JP5670150B2 - Optical amplification module and method for replacing excitation light source of optical amplification module - Google Patents
Optical amplification module and method for replacing excitation light source of optical amplification module Download PDFInfo
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Description
本発明は、光増幅モジュール、及び光増幅モジュールの励起光源の交換方法に関するものである。 The present invention relates to an optical amplification module and a method for replacing an excitation light source of the optical amplification module.
特許文献1には、長距離光ファイバ通信システムにおいて、光信号の直接増幅を行う光増幅用光ファイバを用いた伝送方式に採用される光増幅器に関する技術が記載されている。この光増幅器は、光増幅用光ファイバとして希土類添加光ファイバを備えており、この光ファイバへ励起光を供給するための励起光源を2つ備えている。一方の励起光源が経時劣化等によって十分な強さの励起光を出力できなくなった場合に、他方の励起光源によって励起光を補う。
特許文献1に記載された構成によれば、励起光源が劣化しても通信システムを停止することなく代替の励起光源に切り替えることができる。しかしながら、例えばFTTH(Fiber To The Home)といった大規模な光通信システムでは、多数の光増幅器を実装した送信装置が局側に配置される。送信装置では、一つのラックに多数の光増幅モジュールが実装される。
According to the configuration described in
このような送信装置において一つの励起光源が故障すると、その励起光源の交換方法が問題となる。すなわち、特許文献1に記載されたような構成によって代替の励起光源に切り替えることは出来ても、故障した励起光源を正常なものに交換するためには、光増幅モジュールの動作を停止してラックから取り出す必要がある。しかし、光増幅モジュールの動作を停止すると当該光通信システムに接続されている各端末が通信できなくなり、多くの端末に影響が及ぶこととなる。このような問題を解決する方法の一つとして、例えば送信系統を二系統配置して冗長な構成とし、一方の系統の励起光源が故障したときに他方の系統を動作させ、その間に励起光源を交換する方法が考えられる。しかし、このような方法では送信系統の規模が2倍になり、送信装置が大規模化し、製造コストが増してしまう。
When one pumping light source fails in such a transmission apparatus, the method for replacing the pumping light source becomes a problem. That is, even if it is possible to switch to an alternative pumping light source by the configuration described in
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、送信装置の規模を抑えつつ励起光源を交換することが可能な光増幅モジュール、及び光増幅モジュールの励起光源の交換方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides an optical amplification module capable of exchanging an excitation light source while suppressing the scale of a transmission apparatus, and an excitation light source replacement method for the optical amplification module The purpose is to do.
上述した課題を解決するために、本発明による第1の光増幅モジュールは、励起光を生成する励起光源、並びに一端及び他端の少なくとも一方に励起光を受けて一端から入力された信号光を増幅する光増幅用光ファイバが実装された基板と、光増幅用光ファイバの他端に光学的に結合されており増幅後の信号光を受ける第1の信号光入力ポート、及び第1の信号光入力ポートに光学的に結合されて増幅後の信号光を外部へ出力する信号光出力ポートを有し、基板に対して着脱可能に取り付けられた光ユニットとを備え、光ユニットは、信号光出力ポートに光学的に結合された第2の信号光入力ポートを更に有し、第2の信号光入力ポートには、基板の外部に設けられる信号源から、増幅後の信号光の代替となる非常用信号光が入力されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a first optical amplification module according to the present invention includes an excitation light source that generates excitation light and signal light input from one end upon receiving excitation light at at least one of the one end and the other end. A substrate on which an optical amplification optical fiber to be amplified is mounted, a first signal light input port optically coupled to the other end of the optical amplification optical fiber and receiving amplified signal light, and a first signal And an optical unit that is optically coupled to the optical input port and outputs the amplified signal light to the outside. The optical unit is detachably attached to the substrate. A second signal light input port optically coupled to the output port is further provided, and the second signal light input port is a substitute for the amplified signal light from a signal source provided outside the substrate. Emergency signal light is input And features.
また、本発明による第2の光増幅モジュールは、励起光を生成する第1の励起光源が実装された基板と、一端及び他端の少なくとも一方に励起光を受けて一端から入力された信号光を増幅する光増幅用光ファイバ、光増幅用光ファイバの一端及び他端の少なくとも一方に光学的に結合されており第1の励起光源から励起光を受ける第1の励起光入力ポート、及び光増幅用光ファイバの他端に光学的に結合されて増幅後の信号光を外部へ出力する信号光出力ポートを有し、基板に対して着脱可能に取り付けられた光ユニットとを備え、光ユニットは、光増幅用光ファイバの一端及び他端の少なくとも一方に光学的に結合された第2の励起光入力ポートを更に有し、第2の励起光入力ポートには、基板の外部に設けられる第2の励起光源から、励起光の代替となる非常用励起光が入力されることを特徴とする。 The second optical amplification module according to the present invention includes a substrate on which a first excitation light source that generates excitation light is mounted, and signal light that is input from one end by receiving excitation light at least one of the one end and the other end. An optical fiber for amplifying the light, a first pumping light input port optically coupled to at least one of the one end and the other end of the optical amplifying optical fiber and receiving pumping light from the first pumping light source, and light An optical unit having a signal light output port optically coupled to the other end of the amplification optical fiber and outputting the amplified signal light to the outside, and detachably attached to the substrate. Further includes a second pumping light input port optically coupled to at least one of the one end and the other end of the optical amplification optical fiber, and the second pumping light input port is provided outside the substrate. From the second excitation light source Wherein the emergency pump light as a light alternative is input.
上述した第1及び第2の光増幅モジュールは、増幅後の信号光の強度を検出する光強度検出手段と、光強度検出手段の検出結果に基づいて、増幅後の信号光の強度が所定値に近づくように第1の励起光源の励起光の強さを制御する制御部とを更に備えることを特徴としてもよい。 The first and second optical amplification modules described above have a light intensity detection means for detecting the intensity of the amplified signal light and the intensity of the amplified signal light based on the detection result of the light intensity detection means. And a control unit that controls the intensity of the excitation light of the first excitation light source so as to approach the distance.
