JPH0834454B2 - 光中継器の監視方式 - Google Patents

光中継器の監視方式

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JPH0834454B2
JPH0834454B2 JP2047312A JP4731290A JPH0834454B2 JP H0834454 B2 JPH0834454 B2 JP H0834454B2 JP 2047312 A JP2047312 A JP 2047312A JP 4731290 A JP4731290 A JP 4731290A JP H0834454 B2 JPH0834454 B2 JP H0834454B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ファイバを伝搬してきた光信号を光のま
ま直接増幅する光中継器（以下、単に「中継器」と称す
る）を用いた光通信システムの中継器の動作状況を監視
する監視方式に関するものである。
［従来の技術］ 光ファイバを伝搬してきた光信号を光のまま直接増幅
する半導体レーザ増幅器や光ファイバ増幅器を用いた中
継器を複数多段挿入して構成される光通信システムで、
サービスを継続しながら中継器の動作状況を端局でモニ
タする監視機能は、システムの安定な運用のために極め
て重要である。
第３図は従来の中継器監視方式を説明するための概略
図である。第３図に示すように、送信端局30から所定の
生後信号Ｃにより、監視したい所定の上り中継器32を制
御する。制御信号Ｃにより指定された上り中継器32は、
指定されたモニタ情報を監視回路33で所定のフォーマッ
トに作成する。作成されたモニタ信号（監視信号）Ｍ
は、例えば下り回線の下り中継器34を介して、下り本線
信号Ｓに所定の変調を施し、受信端局35ヘ返送するもの
である。
この制御方式や変調方式については、上り、下り本線
信号に小さい変調度で、上り、下り本線信号速度より十
分低い周波数で振幅変調を施す方式が同一出願人により
既に提案されている（特願昭63−270729号「光中継器の
監視制御方式」）。ところで、下り回線に振幅変調を施
す場合、下り本線信号Ｓの伝送特性に影響を与えないよ
うに、その変調度を十分一定に保つ必要がある。また、
モニタ情報は通常２値信号に変換した後、低周波信号に
予変調され、この信号により下り本線信号Ｓを変調す
る。
［発明が解決しようとする課題］ このように、下り本線信号Ｓに変調度がほぼ一定の振
幅変調をかけてモニタ信号を重畳して受信端局35に返送
している。しかし、従来の振幅変調方法は、光中継器
（光増幅器）の利得を直接増減することにより行ってい
るが、光中継器の増幅特性が温度等の外部環境条件に大
きく左右されるため、変調度を一定に保つことが困難で
あった。従って、従来では本線信号に変調度が一定とな
らないため、本線信号の伝送特性に影響を与えるという
問題点があった。
こゝにおいて、本発明は、上述した従来技術の課題を
解決するために成されたもので、本線信号に変調を施す
際に、本線信号の伝送特性に影響を与えない変調方式を
提供するものである。
［課題を解決するための手段］ 前記課題の解決は、本発明の中継器の監視方式が、光
ファイバを伝搬してきた光信号を光のまま直接増幅する
中継器が複数多段挿入された光通信システム該中継器を
監視する中継器の監視方式において、モニタ情報を２値
情報に変換する変換手段と、該２値情報に変換されたモ
ニタ信号を予め定めた正弦波で予変調する予変調手段
と、該予変調されたモニタ信号部分で中継器を通過する
光信号に振幅変調を施す変調手段と、前記予変調する正
弦波に同調させて該振幅変調信号成分を抽出するフィル
タ手段と、該抽出された振幅を予め定められた基準値と
ほぼ同一となるように、前期予変調されたモニタ信号の
振幅を制御する振幅制御手段とを有する、以上の構成手
段を採用することにより達成される。
［作用］ 本発明は前記手段を講じたので、光中継器の利得を直
接増減する従来の増幅変調方式と違って温度等の外部環
境条件変化に増幅特性が大きく左右される中継器に本線
信号の変調度を専ら依存させることなく、予変調後、振
幅制御されたモニタ信号で中継器を通過する本線信号に
