JPH05292037A - 光中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光分岐カプラ４は信号光入力端子１からの第
一の監視信号ａが重畳された主信号光ｃを分岐する。主
信号光ｃは監視信号ａで強度変調されているため光レベ
ルが変化するので、前記受光器５はそのレベルを光／電
気変換し、第一の監視信号ａを抽出する。励起光源駆動
回路８は励起光源９の励起光ｅの出力レベルを制御しな
がら希土類ドープ光ファイバ２に入射する。前記第一の
監視信号ａに対してレベル誤差信号ｇが逆相となるよう
に制御して、前記励起光ｅを入射すると、前記主信号光
ｃの光レベルが一定化された増幅光ｈが出力される。ま
た、第二の監視信号ｂを監視信号発生回路１３より発生
し、第二の監視信号ｂを重畳した信号光ｄを送信する。 【効果】 第一の監視信号を復調し、抽出する機能を備
え、さらに第一の監視信号と同一周波数の第二の監視信
号を主信号光に重畳して送信できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば光通信システ
ムに用いられる光増幅中継器の監視制御に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として図７に示す様
なものがあった。この図は特開平３−２１４９３６号公
報に示された従来の光増幅中継装置の構成図を示してい
る。

【０００３】従来の光増幅中継装置は、監視信号ａが重
畳された主信号光ｃが主信号光入力端子１から入力され
ると、前記主信号光ｃは光分岐カプラ４で分岐される。
分岐された前記主信号光ｃの一部は、監視信号処理回路
２０に入力される。前記監視信号処理回路２０は前記監
視信号ａに基づいた処理を行う。また監視信号発生回路
１３は前記監視信号ａに基づて、監視信号ｂを発生し、
励起光源駆動回路８により励起光源９を駆動し、希土類
ドープ光ファイバ２により主信号光ｃを強度変調し、前
記監視信号ｂを重畳した主信号光ｄを次段の中継装置に
伝送する。この際、監視信号ｂは、監視信号ａと異なる
周波数をもって重畳される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の光中継装置は以
上のように構成されているので、監視信号処理回路によ
る監視信号を各光中継装置ごとに異なる周波数にする必
要がある。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、前段から、第一の監視信号が重畳
された主信号光を受信したとき、前記主信号光のレベル
変動からその第一の監視信号を復調、抽出し、さらに第
二の監視信号を主信号光もしくは自然放出光に重畳して
送信できる機能を有した光中継装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による光中継装置
は、たとえば、光増幅中継装置内で第二の監視信号を重
畳して送信するために、光増幅器を２段カスケード接続
したものであり、以下の要素を有するものである。 （ａ）第一の監視信号が重畳された光信号を入力し、所
定の基準値との差を誤差信号として生成し、その誤差信
号に基づいて、入力した光信号を一定のレベルにする定
レベル手段、（ｂ）上記定レベル手段により生成された
誤差信号に基づいて上記第一の監視信号を検出して処理
する監視信号処理手段、（ｃ）上記監視信号処理手段の
処理に基づいて第二の監視信号を生成し、上記定レベル
手段により一定のレベルにされた光信号に第二の監視信
号を重畳する監視信号重畳手段。

【０００７】また、本発明による光中継装置は、監視信
号を自然放射光に重畳して送信するものである。

【０００８】

【作用】本発明による光中継装置においては、たとえ
ば、光増幅器を２段カスケード接続しており、定レベル
手段が前段の光増幅器を用いて主信号光の第一の監視信
号を消すように動作するとともに、第一の監視信号を抽
出する。そして、監視信号重畳手段が、後段の光増幅器
を用いて、監視信号処理手段による処理に基づいて生成
した第二の監視信号を定レベル手段により一定レベルに
なった主信号光に対して重畳するので、主信号光の第一
の監視信号の搬送波周波数に依存しない任意の周波数を
搬送波とする第二の監視信号を主信号光に重畳して送信
することが可能となる。

【０００９】また、本発明による光中継装置において
は、回線断等により主信号光が搬送波として使えないと
き、自然放射光を搬送波として用いることにより監視信
号を後段に転送できる。