また、本発明による第1の光増幅モジュールの基板交換方法は、励起光を生成する第1の励起光源、並びに一端及び他端の少なくとも一方に励起光を受けて一端から入力された信号光を増幅する光増幅用光ファイバが実装された基板と、光増幅用光ファイバから増幅後の信号光を受ける信号光入力ポート、増幅後の信号光を外部へ出力する信号光出力ポート、及び信号光出力ポートに光学的に結合された第2の信号光入力ポートを有し、基板に対して着脱可能に取り付けられた光ユニットとを備える光増幅モジュールの基板を交換する方法であって、第2の信号光入力ポートに対し、基板の外部に設けられる信号源から、増幅後の信号光の代替となる非常用信号光を入力する非常入力ステップと、第1の励起光源からの励起光の出力を停止させる励起光停止ステップと、光ユニットを基板から離脱させる離脱ステップと、交換用の基板に光ユニットを取り付ける装着ステップと、交換用の基板に実装された第1の励起光源から励起光を出力させる励起光出力ステップと、第2の信号光入力ポートから信号源を取り外す取外しステップとを含むことを特徴とする。 The substrate replacement method of the first optical amplification module according to the present invention includes a first excitation light source that generates excitation light and signal light input from one end upon receiving excitation light at at least one of the one end and the other end. A substrate on which an optical fiber for amplification to be amplified is mounted, a signal light input port for receiving amplified signal light from the optical fiber for optical amplification, a signal light output port for outputting amplified signal light to the outside, and signal light A method for exchanging a substrate of an optical amplifying module comprising a second signal light input port optically coupled to an output port and an optical unit detachably attached to the substrate, An emergency input step for inputting emergency signal light as a substitute for amplified signal light from a signal source provided outside the substrate, and output of excitation light from the first excitation light source. Stopped An excitation light stop step, a separation step for removing the optical unit from the substrate, a mounting step for attaching the optical unit to the replacement substrate, and an output of the excitation light from the first excitation light source mounted on the replacement substrate It includes a pumping light output step and a removal step of removing the signal source from the second signal light input port.
また、本発明による第2の光増幅モジュールの基板交換方法は、励起光を生成する第1の励起光源が実装された基板と、一端及び他端の少なくとも一方に励起光を受けて一端から入力された信号光を増幅する光増幅用光ファイバ、第1の励起光源から励起光を受けて該励起光を光増幅用光ファイバに提供する第1の励起光入力ポート、増幅後の信号光を外部へ出力する信号光出力ポート、及び光増幅用光ファイバの一端及び他端の少なくとも一方に光学的に結合された第2の励起光入力ポートを有し、基板に対して着脱可能に取り付けられた光ユニットとを備える光増幅モジュールの基板を交換する方法であって、第2の励起光入力ポートに対し、基板の外部に設けられる第2の励起光源から、励起光の代替となる非常用励起光を入力する非常入力ステップと、第1の励起光源からの励起光の出力を停止させる励起光停止ステップと、光ユニットを基板から離脱させる離脱ステップと、交換用の基板に光ユニットを取り付ける装着ステップと、交換用の基板に実装された第1の励起光源から励起光を出力させる励起光出力ステップと、第2の励起光入力ポートから第2の励起光源を取り外す取外しステップとを含むことを特徴とする。 Further, the substrate replacement method for the second optical amplification module according to the present invention includes a substrate on which the first excitation light source for generating excitation light is mounted and at least one of the one end and the other end receiving the excitation light and inputting from one end. An optical fiber for amplifying the amplified signal light, a first pumping light input port for receiving the pumping light from the first pumping light source and providing the pumping light to the optical fiber for optical amplification, and the amplified signal light A signal light output port for output to the outside, and a second excitation light input port optically coupled to at least one of one end and the other end of the optical fiber for optical amplification, are detachably attached to the substrate. A method of exchanging a substrate of an optical amplifying module provided with an optical unit, wherein the second pumping light input port is a substitute for pumping light from a second pumping light source provided outside the substrate. Non-exciting light input An input step, an excitation light stop step for stopping the output of the excitation light from the first excitation light source, a separation step for removing the optical unit from the substrate, a mounting step for attaching the optical unit to the replacement substrate, and a replacement A pumping light output step for outputting pumping light from the first pumping light source mounted on the substrate, and a removal step of removing the second pumping light source from the second pumping light input port.
本発明による光増幅モジュール、及び光増幅モジュールの基板交換方法によれば、送信装置の規模を抑えつつ励起光源を交換することができる。 According to the light amplification module and the substrate replacement method of the light amplification module according to the present invention, the excitation light source can be replaced while suppressing the scale of the transmission device.
