JP4875372B2 - 光伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気信号を光信号に変換して光ファイバ線路を介して伝送する光伝送システムに組み込まれる光伝送装置に関する。

従来から、集合住宅等の複数の住戸を対象としたＣＡＴＶシステムが普及している。このＣＡＴＶシステムは、概略的に、アンテナを介して受信したＲＦ信号を変調及び増幅し、この増幅したＲＦ信号を伝送路を介して送信し、受信機にてこれを復調して出力する（例えば、特許文献１参照）。

特に、近年では、光通信技術の進展に伴い、光ケーブルを用いた光伝送システムが導入されつつある。この光伝送システムによれば、数１０Ｋｍ程度の無中継伝送が可能となるため、伝送システムを容易に広域化できる。この光伝送システムは、概略的には、センター側に配置した光送信機や光増幅器と、システム管理者側に配置した光受信機とを、光ケーブルを介して接続して構成されている。そして、光送信機にてＲＦ信号を光信号に変換して送信し、光増幅器にてこの光信号を増幅し、この光信号を長距離伝送路を介して光受信機に送信する。この光受信機では、光信号をＲＦ信号に変換して、ＴＶ受像機等の受信端末に出力する。

ここで、このような光伝送システムにおける障害要因の一つとして、励起ブリリアン散乱（SBS : Stimulated Brillouin Scattering。以下、ブリリアン散乱）が知られている。このブリリアン散乱は、信号光とブリリアン散乱光との相互作用によって生じ、このブリリアン散乱が生じた場合には、光信号が反射されて上流側に入射することで、光ケーブルに入力できる光信号のレベルが制限され、光伝送システムの機能障害を引き起こす可能性がある。このため、従来の光伝送システムでは、ブリリアン散乱の有無やその程度を検出し、ブリリアン散乱が生じた場合やそのレベルが所定レベルを超えた場合には、光伝送システムを停止させる自動遮断機能が設けられていた。

特開２００２−１０１４０１号公報

しかしながら、従来のように自動遮断機能を用いて光伝送システムを停止させた場合には、この光伝送システムの復旧に時間を要するために好ましくなかった。特に、緊急放送を行なう必要性がある放送システムにおいては、システムの停止を招くような事態を回避し、システムの信頼性を高めることが要望されていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ブリリアン散乱によるシステム停止を回避することができる、光伝送装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の光伝送装置は、電気信号を光信号に変換して光ファイバ線路を介して伝送する光伝送システムに組み込まれる光伝送装置であって、前記光伝送システムにおいて伝送される電気信号又は光信号を取得し、この電気信号又は光信号に基づいて、前記光信号が前記光ファイバ線路に入力することによるブリリアン散乱の発生の事実又は可能性に関する情報を出力する散乱防止手段を備え、前記散乱防止手段は、前記電気信号又は前記光信号を所定基準値と比較し、この比較結果に基づいて前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、前記ブリリアン散乱の発生の可能性があると判定した場合には、当該発生の可能性に関する情報を出力する光伝送装置において、前記電気信号を前記光信号に変換して送信する光送信機として構成され、前記電気信号を前記光信号に変換する電気／光変換手段と、前記電気／光変換手段に入力される前記電気信号のレベルを検出するレベル検出手段と、前記散乱防止手段の判定結果を出力する判定結果出力手段とを有し、前記散乱防止手段を、前記電気／光変換手段を制御する変換制御手段にて構成し、前記判定結果出力手段を、前記変換制御手段の制御内容に関する表示を行なう表示手段にて構成し、前記変換制御手段は、前記レベル検出手段にて検出された前記電気信号のレベルを前記所定基準値と比較することにより前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、当該発生の可能性に関する情報を前記表示手段を介して出力する。

また、請求項２に記載の光伝送装置は、電気信号を光信号に変換して光ファイバ線路を介して伝送する光伝送システムに組み込まれる光伝送装置であって、前記光伝送システムにおいて伝送される電気信号又は光信号を取得し、この電気信号又は光信号に基づいて、前記光信号が前記光ファイバ線路に入力することによるブリリアン散乱の発生の事実又は可能性に関する情報を出力する散乱防止手段を備え、前記散乱防止手段は、前記電気信号又は前記光信号を所定基準値と比較し、この比較結果に基づいて前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、前記ブリリアン散乱の発生の可能性があると判定した場合には、当該発生の可能性に関する情報を出力する光伝送装置において、前記電気信号を前記光信号に変換して送信する光送信機として構成され、前記電気信号を前記光信号に変換する電気／光変換手段と、前記電気／光変換手段に入力される前記電気信号のレベルを検出するレベル検出手段とを有し、前記散乱防止手段は、前記レベル検出手段にて検出された前記電気信号のレベルを前記所定基準値と比較することにより前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、当該発生の可能性に関する情報を、当該光伝送装置に対して所定のネットワークを介して接続された所定の外部機器を介して出力する。

