JPH0993202A - 双方向光増幅回路 - Google Patents
双方向光増幅回路Info
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- JPH0993202A JPH0993202A JP7242930A JP24293095A JPH0993202A JP H0993202 A JPH0993202 A JP H0993202A JP 7242930 A JP7242930 A JP 7242930A JP 24293095 A JP24293095 A JP 24293095A JP H0993202 A JPH0993202 A JP H0993202A
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- optical amplifier
- power
- bidirectional
- light
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/297—Bidirectional amplification
- H04B10/2972—Each direction being amplified separately
Abstract
(57)【要約】
【課題】 開放端からの反射光を低コストで確実に検出
することのできる機能を備えた双方向光増幅回路を提供
する。 【解決手段】 受信光のパワーをフォトダイオード４
４，２４で検出し、それが所定の識別レベル以下である
とき、受信光ではなくそれとは反対方向の送信光の開放
端における反射光が検出されたと判断して、反対方向の
レーザダイオード３０，５０のバイアス電流を下げてＥ
ＤＦ３２，４２の出力光のレベルを下げる。
することのできる機能を備えた双方向光増幅回路を提供
する。 【解決手段】 受信光のパワーをフォトダイオード４
４，２４で検出し、それが所定の識別レベル以下である
とき、受信光ではなくそれとは反対方向の送信光の開放
端における反射光が検出されたと判断して、反対方向の
レーザダイオード３０，５０のバイアス電流を下げてＥ
ＤＦ３２，４２の出力光のレベルを下げる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、双方向光増幅中継
器又は双方向再生中継器において双方向の光信号を光増
幅し、或いは、双方向光端局において双方向又は一方向
の光信号を光増幅する双方向光増幅回路に関する。
器又は双方向再生中継器において双方向の光信号を光増
幅し、或いは、双方向光端局において双方向又は一方向
の光信号を光増幅する双方向光増幅回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光信号を光信号のままで増幅する光増幅
器を用いた光通信システムにおいては、光増幅器の出力
が１００mW前後になる場合がある。このようなシステム
において、出力側のコネクタがはずされた等の理由で光
増幅器の出力側が開放されると、高出力光が誤って目に
入り、目を傷つける恐れがある。また、開放端における
反射光が光増幅器へ帰還されて光増幅器が発振する恐れ
もある。したがって、光増幅器の出力側が開放されたこ
とを何らかの手段で検知して自動的に光増幅器の出力を
下げることのできる保護回路を設けることが必要とな
る。
器を用いた光通信システムにおいては、光増幅器の出力
が１００mW前後になる場合がある。このようなシステム
において、出力側のコネクタがはずされた等の理由で光
増幅器の出力側が開放されると、高出力光が誤って目に
入り、目を傷つける恐れがある。また、開放端における
反射光が光増幅器へ帰還されて光増幅器が発振する恐れ
もある。したがって、光増幅器の出力側が開放されたこ
とを何らかの手段で検知して自動的に光増幅器の出力を
下げることのできる保護回路を設けることが必要とな
る。
【０００３】特開平４−３２４３３５号公報及び特開平
５−８３２０１号公報には、光伝送路の開放端における
反射光を、光増幅器の出力側に設けられた光カプラで取
り出して検出することによって、出力側が開放されたこ
とを検出する回路が開示されている。一般に、反射光は