以下、添付図面を参照しながら本発明による光増幅モジュール、及び光増幅モジュールの基板交換方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an optical amplification module and an optical amplification module substrate replacement method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る光増幅モジュール1Aの構成を示す図である。また、図2は、光増幅モジュール1Aの外観を示す平面図である。本実施形態の光増幅モジュール1Aは、FTTH用の光増幅モジュールであり、別に設けられる光送信器から出力された送信光を直接増幅して、この増幅された送信光を複数の光ファイバへ出力するものである。光増幅モジュール1Aは、例えば複数のスロットを有する筐体(シャーシ)の一つのスロットに挿入・実装される。筐体は、例えば複数のスロットの奥に配置された配線基板を有しており、この配線基板上には、複数の光増幅モジュールを実装するための複数の電気的なコネクタが並んで実装されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
図1及び図2に示されるように、光増幅モジュール1Aは、基板10Aと、光ユニット20Aとを有する。基板10Aは、図2に示されるように、電気配線が印刷された配線基板10fを有する。図1に示されるように、基板10Aは、光増幅用光ファイバ11、励起光源12,13、フォトダイオード14a〜14c、信号光入力ポート16、信号光出力ポート17、並びに制御部18を有する。光増幅用光ファイバ11、励起光源12、フォトダイオード14a〜14cは、配線基板10f上に実装されている。また、信号光入力ポート16及び信号光出力ポート17は、図2に示される光コネクタ16a及び17aによってそれぞれ好適に構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
信号光入力ポート16は、2つの光カプラ19a,19bを介して光増幅用光ファイバ11の一端11aと光学的に結合されている。信号光入力ポート16には、外部信号源から信号光が入力される。また、信号光入力ポート16には、光カプラ19aを介して更にフォトダイオード14aが光学的に結合されている。フォトダイオード14aは、信号光入力ポート16に入力された信号光の強度を検出する。
The signal
光増幅用光ファイバ11は、例えばエルビウムといった希土類の元素が添加された光ファイバである。光増幅用光ファイバ11は、一端11a及び他端11bに励起光を受けることにより、一端11aから入力された信号光を増幅して他端11bから出力する。光増幅用光ファイバ11の一端11aには、信号光入力ポート16から信号光が入力される。更に、光増幅用光ファイバ11の一端11aには、光カプラ19bを介して励起光源12が光学的に結合されている。励起光源12はレーザダイオードを内蔵しており、励起光を光増幅用光ファイバ11へ出力する。光増幅用光ファイバ11の他端11bは、光カプラ19c及び19dを介して信号光出力ポート17と光学的に結合されている。光増幅用光ファイバ11の他端11bは、光カプラ19cを介して励起光源13と光学的に結合されている。励起光源13はレーザダイオードを内蔵しており、励起光を光増幅用光ファイバ11へ出力する。
The
信号光出力ポート17は、光カプラ19dを介してフォトダイオード14bと光学的に結合されている。フォトダイオード14bは、光ユニット20Aにおいて反射した信号光の強度を検出する。また、フォトダイオード14cは、信号光入力ポート15と光学的に結合されている。信号光入力ポート15は、後述する光ユニット20Aを介して光増幅用光ファイバ11の他端11bと光学的に結合されており、信号光入力ポート15には増幅後の信号光が入力される。フォトダイオード14cは、本実施形態における光強度検出手段であり、光増幅用光ファイバ11から出力される増幅後の信号光の強度を検出する。
The signal
制御部18は、励起光源12,13の励起光の強さを制御するための制御信号を生成する。制御部18は、増幅後の信号光の強度に関する電気信号をフォトダイオード14cから取得し、この検出信号に基づいて、増幅後の信号光の強度が所定値に近づくように上記制御信号を生成する。
The
光ユニット20Aは、基板10Aに対して固定具、例えばネジ20a(図2参照)によって取り付けられ、このネジ20aの取り付け及び取り外しを自在にすることによって、基板10Aに対して着脱可能となっている。光ユニット20Aは、図2に示される支持板20bを有しており、この支持板20bの裏面上に、以下に述べる光ユニット20Aの構成要素が実装されている。
The
図1に示されるように、光ユニット20Aは、信号光入力ポート21及び22と、光スプリッタ23と、複数の信号光出力ポート24とを有する。信号光入力ポート21は、図2に示される光コネクタ21aによって好適に構成される。複数の信号光出力ポート24は、図2に示される光コネクタ24aによって好適に構成される。
As shown in FIG. 1, the optical unit 20 </ b> A includes signal
信号光入力ポート21は、本実施形態における第1の信号光入力ポートであり、基板10Aの信号光出力ポート17に接続される。信号光入力ポート21は、信号光出力ポート17を介して光増幅用光ファイバ11の他端11bに光学的に結合され、増幅後の信号光を受ける。また、信号光入力ポート22は、本実施形態における第2の信号光入力ポートである。信号光入力ポート22は、基板10Aの外部に設けられる信号源(図示せず)から非常動作用の信号光(以下、非常用信号光という)を受ける。なお、非常用信号光は、故障した基板10Aを新しい基板10Aに交換する際に、増幅後の信号光の代替として、複数の信号光出力ポート24から各端末へ出力される光信号である。
The signal
光スプリッタ23は、一つの入力端23aと、複数の出力端23bとを有する。入力端23aは、光カプラ25を介して信号光入力ポート21及び22の双方と光学的に結合されており、信号光入力ポート21から増幅後の信号光を受け、信号光入力ポート22から非常用信号光を受ける。光スプリッタ23は、入力端23aに入力された信号光を複数の出力端23bに分岐する。複数の出力端23bそれぞれは、複数の信号光出力ポート24それぞれと光学的に結合されており、分岐された信号光は、複数の信号光出力ポート24から外部へ出力される。
The
また、信号光入力ポート21及び22には、光カプラ25を介して信号光出力ポート26が更に結合されている。信号光出力ポート26は、基板10Aの信号光入力ポート15に接続されるポートであり、信号光入力ポート21から入力された増幅後の信号光、及び信号光入力ポート22から入力された非常用信号光を信号光入力ポート15に提供する。
A signal
以上の構成を備える光増幅モジュール1Aの励起光源12,13の何れかが故障すると、励起光源を新しいものに交換する必要が生じる。その際、本実施形態では、励起光源12,13を含む基板10Aが、新しい基板10Aに交換される。以下、その交換方法について説明する。図3は、この交換方法の各ステップを示すフローチャートである。また、図4〜図7は、この交換方法の一部のステップを説明するための斜視図である。
If any of the pumping
本方法では、まず、非常用信号光を生成する外部信号源を準備する(ステップS11)。次に、信号光入力ポート22にこの外部信号源を接続し、外部信号源から非常用信号光を信号光入力ポート22に入力する(ステップS12:非常入力ステップ)。そして、外部信号源からの非常用信号光の強度を徐々に高め、第1の所定値に近づける(ステップS13)。このとき、光増幅用光ファイバ11から出力される増幅後の光信号と非常用信号光とが重畳し、これらの光強度がフォトダイオード14cによって検出される。また、制御部18は、フォトダイオード14cにおける検出結果が一定値に近づくように励起光源12,13の励起光強度を制御する。従って、非常用信号光の強度が高まると、その分だけ励起光強度が小さくなる。なお、この間、複数の信号光出力ポート24からは非常用信号光が出力される。
In this method, first, an external signal source for generating emergency signal light is prepared (step S11). Next, this external signal source is connected to the signal
その後、励起光強度が第2の所定値を下回るまで、非常用信号光の強度を徐々に高める。励起光強度が第2の所定値を下回ったこと(すなわち、励起光源12,13からの励起光の出力が停止していること)を確認できたら(ステップS14、励起光停止ステップ)、図4に示されるように、光増幅モジュール1Aを筐体100から引き出す(ステップS15)。これにより、光増幅モジュール1Aの基板10Aと筐体100側の配線基板との電気的な接続は解除される。続いて、図5に示されるように、ネジ20aを基板10Aから取り外す。そして、図6に示されるように、光ユニット20Aを基板10Aから離脱させる(ステップS16:離脱ステップ)。このとき、基板10Aの信号光出力ポート17と光ユニット20Aの信号光入力ポート21との結合状態が解除される。
