JPH04306928A - 光中継器及びこれを用いた光伝送路の監視システム - 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、光中継器及びこれを用
いた光伝送路の監視システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバからなる光伝送路を備えた通
信システムでは、保守運用の面から少なくとも光伝送路
における障害区間を識別し、また、故障している光中継
器を判別するため、光伝送路中に挿入された光中継器よ
りこれらの監視情報を端局装置等に送る必要があった。

【０００３】従来の光中継器では入力されたディジタル
信号光（主信号光）を一旦、電気信号に変換して増幅及
び波形整形し、さらにこの電気信号に基いて再度、主信
号光を作成して出力するようになしていた。従って、こ
の場合は監視情報を主信号光にこれが電気信号に変換さ
れた時点でディジタル的に多重化することができ、同一
光伝送路を用いて端局装置等に送ることが可能であった
。

【０００４】ところで、近年、信号光を電気信号に変換
することなく、そのまま増幅する光増幅器が開発され、
光中継器への適用が検討されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記光
増幅器は入力された信号光を単にアナログ的に増幅でき
るのみであるから、これを光中継器に用いた場合には監
視情報を主信号光にディジタル的に多重化することはで
きず、該監視情報を端局装置等へ送るには別の伝送路が
必要になるという問題があった。

【０００６】本発明は前記従来の問題点に鑑み、主信号
光が伝送される光伝送路と同一光伝送路を用いて監視情
報を伝送し得る光中継器及びこれを用いた光伝送路の監
視システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、請求項１として、入力信号光を増幅する光
励起による光増幅手段と、光増幅用の励起光を発生する
励起光発生手段と、一定レベル以上の励起光が入力され
た時に前記光増幅手段の利得波長域内で且つ主信号光の
波長と異なる波長の光を発生する監視用信号光発生手段
と、励起光発生手段より発生した励起光を光増幅手段に
入力し、該光増幅手段を通過した残りの励起光を監視用
信号光発生手段に入力し、さらに該監視用信号光発生手
段より発生した監視用信号光を光増幅後の入力信号光と
合波して出力する光学系とを備えた光中継器、また、請
求項２として、励起光発生手段より発生した励起光を２
つに分波し、一方を光増幅手段に入力し、他方を監視用
信号光発生手段に入力し、さらに該監視用信号光発生手
段より発生した監視用信号光を光増幅後の入力信号光と
合波して出力する光学系を備えた請求項１記載の光中継
器、また、請求項３として、監視用信号光に外部より入
力される変調信号に従って振幅変調又は周波数変調或い
は位相変調もしくは偏波面の変調を加える変調手段を設
けた請求項１又は２記載の光中継器、また、請求項４と
して、光増幅手段として希土類ドープ光ファイバを使用
するとともに、監視用信号光発生手段として希土類ドー
プ光ファイバによるリングレーザを使用した請求項１乃
至３いずれか記載の光中継器、また、請求項５として、
変調手段をリングレーザ内に設けるとともに、該変調手
段に対してリングレーザ内の光の進行方向の手前側に発
振波長設定用のフィルタを設けた請求項４記載の光中継
器、また、請求項６として、請求項１乃至５いずれか記
載の光中継器を光伝送路中に所定の距離を隔てて挿入し
、各光中継器における監視用信号光の波長をそれぞれ異
なる値に設定した光伝送路の監視システム、また、請求
項７として、請求項３乃至５いずれか記載の光中継器を
光伝送路中に所定の距離を隔てて挿入し、各光中継器に
おける監視用信号光の波長を同一の値に設定するととも
に、各光中継器における変調信号の周波数をそれぞれ異
なる値に設定した光伝送路の監視システム、また、請求
項８として、入力信号光を増幅する光増幅手段と、中心
に主信号光の波長域を含む通過帯域幅が外部より入力さ
れる変調信号に従って変化する通過帯域幅可変手段とを
備え、光増幅後の入力信号光を前記通過帯域幅可変手段
を通して出力するようになした光中継器、また、請求項
９として、請求項８記載の光中継器を光伝送路中に所定
の距離を隔てて挿入し、各光中継器における通過帯域幅
可変手段の通過帯域幅を後段になればなるほど広く設定
するとともに、各光中継器における変調信号の周波数を
それぞれ異なる値に設定した光伝送路の監視システム、
また、請求項１０として、請求項８記載の光中継器を光
伝送路中に所定の距離を隔てて挿入し、各光中継器にお
ける通過帯域幅可変手段の通過帯域幅を同一の値に設定
し、各光中継器における変調信号の周波数をそれぞれ異
なる値に設定するとともに、各光中継器における通過帯
域幅可変手段の動作時間をずらすようになした光伝送路
の監視システムを提案する。