【００１０】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１は、本発明による光増幅中継装置
を示す構成図である。同図において、１は主信号光入力
端子、２，１７は希土類ドープ光ファイバ、３，１６は
波長多重光カプラ、４は光分岐カプラ、５は受光器，６
は差動増幅器、７は基準電位発生回路、８，１４は励起
光源駆動回路、９，１５は励起光源、１０は復調回路、
１１は分離回路、１２は多重回路、１３は監視信号発生
回路、１８は主信号光出力端子、ａは第一の監視信号、
ｂは第二の監視信号、ｃは第一の監視信号ａが重畳され
た主信号光、ｄは第二の監視信号ｂが重畳された主信号
光、ｅ、ｆは励起光、ｇはレベル誤差信号、ｈは増幅光
である。

【００１１】また、３０は第一の監視信号が重畳された
光信号を入力し、所定の基準値と誤差信号を生成し、そ
の誤差信号に基づいて、入力した光信号を一定のレベル
にする定レベル手段、４０は上記定レベル手段により生
成された誤差信号に基づいて上記第一の監視信号を検出
して処理する監視信号処理手段、５０は上記監視信号処
理手段の処理に基づいて第二の監視信号を生成し、光信
号に第二の監視信号を重畳する監視信号重畳手段であ
る。

【００１２】次に動作を図１によって説明する。主信号
光入力端子１は低周波数信号である第一の監視信号ａが
重畳された主信号光ｃを前段の光増幅中継装置から入力
する。光分岐カプラ４は主信号光入力端子１からの第一
の監視信号ａが重畳された主信号光ｃの一部を分岐し、
分岐した出力側の一方は希土類ドープ光ファイバ１７に
接続され、他の一方は前記主信号光ｃの一部を受光する
受光器５に接続される。前記第一の監視信号ａが重畳さ
れた主信号光ｃの光レベルが一定のときは励起光源９の
光出力は、所定の一定値となるように励起光源駆動回路
８で制御されているが、例えば主信号光ｃが低周波数信
号である第一の監視信号ａで強度変調されている場合は
主信号光ｃの光レベルが一定にならない。この場合、定
レベル増幅手段３０は、この光レベルが一定になるよう
に動作する。光レベルが変動する場合は、受光器５で受
光される光レベルが変化する。前記受光器５はそのレベ
ル変動を光／電気変換する。差動増幅器６は前記光レベ
ルと基準電位発生回路７のレベルとの比較を行ない、そ
の差をとり、重畳された第一の監視信号ａを原因とする
レベル誤差信号ｇとして出力する。

【００１３】励起光源駆動回路８は前記レベル誤差信号
ｇより励起光源９の励起光ｅの出力レベルを制御して、
波長多重光合波器３より希土類ドープ光ファイバ２に入
射する。希土類ドープ光ファイバ２は例えば希土類元素
であるエルビウムを長さ数ｍ〜数十ｍ程度のシングルモ
ードファイバにドープしたもので、前記励起光源９の励
起光ｅを波長多重光合波器３より後方励起することで、
希土類ドープ光ファイバ２は反転分布状態となり、主信
号光入力端子１からの主信号光ｃは誘導放出作用により
増幅される。よって定レベル増幅手段３０の励起光源駆
動回路８が前記第一の監視信号ａとレベル誤差信号ｇが
逆相となるとように制御し、希土類ドープ光ファイバ２
に励起光ｅを励起すると、光レベルが安定化した増幅光
ｈが得られる。

【００１４】また、監視信号処理手段４０は、差動増幅
器６のレベル誤差信号ｇを復調回路１０で復調し、分離
回路１１で分離し、監視信号処理回路２０で処理するこ
とで、第一の監視信号ａによる中継装置の制御が行え
る。多重回路１２は、分離回路１１からの信号を入力し
て、第一の監視信号ａを入力するとともに、監視信号処
理回路２０からの信号を入力して、この光中継装置から
の信号を多重する。

【００１５】また、監視信号重畳手段５０は、中継装置
より第二の監視信号ｂを監視信号発生回路１３より発生
し、励起光源１５を励起光源駆動回路１４で制御し、希
土類ドープ光ファイバ１７に波長多重光合波器１６より
励起光源１５の励起光ｆを後方励起することにより、前
記と同様の作用によって、ファイバ内の一定レベルに安
定化された第一の増幅光ｈに第二の監視信号ｂが重畳さ
れた主信号光ｄを出力することが可能となる。

