JPH06303205A - 光中継伝送方法および光中継伝送装置 - Google Patents

光中継伝送方法および光中継伝送装置

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JPH06303205A
JPH06303205A JP5083199A JP8319993A JPH06303205A JP H06303205 A JPH06303205 A JP H06303205A JP 5083199 A JP5083199 A JP 5083199A JP 8319993 A JP8319993 A JP 8319993A JP H06303205 A JPH06303205 A JP H06303205A
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signal
circuit
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light
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Abstract

(57)【要約】 【目的】強度変調された光信号に対して分散予等化中継
を行う。 【構成】光ファイバ101aを伝送されたNRZ変調さ
れた光信号は、送信端での分散予等化により送信端とほ
ぼ同様の信号波形で光増幅器102に入力し光増幅され
る。光増幅器102からの出力光は大半が光位相変調器
104に入力されるが、その一部は、分岐されて受光回
路106で光信号から電気信号に変換され、変化点検出
回路107,1/2分周回路108,等化回路109を
介してS/Nの良いNRZ信号波形を生成する。このN
RZ信号を光位相変調器駆動回路110に入力して、光
位相変調器105を駆動する。この位相変調器で光信号
に位相変化を与えることによりいわゆるプリチャープが
光信号にかけられる。その結果、分散予等化が施され、
受信端では送信端と同様の信号波形の光信号が受信され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号のまま中継伝送
をおこなう光中継伝送方法とそれに用いる光中継伝送装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】光中継伝送系の構成としては、図9に示
すように光−電気変換・電気−光変換を行って再生中継
を行う光再生中継器91の多段接続により構成されてい
る。光再生中継器91の構成は図10に示すように3R
機能(等化増幅;Reshaping,タイミング抽
出,Retiming,識別再生;Regenerat
ing)の構成となっている。この再生中継器の基本動
作としては、光ファイバ1aを伝送されたきた光信号
を、光−電気(O−E)変換回路1001において電気
信号に変換し、等化増幅回路1002において適切なレ
ベルまで増幅し、その増幅後の等化波形からタイミング
回路1004において伝送路のデータ速度に同期した周
波数のタイミング信号の抽出を行い、さらにそのタイミ
ング信号を用いて、識別回路1003において等化波形
の識別を行い、電気−光(E−O)変換回路1005に
より光パルスを再生し、この再生後の光信号を次段の光
ファイバ伝送路1bに送出する。しかしながら、図10
に示すような光再生中継器は、信号の再生中継処理を電
気回路において行っているために、例えば数10ギガビ
ット/秒にいたる超高速伝送システムを実現すること
は、電気回路の実現上の限界から困難である。
【0003】このため、光再生中継器の電気信号処理系
において生じる処理速度限界,応答速度限界を光信号処
理を用いることにより克服し、3R機能を備え、かつ高
速信号処理を実現する光回路による全光化再生中継器が
提案されている(特開平1−241232号公報)。
【0004】また、光信号の波形整形と増幅を光信号の
まま同時に行う方式として、特開平2−36581号公
報では図11に示すように、電気回路であらかじめ波形
整形しておいた受信信号を(図11a)、半導体レーザ
光増幅器の駆動電流に重畳させ、波形劣化のある半導体
レーザ増幅器への入力光信号(図11b)の波形整形,
増幅を行い、良好な波形(図11c)として光ファイバ
伝送路に送出する光波形整形装置が提案されている。
【0005】さらに、光のまま中継伝送を行う方式とし
て、図9に示すように光再生中継器91bと91cの間
に光増幅器92を用いた1R(R:Reshapin
g)光中継伝送方式がある。これは光ファイバ伝送路で
の伝送損失分だけ信号光のパワーレベルを補償し、信号
光のパワーレベルを一定のレベルまで引き上げて次段の
光ファイバ伝送路に送出する方式である。また、光端局
の半導体レーザに周波数変調を施すことにより、送信信
号光に分散予等化(光ファイバ中で生じる波長分散によ
る光信号の波形劣化をあらかじめ等化する)を施し、波
長分散によるパワーペナルティーを低減して光再生中継
器間の中継間隔を拡大する、プリチャープ法と呼ばれる