微弱で、例えば光ファイバの端面がＰＣ研磨されている
場合、コネクタ開放時は Fresnel反射によって約１４dB
低下した光が戻る。またコネクタ接続時においても接続
面における反射があり、約２２dB低下した光が戻る。反
射光検出においては、両者を判別する必要がある。
５−８３２０１号公報には、光伝送路の開放端における
反射光を、光増幅器の出力側に設けられた光カプラで取
り出して検出することによって、出力側が開放されたこ
とを検出する回路が開示されている。一般に、反射光は
微弱で、例えば光ファイバの端面がＰＣ研磨されている
場合、コネクタ開放時は Fresnel反射によって約１４dB
低下した光が戻る。またコネクタ接続時においても接続
面における反射があり、約２２dB低下した光が戻る。反
射光検出においては、両者を判別する必要がある。
【０００４】しかしながら、光増幅器の出力側で反射光
を取り出して検出する構成が採用される限り、以下に説
明するように反射光を低コストで確実に検出することは
困難である。光カプラ及びフォトダイオードからなる反
射光検出手段は、光増幅器の出力側の光回路と一体化さ
れることが多いため、迷光が入射する可能性が高い。反
射光検出の場合、検出しようとする光自身が弱いため、
わずかな迷光でも雑音として影響し、ＳＮ比を劣化させ
る。また、光増幅器の励起光を出力側から注入する後方
励起が採用される場合、反射光検出手段の近くを、はる
かに大きなパワーの励起光が通過するため、迷光の可能
性は更に高くなる。
を取り出して検出する構成が採用される限り、以下に説
明するように反射光を低コストで確実に検出することは
困難である。光カプラ及びフォトダイオードからなる反
射光検出手段は、光増幅器の出力側の光回路と一体化さ
れることが多いため、迷光が入射する可能性が高い。反
射光検出の場合、検出しようとする光自身が弱いため、
わずかな迷光でも雑音として影響し、ＳＮ比を劣化させ
る。また、光増幅器の励起光を出力側から注入する後方
励起が採用される場合、反射光検出手段の近くを、はる
かに大きなパワーの励起光が通過するため、迷光の可能
性は更に高くなる。
【０００５】迷光以外にも、ｉ）出射端のコリメータ部
の残留反射が開放端からの反射光と同じ経路をたどり、
反射光検出のためのフォトダイオードに入射する。ii）
光増幅器の増幅度の制御のために設けられる出力光検出
用のフォトダイオードに内部反射があると、光カプラを
通過して反射光検出用フォトダイオードに入射する、等
の雑音となる要因が存在する。現状ではｉ）の回避のた
めに部品の選別を行い、ii）の回避のために内部反射量
の小さい高価なフォトダイオードを使用しているが、そ
のため低コスト化を阻害している。
の残留反射が開放端からの反射光と同じ経路をたどり、
反射光検出のためのフォトダイオードに入射する。ii）
光増幅器の増幅度の制御のために設けられる出力光検出
用のフォトダイオードに内部反射があると、光カプラを
通過して反射光検出用フォトダイオードに入射する、等
の雑音となる要因が存在する。現状ではｉ）の回避のた
めに部品の選別を行い、ii）の回避のために内部反射量
の小さい高価なフォトダイオードを使用しているが、そ
のため低コスト化を阻害している。
【０００６】このように、反射光検出は非常に不安定
で、かつ高コストであるという第１の問題があった。光
増幅器を用いた双方向光通信システムでは、スペース、
消費電力、コスト等の面から上り下りの光増幅器を１つ
の励起レーザダイオードからの励起光で励起する方式が
考えられ、具体的には、光カプラ等の光分岐手段で、励
起レーザダイオード出力を概略２等分して用いている。
本方式は、特に光加入者系で重要になる。しかし、光端
局、再生中継器等の送受信部では、受信側の光プリアン
プに比べて送信側の光ポストアンプに大きな光パワーが
必要なため、この方式の適用は困難であるという第２の
問題があった。
で、かつ高コストであるという第１の問題があった。光
増幅器を用いた双方向光通信システムでは、スペース、
消費電力、コスト等の面から上り下りの光増幅器を１つ
の励起レーザダイオードからの励起光で励起する方式が
考えられ、具体的には、光カプラ等の光分岐手段で、励
起レーザダイオード出力を概略２等分して用いている。
