JP5724416B2 - 光伝送装置および光伝送システム - Google Patents
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Description
,140が備えてられている。
:ILA)121,141に与えて増幅することで当該伝送路損失を補償する。この中継局120,140は、各波長に対応した光パスの中継点となる。
Doped Fiber Amplifier:EDFA)が広く利用されている。EDFAについては、パワーの強い信号光がエルビウム添加ファイバ(EDF)に入力されると、該信号光の偏波方向に平行な偏波を有する光の利得が抑えられる偏波ホールバーニング(Polarization Hole Burning:PHB)と呼ばれる物理現象が発生することが知られている。
偏光度の高い信号光に対する利得、および、該信号光の偏波方向に平行な偏波の自然放出光(Amplified Spontaneous Emission:ASE)に対する利得はPHBにより抑えられる一方、上記信号光の偏波方向に垂直な偏波のASEに対する利得はPHBの影響を受けないので相対的に大きくなる。その結果、PHBの発生がない場合と比較すると、信号光の偏波方向に垂直な偏波のASEの割合が増加し、OSNRの劣化が起こることになる。
図2は、本発明による光伝送装置の第1実施形態の構成を示すブロック図である。
図2において、第1実施形態の光伝送装置1は、例えば、光送信機(TX)11、合波
器12、光アンプ(AMP)13およびASE伝達部20を備える。この光伝送装置1は、上述の図1に示した一般的なWDM光伝送システムにおける送信側ターミナル局110に相当するものであり、該送信側ターミナル局110についてASE伝達部20を追設している。ASE伝達部20は、光アンプ13の出力光の一部を、合波器12の各チャネルに対応した複数の入力ポートのうちで使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した入力ポートに与える経路を形成する。このASE伝達部20により、光伝送装置1は、光アンプ13で発生する自然放出光(ASE)を利用して、該光アンプ13への入力光の偏光度を低下させ、PHBの発生を抑えている。
きる。
Attenuator:VOA)22、フォトダイオード(PD)24および制御器25を具備す
る。
光カプラ21は、光アンプ13の出力端に接続されている。この光カプラ21は、光アンプ13から出力される光の一部、すなわち、増幅された信号光およびその増幅時に発生する広帯域のASEの一部を、予め設定した分岐比に従って分岐し、該分岐光をVOA22に送る。
を伝搬する光(図2の例では、VOA22の出力光)のパワーがモニタされ、該モニタ結果に基づいて、制御部25がループゲインを求める。そして、該ループゲインが0dB未満となるように、VOA22における光減衰量が制御部25によって制御される。
図4は、第2実施形態の構成を示すブロック図である。この第2実施形態の光伝送装置2は、上述した第1実施形態の光伝送装置1について、光アンプ13で発生するASEを合波器12に戻して信号光と合波させていたASE伝達部20に代えて、波長選択スイッチ(Wavelength Selective Switch:WSS)を利用して信号光とASEの合波を行うA
SE伝達部30を設けたものである。なお、光伝送装置2におけるASE伝達部30以外の構成は、上述した第1実施形態の構成と同様であるため、対応部分に同一符号を付してその説明を省略する。
光カプラ31は、光アンプ13の出力端に接続されており、光アンプ13から出力される光(増幅された信号光およびその増幅時に発生する広帯域のASE)の一部を、予め設定した分岐比に従って分岐し、該分岐光をWSS32に送る。
図6は、第3実施形態の構成を示すブロック図である。この第3実施形態の光伝送装置3は、送信部10および受信部50と、ASE伝達部20’とを備えており、WDM光が双方向に伝送される図示しない伝送路の一端に接続されるターミナル局として機能する。
受信部50は、例えば、光アンプ51、分波器52および光受信機(RX)53を有する。光アンプ51は、伝送路より受信したWDM光を増幅して分波器52に出力する。分波器52は、1つの入力ポートPinと、WDM光の最大チャネル数Nに対応した複数の出力ポートPout1〜PoutNとを有し、入力ポートPinに入力される光を波長に応じて分離して各出力ポートPout1〜PoutNから出力する。光受信機53は、分波器52の複数の出力ポートPout1〜PoutNのうちの使用チャネルに対応する出力ポート(図6の例では、出力ポートPout1)に接続され、分波器52から出力される信号光を受信処理する。WDM光の使用チャネルは、ここでは送信側と同じチャネルが受信側にも設定されている。