振幅本変調を加え、該変調した本線信号の一部を予変調
の周波数と同調するフィルタ手段を通して抽出した振幅
値を予め定められた基準値に合せるよう前記本線信号へ
の本変調度を一定とし伝送特性への悪影響を解消する。
［実施例］ 第１図は本発明による中継器監視方式の概略図であ
る。第１図において、１は光信号を伝搬する光ファイ
バ、２は上りの中継器、３は上り本線信号Ａを分岐する
光分岐回路、4,4′は光信号を電気信号に変換するホト
ディテクタ（受光器）、5,5′は制御信号（制御命令信
号）Ｃを抽出するフィルタ、６は制御信号Ｃを解読して
モニタ（監視）情報を所定のフォーマットに変換するフ
ォーマット変換回路、７はモニタ信号M1を予変調するた
めの低周波信号を発振する発振器、８はモニタ信号M1を
予変調する予変調回路、９は外部からの制御により利得
を可変する電圧制御増幅器、10は後述する励起光源10a,
合波器10b及びドープ光ファイバ10cから構成される光フ
ァイバ増幅器を用いた下り中継器、10aは後述するドー
プ光ファイバ10cを励起するための励起光（ポンピング
光）を発生する半導体レーザ等の励起光源（ポンピング
光源）、10bは励起光と下り本線信号Ｂとを合波する合
波器、10cは石英ファイバにEr（エルビウム）等の希土
元素をドープした希土類元素ドープ光ファイバ（以下、
単に「ドープ光ファイバ」と称す）、11および12はドー
プ光ファイバ10cと入力側、出力側にそれぞれ接続され
る下り伝送路媒体の光ファイバ、13は下り回線と監視系
とに信号を分岐する光分岐回路、14はモニタ信号の低周
波信号成分を抽出するバンド・パス・フィルタ（以下、
単に「フィルタ」と称す）、15は基準電圧を発生する基
準電圧発生器、16はモニタ信号と基準電圧発生器15から
の基準電圧とを比較する比較回路、17は下り中継器10の
出力を一定に制御する自動利得制御回路（以下、単に
「AGC」と称す）である。なお、第１図では上り回線に
挿入されている中継器２を監視する構成のみを記載して
いるが、下り回線用の中継器10を監視する構成手段はフ
ィルタ５′以降に上り回線用と同一構成が配置される。
また、Ａは制御命令信号を含む上り本線信号、Ｂは下り
本線信号、M1〜M3は中継器内でのモニタ情報を示す。
第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明によるモニタ信号
（情報）の中継器内におけるそれぞれの波形図を示す。
M1はフォーマット変換回路６で２値情報に変換されたモ
ニタ信号、M2は発振器７で発振された周波数Frの低周波
信号により予変調された状態でのモニタ信号、M3は下り
中継器（増幅器）10出力で下り本線信号Ｂとモニタ信号
M2とが合波されて増幅した後の光信号の波形図である。
光信号M3のレベル（光出力）は、第１図で説明したAGC1
7により一定に保たれているが、下り本線信号Ｂにモニ
タ信号M2が重畳された部分の光信号M3は、図に示すよう
に微弱な振幅の変動として下り本線信号Ｂ上に変調され
ている。本発明では、この光信号M3を受信端局（図示せ
ず）に返送するものである。
第１図は、予変調回路８の出力は電圧制御増幅器９に
よりAGC17から供給されるレーザ駆動用直流電流と共に
励起光源10aを駆動する。ドープ光ファイバ10cの出力は
励起光源10aの電力に比例するため、下り中継器10の出
力には、第２図に示す光信号M3のような波形出力が得ら
れる。この光信号は受光器４により電気信号に変換さ
れ、発振器７の発振周波数Frに同調したフィルタ14によ
りFr成分のみが抽出される。この信号は基準電圧発生器
15の基準電圧と比較され、その差分が電圧制御増幅器９
に帰還され、Frの周波数成分の振幅を一定とするよう制
御する。このような制御により、第３図のM3に示すモニ
タ振幅（光出力に対する比率として変調度と同一）を常
に一定とでき、安定な下り本線信号Ｂとこれに重畳した
モニタ光信号M3の返送を可能とする。
ところで、本発明では発振器７の周波数Frとフィルタ
14の周波数を長期にわたり安定に同調させる必要があ
る。この目的を達するためには、発振器７を水晶発振
器、フィルタ14を水晶フィルタで少なくとも一方を構成
