２１０の励起光入力端子Ｔｐ_A〜Ｔｐ_C，Ｔｐ_A’〜Ｔｐ_C’に繋がれた光ファイバを仮に人為的に抜いた場合には、危険度クラス３Ｂのハイパワーの励起光Ｌｐが空気中へ放射してしまうことになる。そのような場合には、上記のレーザ規格上、危険度クラス１といった人体に影響を及ぼさない安全レベルまで励起光Ｌｐを減衰させるような安全設計が要求される。

図１７は、従来の光出力自動減衰機能を備えた光アンプの要部構成を示す図である。図１７の左側に示すように、ブースター盤２２０からアンプ盤２１０に接続される光ファイバが励起光入力端子Ｔｐから抜けた状態になると、アンプ盤２１０に入力される励起光Ｌｐをモニタするためにアンプ盤２１０側に設けた光カプラ２１５および受光器（ＰＤ）２１６での励起光Ｌｐの受光がなくなり、その情報を示す電気信号Ｓｍがアンプ盤２１０側の受光器２１６からブースター盤２２０側のレベル監視回路２２３に伝えられる。レベル監視回路２２３は、受光器２１６の受光レベルが例えば閾値以下となった場合に光ファイバが接続されていないことを認識し、その情報をＬＤ制御回路２２２に伝える。ＬＤ制御回路２２２は、レベル監視回路２２３からの情報に従って励起光源（ＬＤ）２２１を安全レベルの発光となるように制御する。そして、図１７の右側に示すように、ブースター盤２２０からの光ファイバがアンプ盤２１０の入力端子Ｔｐに接続されると、アンプ盤２１０内の受光器２１６が安全レベルの励起光Ｌｐを受光することにより、その情報が電気信号Ｓｍを介してブースター盤２２０側のレベル監視回路２２３に伝えられる。レベル監視回路２２３では、受光器２１６の受光レベルを基に出力ファイバの接続が認識され、その情報がレベル監視回路２２３からＬＤ制御回路２２２に伝えられることにより、励起光源２２１は通常の運用レベルの励起光Ｌｐを出力する。このように、従来の光アンプでは、光ファイバの開放および接続により励起光源２２１の出力レベルを自動的に減衰および復帰させる機能（クローズループ制御）を適用して安全対策が行われていた。

ところで、海底ケーブル通信は光増幅中継技術の適用により大容量伝送システムの経済的構築を可能とし、インターネット等のデータ通信をはじめ需要の増大する国際／国内通信の手段として重要な役割を果たしている。しかし、長距離かつ大容量の伝送を実現するには、インラインアンプのハイパワー設計が必要となり、それに伴うブースター盤の励起光出力レベルのハイパワー化や使用するブースター盤の枚数の増加などが今後予想される。そのためハイパワー出力に対する安全設計の確立が要求される。

このような要求に対して、前述した従来の光アンプに適用されているクローズループ制御では、光ファイバの誤接続が生じた場合に高出力の励起光が誤って空気中に放出されてしまう可能性があるという問題点があった。

すなわち、例えば図１８に示すように、ブースター盤２２０Ａの出力ファイバのアンプ盤２１０への接続端は開放、ブースター盤２２０Ｂの出力ファイバのアンプ盤２１０への接続端はブースター盤２２０Ａ側の励起光入力端子Ｔｐ_Aに誤って接続されたとする。この場合、ブースター盤２２０Ｂ側に着目すると、アンプ盤２１０内の受光器２１６Ｂは励起光入力端子Ｔｐ_Bが開放状態にあるため励起光Ｌｐを受光することがなく、その状態を示す情報が受光器２１６Ｂからブースター盤２２０Ｂのレベル監視回路２２３Ｂに伝えられる。レベル監視回路２２３Ｂは、受光器２１６Ｂからの情報に応じて、励起光入力端子Ｔｐ_Bに光ファイバが正しく接続されていないことを認識して、その結果をＬＤ制御回路２２２Ｂに伝える。これにより、ＬＤ制御回路２２２Ｂは、励起光源２２１Ｂを安全レベルの発光となるように制御する。

一方、ブースター盤２２０Ａ側では、アンプ盤２１０内の受光器２１６Ａがブースター盤２２０Ｂからの安全レベルの光を受光し、その受光状態を示す情報が受光器２１６Ａからブースター盤２２０Ａのレベル監視回路２２３Ａに伝えられる。レベル監視回路２２３Ａは、受光器２１６Ａからの情報に応じて、励起光入力端子Ｔｐ_Aに光ファイバが正しく接続されたと誤認識し、その結果をＬＤ制御回路２２２Ａに伝える。ＬＤ制御回路２２２Ａは、実際には光ファイバの接続端が開放状態にあるにも関わらす、励起光源２２１Ａを通常の運用レベルで発光させる。これにより、危険度クラス３Ｂに属するような高出力の励起光Ｌｐが空気中に放出されてしまう可能性があった。

上記のような従来のクローズループ制御に関する問題点を解消するためには、例えば図１９に示すように、送信部（例えば送信端局）３００について、接続管理情報（ＩＤ）を生成する送信側ＩＤ生成部３０１と、誤接続監視要求に応じて送信光を主信号からＩＤ生成部３０１で生成される接続管理情報に切り替える送信光制御部３０２と、を設け、また、受信部（例えば波長多重装置）３１０について、送信側からの接続管理情報を受信する光−電気変換部３１１と、送信側に対応した接続管理情報を生成する受信側ＩＤ生成部３１２と、光−電気変換部で受信される接続管理情報がＩＤ生成部３１２で生成される接続管理情報と一致するか否かを判定する判定部３１３と、を設けることにより、送信部３００および受信部３１０間における光ファイバの誤接続の検出を実現した公知技術（例えば、特許文献１〜３参照）を、光アンプのクローズループ制御に応用することが有効である。
特許第３４７８２４７号明細書特開２００１−３５８６５７号公報特開平５−１３４７９０号公報

しかしながら、上記のような公知技術を光アンプのクローズループ制御に応用した場合、送信部３００から受信部３１０に伝えられる接続管理情報が正しいものであるか否かを受信部３１０側で判定する構成となるため、前述の図１６に示したような光アンプの構成においては、送信部３００に相当するブースター盤２２０の枚数が増加すると、そのブースター盤の枚数に応じて、受信部３１０に相当するアンプ盤２１０の回路規模が増大してしまうという課題がある。また、受信部３１０における接続管理情報の判定が受信部３１０内で生成される接続管理情報を期待値として行われるため、送信する接続管理情報の管理と、受信側での判定の期待値となる接続管理情報の管理とを２重に行わなければならないという欠点もある。

