JP4666403B2 - Optical fiber amplifier control method and optical transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing:WDM)伝送技術を適用した光伝送システムに用いられる光ファイバ増幅器の制御技術に関し、特に、希土類添加光ファイバ増幅器やラマン増幅器における励起光の制御方法と、それを適用した光伝送システムとに関する。 The present invention relates to a control technique for an optical fiber amplifier used in an optical transmission system to which a wavelength division multiplexing (WDM) transmission technique is applied, and in particular, a pump light control method in a rare earth-doped optical fiber amplifier or a Raman amplifier, and And an optical transmission system to which the same is applied.
近年、WDM伝送技術を適用して大容量の光通信を実現した光伝送システムやフォトニックネットワークの構築が実用化されている。このような光伝送システム等においては、例えば、希土類添加光ファイバ増幅器やラマン増幅器などの光ファイバ増幅器を用いてWDM信号光を一括して増幅することにより、WDM信号光を長距離に亘って中継伝送することが可能である。 In recent years, construction of an optical transmission system or a photonic network that realizes large-capacity optical communication by applying a WDM transmission technology has been put into practical use. In such an optical transmission system, for example, the WDM signal light is collectively amplified using an optical fiber amplifier such as a rare earth-doped optical fiber amplifier or a Raman amplifier, so that the WDM signal light is relayed over a long distance. It is possible to transmit.
上記のような光ファイバ増幅器を利用した光伝送システム等に関しては、例えば、WDM信号光の波長帯域を拡張して伝送容量の増大を図るという要求や、各中継区間における光信号対雑音比(Optical Signal-to-Noise Ratio:OSNR)を改善して優れた伝送特性を実現するという共通の課題がある。 As for the optical transmission system using the optical fiber amplifier as described above, for example, a request for expanding the wavelength band of the WDM signal light to increase the transmission capacity, or the optical signal-to-noise ratio (Optical in each relay section). There is a common problem of improving signal-to-noise ratio (OSNR) to realize excellent transmission characteristics.
信号光帯域の拡張のための従来技術としては、例えば図15(A)に示すように一般にC−バンドと呼ばれる1530nm〜1565nmの波長帯域のWDM信号光が、C−バンドに対応した希土類添加光ファイバ増幅器を備えた複数の中継器4で増幅されながら伝送路ファイバ3上を送信端局(Tx)1から受信端局(Rx)2に中継伝送されるシステムについて、図15(B)に示すように一般にL−バンドと呼ばれる1565nm〜1625nmの波長帯域に対応した希土類添加光ファイバ増幅器4Lを各中継器4のC−バンド用希土類添加光ファイバ増幅器4Cに並列に設けることで、信号光帯域をC−バンドおよびL−バンドに拡張する技術が知られている。また、例えばラマン増幅器を利用したシステムについて、ラマン励起光源を増設して波長の異なる複数の励起光を増幅媒体に与えるようにすることで、信号光帯域の拡張を実現する技術も知られている(例えば、下記の特許文献1〜4、非特許文献1参照)。
As a conventional technique for extending the signal light band, for example, as shown in FIG. 15A, a WDM signal light having a wavelength band of 1530 nm to 1565 nm, which is generally called a C-band, is a rare earth doped light corresponding to the C-band. FIG. 15B shows a system in which transmission is performed on a
各中継区間におけるOSNR改善のための従来技術としては、希土類添加光ファイバ増幅器を用いた複数の中継器が伝送路ファイバ上に配置されたシステムについて、各中継区間の伝送路ファイバを増幅媒体とした分布定数型のラマン増幅器(Distributed Raman Amplifier:DRA)を適用することによって、例えば図16のレベルダイヤ(点線)に示すように伝送路ファイバから中継器に入力されるWDM信号光のパワーをラマン増幅により増大させてOSNRを改善させるという技術が知られている。このようなシステムに適用されるDRAに関しては、伝送路ファイバに対して励起光を信号光の伝搬方向とは逆方向に与える後方励起型の構成が一般的である。また、上記のようなシステムにおけるOSNRの更なる改善を図るために、伝送路ファイバに対して励起光を信号光の伝搬方向と同じ方向に与える前方励起型のラマン増幅器を適用したシステムも検討されている。しかし、前方励起型ラマン増幅器については、励起光のもつ相対強度雑音(Relative Intensity Noise:RIN)が信号光に雑音として遷移するRINトランスファーの問題や、ラマン利得が信号光の偏波状態に大きく依存するPDG(Polarization Dependent Gain)の問題などが知られている(例えば、下記の非特許文献2,3参照)。そこで、上記のような前方励起型ラマン増幅器の問題を軽減するために、前方励起および後方励起の両方を適用した双方向励起型ラマン増幅器を利用することが研究されている(例えば、非特許文献4参照)。
しかしながら、上記のような信号光帯域の拡張のための従来技術や、各中継区間におけるOSNR改善のための従来技術については、次のような問題点がある。
すなわち、前述の図15に示したように、希土類添加光ファイバ増幅器を用いたシステムにおいて信号光帯域の拡張のために異なるバンドに対応した希土類添加光ファイバ増幅器を増設した場合、増設前と同等の中継器を並列に追加することになるため、例えばシステム敷設後に伝送容量需要が拡大したときなどにおける帯域拡大サービスが高コストなものになってしまうという問題点がある。また、ラマン増幅器を用いたシステムにおいて励起光源の増設により信号光帯域の拡張を実現した場合にも、一般的に高出力の励起光源は高価であるため帯域拡大サービスのコスト上昇を招いてしまう。帯域拡大サービスを最小限のコストで提供するためには、多くの光伝送システムに用いられている希土類添加光ファイバ増幅器の増幅帯域を簡易に拡張できるようにすることが望まれる。
However, the conventional technique for extending the signal light band as described above and the conventional technique for improving the OSNR in each relay section have the following problems.
That is, as shown in FIG. 15 described above, when a rare earth-doped optical fiber amplifier corresponding to a different band is added to expand a signal light band in a system using a rare earth-doped optical fiber amplifier, Since repeaters are added in parallel, there is a problem that, for example, when the demand for transmission capacity increases after system installation, the bandwidth expansion service becomes expensive. In addition, even when the extension of the signal light band is realized by adding a pumping light source in a system using a Raman amplifier, a high-power pumping light source is generally expensive, resulting in an increase in the cost of the band expansion service. In order to provide a bandwidth expansion service at a minimum cost, it is desirable to easily expand the amplification band of a rare earth-doped optical fiber amplifier used in many optical transmission systems.
また、上述したように双方向励起型ラマン増幅器を利用してOSNRの改善を図った場合には、増幅媒体となる伝送路ファイバ上に存在する損失の塊(ランプロス)の位置によって、ラマン増幅器の性能が大きく変動してしまうという問題点がある。このランプロスは、具体的には、伝送路ファイバを接続するコネクタ若しくは融着部の接続不良や、ファイバの曲げなどによって集中的に発生する比較的大きな損失のことである。 Further, as described above, when the OSNR is improved by using the bidirectional excitation type Raman amplifier, depending on the position of the loss lump (lamp loss) existing on the transmission line fiber serving as the amplification medium, There is a problem that the performance largely fluctuates. More specifically, the lamp loss is a relatively large loss that is intensively generated due to a connection failure of a connector or a fusion part for connecting a transmission line fiber, bending of the fiber, or the like.
例えば、100kmの伝送路ファイバにおいて1dBのランプロスが信号光の入力端に存在する場合と出力端に存在する場合とを比較すると、図17に示すように信号光のレベルダイヤが各々の場合で大きく異なるようになる。このため、入力端にランプロスが存在する場合には、中継区間の全域に亘ってレベルダイヤが低くなりOSNRが劣化してしまう。一方、出力端にランプロスが存在する場合には、伝送路ファイバ内の信号光パワーが増加することにより様々な非線形現象が発生して信号波形が劣化してしまう可能性がある。 For example, in a 100 km transmission line fiber, when a 1 dB lamp loss is present at the input end of signal light and when it is present at the output end, the level diagram of signal light is larger in each case as shown in FIG. To be different. For this reason, when there is a lamp loss at the input end, the level diagram is lowered over the entire relay section, and the OSNR deteriorates. On the other hand, when there is a lamp loss at the output end, there is a possibility that various nonlinear phenomena occur due to an increase in the signal light power in the transmission line fiber and the signal waveform deteriorates.
上記のようなランプロスに起因して発生するラマン増幅器の性能劣化を考慮して、ランプロスに対するマージンを大きく採ることは、双方向励起型ラマン増幅器のコスト上昇を招くことになってしまう。このため、ランプロスの影響によるラマン増幅器の性能の変動をできる限り抑えることが望まれる。 Taking into account the performance degradation of the Raman amplifier caused by the lamp loss as described above, taking a large margin for the lamp loss leads to an increase in the cost of the bidirectionally pumped Raman amplifier. For this reason, it is desired to suppress the fluctuation of the performance of the Raman amplifier due to the influence of the lamp loss as much as possible.
本発明は上記のような光ファイバ増幅器の制御技術に関する問題点に着目してなされたもので、信号光帯域の拡大サービスを低コストで実現可能にするための希土類添加光ファイバ増幅器の制御方法および光伝送システムを提供することを1つの目的とする。また、伝送路ファイバ上のランプロスに関係なく安定した性能を得ることのできる双方向励起型のラマン増幅器の制御方法および光伝送システムを提供することを他の目的とする。 The present invention has been made paying attention to the problems related to the control technology of the optical fiber amplifier as described above, and a control method of the rare earth-doped optical fiber amplifier for realizing the service for expanding the signal light band at low cost, and One object is to provide an optical transmission system. Another object of the present invention is to provide a bidirectional pumping Raman amplifier control method and an optical transmission system capable of obtaining stable performance regardless of lamp loss on the transmission line fiber.