することが有効である。
本発明の実施例では、発振器７を中継器の内部に設置
して低周波信号を供給する構成を示したが、制御命令信
号と共に端局から供給する場合も発明の効果は同じであ
る。また、光増幅器としてドープ光ファイバを用いる光
ファイバ増幅器10cを例としたが、他の光増幅器でもよ
い。例えば、光増幅器として半導体レーザ増幅器を用い
た場合には、注入電流に第２図のモニタ信号M2を重畳す
ればよい。
［発明の効果］ 以上のように、本発明は本線信号に重畳された変調信
号に含まれる低周波信号成分をこれに同調したフィルタ
で抽出し、このレベルが一定となるように、励起光源に
注入する変調信号振幅を制御するため、本線信号の伝送
特性に影響を与えることなく変調することができる。
予変調のため正弦波信号が水晶発振器で構成すること
により、発振器７の周波数とフィルタ14の周波数を長期
にわたり安定に同調させることができる。
フィルタ手段が水晶フィルタで構成することにより、
発振器７の周波数とフィルタ14の周波数を長期にわたり
安定に同調させることができる。
従って、本発明は中継器を用いる光通信システムで、
中継器のモニタ情報をシステムを運用に供しながら安定
に伝送することができるため、長距離光通信システムに
おけるインサービスまたはアウトサービスでの中継器監
視方式として用いることが可能であり、その効果が大で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による中継器監視方式の概略図、第２図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明に用いるモニタ信号の中継
器内でのそれぞれの波形図、第３図は従来の中継器監視
方式の概略図である。 1,31…上り光ファイバ 2,32…上り中継器、3,13…光分岐回路 ４…ホトディテクタ（受光器） 5,14…フィルタ、６…フォーマット変換回路 ７…発振器、８…予変調回路 ９…電圧制御増幅器、10,34…下り中継器 10a…励起光源（ポンピング光源） 10b…合波器 10c…希土類元素ドープ光ファイバ（ドープ光ファイ
バ） 11,12…下り光ファイバ 15…基準電圧発生器、16…比較回路 17…自動利得制御回路（AGC） 30…送信端局、33…監視回路 35…受信端局、Ａ…上り本線信号 B,S…下り本線信号、Ｃ…制御信号（制御命令信号） M,M1,M2…モニタ信号（監視信号） M3…光信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 博晴 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−71738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−176937（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ファイバを伝搬してきた光信号を光のま
    ま直接増幅する光中継器が複数多段挿入された光通信シ
    ステムの該光中継器を監視する光中継器の監視方式にお
    いて、 モニタ情報を２値情報に変換する変換手段と、該２値情
    報に変換されたモニタ信号を予め定めた正弦波で予変調
    する予変調手段と、 該予変調されたモニタ信号部分で光中継器を通過する光
    信号に振幅変調を施す変調手段と、 前記予変調する正弦波に同調させて該振幅変調信号成分
    を抽出するフィルタ手段と、 該抽出された振幅を予め定められた基準値とほぼ同一と
    なるように、前記予変調されたモニタ信号の振幅を制御
    する振幅制御手段とを有することを特徴とする光中継器
    の監視方式。
  2. 【請求項２】前記予変調のための正弦波信号が、水晶発
    振器で発振出力されていることを特徴とする請求項１記
    載の光中継器の監視方式。
  3. 【請求項３】前記フィルタ手段が、水晶フィルタにより
    構成されていることを特徴とする請求項１記載の光中継
    器の監視方式。
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