JP5536209B2

JP5536209B2 - 光伝送システム

Info

Publication number: JP5536209B2
Application number: JP2012520154A
Authority: JP
Inventors: 良浩清水
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-06-14
Also published as: WO2011158283A1; JPWO2011158283A1

Description

本発明は、光伝送路を介して光信号の送受信を行う光伝送システムに関する。

従来より、光伝送システムの親局装置から遠隔地の子局装置へ光ファイバを介して電力を供給することで、子局側において電源確保を不要とする光給電技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１９８３９６号公報

光給電技術においては、光ファイバを長距離化した場合や、多段中継によるファイバ接続損失が増大した場合に、子局装置に伝達される光パワーレベルが低下し、子局装置に十分な電力が供給されない可能性がある。子局装置における電力の不足は、システムの信頼性に影響を及ぼすおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、親局装置から子局装置へ光伝送路を介して十分な電力を供給することのできる光伝送システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光伝送システムは、主信号光を出力する光送信器と、主信号光とは別の電力供給光を出力する電力供給用光源と、主信号光および電力供給光を増幅する光増幅器と、を備える親局装置と、親局装置からの主信号光および電力供給光を伝送する光伝送路と、電力供給光を光電変換することにより得られる電力を用いて、主信号光の受信処理を行う子局装置と、を備える。

この態様によると、親局装置から主信号光とは別の電力供給光を光伝送路を介して子局装置に伝送し、光電気変換を行うことで、子局装置に電力を供給することが可能となる。これにより、例えば子局装置を電源線の敷設されていない場所に設置する場合であっても、光伝送路ファイバのみを導入することで装置設置が可能となる。

ここで、本態様においては、親局装置に光増幅器を設け電力供給光を増幅する構成としている。これにより、例えば光伝送路が長距離で損失が大きい場合であっても、大きな光パワーを伝送して子局装置へ安定した電力を供給することができる。

主信号光と電力供給光は、互いに波長が異なってもよい。また、親局装置は、主信号光と電力供給光とを合波する光合波器をさらに備え、光増幅器は、光合波器からの波長多重光を一括して増幅してもよい。また、光増幅器は、光送信器と電力供給用光源の後段にそれぞれ設けられており、親局装置は、増幅された主信号光と電力供給光とを合波する光合波器をさらに備えてもよい。

親局装置と子局装置との間に配置された中継局装置をさらに備え、電力供給光は、第１波長を有する第１電力供給光と、第１波長と異なる第２波長を有する第２電力供給光とを含み、光合波器は、主信号光、第１電力供給光、および第２電力供給光を合波した波長多重光を出力し、中継局装置は、波長多重光から第１電力供給光を分離する第１光スイッチと、主信号光と第２電力供給光の波長多重光を増幅する中継光増幅器と、第１電力供給光を光電変換し、中継光増幅器に電力を供給する中継局内電力供給装置と、を備え、子局装置は、中継局装置からの波長多重光から第２電力供給光を分離する第２光スイッチと、主信号光の受信処理を行う光受信器と、第２電力供給光を光電変換し、光受信器に電力を供給する子局内電力供給装置とを備えてもよい。

光伝送路は、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成されており、親局装置および子局装置は、現用系光伝送路と予備系光伝送路の間で運用する光伝送路の切替を行う光スイッチをさらに備え、光スイッチは、通常運用時は現用系光伝送路に主信号光が送信され、且つ予備系光伝送路に電力供給光が送信されるよう光伝送路を選択するとともに、現用系光伝送路で障害が発生した場合は予備系光伝送路により主信号光が送信されるよう光伝送路を切り替えてもよい。

子局装置は、通常運用時に電力供給光を光電変換することにより得られる電力を充電する充電装置をさらに備え、現用系光伝送路で障害が発生した場合、充電装置に充電された電力を用いて主信号光の受信処理を行ってもよい。

親局装置と子局装置は、ポイント・トゥ・ポイントネットワークにおける端局装置として配置されてもよい。また、親局装置と子局装置は、光リングネットワークにおける端局装置として配置されてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、親局装置から子局装置へ光伝送路を介して十分な電力を供給できる光伝送システムを提供できる。