同等レベルとなるように、制御器25によりVOA22の光減衰量を制御し、該VOA22の出力光を送信部10内の合波器12の入力ポートPin2に与える。
図7は、第4実施形態の構成を示すブロック図である。この第4実施形態の光伝送装置4は、上述した第3実施形態の場合と同様な送信部10および受信部50と、ASE伝達部30’とを備えており、WDM光が双方向に伝送される図示しない伝送路の一端に接続されるターミナル局として機能する。
(付記1) 波長の異なる複数の信号光が合波されたWDM光を送信することが可能な光伝送装置であって、
前記WDM光の使用チャネルに対応した信号光を生成する光送信機と、
複数の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、前記光送信機で生成された信号光が前記複数の入力ポートのうちで前記WDM光の使用チャネルに対応する入力ポートに与え
られ、前記複数の入力ポートに入力される各光を合波して前記出力ポートから出力する合波器と、
前記合波器の出力光を増幅する光アンプと、
前記光アンプから出力される光の一部を分岐し、該分岐光に含まれる自然放出光のうちで、前記WDM光の使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光を、前記光送信機および前記光アンプの間を伝搬する信号光に合波するための経路を形成するASE伝達部と、
を備えたことを特徴とする光伝送装置。
前記ASE伝達部は、
前記光アンプの出力端に接続され、前記光アンプから出力される光の一部を分岐する光カプラと、
前記光カプラで分岐された光のパワーを制御し、該パワーの制御された光を、前記合波器の複数の入力ポートのうちで前記WDM光の使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した入力ポートに与える光パワー制御部と、
を含むことを特徴とする光伝送装置。
前記光パワー制御部は、
前記光カプラで分岐された光が入力され、該入力光のパワーを可変の光減衰量に従って調整し、該パワーの調整された光を、前記合波器の前記未使用チャネルに対応した入力ポートに与える可変光減衰器と、
前記可変光減衰器を含む前記自然放出光のフィードバックループ上を伝搬する光のパワーをモニタするモニタ部と、
前記モニタ部でモニタされる光パワーに基づいて、フィードバックされる前記自然放出光のループゲインを求め、該ループゲインが0dB未満となるように、前記可変光減衰器の光減衰量を制御する制御器と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
前記ASE伝達部は、
前記光アンプの出力端に接続され、前記光アンプから出力される光の一部を分岐する光カプラと、
少なくとも2つの入力端子と1つの出力端子を有し、前記合波器の出力光が一方の入力端子に与えられると共に、前記光カプラで分岐された光が他方の入力端子に与えられ、前記各入力端子に与えられた光を、該光に含まれる波長成分に応じて選択的に前記出力端子に結合させることが可能であり、該出力端子に結合した光を前記光アンプに与える波長選択スイッチと、
前記波長選択スイッチの一方の入力端子に与えられる信号光、および、前記波長選択スイッチの他方の入力端子に与えられる光に含まれる自然放出光のうちで、前記WDM光の使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光が、前記波長選択スイッチの出力端子に結合されるように、前記波長選択スイッチの動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする光伝送装置。
前記制御部は、前記WDM光の使用チャネルに隣接する複数の未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光が、前記波長選択スイッチの出力端子に結合されるように、前記波長選択スイッチの動作を制御することを特徴とする光伝送装置。
前記制御部は、
前記波長選択スイッチを含む前記自然放出光のフィードバックループ上を伝搬する光のパワーをモニタするモニタ部と、