上記の目的を達成するため、本発明による光ファイバ増幅器の制御方法の1つの態様は、伝送路ファイバに前方励起光および後方励起光を供給し、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する光ファイバ増幅器の制御方法であって、まず、信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、伝送路ファイバへの後方励起光の供給を断った状態で、伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを予め設定した範囲内で変化させ、前方励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前方励起光のパワーに対応させて測定する。次に、信号光出力パワーの測定結果を基に、前方励起光パワーの変化に対する信号光出力パワーの変化の割合を求め、その求めた割合に従って、前方励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値を実現するために必要な前方励起光パワーを算出する。そして、その算出結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを制御し、該制御された前方励起光および後方励起光を伝送路ファイバに供給して、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを測定し、該信号光出力パワーの測定結果に基づいて、後方励起光のパワーを制御するようにしたものである。 In order to achieve the above object, one aspect of a method for controlling an optical fiber amplifier according to the present invention is to supply a forward pumping light and a backward pumping light to a transmission line fiber, and to propagate a signal propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber. A method for controlling an optical fiber amplifier for Raman amplification of light. First, signal light is input to the transmission line fiber and supplied to the transmission line fiber in a state where the supply of backward pumping light to the transmission line fiber is cut off. The power of the forward pumping light is changed within a preset range, and the output power of the signal light that is propagated through the forward-pumped transmission line fiber and Raman-amplified is measured according to the power of the forward pumping light. Next, based on the measurement result of the signal light output power, the ratio of the change in the signal light output power with respect to the change in the forward pump light power is obtained, and the signal set in advance for the forward-pumped transmission line fiber according to the obtained ratio. The forward pumping light power necessary for realizing the target value of the optical output power is calculated. Then, according to the calculation result, the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber during system operation is controlled , and the controlled forward pumping light and backward pumping light are supplied to the transmission line fiber to be bi-directionally pumped. The output power of the Raman-amplified signal light propagating through the transmission line fiber is measured, and the power of the backward pumping light is controlled based on the measurement result of the signal light output power .
また、本発明による光伝送システムの1つの態様は、伝送路ファイバに前方励起光および後方励起光を供給し、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する光ファイバ増幅器を備えて構成された光伝送システムであって、信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、伝送路ファイバへの後方励起光の供給を断った状態で、伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを予め設定した範囲内で変化させ、該前方励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前方励起光のパワーに対応させて測定する測定部と、該測定部における信号光出力パワーの測定結果を基に、前方励起光パワーの変化に対する信号光出力パワーの変化の割合を求め、該求めた割合に従って、前方励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値を実現するために必要な前方励起光パワーを算出する演算部と、該演算部における算出結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを制御した後、該制御された前方励起光および後方励起光の供給により双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前記測定部で測定した結果に基づいて、後方励起光のパワーを制御する制御部と、を備えて構成されるようにしたものである。 One aspect of the optical transmission system according to the present invention is an optical fiber amplifier that supplies forward pumping light and backward pumping light to a transmission line fiber, and Raman-amplifies signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber. An optical transmission system configured to include the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber while the signal light is input to the transmission line fiber and the supply of the backward pumping light to the transmission line fiber is cut off. A measurement unit that changes the output power of the signal light that has been Raman-amplified by propagating through the forward-pumped transmission line fiber in accordance with the power of the forward pumping light, and the measurement unit Based on the measurement result of the signal light output power at, the ratio of the change in the signal light output power with respect to the change in the forward pump light power is obtained, and the transmission path pumped forward according to the obtained ratio A calculation unit that calculates the forward pumping light power necessary to realize a target value of the signal light output power set in advance for the fiber, and the forward pumping light supplied to the transmission line fiber during system operation according to the calculation result in the calculation unit After measuring the power of the power, the measurement unit measured the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the transmission line fiber bidirectionally pumped by the supply of the controlled forward pumping light and backward pumping light And a control unit that controls the power of the backward pumping light.
このような制御方法および光伝送システムによれば、後方励起光の供給を断った状態で前方励起光パワーの変化に対する信号光出力パワーの変化の割合が求められ、その割合に従って前方励起光パワーの最適化が行われるため、伝送路ファイバ上にランプロスが存在する場合でも、ランプロスが存在しないときと略同等のレベルダイヤが実現される。そして、最適化された前方励起光および後方励起光の供給により双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーの測定結果に基づいて、後方励起光のパワーが制御されることにより、前方励起光および後方励起光のパワー配分が最適化されるようになる。 According to such a control method and optical transmission system, the ratio of the change in the signal light output power to the change in the forward pumping light power is obtained in a state where the supply of the backward pumping light is cut off, and the forward pumping light power is calculated according to the ratio. Since optimization is performed, even when there is a lamp loss on the transmission line fiber, a level diagram substantially equivalent to that when there is no lamp loss is realized . Then, based on the measurement result of the output power of the signal light that has been Raman-amplified by propagating through the transmission path fiber that is bidirectionally pumped by supplying the optimized forward pump light and backward pump light, the power of the backward pump light is By being controlled, the power distribution of the forward pumping light and the backward pumping light is optimized .
上述したような本発明によれば、伝送路ファイバ上のランプロスに関係なく所望のレベルダイヤを得ることができるため、双方向励起された伝送路ファイバにおいて信号光を安定してラマン増幅することが可能になる。 According to the present invention as described above, since a desired level diagram can be obtained regardless of the lamp loss on the transmission line fiber, the signal light can be stably amplified in the bidirectionally pumped transmission line fiber. It becomes possible.
以下、本発明に係る光ファイバ増幅器の制御方法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。 The best mode for carrying out the method for controlling an optical fiber amplifier according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings.
図1は、本発明に関連した光ファイバ増幅器の制御方法を適用した光伝送システムの一実施形態の要部構成を示すブロック図である。
図1において、本実施形態の光伝送システムは、例えば、増幅用ファイバ11、励起光源12A,12B、増設励起光源13A,13B、合波器14A,14B,15A,15B、可変利得等化器(dynamic gain equalizer:DGEQ)16、光カプラ17、モニタ18および制御回路19を有する光増幅中継部10を備えて構成される。なお、光伝送システム全体の構成は、上述の図15(A)に示した従来の構成と同様であり、上記の光増幅中継部10が伝送路ファイバ3上の各中継器4に対応する。また、図中の点線で囲んだ部分は、従来の希土類添加光ファイバ増幅器の構成と同様の部分を示している。
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of an optical transmission system to which an optical fiber amplifier control method related to the present invention is applied.
In FIG. 1, the optical transmission system of this embodiment includes, for example, an
具体的に、光増幅中継部10を構成する増幅用ファイバ11は、例えばエルビウム等の希土類元素がコア部に添加された公知の希土類添加光ファイバが使用される。
励起光源12A,12Bは、増幅用ファイバ11内の希土類元素を励起可能な所要の波長帯の励起光を発生する。例えば、増幅用ファイバ11としてエルビウム添加光ファイバ(EDF)が使用される場合には、励起光源12A,12Bの各波長帯が980nm帯または1480nm帯などに設定される。
Specifically, a known rare earth-doped optical fiber in which a rare earth element such as erbium is added to the core is used as the
The excitation light sources 12 </ b> A and 12 </ b> B generate excitation light in a required wavelength band that can excite the rare earth element in the
増設励起光源13A,13Bは、後述するように増幅用ファイバ11における信号光の増幅帯域を短波長側に拡げて信号光帯域を拡張させるために増設される励起光源である。各増設励起光源13A,13Bは、励起光源12A,12Bに対して波長を僅かに異なられた励起光、若しくは、励起光源12A,12Bと同じ波長で偏波状態が異なる励起光を発生する。
The additional
合波器14Aは、励起光源12Aから出力される励起光を増幅用ファイバ11に前方(信号光入力側)から供給する。合波器14Bは、励起光源12Bから出力される励起光を増幅用ファイバ11に後方(信号光出力側)から供給する。これらの合波器14A,14Bとしては、一般的なWDMカプラ等を使用することができる。なお、ここでは双方向励起型の構成について説明するが、本発明はこれに限らず、前方励起型または後方励起型の構成の希土類添加光ファイバ増幅器にも適用することが可能である。
The
合波器15A,15Bは、励起光源12A,12Bから出力される励起光と増設励起光源13A,13Bから出力される励起光とを合波して合波器14A,14Bに与えるものである。各合波器15A,15Bは、励起光源12A,12Bおよび増設励起光源13A,13Bの波長が僅かに異なる場合にはWDMカプラを使用することができ、波長が同じで偏波状態が異なる場合には偏波合成器を使用することができる。
The
可変利得等化器16は、励起光の供給された増幅用ファイバ11を伝搬して増幅されたWDM信号光が入力され、その入力光を制御回路19からの制御信号に応じて制御された透過波長特性に従って透過することが可能な公知の光デバイスである。
The
光カプラ17は、可変利得等化器16を透過したWDM信号光の一部を分岐してモニタ18に送る。モニタ18は、光カプラ17からの分岐光のスペクトルを一般的な方法によって測定し、その結果を基に光増幅中継部10から出力されるWDM信号光パワーの波長特性をモニタする。
The
制御回路19は、光増幅中継部10に入力されるWDM信号光の波長帯域の設定と、モニタ18におけるモニタ結果とに応じて、増幅用ファイバに供給される励起光のパワーと可変利得等化器16の透過波長特性とを相互に関連させて制御するものである。
The
次に、上記のような構成を有する光伝送システムの動作について説明する。
本光伝送システムでは、送信端局1(図15)から伝送路ファイバ3に送信されたWDM信号光が、伝送路ファイバ3上に複数配置された光増幅中継部10で増幅されながら受信端局2まで中継伝送される。各光増幅中継部10では、伝送路ファイバ3を伝搬したWDM信号光が合波器14Aを介して増幅用ファイバ11に送られる。増幅用ファイバ11には、励起光源12Aおよび増幅励起光源13Aからの各励起光が合波器15Aで合波された後に合波器14Aを介して前方励起光として供給されると共に、励起光源12Bおよび増幅励起光源13Bからの各励起光が合波器15Bで合波された後に合波器14Bを介して後方励起光として供給され、これらの励起光によって増幅用ファイバ11内の希土類元素(ここではエルビウム)が励起される。
Next, the operation of the optical transmission system having the above configuration will be described.