Thereafter, the intensity of the emergency signal light is gradually increased until the excitation light intensity falls below the second predetermined value. If it can be confirmed that the excitation light intensity is lower than the second predetermined value (that is, the output of the excitation light from the
続いて、図7に示されるように、基板10Aを筐体100から完全に抜き取る(ステップS17)。そして、交換用の基板10Aを筐体100のスロット途中まで挿入し(ステップS18)、この交換用の基板10Aに上記光ユニット20Aをネジ20aによって取り付ける(ステップS19:装着ステップ)。続いて、交換用の基板10Aを筐体100に完全に挿入し、交換用の基板10Aと筐体100の配線基板とを電気的に接続する(ステップS20)。これにより、交換用の基板10Aにおいて励起光源12,13が励起光を出力可能な状態となる。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the
続いて、外部信号源から提供されている非常用信号光の強度を低下させる(ステップS21)。このとき、交換用の基板10Aの制御部18は、フォトダイオード14cにおける検出強度を一定値に近づけようとするので、励起光源12,13から出力される励起光の強度を高める(励起光出力ステップ)。そして、光増幅モジュール1Aのアラーム状態および励起光源12,13の状態を確認したのち(ステップS22)、信号光入力ポート22から外部信号源を取り外す(ステップS23:取外しステップ)。以上のステップを経ることによって、光増幅モジュール1Aから外部へ出力される信号光を停止することなく、基板10Aが交換される。
Subsequently, the intensity of the emergency signal light provided from the external signal source is reduced (step S21). At this time, the
本実施形態の光増幅モジュール1Aおよび交換方法によれば、励起光源12,13が故障した場合に、光増幅モジュール1Aから外部へ出力される信号光を停止することなく、励起光源12,13を含む基板10Aを交換することができる。また、非常用信号光を得るために外部信号源を用いるので、この光増幅モジュール1A自体は非常用の信号系統を備える必要がなく、送信装置の規模を小さく抑えることができる。
According to the
なお、信号光入力ポート21及び22と光スプリッタ23とを結合する光カプラ25に代えて、光スイッチが設けられても良い。この場合、基板10Aが交換される際には、光スプリッタ23の入力端23aの結合先が信号光入力ポート21から信号光入力ポート22に切り替えられる。
In place of the
(第1の変形例)
図8は、第1変形例に係る光増幅モジュール1Bの構成を示す図である。図8に示されるように、光増幅モジュール1Bは、基板10Bと、光ユニット20Bとを備えている。基板10Bは、光増幅用光ファイバ11、励起光源12及び13、フォトダイオード14a及び14c、信号光入力ポート16、信号光出力ポート17、並びに制御部18を有する。これらのうち、信号光入力ポート16、フォトダイオード14a、励起光源12、及び光増幅用光ファイバ11の一端11aの相互結合関係は第1実施形態と同様である。また、励起光源13と光増幅用光ファイバ11の他端11bとの結合関係も第1実施形態と同様である。
(First modification)
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an
光増幅用光ファイバ11の他端11bは、2つの光カプラ19c,19eを介して信号光出力ポート17と光学的に結合されている。光増幅用光ファイバ11の他端11bは、光カプラ19eを介してフォトダイオード14cと光学的に結合されており、フォトダイオード14cは、光増幅用光ファイバ11から出力される増幅後の信号光の強度を検出する。
The
光ユニット20Bは、信号光出力ポート26を有しない点を除き、第1実施形態の光ユニット20Aと同様の構成を有している。
The
光増幅モジュールは、本変形例のような構成を備えることによって、第1実施形態において説明した交換方法に好適に供されることができ、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 The optical amplification module can be suitably used for the replacement method described in the first embodiment by including the configuration as in the present modification, and can exhibit the same effects as those in the first embodiment. .
(第2の変形例)
図9は、第2変形例に係る光増幅モジュール1Cの構成を示す図である。図9に示されるように、光増幅モジュール1Cは、基板10Cと、光ユニット20Aとを備えている。基板10Cは、励起光源13を有しない点を除いて、第1実施形態の基板10Aと同様の構成を有する。また、光ユニット20Aの構成は第1実施形態と同一である。
(Second modification)
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an
本変形例のように、励起光源が光増幅用光ファイバ11の一端11a側にのみ設けられる場合であっても、第1実施形態において説明した交換方法を好適に行うことができ、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even in the case where the excitation light source is provided only on the one
(第3の変形例)
図10は、第3変形例に係る光増幅モジュール1Dの構成を示す図である。図10に示されるように、光増幅モジュール1Dは、基板10Dと、光ユニット20Aとを備えている。基板10Dは、励起光源12を有しない点を除いて、第1実施形態の基板10Aと同様の構成を有する。また、光ユニット20Aの構成は第1実施形態と同一である。
(Third Modification)
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an
本変形例のように、励起光源が光増幅用光ファイバ11の他端11b側にのみ設けられる場合であっても、第1実施形態において説明した交換方法を好適に行うことができ、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even in the case where the excitation light source is provided only on the
(第4の変形例)
図11は、第4変形例に係る光増幅モジュール1Eの構成を示す図である。図11に示されるように、光増幅モジュール1Eは、基板10Eと、光ユニット20Eとを備えている。本変形例の基板10Eは、第1実施形態のフォトダイオード14cに代えて、電気信号を入力するためのコネクタ10gを有する。また、光ユニット20Eは、第1実施形態の光ユニット20Aの構成に加えて、フォトダイオード27を有する。フォトダイオード27は、光カプラ25を介して信号光入力ポート21及び22に結合されており、信号光入力ポート21から入力される増幅後の信号光、及び信号光入力ポート22から入力される非常用信号光の光強度を検出する。フォトダイオード27は、この光強度に応じた電気信号を、コネクタ10gを介して制御部18に提供する。
(Fourth modification)
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an
制御部18は、フォトダイオード27から取得したこの電気信号が所定値に近づくように、励起光源12,13の励起光の強さを制御するための制御信号を生成する。
The
本変形例のように、信号光強度を検出するフォトダイオードが光ユニット側に設けられる場合であっても、第1実施形態において説明した交換方法を好適に行うことができ、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Even when the photodiode for detecting the signal light intensity is provided on the optical unit side as in this modification, the replacement method described in the first embodiment can be suitably performed. Similar effects can be obtained.