【００１６】以上のように、この実施例では、光増幅器
を備えた光増幅中継装置において、第一の監視信号が重
畳された主信号光を入力し、第一の増幅光を出力する、
光を増幅する媒質をドープした第一の光ファイバと、前
記第一の光ファイバを励起する第一の励起光を発生する
第一の励起光源と、前記第一の光ファイバに接続され、
波長多重する第一の波長多重光カプラと、前記第一の励
起光源を駆動する第一の励起光源駆動回路と、前記第一
の増幅光を分岐する光分岐カプラと、前記光分岐カプラ
の分岐出力光を光／電気変換する受光器と、前記受光器
より出力された電気信号を予め定めた基準値と比較する
ために基準電位を設定する基準電位発生回路と、前記受
光器と前記基準電位発生回路の出力信号を入力とし、両
者を比較しレベル誤差信号を出力する差動増幅器と、前
記差動増幅器のレベル誤差信号、すなわち抽出した第一
の監視信号を入力とし、これを復調する復調回路と、前
記第一の増幅光を入力し、第二の増幅光を出力する、光
を増幅する媒質をドープした第二の光ファイバと、前記
第二の光ファイバを励起する第二の励起光を発生する第
二の励起光源と、前記第二の光ファイバに接続され、前
記第二の励起光と前記第一の増幅光を波長多重する第二
の波長多重光カプラと、前記第二の励起光源を駆動する
第二の励起光源駆動回路と、前記第二の励起光源を第二
の監視信号を重畳するために第二の励起光源駆動回路に
接続された監視信号発生回路を備えたことを特徴とする
光中継増幅装置を説明した。この場合、第一の監視信号
ａと第二の監視信号ｂの搬送波周波数は同一で良い。

【００１７】第一の監視信号ａと第二の監視信号ｂとし
ては、図２（ａ）に示すように搬送波を監視情報（この
場合１，０，１，０，１・・・）で、ＡＳＫで変調した
ものを用いれば良い。この監視信号を復調する手段とし
ては、監視信号が重畳された主信号を受光器で受信して
光／電気変換して監視信号の変調周波数のみ通過するバ
ンドパスフィルタを通すことで、図２（ｂ）に示す変調
信号を抽出する。前記変調信号を二乗検波してやると、
該当光中継増幅装置は監視情報を得ることが可能とな
る。もちろんこれ以外の変調方式（例えばＦＳＫ、ＰＳ
Ｋ等）でも良いことは言うまでもない。

【００１８】図３（ａ）は、搬送波を持たず、直接監視
情報をＰＣＭ信号化したものである。前記ＡＳＫ変調の
例と同様の方法で該当光中継増幅装置は監視情報を得る
ことが可能となる。

【００１９】このように、この実施例によれば光中継器
装置内に変調用の第二の光増幅器を備えたので、監視信
号発生回路１３が出力する監視信号ｂは、前段の監視信
号ａの変調度にはまったく依存せず、励起光源１５を制
御できる。

【００２０】実施例２．前記実施例１では光増幅中継装
置に常に主信号光ｃが入力される場合の例であるが、も
し本光増幅中継装置の上流でファイバが切断されたり、
上流の光増幅中継装置が故障した場合、本光増幅中継装
置に主信号光ｃは入力されないという事態が起こる。こ
の場合、実施例１と同様の装置構成で励起光源１５を第
二の監視信号ｂで変調し、自然放出光を搬送波として第
二の監視信号ｂを転送すれば、主信号光ｃがなくとも監
視信号を下流に転送できる。

【００２１】図４（ａ）は主信号光ｃが入力されない場
合の光増幅器の自然放出光スぺクトラムである。また、
図４（ｂ）は主信号光ｃが入力されている場合の光増幅
器の自然放出光スぺクトラムである。主信号光ｃがある
場合は光増幅器のエネルギーは主信号光ｃの増幅に使わ
れるため、自然放出光のレベルは低い。しかし主信号光
ｃが入力されないと誘導放出がなくなるため自然放出光
のレベルは上昇する。主信号光ｃ断時にはこの高レベル
の自然放出光を搬送波として第二の監視信号ｂを転送す
れば良い。

【００２２】実施例３．上記実施例１では希土類ドープ
光ファイバ２、１７を後方励起する構成を示したが、図
５に示すように、前方励起の場合でも上記実施例と同様
の効果が期待できる。１９は帯域通過フィルタである。