【０００８】

【作用】本発明の請求項１によれば、入力された主信号
光は光増幅手段によりそのまま増幅されて出力される。 この際、励起光源より光増幅手段に入力され、これを通
過した残りの励起光が一定レベル以上であると、監視用
信号光発生手段より監視用信号光が発生され、前記主信
号光とともに出力される。また、請求項２によれば、励
起光源より分波され、監視用信号光発生手段に入力され
た励起光が一定レベル以上であると、該監視用信号光発
生手段より監視用信号光が発生され、増幅された主信号
光とともに出力される。また、請求項３によれば、外部
から入力される変調信号に従って監視用信号光を変調で
き、より正確な監視が可能となる。また、請求項４によ
れば、監視用信号光のスペクトルの広がりを非常に狭く
することが可能となり、従って、その波長の設定の自由
度が大きくなる。また、請求項５によれば、監視用信号
光を変調でき、より正確な監視が可能になるとともに、
変調手段への励起光の入射を防止でき、変調手段が光劣
化することを避けることができる。また、請求項６によ
れば、主信号光を伝送する光伝送路を用いて各光中継器
よりそれぞれ波長の異なる監視用信号光を伝送でき、障
害区間の識別や故障している光中継器の判別を的確に行
うことができる。また、請求項７によれば、主信号光を
伝送する光伝送路を用いて各光中継器よりそれぞれ変調
周波数の異なる監視用信号光を伝送でき、障害区間の識
別や故障している光中継器の判別を的確に行うことがで
きる。また、請求項８によれば、帯域幅が変調信号の周
波数で変化する雑音成分光からなる監視用信号光が主信
号光とともに出力される。また、請求項９によれば、主
信号光を伝送する光伝送路を用いて各光中継器より帯域
幅が異なる周波数でそれぞれ変化する監視用信号光を伝
送でき、障害区間の識別や故障している光中継器の判別
を的確に行うことができる。また、請求項１０によれば
、主信号光を伝送する光伝送路を用いて各光中継器より
帯域幅が異なる周波数でそれぞれ変化する監視用信号光
を時間的にずらして伝送でき、障害区間の識別や故障し
ている光中継器の判別を的確に行うことができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の光中継器の第１の実施例を示
すもので、図中、１，２，３，４，５，６は光ファイバ
、７，８は波長多重形光カプラ、９は励起光源、１０は
希土類ドープ光ファイバ、１１は光カプラ、１２は光励
起レーザである。

【００１０】入力側の光伝送路を構成する光ファイバ１
と出力側の光伝送路を構成する光ファイバ６との間には
波長多重形光カプラ７、希土類ドープ光ファイバ１０、
波長多重形光カプラ８、光ファイバ３及び光カプラ１１
が表記の順に直列に接続されている。前記希土類ドープ
光ファイバ１０は光励起による光増幅器を構成するもの
で、その光増幅用の励起光は励起光源９より光ファイバ
２及び波長多重形光カプラ７を介して入力される。また
、波長多重形光カプラ８と光カプラ１１との間には光フ
ァイバ４及び光ファイバ５を介して光励起レーザ１２が
接続されているが、該光励起レーザ１２は一定レベル以
上の光パワーの励起光が入力されると、前記希土類ドー
プ光ファイバ１０の利得波長域内で且つ主信号光の波長
と異なる波長の光を発生する。

【００１１】前記構成において、光ファイバ１より入力
された波長λｓ　の主信号光１３は波長多重形光カプラ
７にて励起光源９よりの波長λｐ　の励起光１４と合波
されて希土類ドープ光ファイバ１０に入力され、光増幅
される。該光増幅された主信号光１３は波長多重形光カ
プラ８、光ファイバ３及び光カプラ１１を介して光ファ
イバ６より出力される。また、前記励起光１４のうち、
希土類ドープ光ファイバ１０を通過した残りの励起光１
４´は波長多重形光カプラ８にて分波され、光ファイバ
４を介して光励起レーザ１２に入力される。該光励起レ
ーザ１２は励起光１４´が一定レベル以上の光パワーを
備えていると、前記希土類ドープ光ファイバ１０の利得
波長域内で且つ主信号光の波長λｓ　と異なる波長λｍ
　の監視用信号光１５を発生する。該監視用信号光１５
は光カプラ１１を介して前記主信号光１３と合波され、
光ファイバ６より出力される。

【００１２】ここで、励起光源９より発生する励起光１
４の光パワーが低下したり、波長多重形光カプラ７，８
又は希土類ドープ光ファイバ１０が故障したり、各部品
間の接続が外れたりする、即ち本光中継器に異常が発生
すると、励起光１４´の光パワーが一定レベルより低く
なり、光励起レーザ１２は監視用信号光１５の発生を停
止する。従って、光ファイバ６からは主信号光１３のみ
が出力されることになる。