本方式は、特に光加入者系で重要になる。しかし、光端
局、再生中継器等の送受信部では、受信側の光プリアン
プに比べて送信側の光ポストアンプに大きな光パワーが
必要なため、この方式の適用は困難であるという第２の
問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の第
１の目的は、開放端からの反射光を低コストで確実に検
出することのできる機能を備えた双方向光増幅回路を提
供することにある。本発明の第２の目的は、光端局及び
再生中継器等の送受信部の様に、２つの光増幅器に要求
される増幅度に差がある場合でも、２つの光増幅器を１
つの励起レーザダイオードからの励起光で励起すること
の可能な双方向光増幅回路を提供することにある。
１の目的は、開放端からの反射光を低コストで確実に検
出することのできる機能を備えた双方向光増幅回路を提
供することにある。本発明の第２の目的は、光端局及び
再生中継器等の送受信部の様に、２つの光増幅器に要求
される増幅度に差がある場合でも、２つの光増幅器を１
つの励起レーザダイオードからの励起光で励起すること
の可能な双方向光増幅回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１の
方向に情報を伝送する第１の光信号と第１の方向とは逆
の第２の方向へ情報を伝送する第２の光信号の少なくと
も一方を増幅する双方向光増幅回路であって、第１の光
信号を増幅する第１の光増幅器と、該第１の光増幅器で
増幅された第１の光信号を第１の光伝送路に送出し、該
第１の光伝送路を経て伝送された第２の光信号を選択的
に取り出すための第１の光共用器と、該第１の光共用器
から取り出された光信号のパワーを検出する第１の光検
出器と、該第１の光検出器の検出出力に基づいて開放端
からの反射光が検出されたか否かを判断し、開放端から
の反射光が検出されたと判断されるとき該第１の光増幅
器の出力光のパワーを所定値以下にする制御器とを具備
する双方向光増幅回路が提供される。
方向に情報を伝送する第１の光信号と第１の方向とは逆
の第２の方向へ情報を伝送する第２の光信号の少なくと
も一方を増幅する双方向光増幅回路であって、第１の光
信号を増幅する第１の光増幅器と、該第１の光増幅器で
増幅された第１の光信号を第１の光伝送路に送出し、該
第１の光伝送路を経て伝送された第２の光信号を選択的
に取り出すための第１の光共用器と、該第１の光共用器
から取り出された光信号のパワーを検出する第１の光検
出器と、該第１の光検出器の検出出力に基づいて開放端
からの反射光が検出されたか否かを判断し、開放端から
の反射光が検出されたと判断されるとき該第１の光増幅
器の出力光のパワーを所定値以下にする制御器とを具備
する双方向光増幅回路が提供される。
【０００９】本発明によれば、第１の方向に情報を伝送
する第１の光信号と第１の方向とは逆の第２の方向へ情
報を伝送する第２の光信号の少なくとも一方を増幅する
双方向光増幅回路であって、第１の光信号を増幅する第
１の光増幅器と、第２の光信号を増幅する第２の光増幅
器と、励起光を発生する励起光源と、該励起光源が発生
した励起光を前記第１の光増幅器と該第２の光増幅器と
へ分配するために分岐する光カプラであって、該第１の
光増幅器へ分配される励起光のパワーが該第２の光増幅
器へ分配される励起光のパワーよりも実質的に大きいよ
うに分岐するものとを具備する双方向光増幅回路もまた
提供される。
する第１の光信号と第１の方向とは逆の第２の方向へ情
報を伝送する第２の光信号の少なくとも一方を増幅する
双方向光増幅回路であって、第１の光信号を増幅する第
１の光増幅器と、第２の光信号を増幅する第２の光増幅
器と、励起光を発生する励起光源と、該励起光源が発生
した励起光を前記第１の光増幅器と該第２の光増幅器と
へ分配するために分岐する光カプラであって、該第１の
光増幅器へ分配される励起光のパワーが該第２の光増幅
器へ分配される励起光のパワーよりも実質的に大きいよ
うに分岐するものとを具備する双方向光増幅回路もまた
提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る双方向光増幅
回路の一具体例としての双方向光増幅中継器を示すブロ