(第2の実施の形態)
図12は、本発明の第2実施形態に係る光増幅モジュール1Fの構成を示す図である。図12に示されるように、光増幅モジュール1Fは、光ユニット30Aと、基板40Aとを有する。光ユニット30Aは、第1実施形態と同様に、基板40Aに対してネジによって取り付けられ、このネジの取り付け・取り外しが自在となっていることによって、基板40Aに対して着脱可能となっている。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an
図12に示されるように、光ユニット30Aは、信号光入力ポート31と、光増幅用光ファイバ32と、光スプリッタ33と、複数の信号光出力ポート34と、3つの励起光入力ポート35a,35b,及び35cとを有する。また、基板40Aは、励起光源41及び42、フォトダイオード43a〜43c、並びに制御部44を有する。
As shown in FIG. 12, the
信号光入力ポート31は、光増幅モジュール1Fの外部に配置される信号源(光送信器)と光ファイバを介して結合され、信号源から信号光を入力する。また、励起光入力ポート35a及び35bは、本実施形態における第1の励起光入力ポートである。励起光入力ポート35a及び35bは、基板40Aに実装された励起光源41及び42(第1の励起光源)から通常動作用の励起光(以下、通常用励起光という)を受ける。励起光入力ポート35cは、本実施形態における第2の励起光入力ポートである。励起光入力ポート35cは、基板40Aの外部に設けられる励起光源(第2の励起光源)から非常動作用の励起光(以下、非常用励起光という)を受ける。なお、非常用励起光は、故障した基板40Aを新しい基板40Aに交換する際に、通常用励起光の代替として光ユニット30Aに入力される励起光である。
The signal
光増幅用光ファイバ32は、例えばエルビウムといった希土類の元素が添加された光ファイバであり、一端32a及び他端32bを有する。一端32aは、2つの光カプラ36a,36bを介して信号光入力ポート31と光学的に結合されており、一端32aには信号光が入力される。また、光増幅用光ファイバ32の一端32aは、光カプラ36bを介して励起光入力ポート35aと光学的に結合されており、一端32aには通常用励起光が入力される。光増幅用光ファイバ32の他端32bは、2つの光カプラ36c,36dを介して光スプリッタ33の入力端33aと光学的に結合されている。また、他端32bは、2つの光カプラ36c及び36eを介して励起光入力ポート35b,35cと光学的に結合されており、他端32bには通常用励起光と非常用励起光とが入力される。光増幅用光ファイバ32は、一端32a及び他端32bに励起光を受けることにより、一端32aから入力された信号光を増幅して他端32bから出力する。
The
光スプリッタ33は、一つの入力端33aと、複数の出力端33bとを有する。光スプリッタ33は、入力端33aに入力された増幅後の信号光を複数の出力端33bに分岐する。複数の出力端33bそれぞれは、複数の信号光出力ポート34それぞれと光学的に結合されており、分岐された増幅後の信号光は、複数の信号光出力ポート34から外部へ出力される。
The
なお、信号光入力ポート31には、光カプラ36aを介して信号光入力ポート35dが結合されている。信号光入力ポート35dには、基板40Aに実装されたフォトダイオード43aが光結合される。フォトダイオード43aは、信号光入力ポート31に入力された信号光の強度を検出する。また、光増幅用光ファイバ32の他端32bには、光カプラ36dを介して信号光出力ポート35eが結合されている。信号光出力ポート35eには、基板40Aに実装されたフォトダイオード43bが光結合される。フォトダイオード43bは、他端32bから出力された増幅後の信号光の強度を検出する。また、光スプリッタ33の入力端33aには、光カプラ36dを介して反射光強度モニタ用ポート35fが結合されている。反射光強度モニタ用ポート35fには、基板40Aに実装されたフォトダイオード43cが光結合される。フォトダイオード43cは、光スプリッタ33及び信号光出力ポート34において反射した光の強度を検出する。
A signal
基板40Aは、2つの励起光出力ポート45a及び45bと、3つの信号光入力ポート45c〜45eとを有する。励起光出力ポート45a及び45bそれぞれは、励起光源41及び42それぞれと結合されており、光ユニット30Aの励起光入力ポート35a及び35bそれぞれに励起光を提供する。また、信号光入力ポート45c〜45eそれぞれは、フォトダイオード43a〜43cそれぞれと結合されている。信号光入力ポート45c〜45eそれぞれは、光ユニット30Aの信号光出力ポート35d,35e及び反射光強度モニタ用ポート35fそれぞれから信号光または反射光を受け、これらの信号光または反射光をフォトダイオード43a〜43cそれぞれに提供する。
The
制御部44は、励起光源41,42の励起光の強さを制御するための制御信号を生成する。制御部44は、増幅後の信号光の強度に関する電気信号をフォトダイオード43bから取得し、この検出信号に基づいて、増幅後の信号光の強度が所定値に近づくように上記制御信号を生成する。
The
以上の構成を備える光増幅モジュール1Fの励起光源41,42の何れかが故障すると、励起光源を新しいものに交換する必要が生じる。その際、本実施形態では、励起光源41,42を含む基板40Aが、新しい基板40Aに交換される。以下、その交換方法について説明する。図13は、この交換方法の各ステップを示すフローチャートである。
If any one of the
本方法では、まず、非常用励起光を生成する外部励起光源を準備する(ステップS31)。次に、励起光入力ポート35cにこの外部励起光源を接続し、外部励起光源から非常用励起光を励起光入力ポート35cに入力する(ステップS32:非常入力ステップ)。そして、外部励起光源からの非常用励起光の強度を徐々に高め、第1の所定値に近づける(ステップS33)。このとき、励起光源41,42から入力される通常用励起光と、外部励起光源から入力される非常用励起光とが重畳し、これらの励起光に応じて増幅された信号光強度がフォトダイオード43bによって検出される。また、制御部44は、フォトダイオード43bにおける検出強度が一定値に近づくように励起光源41,42の励起光強度を制御する。従って、非常用励起光の強度が高まると、その分だけ通常用励起光の強度が小さくなる。
In this method, first, an external excitation light source that generates emergency excitation light is prepared (step S31). Next, this external excitation light source is connected to the excitation
その後、通常用励起光の強度が第2の所定値を下回るまで、非常用励起光の強度を徐々に高める。通常用励起光の強度が第2の所定値を下回ったこと(すなわち、励起光源41,42からの励起光の出力が停止していること)を確認できたら(ステップS34、励起光停止ステップ)、図4と同様にして、光増幅モジュール1Fを筐体から引き出す(ステップS35)。これにより、光増幅モジュール1Fの基板40Aと筐体側の配線基板との電気的な接続は解除される。続いて、図5と同様にして、光増幅モジュール1Fのネジを基板40Aから取り外す。そして、図6と同様にして、光ユニット30Aを基板40Aから離脱させる(ステップS36:離脱ステップ)。このとき、光ユニット30Aの励起光入力ポート35a及び35bと基板40Aの励起光出力ポート45a及び45bとの結合状態、並びに光ユニット30Aの信号光出力ポート35d及び35eと基板40Aの信号光入力ポート45c及び45dとの結合状態が解除される。
Thereafter, the intensity of the emergency excitation light is gradually increased until the intensity of the normal excitation light falls below the second predetermined value. If it can be confirmed that the intensity of the normal excitation light is below the second predetermined value (that is, the output of the excitation light from the