本発明は上記の点に着目してなされたもので、複数の送信部と受信部の間における光ファイバの誤接続を簡略な構成で検出して高出力の光の外部への放出を確実に防止できる光通信装置の光出力自動減衰回路を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、予め設定したパワーの光を出力する複数の送信部と、複数の光入力端子を有し、前記複数の送信部の各出力端子が光ファイバを介して前記複数の光入力端子に一対一で接続される受信部と、を備えた光通信装置を制御の対象とし、前記受信部の各光入力端子に入力される光のパワーを前記受信部内に設けた複数のモニタ部でそれぞれ検出し、該各モニタ部の検出結果に基づいて前記複数の送信部の各出力端子と前記受信部の複数の入力端子との間の接続状態が正常であるか否かを判断して、接続状態が正常でないときには該当する送信部から出力される光のパワーを所定のレベルまで減衰させる制御を行う光出力自動減衰回路を提供するものである。この光出力自動減衰回路は、前記複数の送信部のそれぞれに対して、各々の送信部ごとにパターンが異なる識別情報を生成する識別情報生成部と、前記識別情報生成部で生成される識別情報を出力光の強度に重畳する識別情報重畳部と、前記受信部の対応する光入力端子に入力される光のパワーを前記モニタ部で検出した結果を示す電気信号が与えられ、該電気信号に含まれる識別情報と前記識別情報生成部で生成される識別情報とを比較して一致するか否かを検出する識別情報比較部と、該識別情報比較部で不一致が検出されたときに出力光のパワーを所定のレベルまで減衰させ、前記識別情報比較部で一致が検出されるようになると出力光を予め設定したパワーに復帰させる出力パワー制御部と、を設けたことを特徴とする。

上記のような構成の光出力自動減衰回路では、複数の送信部において、各々の内部に設けられた識別情報生成部で生成される識別情報が識別情報重畳部によって出力光の強度に重畳され、送信部ごとに異なる識別情報を含んだ出力光が受信部に送られる。受信部の各光入力端子に入力された光は各々の光入力端子に対応したモニタ部でパワーが検出され、その検出結果を示す電気信号が対応する送信部の識別情報比較部に与えられる。識別情報比較部では、識別情報生成部で生成される識別情報を期待値として、受信部側からの電気信号に含まれる識別情報の一致／不一致が検出され、不一致の場合には、受信部の対応する光入力端子との間の光ファイバの接続状態が正常ではないと判断して、出力パワー制御部により出力光のパワーが所定のレベルまで減衰される。そして、識別情報比較部で識別情報の一致が検出されるようになると、受信部の対応する光入力端子との間の光ファイバの接続状態が正常になったと判断して、出力パワー制御部により出力光が予め設定したパワーに復帰されるようになる。

上記光出力自動減衰回路の１つの態様として、前記光通信装置は、波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重光を一括して増幅する光アンプであり、該光アンプは、前記波長多重光が入出力される信号光入力端子および信号光出力端子、該信号光入力端子および信号光出力端子の間に接続された増幅媒体、並びに、該増幅媒体に供給する複数の励起光が入力される複数の励起光入力端子を有するアンプ盤と、励起光源から出力される励起光を前記アンプ盤の対応する励起光入力端子に与えて前記増幅媒体に供給する複数のブースター盤と、を備えて構成されるようにしてもよい。このとき、前記複数のブースター盤が前記複数の送信部となり、かつ、前記アンプ盤が前記受信部となり、前記識別情報重畳部は、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記励起光源を変調駆動することで、識別情報を励起光の強度に重畳するものとする。

また、上記光出力自動減衰回路の他の態様として、前記光通信装置は、波長の異なる光信号を出力する複数の送信器と、該各送信器から出力される光信号を波長ごとに増幅する複数のチャネルアンプと、該各チャネルアンプから出力される光信号を合波して波長多重信号光を生成する合波器と、を備えた端局装置であってもよい。このとき、前記複数のチャネルアンプが前記複数の送信部となり、かつ、前記合波器が前記受信部となり、前記識別情報重畳部は、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記チャネルアンプを変調駆動することで、識別情報を光信号の強度に重畳するものとする。

上記のような本発明の光通信装置の光出力自動減衰回路によれば、複数の送信部と受信部の各光入力端子との間における光ファイバの誤接続を検出可能にするために各送信部の出力光の強度に重畳される識別情報について、その生成を行う識別情報生成部および受信後の一致／不一致の検出を行う識別情報比較部がいずれも送信部側に設けられるため、受信部に接続される送信部の数が増加した場合でも受信部の回路規模の増大を効果的に抑えることが可能であり、各送信部および受信部間の誤接続を検出して各々の送信部からの出力光のレベル制御を確実に行うことができる。また、識別情報の生成が送信部側でのみ行われるので、多数の送信部を受信部に接続する場合でも識別情報の管理を比較的容易に行うことが可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。

図１は、本発明の光出力自動減衰回路を適用した光アンプの一実施形態の構成を示すブロック図である。

図１において、本実施形態の光アンプは、前述の図１６に示した従来の構成と同様に、ＷＤＭ信号光Ｌｓが入出力される１つのアンプ盤１０と、アンプ盤１０に励起光Ｌｐを供給する複数（ここでは６つ）のブースター盤２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ａ’〜２０Ｃ’とを備えて構成される。なお、この光アンプは、上述の図１５に示した一般的な光通信システムにおいてＷＤＭ信号光を一括して増幅するインラインアンプとして中継器１４０等の内部に配置される。

アンプ盤１０は、例えば、信号光入力端子Ｔｓ_INおよび信号光出力端子Ｔｓ_OUTの間に、増幅媒体としての２本のエルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）１１，１２が縦続接続される。前段のＥＤＦ１１には、励起光入力端子Ｔｐ_A，Ｔｐ_A’に入力される励起光Ｌｐが光カプラ１３ＡおよびＷＤＭカプラ１４Ａを介して与えられる。ここでは、信号光入力端子Ｔｓ_IN側に位置するＥＤＦ１１の一端にＷＤＭカプラ１４Ａが配置され、信号光Ｌｓおよび励起光ＬｐがＥＤＦ１１内を同方向に伝搬する前方励起の構成を適用している。また、励起光入力端子Ｔｐ_A，Ｔｐ_A’および光カプラ１３Ａの間の各光路上には、光分岐カプラ１５Ａ，１５Ａ’がそれぞれ挿入されていて、励起光入力端子Ｔｐ_A，Ｔｐ_A’に入力される各励起光Ｌｐの一部がモニタ光として分岐されて各々に対応する受光器（ＰＤ）１６Ａ，１６Ａ’にそれぞれ送られる。各受光器１６Ａ，１６Ａ’は、各光分岐カプラ１５Ａ，１５Ａ’からの分岐光を受光し、その光パワーに応じて電流値が変化する電気信号Ｓｍを生成して、それをブースター盤２０Ａ，２０Ａ’側に出力する。

後段のＥＤＦ１２には、励起光入力端子Ｔｐ_B，Ｔｐ_B’に入力される励起光Ｌｐが光カプラ１３ＢおよびＷＤＭカプラ１４Ｂを介して与えられると共に、励起光入力端子Ｔｐ_C，Ｔｐ_C’に入力される励起光Ｌｐが光カプラ１３ＣおよびＷＤＭカプラ１４Ｃを介して与えられる。ここでは、ＷＤＭカプラ１４Ｂが信号光入力端子Ｔｓ_IN側に位置するＥＤＦ１２の一端に配置され、ＷＤＭカプラ１４Ｃが信号光出力端子Ｔｓ_OUT側に位置するＥＤＦ１２の他端に配置され、ＥＤＦ１２に対して励起光Ｌｐが前方および後方から供給される双方向励起の構成を適用している。また、励起光入力端子Ｔｐ_B，Ｔｐ_B’および光カプラ１３Ｂの間の各光路上、並びに、励起光入力端子Ｔｐ_C，Ｔｐ_C’および光カプラ１３Ｃの間の各光路上には、光分岐カプラ１５Ｂ，１５Ｂ’，１５Ｃ，１５Ｃ’がそれぞれ挿入されていて、励起光入力端子Ｔｐ_B，Ｔｐ_B’，Ｔｐ_C，Ｔｐ_C’に入力される各励起光Ｌｐの一部がモニタ光として分岐されて各々に対応する受光器（ＰＤ）１６Ｂ，１６Ｂ’，１６Ｃ，１６Ｃ’にそれぞれ送られる。各受光器１６Ｂ，１６Ｂ’，１６Ｃ，１６Ｃ’は、光分岐カプラ１５Ｂ，１５Ｂ’，１５Ｃ，１５Ｃ’からの分岐光を受光し、その光パワーに応じて電流値が変化する電気信号Ｓｍを生成して、それをブースター盤側に出力する。

