JPH04280520A - 光中継システムの警報転送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光中継システムの警報転
送装置に関する。詳しくは、光ファイバ増幅による光中
継システムでの光入力の遮断や中継装置内部での障害を
、光伝送路を介して特定するための光中継システムの警
報転送装置及びそのために使用される中継装置、端局装
置に関する。

【０００２】近年、光ファイバのコア部にネオジウム（
Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）などの希度類元素を添加し
た光ファイバを増幅媒質として用いる光ファイバ増幅が
注目されている。特に、エルビウムイオン（Ｅｒ３＋）
を添加した光ファイバは、波長１．５５μｍ帯にレーザ
遷移周波数を有している。そのため半導体レーザを励起
光源として、この波長域での光増幅が可能になり、光フ
ァイバ増幅による光中継装置を光通信システムに適用し
て、容易にシステムの高機能化、高性能化が図れるもの
と期待されている。

【０００３】光ファイバ増幅器の光通信システムへの適
用形態としては、光増幅中継器のほかに、光前置増幅器
、光ブースター増幅器なども考えられている。

【０００４】

【従来の技術】従来、光ファイバを用いた光通信システ
ムは、光ファイバ自体が低損失、広帯域の信号伝送特性
を有するという特徴に加えて、ディジタル信号伝送によ
り音声、データ、画像などの各種信号を複合して伝送す
ることが可能になるなどの特徴を持っている。そこで長
距離の海底ケーブルなどの通信システムを光ファイバで
構成する際に、小型でかつ取扱の容易な光増幅器を使用
することが期待されている。ところで海底ケーブルでは
陸上のものに比べて、高耐水圧、高張力等の厳しい外部
条件が満足されなくてはならず、また、光伝送路で障害
が一旦発生すると、コスト面でも、サービス面でもその
影響は大きい。

【０００５】このため、海底ケーブルなどの光中継シス
テムには高い信頼性が要求されるだけでなく、障害情報
を事前に、かつ確実に収集して、的確な対処を施すこと
が必要になる。そこで一般に、従来から光中継システム
では、光ファイバの損失変化を観測し、あるいはノイズ
や符号誤り率を中継装置間の伝送区間毎に観測して、光
伝送路の各中継装置から障害情報として受信局側に送出
している。この場合、中継装置に入力される光信号は一
旦電気信号に変換され、電気的に増幅処理が行われてい
たために、本来伝送すべき主信号との同期をとり、フレ
ーム再生を行えば、容易に複数の障害情報を主信号以外
のビット信号として光伝送路内に送出できた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで光増幅を用い
た中継方式が採用された場合には、中継装置では伝送情
報を電気信号に変換せずに、直接光のままで増幅し転送
しているために、中継間隔の延長や中継器の簡易化が実
現できる。一般に、基本的な光ファイバ増幅器は、励起
用半導体レーザ、ファイバカプラ、無偏波型光アイソレ
ータ、エルビウム添加ファイバ、光バンドパスフィルタ
から構成される。そしてエルビウム添加ファイバの中に
形成される反転分布の凖位間のエネルギー差に等しい信
号光が入射すると、入射光の共鳴周波数の刺激によって
励起されたファイバからの誘導放出によって信号光が増
幅される。この放出される信号光は、入射光に比例した
強度で、しかも同一の周波数と位相を持っているという
利点がある。しかしその反面で、光ファイバ増幅器を介
して中継される情報をビット単位で加工して、そこに警
報情報を挿入することができない。

【０００７】したがって、このような光増幅手段を用い
た中継システムにおいては、伝送する信号に警報伝達の
ための情報を乗せて、受信局に転送できなかった。その
ため、光ファイバ増幅による光中継システムでの光入力
の遮断や中継装置内部での障害を受信局などの端局装置
の側で簡単には特定できず、保守や点検を行う上での問
題があった。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、光中継の各区間で障害を中継装置において検
知した後に、その情報を受信局などの端局装置に転送し
て障害箇所を特定できるようにした光中継システムの警
報転送装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は、上記目的を達成
する本発明の原理を説明するブロック図である。この図
１において、中継装置１は光増幅回路１１によって光伝
送路２を接続する。この光伝送路２の送信側には受信局
３と送信局４が配置されている。