続いて、図7と同様にして、基板40Aを筐体から完全に抜き取る(ステップS37)。そして、交換用の基板40Aを筐体のスロット途中まで挿入し(ステップS38)、この交換用の基板40Aに上記光ユニット30Aをネジによって取り付ける(ステップS39:装着ステップ)。続いて、交換用の基板40Aを筐体に完全に挿入し、交換用の基板40Aと筐体の配線基板とを電気的に接続する(ステップS40)。これにより、交換用の基板40Aにおいて励起光源41,42が励起光を出力可能な状態となる。
Subsequently, in the same manner as in FIG. 7, the
続いて、外部励起光源から提供されている非常用励起光の強度を低下させる(ステップS41)。このとき、交換用の基板40Aの制御部44は、フォトダイオード43bにおける検出強度を一定値に近づけようとするので、励起光源41,42から出力される励起光の強度を高める(励起光出力ステップ)。そして、光増幅モジュール1Fのアラーム状態および励起光源41,42の状態を確認したのち(ステップS42)、励起光入力ポート35cから外部励起光源を取り外す(ステップS43:取外しステップ)。以上のステップを経ることによって、光増幅モジュール1Fから外部へ出力される信号光を停止することなく、基板40Aが交換される。
Then, the intensity | strength of emergency excitation light provided from the external excitation light source is reduced (step S41). At this time, the
本実施形態の光増幅モジュール1Fおよび交換方法によれば、励起光源41,42が故障した場合に、光増幅モジュール1Fから外部へ出力される信号光を停止することなく、励起光源41,42を含む基板40Aを交換することができる。また、非常用励起光を得るために外部励起光源を用いるので、この光増幅モジュール1F自体は非常用の信号系統を備える必要がなく、送信装置の規模を小さく抑えることができる。
According to the
なお、励起光入力ポート35b及び35cと光増幅用光ファイバ32の他端32bとを結合する光カプラ36eに代えて、光スイッチが設けられても良い。この場合、基板40Aが交換される際には、光増幅用光ファイバ32の他端32bの結合先が励起光入力ポート35bから励起光入力ポート35cに切り替えられる。
An optical switch may be provided instead of the
(第5の変形例)
図14は、第5変形例に係る光増幅モジュール1Gの構成を示す図である。図14に示されるように、光増幅モジュール1Gは、光ユニット30Bと、基板40Aとを備えている。基板40Aの構成は第2実施形態と同一である。また、光ユニット30Bは、次の点を除いて、第2実施形態の光ユニット30Aと同様の構成を有する。すなわち、本変形例の光ユニット30Bは、第2実施形態の励起光入力ポート35cに代えて、励起光入力ポート35gを有する。励起光入力ポート35gは、外部励起光源から非常用励起光を受けるためのポートである。励起光入力ポート35gは、励起光入力ポート35aと共に、光カプラ36fを介して光増幅用光ファイバ32の一端32aと光学的に結合されている。従って、本変形例では、非常用励起光が光増幅用光ファイバ32の一端32aに入力される。
(Fifth modification)
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of an
本変形例のように、非常用励起光のための励起光入力ポートが光増幅用光ファイバ32の一端32a側に設けられている場合であっても、第2実施形態において説明した交換方法を好適に行うことができ、第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even when the pumping light input port for emergency pumping light is provided on the one
(第6の変形例)
図15は、第6変形例に係る光増幅モジュール1Hの構成を示す図である。図15に示されるように、光増幅モジュール1Hは、光ユニット30Cと、基板40Cとを備えている。光ユニット30Cの構成は、励起光入力ポート35aを有しない点を除いて、第2実施形態の光ユニット30Aと同様である。また、基板40Cの構成は、励起光源41及び励起光出力ポート45aを有しない点を除いて、第2実施形態の基板40Aと同様である。
(Sixth Modification)
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of an
本変形例のように、通常用の励起光源が光増幅用光ファイバ32の他端32b側にのみ設けられる場合であっても、第2実施形態において説明した交換方法を好適に行うことができ、第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even when the normal excitation light source is provided only on the
(第7の変形例)
図16は、第7変形例に係る光増幅モジュール1Jの構成を示す図である。図16に示されるように、光増幅モジュール1Jは、光ユニット30Dと、基板40Dとを備えている。光ユニット30Dの構成は、励起光入力ポート35bを有しない点を除いて、第5変形例の光ユニット30B(図14を参照)と同様である。また、基板40Dの構成は、励起光源42及び励起光出力ポート45bを有しない点を除いて、第2実施形態の基板40Aと同様である。
(Seventh Modification)
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of an
本変形例のように、通常用の励起光源が光増幅用光ファイバ32の一端32a側にのみ設けられる場合であっても、第2実施形態において説明した交換方法を好適に行うことができ、第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even if the normal excitation light source is provided only on the one
(第8の変形例)
図17は、第8変形例に係る光増幅モジュール1Kの構成を示す図である。図17に示されるように、光増幅モジュール1Kは、光ユニット30Eと、基板40Aとを備えている。光ユニット30Eは、第2実施形態の光ユニット30Aの構成に加えて、第5変形例(図14を参照)における励起光入力ポート35g及び光カプラ36fを更に有する。すなわち、光ユニット30Eでは、光増幅用光ファイバ32の一端32aおよび他端32bの双方に対し、非常用励起光の入力が可能となっている。また、基板40Aの構成は、第2実施形態と同一である。
(Eighth modification)
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of an
本変形例のように、非常用励起光を光増幅用光ファイバ32の一端32a及び他端32bの双方に入力可能な構成であっても、第2実施形態において説明した交換方法を好適に行うことができ、第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even when the emergency pumping light can be input to both the one