ブースター盤２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ａ’〜２０Ｃ’は、ここでは２枚１組で冗長構成とされていて、ブースター盤２０Ａ，２０Ａ’のいずれかで生成される励起光Ｌｐがアンプ盤１０内の前段のＥＤＦ１１に前方励起光として与えられ、ブースター盤２０Ｂ，２０Ｂ’のいずれかで生成される励起光Ｌｐがアンプ盤１０内の後段のＥＤＦ１２に前方励起光として与えられ、ブースター盤２０Ｃ，２０Ｃ’のいずれかで生成される励起光ＬｐがＥＤＦ１２に後方励起光として与えられる。

ブースター盤２０Ａは、例えば、励起光源（ＬＤ）２１Ａ、ＬＤ制御回路２２Ａ、レベル監視回路２３Ａ、ＩＤパターン発生回路２４ＡおよびＩＤ一致検出回路２５Ａから構成される。なお、他のブースター盤２０Ａ’，２０Ｂ，２０Ｂ’，２０Ｃ，２０Ｃ’についても上記ブースター盤２０Ａと同一の要素から構成される。このため、以下の説明では、各ブースター盤および各々の構成要素を代表する符号として、末尾のアルファベットを省略した符号を用いることにする。また、各ブースター盤に対応したアンプ盤１０の構成要素についても上記と同様に代表の符号を用いる場合がある。

励起光源２１は、例えば０．９８μｍ帯または１．４８μｍ帯の励起光Ｌｐを発生する半導体レーザ等を用いた一般的な光源である。ＬＤ制御回路２２は、レベル監視回路２３、ＩＤパターン発生回路２４およびＩＤ一致検出回路２５からの各出力信号に応じて励起光源２１の駆動状態を調整し、ブースター盤２０から出力される励起光Ｌｐを制御する。このＬＤ制御回路２２による励起光Ｌｐの制御の特徴は、後述するようにブースター盤２０の出力ファイバが開放若しくは正しく接続されていない場合に励起光Ｌｐのパワーを安全レベルに切り替えると同時に各々のブースター盤２０ごとにパターンの異なる識別情報（以下、ＩＤパターンとする）を励起光Ｌｐに重畳し、出力ファイバが正しく接続されると上記ＩＤパターンの重畳を止めて通常の運用レベルの励起光Ｌｐに復帰するように制御が行われる点にある。

レベル監視回路２３は、アンプ盤１０内の対応する受光器１６から伝えられる電気信号Ｓｍが電流電圧変換後に入力され、その入力信号のレベルを基にブースター盤２０からアンプ盤１０に与えられている励起光Ｌｐのパワーを検出し、その結果をＬＤ制御回路２２に出力する。ＩＤパターン発生回路２４は、前述したブースター盤ごとに異なるＩＤパターンを発生し、そのＩＤパターンを示す信号をＬＤ制御回路２２およびＩＤ一致検出回路２５に出力する。ＩＤ一致検出回路２５は、アンプ盤１０内の対応する受光器１６から伝えられる電気信号Ｓｍが電流電圧変換後に入力され、その入力信号のレベル変化に基づいて、受光器１６で受光した励起光Ｌｐに重畳されているＩＤパターン（以下、受信ＩＤパターンとする）を識別し、その受信ＩＤパターンとＩＤパターン発生回路２４からの出力信号によって示されるＩＤパターン（以下、生成ＩＤパターンとする）との比較を行って双方のＩＤパターンが一致するか否かを検出し、その結果を示す信号をＬＤ駆動回路２２に出力する。

したがって、本実施形態では、ＩＤパターン発生回路２４が識別情報生成部に相当し、ＩＤ一致検出回路２５が識別情報比較部に相当し、また、励起光源２１とＬＤ制御回路２２が識別情報重畳部および出力パワー制御部としての機能を備える。

なお、上記のような構成のアンプ盤１０および各ブースター盤２０は、例えば図２に示すように、ラック１の空きスロットにそれぞれマウントされ、各ブースター盤２０の出力端子に繋がる光ファイバがアンプ盤１０の対応する励起光入力端子Ｔｐに接続される。また、アンプ盤１０から各ブースター盤２０への電気信号Ｓｍの伝達は、図示しないバックワイヤリングボード（ＢＷＢ)等を介して行われる。

さらに、図１の構成例では図示を省略したが、アンプ盤１０には信号光Ｌｓの入力パワーおよび出力パワーをモニタするための手段が一般的な光アンプと同様に設けられており、その信号光Ｌｓの入出力モニタ結果に基づいて各ブースター盤２０からの励起光Ｌｐの供給状態を調整し、出力一定制御（ＡＬＣ）や利得一定制御（ＡＧＣ）などの主信号系の制御を行う手段も本光アンプは具備しているものとする。

ここで、ＩＤパターン発生回路２４およびＩＤ一致検出回路２５の詳細について説明する。

各ブースター盤２０のＩＤパターン発生回路２４で生成されるＩＤパターンは、上述したように各々のブースター盤２０ごとにパターンが異なると共に、次に示す条件を満たすように設計するのがよい。
・各ブースター盤２０に対応したＩＤパターンのマーク率を１／２で統一する。
・ＩＤ一致検出回路２５における誤検出防止のため、位相ずれによるパターンの一致が発生しないこととする。
・ＩＤパターン発生回路２４の簡素化を図るため、最少のビット数とする。

上記のような設計条件を考慮して、図１に示した６枚のブースター盤２０から構成される場合のＩＤパターンを具体化した場合、例えば図３に示すような６ビットのパターンでは４種類の信号しか作れず、また、例えば図４に示すような７ビットのパターンでは、マーク率を１／２にする設計ができない。このため、例えば図５に示すような８ビットのパターンを用いて６種類のＩＤパターンを作成することで、上記の設計仕様を全て満たすことが可能になる。

図６は、上記のような８ビットのＩＤパターンを発生可能なＩＤパターン発生回路２４の具体例を示す回路図である。また、図７は、図６の回路における動作を説明するためのタイムチャートである。

図６に示すＩＤパターン発生回路２４は、例えば、一般的な４ビットジョンソンカウンタ２４Ｙおよびパターン選択回路２４Ｚから構成される。４ビットジョンソンカウンタ２４Ｙには、図７の１段目に示すようなクロック信号（例えば、周波数が１９．４４ＭＨｚ
）および該クロック信号に同期した図７の２段目に示すようなイネーブル信号（例えば、周波数が１．００ｋＨｚ）と、図示しないリセット信号とが与えられていて、図７の３〜１０段目に示すような波形の信号が８つの出力ポート（１）〜（８）からそれぞれ出力されて、パターン選択回路２４Ｚに与えられる。パターン選択回路２４Ｚは、４ビットジョンソンカウンタ２４Ｙからの各出力信号を組み合わせて図７の１１段目以降に示すような論理演算を行うことで６種類のＩＤパターンを生成することが可能であり、ブースター盤２０ごとに異なるように設定したいずれか１つのＩＤパターンを出力ポートから出力する。なお、ここでは６枚のブースター盤２０を冗長構成としているので、各ブースター盤２０のパターン選択回路２４ＺによるＩＤパターンの出力は、例えばＢＷＢ上で生成される冗長パッケージ識別信号に応じて、現用系のブースター盤２０のものが選択されるものとする。