本発明の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。本発明の別の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。親局装置の変形例を説明するための図である。本発明のさらに別の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図４の光伝送システムにおいて、現用系光伝送路で障害が発生した場合における伝送経路を説明するための図である。本発明のさらに別の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図６の光伝送システムにおいて、現用系光伝送路で障害が発生した場合における伝送経路を説明するための図である。主信号光および電力供給光として用いる波長を説明するための図である。

図１は、本発明の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図１に示す光伝送システム１００は、変調された主信号光を送信する親局装置１０と、主信号光を受信する子局装置２０と、親局装置１０と子局装置２０とを接続する光伝送路４０と、親局装置１０と子局装置２０との間に配置された中継局装置３０とを備える。光伝送システム１００は、複数の異なる波長の主信号光を多重して、親局装置１０と子局装置２０との間で光伝送路４０を介して伝送するポイント・トゥ・ポイントのＷＤＭ光伝送システムである。

親局装置１０は、ｎ個（ｎは１以上の任意の整数）の光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎと、ｍ−ｎ個（ｍはｎより大きい任意の整数）の電力供給用光源ＬＤｎ＋１〜ＬＤｍと、光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎおよび電力供給用光源ＬＤｎ＋１〜ＬＤｍの後段に設けられた光合波器１２と、光合波器１２の後段に設けられた親局光増幅器１４とを備える。

光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎは、それぞれ、入力されたクライアント信号をフレーム化し、誤り訂正符号の付与など所定の送信処理を施した後、主信号光（波長λ１〜λｎ）を出力する。主信号光の波長λ１〜λｎは、それぞれ異なる波長である。

電力供給用光源ＬＤｎ＋１〜ＬＤｍは、それぞれ、波長λ１〜λｎの主信号光とは別の電力供給光（波長λｎ＋１〜λｍ）を出力する。電力供給用光源ＬＤｎ＋１〜ＬＤｍとしては、例えばレーザダイオードを用いることができる。電力供給光の波長λｎ＋１〜λｍは、主信号の波長λ１〜λｎとは異なる波長である。

光合波器１２は、波長λ１〜λｎの主信号光と、波長λｎ＋１〜λｍの電力供給光とを合波して波長多重光を生成し、親局光増幅器１４に出力する。

親局光増幅器１４は、光合波器１２からの波長多重光を一括して増幅し、光伝送路４０に出力する。親局光増幅器１４としては、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）、半導体光増幅器（ＳＯＡ）等を用いることができる。

なお、本実施形態において、親局装置１０には装置外部からの電源線が接続されており、親局装置１０内の各種デバイスは、該電源線から供給される電力により動作する。

光伝送路４０は、親局装置１０の親局光増幅器１４により増幅された主信号光および電力供給光の波長多重光を子局装置２０に伝送する。光伝送路４０としては、シングルモード光ファイバを用いることができる。

光伝送路４０の中途には、中継局装置３０が設けられている。この中継局装置３０は、光伝送路４０内を伝搬中に減衰した波長多重光を増幅し、子局装置２０に向けて出力する中継光増幅器３２を備える。なお、本実施形態において、中継局装置３０には装置外部からの電源線が接続されており、中継局装置３０内の中継光増幅器３２は、該電源線から供給される電力により動作する。

子局装置２０は、光伝送路４０に接続された光分波器２２と、光分波器２２の後段に設けられたｎ個の光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎと、同じく光分波器２２の後段に設けられたｍ−ｎ個の光電変換器ＯＥｎ＋１〜ＯＥｍと、子局内電力供給装置２４とを備える。なお、本実施形態において、子局装置２０には装置外部からの電源線が接続されていない。

光分波器２２は、光伝送路４０を伝送された波長多重光を、波長λ１〜λｎの主信号光および波長λｎ＋１〜λｍの電力供給光に分波する。光合波器１２や光分波器２２としては、アレイ型導波路回折格子（ＡＷＧ）、ファイバグレーディング、誘電体多層膜などを用いることができる。波長λ１〜λｎの主信号光は、それぞれ光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎにより受信され、光電変換、タイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の受信処理が行われた後、クライアント信号として出力される。

一方、波長λｎ＋１〜λｍの電力供給光は、それぞれ光電変換器ＯＥｎ＋１〜ＯＥｍにより光電変換される。光電変換器ＯＥｎ＋１〜ＯＥｍとしては、例えばフォトダイオードを用いることができる。各光電変換器ＯＥｎ＋１〜ＯＥｍから出力された電力は、子局内電力供給装置２４に送られる。