この発明によれば、ブリリアン散乱を抑制するための所定動作が自動的に行なわれるので、ブリリアン散乱の発生の可能性が生じた旨を出力して、光伝送システムの停止を回避するための行動をシステム管理者に促したり、光送信機や光増幅器の出力レベルを自動制御して、光信号のレベルをブリリアン散乱の生じないレベルに調整できるので、光伝送システムの信頼性を向上できる。
また、ブリリアン散乱の発生の可能性があると判定した場合には、当該発生の可能性に関する情報を出力するので、光伝送システムの停止を回避するための行動をシステム管理者に自動的に促すことができ、システム管理者が事前に必要な措置を講じることができるので、光伝送システムの信頼性を向上できる。
また、光送信機においてブリリアン散乱の発生の可能性の判定やその結果を出力することで、光伝送システムの停止を回避するための行動をシステム管理者に自動的に促すことができ、システム管理者が事前に必要な措置を講じることができるので、光伝送システムの信頼性を向上できる。
また、散乱判定手段を変換制御手段にて構成し、判定結果出力手段を表示手段にて構成したので、ブリリアン散乱の判定や表示のための専用の構成を設ける必要がなくなり、光受信機を簡易かつ安価に構成できる。

また、この発明によれば、ブリリアン散乱を抑制するための所定動作が自動的に行なわれるので、ブリリアン散乱の発生の可能性が生じた旨を出力して、光伝送システムの停止を回避するための行動をシステム管理者に促したり、光送信機や光増幅器の出力レベルを自動制御して、光信号のレベルをブリリアン散乱の生じないレベルに調整できるので、光伝送システムの信頼性を向上できる。
また、ブリリアン散乱の発生の可能性があると判定した場合には、当該発生の可能性に関する情報を出力するので、光伝送システムの停止を回避するための行動をシステム管理者に自動的に促すことができ、システム管理者が事前に必要な措置を講じることができるので、光伝送システムの信頼性を向上できる。
また、ブリリアン散乱の発生の可能性に関する情報を外部機器を介して出力できるので、光伝送システムの遠方に居るシステム管理者に対しても、ブリリアン散乱の発生の可能性が生じた旨を報知でき、システム管理者が事前に必要な措置を講じることができるので、光伝送システムの信頼性を向上できる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る光伝送装置の各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、これら各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態は、概略的に、電気信号を光信号に変換して光ファイバ線路を介して伝送する光伝送システムに組み込まれる光伝送装置に関する。ここで、光伝送装置としては、電気信号を光信号に変換して送信する光送信機と、光信号を増幅する光増幅器とを挙げることができる。実施の形態１〜３は光送信機に関するものであり、実施の形態４は光増幅器に関するものである。

これら光送信機や光増幅器において、ブリリアン散乱の発生を防止するための所定動作が行なわれる。この動作は、ブリリアン散乱の発生の可能性に関する出力動作と、ブリリアン散乱を低減させるための制御動作とに大別される。出力動作の場合、例えば、ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、この判定結果を表示等することで、この可能性がシステム管理者に報知される。これを受けたシステム管理者は、ブリリアン散乱が発生してシステム停止に至る前に、ブリリアン散乱を回避するような制御を行なうことができる。一方、制御動作の場合、例えば、電気信号や光信号における所定の特性値をモニタすることで、ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、その結果に応じて光送信機や光増幅器における電気信号や光信号の入力値を制御することで、ブリリアン散乱を防止し、あるいは、ブリリアン散乱のレベルを低減できる。従って、ブリリアン散乱によってシステムが停止するような事態を防止できる。

このような出力動作又はフィードバック動作において、その動作基準として取得される電気信号や光信号の特性値としては、種々のものを挙げることができる。すなわち、ブリリアン散乱は、光ケーブルの長さ、光信号のレベル（パワー）、及び、光信号の波長の先鋭度（波長の長さに対するレベルの比）に比例し、光信号の変調度（振幅）に反比例して発生することが知られている。そこで、各実施の形態では、これらブリリアン散乱の発生やそのレベルに関連するパラメータのうちの少なくとも一つ以上を検出することで、出力動作又はフィードバック動作を行なう。

〔II〕各実施の形態の具体的内容
以下に添付図面を参照して、各実施の形態の具体的内容について順次詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
まず、実施の形態１の具体的内容について詳細に説明する。この実施の形態１は、光送信機において、ブリリアン散乱の発生の可能性に関する表示を行う形態である。

（光伝送システムの基本構成）
最初に、実施の形態１に係る光伝送システムの基本構成を説明する。図１は実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。光伝送システム１は、ＵＨＦ／ＶＨＦアンテナ１０、ＢＳ／ＣＳアンテナ１１、ヘッドエンド１２、光送信機１３、光増幅器１４、光スプリッタ１５、光受信機１６、及び、受信機であるＴＶ受像機１７を、同軸ケーブル線路１８及び光ファイバ線路１９を介して図示のように接続して構成されている。