In this optical transmission system, the WDM signal light transmitted from the transmission terminal station 1 (FIG. 15) to the
このとき増幅用ファイバ11に双方向から供給される励起光のパワーは、後述するように制御回路19から出力される制御信号に従って励起光源12A,12Bまたは増設励起光源13A,13Bの励起状態が調整されることにより、WDM信号光の波長帯域に応じたレベルに制御される。なお、制御回路19による励起光パワーの制御の詳細については後述する。
At this time, the power of the pumping light supplied from both directions to the
励起光が供給された増幅用ファイバ11を伝搬するWDM信号光は、エルビウムの誘導放出作用によって増幅され、その増幅されたWDM信号光が合波器14Bを介して可変利得等化器16に与えられる。可変利得等化器16では、制御回路19からの制御信号によって制御された透過波長特性に従ってWDM信号光に対する利得等化が行われる。なお、利得等化とは、WDM信号光の各波長に対応した光パワーが所望のレベルに一致するか若しくは近づくように調整することを意味する。そして、可変利得等化器6を透過したWDM信号光は、次の中継区間の伝送路ファイバ11に送られると共に、その一部が光カプラ17で分岐されモニタ18に与えられて出力光パワーの波長特性がモニタされる。
The WDM signal light propagating through the amplifying
ここで、制御回路19による増設励起光源13A,13Bおよび可変利得等化器16の制御について、図2のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。
例えば、本光伝送システムの敷設後に伝送容量需要が拡大して信号光の波長帯域を短波長側または長波長側に拡張することが要求された場合を想定すると、制御回路19は、図2(A)に例示した短波長側への帯域拡張のアルゴリズムまたは図2(B)に例示した長波長側への帯域拡張のアルゴリズムに従って、増幅用ファイバ11に供給する励起光パワーおよび可変利得等化器16の透過波長特性を相互に関連させて制御する。
Here, the control of the additional
For example, assuming that the transmission capacity demand expands after the installation of this optical transmission system and the wavelength band of the signal light is required to be extended to the short wavelength side or the long wavelength side, the
具体的に、信号光の波長帯域を短波長側に拡張する場合には、まず、図2(A)のステップ10(図中S10で示し、以下同様とする)において、増幅用ファイバ11に供給する励起光パワーを増加させるための制御信号が制御回路19で生成され、増設励起光源13A,13Bにそれぞれ出力される。
Specifically, when the wavelength band of the signal light is extended to the short wavelength side, first, the signal light is supplied to the
ステップ11では、制御回路19からの制御信号に従って、各増設励起光源13A,13Bの駆動状態が制御され、各々から出力される励起光のパワーが所要のレベルとなるように調整される。これにより、EDFを用いた増幅用ファイバ11で発生する光増幅の利得波長特性は、図3のC−バンドを中心とした帯域拡張例および図4のL−バンドを中心とした帯域拡張例に示すように、励起光パワーが従来と同様の条件に設定された帯域拡張前の特性(太線)に比べて、有効な利得の生じる波長帯域が短波長側に拡がった特性(細線)となる。また、励起光パワーの増加に伴って利得波長特性の全体的なレベルが高くなると共に、利得波長特性の形状にも変化が生じる。この励起光パワーの増加による利得の上昇と波長形状の変化とは、次のステップ12において可変利得等化器16の透過波長特性を最適化することで吸収する。
In
具体的にステップ12では、励起光パワーの増加に対応させて可変利得等化器16の透過波長特性を最適化するための制御信号が制御回路19で生成され、可変利得等化器16に出力される。可変利得等化器16では、制御回路19からの制御信号に従って透過波長特性が可変制御され、増幅用ファイバ11から出力されるWDM信号光の利得等化とレベル調整が行われる。また、ここでは、可変利得等化器16で利得等化されたWDM信号光の波長特性が光カプラ17およびモニタ18によってモニタされ、その結果が制御回路19にフィードバックされて可変利得等化器16の最適化制御に反映される。
Specifically, in step 12, a control signal for optimizing the transmission wavelength characteristic of the
一方、信号光の波長帯域を長波長側に拡張する場合には、図2(B)のステップ20において、増幅用ファイバ11に供給する励起光パワーを減少させるための制御信号が制御回路19で生成され、励起光源12A,12Bにそれぞれ出力される。
On the other hand, when the wavelength band of the signal light is extended to the long wavelength side, a control signal for reducing the pumping light power supplied to the
ステップ21では、制御回路19からの制御信号に従って、各励起光源12A,12Bの駆動状態が制御されて各々から出力される励起光のパワーが所要のレベルとなるように調整される。これにより、増幅用ファイバ11で発生する光増幅の利得波長特性は、前述の図3および図4の帯域拡張例に示したように、励起光パワーが従来と同様の条件に設定された帯域拡張前の特性(太線)に比べて、有効な利得の生じる波長帯域が長波長側に拡がった特性(点線)となる。また、励起光パワーの減少に伴って利得波長特性の全体的なレベルが低くなると共に、利得波長特性の形状にも変化が生じる。
In
次のステップ22では、励起光パワーの減少に対応させて可変利得等化器16の透過波長特性を最適化するための制御信号が制御回路19で生成され、前述したステップ12の場合と同様にして、制御回路19からの制御信号に従って可変利得等化器16のフィードバック制御が実行される。
In the
上記のように本実施形態の光伝送システムによれば、増幅用ファイバ11に供給する励起光のパワーを増減させると共に、その励起光パワーの増減によって生じる利得波長特性の変化に対応させて可変利得等化器16の透過波長特性を最適化することで、希土類添加光ファイバ増幅器の増幅帯域を短波長側または長波長側に容易に拡げることができる。これにより、上述の図15(B)に示した従来例のように異なるバンドの光ファイバ増幅器を並列に増設することなく信号光帯域を拡張することが可能になるため、システム敷設後に伝送容量需要が拡大したときなどに最小コストで帯域拡大サービスを提供することができる。また、本実施形態における信号光帯域の拡張は既設波長運用中(インサービス)に実施することができるため、システム運用面における利便性にも優れている。
As described above, according to the optical transmission system of the present embodiment, the power of the pumping light supplied to the
なお、上記の実施形態では、希土類添加光ファイバ増幅器の後段に可変利得等化器16を配置した一例を示したが、本発明における希土類添加光ファイバ増幅器および可変利得等化器の位置関係は上記の一例に限定されるものではない。例えば、2段構成の希土類添加光ファイバ増幅器の段間に可変利得等化器を配置した構成など、光増幅中継部として想定し得る任意の構成について本発明を適用することが可能である。
In the above embodiment, an example is shown in which the
また、希土類添加光ファイバ増幅器の一例としてエルビウム添加光ファイバ増幅器を挙げたが、エルビウム以外の他の希土類を添加した光ファイバ増幅器についても、励起光パワーの増減と可変利得等化器の最適化によって信号光帯域の拡張を実現することができる。 In addition, an erbium-doped optical fiber amplifier was cited as an example of a rare-earth doped optical fiber amplifier. However, an optical fiber amplifier doped with a rare earth other than erbium can also be used by increasing / decreasing pumping light power and optimizing a variable gain equalizer. Extension of the signal light band can be realized.
さらに、可変利得等化器から出力されるWDM信号光の波長特性をモニタして可変利得等化器をフィードバック制御するようにしたが、励起光パワーの設定に対応した可変利得等化器の最適条件を予め特定してメモリ等に記憶しておき、信号光帯域の拡張が必要になった場合に記憶データを参照して適合する条件を決定するようにしてもよい。このようにすれは、出力モニタを省略することができるためより低コストのシステムを提供することが可能になる。 Furthermore, the wavelength characteristics of the WDM signal light output from the variable gain equalizer is monitored and the variable gain equalizer is feedback-controlled. However, the optimum of the variable gain equalizer corresponding to the setting of the pump light power The conditions may be specified in advance and stored in a memory or the like, and when the signal light band needs to be expanded, the conditions to be matched may be determined by referring to the stored data. In this way, since the output monitor can be omitted, a lower cost system can be provided.
次に、本発明に関連した光ファイバ増幅器の制御方法を適用した光伝送システムの他の実施形態について説明する。
図5は、上記他の実施形態の光伝送システムの要部構成を示すブロック図である。
Next, another embodiment of an optical transmission system to which an optical fiber amplifier control method related to the present invention is applied will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of an optical transmission system according to another embodiment.