1A〜1K…光増幅モジュール、10A〜10E,40A〜40D…基板、10f…配線基板、10g…コネクタ、11,32…光増幅用光ファイバ、12,13,41,42…励起光源、14a〜14c,27,43a〜43c…フォトダイオード、15,16,31…信号光入力ポート、17…信号光出力ポート、18,44…制御部、20A,20B,20E,30A〜30E…光ユニット、21,22…信号光入力ポート、23,33…光スプリッタ、24,34…信号光出力ポート、35a〜35c…励起光入力ポート。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光増幅用光ファイバの前記他端に光学的に結合されており増幅後の前記信号光を受ける第1の信号光入力ポート、及び前記第1の信号光入力ポートに光カプラを介して光学的に結合されて増幅後の前記信号光を外部へ出力する信号光出力ポートを有し、前記基板に対して着脱可能に取り付けられた光ユニットと
を備え、
前記光ユニットは、前記信号光出力ポートに前記光カプラを介して光学的に結合された第2の信号光入力ポートを更に有し、
前記第2の信号光入力ポートには、前記基板の外部に設けられる信号源から、増幅後の前記信号光の代替となる非常用信号光が入力されることを特徴とする、光増幅モジュール。 A first excitation light source that generates excitation light, and a substrate on which at least one of one end and the other end is mounted with an optical fiber for optical amplification that receives the excitation light and amplifies signal light input from the one end;
A first signal light input port that is optically coupled to the other end of the optical fiber for optical amplification and receives the amplified signal light, and optically connected to the first signal light input port via an optical coupler And a signal light output port for outputting the amplified signal light to the outside, and an optical unit detachably attached to the substrate,
The optical unit further includes a second signal light input port optically coupled to the signal light output port via the optical coupler ,
An optical amplification module, wherein an emergency signal light that substitutes for the amplified signal light is input to the second signal light input port from a signal source provided outside the substrate.
一端及び他端の少なくとも一方に前記励起光を受けて前記一端から入力された信号光を増幅する光増幅用光ファイバ、前記光増幅用光ファイバの前記一端及び前記他端の少なくとも一方に光学的に結合されており前記第1の励起光源から前記励起光を受ける第1の励起光入力ポート、前記光増幅用光ファイバの前記他端に光学的に結合されて増幅後の前記信号光を外部へ出力する信号光出力ポート、及び前記光増幅用光ファイバの前記他端に光学的に結合されている第2の信号光出力ポートを有し、前記基板に対して着脱可能に取り付けられた光ユニットと
を備え、
前記基板は、前記第2の信号光出力ポートに結合される信号光入力ポートと、前記信号光入力ポートから入力された増幅後の前記信号光の強度を検出する光強度検出手段と、前記光強度検出手段の検出結果に基づいて、増幅後の前記信号光の強度が所定値に近づくように前記第1の励起光源の前記励起光の強さを制御する制御部とを更に有し、
前記光ユニットは、前記光増幅用光ファイバの一端及び他端の少なくとも一方に光学的に結合された第2の励起光入力ポートを更に有し、
前記第2の励起光入力ポートには、前記基板の外部に設けられる第2の励起光源から、前記励起光の代替となる非常用励起光が入力されることを特徴とする、光増幅モジュール。 A substrate on which a first excitation light source for generating excitation light is mounted;
At least one of the one end and the other end receives the pumping light and amplifies the signal light input from the one end, and at least one of the one end and the other end of the optical amplification optical fiber is optical the first excitation light input port for receiving said excitation light from said first pumping light source is coupled to, the signal light after amplification is optically coupled to the other end of the front Symbol light amplifying optical fiber A signal light output port that outputs to the outside , and a second signal light output port that is optically coupled to the other end of the optical fiber for optical amplification, and is detachably attached to the substrate With an optical unit,
The substrate includes a signal light input port coupled to the second signal light output port, light intensity detection means for detecting the intensity of the amplified signal light input from the signal light input port, and the light A controller that controls the intensity of the excitation light of the first excitation light source so that the intensity of the amplified signal light approaches a predetermined value based on the detection result of the intensity detection means;
The optical unit further includes a second excitation light input port optically coupled to at least one of one end and the other end of the optical amplification optical fiber,
An optical amplifying module, wherein emergency pumping light as an alternative to the pumping light is input to the second pumping light input port from a second pumping light source provided outside the substrate.