【００１３】このように本実施例によれば、波長λｍ　
の監視用信号光１５を波長λｓ　の主信号光１３ととも
に光ファイバ６より出力でき、該波長λｍ　の光が出力
されるか否かを検出することにより、本光中継器が正常
であるか否かを検出することができる。また、監視用信
号光１５を発生させるために新たな電源や光源を設ける
必要がなく、さらにまた、光励起レーザ１２として希土
類ドープ光ファイバを適用でき、半導体を用いたアクテ
ィブ素子を使う必要がないので、信頼性の高い監視系を
構成できる。また、監視系は主信号系と並列に構成され
るので、主信号系の信頼性を劣化させることがない。ま
た、主信号光１３自体には何ら操作を加えていないので
、監視系に異常が発生しても主信号光１３に影響を与え
ることがない。

【００１４】図２は本発明の光中継器の第２の実施例を
示すもので、図中、第１の実施例と同一構成部分は同一
符号をもって表す。即ち、１，２，３，４，５，６は光
ファイバ、７は波長多重形光カプラ、９は励起光源、１
０は希土類ドープ光ファイバ、１１，１６は光カプラ、
１２は光励起レーザである。

【００１５】入力側の光伝送路を構成する光ファイバ１
と出力側の光伝送路を構成する光ファイバ６との間には
波長多重形光カプラ７、希土類ドープ光ファイバ１０及
び光カプラ１１が表記の順に直列に接続されている。波
長多重形光カプラ７と励起光源９とは光ファイバ２、光
カプラ１６及び光ファイバ３を介して接続されている。 また、光カプラ１６と光カプラ１１との間には光ファイ
バ４及び光ファイバ５を介して光励起レーザ１２が接続
されている。

【００１６】前記構成において、励起光源９よりの波長
λｐ　の励起光１４は光カプラ１６にて２つの励起光１
４ａ及び１４ｂに分波される。光ファイバ１より入力さ
れた波長λｓ　の主信号光１３は波長多重形光カプラ７
にて前記励起光１４ａと合波されて希土類ドープ光ファ
イバ１０に入力され、光増幅される。該光増幅された主
信号光１３は光カプラ１１を介して光ファイバ６より出
力される。また、前記励起光１４ｂは光ファイバ４を介
して光励起レーザ１２に入力される。該光励起レーザ１
２は励起光１４ｂが一定レベル以上の光パワーを備えて
いると、前記希土類ドープ光ファイバ１０の利得波長域
内で且つ主信号光の波長λｓ　と異なる波長λｍ　の監
視用信号光１７を発生する。該監視用信号光１７は光カ
プラ１１を介して前記主信号光１３と合波され、光ファ
イバ６より出力される。

【００１７】ここで、励起光源９より発生する励起光１
４の光パワーが低下したり、各部品間の接続が外れたり
する、即ち本光中継器に異常が発生すると、励起光１４
ｂの光パワーが一定レベルより低くなり、光励起レーザ
１２は監視用信号光１７の発生を停止する。従って、光
ファイバ６からは主信号光１３のみが出力されることに
なる。

【００１８】この実施例によれば、波長多重形光カプラ
７や希土類ドープ光ファイバ１０の故障を検出すること
はできないが、主信号系に挿入される部品数が少なくな
り、その分、主信号系への影響を減らすことができ、信
頼性をより向上できる。なお、その他の構成、効果は第
１の実施例と同様である。

【００１９】図３は本発明の光中継器の第３の実施例を
示すもので、ここでは第１の実施例において監視用信号
光の変調手段を設けた例を示す。即ち、図中、１８は光
励起レーザ１２の周囲に巻回されたコイルであり、該コ
イル１８には図示しない信号源より周波数ｆｏ　の変調
信号１９が加えられている。この際、コイル１８の内部
には変調信号１９による磁界が発生するが、該磁界はフ
ァラデー効果により光励起レーザ１２で発生する監視用
信号光の偏波面を回転させる。従って、本実施例の光励
起レーザ１２からは周波数ｆｏ　で偏波面が変調された
波長λｍ　の監視用信号光２０が出力される。該監視用
信号光２０は第１の実施例の場合と同様、光カプラ１１
を介して主信号光１３と合波され、光ファイバ６より出
力される。

【００２０】従って、本実施例によれば、波長λｍ　の
光信号中より周波数ｆｏ　成分が復調されるか否かを検
出することにより、本光中継器が正常であるか否かを検
出することができ、より正確な監視を行うことができる
。なお、その他の構成、効果は第１の実施例と同様であ
る。