図5において、本実施形態の光伝送システムは、上述の図1に示した光伝送システムについて、伝送路ファイバ3を増幅媒体とする分布定数型ラマン増幅器20を各光増幅中継部10に組み合わせ、各中継区間における雑音特性の改善を図るようにしたものである。上記のラマン増幅器20は、ここでは例えばラマン増幅用励起光源21、増設ラマン増幅用励起光源22および合波器23,24を備えて構成される。
5, the optical transmission system of the present embodiment combines the distributed
具体的に、ラマン増幅用励起光源21は、伝送路ファイバ3を伝搬するWDM信号光に対してラマン増幅を発生することが可能な所要の波長およびパワーを有する励起光を発生する。ラマン増幅は、例えば伝送路ファイバ3(増幅媒体)として石英系の光ファイバが使用される場合、励起光の周波数よりも13.2THz低い周波数に利得ピークが発生する。このため、ラマン増幅用励起光源21の波長は、例えばC−バンドの信号光に対して約100nm短波長側の帯域に設定される。このラマン増幅用励起光源21の出力光パワーは、制御回路19からの制御信号に従って所要のレベルに制御される。
Specifically, the Raman amplification pumping
増設ラマン増幅用励起光源22は、後段の希土類添加光ファイバ増幅器における増幅帯域の拡大に対応してラマン増幅帯域を拡げるために増設される励起光源である。この増設ラマン増幅用励起光源22の波長は、拡張される信号光帯域に応じて設定され、ラマン増幅用励起光源21の波長とは基本的に異なる値に設定される。増設ラマン増幅用励起光源22の出力光パワーも、制御回路19からの制御信号に従って所要のレベルに制御される。
The additional Raman amplification pumping
合波器23は、ラマン増幅用励起光源21から出力される励起光を伝送路ファイバ3に後方(信号光出力側)から供給する。また、合波器24は、ラマン増幅用励起光源21から出力される励起光と増設ラマン増幅用励起光源22から出力される励起光とを合波して合波器23に与えるものである。各合波器23,24の具体例としては、一般的なWDMカプラ等を使用することができる。
The
上記のような構成を有する光伝送システムでは、送信端局1(図15)で生成されたWDM信号光が伝送路ファイバ3に送信される。伝送路ファイバ3には、制御回路19により駆動状態の制御されたラマン増幅用励起光源21および増設ラマン増幅用励起光源22からの各励起光が合波器23,24を介して供給され、このラマン増幅用の励起光は信号光とは逆方向に伝送路ファイバ3中を伝搬する。これにより伝送路ファイバ3を伝搬するWDM信号光がラマン増幅されて光増幅中継部10に到達する。
In the optical transmission system having the above-described configuration, the WDM signal light generated by the transmission terminal station 1 (FIG. 15) is transmitted to the
伝送路ファイバ3でラマン増幅されたWDM信号光は、上述の図1に示した実施形態の場合と同様にして合波器14Aを介して増幅用ファイバ11に送られ、制御回路19により駆動状態の制御された励起光源12A,12Bおよび増幅励起光源13A,13Bからの励起光の供給を受けて励起されたエルビウム等の誘導放出作用によってWDM信号光が増幅される。増幅用ファイバ11を伝搬して増幅されたWDM信号光は、制御回路19からの制御信号に従って透過波長特性の制御された可変利得等化器16に与えられて利得等化される。そして、可変利得等化器16を透過したWDM信号光は、次の中継区間の伝送路ファイバ11に送られると共に、その一部が光カプラ17で分岐されモニタ18に与えられて出力光パワーの波長特性がモニタされる。
The WDM signal light Raman-amplified by the
ここで、本実施形態における制御回路19の制御動作について、図6のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。
上述の図2を参照して動作を説明した場合と同様に、例えば、本光伝送システムの敷設後に伝送容量需要が拡大して信号光の波長帯域を短波長側または長波長側に拡張することが要求された場合を想定すると、制御回路19は、図6(A)に例示した短波長側への帯域拡張のアルゴリズムまたは図6(B)に例示した長波長側への帯域拡張のアルゴリズムに従って、伝送路ファイバ3に供給するラマン増幅用の励起光パワー、増幅用ファイバ11に供給する励起光パワーおよび可変利得等化器16の透過波長特性を相互に関連させて制御する。
Here, the control operation of the
Similar to the case where the operation is described with reference to FIG. 2 described above, for example, after the installation of the present optical transmission system, the transmission capacity demand expands and the wavelength band of the signal light is expanded to the short wavelength side or the long wavelength side. Is required, the
具体的に、信号光の波長帯域を短波長側に拡張する場合には、まず、図6(A)のステップ30において、増幅用ファイバ11に供給する励起光パワーを増加させるための制御信号が制御回路19で生成され、増設励起光源13A,13Bにそれぞれ出力される。そして、ステップ31では、制御回路19からの制御信号に従って、各増設励起光源13A,13Bの駆動状態が制御されて各々から出力される励起光のパワーが所要のレベルとなるように調整される。これにより、増幅用ファイバ11における光増幅の利得波長特性は、短波長側に拡大すると共に、利得のレベルが全体的に高くなって波長形状にも変化が生じる。
Specifically, when extending the wavelength band of the signal light to the short wavelength side, first, in
次に、ステップ32では、信号光帯域の短波長側への拡張に対応して伝送路ファイバ3におけるラマン増幅の波長帯域も短波長側に拡大するように、伝送路ファイバ3に供給されるラマン増幅用励起光の波長若しくはパワーが調整される。ここでは、例えばラマン増幅用励起光源21よりも波長の短いラマン増幅用励起光源22を増設することにより、ラマン増幅の波長帯域を短波長側に拡大させる。ラマン増幅用励起光源21および増設ラマン増幅用励起光源22の各出力光パワーは、次のステップ33で行われる可変利得等化器16の透過波長特性の制御と相互に関連させて、WDM信号光に対する所望の利得等化が実現され、かつ、WDM信号光に含まれる各波長の光信号についてのOSNRが最も平坦となるように、最適なレベルに設定される。このラマン増幅用励起光パワーと可変利得等化器16の透過波長特性との最適化は、具体的には、短波長側のラマン増幅用励起光パワーが長波長側よりも相対的に大きくなるように傾きをつけ、この傾きに応じて生じるラマン利得の波長偏差が可変利得等化器16で平坦化されるように、可変利得等化器16の透過波長特性を最適化するのが好ましい。
Next, in step 32, the Raman supplied to the
なお、ここではラマン増幅用励起光源を増設することによって信号光帯域の短波長側への拡張に対応するようにしたが、例えば、ラマン増幅用励起光源21として波長の異なる複数の励起光源が用いられている場合には、それらのうちの短波長側の励起光源の出力パワーを増加させることにより、ラマン増幅の波長帯域を短波長側に拡大させることも可能である。
In this case, the Raman amplification pumping light source is added to cope with the extension of the signal light band to the short wavelength side. For example, a plurality of pumping light sources having different wavelengths are used as the Raman amplification pumping
一方、信号光の波長帯域を長波長側に拡張する場合には、図6(B)のステップ40において、増幅用ファイバ11に供給する励起光パワーを減少させるための制御信号が制御回路19で生成され、励起光源12A,12Bにそれぞれ出力される。そして、ステップ41では、制御回路19からの制御信号に従って、各励起光源12A,12Bの駆動状態が制御されて各々から出力される励起光のパワーが所要のレベルとなるように調整される。これにより、増幅用ファイバ11における光増幅の利得波長特性は、長波長側に拡大すると共に、利得のレベルが全体的に低く高くなって波長形状にも変化が生じる。
On the other hand, when the wavelength band of the signal light is extended to the long wavelength side, a control signal for reducing the pumping light power supplied to the
次に、ステップ42では、信号光帯域の長波長側への拡張に対応して伝送路ファイバ3におけるラマン増幅の波長帯域も長波長側に拡大するように、伝送路ファイバ3に供給されるラマン増幅用励起光の波長若しくはパワーが調整される。ここでは、例えばラマン増幅用励起光源21よりも波長の長いラマン増幅用励起光源22を増設することにより、ラマン増幅の波長帯域を長波長側に拡大させる。ラマン増幅用励起光源21および増設ラマン増幅用励起光源22の各出力光パワーは、次のステップ43で行われる可変利得等化器16の透過波長特性の制御と相互に関連させて、WDM信号光に対する所望の利得等化が実現され、かつ、WDM信号光に含まれる各波長の光信号についてのOSNRが最も平坦となるように、最適なレベルに設定される。このラマン増幅用励起光パワーと可変利得等化器16の透過波長特性との最適化についての好ましい具体例は、前述した短波長側への拡張の場合と同様である。
Next, in
上記のように本実施形態の光伝送システムによれば、上述の図1に示した実施形態の場合と同様の効果を得ることができると共に、伝送路ファイバ3を増幅媒体とするラマン増幅器20を組み合わせ、信号光帯域の拡張に対応してラマン増幅用励起光の制御も同時に行うようにしたことで、各光増幅中継部10の増幅用ファイバ11に入力されるWDM信号光のレベルがラマン増幅によって高くなるため、各中継区間におけるOSNRの改善を図ることが可能になる。また、信号光帯域を拡張するために増幅用ファイバ11に供給する励起光パワーを増減させることで、希土類添加光ファイバ増幅器の利得が増減することになるが、その利得の増減が可変利得等化器16によって吸収できる範囲を超えてしまうような場合であっても、伝送路ファイバ3におけるラマン利得の制御と連携して可変利得等化器16の透過波長特性を制御することで、ラマン増幅器20を含めた光増幅中継ノード全体のレベルダイヤを再設定することができるため、信号光帯域をより広い範囲に亘って拡張することが可能である。
As described above, according to the optical transmission system of the present embodiment, the same effects as those of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained, and the
次に、本発明による光ファイバ増幅器の制御方法を適用した光伝送システムについて説明する。
図7は、本発明による光ファイバ増幅器の制御方法を適用した光伝送システムの一実施形態の要部構成を示すブロック図である。また、図8は、上記の光伝送システム全体の構成を示す図である。
Next, an optical transmission system to which an optical fiber amplifier control method according to the present invention is applied will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of an optical transmission system to which an optical fiber amplifier control method according to the present invention is applied. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the entire optical transmission system.