前記光強度検出手段の検出結果に基づいて、増幅後の前記信号光の強度が所定値に近づくように前記第1の励起光源の前記励起光の強さを制御する制御部と
を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の光増幅モジュール。 Light intensity detecting means for detecting the intensity of the signal light after amplification;
And a controller that controls the intensity of the excitation light of the first excitation light source so that the intensity of the amplified signal light approaches a predetermined value based on the detection result of the light intensity detection means. The optical amplification module according to claim 1 , wherein:
前記第2の信号光入力ポートに対し、前記基板の外部に設けられる信号源から、増幅後の前記信号光の代替となる非常用信号光を入力する非常入力ステップと、
増幅後の前記信号光と前記非常用信号光とが重畳した光の強度を検出し、該強度が所定値に近づくように前記励起光の強さを制御しながら、前記非常用信号光の強度を徐々に高めて該強度を第1の所定値に近づけ、前記励起光の強度が第2の所定値を下回るまで前記非常用信号光の強度を徐々に高めるステップと、
前記励起光の強度が前記第2の所定値を下回っていることを確認するステップと、
前記第1の励起光源からの前記励起光の出力を停止させる励起光停止ステップと、
前記光ユニットを前記基板から離脱させる離脱ステップと、
交換用の前記基板に前記光ユニットを取り付ける装着ステップと、
前記交換用の基板に実装された前記第1の励起光源から前記励起光を出力させる励起光出力ステップと、
前記信号源からの前記非常用信号光の強度を低下させるステップと、
前記光増幅モジュールのアラーム状態及び前記第1の励起光源の状態を確認するステップと、
前記第2の信号光入力ポートから前記信号源を取り外す取外しステップと
を含むことを特徴とする、光増幅モジュールの励起光源の交換方法。 A first excitation light source that generates excitation light, and a substrate on which at least one of one end and the other end is mounted with an optical fiber for optical amplification that receives the excitation light and amplifies signal light input from the one end; A signal light input port for receiving the amplified signal light from the optical fiber for optical amplification, a signal light output port for outputting the amplified signal light to the outside, and a second optically coupled to the signal light output port And a method of replacing the substrate of an optical amplification module comprising an optical unit having a signal light input port and detachably attached to the substrate,
An emergency input step of inputting an emergency signal light as a substitute for the amplified signal light from a signal source provided outside the substrate to the second signal light input port;
The intensity of the emergency signal light is detected while detecting the intensity of the superimposed light of the signal light and the emergency signal light after amplification and controlling the intensity of the excitation light so that the intensity approaches a predetermined value. Gradually increasing the intensity to a first predetermined value and gradually increasing the intensity of the emergency signal light until the intensity of the excitation light falls below a second predetermined value;
Confirming that the intensity of the excitation light is below the second predetermined value;
An excitation light stopping step for stopping the output of the excitation light from the first excitation light source;
A detaching step for detaching the optical unit from the substrate;
A mounting step of attaching the optical unit to the substrate for replacement;
An excitation light output step for outputting the excitation light from the first excitation light source mounted on the replacement substrate;
Reducing the intensity of the emergency signal light from the signal source;
Checking the alarm state of the light amplification module and the state of the first excitation light source;
A step of removing the signal source from the second signal light input port; and a method of replacing the excitation light source of the optical amplification module.
前記基板は、前記第2の信号光出力ポートに結合される信号光入力ポートと、前記信号光入力ポートから入力された増幅後の前記信号光の強度を検出する光強度検出手段と、前記光強度検出手段の検出結果に基づいて、増幅後の前記信号光の強度が所定値に近づくように前記第1の励起光源の前記励起光の強さを制御する制御部とを更に有し、
前記第2の励起光入力ポートに対し、前記基板の外部に設けられる第2の励起光源から、前記励起光の代替となる非常用励起光を入力する非常入力ステップと、
前記第1の励起光源からの前記励起光の出力を停止させる励起光停止ステップと、
前記光ユニットを前記基板から離脱させる離脱ステップと、
交換用の前記基板に前記光ユニットを取り付ける装着ステップと、
前記交換用の基板に実装された前記第1の励起光源から前記励起光を出力させる励起光出力ステップと、
前記第2の励起光入力ポートから前記第2の励起光源を取り外す取外しステップと
を含むことを特徴とする、光増幅モジュールの励起光源の交換方法。 A substrate on which a first pumping light source that generates pumping light is mounted; an optical fiber for optical amplification that receives the pumping light at least one of one end and the other end and amplifies signal light input from the one end; the first excitation light input port for providing the first excitation light source excitation light receiving said excitation light to said optical amplifying optical fiber, the signal light output port for outputting said signal light after the amplification to the outside, before Symbol A second pumping light input port optically coupled to at least one of the one end and the other end of the optical amplification optical fiber, and a second signal optically coupled to the other end of the optical amplification optical fiber A method of replacing the substrate of an optical amplification module comprising an optical unit having an optical output port and detachably attached to the substrate,
The substrate includes a signal light input port coupled to the second signal light output port, light intensity detection means for detecting the intensity of the amplified signal light input from the signal light input port, and the light A controller that controls the intensity of the excitation light of the first excitation light source so that the intensity of the amplified signal light approaches a predetermined value based on the detection result of the intensity detection means;
An emergency input step of inputting emergency excitation light as an alternative to the excitation light from a second excitation light source provided outside the substrate to the second excitation light input port;
An excitation light stopping step for stopping the output of the excitation light from the first excitation light source;
A detaching step for detaching the optical unit from the substrate;
A mounting step of attaching the optical unit to the substrate for replacement;
An excitation light output step for outputting the excitation light from the first excitation light source mounted on the replacement substrate;
Removing the second pumping light source from the second pumping light input port. A method for replacing the pumping light source of the optical amplification module.
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