子局内電力供給装置２４は、光電変換器ＯＥｎ＋１〜ＯＥｍから送られた電力を、子局装置２０内の各種デバイスに供給する。例えば、光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎは、子局内電力供給装置２４からの電力を用いて、上述の受信処理を行う。

以上説明したように、本実施形態に係る光伝送システム１００によれば、親局装置１０から主信号光とは別の電力供給光を光伝送路４０を介して子局装置２０に伝送し、光電気変換を行うことで子局装置２０に電力を供給することが可能となる。これにより、例えば子局装置２０を電源線の敷設されていない場所に設置する場合であっても、光伝送路ファイバのみを導入することで装置設置が可能となる。

ここで、本実施形態においては、親局装置１０に親局光増幅器１４を設け、さらに中継局装置３０に中継光増幅器３２を設けている。これにより、光伝送路４０が長距離で損失が大きい場合においても、大きな光パワーを伝送して子局装置２０へ安定した電力を供給することが可能となる。

図２は、本発明の別の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図２に示す光伝送システム１００は、変調された主信号光を送信する親局装置１０と、主信号光を受信する子局装置２０と、親局装置１０と子局装置２０とを接続する光伝送路４０と、親局装置１０と子局装置２０との間に配置された中継局装置３０とを備える。この光伝送システム１００もまた、ポイント・トゥ・ポイントのＷＤＭ光伝送システムである。

親局装置１０は、ｎ個（ｎは１以上の任意の整数）の光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎと、２個の電力供給用光源ＬＤｎ＋１およびＬＤｎ＋２と、光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎの後段に設けられた光合波器１２と、電力供給用光源ＬＤｎ＋１およびＬＤｎ＋２の後段に設けられた光合波器１３と、光合波器１２の後段に設けられた親局光増幅器１４と、光合波器１３の後段に設けられた親局光増幅器１５とを備える。

光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎは、それぞれ波長λ１〜λｎの主信号光を出力する。また、電力供給用光源ＬＤｎ＋１は、所定の第１波長λｎ＋１を有する第１電力供給光を出力し、電力供給用光源ＬＤｎ＋２は、所定の第２波長λｎ＋２を有する第２電力供給光を出力する。第１波長λｎ＋１と第２波長λｎ＋２は、異なる波長である。

光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎからの主信号光は、光合波器１２により合波された後、親局光増幅器１４により増幅される。一方、第１電力供給光および第２電力供給光は、光合波器１３により合波された後、親局光増幅器１５により増幅される。親局光増幅器１４および１５から出力された主信号光、第１電力供給光および第２電力供給光は、カプラ１７で合波された後、光伝送路４０に送られる。

中継局装置３０は、光伝送路４０からの波長多重光を受ける光スイッチ３４と、光スイッチの後段に設けられた中継光増幅器３２と、光スイッチ３４により分離された光を受ける光電変換器ＯＥｎ＋１と、中継局内電力供給装置３６とを備える。光スイッチとしては、波長選択スイッチ（WSS:Wave Selectable Switch）を用いることができる。なお、本実施形態において、中継局装置３０には装置外部からの電源線が接続されていない。

光スイッチ３４は、受信した波長多重光から、波長λｎ＋１の第１電力供給光を分離する。この分離された第１電力供給光は、光電変換器ＯＥｎ＋１に送られる。一方、波長１〜λｎの主信号光および波長λｎ＋２の第２電力供給光は、中継光増幅器３２に送られる。

波長λｎ＋１の第１電力供給光は、光電変換器ＯＥｎ＋１で光電変換される。光電変換器ＯＥｎ＋１から出力された電力は、中継局内電力供給装置３６に送られる。中継局内電力供給装置３６は、光電変換器ＯＥｎ＋１からの電力を中継局装置３０内の各種デバイスに供給する。例えば、中継光増幅器３２は、中継局内電力供給装置３６からの電力を用いて、波長λ１〜λｎおよびλｎ＋２の波長多重光を増幅する。この増幅された波長多重光は、子局装置２０に送られる。