本実施形態の光伝送システムは、例えば図8に示すように、送信端局(Tx)1および受信端局(Rx)2の間を接続する伝送路ファイバ3上に複数の中継器4が配置されると共に、各中継器4間の伝送路ファイバ3を増幅媒体として励起光を双方向から供給し、伝送路ファイバ3中を伝搬するWDM信号光をラマン増幅する双方向励起型ラマン増幅部30が中継区間ごとに配置される。各中継区間の双方向励起型ラマン部30は、例えば図7に示すように、ラマン増幅用励起光源(LD)31A,31B、合波器32A,32B、光カプラ33、モニタ34、演算回路35および制御回路36を有する。なお、各中継器4は、公知の光伝送システムに適用される一般的な中継器、または、上述の図1や図5に示したような光増幅中継部とすることができる。
In the optical transmission system of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 8, a plurality of
具体的に、ラマン増幅用励起光源31A,31Bは、伝送路ファイバ3を伝搬するWDM信号光に対してラマン増幅を発生することが可能な所要の波長およびパワーを有する励起光をそれぞれ発生するものである。ここでは、各ラマン増幅用励起光源31A,31Bから出力される励起光はそれぞれ単一波長で構成されるものとする。
Specifically, the Raman amplification pumping
合波器32Aは、ラマン増幅用励起光源31Aから出力される励起光を伝送路ファイバ3に前方(信号光入力側)から供給するものである。また、合波器32Bは、ラマン増幅用励起光源31Bから出力される励起光を伝送路ファイバ3に後方(信号光出力側)から供給するものである。各合波器32A,32Bの具体例としては、一般的なWDMカプラ等を使用することができる。
The
光カプラ33は、伝送路ファイバ3を伝搬して中継器4に入力されるWDM信号光の一部を分岐してモニタ34に送るものである。モニタ34は、光カプラ33からの分岐光のパワーを測定し、伝送路ファイバ3を伝搬してラマン増幅されたWDM信号光の出力パワーをモニタする。
The
演算回路35は、モニタ34における信号光出力パワーのモニタ値に基づいて、後述するように伝送路ファイバ3上に存在するランプロスの影響を考慮した励起光パワーの設定値を演算し、その結果を示す信号を制御回路36に出力する。
Based on the monitor value of the signal light output power in the
制御回路36は、演算回路35からの出力信号に従ってラマン増幅用励起光源31A,31Bの駆動状態を制御するための信号を生成し、その制御信号を各ラマン増幅用励起光源31A,31Bにそれぞれ出力する。
The
次に、上記のような構成を有する光伝送システムの動作について説明する。
本光伝送システムでは、システムの立ち上げ時において、例えば図9のフローチャートに示すようなアルゴリズムに従って、各中継区間の伝送路ファイバ3に供給される前方励起光および後方励起光の各パワーが設定されることにより、伝送路ファイバ3上にランプロスが存在する場合でも所望のレベルダイヤに従って信号光が伝送されるようになる。
Next, the operation of the optical transmission system having the above configuration will be described.
In this optical transmission system, the power of the forward pumping light and the backward pumping light supplied to the
具体的には、まず図9のステップ100において、運用時に送受信端局間で伝送するWDM信号光と同等の信号光が、各中継区間の伝送路ファイバ3に対して送信側から順番に入力される。ステップ101では、伝送路ファイバ3への信号光の入力があった中継区間について、伝送路ファイバ3に供給される前方励起光および後方励起光の各パワーが0mWとなるように、すなわち、伝送路ファイバ3に励起光が供給されない状態となるように、各ラマン増幅用励起光源31A,31Bの動作が制御回路36によって制御される。
Specifically, first, in
ステップ102では、伝送路ファイバ3を伝搬して中継器4に与えられる信号光出力パワーが光カプラ33およびモニタ34によって測定される。そして、ステップ103では、モニタ34で測定された信号光出力パワーの値が、その時の励起光パワーに対応させて演算回路35内の図示しないメモリ等に保存される。信号光出力パワーの測定値の保存が終わると、ステップ104で前方励起光パワーが励起光源31Aの最大値(出力リミット)に達しているか否かが判定される。前方励起光パワーが最大値に達していない場合には、ステップ105で前方励起光パワーが所要量(例えば、5mW)増加するように、ラマン増幅用励起光源31Aの駆動状態が制御回路36によって制御された後、ステップ102に戻って信号光出力パワーの測定とその保存が行われる。前方励起光パワーが最大値に達するまで上記の一連の処理が繰り返され、最大値に到達すると次のステップ106に移る。
In step 102, the signal light output power propagated through the
なお、モニタ34で測定される信号光出力パワーは、信号光成分と雑音光(自然ラマン散乱光)成分を足し合わせたパワーになるが、例えば、本出願人の先願である特願2001−553962号に記載された技術を適用することで励起光パワーを基に自然ラマン散乱光パワーを見積ることが可能であり、その自然ラマン散乱光パワーをモニタ34の測定値から差し引くことで信号光成分のみの出力パワーを得ることができるようになる。
The signal light output power measured by the
ステップ106では、演算回路35において、上記のステップ103で保存されたデータを用い、前方励起光パワーの増加に対する信号光出力パワーの増加の割合が演算される。この前方励起光パワーと信号光出力パワーの関係は、例えば図10の左側にプロットしたような測定点のデータを基に公知の近似式を適用するなどして求められる。なお、図10は、システム立ち上げ時の一連の処理の流れを横軸に時間、縦軸に信号光出力パワーをとって示したものである。
In
前方励起光パワーと信号光出力パワーの関係が演算されると、次のステップ107では、信号光出力パワーの目標値Pt1(図10参照)が実現されるようにするための前方励起光パワーの設定値がステップ106で求めた関係を利用して算出される。この信号光出力パワーの目標値Pt1は、前方励起光のみを伝送路ファイバ3に供給した状態で所望のレベルダイヤが実現可能になる信号光出力パワーを予め設計した値である。信号光出力パワーの目標値Pt1に対応した前方励起光パワーの設定値が演算回路35で求められると、その設定値を示す信号が制御回路36に伝えられる。この演算回路35からの信号に従って制御回路36によりラマン増幅用励起光源31Aの駆動状態が制御される。
When the relationship between the forward pumping light power and the signal light output power is calculated, in the next step 107, the forward pumping light power for realizing the target value Pt1 (see FIG. 10) of the signal light output power is realized. The set value is calculated using the relationship obtained in
前方励起光パワーが最適化されると、次のステップ109ではモニタ34で信号光出力パワーをモニタしながら後方励起光パワーが徐々に増加される。そして、ステップ110で信号光出力パワーが双方向励起状態における目標値Pt2(図10参照)に到達して略一定となることにより、システム立ち上げ時の制御が完了する。
When the forward pumping light power is optimized, in the
上記のようにしてシステムの立ち上げ時に前方励起光パワーの最適化を行うことで、例えば図11に示すように、伝送路ファイバ3上の信号光入力側にランプロスが存在する場合でも、ランプロスが存在しないときと略同等のレベルダイヤが実現できるようになる。すなわち、従来のようにランプロスの存在に関係なく前方励起光パワーを所定値に設定する場合には、図11の破線で示したレベルダイヤCにあるように、ランプロスが入力側に存在すると伝送路ファイバ3への信号光の入力レベルが下がると同時に伝送路ファイバ3に供給できる前方励起光パワーも減少するため、前方励起光によって得られるラマン利得が減少し、その利得不足分が後方励起光によって補われることになる。その結果、伝送路ファイバ3上での信号光の最小レベルが低下することになってOSNRが劣化してしまう。一方、本システムの場合には、図11の実線で示したレベルダイヤAにあるように、前方励起光のみを伝送路ファイバ3に供給したときの信号光出力パワー(レベルダイヤA’参照)をランプロスが存在しない場合(レベルダイヤB参照)と略同等となるまで上昇させ、その後、後方励起光によるラマン利得を得ているため、信号光の最小レベルが改善されてランプロスの影響を小さく抑えることができる。したがって、伝送路ファイバ上のランプロスに関係なく、双方向励起型ラマン増幅部の性能を安定したものにすることが可能となる。
By optimizing the forward pumping light power at the time of starting the system as described above, even if there is a lamp loss on the signal light input side on the
なお、上記の実施形態では、伝送路ファイバ3を伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーが目標値Pt2で略一定となるように、後方励起光のパワーが設定される一例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、伝送路ファイバ3を伝搬してラマン増幅された信号光のオンオフ利得が予め設定した値で略一定となるように、後方励起光のパワーが設定されるようにしてもよい。
In the above embodiment, an example is shown in which the power of the backward pumping light is set so that the output power of the signal light propagated through the
次に、本発明に関連した光ファイバ増幅器の制御方法を適用した光伝送システムの他の実施形態について説明する。
前述の図7に示した光伝送システムでは、双方向励起された伝送路ファイバ3を伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーをモニタ34で測定し、その結果を利用して前方および後方励起光パワーの最適化を行うようにした。本実施形態では、モニタ34に光スペクトルアナライザとしての機能を付加して、該モニタ34での測定結果を基にOSNRを計算して、そのOSNRが所望の値になるように前方および後方励起光パワーの最適化を行うようにした変形例について説明する。なお、本実施形態の光伝送システムの構成は、前述した図7および図8と同様である。このため、ここではシステムの立ち上げ時の制御動作を図12のフローチャートを参照しながら詳しく説明することにする。
Next, another embodiment of an optical transmission system to which an optical fiber amplifier control method related to the present invention is applied will be described.