図８は、上記のようなＩＤパターンの具体例に対応したＩＤ一致検出回路２５の構成例を示す回路図である。また、図９は、図８の回路における動作を説明するためのタイムチャートである。

図８に示すＩＤ一致検出回路２５では、アンプ盤１０の受光器１６から伝えられる電気信号Ｓｍより抽出した受信ＩＤパターンと、同一のブースター盤２０内のＩＤパターン発生回路２４から伝えられる生成ＩＤパターンとの排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）の否定が論理回路２５Ｘで演算され、その論理回路２５Ｘの演算結果を示す信号が１６進カウンタ２５Ｙのデータ入力信号として与えられる。なお、１６進カウンタ２５Ｙに与えられるクロックおよびイネーブル信号は、前述したＩＤパターン発生回路２４の場合と共通の信号とする。このような回路構成により、図９に示すように、受信ＩＤパターンと生成ＩＤパターンとのビット比較を行った結果が１６カウント連続して一致すると、１６進カウンタ２５Ｙの出力信号がハイレベルからローレベルに転じて、受信ＩＤパターンおよび生成ＩＤパターンの一致を示すＩＤ一致検出信号がＬＤ制御回路２２に出力されるようになる。受信ＩＤパターンおよび生成ＩＤパターンの各ビット値に対応した論理回路２５Ｘおよび１６進カウンタ２５Ｙの各出力レベルの関係を次の表１にまとめておく。

次に、本実施形態の光アンプの動作を説明する。

例えば図１０の左側に示すように、ある１つのブースター盤２０の出力ファイバが開放された状態では、アンプ盤１０内の上記ブースター盤２０に対応した受光器１６で励起光Ｌｐが受光されなくなり、その状態を示す電気信号Ｓｍが受光器１６からブースター盤２０のレベル監視回路２３およびＩＤ一致検出回路２５に伝えられる。レベル監視回路２３は、受光器１６からの電気信号Ｓｍを基にアンプ盤１０側で励起光Ｌｐが受光されていないことを検出して、その結果を示す信号をＬＤ制御回路２２に出力する。また、ＩＤ一致検出回路２５は、受光器１６からの電気信号ＳｍにＩＤパターンが含まれていないので、生成ＩＤパターンとの不一致を示す信号をＬＤ制御回路２２に出力する。ＬＤ制御回路２２は、レベル監視回路２３およびＩＤ一致検出回路２５からの各出力信号により、出力ファイバがアンプ盤１０の対応する励起光入力端子Ｔｐに正しく接続されていないことを判断して、励起光源２１を安全レベルで発光させると共に、ＩＤパターン発生回路２４からのＩＤパターンに従って励起光源２１を変調動作させる。これにより、ＩＤパターンが周期的に重畳された安全レベルの励起光Ｌｐが出力ファイバから出力されるようになる。

そして、図１０の右側に示すように、上記ブースター盤２０の出力ファイバがアンプ盤２０の励起光入力端子Ｔｐに接続されると、ＩＤパターンを含んだ安全レベルの励起光Ｌｐが受光器１６で受光されるようになり、その受光状態を示す電気信号Ｓｍが受光器１６からレベル監視回路２３およびＩＤ一致検出回路２５に伝えられる。レベル監視回路２３は、受光器１６からの電気信号Ｓｍを基に安全レベルの励起光Ｌｐがアンプ盤１０側で受光されたことを検出して、その結果を示す信号をＬＤ制御回路２２に出力する。また、ＩＤ一致検出回路２５は、受光器１６からの電気信号Ｓｍに含まれる受信ＩＤパターンとＩＤパターン発生回路２４からの生成ＩＤパターンとを比較し、双方のＩＤパターンの一致を示す信号をＬＤ制御回路２２に出力する。ＬＤ制御回路２２は、レベル監視回路２３からの出力信号により安全レベルの励起光Ｌｐの受光を確認し、かつ、ＩＤ一致検出回路２５からの出力信号によりＩＤパターンの一致を確認することで、出力ファイバがアンプ盤１０の対応する励起光入力端子Ｔｐに正しく接続されたことを判断して、励起光源２１のＩＤパターンに従った変調動作を停止させると共に、励起光源２１の発光状態を通常の運用レベルに復帰させる。これにより、高出力の励起光Ｌｐがブースター盤２０からアンプ盤１０に供給されるようになる。

また、例えば図１１に示すように、ブースター盤２０Ａの出力ファイバは開放、ブースター盤２０Ｂの出力ファイバはアンプ盤１０のブースター盤２０Ａに対応した励起光入力端子Ｔｐ_Aに誤接続された場合には、アンプ盤１０内のブースター盤２０Ｂに対応した受光器１６Ｂで励起光Ｌｐが受光されないので、受光なしの状態を示す電気信号Ｓｍが受光器１６Ｂからブースター盤２０Ｂのレベル監視回路２３ＢおよびＩＤ一致検出回路２５Ｂに伝えられる。レベル監視回路２３Ｂは、受光器１６Ｂからの電気信号Ｓｍを基にアンプ盤１０側で励起光Ｌｐが受光されていないことを検出して、その結果を示す信号をＬＤ制御回路２２Ｂに出力する。また、ＩＤ一致検出回路２５Ｂは、受光器１６Ｂからの電気信号ＳｍにＩＤパターンが含まれていないので、生成ＩＤパターンとの不一致を示す信号をＬＤ制御回路２２Ｂに出力する。ＬＤ制御回路２２Ｂは、レベル監視回路２３ＢおよびＩＤ一致検出回路２５Ｂからの各出力信号により、出力ファイバがアンプ盤１０の励起光入力端子Ｔｐ_Bに正しく接続されていないことを判断して、励起光源２１Ｂを安全レベルで発光させると共に、ＩＤパターン発生回路２４ＢからのＩＤパターンに従って励起光源２１Ｂを変調動作させる。これにより、ＩＤパターンが周期的に重畳された安全レベルの励起光Ｌｐがブースター盤２０Ｂの出力ファイバから出力されるようになる。

一方、アンプ盤１０内のブースター盤２０Ａに対応した受光器１６Ａでは、ブースター盤２０ＢからのＩＤパターンを含んだ安全レベルの励起光Ｌｐが受光され、その受光状態を示す電気信号Ｓｍが受光器１６Ａからブースター盤２０Ａのレベル監視回路２３ＡおよびＩＤ一致検出回路２５Ａに伝えられる。レベル監視回路２３Ａは、受光器１６Ａからの電気信号Ｓｍを基に安全レベルの励起光Ｌｐがアンプ盤１０側で受光されたことを検出して、その結果を示す信号をＬＤ制御回路２２Ａに出力する。また、ＩＤ一致検出回路２５Ａは、受光器１６Ａからの電気信号Ｓｍに含まれる受信ＩＤパターンとＩＤパターン発生回路２４Ａからの生成ＩＤパターンとを比較する。このとき、受信ＩＤパターンはブースター盤２０Ｂに対応したものとなるため、ＩＤパターンの不一致を示す信号がＩＤ一致検出回路２５ＡからＬＤ制御回路２２Ａに出力されることになる。ＬＤ制御回路２２Ａは、レベル監視回路２３からの出力信号により安全レベルの励起光Ｌｐの受光を確認したとしても、ＩＤ一致検出回路２５からの出力信号によりＩＤパターンの不一致を確認することによって、出力ファイバがアンプ盤１０の励起光入力端子Ｔｐ_Aに正しく接続されていないことを判断し、励起光源２１Ａを安全レベルで発光させると共に、ＩＤパターン発生回路２４ＡからのＩＤパターンに従って励起光源２１Ａを変調動作させる。これにより、ＩＤパターンが周期的に重畳された安全レベルの励起光Ｌｐがブースター盤２０Ａの出力ファイバからも出力されるようになり、誤接続時に高出力の励起光Ｌｐが外部に放出されるような状況を回避することができる。