子局装置２０は、光伝送路４０に接続された光スイッチ２６と、光スイッチ２６の後段に設けられた子局光増幅器２８と、子局光増幅器２８の後段に設けられた光分波器２２と、光分波器２２に後段に設けられたｎ個の光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎと、光スイッチ２６により分離された光を受ける光電変換器ＯＥｎ＋２と、子局内電力供給装置２４とを備える。なお、本実施形態において、子局装置２０には装置外部からの電源線が接続されていない。

光スイッチ２６は、受信した波長多重光から、第２波長λｎ＋２の第２電力供給光を分離する。この分離された第２電力供給光は、光電変換器ＯＥｎ＋２に送られる。一方、波長１〜λｎの主信号光は、子局光増幅器２８に送られる。

波長１〜λｎの主信号光は、光分波器２２により分波された後、光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎにより受信され、光電変換、タイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の受信処理が行われた後、クライアント信号として出力される。

一方、第２電力供給光は、光電変換器ＯＥｎ＋２で光電変換される。光電変換器ＯＥｎ＋２から出力された電力は、子局内電力供給装置２４に送られる。子局内電力供給装置２４は、光電変換器ＯＥｎ＋２からの電力を子局装置２０内の各種デバイスに供給する。例えば、子局内電力供給装置２４は、子局光増幅器２８、光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎなどに動作のための電力を供給する。

以上説明したように、図２に示す光伝送システム１００によれば、親局装置１０から第１波長λｎ＋１の第１電力供給光を中継局装置３０に伝送し、光電気変換を行うことで中継局装置３０に電力を供給することができる。また、親局装置１０から第２波長λｎ＋２の第２電力供給光を子局装置２０に伝送し、光電気変換を行うことで子局装置２０に電力を供給することができる。これにより、例えば子局装置２０や中継局装置３０を電源線の敷設されていない場所に設置する場合であっても、光伝送路ファイバのみを導入することで装置設置が可能となる。

ここで、本実施形態においては、親局装置１０に親局光増幅器１５を設けている。これにより、光伝送路４０が長距離で損失が大きい場合においても、大きな光パワーを伝送して子局装置２０や中継局装置３０へ安定した電力を供給することが可能となる。

図３は、親局装置の変形例を説明するための図である。図３に示す親局装置１０においては、光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎの後段に光増幅器ＡＰ１〜ＡＰｎがそれぞれ設けられている。また、電力供給用光源ＬＤｎ＋１〜ＬＤｍの後段に光増幅器ＡＰｎ＋１〜ＡＰｍが設けられている。そして、光増幅器ＡＰ１〜ＡＰｎと光増幅器ＡＰｎ＋１〜ＡＰｍの後段に光合波器１２が設けられ、該光合波器１２により主信号光と電力供給光とが合波される構成となっている。

このように、合波した波長多重光を一括して増幅するのではなく、波長ごとに増幅器を設けることで、光源の出力パワー、光伝送路４０の特性、および中継局装置や子局装置で必要とされる電力などに応じて、波長ごとに適切な増幅率を設定することができる。

図４は、本発明のさらに別の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図４に示す光伝送システム１００は、変調された主信号光を送信する親局装置１０と、主信号光を受信する子局装置２０と、親局装置１０と子局装置２０とを接続する光伝送路４０とを備える。この光伝送システム１００もまた、ポイント・トゥ・ポイントのＷＤＭ光伝送システムである。

親局装置１０は、ｎ個の光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎと、ｎ個の電力供給用光源ＬＤ１〜ＬＤｎと、光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎの後段に設けられた光合波器１２と、電力供給用光源ＬＤ１〜ＬＤｎの後段に設けられた光合波器１３と、光合波器１２、１３の後段に設けられた光スイッチ１６と、光スイッチ１６の後段に並列に設けられた親局光増幅器１４、１５とを備える。本実施形態において、光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎおよび電力供給用光源ＬＤ１〜ＬＤｎが出力する光の波長帯λ１〜λｎは、同一に設定しているが、異なっていてもよい。

本実施形態において、光伝送路４０は、現用系光伝送路４１と予備系光伝送路４２とにより冗長構成されている。現用系光伝送路４１および予備系光伝送路４２は、それぞれ一端が親局装置１０の光スイッチ１６に接続され、他端が子局装置２０の光スイッチ２６に接続されている。そして、親局光増幅器１４は現用系光伝送路４１上に、親局光増幅器１５は予備系光伝送路４２上に設けられている。