分散予等化方式がエヌ・ヘンミ(N.HENMI)他に
より1990年の光通信国際会議(Inter Nat
ional Conferenceon Optica
l Fiber Communication)のテク
ニカルダイジェストのPD8(ポストデッドラインペー
パ.#8)に記載の論文で提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光再生中継器
を全光化した全光化3R光再生中継器では、電気回路の
動作速度の限界を克服するために、電気回路を光回路に
置き換えて信号処理を実現することにより高速動作を可
能とするものの、光ファイバ伝送路で受ける波長分散に
よる波形劣化の影響は除かれていないために、伝送距離
限界は波長分散限界によって制限されるという問題があ
る。
【0007】また、半導体レーザ増幅器を用いて波形整
形を行う方式は、波形劣化の生じた入力光信号の波形整
形と増幅を同時に行い次段の光ファイバ伝送路に送出す
るものの、半導体レーザ増幅器の特性として利得と波長
の間には相関があり、最大利得を得る波長は限定されて
しまい、必ずしも伝送路の光信号波長に最適な条件とは
なり得ない。さらに、前述の全光化3R再生中継器と同
様に、入力光信号に対して波形整形は行われるものの、
光ファイバ伝送路で受ける波長分散による波形劣化の影
響は除かれていないために、伝送距離限界は波長分散限
界によって制限されるという問題は依然として解決する
ことができない。
【0008】さらに、光増幅器を用いた1R光中継伝送
方式では、信号光パワーレベルは増幅されるが、前述の
二方式と同様に、光ファイバ伝送路で受ける波長分散に
よる波形劣化の影響は除かれていないために、伝送距離
限界は波長分散限界によって制限されるという問題は存
在する。また、波長分散の影響をあらかじめ補償して信
号光を送出するプリチャープ法では、実際上補償できる
波長分散値が制限される為、最大伝送距離は、その途中
に光増幅器による1R光中継器を用いたとしても、最大
の波長分散補償値に相当する光ファイバ伝送距離に限定
されるという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】第一の本発明の光中継伝
送方法は、分散媒質中を伝送される強度変調された信号
光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相に前
記信号光を光−電気変換した電気信号の変化点検出を行
なったのち1/2分周を行って得られるパルス信号で所
定の光位相変調を施して中継伝送を行うことを特徴とす
る。
【0010】第一の本発明の光中継伝送装置は、光ファ
イバ伝送路を伝搬してきた信号光を光増幅する光増幅器
と、前記光増幅器に対し駆動電流を供給する光増幅器駆
動電流回路と、前記光増幅器の出力光の一部を分岐する
光分岐回路と、前記光分岐回路の第一の出力端に接続さ
れて入力された信号光に位相変調をかけ信号光を後段の
光ファイバ伝送路に出力する光位相変調器と、前記光分
岐回路の第二の出力端に接続されて入力した信号光を電
気信号に変換する受光回路と、前記受光回路の出力信号
の波形変化点を検出する変化点検出回路と、前記変化点
検出回路の出力信号を入力して1/2分周の信号を生成
する1/2分周回路と、前記1/2分周回路の出力信号
を等化してほぼ光信号の包絡線波形とする等化回路と、
前記等化回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記
光位相変調器を駆動する光位相変調器駆動回路とを備え
ることを特徴とする。
【0011】第二の本発明の光中継伝送方法は、分散媒
質中を伝送される強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記信号光の位相に前記信号光を光−電
気変換した電気信号の変化点検出を行なったのち1/2
分周を行って得られるパルス信号で所定の光位相変調を
施し中継伝送を行うと共に前記分散媒質中を伝送されて
きた信号光の有無を検出して前記光位相変調を停止する
ことを特徴とする。
【0012】第二の本発明の光中継伝送装置は、光ファ
イバ伝送路を伝搬してきた信号光を分岐する第一の光分
岐回路と、前記第一の光分岐回路の第一の出力端に接続
され入力された信号光を光増幅する光増幅器と、前記光
増幅器に対し駆動電流を供給する光増幅器駆動電流回路
と、前記光増幅器の出力光の一部を分岐する第二の光分
岐回路と、前記第二の光分岐回路の第一の出力端に接続
されて入力された信号光に位相変調をかけ信号光を後段
の光ファイバ伝送路に出力する光位相変調器と、前記第
二の光分岐回路の第二の出力端に接続されて入力した信
号光を電気信号に変換する第一の受光回路と、前記第一
の受光回路の出力信号の波形変化点を検出する変化点検
出回路と、前記変化点検出回路の出力信号を入力して1
/2分周の信号を生成する1/2分周回路と、前記1/
2分周回路の出力信号を等化してほぼ光信号の包絡線波
形とする等化回路と、前記等化回路の出力信号を所定の
電圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する光位相変
調器駆動回路と、前記第一の光分岐回路の第二の出力端
に接続されて入力した信号光を電気信号に変換する第二
の受光回路と、前記第二の受光回路の出力信号と所定の
基準電圧とを比較しこの基準電圧以下の場合に入力光異
常信号を前記光位相変調器駆動回路に出力し光位相変調
駆動信号を停止する入力光比較回路とを備えることを特
徴とする。
【0013】第三の本発明の光中継伝送方法は、分散媒
質中を伝送される強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記信号光の位相に前記信号光を光−電
気変換した電気信号の変化点検出を行なったのち1/2
分周を行って得られるパルス信号で所定の光位相変調を
施すと共に後段の分散媒質に出力する光位相変調された
信号光の光レベルを一定レベルに保ち中継伝送すること
を特徴とする。
【0014】第三の本発明の光中継伝送装置は、光ファ
イバ伝送路を伝搬してきた信号光を分岐する第一の光分
岐回路と、前記第一の光分岐回路の第一の出力端に接続
され入力された信号光を光増幅する光増幅器と、前記光
増幅器に対し駆動電流を供給する光増幅器駆動電流回路
と、前記光増幅器の出力光の一部を分岐する第二の光分
岐回路と、前記第二の光分岐回路の第一の出力端に接続
されて入力された信号光に位相変調をかけ信号光を出力
する光位相変調器と、前記第二の光分岐回路の第二の出
力端に接続されて入力した信号光を電気信号に変換する
第一の受光回路と、前記第一の受光回路の出力信号の波
形変化点を検出する変化点検出回路と、前記変化点検出
回路の出力信号を入力して1/2分周の信号を生成する
1/2分周回路と、前記1/2分周回路の出力信号を等
化してほぼ光信号の包絡線波形とする等化回路と、前記
等化回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位
相変調器を駆動する光位相変調器駆動回路と、前記第一
の光分岐回路の第二の出力端に接続されて入力した信号
光を電気信号に変換する第二の受光回路と、前記第二の
受光回路の出力信号と所定の基準電圧とを比較しこの基
準電圧以下の場合に入力光異常信号を前記光位相変調器
駆動回路に出力し光位相変調駆動信号を停止する入力光
比較回路と、前記光位相変調器の出力信号光を入力し一
部を分岐して一方を後段の光ファイバ伝送路に出力する
第三の光分岐回路と、前記第三の光分岐回路の他方の出
力端に接続され入力した信号光を電気信号に変換する第
三の受光回路と、前記第三の受光回路の出力信号を入力
しピーク値の検出を行うピーク値検出回路と、前記ピー
ク値検出回路の出力信号を入力し所定の基準電圧との比
較を行い常に同じとなるように出力信号を出力する直流
アンプと、前記直流アンプの出力信号および前記入力光
比較回路からの出力信号を入力し前記光増幅器駆動回路
を制御し前記光位相変調器の出力信号光の出力レベルを
一定とする光増幅器利得制御回路とを備えることを特徴
とする。
【0015】第四の本発明の光中継伝送方法は、分散媒
質中を伝送される強度変調された信号光の包絡線信号の
位相に同期して前記信号光の位相に前記信号光を光−電
気変換した電気信号の変化点検出を行なったのち1/2
分周を行って得られるパルス信号で所定の光位相変調を
施すと共にすくなくとも入力された信号光及び光位相変
調された出力光の信号光断の異常状態検出・表示を行う
ことを特徴とする。
【0016】第四の本発明の光中継伝送装置は、光ファ
イバ伝送路を伝搬してきた信号光を分岐する第一の光分
岐回路と、前記第一の光分岐回路の第一の出力端に接続
され入力された信号光を光増幅する光増幅器と、前記光
増幅器に対し駆動電流を供給する光増幅器駆動電流回路
と、前記光増幅器の出力光の一部を分岐する第二の光分
岐回路と、前記第二の光分岐回路の第一の出力端に接続
されて入力された信号光に位相変調をかけ信号光を出力
する光位相変調器と、前記第二の光分岐回路の第二の出
力端に接続されて入力した信号光を電気信号に変換する
第一の受光回路と、前記第一の受光回路の出力信号の波
形変化点を検出する変化点検出回路と、前記変化点検出
回路の出力信号を入力して1/2分周の信号を生成する
1/2分周回路と、前記1/2分周回路の出力信号を等
化してほぼ光信号の包絡線波形とする等化回路と、前記
等化回路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位
相変調器を駆動する光位相変調器駆動回路と、前記第一
の光分岐回路の第二の出力端に接続されて入力した信号
光を電気信号に変換する第二の受光回路と、前記第二の
受光回路の出力信号と所定の基準電圧とを比較しこの基
準電圧以下の場合に入力光異常信号を前記光位相変調器
駆動回路に出力し光位相変調駆動信号を停止する入力光
比較回路と、前記光位相変調器の出力信号光を入力し一
部を分岐して一方を後段の光ファイバ伝送路に出力する
第三の光分岐回路と、前記第三の光分岐回路の他方の出