上記のような光アンプにおいては、アンプ盤１０に対する各ブースター盤２０の誤接続を検出可能にするために励起光Ｌｐに重畳されるＩＤパターンについて、その一致／不一致を検出するための主要な構成要素、具体的にはＩＤパターン発生回路２４およびＩＤ一致検出回路２５が励起光Ｌｐを送信する側の各ブースター盤２０内に設けられるため、上述の図１９に示した従来の技術のように送信部（ここではブースター盤２０）の数が増加すると受信部（ここではアンプ盤１０）の回路規模が増大してしまうようなことはなく、アンプ盤１０側には各励起光入力端子Ｔｐに対応させて光分岐カプラ１５および受光器１６を設けておけばブースター盤２０の数量が増加した場合でも誤接続時の励起光Ｌｐの安全制御を確実に行うことができる。また、従来の技術では送信側および受信側の双方でＩＤ情報を管理する必要があったが、本実施形態の光アンプは送信側のブースター盤２０だけでＩＤ情報を管理すればよいという効果もあり、多数のブースター盤２０をアンプ盤１０に接続する場合でもＩＤ情報の管理を比較的容易に行うことが可能である。

次に、上述した光アンプの実施形態についての応用例を説明する。

図１２は、上記光アンプの応用例における主要部分の構成を示すブロック図である。

図１２において、本光アンプの構成が前述の図１に示した構成と異なる点は、各ブースター盤２０の励起光源として波長可変光源（ＴＬＤ）２６を使用すると共に、各ブースター盤２０を集中制御する制御部２７をコアとなるブースター盤２０Ａ，２０Ａ’（以下、コア盤と呼ぶ場合がある）に設け、その他のブースター盤２０Ｂ，２０Ｂ’，２０Ｃ，２０Ｃ’は制御部を持たない被制御盤とした点である。

各ブースター盤２０のＴＬＤ２６は、制御部２７からの出力信号に従って、発生する励起光Ｌｐの波長およびパワーが制御される。制御部２７では、各ブースター盤２０のレベル監視回路２３でモニタされるアンプ盤１０での励起光Ｌｐの受光パワーと、各ブースター盤２０のＩＤ一致検出回路２５におけるＩＤパターンの一致／不一致の検出結果とが収集され、それらの情報に基づいて誤接続時等における各ブースター盤２０の励起光Ｌｐの安全制御が行われる。また、ここでは特に図示しないがアンプ盤１０でモニタされる信号光の入出力パワーに関する情報も制御部２７で収集され、ＡＬＣやＡＧＣなどの主信号系の制御を行うための励起光パワーの調整も制御部２７によって行われるものとする。したがって、ここでは制御部２７が波長制御部としての機能を備えることになる。

このような構成の光アンプでは、制御部２７によって集中制御される複数のブースター盤２０のいずれかのレベル監視回路２３において、アンプ盤１０で受光される励起光パワーの低下若しくは受光なしが検出されると、その情報を受けた制御部２７は当該ブースター盤２０に対して励起光Ｌｐを安全レベルにすると同時に、ＩＤパターン発生回路２４で生成されるＩＤパターンに従ってＴＬＤ２６を変調動作させる制御信号を送る。これにより出力ファイバが誤接続等されたブースター盤２０からＩＤパターンが重畳された安全レベルの励起光が出力されるようになる。そして、このＩＤパターンを含んだ安全レベルの励起光Ｌｐがアンプ盤１０の当該ブースター盤２０には対応しない受光器１６で受光されると、その受光器１６に対応したブースター盤２０のＩＤ一致検出回路２５においてＩＤパターンの不一致が検出され、その情報が制御部２７に伝えられる。具体的に、例えばブースター盤２０Ｂにおいてブースター盤２０ＣのＩＤパターンが検出されてＩＤパターンの不一致が生じた場合を考えると、ブースター盤２０ＢからのＩＤパターン不一致の情報を受けた制御部２７は、ブースター盤２０Ｃに対してＴＬＤ２６Ｃの波長を本来ブースター盤２０Ｂから出力されるべき励起光波長に調整すると共に、ＴＬＤ２６Ｃの出力パワーを通常の運用レベルに復帰させる制御信号を送る。これによりブースター盤２０Ｃは、出力ファイバが誤って接続された励起光入力端子Ｔｐ_Bに対して本来与えられるべき励起光Ｌｐを自動的に出力できるようになる。このような制御部２７による励起光制御が各ブースター盤２０についてそれぞれ行われるため、アンプ盤１０の各励起光入力端子Ｔｐに対して任意のブースター盤２０の出力ファイバを接続することができるようになり、ブースター盤２０のマルチ接続が可能になる。

なお、上述した光アンプの実施形態およびその応用例では、２段構成のＥＤＦ１１，１２について前段を前方励起、後段を双方向励起としたが、各段のＥＤＦの励起方式は上記の一例に限定されるものではなく、また、３段以上のＥＤＦにも本発明は適用可能である。さらに、増幅媒体としてＥＤＦを使用する一例を示したが、ＥＤＦ以外の他の希土類添加ファイバを増幅媒体としてもよい。本発明は、励起光を増幅媒体に供給してＷＤＭ光の増幅を行う公知の光アンプに応用することが可能である。

次に、本発明の光出力自動減衰回路を適用した端局装置の一実施形態について説明する。

上述した光アンプの実施形態およびその応用例では、ＷＤＭ信号光を一括して増幅するインラインアンプについて本発明を適用した場合の一例を示した。以下に述べる実施形態では、ＷＤＭ信号光に含まれる各波長の光信号を個別に増幅する複数のチャネルアンプと、該各チャネルアンプから出力される光信号を合波してＷＤＭ信号光を生成する合波器との間を繋ぐ光ファイバの接続状態を監視して各チャネルアンプから出力される光信号のレベル制御を行うために本発明を適用した端局装置の一例について説明する。

図１３は、上記端局装置の一実施形態の構成を示すブロックである。

図１３において、本端局装置は、例えば、波長λ₁〜λ_Nの光信号を発生するＮ台の送信器（ＯＳ）４０₁〜４０_Nと、各送信器４０₁〜４０_Nから出力される波長λ₁〜λ_Nの光信号を波長ごとに増幅するチャネルアンプ５０₁〜５０_Nと、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nで増幅された波長λ₁〜λ_Nの光信号を合波してＷＤＭ信号光を生成する合波器６０と、合波器６０から出力されるＷＤＭ信号光を一括して増幅するポストアンプ７０と、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nおよび合波器６０の間で誤接続が生じた場合にアラームを発生するアラーム発生部８０と、を備えて構成される。