【００２３】実施例４．上記実施例１では波長多重カプ
ラが２個使用した構成について説明したが、図６に示す
ように１個の場合も上記実施例と同様の効果が期待でき
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、監視
信号の周波数を各光中継装置ごとに変える必要がなくな
り、光中継装置を多段接続する場合に、各光中継装置ご
とに監視信号の周波数を設定する手間が省けるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による実施例１の光増幅中継装置を示
す構成図である。

【図２】この発明による光増幅中継装置の動作を示す信
号図である（監視信号がＡＳＫ変調されている場合）。

【図３】この発明による光増幅中継装置の動作を示す信
号図である（監視信号がベースバンドＰＣＭ信号の場
合）。

【図４】希土類ドープ光ファイバの吸収スペクトラムを
示す図である。

【図５】この発明による実施例３の光増幅中継装置を示
す構成図である。

【図６】この発明による実施例４の光増幅中継装置を示
す構成図である。

【図７】従来の光増幅中継装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 主信号光入力端子 ２，１７ 希土類ドープ光ファイバ ３，１６ 波長多重光カプラ ４ 光分岐カプラ ５ 受光器 ６ 差動増幅器 ７ 基準電位発生回路 ８，１４ 励起光源駆動回路 ９，１５ 励起光源 １０ 復調回路 １１ 分離回路 １２ 多重回路 １３ 監視信号発生回路 １８ 主信号光出力端 ａ 第一の監視信号 ｂ 第二の監視信号 ｃ 第一の監視信号ａが重畳された主信号光 ｄ 第二の監視信号ｂが重畳された主信号光 ｅ 第一の励起光 ｆ 第二の励起光 ｇ レベル誤差信号 ｈ 第一の増幅光 ３０ 定レベル増幅手段 ４０ 監視信号処理手段 ５０ 監視信号重畳手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】従来の光増幅中継装置は、監視信号ａが重
畳された主信号光ｃが主信号光入力端子１から入力され
ると、前記主信号光ｃは光分岐カプラ４で分岐される。
分岐された前記主信号光ｃの一部は、監視信号処理回路
２０に入力される。前記監視信号処理回路２０は前記監
視信号ａに基づいた処理を行う。また監視信号発生回路
１３は前記監視信号ａに基づいて、監視信号ｂを発生
し、励起光源駆動回路８により励起光源９を駆動し、希
土類ドープ光ファイバ２により主信号光ｃを強度変調
し、前記監視信号ｂを重畳した主信号光ｄを次段の中継
装置に伝送する。この際、監視信号ｂは、監視信号ａと
異なる周波数をもって重畳される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】また、本発明による光中継装置は、監視信
号を自然放出光に重畳して送信するものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また、本発明による光中継装置において
は、回線断等により主信号光が搬送波として使えないと
き、自然放出光を搬送波として用いることにより監視信
号を後段に転送できる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】第一の監視信号ａと第二の監視信号ｂとし
ては、図２（ａ）に示すように搬送波を監視情報（この
場合１，０，１，０，１・・・）で、ＡＳＫで変調した
ものを用いれば良い。この監視信号を復調する手段とし
ては、監視信号が重畳された主信号を受光器で受信して
光／電気変換して監視信号の変調周波数のみ通過するバ
ンドパスフィルタを通すことで、図２（ｂ）に示す変調
信号を抽出する。前記変調信号を二乗検波もしくは同期
検波してやると、該当光中継増幅装置は監視情報を得る
ことが可能となる。もちろんこれ以外の変調方式（例え
ばＦＳＫ、ＰＳＫ等）でも良いことは言うまでもない。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有する光中継装置 （ａ）第一の監視信号が重畳された光信号を入力し、所
   定の基準値との差を誤差信号として生成し、その誤差信
   号に基づいて、入力した光信号を一定のレベルにする定
   レベル手段、 （ｂ）上記定レベル手段により生成された誤差信号に基
   づいて上記第一の監視信号を検出して処理する監視信号
   処理手段、 （ｃ）上記監視信号処理手段の処理に基づいて第二の監
   視信号を生成し、上記定レベル手段により一定のレベル
   にされた光信号に第二の監視信号を重畳する監視信号重
   畳手段。
2. 【請求項２】 光増幅器を備えた光中継装置において、
   監視信号を転送する光搬送波として、自然放出光を用い
   ることを特徴とする光中継装置。