力端に接続され入力した信号光を電気信号に変換する第
三の受光回路と、前記第三の受光回路の出力信号を入力
しピーク値の検出を行う第一のピーク値検出回路と、前
記第一のピーク値検出回路の出力信号を入力し所定の基
準電圧との比較を行い常に同じとなるように出力信号を
出力する直流アンプと、前記直流アンプの出力信号およ
び前記入力光比較回路からの出力信号を入力し前記光増
幅器駆動回路を制御し前記光位相変調器の出力信号光の
出力レベルを一定とする光増幅器利得制御回路と、前記
入力光比較回路からの入力異常信号を入力し入力断アラ
ーム表示信号を出力する入力断表示回路と、前記第一の
ピーク値検出回路の出力信号を入力し所定の基準電圧と
比較し基準電圧以下の場合に出力断アラーム表示信号を
出力する出力断表示回路と、前記1/2分周回路の出力
信号を入力しピーク値検出を行う第二のピーク値検出回
路と、前記第二のピーク値検出回路の出力信号電圧と所
定の基準電圧との比較を行い基準電圧以下の場合に位相
変調信号アラーム表示信号を出力する位相変調制御異常
表示回路とを備えることを特徴とする。
【0017】
【作用】本発明では、信号光の振幅を光増幅器により増
幅するのみならず、光伝送路の波長分散により生じる光
信号の波形劣化に対し、信号光に直接位相変調を加える
ことにより、予め信号光のままで等化を施し、予等化1
R多段中継が可能となる。
【0018】また、本発明の光中継伝送装置への入力光
信号が断となったときに、位相変調動作停止するため、
次段の中継系に対して誤動作不要雑音の原因となること
がなく、中継伝送装置としての信頼性の確保が可能とな
る。
【0019】また、出力信号の光パワーレベルの状態を
モニターし光増幅器の利得を制御するため、本発明の光
中継伝送装置からの光出力パワーレベルを常に一定に保
持することが可能となる。また、光入力断あるいは中継
伝送装置内が原因となる光出力断のときには、光増幅器
への駆動電流の注入を停止するため、光増幅器を故障さ
せることがなく、さらには中継伝送装置からの不要雑音
を出力することを防止することができ、光中継伝送系と
しての異常動作を回避する事が可能となる。
【0020】さらに、光入力断,光出力断などの異常状
態を検出・表示することにより、インサービスモニター
を1R光中継伝送装置においても実現することができ、
光伝送系全体の障害管理が容易に行うことができる。
【0021】
【実施例】図1は第一の本発明の光中継伝送方法および
光中継伝送装置の実施例の構成図である。
【0022】図1において、1.55μm零分散光ファ
イバである光ファイバ101aを伝送された波長1.5
7μm,強度変調信号速度10ギガビット/秒のNRZ
(ノン・リターン・トー・ゼロ)変調された光信号は、
送信端での分散予等化により図2(a),図4(a)に
示すような送信端の光パルス波形とほぼ同等のパルス波
形で光増幅器102に光パワーレベル−18dBmで入
力し、光パワーレベル10dBmまで光増幅される。こ
こで、光増幅器102は波長1.48μmの光源で励起
されたエルビウムドープ光ファイバ増幅器である。この
光源には光増幅器駆動回路103から駆動電流が注入さ
れる。
【0023】光増幅器102からの出力光は大半が光フ
ァイバ101b,光分岐器104,および光ファイバ1
01cを介して光位相変調器105に入力されるが、そ
の一部(約1/100)は光分岐器104で分岐され、
受光回路106で光信号から電気信号に変換される。こ
の受信信号は図5(a)に示すように、多段中継系のn
段通過後では光増幅器の雑音累積の影響により受信信号
そのものに雑音成分が重畳している。したがって、この
受信信号(図5a)を直接用いて光位相変調器105を
駆動した場合、所望の位相変調特性を得ることができな
い。したがって、本発明においては、次のような方法に
より光位相変調器駆動信号を生成している。すなわち、
図1の受光回路106において電気信号に変換された受
信信号は(図5a)、変化点検出回路107に入力され
る。この変化点検出回路107では入力されたパルス信
号(図5a)の変化点を検出し、図5bのような変化点
検出信号を出力する。この変化点検出信号(図5b)を
生成する方法としては、微分回路を用いた全波整流回
路、あるいは排他的論理和回路を用いた遅延検波方式等
がある。1/2分周回路108では変化点検出回路10
7からの入力パルス信号(図5b)の立ち上がり部分を
トリガ信号とし、1/2分周信号を生成する(図5
c)。この1/2分周信号(図5c)は、S/Nのよい
受信信号系列を再生した波形となる。1/2分周回路1
08の出力信号は、等化回路109に入力され、光位相
変調器105への入力光信号波形とほぼ同等のNRZ信
号波形となるように波形等化される。このNRZ信号を
光位相変調器駆動回路110で所定の出力電圧ピーク値
を持つNRZ信号に変換し、光位相変調器105に印加
する。ここでは半波長電圧が約5Vの位相変調器を用い
ているので、ピーク・トー・ピーク値で約2π/5(r
ad:ラディアン)の位相偏移を与えるため、図2
(b)に示すような、ピーク・トー・ピーク値が約2.