子局装置２０は、現用系光伝送路４１および予備系光伝送路４２に接続された光スイッチ２６と、光スイッチ２６の後段に設けられた光分波器２２および２３と、光分波器２２の後段に設けられたｎ個の光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎと、光分波器２３の後段に設けられたｎ個の光電変換器ＯＥ１〜ＯＥｎと、子局内電力供給装置２４と、充電装置２５とを備える。

本実施形態において、親局装置１０の光スイッチ１６および子局装置２０の光スイッチ２６は、現用系光伝送路４１と予備系光伝送路４２の間で運用する光伝送路の切替を行う。なお、本実施形態において、子局装置２０には装置外部からの電源線が接続されていない。

次に、図４に示す光伝送システム１００の動作について説明する。図４には、通常運用時における主信号光および電力供給光の伝送経路が太線で図示されている。

光送信器ＯＳ１〜ＯＳｎから出力された波長λ１〜λｎの主信号光は、光合波器１２で合波された後、光スイッチ１６に入力される。また、電力供給用光源ＬＤ１〜ＬＤｎから出力された波長λ１〜λｎは、光合波器１３で合波された後、光スイッチ１６に出力される。

通常運用時において、光スイッチ１６は、波長λ１〜λｎの主信号光の波長多重光を現用系光伝送路４１に出力し、波長λ１〜λｎの電力供給光の波長多重光を予備系光伝送路４２に出力するよう設定される。波長λ１〜λｎの主信号光の波長多重光は、親局光増幅器１４により増幅され、波長λ１〜λｎの電力供給光の波長多重光は、親局光増幅器１５により増幅される。

現用系光伝送路４１を伝送された主信号光の波長多重光および予備系光伝送路４２を伝送されたの電力供給光の波長多重光は、光スイッチ２６に入力される。通常運用時において、光スイッチ２６は、主信号光の波長多重光を光分波器２２に出力し、電力供給光の波長多重光を光分波器２３に出力するよう設定される。

光分波器２２により分波された波長λ１〜λｎの主信号光は、光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎにより受信され、光電変換、タイミング抽出、識別再生、誤り訂正などの所定の受信処理が行われた後、クライアント信号として出力される。

一方、光分波器２３により分波された波長λ１〜λｎの電力供給光は、光電変換器ＯＥ１〜ＯＥｎで光電変換される。光電変換された電力は、子局内電力供給装置２４に送られる。子局内電力供給装置２４は、光電変換器ＯＥ１〜ＯＥｎからの電力を子局装置２０内の各種デバイスに供給する。例えば、子局内電力供給装置２４は、光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎなどに動作のための電力を供給する。

また、子局内電力供給装置２４は、光電変換器ＯＥ１〜ＯＥｎからの電力の一部を、充電装置２５に出力する。充電装置２５は、通常運用時の間、子局内電力供給装置２４から供給された電力を充電する。

図５は、現用系光伝送路において障害が発生した場合における伝送経路を説明するための図である。現用系光伝送路４１において断線などの障害５０が発生した場合、光スイッチ１６は、波長λ１〜λｎの主信号光の波長多重光が予備系光伝送路４２に出力されるよう伝送経路を切り替える。また、光スイッチ２６は、予備系光伝送路４２を伝送された主信号光の波長多重光が光分波器２２に入力されるよう経路を切り替える。

また、障害発生時において、充電装置２５は、通常運用時に充電された電力を子局内電力供給装置２４に供給する。子局内電力供給装置２４は、充電装置２５から供給された電力を光受信器ＯＲ１〜ＯＲｎなどに供給する。この電力を用いることにより、障害発生時であっても主信号光の受信処理を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る光伝送システム１００によれば、通常運用時において、親局装置１０から主信号光とは別の電力供給光を光伝送路４０を介して子局装置２０に伝送し、光電気変換を行うことで子局装置２０に電力を供給することができる。ここで、親局装置１０に電力供給光を増幅する親局光増幅器１５を設けているので、予備系光伝送路４２が長距離で損失が大きい場合においても、大きな光パワーを伝送して子局装置２０へ安定した電力を供給することができる。

また、本実施形態に係る光伝送システム１００によれば、現用系光伝送路４１に障害が発生した場合であっても、主信号光の伝送経路を切り替えるとともに充電装置２５に充電された電力を用いることで、主信号光の伝送を確実に行うことができる。このように、本実施形態によれば、装置の信頼性を高めることができるとともに、通常運用時において予備系光伝送路４２を有効に活用することができる。