ック図である。光サーキュレータ（ＣＩＲ）１０は、接
続端子１２に接続される光ファイバ（図示せず）によっ
て伝送される光信号を選択的に図１の上側のライン１４
に供給し、図１の下側のライン１６から出力される光信
号を、接続端子１２に接続される光ファイバへ供給す
る。ＣＩＲ１８は、接続端子２０に接続される光ファイ
バ（図示せず）によって伝送される光信号を選択的に下
側のライン１６に供給し、上側のライン１４から出力さ
れる光信号を、接続端子２０に接続される光ファイバへ
供給する。
回路の一具体例としての双方向光増幅中継器を示すブロ
ック図である。光サーキュレータ（ＣＩＲ）１０は、接
続端子１２に接続される光ファイバ（図示せず）によっ
て伝送される光信号を選択的に図１の上側のライン１４
に供給し、図１の下側のライン１６から出力される光信
号を、接続端子１２に接続される光ファイバへ供給す
る。ＣＩＲ１８は、接続端子２０に接続される光ファイ
バ（図示せず）によって伝送される光信号を選択的に下
側のライン１６に供給し、上側のライン１４から出力さ
れる光信号を、接続端子２０に接続される光ファイバへ
供給する。
【００１１】ＣＩＲ１０において取り出された光信号の
パワーの一部は例えば光カプラからなるビームスプリッ
タ（ＢＳ）２２で分岐され、フォトダイオード（ＰＤ）
２４で光パワーが検出される。ＢＳ２２を通過した大部
分の光信号は光アイソレータ（ＩＳＯ）２６を経て、例
えば光カプラからなる光合波器（ＷＤＭ：WavelengthDi
vision Multiplexer)２８によってレーザダイオード
（ＬＤ）３０からの励起光ビームと混合されて、エルビ
ウムドープファイバ（ＥＤＦ）３２へ入射される。ＥＤ
Ｆ３２で増幅された光信号は、ＩＳＯ３４を経て、ＢＳ
３６においてその一部が分岐されてＰＤ３８で光パワー
が検出される。残りの大部分はＣＩＲ１８へ供給され
る。すなわち、ＰＤ２４においてＥＤＦ３２の入力の光
パワーが検出され、ＰＤ３８においてＥＤＦ３２の出力
の光パワーが検出される。
パワーの一部は例えば光カプラからなるビームスプリッ
タ（ＢＳ）２２で分岐され、フォトダイオード（ＰＤ）
２４で光パワーが検出される。ＢＳ２２を通過した大部
分の光信号は光アイソレータ（ＩＳＯ）２６を経て、例
えば光カプラからなる光合波器（ＷＤＭ：WavelengthDi
vision Multiplexer)２８によってレーザダイオード
（ＬＤ）３０からの励起光ビームと混合されて、エルビ
ウムドープファイバ（ＥＤＦ）３２へ入射される。ＥＤ
Ｆ３２で増幅された光信号は、ＩＳＯ３４を経て、ＢＳ
３６においてその一部が分岐されてＰＤ３８で光パワー
が検出される。残りの大部分はＣＩＲ１８へ供給され
る。すなわち、ＰＤ２４においてＥＤＦ３２の入力の光
パワーが検出され、ＰＤ３８においてＥＤＦ３２の出力
の光パワーが検出される。
【００１２】制御器４０はＰＤ２４において検出される
入力光パワーとＰＤ３８において検出される出力光パワ
ーに基づき、例えば、出力レベルが一定になるようにＬ
Ｄ３０の駆動電流を制御することによって出力一定制御
（ＡＬＣ：Automatic LevelControl)を達成する。図の
下側のライン１６も上側のライン１４と同一の構成を有
している。ＥＤＦ４２の入力の光パワーがＰＤ４４にお
いて検出され、出力の光パワーがＰＤ４６において検出
される。制御器４８は入力光パワーと出力光パワーに基
づいて、ＬＤ５０の駆動電流を制御してＡＬＣを達成す
る。
入力光パワーとＰＤ３８において検出される出力光パワ
ーに基づき、例えば、出力レベルが一定になるようにＬ
Ｄ３０の駆動電流を制御することによって出力一定制御
（ＡＬＣ：Automatic LevelControl)を達成する。図の
下側のライン１６も上側のライン１４と同一の構成を有
している。ＥＤＦ４２の入力の光パワーがＰＤ４４にお
いて検出され、出力の光パワーがＰＤ４６において検出
される。制御器４８は入力光パワーと出力光パワーに基
づいて、ＬＤ５０の駆動電流を制御してＡＬＣを達成す
る。
【００１３】図１及びそれ以降の図面には、励起光をＥ
ＤＦの入力側から光信号と同じ方向に注入する前方励起
の場合が示されているが、ＥＤＦの出力側から光信号と
は逆の方向に注入する後方励起の場合も同様に本発明の