0VのNRZ信号を出力している。この駆動信号によ
り、光位相変調器105に入力した光信号はピーク・ト
ー・ピーク値2π/5(rad)の図2(c)に示すよ
うな位相変調を受け、その結果、図2(d)に模式的に
示すように、10ギガビット/s光信号のキャリア周波
数が変調され、光パルスの立ち上がりでキャリア中心周
波数から高い方に偏移する。ここで、光信号に与えた位
相変調は1000ps/nmの波長分散に対応するもの
であり、波長1.57μmでの平均波長分散値を約3p
s/nm・kmとして、約300kmの予等化伝送を行
う。従来の方式では、100km程度の伝送距離である
のが、本発明の光中継伝送方式および光中継伝送装置を
用いることにより、伝送路の波長分散の影響により生じ
る伝送距離限界が、約3倍改善されることになる。
【0024】なお、光ファイバ101eに送出される光
パワーレベルは、光位相変調器105などの挿入損失の
ため、約5dBmである。また、光ファイバ300km
の伝送損失は約70〜80dBであることから、次の段
の予等化付き光中継器(本発明による光中継伝送装置)
との間に、3〜4台の光増幅器からなる中継器を設置し
て中継伝送することになる。次の段の予等化付き光中継
器(本発明による光中継伝送装置)への入力光信号は図
2(a)に示した光信号波形とほぼ同様の波形が得られ
るので、再度上述の方法・装置構成で光信号のままでの
中継伝送が可能となる。この様子を、図3の光中継伝送
系の構成図および図4の各部応答波形を用いて説明す
る。図3において本発明の光中継伝送装置301aへの
入力光信号(図4a)に対して、光中継伝送装置301
aにおいて所望の光位相変調を施す。図3(b)点での
応答波形は(図4b)、位相変調が掛かっているものの
伝送前であるため波長分散の影響を受けておらず、図3
(a)点の入力光信号と同等の応答波形となっている。
図4(b)の光信号波形は、光ファイバ伝送路において
波長分散の影響を受け、パルス圧縮もしくはパルス広が
りの波形劣化を生じ図4(c)のような波形となる(図
4cではパルス圧縮で示している)。しかし、次段の本
発明の光中継伝送装置301bの入力点(図3d)で
は、図4(d)のように送信端(図3b点)と同等の光
入力信号波形となる。
【0025】図6は、第二の本発明の光中継伝送方法及
び光中継伝送装置の実施例の構成図である。
【0026】本実施例では、1.55μm零分散光ファ
イバである光ファイバ601aを伝送された波長1.5
7μm,強度変調信号速度10ギガビット/sのNRZ
変調された光信号を光増幅器602で光増幅し、その出
力光に光位相変調器605で位相変調を加えて分散予等
化を施すことについては、第一の本発明の実施例と全く
同じであるが、光位相変調器605に印加する駆動信号
に制御を施している点が異なる。
【0027】本実施例では、光位相変調器605の駆動
信号となる光位相変調器駆動回路610からの出力信号
を常時発生しているのではなく、光増幅器602への入
力光信号の断検出を行い、光位相変調器駆動回路610
からの出力信号の発生を停止する機能を有している。す
なわち、光ファイバ601aからの入力信号を光分岐器
611にて分岐し、一方は光ファイバ601gを介して
光増幅器602に入力し、他方は光ファイバ601fを
介して受光回路612に入力する。受光回路612にお
いて、光信号から電気信号に変換された入力信号は、入
力光比較回路613に入力される。この入力光比較回路
613では受光回路612から入力された信号電圧と、
予め設定してある光入力断時に相当する電圧との比較を
行い、設定値以下のときに光位相変調器駆動回路610
に対して、駆動信号停止制御信号614を出力し光位相
変調器605への駆動信号を停止する。したがって、光
ファイバ601aからの光入力信号が断となった時で
も、光位相変調器605の不全による強度変調信号の出
力、あるいは誤位相変調を生じた光信号の出力を防止す
る事ができ、光中継伝送系全体の誤動作を防止すること
が可能となる。
【0028】図7は、第三の本発明の光中継伝送方法及
び光中継伝送装置の実施例の構成図である。
【0029】本実施例では、1.55μm零分散光ファ
イバである光ファイバ701aを伝送された波長1.5
7μm,強度変調信号速度10ギガビット/sのNRZ
変調された光信号を光増幅器702で光増幅し、その出
力光に光位相変調器705で位相変調を加えて分散予等
化を施し、さらに入力信号の断検出を行うことについて
は、第二の本発明の実施例と全く同じであるが、光ファ
イバ701eへの出力光信号のパワーレベルを一定に
し、かつ出力光信号の断検出を行っている点が異なる。
【0030】本実施例では、光位相変調器705の出力
光信号を光ファイバ701hを介して、光分岐器715
において二分岐し、一方は約1/100の割合で光ファ
イバ701iを介して、受光回路716に入力される。
したがって、光位相変調器705からの出力光信号の大
部分は次段への光ファイバ伝送路である光ファイバ70
1eに送出される。分岐されて受光回路716に入力さ
れた出力光信号は電気信号に変換された後、ピーク値検
出回路719に入力されピーク値検出が行われる。直流
アンプ718ではピーク値検出回路719からの入力信
号電圧と、予め設定され光中継伝送装置として安定的に
光ファイバ701eに送出すべき光信号パワーレベルに
相当する電圧値との比較を行い、常に等しくなるように
制御電圧信号を光増幅器利得制御回路717に対して出
力する。光増幅器利得制御回路717では直流アンプ7
18からの入力信号にもとずき光増幅器駆動回路703
を制御し光増幅器702への注入電流を変化させること
により、光増幅器702の利得を可変としている。ま