各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nは、例えば、ＥＤＦ５１と、そのＥＤＦ５１に励起光を供給する励起光源（ＬＤ）５２およびＷＤＭカプラ５３と、入力モニタとしての光分岐カプラ５４および受光器５５と、出力モニタとしての光分岐カプラ５６および受光器５７と、制御部５８と、を有する。制御部５８は、ここでは図示を省略したが、上述したレベル監視回路２３、ＩＤパターン発生回路２４およびＩＤ一致検出回路２５にそれぞれ対応した機能を備えており、合波器６０から伝えられる光信号の受光状態を示す電気信号Ｓｍ’を基に出力ファイバの接続状態を判断して励起光源５２を制御し、誤接続時等に高出力の光信号が外部に放出されることを回避する。

なお、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nは、波長λ₁〜λ_Nを含む増幅帯域をそれぞれ持つものとする（スロットフリー）。このため、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの制御部５８には、入力される光信号の波長情報が前段の送信器４０₁〜４０_Nから電気信号により伝達され、その波長情報に従ってチャネルアンプごとに異なるＩＤパターンの生成が各々の制御部５８で行われる。

合波器６０は、各波長λ₁〜λ_Nに対応した入力端子の後段に光分岐カプラ６１₁〜６１_Nがそれぞれ挿入されていて、各入力端子に入力される光信号の一部がモニタ光として分岐されて各々に対応する受光器（ＰＤ）６２₁〜６２_Nにそれぞれ送られる。各受光器６２₁〜６２_Nは、各光分岐カプラ６１₁〜６１_Nからの分岐光を受光し、その光パワーに応じてレベルの変化する電気信号Ｓｍ’を対応するチャネルアンプの制御部５８に出力する。

ポストアンプ７０は、合波器６０で合波されたＷＤＭ信号光を一括増幅して図示を省略した伝送路に送出する。このポストアンプ７０としては、上述の図１や図１２に示したような本発明を適用した光アンプを用いるのがよい。

アラーム発生回路８０は、チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの制御部５８で出力ファイバの開放／誤接続が検出された場合に、その情報を示す信号が制御部５８から伝えられ、該当するチャネルアンプまたはそれに対応する合波器の入力端子を特定することが可能なアラーム信号を外部に発出する。

上記のような構成の端局装置では、チャネルアンプ５０₁〜５０_Nのいずれかの出力ファイバが開放された状態になると、合波器６０の対応する受光器６２で光信号が受光されなくなり、その状態を示す電気信号Ｓｍ’が受光器６２からチャネルアンプの制御部５８に伝えられる。出力ファイバが開放状態にあるチャネルアンプの制御部５８は、受光器６２からの電気信号Ｓｍ’を基に出力ファイバが合波器６０に正しく接続されていないことを判断して、光信号の出力パワーが安全レベルとなるように励起光源５２の駆動状態を制御すると共に、送信器から伝えられる波長情報に対応したＩＤパターンに従って励起光源５２を変調動作させる。これにより、所要のパワーを有しＩＤパターンが周期的に重畳された励起光によってＥＤＦ５１が励起され、そのＥＤＦ５１に一定の入力レベルで与えられる光信号は、ＥＤＦ５１内を伝搬することでＩＤパターンが重畳された安全レベルの光信号となって出力ファイバから出力される。また、これと同時に出力ファイバの開放状態を示す信号が制御部５８からアラーム発生回路８０に出力され、該当するアラーム信号が外部に発出される。

そして、上記チャネルアンプの出力ファイバが合波器６０の対応する入力端子に接続されると、ＩＤパターンを含んだ安全レベルの光信号が受光器６２で受光されるようになり、その受光状態を示す電気信号Ｓｍ’が受光器６２からチャネルアンプの制御部５８に伝えられる。制御部５８は、受光器６２からの電気信号Ｓｍ’を基に安全レベルの光信号が合波器６０側で受光されたことを検出すると共に、電気信号Ｓｍ’に含まれる受信ＩＤパターンが生成ＩＤパターンと一致することを検出して、励起光源５２のＩＤパターンに従った変調動作を停止させ、かつ、励起光パワーを通常の運用レベルに戻す。これによりチャネルアンプで所要のレベルまで増幅された光信号が合波器６０に送られるようになる。

一方、上記チャネルアンプの出力ファイバが合波器６０の対応していない入力端子に誤って接続されると、当該入力端子に対応したチャネルアンプの制御部５８でＩＤパターンの不一致が検出されるため、その制御部５８は出力ファイバが合波器５０の入力端子に正しく接続されていないことを判断して、光信号の出力パワーが安全レベルとなるように励起光源５２の駆動状態を制御すると共に、送信器からの波長情報に対応したＩＤパターンに従って励起光源５２を変調動作させる。これにより、ＩＤパターンが重畳された安全レベルの光信号が出力ファイバから出力されるようになる。また、出力ファイバの誤接続を示す信号が制御部５８からアラーム発生回路８０に出力され、該当するアラーム信号が外部に発出される。

上記のような端局装置においては、合波器６０に対する各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの誤接続を検出可能にするために各波長λ₁〜λ_Nの光信号に重畳されるＩＤパターンについて、その一致／不一致を検出するための機能が光信号を送信する側の各チャネルアンプ内に設けられるため、上述の図１９に示した従来の技術のように送信部（ここではチャネルアンプ５０₁〜５０_N）の数の増加によって受信部（ここでは合波器６０）の回路規模が増大してしまうようなことはない。また、開放／誤接続時にアラーム信号が発出されるようにしたことで、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nおよび合波器６０間の開放／誤接続状態を早期に発見することができる。

次に、上述した端局装置の実施形態についての応用例を説明する。

図１４は、上記端局装置の応用例の構成を示すブロック図である。

図１４において、本端局装置の構成が前述の図１３に示した構成と異なる点は、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nと合波器６０の間にＮ×Ｎ光スイッチ９０を設け、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの制御部５８におけるＩＤ一致検出の結果に応じて光スイッチ９０の入出力ポート間の接続状態を切り替えることで、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nと合波器６０が自動的に正しく接続されるようにした点である。

光スイッチ９０は、Ｎ個の入力ポートとＮ個の出力ポートを有し、また、各入力ポートの後段に光分岐カプラ９１₁〜９１_Nがそれぞれ挿入されていて、各入力ポートに与えられる光信号の一部がモニタ光として分岐されて各々に対応する受光器（ＰＤ）９２₁〜９２_Nにそれぞれ送られる。各受光器９２₁〜９２_Nは、各光分岐カプラ９１₁〜９１_Nからの分岐光を受光し、その光パワーに応じて電流値が変化する電気信号Ｓｍ’を対応するチャネルアンプの制御部５８に出力する。この光スイッチ９０の入出力ポート間の接続状態はスイッチ制御部９３から出力される制御信号に従って切り替えられる。スイッチ制御部９３は、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの制御部５８におけるＩＤ一致検出の結果に関する情報を収集し、すべてのチャネルアンプ５０₁〜５０_Nから出力される光信号が各々の波長に対応した合波器６０の入力端子に与えられるように光スイッチ９０の入出力ポート間の接続状態を切り替えるための制御信号を生成する。

なお、本端局装置の合波器６０については、前述の図１３に示したような各入力端子の後段に配置される光分岐カプラ６１₁〜６１_Nおよび受光器６２₁〜６２_Nを省略することができる。