【００１０】この中継装置１は、光信号を光ファイバ増
幅する光増幅回路１１と、光増幅回路１１に励起光を供
給する励起光源１２と、光伝送路２の障害情報に基づく
警報信号によって、前記励起光源１２の励起光強度を制
御する制御回路１３とを有する。

【００１１】

【作用】光伝送路２の障害情報が障害検知手段１４など
で検知され、警報信号として上記制御回路１３に入力さ
れる。中継装置１への光入力にこの障害情報に基づく警
報信号によって低周波変調をかけて、障害情報を光信号
に重畳して受信局３側に送出する。

【００１２】受信局３では、受信した光信号から上記障
害情報を分離する。これによって光伝送路２に関する障
害は受信局３側で判別できる。

【００１３】

【実施例】図２は本発明の中継装置１の一例を示すブロ
ック図である。光ファイバ増幅回路２０は、分岐回路２
１を介して光伝送路２と接続され、例えば２．５Ｇビッ
ト／秒程度の伝送速度で入力する光信号を増幅する。分
岐回路２１では、入力した光信号の強度に比例する光信
号が取り出される。

【００１４】光電気変換回路（Ｏ／Ｅ）２２では入力し
た光信号の強度に応じた電気信号を入力レベル検出回路
２３に出力する。入力レベル検出回路２３は、上記光信
号の強度に応じた電気信号から、光伝送路２の切断、或
いは伝送異常などの障害を検出した場合に、特定の周波
数（ｆ１）の障害情報を発生する。

【００１５】光ファイバ増幅回路２０はエルビウム添加
ファイバ２４、合波回路２５及びポンピング用のレーザ
ダイオード（ＬＤ）２６によって光ファイバ増幅を行っ
ている。更に、レーザダイオード（ＬＤ）２６にはその
発光効率などを検出するために光電気変換回路（Ｏ／Ｅ
）２７が接続されている。

【００１６】出力レベル検出回路２８は光電気変換回路
（Ｏ／Ｅ）２７の出力に基づく障害検出機能を有し、光
ファイバ増幅回路２０のパワーダウンなど、その光増幅
機能についての障害を検出した場合には、特定の周波数
（ｆ２）の障害情報を発生する。

【００１７】出力変調用の制御回路２９はレーザダイオ
ード（ＬＤ）２６に所定の電流を供給して、それを光フ
ァイバ増幅回路２０の励起光源として発光させるもので
ある。この出力変調用の制御回路２９では、レーザダイ
オード（ＬＤ）２６の励起光強度を制御する際に、光伝
送路２の障害情報や中継装置自体の故障に基づく光増幅
機能の障害情報が入力された場合に、それらに対応する
周波数の警報信号に基づいて、レーザダイオード（ＬＤ
）２６への電流に低周波信号で変調を掛けている。即ち
、制御回路２９において、それぞれ障害情報に割り当て
られた周波数ｆ１，ｆ２の低周波信号によって，レーザ
ダイオード（ＬＤ）２６を発光させるためのバイアス信
号に変調が掛けられ、合波回路２５に入力される光信号
に低周波の警報信号を重畳する。

【００１８】図３は警報信号が重畳された光信号波形を
説明するタイムチャートである。この図３の（ａ）には
、光ファイバ増幅回路２０に入力する伝送パルス信号の
一例を示している。図２に示す中継装置１は光伝送路２
に複数挿入されていて、送信局４から伝送される光信号
の各区間毎の減衰を補償しており、中継装置１の光入力
がダウンした場合には、周波数ｆ１の警報信号が制御回
路２９によって形成される。図３の（ｂ）には、このよ
うな警報信号の一例を示している。

【００１９】この警報信号により、光信号を増幅するた
めの主バイアス電流値に強度変調を掛け、その結果、図
３の（ｃ）に示すような低周波変調されたパルス信号が
上記光ファイバ増幅回路２０から次の伝送路に送出され
る。警報信号は、障害情報に応じて異なる周波数で光信
号に重畳され、また、複数の中継装置が伝送路に介在す
る場合には、それら各中継装置毎に異なる周波数の警報
信号を設定しておく。また、同時に複数の障害は発生し
ないと想定されるが、その確率が無視できない場合には
、同時に発生した障害の組み合わせに対応する周波数を
設定することも可能である。