適用が可能である。図１の回路において、制御器４０は
上記のＡＬＣに加えて、端子２０が開放されたときの開
放端からの反射光を検知してＥＤＦ３２の出力を減少さ
せる制御を達成する。そのために、制御器４０にはＰＤ
４４の検出出力が入力される。コネクタが接続されてい
るときはＰＤ４４には主として受信光が入射し、コネク
タが開放されるとＰＤ４４には開放端からの反射光が入
射する。したがって両者を区別することができれば、コ
ネクタが開放されたことを検知することができる。
ＤＦの入力側から光信号と同じ方向に注入する前方励起
の場合が示されているが、ＥＤＦの出力側から光信号と
は逆の方向に注入する後方励起の場合も同様に本発明の
適用が可能である。図１の回路において、制御器４０は
上記のＡＬＣに加えて、端子２０が開放されたときの開
放端からの反射光を検知してＥＤＦ３２の出力を減少さ
せる制御を達成する。そのために、制御器４０にはＰＤ
４４の検出出力が入力される。コネクタが接続されてい
るときはＰＤ４４には主として受信光が入射し、コネク
タが開放されるとＰＤ４４には開放端からの反射光が入
射する。したがって両者を区別することができれば、コ
ネクタが開放されたことを検知することができる。
【００１４】開放端からの反射光と受信光とを区別する
方法について説明する。これは送信光の反射と受信光と
を区別しなければならないという双方向通信システム固
有の問題を、いかに解決しているかによって、３つの方
法に分けられる。 ｉ）波長の違いを利用する方法：双方向通信システムで
は、元々送信光の反射によるクロストークを回避しなけ
れば、最悪の場合、受信不能に陥る可能性がある。その
解決方法の１つとして、送信と受信で異なる波長を用い
る方法がある。この場合、両波長を分離するフィルタを
ＢＳ５２による入力光検出とＢＳ５４による出力光検出
の間に設置し、入力光検出で検出されて、出力光検出で
検出されない光があれば、反射光ということになる。
方法について説明する。これは送信光の反射と受信光と
を区別しなければならないという双方向通信システム固
有の問題を、いかに解決しているかによって、３つの方
法に分けられる。 ｉ）波長の違いを利用する方法：双方向通信システムで
は、元々送信光の反射によるクロストークを回避しなけ
れば、最悪の場合、受信不能に陥る可能性がある。その
解決方法の１つとして、送信と受信で異なる波長を用い
る方法がある。この場合、両波長を分離するフィルタを
ＢＳ５２による入力光検出とＢＳ５４による出力光検出
の間に設置し、入力光検出で検出されて、出力光検出で
検出されない光があれば、反射光ということになる。
【００１５】ii）送信／受信の時間の違いを利用する方
法：クロストークを解決する、別の方法として、送信と
受信で時間を分けて通信する方法がある。例えば、ある
ｔ1〜ｔ2 の間は上り専用、またｔ3 〜ｔ4 の間は下り
専用というように分ける。上り専用の時間帯に下りの側
に受信光があれば、それは反射光に他ならないことにな
り、区別が可能となる。
法：クロストークを解決する、別の方法として、送信と
受信で時間を分けて通信する方法がある。例えば、ある
ｔ1〜ｔ2 の間は上り専用、またｔ3 〜ｔ4 の間は下り
専用というように分ける。上り専用の時間帯に下りの側
に受信光があれば、それは反射光に他ならないことにな
り、区別が可能となる。
【００１６】iii) 受信レベルの違いを利用する方法：
送信と受信の波長が同じで時間帯の区別もしない場合、
受信光パワーＰｒは、次式を満足しないと、受信不能に
陥る。 Ｐｒ≫Ｒ・Ｐｓ Ｐｓは送信光パワーで、Ｒは例えばRayleigh後方散乱等
による伝送路上の反射量の総和の反射率である。即ち、
この様な双方向通信においては、元々Ｒが非常に小さい
か、Ｐｒが比較的大きくなるように設計される。一方、
コネクタが開放されたときの反射率は約−１４dBであ
る。従ってＰｒとＰｓ×１０-1.4の間に充分なレベル差
があれば、その両者の中間に識別レベルを設けることに
より、反射光と受信光の区別が可能となる。例えば、Ｐ
ｓ＝０dBm 、Ｐｒ＝−１０dBm であれば、開放点の反射
量は−１４dBm となり、識別レベルを−１２dBm とすれ
ば反射光を検出できる。すなわち、制御器４０は、ＰＤ