In the optical transmission system shown in FIG. 7, the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the bidirectionally-pumped
本光伝送システムの立ち上げ時には、まず図12のステップ120において、運用時に送受信端局間で伝送するWDM信号光と同等の信号光が各中継区間の伝送路ファイバ3に対して送信側から順番に入力される。ステップ121では、伝送路ファイバ3への信号光の入力があった中継区間について、伝送路ファイバ3に供給される前方励起光および後方励起光の各パワーが0mWとなるように、各ラマン増幅用励起光源31A,31Bの動作が制御回路36によって制御される。ステップ122では、伝送路ファイバ3を伝搬して中継器4に与えられる信号光の出力パワーが光カプラ33およびモニタ34によって測定される。そして、ステップ123では、後方励起光パワーがラマン増幅用励起光源31Bの最大出力(パワーリミット)に達しているか否かが判定され、最大値に達していない場合にはステップ124に進み、最大値に達している場合にはステップ126に移る。
When the present optical transmission system is started up, first, in step 120 of FIG. 12, signal light equivalent to WDM signal light transmitted between the transmitting and receiving terminal stations during operation is sequentially transmitted from the transmission side to the
ステップ124では、ステップ122で測定した信号光出力パワーの値が予め設定した双方向励起時における信号光出力パワーの目標値Pt2(図10参照)に達しているか否かの判定が行われる。測定値が目標値Pt2以下の場合には、ステップ125で後方励起光パワーが所要量(例えば、10mW)増加するように、ラマン増幅用励起光源31Aの駆動状態が制御回路36によって制御された後、ステップ122に戻って信号光出力パワーの測定が行われる。一方、ステップ124で測定値が目標値Pt2に達したと判定された場合には、後述するステップ129に移る。
In step 124, it is determined whether or not the value of the signal light output power measured in step 122 has reached the target value Pt2 (see FIG. 10) of the signal light output power at the time of bidirectional excitation set in advance. When the measured value is equal to or smaller than the target value Pt2, after the driving state of the Raman amplification pumping
ステップ126では、ステップ123で後方励起光パワーが最大値に達したことの判定結果を受けて、前方励起光パワーが所要量(例えば、10mW)増加するように、ラマン増幅用励起光源31Bの駆動状態が制御回路36によって制御される。ステップ127では、前方および後方励起光の供給を受けた伝送路ファイバ3を伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーが光カプラ33およびモニタ34によって測定される。そして、ステップ128では、上記ステップ124の場合と同様にして、ステップ127で測定した信号光出力パワーの値が目標値Pt2に達しているか否かの判定が行われ、測定値が目標値Pt2以下の場合には、ステップ126に戻って前方励起光パワーが増加されて再び信号光出力パワーの測定が行われる。一方、測定値が目標値Pt2に達した場合には、次のステップ129に進む。
In step 126, in response to the determination result that the backward pumping light power has reached the maximum value in
ステップ129では、信号光出力パワーの測定値が目標値Pt2を超えた状態においてモニタ34で測定される光スペクトルを利用して、伝送路ファイバ3を伝搬した信号光についてのOSNRが演算回路35により求められる。そして、ステップ130では、ステップ129で求められたOSNRの測定値が、当該中継区間における損失(スパンロス)を基に想定されるOSNRの値(設計値)よりも大きくなっているかが判定される。OSNRの測定値が設計値以下の場合には、前方および後方励起光パワーの最適化が必要であると判断して、まず、ステップ131で前方励起光パワーが所要量(例えば、10mW)増加され、続いて、ステップ132でモニタ34で測定される信号光出力パワーが目標値Pt2に略一致するまで後方励起光パワーが下げられて、再度ステップ129に戻ってOSNRの計算が行われる。そして、OSNRの測定値が設計値よりも大きくなったことがステップ130で判定されることにより、システム立ち上げ時の制御が完了する。
In step 129, the OSNR of the signal light propagated through the
上記のようにシステムの立ち上げ時にラマン増幅された信号光のOSNRを測定し、その測定結果に基づいて前方および後方励起光パワーの最適化を行うことによっても、伝送路ファイバ上のランプロスに関係なく、双方向励起型ラマン増幅部の性能を安定したものにすることが可能となる。 As described above, the OSNR of the Raman-amplified signal light is measured at the time of starting the system, and the forward and backward pumping light power is optimized based on the measurement result. In addition, it is possible to stabilize the performance of the bidirectional excitation type Raman amplification unit.
なお、上述の図7に示した双方向励起型ラマン増幅部30では、前方励起光および後方励起光がそれぞれ単一波長で構成される場合を例示したが、前方励起光または後方励起光が複数波長で構成されるような双方向励起型ラマン増幅部についても本発明を応用することが可能である。例えば図13に示すように、前方および後方のラマン増幅用励起光源31A,31Bが、それぞれ、波長の異なる2つの励起光源41,41’と、それらの励起光源41,41’から出力される各励起光を合波するWDMカプラ42とから構成されるようにしてもよい。また、この場合、モニタ34については、光カプラ33で分岐された信号光を光カプラ51でさらに2分岐し、各波長の励起光によるラマン利得のピーク波長に対応した透過帯域を有する2つの光フィルタ62,52’を通して受光素子63,53’で受光するような構成として、信号光のモニタを各励起光波長に対応させて個別に行い、各々のモニタ結果に基づいて対応する波長の励起光パワーを制御するようにしてもよい。このような構成とすることにより、前方および後方励起光パワーの最適化をより高い精度で行うことが可能になる。なお、上記のような複数波長の励起光パワーを制御する具体的なアルゴリズムに関しては、例えば特許文献:特開2002−72262号公報等に記載された技術を適用することが可能である。
In the bidirectional excitation type
また、上述の図7に示した光伝送システムの構成に関して、一中継区間の受信側に配置した制御回路36で生成される制御信号を、送信側に配置したラマン増幅用励起光源31Aまで伝達する具体的な手段としては、例えば図14に示すような対向回線を伝送される監視制御信号(OSC)を利用することが可能である。図14の構成例では、図で上側に示した上り回線の前方励起光パワーを制御するための制御信号が、制御回路36から同じ中継局内の下り回線側のOSC送信器71に伝えられる。そして、上り回線側の制御信号が下り回線を伝搬する監視制御信号に載せて伝送され、OSC受信器72で受信された制御信号が同じ中継局内の上り回線側のラマン増幅用励起光源31Aに送られる。なお、図14の一例では上り回線側の制御信号を伝達するための構成だけを示したが、下り回線側についても上り回線側と同様の構成により制御信号の伝達を行うことが可能である。
Further, with respect to the configuration of the optical transmission system shown in FIG. 7 described above, a control signal generated by the
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。 The main inventions disclosed in this specification are summarized as follows.
(付記1)希土類添加光ファイバに励起光を供給し、該希土類添加光ファイバを伝搬する信号光を増幅する光ファイバ増幅器の制御方法であって、
前記希土類添加光ファイバに供給される励起光のパワーを調整すると共に、該励起光のパワー調整によって発生する利得波長特性の変化に応じて、前記希土類添加光ファイバを伝搬して増幅された信号光に生じる出力パワーの波長偏差を等化する可変利得等化器の透過波長特性を制御することにより、前記希土類添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域を短波長側または長波長側に拡大することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Appendix 1) A control method for an optical fiber amplifier that supplies pumping light to a rare earth-doped optical fiber and amplifies signal light propagating through the rare earth-doped optical fiber,
Adjusting the power of pumping light supplied to the rare earth-doped optical fiber and amplifying signal light propagating through the rare earth-doped optical fiber in accordance with a change in gain wavelength characteristics generated by adjusting the power of the pumping light By expanding the transmission wavelength characteristics of the variable gain equalizer that equalizes the wavelength deviation of the output power generated in the optical fiber, the signal light band that can be amplified by the rare earth-doped optical fiber is expanded to the short wavelength side or the long wavelength side A method for controlling an optical fiber amplifier.
(付記2)付記1に記載の光ファイバ増幅器の制御方法であって、
前記希土類添加光ファイバがエルビウム添加光ファイバであるとき、
該エルビウム添加光ファイバに供給される励起光のパワーを予め設定された基準パワーよりも減少させ、該励起光パワーの減少量に応じて前記可変利得等化器の透過波長特性を制御することにより、前記エルビウム添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域を長波長側に拡大することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Appendix 2) A method of controlling an optical fiber amplifier according to appendix 1,
When the rare earth doped optical fiber is an erbium doped optical fiber,
By reducing the power of the pumping light supplied to the erbium-doped optical fiber from a preset reference power, and controlling the transmission wavelength characteristic of the variable gain equalizer according to the amount of reduction of the pumping light power A method for controlling an optical fiber amplifier, wherein a signal light band that can be amplified by the erbium-doped optical fiber is expanded to a longer wavelength side.
(付記3)付記1に記載の光ファイバ増幅器の制御方法であって、
前記希土類添加光ファイバがエルビウム添加光ファイバであるとき、
該エルビウム添加光ファイバに供給される励起光のパワーを予め設定された基準パワーよりも増加させ、該励起光パワーの増加量に応じて前記可変利得等化器の透過波長特性を制御することにより、前記エルビウム添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域を短波長側に拡大することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Additional remark 3) It is the control method of the optical fiber amplifier of Additional remark 1, Comprising:
When the rare earth doped optical fiber is an erbium doped optical fiber,
By increasing the power of pumping light supplied to the erbium-doped optical fiber from a preset reference power, and controlling the transmission wavelength characteristics of the variable gain equalizer according to the amount of increase of the pumping light power A method of controlling an optical fiber amplifier, wherein a signal light band that can be amplified by the erbium-doped optical fiber is expanded to the short wavelength side.
(付記4)付記1に記載の光ファイバ増幅器の制御方法であって、
前記希土類添加光ファイバの信号光入力側に接続される伝送路ファイバに励起光を供給することにより、当該伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅し、
前記希土類添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域の拡大に対応させて、前記伝送路ファイバに供給される励起光の波長を増設することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Additional remark 4) It is a control method of the optical fiber amplifier of Additional remark 1, Comprising:
By supplying excitation light to the transmission line fiber connected to the signal light input side of the rare earth-doped optical fiber, Raman amplification of the signal light propagating through the transmission line fiber is performed,
A control method for an optical fiber amplifier, wherein the wavelength of pumping light supplied to the transmission line fiber is increased in accordance with the expansion of a signal light band that can be amplified by the rare earth-doped optical fiber.
(付記5)付記4に記載の光ファイバ増幅器の制御方法であって、
波長の異なる複数の励起光を前記伝送路ファイバに供給して信号光のラマン増幅を行い、
前記希土類添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域の拡大に対応させて、前記伝送路ファイバに供給される複数の励起光のうちの少なくとも1つの励起光のパワーを調整することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Additional remark 5) It is the control method of the optical fiber amplifier of
A plurality of pumping lights having different wavelengths are supplied to the transmission line fiber to perform Raman amplification of the signal light,
Light that adjusts the power of at least one of a plurality of pump lights supplied to the transmission line fiber in accordance with the expansion of a signal light band that can be amplified by the rare earth-doped optical fiber. Fiber amplifier control method.