そして、図示しない放送局やその中継局から無線送信されたＲＦ信号（テレビチャネル信号）を、センター側に配置されたヘッドエンド１２のＵＨＦ／ＶＨＦアンテナ１０又はＢＳ／ＣＳアンテナ１１にて受信し、このＲＦ信号を同軸ケーブル線路１８を介して光送信機１３に送信する。光送信機１３は、このＲＦ信号を光信号にＥ／Ｏ変換し、この光信号を光ファイバ線路１９を介して光増幅器１４に送信する。光増幅器１４は、この光信号を増幅し、数Ｋｍ程度の長距離に渡って敷設された光ファイバ線路１９を介してユーザ側に向けて送信する。光スプリッタ１５は、この光信号を所要の分配系統に分配し、各分配系統に分配された光信号が光受信機１６にてＲＦ信号にＯ／Ｅ変換され、このＲＦ信号が同軸ケーブル線路１８を介してユーザのＴＶ受像機１７にて受像される。

（光送信機１３の基本構成）
次に、光送信機１３の基本構成について説明する。図２は光受信機の構成を示すブロック図である。この光受信機１３は、特許請求の範囲における光伝送装置に対応するもので、入力端子２０、セパレータ２１、信号調整部２２、２３、ミキサ２４、レーザダイオード（ＣＡＴＶ用半導体ダイオード、以下、ＬＤ）２５、レーザーコントローラ２６、及び、出力端子２７を図示のように接続して構成されている。

そして、入力端子２０に入力されたＲＦ信号が、セパレータ２１にてＣＡＴＶ帯域（７０〜７７０ＭＨｚ）のＲＦ信号と、ＢＳ／ＣＳ帯域（１０００〜２６０２ＭＨｚ）のＲＦ信号とに分配され、それぞれ信号調整部２２、２３に個別的に入力される。信号調整部２２は、ＣＡＴＶ帯域のＲＦ信号のレベル調整を行なうもので、ゲインコントローラ（以下、ＧＣ）２２ａ、アンプ２２ｂ、シグナルコントローラ（以下、ＳＣ）２２ｃ、及び、アンプ２２ｄを備え、ＲＦ信号を所定レベルにレベル調整して出力する。また、信号調整部２３は、ＢＳ／ＣＳ帯域のＲＦ信号のレベル調整を行なうもので、ＧＣ２３ａ、アンプ２３ｂ、ＳＣ２３ｃ、及び、アンプ２３ｄを備え、ＲＦ信号を所定レベルにレベル調整して出力する。このように出力されたＲＦ信号はミキサ２４にて混合され、ＬＤ２５に入力される。ＬＤ２５は、入力されたＲＦ信号の振幅レベルに応じた輝度変調による発光駆動を行うことにより、ＲＦ信号を光信号に変換するもので、特許請求の範囲における電気／光変換手段に対応する。そして、この光信号が、出力端子２７を介して後段に出力される。

次に、レーザーコントローラ２６について説明する。レーザーコントローラ２６は、ＬＤ２５の駆動手段であり、温度制御部（ATC:Auto Temperature Control）２６ａ、パワー制御部(APC:Auto Power Control)２６ｂ、液晶モニタ２６ｃ、及び、送信制御部２６ｄを備えて構成されている。温度制御部２６ａは、ＬＤ２５の温度が一定になるように、このＬＤ２５に温度制御をかけて動作させることにより、ＬＤ２５におけるスロープ効率の低下や閾値電流の増大を防止して、ＬＤ２５を安定に動作させる。具体的には、温度制御部２６ａは、図示しないサーミスタを備えて構成され、このサーミスタにて検出されたＬＤ２５の温度が所定範囲に収まるように、ＬＤ２５に供給する電流を制御する。パワー制御部２６ｂは、ＬＤ２５の光信号の出力レベルが一定になるようにこのＬＤ２５に通電することにより、この出力レベルを光送信機１３の最大定格以下に維持して、ＬＤ２５の保護を図ると共にその出力レベルの安定を図る。具体的には、パワー制御部２６ｂは、ＬＤ２５からのモニタ光を図示しないフォトダイオードで受光し、このフォトダイオードの出力レベルに反比例するようにＬＤ２５の動作電流を制御することで、ＬＤ２５をフィードバック制御する。液晶モニタ２６ｃは、レーザーコントローラ２６における制御状態を表示するもので、特許請求の範囲における表示手段に対応する。この液晶モニタ２６ｃは、例えば、温度制御部２６ａやパワー制御部２６ｂのステータスを表示する。送信制御部２６ｄは、レーザーコントローラ２６の各部を制御するもので、特許請求の範囲における変換制御手段に対応する。この送信制御部２６ｄは、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit）及びこのＣＰＵによって解釈・実行される制御プログラムから構成される。