前記WDM光の使用チャネルに関する情報に応じて、前記波長選択スイッチで選択する信号光および自然放出光の波長帯域を制御すると共に、前記モニタ部でモニタされる光パワーに基づいて、フィードバックされる前記自然放出光のループゲインを求め、該ループゲインが0dB未満となるように、前記波長選択スイッチにおける前記自然放出光の出力端子への結合パワーを制御する制御器と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
前記WDM光の使用チャネルに対応した信号光を生成する光送信機と、
複数の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、前記光送信機で生成された信号光が、前記複数の入力ポートのうちで前記WDM光の使用チャネルに対応する入力ポートに与えられ、前記複数の入力ポートに入力される各光を合波して前記出力ポートから出力する合波器と、
前記合波器の出力光を増幅して外部に送信する第1光アンプと、
外部から受信したWDM光を増幅する第2光アンプと、
1つの入力ポートおよび複数の出力ポートを有し、前記第2光アンプの出力光が前記入力ポートに与えられ、該入力光を波長に応じて分離して前記各出力ポートから出力する分波器と、
前記分波器の複数の出力ポートのうちで前記WDM光の使用チャネルに対応する出力ポートに接続され、前記分波器から出力される信号光を受信処理する光受信機と、
前記第2光アンプの出力光に含まれる自然放出光のうちで、前記WDM光の使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光を、前記光送信機および前記第1光アンプの間を伝搬する信号光に合波するための経路を形成するASE伝達部と、
を備えたことを特徴とする光伝送装置。
前記ASE伝達部は、前記分波器の複数の出力ポートのうちで前記WDM光の使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応する出力ポートから出力される光のパワーを制御し、該パワーの制御された光を、前記合波器の複数の入力ポートのうちで前記WDM光の使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した入力ポートに与える光パワー制御部を含むことを特徴とする光伝送装置。
前記光パワー制御部は、
前記分波器の前記未使用チャネルに対応する出力ポートから出力される光が入力され、該入力光のパワーを可変の光減衰量に従って調整し、該パワーの調整された光を、前記合波器の前記未使用チャネルに対応した入力ポートに与える可変光減衰器と、
前記分波器から前記可変光減衰器を通って前記合波器に至る経路上を伝搬する光のパワーをモニタするモニタ部と、
前記モニタ部でモニタされる光パワーに基づいて、前記合波器に与えられる前記自然放出光のパワーが前記光送信機から出力される信号光のパワーと同等レベルとなるように、前記可変光減衰器の光減衰量を制御する制御器と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
前記ASE伝達部は、
前記第2光アンプの出力端に接続され、前記第2光アンプから出力される光の一部を分岐する光カプラと、
少なくとも2つの入力端子と1つの出力端子を有し、前記合波器の出力光が一方の入力端子に与えられると共に、前記光カプラで分岐された光が他方の入力端子に与えられ、前記各入力端子に与えられた光を、該光に含まれる波長成分に応じて選択的に前記出力端子に結合させることが可能であり、該出力端子に結合した光を前記第1光アンプに与える波長選択スイッチと、
前記波長選択スイッチの一方の入力端子に与えられる信号光、および、前記波長選択スイッチの他方の入力端子に与えられる光に含まれる自然放出光のうちで、前記WDM光の使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光が、前記波長選択スイッチの出力端子に結合されるように、前記波長選択スイッチの動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする光伝送装置。
前記制御部は、前記WDM光の使用チャネルに隣接する複数の未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光が、前記波長選択スイッチの出力端子に結合されるように、前記波長選択スイッチの動作を制御することを特徴とする光伝送装置。