【００２０】図４は受信局３を構成する端局装置の構成
を示すブロック図である。受信端局装置では、障害情報
の種類に対応する複数のバンドパスフィルタＢＰＦ１，
ＢＰＦ２，ＢＰＦ３，ＢＰＦ４を有しており、光伝送路
２を伝送されてくるパルス信号から警報信号を取り出す
ようにしている。すなわち、光電気変換回路（Ｏ／Ｅ）
３１からは、端局装置が受信した伝送パルス信号をハイ
パスフィルタ（ＨＰＦ）３２で抽出して、信号再生回路
３３で伝送されてきた信号を再生する。ＢＰＦ１，ＢＰ
Ｆ２，ＢＰＦ３，ＢＰＦ４は、電気信号に変換された光
電気変換回路（Ｏ／Ｅ）３１の出力から、該当する警報
信号に対応する低周波信号を抽出し、障害情報検出回路
３４に警報信号の有無を知らせる。障害情報検出回路３
４では、警報信号に応じて対応する障害情報を、例えば
中継装置Ａにおけるパワーダウンであれば、障害Ａ１と
して出力し、或いは中継装置Ｂの光入力ダウンであれば
、障害Ｂ２として出力する。

【００２１】図４では、複数のバンドパスフィルタＢＰ
Ｆ１，ＢＰＦ２，ＢＰＦ３，ＢＰＦ４を介して抽出され
た警報信号は、障害情報に対応するものとして示してい
るが、１の警報信号を複数の障害に対応させることもで
きる。

【００２２】上記の説明では、光伝送路の障害をそこに
伝送されている光信号に重畳させる場合であるが、一般
には、光信号ケーブルは双方向の光ファイバからなる伝
送路を構成しているから、発見された障害情報を反対方
向の伝送路の光信号に重畳して、送信側の端局装置に返
送することもできる。また、上記実施例では、複数の障
害情報をそれぞれ異なる周波数の警報信号に割り当てて
いるが、障害情報を区別するコード化された符号を用意
して、光パルスの繰り返し周波数より低い周波数のパル
スとして伝送路に送出するようにしても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では中継装
置への光信号に光伝送路の障害情報に基づく警報信号を
乗せて、光伝送路を介して受信局あるいは送信局に対し
て伝送することができる。このため、小型でかつ取扱の
容易な光増幅器を使用した場合に、高い信頼性が要求さ
れる海底ケーブルなどの光中継システムにおける障害情
報が簡単に、かつ確実に収集でき、的確な対処ができる
。更に、光中継システムでの中継間隔の延長や中継器の
簡易化も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するブロック図である。

【図２】本発明の中継装置１の一例を示すブロック図で
ある。

【図３】警報信号が重畳された光信号波形を説明するタ
イムチャートである。

【図４】端局装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１　　中継装置 ２　　光伝送路 ３　　受信局 １１　　光増幅回路 １２　　励起光源 １３　　制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中継装置（１）を含む光伝送路（２）
   の障害情報を検知する障害検知手段（１４）と、前記中
   継装置（１）への光入力に前記障害情報に基づく警報信
   号によって低周波変調をかけて、前記障害情報を光信号
   に重畳して受信局（３）側に送出する制御回路（１３）
   と、前記受信局（３）で前記光信号から前記障害情報を
   分離し、前記光伝送路（２）の障害を判別する障害判別
   手段と、を有することを特徴とする光中継システムの警
   報転送装置。
2. 【請求項２】　　光信号を光ファイバ増幅する光増幅回
   路（１１）と、前記光増幅回路（１１）に励起光を供給
   する励起光源（１２）と、前記光伝送路（２）の障害情
   報に基づく警報信号によって、前記励起光源（１２）の
   励起光強度を制御する制御回路（１３）と、を有するこ
   とを特徴とする光中継システムの中継装置。
3. 【請求項３】　　光信号の中継装置毎に異なる周波数で
   送出される警報信号を前記光信号から抽出する信号抽出
   手段（ＢＰＦ１〜４）と、前記信号抽出手段（ＢＰＦ１
   〜４）によって抽出された警報信号により前記中継装置
   の障害情報を判別する障害情報検出手段（３４）と、を
   有することを特徴とする光中継システムの端局装置。