（ブリリアン散乱の抑制構造）
次に、ブリリアン散乱を抑制又は防止するための構造について説明する。図２に示すように、ＬＤ２５の前段側（ミキサ２４とＬＤ２５との間）には分波器２８が設けられており、この分波器２８には検波器２９が接続されている。そして、分波器２８にて分波されたＲＦ信号が検波器２９に入力される。検波器２９は、例えば直線検波器として構成され、ＲＦ信号の実行電圧に比例した直流電圧をレーザーコントローラ２６の送信制御部２６ｄに出力する。この送信制御部２６ｄには、ブリリアン散乱を生じさせ得る検波器２９の電圧値が閾値（基準値）として予め格納されており、送信制御部２６ｄは、検波器２９から入力された電圧をこの閾値と比較することにより、ブリリアン散乱の発生の可能性を判定する。そして、ブリリアン散乱が発生した場合（すなわち検波器２９の電圧が閾値以上である場合）、送信制御部２６ｄは、ブリリアン散乱が発生した旨を液晶モニタ２６ｃを介して表示する。すなわち、本実施の形態１において、送信制御部２６ｄは特許請求の範囲における散乱防止手段を構成し、液晶モニタ２６ｃは特許請求の範囲における判定結果出力手段を構成し、検波器２９は特許請求の範囲におけるレベル検出手段を構成する。

このように液晶モニタ２６ｃに表示する具体的な内容としては、例えば、ブリリアン散乱が発生した旨をテキスト表示してもよく、あるいは、この旨を示す所定の警告灯を点滅又は点灯させてもよい。このような表示を行なうことで、このブリリアン散乱の発生に関する情報をシステム管理者に報知でき、システム管理者が光伝送システム１の停止を回避するための行動をシステム管理者に促すことができる。

（実施の形態１の効果）
このように実施の形態１によれば、ブリリアン散乱が発生した旨を光送信機の内部においてシステム管理者に自動的に報知できるので、光伝送システム１の停止を回避するための行動をシステム管理者に自動的に促すことができ、システム管理者が事前に必要な措置を講じることができるので、光伝送システム１の信頼性を向上できる。また、変換制御手段である送信制御部２６ｄを散乱防止手段として使用すると共に、表示手段である液晶モニタ２６ｃを判定結果出力手段を前記判定結果出力手段として使用しているので、ブリリアン散乱の判定や表示のための専用の構成を設ける必要がなくなり、光受信機１３を簡易かつ安価に構成できる。

〔実施の形態２〕
次に、本発明に係る実施の形態２の具体的内容について詳細に説明する。この実施の形態２は、ブリリアン散乱の発生の可能性に関する情報を、光送信機から外部機器に出力した形態である。ただし、特に説明なき構成においては実施の形態１と同様であるものとし、実施の形態１と同様の構成要素には、必要に応じて、実施の形態１で使用したものと同一の符号を付する。

図３は実施の形態２に係る光送信機の構成を示すブロック図である。実施の形態２の光伝送システムには、実施の形態１の光送信機１３に代えて、図３の光受信機３０が配置されている。そして、この光受信機３０には、実施の形態１のレーザーコントローラ２６に代えて、レーザーコントローラ３１が設けられている。このレーザーコントローラ３１は、温度制御部３１ａ、パワー制御部３１ｂ、液晶モニタ３１ｃ、及び、送信制御部３１ｄを備えて構成されている。

これらレーザーコントローラ３１の各部は、実施の形態１のレーザーコントローラ２６における同一名称の各部とほぼ同様に構成されているが、送信制御部３１ｄには、ＳＮＭＰエージェント３１ｅが設けられていると共に、この送信制御部３１ｄは、ＬＡＮネットワーク３２を介して、ＳＮＭＰマネージャ３３が接続されている。

ＳＮＭＰマネージャ３３は、ネットワークシステムの監視用プロトコルであるＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）によって光受信機３０を監視及び管理するものであり、例えば、パーソナルコンピュータ及びその上で実行されるＳＮＭＰマネージャ用プログラムを有して構成されている。また、ＳＮＭＰエージェント３１ｅは、ＳＮＭＰマネージャ用プログラムによってポーリング等にて定期的に呼び出され、光受信機３０の状態情報を取得して、ＳＮＭＰマネージャ用プログラムに送信する。具体的には、ＳＮＭＰマネージャ用プログラムは、自己に格納されている管理情報ベース（MIB:Management Information Base）を参照し、必要な情報（オブジェクト）に割り振られたオブジェクトＩＤを特定する。そして、このオブジェクトＩＤをＬＡＮネットワーク３２を経由してＳＮＭＰエージェント３１ｅに送信する。