上記のような構成の端局装置では、前述の図１３に示した端局装置の場合と同様にして、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの制御部５８が、光スイッチ９０の対応する受光器９２₁〜９２_Nから伝えられる電気信号Ｓｍ’に基づいて出力ファイバの開放／誤接続を検出して、ＩＤパターンの重畳された光信号が出力ファイバから出力されるように励起光源５２を制御する。そして、光スイッチ９０の各受光器９２₁〜９２_Nで受光される光信号に含まれた受信ＩＤパターンと生成ＩＤパターンとの比較が各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの制御部５８で行われ、ＩＤパターンの一致／不一致の検出結果が各々の制御部５８からスイッチ制御部９３に伝えられる。スイッチ制御部９３は、ＩＤパターンの一致／不一致の検出結果に基づいて、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの出力ファイバが光スイッチ９０のどの入力ポートに接続されているかを判断し、誤接続が発生している入力ポートと出力ポートの接続状態を切り替えることで、すべてのチャネルアンプ５０₁〜５０_Nから出力される光信号が各々の波長に対応した合波器６０の入力端子に与えられるようにする。具体的に、図１４に示した接続状態では、チャネルアンプ５０₁の出力ファイバが光スイッチ９０の第２入力ポートに誤接続され、また、チャネルアンプ５０₂の出力ファイバが光スイッチ９０の第１入力ポートに誤接続されているので、光スイッチ９０の第１入力ポートが、合波器６０の波長λ₂に対応した入力端子に繋がる第２出力ポートに接続され、かつ、光スイッチ９０の第２入力ポートが、合波器６０の波長λ₁に対応した入力端子に繋がる第１出力ポートに接続されるように、光スイッチ制御部９３は光スイッチ９０を制御すればよい。

上記のように本端局装置によれば、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの出力ファイバを光スイッチ９０の入力ポートに誤って接続した場合でも、各チャネルアンプ５０₁〜５０_Nの制御部５８におけるＩＤパターン一致／不一致の検出結果に応じて光スイッチ９０を切り替え制御することで、すべてのチャネルアンプ５０₁〜５０_Nから出力される光信号を合波器６０の正しい入力端子へ自動的に与えることができる。

なお、上述した端局装置の実施形態およびその応用例では、チャネルアンプのＥＤＦ５１が後方励起される一例を示したが、ＥＤＦの励起方式は上記の一例に限定されるものではなく前方励起や双方向励起としてもよい。また、増幅媒体としてＥＤＦを使用する一例を示したが、ＥＤＦ以外の他の希土類添加ファイバを増幅媒体としてもよく、さらに、希土類添加ファイバ増幅器とは増幅形式が異なる公知の光増幅器をチャネルアンプに用いることも可能である。

以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。

（付記１）予め設定したパワーの光を出力する複数の送信部と、複数の光入力端子を有し、前記複数の送信部の各出力端子が光ファイバを介して前記複数の光入力端子に一対一で接続される受信部と、を備えた光通信装置について、前記受信部の各光入力端子に入力される光のパワーを前記受信部内に設けた複数のモニタ部でそれぞれ検出し、該各モニタ部の検出結果に基づいて前記複数の送信部の各出力端子と前記受信部の複数の入力端子との間の接続状態が正常であるか否かを判断して、接続状態が正常でないときには該当する送信部から出力される光のパワーを所定のレベルまで減衰させる光出力自動減衰回路であって、
前記複数の送信部のそれぞれに対して、各々の送信部ごとにパターンが異なる識別情報を生成する識別情報生成部と、前記識別情報生成部で生成される識別情報を出力光に重畳する識別情報重畳部と、前記受信部の対応する光入力端子に入力される光のパワーを前記モニタ部で検出した結果を示す電気信号が与えられ、該電気信号に含まれる識別情報と前記識別情報生成部で生成される識別情報とを比較して一致するか否かを検出する識別情報比較部と、該識別情報比較部で不一致が検出されたときに出力光のパワーを所定のレベルまで減衰させ、前記識別情報比較部で一致が検出されるようになると出力光を予め設定したパワーに復帰させる出力パワー制御部と、を設けたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記２）付記１に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記光通信装置は、波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重光を一括して増幅する光アンプであり、
該光アンプは、前記波長多重光が入出力される信号光入力端子および信号光出力端子、該信号光入力端子および信号光出力端子の間に接続された増幅媒体、並びに、該増幅媒体に供給する複数の励起光が入力される複数の励起光入力端子を有するアンプ盤と、励起光源から出力される励起光を前記アンプ盤の対応する励起光入力端子に与えて前記増幅媒体に供給する複数のブースター盤と、を備えて構成され、
前記複数のブースター盤が前記複数の送信部となり、かつ、前記アンプ盤が前記受信部となり、
前記識別情報重畳部は、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記励起光源を変調動作させることで、識別情報を励起光に重畳することを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記３）付記２に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記複数のブースター盤の各励起光源は波長が可変であり、
前記複数のブースター盤に設けられた各識別情報比較部における検出結果を収集し、識別情報の不一致が検出されたブースター盤について、当該励起光源の波長を、誤接続された前記アンプ盤の励起光入力端子に入力されるべき励起光の波長に変化させる波長制御部を設けたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記４）付記２に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記増幅媒体として希土類添加ファイバを用いたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記５）付記２に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記複数のブースター盤が冗長構成とされたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記６）付記１に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記光通信装置は、波長の異なる光信号を出力する複数の送信器と、該各送信器から出力される光信号を波長ごとに増幅する複数のチャネルアンプと、該各チャネルアンプから出力される光信号を合波して波長多重信号光を生成する合波器と、を備えた端局装置であり、
前記複数のチャネルアンプが前記複数の送信部となり、かつ、前記合波器が前記受信部となり、
前記識別情報重畳部は、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記チャネルアンプの増幅動作に変調を施すことで、識別情報を光信号に重畳することを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記７）付記６に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記複数のチャネルアンプに設けられた各識別情報比較部における検出結果を収集し、識別情報の不一致が検出されたチャネルアンプについて、前記合波器との接続状態の異常を外部に知らせるアラーム信号を発生するアラーム発生回路を設けたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記８）付記６に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記複数のチャネルアンプと前記合波器との間を接続する複数の光路上に挿入され、各々の光路の切り替えを行う光スイッチと、
前記複数のチャネルアンプに設けられた各識別情報比較部における検出結果を収集し、識別情報の不一致が検出されたチャネルアンプから出力される光信号が前記合波器の波長の対応する入力端子に入力されるように、前記光スイッチの入出力ポート間の接続状態を切り替えるスイッチ制御回路と、を設けたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記９）付記６に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記複数のチャネルアンプとして希土類添加光ファイバ増幅器を用いたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

（付記１０）付記６に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記端局装置が、前記合波器から出力される波長多重信号光を一括して増幅するポストアンプを備えたことを特徴とする光出力自動減衰回路。