【００２１】図４は本発明の光中継器の第４の実施例を
示すもので、ここでは第１の実施例において監視用信号
光の変調手段を設けた他の例を示す。即ち、図中、２１
は光ファイバ５の途中に挿入された変調器、例えばリチ
ウムナイオベート（ＬｉＮｂ）変調器であり、該変調器
２１には前記同様な周波数ｆｏ　の変調信号１９が加え
られている。従って、光励起レーザ１２より発生する監
視用信号光は該変調器２１にて周波数ｆｏ　の振幅変調
又は周波数変調或いは位相変調を受け、波長λｍ　で変
調周波数がｆｏ　の監視用信号光２２となる。該監視用
信号光２２は第１の実施例の場合と同様、光カプラ１１
を介して主信号光１３と合波され、光ファイバ６より出
力される。

【００２２】従って、本実施例によれば、第３の実施例
と同様、波長λｍ　の光信号中より周波数ｆｏ　成分が
復調されるか否かを検出することにより、本光中継器が
正常であるか否かを検出することができ、より正確な監
視を行うことができる。なお、その他の構成、効果は第
１の実施例と同様である。

【００２３】図５は本発明の光中継器の第５の実施例を
示すもので、図中、第１の実施例と同一構成部分は同一
符号をもって表す。即ち、１，２，３，４，５，６は光
ファイバ、７は波長多重形光カプラ、９は励起光源、１
０，２３は希土類ドープ光ファイバ、２４は波長多重形
光ファイバカプラ、２５はフィルタ、２６は変調器、２
７はアイソレータである。

【００２４】入力側の光伝送路を構成する光ファイバ１
と出力側の光伝送路を構成する光ファイバ６との間には
波長多重形光カプラ７、希土類ドープ光ファイバ１０、
光ファイバ３及び波長多重形光ファイバカプラ２４が表
記の順に直列に接続されている。また、波長多重形光カ
プラ７と励起光源９とは光ファイバ２を介して接続され
ている。また、希土類ドープ光ファイバ２３は光ファイ
バ４及び５を介して波長多重形光ファイバカプラ２４に
ループを形成する如く接続されており、これらはリング
レーザ２８を構成する如くなっている。また、光ファイ
バ５には該リングレーザ２８における光の進行方向（図
面では右回り）に対してフィルタ２５、変調器２６及び
アイソレータ２７が表記の順に挿入されている。

【００２５】前記構成において、光ファイバ１より入力
された波長λｓ　の主信号光１３は波長多重形光カプラ
７にて励起光源９よりの波長λｐ　の励起光１４と合波
されて希土類ドープ光ファイバ１０に入力され、光増幅
される。該光増幅された主信号光１３は光ファイバ３及
び波長多重形光ファイバカプラ２４を介して光ファイバ
６より出力される。また、前記励起光１４のうち、希土
類ドープ光ファイバ１０を通過した残りの励起光１４´
は波長多重形光ファイバカプラ２４にて分波され、リン
グレーザ２８に入力される。該リングレーザ２８は励起
光１４´が一定レベル以上の光パワーを備えていると、
前記希土類ドープ光ファイバ１０の利得波長域内で且つ
主信号光の波長λｓ　と異なる波長λｍ　の信号光を発
生するが、該信号光は前記同様な周波数ｆｏ　の変調信
号１９が加えられている変調器２６にて周波数ｆｏ　の
振幅変調又は周波数変調或いは位相変調を受け、波長λ
ｍ　で変調周波数がｆｏ　の監視用信号光２９となる。 該監視用信号光２９は波長多重形光ファイバカプラ２４
を介して前記主信号光１３と合波され、光ファイバ６よ
り出力される。 また、フィルタ２５は発振波長設定用のものであり、変
調器２６の前に設けることにより、該変調器２６へ高強
度の励起光が入射することを防止し、光劣化することを
防止する。また、アイソレータ２７は寄生発振を抑制す
るためのものであり、入射方向によって偏波面の回転方
向が異なる非相反特性を利用して光の不要な反射に伴う
不要な発振を防止する。

【００２６】ここで、励起光源９より発生する励起光１
４の光パワーが低下したり、波長多重形光カプラ７又は
希土類ドープ光ファイバ１０が故障したり、各部品間の
接続が外れたりする、即ち本光中継器に異常が発生する
と、励起光１４´の光パワーが一定レベルより低くなり
、リングレーザ２８は監視用信号光２９の発生を停止す
る。従って、光ファイバ６からは主信号光１３のみが出
力されることになる。

【００２７】この実施例によれば、光励起レーザとして
希土類（例えばエルビウム）ドープ光ファイバによるリ
ングレーザ２８を使用したため、監視用信号光２９のス
ペクトルの広がりを非常に狭くすることが可能となり、
その波長λｍ　の設定の自由度が大きくなる。また、主
信号系と監視系、即ちリングレーザ２８とは１つの波長
多重形光ファイバカプラ２４で結合できるため、装置構
成が簡単となる。また、信号光を変調するようになした
ため、より正確な監視が可能になる。なお、前記変調器
２６は設けなくても良い。また、その他の構成、効果は
第１の実施例と同様である。