ＳＮＭＰエージェント３１ｅは、送信されたオブジェクトＩＤに基づいて、自己に格納されている管理情報ベースを参照することで、要求されたオブジェクトを特定する。そして、ＳＮＭＰエージェント３１ｅは、要求されたオブジェクトを取得して、ＳＮＭＰマネージャ用プログラムに送信する。ここで、光送信機３０から取得するオブジェクトには、ブリリアン散乱の発生やそのレベルに関与するパラメータのうち、送信制御部３１ｄを介して取得可能な任意のパラメータを含めることができる。例えば、検波器２９を介して取得された光信号のレベルや、ＡＰＣ３１ｂの光出力レベルを含めることができる。

ＳＮＭＰマネージャ３３には、ブリリアン散乱を生じさせ得るパラメータが閾値（基準値）として予め格納されており、ＳＮＭＰマネージャ３３は、光送信機３０から取得されたオブジェクトをこの閾値と比較することにより、ブリリアン散乱の発生の有無を判定する。例えば、検波器２９を介して取得された光信号のレベルを、ブリリアン散乱が発生し得る所定基準レベルと比較することで、この判定を行なう。あるいは、検波器２９からＲＦパワーレベルと光信号の変調度とが比例すること、及び、ＡＰＣ３１ｂの光出力レベルと光信号の変調度とが逆比例することから、これら検波器２９のレベルとＡＰＣ３１ｂの光出力レベルとに基づいて光信号の変調度を判定し、この変調度を、ブリリアン散乱が発生し得る所定基準変調度と比較することで、この判定を行なう。そして、ブリリアン散乱が発生した場合（すなわち光信号のレベル、あるいは、光信号の変調度が閾値以上である場合）、ＳＮＭＰマネージャ３３は、ブリリアン散乱の発生した旨を、図示しない液晶モニタを介して表示する。すなわち、ＳＮＭＰマネージャ３３は、特許請求の範囲における散乱防止手段、判定結果出力手段、及び、外部機器を構成する。

（実施の形態２の効果）
このように実施の形態２によれば、ブリリアン散乱の発生が発生した旨を光送信機の外部においてシステム管理者に自動的に報知できるので、光伝送システム１の停止を回避するための行動をシステム管理者に自動的に促すことができ、システム管理者が事前に必要な措置を講じることができるので、光伝送システム１の信頼性を向上できる。特に、ＳＮＭＰマネージャ３３のような外部機器を介して出力を行うことで、光伝送システムの遠方に居るシステム管理者に対しても、ブリリアン散乱の発生を報知できる。

〔実施の形態３〕
次に、本発明に係る実施の形態３の具体的内容について詳細に説明する。この実施の形態３は、光送信機において、ブリリアン散乱を抑制するための動的な制御を行なう形態である。ただし、特に説明なき構成においては実施の形態１と同様であるものとし、実施の形態１と同様の構成要素には、必要に応じて、実施の形態１で使用したものと同一の符号を付する。

図４は実施の形態３に係る光送信機の構成を示すブロック図である。実施の形態３の光伝送システムには、実施の形態１の光送信機１３に代えて、図４の光受信機４０が配置されている。そして、この光受信機４０には、実施の形態１のレーザーコントローラ２６に代えて、レーザーコントローラ４１が設けられている。このレーザーコントローラ４１は、温度制御部４１ａ、パワー制御部４１ｂ、液晶モニタ４１ｃ、及び、送信制御部４１ｄを備えて構成されている。

これらレーザーコントローラ４１の各部は、実施の形態１のレーザーコントローラ２６における同一名称の各部とほぼ同様に構成されているが、送信制御部４１ｄには、検波器２９に加えてＧＣ２２ａ、２３ａが接続されている。そして、送信制御部４１ｄは、検波器２９の出力（分波器２８にて分波され検波器２９から出力されたＲＦ信号の電圧）をＡ／Ｄ変換する。そして、このＡ／Ｄ変換値を、当該送信制御部４１ｄに予め格納された所定の適性値（基準値）と比較し、この比較結果に応じた制御信号をＤ／Ａ変換してＧＣ２２ａ、２３ａに出力することで、ＬＤ２５に入力されるＲＦ信号のレベルを、ブリリアン散乱を抑制するレベルに調整する。すなわち、送信制御部４１ｄは、特許請求の範囲における散乱防止手段に対応し、ＧＣ２２ａ、２３ａは、特許請求の範囲におけるレベル制御手段に対応する。