(付記6)付記4に記載の光ファイバ増幅器の制御方法であって、
前記希土類添加光ファイバに供給される励起光のパワー調整によって発生した利得の減少分を、前記伝送路ファイバに供給されるラマン増幅用励起光のパワーを増加させることで補うことを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Appendix 6) A method of controlling an optical fiber amplifier according to
Light that compensates for a decrease in gain generated by adjusting the power of pumping light supplied to the rare earth-doped optical fiber by increasing the power of pumping light for Raman amplification supplied to the transmission line fiber Fiber amplifier control method.
(付記7)希土類添加光ファイバに励起光を供給し、該希土類添加光ファイバを伝搬する信号光を増幅する光ファイバ増幅器を備えて構成された光伝送システムであって、
前記希土類添加光ファイバを伝搬して増幅された信号光に生じる出力パワーの波長偏差を等化する可変利得等化器と、
前記希土類添加光ファイバに供給される励起光のパワーを調整すると共に、該励起光のパワー調整によって発生する利得波長特性の変化に応じて前記可変利得等化器の透過波長特性を制御することにより、前記希土類添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域を短波長側または長波長側に拡大する制御回路と、を備えて構成されたことを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 7) An optical transmission system including an optical fiber amplifier that supplies pumping light to a rare earth-doped optical fiber and amplifies signal light propagating through the rare earth-doped optical fiber,
A variable gain equalizer for equalizing the wavelength deviation of the output power generated in the amplified signal light propagating through the rare earth-doped optical fiber;
By adjusting the power of the pumping light supplied to the rare earth-doped optical fiber and controlling the transmission wavelength characteristic of the variable gain equalizer according to the change of the gain wavelength characteristic generated by the power adjustment of the pumping light And an optical transmission system comprising: a control circuit that expands a signal light band that can be amplified by the rare earth-doped optical fiber to a short wavelength side or a long wavelength side.
(付記8)付記7に記載の光伝送システムであって、
前記希土類添加光ファイバがエルビウム添加光ファイバであり、
前記制御回路は、前記エルビウム添加光ファイバに供給される励起光のパワーを予め設定された基準パワーよりも減少させ、該励起光パワーの減少量に応じて前記可変利得等化器の透過波長特性を制御することにより、前記エルビウム添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域を長波長側に拡大することを特徴とする光伝送システム。
(Appendix 8) The optical transmission system according to appendix 7,
The rare earth-doped optical fiber is an erbium-doped optical fiber,
The control circuit reduces the power of pumping light supplied to the erbium-doped optical fiber from a preset reference power, and the transmission wavelength characteristics of the variable gain equalizer according to the amount of reduction of the pumping light power An optical transmission system characterized in that the signal light band that can be amplified by the erbium-doped optical fiber is expanded to the longer wavelength side by controlling the erbium-doped optical fiber.
(付記9)付記7に記載の光伝送システムであって、
前記希土類添加光ファイバがエルビウム添加光ファイバであり、
前記制御回路は、前記エルビウム添加光ファイバに供給される励起光のパワーを予め設定された基準パワーよりも増加させ、該励起光パワーの増加量に応じて前記可変利得等化器の透過波長特性を制御することにより、前記エルビウム添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域を短波長側に拡大することを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 9) The optical transmission system according to supplementary note 7,
The rare earth-doped optical fiber is an erbium-doped optical fiber,
The control circuit increases the power of pumping light supplied to the erbium-doped optical fiber from a preset reference power, and the transmission wavelength characteristics of the variable gain equalizer according to the amount of increase of the pumping light power An optical transmission system characterized in that the signal light band that can be amplified by the erbium-doped optical fiber is expanded to the short wavelength side by controlling
(付記10)付記7に記載の光伝送システムであって、
前記希土類添加光ファイバの信号光入力側に接続される伝送路ファイバと、
該伝送路ファイバに励起光を供給する励起光源を有し、前記伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅するラマン増幅器と、を備え、
前記制御回路は、前記希土類添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域の拡大に対応させて前記ラマン増幅器の励起光源を制御し、前記伝送路ファイバに供給される励起光の波長を増設することを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 10) The optical transmission system according to supplementary note 7,
A transmission line fiber connected to the signal light input side of the rare earth-doped optical fiber;
A pumping light source for supplying pumping light to the transmission line fiber, and a Raman amplifier for Raman amplification of signal light propagating through the transmission line fiber,
The control circuit controls the pumping light source of the Raman amplifier in response to the expansion of the signal light band that can be amplified by the rare earth-doped optical fiber, and increases the wavelength of the pumping light supplied to the transmission line fiber. A characteristic optical transmission system.
(付記11)付記10に記載の光伝送システムであって、
前記ラマン増幅器は、波長の異なる複数の励起光を前記伝送路ファイバに供給する複数の励起光源を有し、
前記制御回路は、前記希土類添加光ファイバで増幅可能な信号光帯域の拡大に対応させて前記複数の励起光源のうちの少なくとも1つの励起光源を制御し、当該励起光源から前記伝送路ファイバに供給される励起光のパワーを調整することを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 11) The optical transmission system according to
The Raman amplifier has a plurality of pump light sources that supply a plurality of pump lights having different wavelengths to the transmission line fiber,
The control circuit controls at least one pumping light source of the plurality of pumping light sources corresponding to the expansion of a signal light band that can be amplified by the rare earth-doped optical fiber, and supplies the pumping light source from the pumping light source to the transmission line fiber. An optical transmission system characterized by adjusting the power of pumping light.
(付記12)付記10に記載の光伝送システムであって、
前記制御回路は、前記希土類添加光ファイバに供給される励起光のパワー調整によって発生した利得の減少分を、前記伝送路ファイバに供給されるラマン増幅用励起光のパワーを増加させることで補うことを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 12) The optical transmission system according to
The control circuit compensates for the decrease in gain generated by adjusting the power of the pumping light supplied to the rare earth-doped optical fiber by increasing the power of the Raman amplification pumping light supplied to the transmission line fiber. An optical transmission system characterized by
(付記13)伝送路ファイバに前方励起光および後方励起光を供給し、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する光ファイバ増幅器の制御方法であって、
信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、伝送路ファイバへの後方励起光の供給を断った状態で、伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを予め設定した範囲内で変化させ、該前方励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前方励起光のパワーに対応させて測定し、
該信号光出力パワーの測定結果を基に、前方励起光パワーの変化に対する信号光出力パワーの変化の割合を求め、該求めた割合に従って、前方励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値を実現するために必要な前方励起光パワーを算出し、
該算出結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを制御すると共に、該前方励起光のパワーに応じて後方励起光のパワーを制御することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Supplementary note 13) A method of controlling an optical fiber amplifier that supplies forward pumping light and backward pumping light to a transmission line fiber, and Raman-amplifies signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber,
While the signal light is input to the transmission line fiber and the supply of the backward pumping light to the transmission line fiber is cut off, the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber is changed within a preset range, Measure the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the pumped transmission line fiber according to the power of the forward pumping light,
Based on the measurement result of the signal light output power, the ratio of the change in the signal light output power with respect to the change in the forward pump light power is obtained, and the signal light output set in advance for the forward-pumped transmission line fiber according to the obtained ratio Calculate the forward pumping light power required to achieve the target power value,
In accordance with the calculation result, the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber during system operation is controlled, and the power of the rear pumping light is controlled according to the power of the front pumping light. Control method.
(付記14)付記13に記載の光ファイバ増幅器の制御方法であって、
前記後方励起光のパワーは、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーが予め設定した値で一定となるように制御されることを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Supplementary note 14) The method for controlling an optical fiber amplifier according to supplementary note 13, comprising:
The power of the backward pumping light is controlled so that the output power of the signal light propagated through the bidirectionally pumped transmission line fiber and Raman-amplified becomes constant at a preset value. Amplifier control method.
(付記15)付記13に記載の光ファイバ増幅器の制御方法であって、
前記後方励起光のパワーは、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光のオンオフ利得が予め設定した値で一定となるように制御されることを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Supplementary note 15) The method for controlling an optical fiber amplifier according to supplementary note 13, comprising:
The power of the backward pumping light is controlled so that the on / off gain of the Raman-amplified signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber is constant at a preset value. Amplifier control method.
(付記16)伝送路ファイバに前方励起光および後方励起光を供給し、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅して出力する光ファイバ増幅器の制御方法であって、
信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、少なくとも後方励起光を伝送路ファイバに供給して、該伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを測定し、
該測定した信号光出力パワーが、双方向励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値に到達した時点で、伝送路ファイバを伝搬した信号光の光信号対雑音比を求め、
該光信号対雑音比が所定値未満の場合に、信号光出力パワーが前記目標値で略一定となるように後方励起光のパワーを調整しながら前方励起光のパワーを増加させ、伝送路ファイバを伝搬した信号光の光信号対雑音比が所定値に到達した時点での前方励起光パワーおよび後方励起光パワーを判断し、該判断結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光および後方励起光の各パワーを制御することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。
(Supplementary Note 16) A method of controlling an optical fiber amplifier that supplies forward pumping light and backward pumping light to a transmission line fiber, and Raman-amplifies and outputs signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber,
The signal light is input to the transmission line fiber, and at least the backward pumping light is supplied to the transmission line fiber, and the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the transmission line fiber is measured.
When the measured signal light output power reaches a preset target value of the signal light output power for the bidirectionally excited transmission line fiber, the optical signal-to-noise ratio of the signal light propagated through the transmission line fiber is obtained. ,
When the optical signal-to-noise ratio is less than a predetermined value, the power of the forward pumping light is increased while adjusting the power of the rear pumping light so that the output power of the signal light is substantially constant at the target value. Forward pumping light power and backward pumping light power at the time when the optical signal-to-noise ratio of the signal light propagated through the channel reaches a predetermined value, and forward pumping light supplied to the transmission line fiber during system operation according to the judgment result And a control method of the optical fiber amplifier, wherein each power of the backward pumping light is controlled.