前記制御部は、
前記波長選択スイッチから出力される光のパワーをモニタするモニタ部と、
前記WDM光の使用チャネルに関する情報に応じて、前記波長選択スイッチで選択する信号光および自然放出光の波長帯域を制御すると共に、前記モニタ部でモニタされる光パワーに基づいて、前記第1光アンプに入力される信号光パワーおよび自然放出光パワーが同等レベルとなるように、前記波長選択スイッチにおける前記自然放出光の出力端子への結合パワーを制御する制御器と、
を有することを特徴とする光伝送装置。
10…送信部
11…光送信機(TX)
12…合波器
13,51…光アンプ
20,20’,30,30’…ASE伝達部
21,23,31,33…光カプラ
22…可変光減衰器(VOA)
24,34…フォトダイオード(PD)
25,35…制御器
32…波長選択スイッチ(WSS)
50…受信部
52…分波器
53…光受信機(RX)
100…WDM光伝送システム
110,150…ターミナル局
Pin,Pin1〜PinN…入力ポート
Pout,Pout1〜PoutN…出力ポート
Claims (12)
- WDM光の各チャネルに対応する波長の異なる複数の信号光が合波された前記WDM光を送信することが可能な光伝送装置であって、
複数の前記チャネルのうち、使用チャネルに対応した信号光を生成する光送信機と、
複数の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、前記複数の入力ポートに入力される各光が合波されて前記出力ポートから出力される合波器と、
前記合波器の出力光を増幅する光アンプと、
前記光アンプから出力される光の一部が分岐され、該分岐光に含まれる自然放出光のうち、前記使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光を、前記光送信機および前記光アンプの間を伝搬する信号光に合波するための経路であるASE伝達部と、
を備え、
前記合波器の複数の入力ポートのうち、前記使用チャネルに対応する入力ポートに前記光送信機が接続され、かつ、前記未使用チャネルに対応する入力ポートは光送信機が未接続の空きポートである、ことを特徴とする光伝送装置。 - 請求項1に記載の光伝送装置であって、
前記ASE伝達部は、
前記光アンプの出力端に接続され、前記光アンプから出力される光の一部を分岐する光カプラと、
前記光カプラで分岐された光のパワーを制御し、該パワーの制御された光を、前記合波器の複数の入力ポートのうちで前記未使用チャネルに対応した入力ポートに与える光パワー制御部と、
を含むことを特徴とする光伝送装置。 - 請求項2に記載の光伝送装置であって、
前記光パワー制御部は、
前記光カプラで分岐された光が入力され、該入力光のパワーを可変の光減衰量に従って調整し、該パワーの調整された光を、前記合波器の前記未使用チャネルに対応した入力ポートに与える可変光減衰器と、
前記可変光減衰器を含む前記自然放出光のフィードバックループ上を伝搬する光のパワーをモニタするモニタ部と、
前記モニタ部でモニタされる光パワーに基づいて、フィードバックされる前記自然放出光のループゲインを求め、該ループゲインが0dB未満となるように、前記可変光減衰器の光減衰量を制御する制御器と、
を有することを特徴とする光伝送装置。 - 請求項1に記載の光伝送装置であって、
前記ASE伝達部は、
前記光アンプの出力端に接続され、前記光アンプから出力される光の一部を分岐する光カプラと、
少なくとも2つの入力端子と1つの出力端子を有し、前記合波器の出力光が一方の入力端子に与えられると共に、前記光カプラで分岐された光が他方の入力端子に与えられ、前記各入力端子に与えられた光を、該光に含まれる波長成分に応じて選択的に前記出力端子に結合させることが可能であり、該出力端子に結合した光を前記光アンプに与える波長選択スイッチと、
前記波長選択スイッチの一方の入力端子に与えられる信号光、および、前記波長選択スイッチの他方の入力端子に与えられる光に含まれる自然放出光のうちで、前記未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光が、前記波長選択スイッチの出力端子に結合されるように、前記波長選択スイッチの動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする光伝送装置。 - 請求項4に記載の光伝送装置であって、