このような制御処理をより具体的に説明する。図５は送信制御部による制御処理のフローチャートである。光送信機４０の起動後、送信制御部４１ｄは、ＬＤ２５への過入力を回避するために、ＧＣ２２ａ、２３ａに入力するＤ／Ａ値を初期値（最小値０）にて初期化する（ステップＳＡ−１）。そして、検波器２９から入力されたＲＦ信号のＡ／Ｄ変換値を取得し（ステップＳＡ−２）、このＡ／Ｄ変換値を所定の適性値と比較する（ステップＳＡ−３，ＳＡ−４）。この適性値は、ＬＤ２５に入力されるＲＦ信号のレベルを、ブリリアン散乱を抑制するレベルとするための値であり、この適性値の具体的な値はＬＤ２５の個体差によって変化し得るため、例えば、光送信機４０の出荷前に測定することで決定され送信制御部４１ｄに設定される。そして、送信制御部４１ｄは、Ａ／Ｄ変換値が適性値より小さい場合には（ステップＳＡ−３，Ｙｅｓ）、このＡ／Ｄ変換値を所定値（例えば１）だけ増分し（ステップＳＡ−５）、この増分後のＡ／Ｄ変換値をＤ／Ａ変換してＧＣ２２ａ、２３ａに出力する。このことにより、ＧＣ２２ａ、２３ａの出力がレベルアップされ、ＬＤ２５に入力されるＲＦ信号がレベルアップされる。一方、送信制御部４１ｄは、Ａ／Ｄ変換値が適性値より大きい場合には（ステップＳＡ−３，Ｎｏ、ステップＳＡ−４，Ｙｅｓ）、このＡ／Ｄ変換値を所定値（例えば１）だけ減算し（ステップＳＡ−６）、この減算後のＡ／Ｄ変換値をＤ／Ａ変換してＧＣ２２ａ、２３ａに出力する。このことにより、ＧＣ２２ａ、２３ａの出力がレベルダウンされ、ＬＤ２５に入力されるＲＦ信号がレベルダウンされる。以降、送信制御部４１ｄは、同様の処理を繰り返すことで、ＬＤ２５に入力される信号を適性レベルに維持し、ブリリアン散乱を抑制する。なお、ここでは適性値として特定の一つの値を用いているが、特定の幅を有する適性範囲に収まるように、ＲＦ信号のレベルを調整してもよい。

（実施の形態３の効果）
このように実施の形態３によれば、ＬＤ２５に入力されるＲＦ信号のレベルに基づいてＧＣ２２ａ、２３ａにフィードバック制御を行なうことで、ＬＤ２５に入力されるＲＦ信号のレベルを適性値に自動的に調整でき、ブリリアン散乱を抑制することができるので、光伝送システムが停止するような事態を自動的に回避でき、光伝送システムの信頼性を向上できる。

〔実施の形態４〕
次に、本発明に係る実施の形態４の具体的内容について詳細に説明する。この実施の形態４は、光送信機ではなく光増幅器において、ブリリアン散乱を抑制するための動的な制御を行なう形態である。ただし、特に説明なき構成においては実施の形態１と同様であるものとし、実施の形態１と同様の構成要素には、必要に応じて、実施の形態１で使用したものと同一の符号を付する。

図６は実施の形態４に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る光伝送システムには、実施の形態１の光増幅器１４に代えて、図６の光増幅器６０が配置されている。光増幅器６０は、入力端子６１、フォトカプラ６２〜６５、アイソレータ６６、６７、エルビウムイオンドープ光ファイバー（Erbium Doped Fiber。以下、ＥＤＦ）６８、励起用光源である励起レーザ６９、フォトダイオード（Photo Diode。以下、ＰＤ）７０〜７２、出力端子７３、及び、増幅制御部７４を図示のように接続して構成されている。

そして、入力端子６１から入力された光信号と励起レーザ６９の励起光とをＥＤＦ６８に入射することで、光信号を、ＥＤＦ６８におけるエルビウム（Er）イオンの誘導増幅作用にて増幅して、出力端子７３を介して出力する。増幅制御部７４は、ＣＰＵ及びこのＣＰＵ上で解釈・実行されるプログラムから構成されるもので、フォトダイオード７０を介して取得されたＥＤＦ６８からの出力直後の光信号をＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換値に応じて励起レーザ６９の出力レベルを決定する。そして、増幅制御部７４は、この出力レベルにて励起レーザ６９が駆動されるように、この出力レベルに応じた制御信号を決定してＤ／Ａ変換し、このＤ／Ａ変換値にて励起レーザ６９を駆動することにより、ＥＤＦ６８からの出力を制御する。すなわち、増幅制御部７４は、特許請求の範囲におけるレベル制御手段に対応する。なお、アイソレータ６６、６７は、各部への後方散乱光の再入射を遮断する。