【００２８】図６は本発明の光中継器の第６の実施例を
示すもので、図中、３０，３１，３２は光ファイバ、３
３は光増幅器、３４は通過帯域幅可変フィルタである。

【００２９】入力側の光伝送路を構成する光ファイバ３
０と出力側の光伝送路を構成する光ファイバ３２との間
には光増幅器３３、光ファイバ３１及び通過帯域幅可変
フィルタ３４が表記の順に直列に接続されている。前記
光増幅器３３としては半導体ＬＤ光増幅器のような雑音
帯域が比較的広いものが適している。また、通過帯域幅
可変フィルタ３４は外部より入力される信号に従って、
その中心に主信号の波長域を含む通過帯域幅が変化する
如くなっている。

【００３０】前記構成において、光ファイバ３０より入
力された波長λｓ　の主信号光１３は光増幅器３３にて
光増幅され、光ファイバ３１及び通過帯域幅可変フィル
タ３４を介して光ファイバ３２より出力される。また、
この際、光増幅器３３からはその利得帯域幅に対応した
自然放出光、即ち雑音成分光３５が出力され、光ファイ
バ３１を介して通過帯域幅可変フィルタ３４に入力され
る。通過帯域幅可変フィルタ３４には前記同様な周波数
ｆｏ　の変調信号１９が加えられているため、帯域幅が
周波数ｆｏ　で変化する雑音成分光からなる監視用信号
光３６が発生する。該監視用信号光３６は前記主信号光
１３とともに光ファイバ３２より出力される。

【００３１】ここで、光増幅器３３又は通過帯域幅可変
フィルタ３４が故障する、即ち、本中継器に異常が発生
すると、雑音成分光３５又は監視用信号光３６が発生し
なくなり、光ファイバ３２からは主信号光１３のみが出
力されることになる。

【００３２】従って、本実施例によれば、主信号１３を
フィルタ等により除いた光信号中より周波数ｆｏ　成分
が復調されるか否かを検出することにより、本光中継器
が正常であるか否かを検出することができる。また、従
来の光中継器に実質的に通過帯域幅可変フィルタを設け
るのみで良く、極めて簡単な構成で監視用信号光を主信
号光と同一光伝送路で伝送できる。また、光増幅器とし
ては前記第１乃至第５の実施例に示したような希土類ド
ープ光ファイバを用いた光励起によるものでも良い。な
お、その他の構成、効果は第１の実施例と同様である。

【００３３】図７は図６中の通過帯域幅可変フィルタ３
４の具体的な構成例を示すもので、図中、３７及び３８
は誘電体多層膜フィルタにより構成された高域通過フィ
ルタ及び低域通過フィルタ、３９及び４０はＰＺＴ等の
圧電素子、４１は駆動回路である。前記高域通過フィル
タ３７及び低域通過フィルタ３８はそれぞれ圧電素子３
９及び４０により、当初、光ファイバ３１，３２の光軸
に対して所定角度傾けて支持されている。ここで、外部
より変調信号１９が入力されると、該圧電素子３９及び
４０にはこれに対応する駆動信号が駆動回路４１より供
給され、前記高域通過フィルタ３７及び低域通過フィル
タ３８の光ファイバ３１，３２の光軸に対する角度が変
化する。この結果、各フィルタ３７及び３８の遮断波長
特性が変化して通過帯域幅が変化する。

【００３４】図８は本発明の光中継器を用いた光伝送路
の監視システムの一実施例を示すもので、ここでは図５
に示した光中継器を用いた例を示す。即ち、図中、４２
は光ファイバからなる光伝送路、４３１　，……４３ｎ
　は光中継器、４４は光カプラ、４５１　，４５２　は
フィルタ、４６は光電変換器、４７１　，……４７ｎ　
は復調器である。

【００３５】光中継器４３１　，……４３ｎ　は光伝送
路４２中に所定の距離を隔てて挿入されている。また、
光中継器４３１　，……４３ｎ　には周波数ｆ１　，…
…ｆｎ　の変調信号４８１　，……４８ｎ　がそれぞれ
入力されており、光伝送路４２を伝搬する前記同様な波
長λｓ　の主信号光１３を増幅するとともに、その希土
類ドープ光ファイバの利得波長域内で且つ主信号光１３
の波長λｓ　と異なる波長λｍ　を有し、周波数ｆ１　
，……ｆｎ　で変調された監視用信号光４９１　，……
４９ｎ　を発生し、これを光伝送路４２に出力する如く
なっている。フィルタ４５１　及び４５２　はそれぞれ
波長λｓ　及びλｍ　の光信号のみを通過させる特性を
備えている。復調器４７１　，……４７ｎ　はそれぞれ
周波数ｆ１　，……ｆｎ　の信号のみを復調する。