(付記17)伝送路ファイバに前方励起光および後方励起光を供給し、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅する光ファイバ増幅器を備えて構成された光伝送システムであって、
信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、伝送路ファイバへの後方励起光の供給を断った状態で、伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを予め設定した範囲内で変化させ、該前方励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前方励起光のパワーに対応させて測定する測定部と、
該測定部における信号光出力パワーの測定結果を基に、前方励起光パワーの変化に対する信号光出力パワーの変化の割合を求め、該求めた割合に従って、前方励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値を実現するために必要な前方励起光パワーを算出する演算部と、
該演算部における算出結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを制御すると共に、該前方励起光のパワーに応じて後方励起光のパワーを制御する制御部と、を備えて構成されたことを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary Note 17) An optical transmission system including an optical fiber amplifier that supplies forward pumping light and backward pumping light to a transmission line fiber and Raman-amplifies signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber. And
While the signal light is input to the transmission line fiber and the supply of the backward pumping light to the transmission line fiber is cut off, the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber is changed within a preset range, A measurement unit that measures the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the pumped transmission line fiber and corresponding to the power of the forward pumping light; and
Based on the measurement result of the signal light output power in the measurement unit, the ratio of the change in the signal light output power with respect to the change in the forward pump light power is obtained, and the transmission path fiber pumped forward is set in advance according to the obtained ratio. A calculation unit for calculating the forward pumping light power necessary to achieve the target value of the signal light output power;
A control unit for controlling the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber during system operation according to the calculation result of the computing unit, and for controlling the power of the rear pumping light according to the power of the front pumping light. An optical transmission system characterized by being configured.
(付記18)付記17に記載の光伝送システムであって、
前記制御部は、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーが予め設定した値で一定となるように、後方励起光のパワーを制御することを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 18) The optical transmission system according to
The control unit controls the power of the backward pumping light so that the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber becomes constant at a preset value. Optical transmission system.
(付記19)付記17に記載の光伝送システムであって、
前記制御部は、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光のオンオフ利得が予め設定した値で一定となるように、後方励起光のパワーを制御することを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary note 19) The optical transmission system according to
The control unit controls the power of the backward pumping light so that the on / off gain of the Raman-amplified signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber becomes constant at a preset value. Optical transmission system.
(付記20)伝送路ファイバに前方励起光および後方励起光を供給し、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬する信号光をラマン増幅して出力する光ファイバ増幅器を備えて構成された光伝送システムであって、
信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、少なくとも後方励起光を伝送路ファイバに供給して、該伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを測定する測定部と、
該測定部において測定された信号光出力パワーが、双方向励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値に到達した時点で、伝送路ファイバを伝搬した信号光の光信号対雑音比を求める演算部と、
該演算部で求められた光信号対雑音比が所定値未満の場合に、信号光出力パワーが前記目標値で略一定となるように後方励起光のパワーを調整しながら前方励起光のパワーを増加させ、伝送路ファイバを伝搬した信号光の光信号対雑音比が所定値に到達した時点での前方励起光パワーおよび後方励起光パワーを判断し、該判断結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光および後方励起光の各パワーを制御する制御部と、を備えて構成されたことを特徴とする光伝送システム。
(Supplementary Note 20) Optical transmission configured to include an optical fiber amplifier that supplies forward pumping light and backward pumping light to a transmission line fiber and Raman-amplifies and outputs signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber A system,
A measurement unit that inputs signal light to the transmission line fiber, supplies at least backward pumping light to the transmission line fiber, and propagates the transmission line fiber to measure the output power of the Raman-amplified signal light;
When the signal light output power measured in the measuring unit reaches a target value of the signal light output power set in advance for the bidirectionally excited transmission line fiber, the optical signal pair of the signal light propagated through the transmission line fiber An arithmetic unit for obtaining a noise ratio;
When the optical signal-to-noise ratio obtained by the calculation unit is less than a predetermined value, the power of the forward pumping light is adjusted while adjusting the power of the rear pumping light so that the signal light output power is substantially constant at the target value. The forward pumping light power and the rear pumping light power at the time when the optical signal-to-noise ratio of the signal light propagated through the transmission path fiber reaches a predetermined value are determined, and the transmission path fiber is determined during system operation according to the determination result. An optical transmission system comprising: a control unit that controls each power of the forward pumping light and the backward pumping light supplied to the light source.
1…送信端局
2…受信端局
3…伝送路ファイバ
4…中継器
10…光増幅中継部
11…増幅用ファイバ
12A,12B…励起光源
13A,13B…増設励起光源
14A,14B,15A,15B…合波器
16…可変利得等化器
17…光カプラ
18…モニタ
19…制御回路
20…ラマン増幅器
21…ラマン増幅用励起光源
22…増設ラマン増幅用励起光源
23,24…合波器
30…双方向励起型ラマン増幅部
31A,31B…ラマン増幅用励起光源
32A,32B…合波器
33…光カプラ
34…モニタ
35…演算回路
36…制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission terminal station 2 ...
Claims (6)
信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、伝送路ファイバへの後方励起光の供給を断った状態で、伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを予め設定した範囲内で変化させ、該前方励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前方励起光のパワーに対応させて測定し、
該信号光出力パワーの測定結果を基に、前方励起光パワーの変化に対する信号光出力パワーの変化の割合を求め、該求めた割合に従って、前方励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値を実現するために必要な前方励起光パワーを算出し、
該算出結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを制御し、
該制御された前方励起光および後方励起光を伝送路ファイバに供給して、双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを測定し、
該信号光出力パワーの測定結果に基づいて、後方励起光のパワーを制御することを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。 A method for controlling an optical fiber amplifier that supplies forward pumping light and backward pumping light to a transmission line fiber, and Raman-amplifies signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber,
While the signal light is input to the transmission line fiber and the supply of the backward pumping light to the transmission line fiber is cut off, the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber is changed within a preset range, Measure the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the pumped transmission line fiber according to the power of the forward pumping light,
Based on the measurement result of the signal light output power, the ratio of the change in the signal light output power with respect to the change in the forward pump light power is obtained, and the signal light output set in advance for the forward-pumped transmission line fiber according to the obtained ratio Calculate the forward pumping light power required to achieve the target power value,
According to the calculation result, the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber during system operation is controlled ,
Supplying the controlled forward pumping light and backward pumping light to the transmission line fiber, and propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber to measure the output power of the Raman-amplified signal light;
A control method of an optical fiber amplifier, wherein the power of backward pumping light is controlled based on the measurement result of the signal light output power .
前記後方励起光のパワーは、前記双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーが予め設定した値で一定となるように制御されることを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。 A method of controlling an optical fiber amplifier according to claim 1,
Power of the backward pumping light, the light, characterized in that the bi-directional pumping output power of propagating the transmission path fiber Raman amplified signal light is controlled to be constant at a preset value Fiber amplifier control method.
前記後方励起光のパワーは、前記双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光のオンオフ利得が予め設定した値で一定となるように制御されることを特徴とする光ファイバ増幅器の制御方法。 A method of controlling an optical fiber amplifier according to claim 1,
Power of the backward pumping light, the light, characterized in that the on-off gain of the propagating bidirectional excited transmission line fiber Raman amplified signal light is controlled to be constant at a preset value Fiber amplifier control method.
信号光を伝送路ファイバに入力すると共に、伝送路ファイバへの後方励起光の供給を断った状態で、伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを予め設定した範囲内で変化させ、該前方励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前方励起光のパワーに対応させて測定する測定部と、
該測定部における信号光出力パワーの測定結果を基に、前方励起光パワーの変化に対する信号光出力パワーの変化の割合を求め、該求めた割合に従って、前方励起された伝送路ファイバに関して予め設定した信号光出力パワーの目標値を実現するために必要な前方励起光パワーを算出する演算部と、
該演算部における算出結果に従って、システム運用時に伝送路ファイバに供給する前方励起光のパワーを制御した後、該制御された前方励起光および後方励起光の供給により双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーを前記測定部で測定した結果に基づいて、後方励起光のパワーを制御する制御部と、を備えて構成されたことを特徴とする光伝送システム。 An optical transmission system comprising an optical fiber amplifier that supplies a forward pumping light and a backward pumping light to a transmission line fiber and Raman-amplifies signal light propagating through the bidirectionally pumped transmission line fiber,
While the signal light is input to the transmission line fiber and the supply of the backward pumping light to the transmission line fiber is cut off, the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber is changed within a preset range, A measurement unit that measures the output power of the Raman-amplified signal light propagating through the pumped transmission line fiber and corresponding to the power of the forward pumping light; and
Based on the measurement result of the signal light output power in the measurement unit, the ratio of the change in the signal light output power with respect to the change in the forward pump light power is obtained, and the transmission path fiber pumped forward is set in advance according to the obtained ratio. A calculation unit that calculates the forward pumping light power necessary to achieve the target value of the signal light output power;
After controlling the power of the forward pumping light supplied to the transmission line fiber during system operation according to the calculation result in the calculation unit, the transmission line fiber bidirectionally pumped by the supply of the controlled forward pumping light and backward pumping light An optical transmission system comprising: a control unit configured to control the power of backward pumping light based on a result of measurement of the output power of the propagated and Raman-amplified signal light by the measurement unit .
前記制御部は、前記双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光の出力パワーが予め設定した値で一定となるように、後方励起光のパワーを制御することを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 4,
Wherein the control unit, so that the bi-directional pumping output power of propagating the transmission path fiber Raman amplified signal light is constant at a preset value, characterized by controlling the power of the backward pumping light And optical transmission system.
前記制御部は、前記双方向励起された伝送路ファイバを伝搬してラマン増幅された信号光のオンオフ利得が予め設定した値で一定となるように、後方励起光のパワーを制御することを特徴とする光伝送システム。 The optical transmission system according to claim 4,
Wherein the control unit, as on-off gain of the propagating bidirectional excited transmission line fiber Raman amplified signal light is constant at a preset value, characterized by controlling the power of the backward pumping light And optical transmission system.
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