また、増幅制御部７４は、光増幅器６０から出力される光信号のレベルを、ブリリアン散乱が発生しないレベルに制御するもので、特許請求の範囲における散乱防止手段に対応する。具体的には、増幅制御部７４は、入力端子６１に入力されＥＤＦ６８に入射される光信号をフォトダイオード７１を介して取得し、この光信号をＡ／Ｄ変換する。そして、増幅制御部７４は、このＡ／Ｄ変換値を、当該増幅制御部７４に予め記憶された所定の適性値（基準値）と比較し、Ａ／Ｄ変換値が適性値を超えている場合には励起レーザ６９の出力レベルを下げるように、この励起レーザ６９の出力レベルを決定する。そして、増幅制御部７４は、この出力レベルにて励起レーザ６９が駆動されるように、この出力レベルに応じた制御信号を決定してＤ／Ａ変換し、このＤ／Ａ変換値にて励起レーザ６９を駆動する。このように光信号の入力レベルに応じてＥＤＦ６８の増幅度を調整することで、ブリリアン散乱を抑制できる。

また、増幅制御部７４は、このような光信号の入力レベルに基づく制御に加えて、光増幅器６０の後段側の光ケーブルからの反射レベルに基づく制御を行なう。具体的には、増幅制御部７４は、出力端子７３に対して逆入射した反射光をフォトダイオード７２を介して取得し、この反射光による光信号をＡ／Ｄ変換する。そして、増幅制御部７４は、このＡ／Ｄ変換値を、当該増幅制御部７４に予め記憶された所定の適性値と比較し、Ａ／Ｄ変換値が適性値を超えている場合には励起レーザ６９の出力レベルを下げるように、この励起レーザ６９の出力レベルを決定する。そして、増幅制御部７４は、この出力レベルにて励起レーザ６９が駆動されるように、この出力レベルに応じた制御信号を決定してＤ／Ａ変換し、このＤ／Ａ変換値にて励起レーザ６９を駆動する。このように反射レベルに応じてＥＤＦ６８の増幅度を調整することで、ブリリアン散乱を抑制できる。

このように、増幅制御部７４は、３つのフォトダイオード７０〜７２からの出力に基づいて、励起レーザ６９の出力レベルを制御する。これらフォトダイオード７０〜７２からの出力の相互間の関係についてより具体的に説明すると、増幅制御部７４は、まずフォトダイオード７１、７２からの出力に対する２つのＡ／Ｄ変換値を取得する。増幅制御部７４には、これら２つのＡ／Ｄ変換値の組み合わせに対するフォトダイオード７０の適性なＡ／Ｄ変換値がテーブル形式等にて記憶されており、増幅制御部７４は、取得した２つのＡ／Ｄ変換値に基づいてこのテーブルを参照することで、フォトダイオード７０の適性なＡ／Ｄ変換値を決定する。そして、このフォトダイオード７０からの出力に対するＡ／Ｄ変換値が、この適性なＡ／Ｄ変換値になるように、励起レーザ６９を駆動する。このことにより、フォトダイオード７１を介して検出された入力光信号のレベルが高い場合や、フォトダイオード７２を介して検出された反射レベルが上がってきた場合（すなわち、反射が発生したとき）に、フォトダイオード７０の適性なＡ／Ｄ変換値を下げて、励起レーザ６９の出力を低下させる。あるいは、入力端子に入力された光信号のレベルと反射光のレベルとのいずれか一方のみを考慮して、励起レーザ６９の出力レベルを調整してもよい。例えば、フォトダイオード７１を介して検出された入力光信号のレベルは、励起レーザ６９の制御とは無関係とし、このレベルが規定入力レベルを下回った時に、当該光増幅器６０をシャットダウン等させるようにしてもよい。

（実施の形態４の効果）
このように実施の形態４によれば、入力端子に入力された光信号の入力レベルに応じてＥＤＦ６８の増幅度を調整することで、あるいは、反射光のレベルに応じてＥＤＦ６８の増幅度を調整することで、ブリリアン散乱を抑制できるので、光伝送システムが停止するような事態を自動的に回避でき、光伝送システムの信頼性を向上できる。

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、ブリリアン散乱の発生を完全に防止できない場合であっても、その発生の可能性や発生時のレベルを従来より若干でも低減できている場合には、本発明の課題が達成されている。

（各実施の形態の相互の組み合わせについて）
各実施の形態の構成は、他の実施の形態に適用できる。例えば、実施の形態１の光伝送システムに、当該実施の形態１の光送信機に加えて、実施の形態４における光増幅器をさらに適用してもよい。

（判定や制御の目標について）
実施の形態１、２では、ブリリアン散乱が発生した場合にその旨を表示出力しているが、ブリリアン散乱が発生する前において、その発生の可能性がある程度以上高まった時点でその旨を出力したり、あるいは、ブリリアン散乱の発生後において、そのレベルが光伝送システムの停止を招くような所定レベルに近づいた時点でその旨を出力してもよい。すなわち、ブリリアン散乱の発生の可能性に関する任意の情報を出力することができる。同様に、実施の形態３、４では、ブリリアン散乱が発生しないようにＲＦ信号や光信号を調整しているが、ブリリアン散乱が発生している場合であっても、そのレベルが光伝送システムの停止を招くような所定レベルにならないように、ＲＦ信号や光信号を調整してもよい。このような変更は、ＲＦ信号や光信号と比較する閾値や適性値を調整することで容易に行なうことができる。