た、光増幅器利得制御回路717では、直流アンプ71
8からの入力電圧が、予め設定し光ファイバ701eへ
の光信号出力が断となった状態に等しい電圧値との比較
を常時行い設定値に到達した場合、あるいは入力光比較
回路713からの光入力信号断を示す制御信号が入力さ
れたとき、光増幅器駆動回路703の利得増加動作を停
止させる。したがって、光増幅器702に内蔵されてい
る1.48μm励起レーザダイオードに対して過大電流
を注入する事がなく、光増幅器702の破壊を防止する
事が可能となる。また、正常動作状態においては、光フ
ァイバ701aからの入力光信号パワーレベル、あるい
は光増幅器702,光位相変調器705における温度変
動に伴う光ファイバ701eへの出力光信号パワーレベ
ルに変動が生じても、本発明の光中継伝送装置に設けて
有る利得制御機能により、常に一定レベルの光信号が光
ファイバ701eに出力され、光中継伝送系としての動
作安定性が確保可能となる。
【0031】図8は、第四の本発明の光中継伝送方法及
び光中継伝送装置の実施例の構成図である。
【0032】本実施例では、1.55μm零分散光ファ
イバである光ファイバ801aを伝送された波長1.5
7μm,強度変調信号速度10ギガビット/sのNRZ
変調された光信号を光増幅器802で光増幅し、その出
力光に光位相変調器805で位相変調を加えて分散予等
化を施し、さらに入/出力信号の断検出及び出力光信号
パワーレベルを一定に保持することについては、第三の
本発明の実施例と全く同じであるが、第四の発明では異
常動作状態の表示機能を付加し、障害管理が行えるよう
にしている点が異なる。
【0033】図8の実施例では、1/2分周回路808
の出力信号をピーク値検出回路820においてピーク値
検出を行い、ピーク値検出回路820の出力信号電圧と
所定の基準電圧との比較を行い基準電圧以下の場合に位
相変調信号アラーム表示信号を出力する位相変調制御異
常表示回路821を有している。したがって、光ファイ
バ801aからの入力光信号の断、あるいは光増幅器8
02の故障による光増幅器801b出力断などによる光
位相変調器805への駆動信号が断となったときでも、
位相変調制御異常表示回路821により異常状態をモニ
ターすることが可能となる。また、入力断表示回路82
3,出力断表示回路でも、入力光比較回路813,ピー
ク値検出回路819からの信号電圧により、各々の異常
状態を表示する。以上のような構成をとることにより、
従来の光中継器と同様に障害監視が可能となり、各々の
表示回路出力信号を用いることにより、インサービス状
態で障害管理を行うことが可能となる。
【0034】なおこれまでの説明において、伝送路符号
としてはNRZ符号を用いてきたが、本発明はRZ(リ
ターン・トー・ゼロ)符号に対しても同様に適用するこ
とができる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、NRZ変調された光信
号を光のままで光信号レベルを中継伝送できることはも
とより、分散予等化を含む1R光中継伝送が可能とな
る。したがって、光信号のままでの分散予等化1R多段
中継が可能となるため、一般に機能・構成が複雑となる
全光3R中継器や光−電気変換が必要な3R中継器によ
る中継伝送が伝送距離によって不要となり、また伝送距
離が長い場合でも3R中継器の数を削減することができ
る。
【0036】また、本発明の光中継伝送装置への入力光
信号が断となったときに、光中継伝送装置からの光出力
に位相変調を施さないように手段を講じるため、次段の
中継系に対して誤動作不要雑音の原因となることがな
く、中継伝送装置としての信頼性の確保が可能となる。
【0037】また、出力信号の光パワーレベルの状態を
モニターし光増幅器の利得を制御できるため、本発明の
光中継伝送装置からの光出力パワーレベルを常に一定に
保持することが可能となる。また、光入力断あるいは中
継伝送装置内が原因となる光出力断のときには、光増幅
器への駆動電流の注入を停止するため、光増幅器を故障
させることがなく、さらには中継伝送装置からの不要雑
音を出力することを防止することができ、光中継伝送系
としての異常動作を回避する事が可能となる。
【0038】さらに、本発明の光中継伝送装置によれ
ば、光入力断,光出力断などの異常状態を表示すること
が可能となる。したがって、インサービスモニターを1
R光中継伝送装置においても実現することができ、光伝
送系全体の障害管理が容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の本発明の実施例。
【図2】第一,第二,第三,第四の本発明の機能を説明
するための図。
【図3】第一,第二,第三,第四の本発明の機能を説明
するための図。
【図4】第一,第二,第三,第四の本発明の動作を説明
するための図。
【図5】第一,第二,第三,第四の本発明の動作を説明
するための図。
【図6】第二の本発明の実施例。
【図7】第三の本発明の実施例。
【図8】第四の本発明の実施例。
【図9】従来例を説明するために用いた図である。
【図10】従来例を説明するために用いた図である。
【図11】従来例を説明するために用いた図である。
【符号の説明】
101a,101b,101c,101d,101e,
1a,1b,1c,601a,601b,601c,6
01d,601e,601f,601g,701a,7
01b,701c,701d,701e,701f,7
01g,701h,701i,801a,801b,8
01c,801d,801e,801f,801g,8
01h,801i 光ファイバ 102,602,702,802,92 光増幅器 103,603,703,803 光増幅器駆動回路 104,604,611,704,711,715,8