【００３６】前記構成において、波長λｓ　の主信号光
１３は各光中継器４３１　〜４３ｎ　にて光増幅されな
がら光伝送路４２を伝搬し、その終端において光カプラ
４４及びフィルタ４５１　を介して抽出され、周知のよ
うに処理される。また、各光中継器４３１　〜４３ｎ　
にて発生した波長λｍ　の監視用信号光４９１　〜４９
ｎ　は主信号１３とともに光伝送路４２を伝搬し、その
終端において光カプラ４４及びフィルタ４５２　を介し
て抽出される。該抽出された監視用信号光４９１　〜４
９ｎ　は光電変換器４６にて電気信号に変換され、さら
に復調器４７１　〜４７ｎ　に入力される。該復調器４
７１　〜４７ｎ　ではそれぞれ周波数ｆ１　〜ｆｎ　成
分が復調されるため、変調信号４８１　〜４８ｎが再生
される。

【００３７】ここで、各光中継器４３１　〜４３ｎ　の
うちのいずれか、例えば光中継器４３１　において励起
光源の光パワーの低下等の故障が発生し、その監視用信
号光４９１　が出力されなくなると、復調器４７１　か
ら対応する変調信号４８１　が再生されなくなる。また
、光伝送路４２がある地点で切断されたような場合には
主信号１３が抽出されなくなるとともに、該切断地点以
後の光中継器に対応する変調信号のみが再生されること
になる。

【００３８】従って、本実施例によれば、波長λｓ　の
主信号光１３を伝送する光伝送路４２を用いて各中継器
に対応する波長λｍ　の複数の監視用信号光４９１　〜
４９ｎ　を伝送できるとともに、これらの監視用信号光
４９１　〜４９ｎ　の有無を別々に検出できるため、故
障した光中継器又は光伝送路の障害区間を的確に判別す
ることができる。

【００３９】なお、図１乃至図４に示した光中継器を用
いても同様な光伝送路の監視システムを構成できること
はいうまでもない。この際、図１又は図２に示した光中
継器を用いる場合は各光中継器において波長の異なる監
視用信号光を発生させる必要があり、また、その検出に
も各波長に対応したフィルタが必要となる。また、図３
又は図４に示した光中継器を用いる場合もしくは前記実
施例においても各光中継器において波長の異なる監視用
信号光を発生させるようになしても良い。

【００４０】図９は本発明の光中継器を用いた光伝送路
の監視システムの他の実施例を示すもので、ここでは図
６に示した光中継器を用いた例を示す。即ち、図中、４
２は光ファイバからなる光伝送路、４４は光カプラ、４
５１　，４５３　はフィルタ、４６は光電変換器、４７
１　，……４７ｎ　は復調器、５０１　，……５０ｎ　
は光中継器である。

【００４１】光中継器５０１　，……５０ｎ　は光伝送
路４２中に所定の距離を隔てて挿入されている。また、
光中継器５０１　，……５０ｎ　には周波数ｆ１　，…
…ｆｎ　の変調信号４８１　，……４８ｎ　がそれぞれ
入力されており、光伝送路４２を伝搬する前記同様な波
長λｓ　の主信号光１３を増幅するとともに、帯域幅が
周波数ｆ１　，……ｆｎ　で変化する雑音成分光からな
る監視用信号光５１１　，……５１ｎ　を発生し、これ
を光伝送路４２に出力する如くなっている。なお、各光
中継器５０１　〜５０ｎ　中の通過帯域幅可変フィルタ
の基本的な通過帯域幅は変調時の最小幅がその前段の光
中継器における変調時の最大幅より大きくなる如く、後
段になればなるほど広く設定されている。フィルタ４５
３　は波長λｓ　の光信号のみを遮断する特性を備えて
いる。

【００４２】前記構成において、波長λｓ　の主信号光
１３は各光中継器５０１　〜５０ｎ　にて光増幅されな
がら光伝送路４２を伝搬し、その終端において光カプラ
４４及びフィルタ４５１　を介して抽出され、周知のよ
うに処理される。また、各光中継器５０１　〜５０ｎ　
にて発生した監視用信号光５１１　〜５１ｎ　は主信号
１３とともに光伝送路４２を伝搬し、その終端において
光カプラ４４及びフィルタ４５３　を介して抽出される
。該抽出された監視用信号光５１１〜５１ｎ　は光電変
換器４６にて電気信号に変換され、さらに復調器４７１
　〜４７ｎ　に入力される。該復調器４７１　〜４７ｎ
　ではそれぞれ周波数ｆ１　〜ｆｎ　成分が復調される
ため、変調信号４８１　〜４８ｎ　が再生される。