（制御手段や出力手段について）
実施の形態１では、レーザーコントローラの送信制御部や液晶モニタを用いて、ブリリアン散乱の発生の可能性に関する情報を出力しているが、この出力を行うための専用の制御手段や表示手段を設けてもよい。また、ブリリアン散乱の発生の可能性に関する情報を出力する出力手段としては、液晶モニタの如き表示手段の他、音声出力手段や、任意の外部機器に対して移報信号を出力する信号出力手段を用いてもよい。

この発明は、電気信号を光信号に変換して送信する光伝送システムに適用でき、ブリリアン散乱によるシステム停止を回避することに有用である。

本発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。 光受信機の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る光送信機の構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る光送信機の構成を示すブロック図である。 送信制御部による制御処理のフローチャートである。 実施の形態４に係る光増幅器の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 光伝送システム
１０ ＵＨＦアンテナ
１１ ＢＳ／ＣＳアンテナ
１２ ヘッドエンド
１３、３０、４０ 光送信機
１４ 光増幅器
１５ 光スプリッタ
１６ 光受信機
１７ ＴＶ受像機
１８ 同軸ケーブル線路
１９ 光ファイバ線路
２０ 入力端子
２１ セパレータ
２２、２３ 信号調整部
２４ ミキサ
２５ レーザダイオード（ＬＤ）
２６、３１、４１ レーザーコントローラ
２６ａ、３１ａ、４１ａ 温度制御部
２６ｂ、３１ｂ、４１ｂ パワー制御部
２６ｃ、３１ｃ、４１ｃ 液晶モニタ
２６ｄ、３１ｄ、４１ｄ 送信制御部
２７ 出力端子
２８ 分配器
２９ 検波器
３１ｅ ＳＮＭＰエージェント
３２ ＬＡＮネットワーク
３３ ＳＮＭＰマネージャ

Claims (2)

1. 電気信号を光信号に変換して光ファイバ線路を介して伝送する光伝送システムに組み込まれる光伝送装置であって、
   前記光伝送システムにおいて伝送される電気信号又は光信号を取得し、この電気信号又は光信号に基づいて、前記光信号が前記光ファイバ線路に入力することによるブリリアン散乱の発生の事実又は可能性に関する情報を出力する散乱防止手段を備え、
   前記散乱防止手段は、前記電気信号又は前記光信号を所定基準値と比較し、この比較結果に基づいて前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、前記ブリリアン散乱の発生の可能性があると判定した場合には、当該発生の可能性に関する情報を出力する光伝送装置において、
   前記電気信号を前記光信号に変換して送信する光送信機として構成され、
   前記電気信号を前記光信号に変換する電気／光変換手段と、
   前記電気／光変換手段に入力される前記電気信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
   前記散乱防止手段の判定結果を出力する判定結果出力手段とを有し、
   前記散乱防止手段を、前記電気／光変換手段を制御する変換制御手段にて構成し、
   前記判定結果出力手段を、前記変換制御手段の制御内容に関する表示を行なう表示手段にて構成し、
   前記変換制御手段は、前記レベル検出手段にて検出された前記電気信号のレベルを前記所定基準値と比較することにより前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、当該発生の可能性に関する情報を前記表示手段を介して出力する、
   光伝送装置。
2. 電気信号を光信号に変換して光ファイバ線路を介して伝送する光伝送システムに組み込まれる光伝送装置であって、
   前記光伝送システムにおいて伝送される電気信号又は光信号を取得し、この電気信号又は光信号に基づいて、前記光信号が前記光ファイバ線路に入力することによるブリリアン散乱の発生の事実又は可能性に関する情報を出力する散乱防止手段を備え、
   前記散乱防止手段は、前記電気信号又は前記光信号を所定基準値と比較し、この比較結果に基づいて前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、前記ブリリアン散乱の発生の可能性があると判定した場合には、当該発生の可能性に関する情報を出力する光伝送装置において、
   前記電気信号を前記光信号に変換して送信する光送信機として構成され、
   前記電気信号を前記光信号に変換する電気／光変換手段と、
   前記電気／光変換手段に入力される前記電気信号のレベルを検出するレベル検出手段とを有し、
   前記散乱防止手段は、前記レベル検出手段にて検出された前記電気信号のレベルを前記所定基準値と比較することにより前記ブリリアン散乱の発生の可能性を判定し、当該発生の可能性に関する情報を、当該光伝送装置に対して所定のネットワークを介して接続された所定の外部機器を介して出力する、
   光伝送装置。

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