04,811,815光分岐器 105,605,705,805 光位相変調回路 106,606,612,706,712,716,8
06,812,816受光回路 107,607,707,807 変化点検出回路 108,608,708,808 1/2分周回路 109,609,709,809 等化回路 110,610,710,810 光位相変調器駆動
回路 301a,301b 本発明の光再生中継伝送装置 613,713,813 入力光比較回路 614,714,720,814 信号線 717,817 光増幅器利得制御回路 718,818 直流アンプ 719,819,820 ピーク値検出回路 821 光位相変調器異常表示回路 822 出力断表示回路 823 入力断表示回路 91a,91b,91c 光再生中継器 1001 O/E変換回路 1002 等化増幅回路 1004 タイミング抽出回路 1003 識別回路 1005 E/O変換回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分散媒質中を伝送される強度変調された
    信号光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相
    に前記信号光を光−電気変換した電気信号の変化点検出
    を行なったのち1/2分周を行って得られるパルス信号
    で所定の光位相変調を施して中継伝送を行うことを特徴
    とする光中継伝送方法。
  2. 【請求項2】 光ファイバ伝送路を伝搬してきた信号光
    を光増幅する光増幅器と、前記光増幅器に対し駆動電流
    を供給する光増幅器駆動電流回路と、前記光増幅器の出
    力光の一部を分岐する光分岐回路と、前記光分岐回路の
    第一の出力端に接続されて入力された信号光に位相変調
    をかけ信号光を後段の光ファイバ伝送路に出力する光位
    相変調器と、前記光分岐回路の第二の出力端に接続され
    て入力した信号光を電気信号に変換する受光回路と、前
    記受光回路の出力信号の波形変化点を検出する変化点検
    出回路と、前記変化点検出回路の出力信号を入力して1
    /2分周の信号を生成する1/2分周回路と、前記1/
    2分周回路の出力信号を等化してほぼ光信号の包絡線波
    形とする等化回路と、前記等化回路の出力信号を所定の
    電圧振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する光位相変
    調器駆動回路とを備えることを特徴とする光中継伝送装
    置。
  3. 【請求項3】 分散媒質中を伝送される強度変調された
    信号光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相
    に前記信号光を光−電気変換した電気信号の変化点検出
    を行なったのち1/2分周を行って得られるパルス信号
    で所定の光位相変調を施し中継伝送を行うと共に前記分
    散媒質中を伝送されたきた信号光の有無を検出して前記
    光位相変調を停止することを特徴とする光中継伝送方
    法。
  4. 【請求項4】 光ファイバ伝送路を伝搬してきた信号光
    を分岐する第一の光分岐回路と、前記第一の光分岐回路
    の第一の出力端に接続され入力された信号光を光増幅す
    る光増幅器と、前記光増幅器に対し駆動電流を供給する
    光増幅器駆動電流回路と、前記光増幅器の出力光の一部
    を分岐する第二の光分岐回路と、前記第二の光分岐回路
    の第一の出力端に接続されて入力された信号光に位相変
    調をかけ信号光を後段の光ファイバ伝送路に出力する光
    位相変調器と、前記第二の光分岐回路の第二の出力端に
    接続されて入力した信号光を電気信号に変換する第一の
    受光回路と、前記第一の受光回路の出力信号の波形変化
    点を検出する変化点検出回路と、前記変化点検出回路の
    出力信号を入力して1/2分周の信号を生成する1/2
    分周回路と、前記1/2分周回路の出力信号を等化して
    ほぼ光信号の包絡線波形とする等化回路と、前記等化回
    路の出力信号を所定の電圧振幅に変換し前記光位相変調
    器を駆動する光位相変調器駆動回路と、前記第一の光分
    岐回路の第二の出力端に接続されて入力した信号光を電
    気信号に変換する第二の受光回路と、前記第二の受光回
    路の出力信号と所定の基準電圧とを比較しこの基準電圧
    以下の場合に入力光異常信号を前記光位相変調器駆動回
    路に出力し光位相変調駆動信号を停止する入力光比較回
    路とを備えることを特徴とする光中継伝送装置。
  5. 【請求項5】 分散媒質中を伝送される強度変調された
    信号光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相
    に前記信号光を光−電気変換した電気信号の変化点検出
    を行ったのち1/2分周を行って得られるパルス信号で
    所定の光位相変調を施すと共に後段の分散媒質に出力す
    る光位相変調された信号光のレベルを一定レベルに保ち
    中継伝送することを特徴とする光中継伝送方法。
  6. 【請求項6】 光ファイバ伝送路を伝搬してきた信号光
    を分岐する第一の光分岐回路と、前記第一の光分岐回路
    の第一の出力端に接続され入力された信号光を光増幅す
    る光増幅器と、前記光増幅器に対し駆動電流を供給する
    光増幅器駆動電流回路と、前記光増幅器の出力光の一部