【００４３】ここで、各光中継器５０１　〜５０ｎ　の
うちのいずれか、例えば光中継器５０１　において光増
幅器に故障が発生し、その監視用信号光５０１　が出力
されなくなると、復調器４７１　から対応する変調信号
４８１　が再生されなくなる。また、光伝送路４２があ
る地点で切断されたような場合には主信号１３が抽出さ
れなくなるとともに、該切断地点以後の光中継器に対応
する変調信号のみが再生されることになる。

【００４４】従って、本実施例によれば、図８の実施例
と同様に波長λｓ　の主信号光１３を伝送する光伝送路
４２を用いて各中継器に対応する波長λｍの複数の監視
用信号光５１１　〜５１ｎ　を伝送できるとともに、こ
れらの監視用信号光５１１　〜５１ｎ　の有無を別々に
検出できるため、故障した光中継器又は光伝送路の障害
区間を的確に判別することができる。

【００４５】なお、前記実施例において、各光中継器に
おける通過帯域幅可変フィルタの動作時間をずらすよう
にすれば、各光中継器中の通過帯域幅可変フィルタの基
本的な通過帯域幅を同一とすることもできる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１又
は２によれば、主信号光の波長と異なる波長の監視用信
号光を、主信号光を伝送する光伝送路に波長多重するこ
とができるので、監視情報伝送用の回線を別に設けるこ
となく、監視用信号光を主信号光とともに同一伝送路を
用いて伝送でき、通信システムが複雑化することを防止
できる。また、監視用信号光の発生のために新たなアク
ティブ素子を必要としないので、装置構成の簡易化と高
信頼化が図れる。

【００４７】また、請求項３によれば、監視用信号光を
外部から入力される変調信号で変調することができ、よ
り正確な監視が可能となる。

【００４８】また、請求項４によれば、監視用信号光発
生手段としてリングレーザを用いたため、監視用信号光
のスペクトルの広がりを非常に狭くすることが可能とな
り、従って、その波長の設定の自由度が大きくなる。

【００４９】また、請求項５によれば、監視用信号光を
変調するようになしたため、より正確な監視が可能にな
るとともに、発振波長設定用のフィルタを設けたため、
変調手段への励起光の入射を防止でき、変調手段が光劣
化することを避けることができる。

【００５０】また、請求項６又は７によれば、各光中継
器における監視用信号光の波長又は変調信号の周波数を
それぞれ異なる値に設定したので、主信号光を伝送する
光伝送路を用いて各光中継器よりそれぞれ波長又は変調
周波数の異なる監視用信号光を伝送でき、障害区間の識
別や故障している光中継器の判別を的確に行うことがで
きる。

【００５１】また、請求項８によれば、雑音成分光の帯
域幅を変調信号で変化させることにより監視用信号光と
なしたため、監視情報伝送用の回線を別に設けることな
く、該監視用信号光を主信号光とともに同一伝送路を用
いて伝送でき、通信システムが複雑化することを防止で
きる。また、電流注入により励起される半導体ＬＤ光増
幅器あるいは光励起による希土類ドープ光ファイバ光増
幅器の区別なく、光増幅器を用いた光中継器であれば同
様に適用することができ、監視システムの統一と装置構
成の経済化とを図れる。

【００５２】また、請求項９によれば、各光中継器にお
ける通過帯域幅可変手段の通過帯域幅を後段になればな
るほど広く設定し、通過帯域幅の変調信号の周波数をそ
れぞれ異なる値に設定したので、主信号光を伝送する光
伝送路を用いて各光中継器よりそれぞれ変調周波数の異
なる監視用信号光を伝送でき、障害区間の識別や故障し
ている光中継器の判別を的確に行うことができる。

【００５３】また、請求項１０によれば、各光中継器に
おける通過帯域幅可変手段の通過帯域幅を同じに設定し
、通過帯域幅の変調信号の周波数をそれぞれ異なる値に
設定するとともに動作時間をずらしたので、主信号光を
伝送する光伝送路を用いて各光中継器よりそれぞれ変調
周波数の異なる監視用信号光を伝送でき、障害区間の識
別や故障している光中継器の判別を的確に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の光中継器の第１の実施例を示す構
成図