図６は、本発明のさらに別の実施形態に係る光伝送システムを説明するための図である。図６に示す光伝送システム１００は、光リングネットワークを構成している。この光リングネットワークは、複数の端局装置を光伝送路で相互に接続し、リング状の光通信ネットワークを構成したものである。図６には、端局装置として、親局装置１０ａおよび１０ｂと、子局装置２０とが配置された光リングネットワークが示されている。なお、親局装置１０ａおよび１０ｂと、子局装置２０の構成は、図５に示したものとほぼ同一であるため、詳細な説明は省略するとともに、一部の構成要素の図示を省略する。

図６には、通常運用時における主信号光および電力供給光の伝送経路が矢印で図示されている。通常運用時において、光スイッチ１６は、波長λ１〜λｎの主信号光の波長多重光を現用系光伝送路４１に出力し、第１波長λ１を有する第１電力供給光を予備系光伝送路４２に出力するよう設定される。主信号光の波長多重光は、親局光増幅器１４により増幅された後、現用系光伝送路４１を反時計回りで伝送され、子局装置２０に到達する。一方、第１電力供給光は、親局光増幅器１５により増幅された後、予備系光伝送路４２を時計回りで伝送され、子局装置２０に到達する。

現用系光伝送路４１を伝送された主信号光の波長多重光および予備系光伝送路４２を伝送されたの第１電力供給光は、光スイッチ２６に入力される。通常運用時において、光スイッチ２６は、主信号光の波長多重光が光受信器（図示せず）に入力され、第１電力供給光が光電変換器ＯＥに入力されるように設定される。図４の光伝送システムと同様に、子局内電力供給装置２４は、光電変換器ＯＥからの電力を子局装置２０内の各種デバイスに供給するとともに、電力の一部を充電装置２５に蓄える。

また、本実施の形態においては、図６に示すように、予備系光伝送路４２の中途に配置された親局装置１０ｂから、第２波長λ２を有する第２電力供給光が出力されている。この第２電力供給光は、第１電力供給光と合波された後、予備系光伝送路４２を介して子局装置２０に伝送される。この第２電力供給光を光電変換することにより得られた電力もまた、子局装置２０内の各種デバイスに供給されるとともに、電力の一部が充電装置２５に蓄えられる。

図７は、現用系光伝送路において障害が発生した場合における伝送経路を説明するための図である。現用系光伝送路４１において断線などの障害５０が発生した場合、光スイッチ１６は、波長λ１〜λｎの主信号光の波長多重光が予備系光伝送路４２に出力されるよう伝送経路を切り替える。また、光スイッチ２６は、予備系光伝送路４２を伝送された主信号光の波長多重光が光受信器に入力されるよう経路を切り替える。さらに、親局装置１０ｂは、第２電力供給光の合波を中止する。

また、障害発生時において、充電装置２５は、通常運用時に充電された電力を子局内電力供給装置２４に供給する。子局内電力供給装置２４は、充電装置２５から供給された電力を光受信器などに供給する。この電力を用いることにより、障害発生時であっても主信号光の受信処理を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る光伝送システム１００によれば、通常運用時において、親局装置１０ａからの第１電力供給光を光伝送路４０を介して子局装置２０に伝送し、光電気変換を行うことで子局装置２０に電力を供給することができる。ここで、親局装置１０ａに第１電力供給光を増幅する親局光増幅器１５を設けているので、予備系光伝送路４２が長距離で損失が大きい場合においても、大きな光パワーを伝送して子局装置２０へ安定した電力を供給することができる。

また、本実施形態によれば、現用系光伝送路４１に障害が発生した場合であっても、主信号光の伝送経路を切り替えるとともに充電装置２５に充電された電力を用いることで、主信号光の伝送を確実に行うことができる。このように、本実施形態によれば、装置の信頼性を高めることができるとともに、通常運用時においては予備系光伝送路４２を有効に活用することができる。

また、本実施形態によれば、光リングネットワークを構成したことにより、予備系光伝送路４２の中途に位置する親局装置１０ｂからの第２電力供給光を合波して子局装置２０に伝送することができる。これにより、子局装置２０に供給する電力を増大できる。