    を分岐する第二の光分岐回路と、前記第二の光分岐回路
    の第一の出力端に接続されて入力された信号光に位相変
    調をかけ信号光を出力する光位相変調器と、前記第二の
    光分岐回路の第二の出力端に接続されて入力した信号光
    を電気信号に変換する第一の受光回路と、前記第一の受
    光回路の出力信号の波形変化点を検出する変化点検出回
    路と、前記変化点検出回路の出力信号を入力して1/2
    分周の信号を生成する1/2分周回路と、前記1/2分
    周回路の出力信号を等化してほぼ光信号の包絡線波形と
    する等化回路と、前記等化回路の出力信号を所定の電圧
    振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する光位相変調器
    駆動回路と、前記第一の光分岐回路の第二の出力端に接
    続されて入力した信号光を電気信号に変換する第二の受
    光回路と、前記第二の受光回路の出力信号と所定の基準
    電圧とを比較しこの基準電圧以下の場合に入力光異常信
    号を前記光位相変調器駆動回路に出力し光位相変調駆動
    信号を停止する入力光比較回路と、前記光位相変調器の
    出力信号光を入力し一部を分岐して一方を後段の光ファ
    イバ伝送路に出力する第三の光分岐回路と、前記第三の
    光分岐回路の他方の出力端に接続され入力した信号光を
    電気信号に変換する第三の受光回路と、前記第三の受光
    回路の出力信号を入力しピーク値の検出を行うピーク値
    検出回路と、前記ピーク値検出回路の出力信号を入力し
    所定の基準電圧との比較を行い常に同じとなるように出
    力信号を出力する直流アンプと、前記直流アンプの出力
    信号および前記入力光比較回路からの出力信号を入力し
    前記光増幅器駆動回路を制御し前記光位相変調器の出力
    信号光の出力レベルを一定とする光増幅器利得制御回路
    とを備えることを特徴とする光中継伝送装置。
  7. 【請求項7】 分散媒質中を伝送される強度変調された
    信号光の包絡線信号の位相に同期して前記信号光の位相
    に前記信号光を光−電気変換した電気信号の変化点検出
    を行なったのち1/2分周を行って得られるパルス信号
    で所定の光位相変調を施すと共にすくなくとも入力され
    た信号光及び光位相変調された出力光の信号光断の異常
    状態検出・表示を行うことを特徴とする光中継伝送方
    法。
  8. 【請求項8】 光ファイバ伝送路を伝搬してきた信号光
    を分岐する第一の光分岐回路と、前記第一の光分岐回路
    の第一の出力端に接続され入力された信号光を光増幅す
    る光増幅器と、前記光増幅器に対し駆動電流を供給する
    光増幅器駆動電流回路と、前記光増幅器の出力光の一部
    を分岐する第二の光分岐回路と、前記第二の光分岐回路
    の第一の出力端に接続されて入力された信号光に位相変
    調をかけ信号光を出力する光位相変調器と、前記第二の
    光分岐回路の第二の出力端に接続されて入力した信号光
    を電気信号に変換する第一の受光回路と、前記第一の受
    光回路の出力信号の波形変化点を検出する変化点検出回
    路と、前記変化点検出回路の出力信号を入力して1/2
    分周の信号を生成する1/2分周回路と、前記1/2分
    周回路の出力信号を等化してほぼ光信号の包絡線波形と
    する等化回路と、前記等化回路の出力信号を所定の電圧
    振幅に変換し前記光位相変調器を駆動する光位相変調器
    駆動回路と、前記第一の光分岐回路の第二の出力端に接
    続されて入力した信号光を電気信号に変換する第二の受
    光回路と、前記第二の受光回路の出力信号と所定の基準
    電圧とを比較しこの基準電圧以下の場合に入力光異常信
    号を前記光位相変調器駆動回路に出力し光位相変調駆動
    信号を停止する入力光比較回路と、前記光位相変調器の
    出力信号光を入力し一部を分岐して一方を後段の光ファ
    イバ伝送路に出力する第三の光分岐回路と、前記第三の
    光分岐回路の他方の出力端に接続され入力した信号光を
    電気信号に変換する第三の受光回路と、前記第三の受光
    回路の出力信号を入力しピーク値の検出を行う第一のピ
    ーク値検出回路と、前記第一のピーク値検出回路の出力
    信号を入力し所定の基準電圧との比較を行い常に同じと
    なるように出力信号を出力する直流アンプと、前記直流
    アンプの出力信号および前記入力光比較回路からの出力
    信号を入力し前記光増幅器駆動回路を制御し前記光位相
    変調器の出力信号光の出力レベルを一定とする光増幅器
    利得制御回路と、前記入力光比較回路からの入力異常信
    号を入力し入力断アラーム表示信号を出力する入力断表
    示回路と、前記第一のピーク値検出回路の出力信号を入
    力し所定の基準電圧と比較し基準電圧以下の場合に出力
    断アラーム表示信号を出力する出力断表示回路と、前記
    1/2分周回路の出力信号を入力しピーク値検出を行う
    第二のピーク値検出回路と、前記第二のピーク値検出回
    路の出力信号電圧と所定の基準電圧との比較を行い基準
    電圧以下の場合に位相変調信号アラーム表示信号を出力
    する位相変調制御異常表示回路とを備えることを特徴と
    する光中継伝送装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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