【図２】　　本発明の光中継器の第２の実施例を示す構
成図

【図３】　　本発明の光中継器の第３の実施例を示す構
成図

【図４】　　本発明の光中継器の第４の実施例を示す構
成図

【図５】　　本発明の光中継器の第５の実施例を示す構
成図

【図６】　　本発明の光中継器の第６の実施例を示す構
成図

【図７】　　通過帯域幅可変フィルタの具体例を示す構
成図

【図８】　　本発明の光伝送路の監視システムの一実施
例を示す構成図

【図９】　　本発明の光伝送路の監視システムの他の実
施例を示す構成図

【符号の説明】

１，２，３，４，５，６，３０，３１，３２…光ファイ
バ、７，８…波長多重形光カプラ、９…励起光源、１０
，２３…希土類ドープ光ファイバ、１１，１６，４４…
光カプラ、１２…光励起レーザ、１３…主信号光、１４
，１４´，１４ａ，１４ｂ…励起光、１５，１７，２０
，２２，２９，３６，４９１　〜４９ｎ　，５１１　〜
５１ｎ　…監視用信号光、１８…コイル、１９，４８１
　〜４８ｎ　…変調信号、２１，２６…変調器、２４…
波長多重形光ファイバカプラ、２５，４５１　，４５２
　，４５３　…フィルタ、２７…アイソレータ、２８…
リングレーザ、３３…光増幅器、３４…通過帯域幅可変
フィルタ、３５…雑音成分光、３７…高域通過フィルタ
、３８…低域通過フィルタ、３９，４０…圧電素子、４
１…駆動回路、４２…光伝送路、４３１　〜４３ｎ　，
５０１　〜５０ｎ　…光中継器、４６…光電変換器、４
７１　〜４７ｎ　…復調器。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力信号光を増幅する光励起による光
   増幅手段と、光増幅用の励起光を発生する励起光発生手
   段と、一定レベル以上の励起光が入力された時に前記光
   増幅手段の利得波長域内で且つ主信号光の波長と異なる
   波長の光を発生する監視用信号光発生手段と、励起光発
   生手段より発生した励起光を光増幅手段に入力し、該光
   増幅手段を通過した残りの励起光を監視用信号光発生手
   段に入力し、さらに該監視用信号光発生手段より発生し
   た監視用信号光を光増幅後の入力信号光と合波して出力
   する光学系とを備えたことを特徴とする光中継器。
2. 【請求項２】　　励起光発生手段より発生した励起光を
   ２つに分波し、一方を光増幅手段に入力し、他方を監視
   用信号光発生手段に入力し、さらに該監視用信号光発生
   手段より発生した監視用信号光を光増幅後の入力信号光
   と合波して出力する光学系を備えたことを特徴とする請
   求項１記載の光中継器。
3. 【請求項３】　　監視用信号光に外部より入力される変
   調信号に従って振幅変調又は周波数変調或いは位相変調
   もしくは偏波面の変調を加える変調手段を設けたことを
   特徴とする請求項１又は２記載の光中継器。
4. 【請求項４】　　光増幅手段として希土類ドープ光ファ
   イバを使用するとともに、監視用信号光発生手段として
   希土類ドープ光ファイバによるリングレーザを使用した
   ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の光中継
   器。
5. 【請求項５】　　変調手段をリングレーザ内に設けると
   ともに、該変調手段に対してリングレーザ内の光の進行
   方向の手前側に発振波長設定用のフィルタを設けたこと
   を特徴とする請求項４記載の光中継器。
6. 【請求項６】　　請求項１乃至５いずれか記載の光中継
   器を光伝送路中に所定の距離を隔てて挿入し、各光中継
   器における監視用信号光の波長をそれぞれ異なる値に設
   定したことを特徴とする光伝送路の監視システム。
7. 【請求項７】　　請求項３乃至５いずれか記載の光中継
   器を光伝送路中に所定の距離を隔てて挿入し、各光中継
   器における監視用信号光の波長を同一の値に設定すると
   ともに、各光中継器における変調信号の周波数をそれぞ
   れ異なる値に設定したことを特徴とする光伝送路の監視
   システム。
8. 【請求項８】　　入力信号光を増幅する光増幅手段と、
   中心に主信号光の波長域を含む通過帯域幅が外部より入
   力される変調信号に従って変化する通過帯域幅可変手段
   とを備え、光増幅後の入力信号光を前記通過帯域幅可変
   手段を通して出力するようになしたことを特徴とする光
   中継器。
9. 【請求項９】　　請求項８記載の光中継器を光伝送路中
   に所定の距離を隔てて挿入し、各光中継器における通過
   帯域幅可変手段の通過帯域幅を後段になればなるほど広
   く設定するとともに、各光中継器における変調信号の周
   波数をそれぞれ異なる値に設定したことを特徴とする光
   伝送路の監視システム。
10. 【請求項１０】　　請求項８記載の光中継器を光伝送路
    中に所定の距離を隔てて挿入し、各光中継器における通
    過帯域幅可変手段の通過帯域幅を同一の値に設定し、各
    光中継器における変調信号の周波数をそれぞれ異なる値
    に設定するとともに、各光中継器における通過帯域幅可
    変手段の動作時間をずらすようになしたことを特徴とす
    る光伝送路の監視システム。