さらに、本実施形態によれば、光リングネットワークを構成したことにより、例えば親局装置１０ａと１０ｂの間の予備系光伝送路４２において断線などの障害が発生した場合であっても、第２電力供給光は子局装置２０に伝送することができる。これにより、子局装置２０に電力が供給されなくなる事態を回避できるので、装置の信頼性をより高めることができる。

図８は、主信号光および電力供給光として用いる波長を説明するための図である。図８は、伝送路ファイバの損失特性を示す図である。

例えば、上述の図１に示す実施形態において、主信号光の波長λ１〜λｎとしてＣ−ｂａｎｄ（１５３０ｎｍ〜１５７０ｎｍ）内のＩＴＵ−Ｇｒｉｄ波長を用いた場合、電力供給光の波長λｎ＋１〜λｍは、Ｌ−ｂａｎｄ（１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍ）内のＩＴＵ−Ｇｒｉｄ波長を用いることができる。あるいは、主信号光の波長λ１〜λｎとしてＬ−ｂａｎｄ内のＩＴＵ−Ｇｒｉｄ波長を用い、電力供給光の波長λｎ＋１〜λｍとして、Ｃ−ｂａｎｄ内のＩＴＵ−Ｇｒｉｄ波長を用いてもよい。

また、例えば、上述の図４〜図７に示す実施形態において、主信号光および電力供給光の波長λ１〜λｎとして、Ｃ−ｂａｎｄ内のＩＴＵ−Ｇｒｉｄ波長を用いてもよいし、Ｌ−ｂａｎｄ内のＩＴＵ−Ｇｒｉｄ波長を用いてもよい。

本実施形態に係る光伝送システムにより子局装置に供給できる電力を簡単に試算すると、例えば、１スパン当りの伝送距離を１５ｋｍ、伝送路ファイバ損失を０．２ｄＢ／ｋｍとし、親局装置からの電力供給光の出力光パワーを１０ｄＢｍとした場合、子局装置の入力光パワーは、７ｄＢｍ(５ｍＷ)程度の電力を得ることができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０，１０ａ，１０ｂ親局装置、１２，１３光合波器、１４，１５親局光増幅器、１６，２６光スイッチ、２０子局装置、２４子局内電力供給装置、２５充電装置、３０中継局装置、３２中継光増幅器、３６中継局内電力供給装置、４０光伝送路、４１現用系光伝送路、４２予備系光伝送路、１００光伝送システム。

本発明は、光伝送路を介して光信号の送受信を行う光伝送システムに利用することができる。

Claims

主信号光を出力する光送信器と、前記主信号光とは別の電力供給光を出力する電力供給用光源と、前記主信号光および前記電力供給光を増幅する光増幅器と、を備える親局装置と、
前記親局装置からの前記主信号光および前記電力供給光を伝送する光伝送路と、
前記電力供給光を光電変換することにより得られる電力を用いて、前記主信号光の受信処理を行う子局装置と、
を備え、
前記光伝送路は、現用系光伝送路と予備系光伝送路とにより冗長構成されており、
前記親局装置および前記子局装置は、前記現用系光伝送路と前記予備系光伝送路の間で運用する光伝送路の切替を行う光スイッチをさらに備え、
前記子局装置は、通常運用時に前記電力供給光を光電変換することにより得られる電力を充電する充電装置をさらに備え、
前記光スイッチは、通常運用時は前記現用系光伝送路に前記主信号光が送信され、且つ前記予備系光伝送路に前記電力供給光が送信されるよう光伝送路を選択するとともに、現用系光伝送路で障害が発生した場合は前記予備系光伝送路により前記主信号光のみが送信されるよう光伝送路を切り替え、
前記子局装置は、現用系光伝送路で障害が発生した場合、前記充電装置に充電された電力を用いて前記主信号光の受信処理を行う
ことを特徴とする光伝送システム。
前記主信号光と前記電力供給光は、互いに波長が異なることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
前記親局装置の光増幅器は、前記親局装置の光スイッチと前記現用系光伝送路との間に設けられた第１光増幅器と、前記親局装置の光スイッチと前記予備系光伝送路との間に設けられた第２光増幅器とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
前記親局装置と前記子局装置は、ポイント・トゥ・ポイントネットワークにおける端局装置として配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光伝送システム。
前記親局装置と前記子局装置は、光リングネットワークにおける端局装置として配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光伝送システム。