本発明の光出力自動減衰回路を適用した光アンプの一実施形態の構成を示すブロック図である。上記の実施形態におけるアンプ盤およびブースター盤の実装状態を例示した図である。６ビットのＩＤパターンの一例を示す図である。７ビットのＩＤパターンの一例を示す図である。上記の実施形態に適用可能な８ビットのＩＤパターンの一例を示す図である。上記の実施形態におけるＩＤパターン発生回路の具体例を示す回路図である。図６の回路における動作を説明するためのタイムチャートである。上記の実施形態におけるＩＤ一致検出回路の具体例を示す回路図である。図８の回路における動作を説明するためのタイムチャートである。上記の実施形態においてブースター盤の出力ファイバが開放された場合の動作を説明する図である。上記の実施形態においてブースター盤の出力ファイバが誤接続された場合の動作を説明する図である。図１の光アンプに関する応用例の主要部分の構成を示すブロック図である。本発明の光出力自動減衰回路を適用した端局装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。図１３の端局装置に関する応用例の構成を示すブロック図である。一般的な光通信システムの一例を示す構成図である。従来の光アンプの構成例を示す図である。従来の光出力自動減衰機能を備えた光アンプの要部構成を示す図である。図１７の光アンプに適用されるクローズループ制御の問題点を説明するための図である。送信部および受信部間での光ファイバの誤接続を検出可能にした従来の装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０…アンプ盤
１１，１２，５１…エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）
１４Ａ〜１４Ｃ，５３…ＷＤＭカプラ
１５Ａ〜１５Ｃ，１５Ａ’〜１５Ｃ’，６１₁〜６１_N，８１₁〜８１_N…光分岐カプラ
１６Ａ〜１６Ｃ，１６Ａ’〜１６Ｃ’，６２₁〜６２_N，８２₁〜８２_N…受光器
２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ａ’〜２０Ｃ’…ブースター盤
２１Ａ〜２１Ｃ，５２…励起光源（ＬＤ）
２２Ａ〜２２Ｃ…ＬＤ制御回路
２３Ａ〜２３Ｃ…レベル監視回路
２４Ａ〜２４Ｃ…ＩＤパターン発生回路
２５Ａ〜２５Ｃ…ＩＤ一致検出回路
２６Ａ〜２６Ｃ…波長可変光源（ＴＬＤ）
２７…制御部
４０₁〜４０_N…送信器（ＯＳ）
５０₁〜５０_N…チャネルアンプ
５８…制御部
６０…合波器
７０…アラーム発生部
８０…光スイッチ
８３…スイッチ制御部
Ｔｓ_IN…信号光入力端子
Ｔｓ_OUT…信号光出力端子
Ｔｐ_A〜Ｔｐ_C，Ｔｐ_A’〜Ｔｐ_C’…励起光入力端子

Claims

予め設定したパワーの光を出力する複数の送信部と、複数の光入力端子を有し、前記複数の送信部の各出力端子が光ファイバを介して前記複数の光入力端子に一対一で接続される受信部と、を備えた光通信装置を制御の対象とし、前記受信部の各光入力端子に入力される光のパワーを前記受信部内に設けた複数のモニタ部でそれぞれ検出し、該各モニタ部の検出結果に基づいて前記複数の送信部の各出力端子と前記受信部の複数の入力端子との間の接続状態が正常であるか否かを判断して、接続状態が正常でないときには該当する送信部から出力される光のパワーを所定のレベルまで減衰させる制御を行う光出力自動減衰回路であって、
前記複数の送信部のそれぞれに対して、各々の送信部ごとにパターンが異なる識別情報を生成する識別情報生成部と、前記識別情報生成部で生成される識別情報を出力光の強度に重畳する識別情報重畳部と、前記受信部の対応する光入力端子に入力される光のパワーを前記モニタ部で検出した結果を示す電気信号が与えられ、該電気信号に含まれる識別情報と前記識別情報生成部で生成される識別情報とを比較して一致するか否かを検出する識別情報比較部と、該識別情報比較部で不一致が検出されたときに出力光のパワーを所定のレベルまで減衰させ、前記識別情報比較部で一致が検出されるようになると出力光を予め設定したパワーに復帰させる出力パワー制御部と、を設けたことを特徴とする光出力自動減衰回路。
請求項１に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記光通信装置は、波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重光を一括して増幅する光アンプであり、
該光アンプは、前記波長多重光が入出力される信号光入力端子および信号光出力端子、該信号光入力端子および信号光出力端子の間に接続された増幅媒体、並びに、該増幅媒体に供給する複数の励起光が入力される複数の励起光入力端子を有するアンプ盤と、励起光源から出力される励起光を前記アンプ盤の対応する励起光入力端子に与えて前記増幅媒体に供給する複数のブースター盤と、を備えて構成され、
前記複数のブースター盤が前記複数の送信部となり、かつ、前記アンプ盤が前記受信部となり、
前記識別情報重畳部は、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記励起光源を変調駆動することで、識別情報を励起光の強度に重畳することを特徴とする光出力自動減衰回路。
請求項２に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記複数のブースター盤の各励起光源は波長が可変であり、
前記アンプ盤の各励起光入力端子に対応させて設けられた前記各モニタ部での光パワーの検出結果、および、前記複数のブースター盤に設けられた前記各識別情報比較部における検出結果を集約し、該各モニタ部の検出結果のいずれかが励起光パワーの低下若しくは受光なしを示すとき、当該モニタ部に対応するブースター盤に対して、励起光のパワーを所定のレベルまで減衰させると同時に、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記励起光源を変調駆動させる制御信号を送り、該制御信号により制御されたブースター盤から出力される励起光を受光した他のモニタ部に対応するブースター盤の前記識別情報比較部において識別情報の不一致が検出されることにより、前記複数のブースター盤のうちで前記アンプ盤の対応する励起光入力端子に正しく接続されていないブースター盤を認識し、当該ブースター盤の励起光源の波長を、誤接続された前記アンプ盤の励起光入力端子に入力されるべき励起光の波長に変化させると共に、該励起光のパワーを運用レベルに復帰させる波長制御部を設けたことを特徴とする光出力自動減衰回路。
請求項１に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記光通信装置は、波長の異なる光信号を出力する複数の送信器と、該各送信器から出力される光信号を波長ごとに増幅する複数のチャネルアンプと、該各チャネルアンプから出力される光信号を合波して波長多重信号光を生成する合波器と、を備えた端局装置であり、
前記複数のチャネルアンプが前記複数の送信部となり、かつ、前記合波器が前記受信部となり、
前記識別情報重畳部は、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記チャネルアンプを変調駆動することで、識別情報を光信号の強度に重畳することを特徴とする光出力自動減衰回路。
請求項４に記載の光出力自動減衰回路であって、
前記複数のチャネルアンプと前記合波器との間を接続する複数の光路上に挿入され、各々の光路の切り替えを行う光スイッチと、
前記光スイッチの各入力ポートに対応させて設けられた前記各モニタ部での光パワーの検出結果、および、前記複数のチャネルアンプに設けられた前記各識別情報比較部における検出結果を集約し、該各モニタ部の検出結果のいずれかが光パワーの低下若しくは受光なしを示すとき、当該モニタ部に対応するチャネルアンプに対して、光信号の出力パワーを所定のレベルまで減衰させると同時に、前記識別情報生成部で生成される識別情報に従って前記チャネルアンプを変調駆動させる制御信号を送り、該制御信号により制御されたチャネルアンプから出力される光信号を受光した他のモニタ部に対応するチャネルアンプの前記識別情報比較部において識別情報の不一致が検出されることにより、前記複数のチャネルアンプのうちで前記光スイッチの対応する入力ポートに正しく接続されていないチャネルアンプを認識し、当該チャネルアンプから出力される光信号が前記合波器の波長の対応する入力端子に入力されるように、前記光スイッチの入出力ポート間の接続状態を切り替えると共に、該光信号のパワーを運用レベルに復帰させるスイッチ制御回路と、を設けたことを特徴とする光出力自動減衰回路。