前記制御部は、前記WDM光の使用チャネルに隣接する複数の未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光が、前記波長選択スイッチの出力端子に結合されるように、前記波長選択スイッチの動作を制御することを特徴とする光伝送装置。 - 請求項4または5に記載の光伝送装置であって、
前記制御部は、
前記波長選択スイッチを含む前記自然放出光のフィードバックループ上を伝搬する光のパワーをモニタするモニタ部と、
前記WDM光の使用チャネルに関する情報に応じて、前記波長選択スイッチで選択する信号光および自然放出光の波長帯域を制御すると共に、前記モニタ部でモニタされる光パワーに基づいて、フィードバックされる前記自然放出光のループゲインを求め、該ループゲインが0dB未満となるように、前記波長選択スイッチにおける前記自然放出光の出力端子への結合パワーを制御する制御器と、
を有することを特徴とする光伝送装置。 - 請求項1に記載の光伝送装置であって、
前記光送信機および前記光アンプの間を伝搬する信号光に前記ASE伝達部を通じて合波される前記自然放出光は、前記未使用チャネルに対応した波長帯域に制限される、ことを特徴とする、光伝送装置。 - WDM光の各チャネルに対応する波長の異なる複数の信号光が合波された前記WDM光を送受信することが可能な光伝送装置であって、
複数の前記チャネルのうち、使用チャネルに対応した信号光を生成する光送信機と、
複数の入力ポートおよび1つの出力ポートを有し、前記複数の入力ポートに入力される各光が合波されて前記出力ポートから出力される合波器と、
前記合波器の出力光を増幅して外部に送信する第1光アンプと、
外部から受信したWDM光を増幅する第2光アンプと、
1つの入力ポートおよび複数の出力ポートを有し、前記第2光アンプの出力光が前記入力ポートに与えられ、該入力光を波長に応じて分離して前記各出力ポートから出力する分波器と、
前記分波器の複数の出力ポートのうちで前記WDM光の使用チャネルに対応する出力ポートに接続され、前記分波器から出力される信号光を受信処理する光受信機と、
前記第2光アンプの出力光に含まれる自然放出光のうちで、前記使用チャネルに隣接する未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光を、前記光送信機および前記第1光アンプの間を伝搬する信号光に合波するための経路であるASE伝達部と、
を備え、
前記合波器の複数の入力ポートのうち、前記使用チャネルに対応する入力ポートに前記光送信機が接続され、かつ、前記未使用チャネルに対応する入力ポートは光送信機が未接続の空きポートである、ことを特徴とする光伝送装置。 - 請求項8に記載の光伝送装置であって、
前記ASE伝達部は、前記分波器の複数の出力ポートのうちで前記未使用チャネルに対応する出力ポートから出力される光のパワーを制御し、該パワーの制御された光を、前記合波器の複数の入力ポートのうちで前記未使用チャネルに対応した入力ポートに与える光パワー制御部を含むことを特徴とする光伝送装置。 - 請求項8に記載の光伝送装置であって、
前記ASE伝達部は、
前記第2光アンプの出力端に接続され、前記第2光アンプから出力される光の一部を分岐する光カプラと、
少なくとも2つの入力端子と1つの出力端子を有し、前記合波器の出力光が一方の入力端子に与えられると共に、前記光カプラで分岐された光が他方の入力端子に与えられ、前記各入力端子に与えられた光を、該光に含まれる波長成分に応じて選択的に前記出力端子に結合させることが可能であり、該出力端子に結合した光を前記第1光アンプに与える波長選択スイッチと、
前記波長選択スイッチの一方の入力端子に与えられる信号光、および、前記波長選択スイッチの他方の入力端子に与えられる光に含まれる自然放出光のうちで、前記未使用チャネルに対応した波長帯域の自然放出光が、前記波長選択スイッチの出力端子に結合されるように、前記波長選択スイッチの動作を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする光伝送装置。 - 請求項8に記載の光伝送装置であって、
前記光送信機および前記第1光アンプの間を伝搬する信号光に前記ASE伝達部を通じて合波される前記自然放出光は、前記未使用チャネルに対応した波長帯域に制限される、ことを特徴とする、光伝送装置。 - 請求項1〜11のいずれか1つに記載の光伝送装置を、伝送路の末端に接続することを特徴とする光伝送システム。
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