４４において、検出される光パワーが−１２dBm 以上を
示しているとき、コネクタは接続されていると判断して
通常の制御を行ない、−１２dBm 以下であるとき、コネ
クタが開放されたと判断して、ＥＤＦ３２の出力を減少
させるべく、ＬＤ３０の駆動電流を減少する。
送信と受信の波長が同じで時間帯の区別もしない場合、
受信光パワーＰｒは、次式を満足しないと、受信不能に
陥る。 Ｐｒ≫Ｒ・Ｐｓ Ｐｓは送信光パワーで、Ｒは例えばRayleigh後方散乱等
による伝送路上の反射量の総和の反射率である。即ち、
この様な双方向通信においては、元々Ｒが非常に小さい
か、Ｐｒが比較的大きくなるように設計される。一方、
コネクタが開放されたときの反射率は約−１４dBであ
る。従ってＰｒとＰｓ×１０-1.4の間に充分なレベル差
があれば、その両者の中間に識別レベルを設けることに
より、反射光と受信光の区別が可能となる。例えば、Ｐ
ｓ＝０dBm 、Ｐｒ＝−１０dBm であれば、開放点の反射
量は−１４dBm となり、識別レベルを−１２dBm とすれ
ば反射光を検出できる。すなわち、制御器４０は、ＰＤ
４４において、検出される光パワーが−１２dBm 以上を
示しているとき、コネクタは接続されていると判断して
通常の制御を行ない、−１２dBm 以下であるとき、コネ
クタが開放されたと判断して、ＥＤＦ３２の出力を減少
させるべく、ＬＤ３０の駆動電流を減少する。
【００１７】制御器４０について説明したが、制御器４
８についても同様であり、ＰＤ２４の出力に基いて端子
１２側の開放を検知する。図１の回路では励起光源３
０，５０のバイアス電流を増減させることによってＥＤ
Ｆ３２，４２の出力を増減させているが、励起光源３
０，５０のファイバ出力を光可変減衰器等で変化させた
り、ＥＤＦ３２，４２の出力光パワーを光可変減衰器等
で変化させてもよい。
８についても同様であり、ＰＤ２４の出力に基いて端子
１２側の開放を検知する。図１の回路では励起光源３
０，５０のバイアス電流を増減させることによってＥＤ
Ｆ３２，４２の出力を増減させているが、励起光源３
０，５０のファイバ出力を光可変減衰器等で変化させた
り、ＥＤＦ３２，４２の出力光パワーを光可変減衰器等
で変化させてもよい。
【００１８】図１の例では、コネクタが開放されなくて
も、光サーキュレータ１８，１０から入力光検出手段５
２，２２までの部分で、断線等により入力光が検出され
なくて入力光パワーが低下した場合に、反対方向の出力
光パワーを増減させる。これを回避したい場合は、次の
２つの構成のいずれかを採用すればよい。 ｉ）光サーキュレータ１０，１８として、光検出回路付
のものを使用し、この出力によって、反対方向の光増幅
器の出力光パワーを増減させる：光サーキュレータは、
現状では図３（後述）に示すようにバルク型で構成され
ることが多い。途中の必要な箇所、例えば、受信光のた
めのポートにビームスプリッタを挿入し、ビームスプリ
ッタで分離された光ビームをフォトダイオードで検出す
る。
も、光サーキュレータ１８，１０から入力光検出手段５
２，２２までの部分で、断線等により入力光が検出され
なくて入力光パワーが低下した場合に、反対方向の出力
光パワーを増減させる。これを回避したい場合は、次の
２つの構成のいずれかを採用すればよい。 ｉ）光サーキュレータ１０，１８として、光検出回路付
のものを使用し、この出力によって、反対方向の光増幅
器の出力光パワーを増減させる：光サーキュレータは、
現状では図３（後述）に示すようにバルク型で構成され
ることが多い。途中の必要な箇所、例えば、受信光のた
めのポートにビームスプリッタを挿入し、ビームスプリ
ッタで分離された光ビームをフォトダイオードで検出す
る。
【００１９】ii）ビームスプリッタを光サーキュレータ
に直結する：図２に示すように、ビームスプリッタ２
２，５２を光サーキュレータ１０，１８に直結する。こ
の場合、図１の光アイソレータ２６，５３が不要にな
る。図３は光サーキュレータの一例としてバルク型の光
サーキュレータの構造及び動作原理を示す。図３に示し
た光サーキュレータは２つの偏光ビームスプリッタ６
０，６２と２つの４５°ファラデー回転子６４，６６と
２つの偏波回転子６８，７０とから構成される。図３
（ａ）に示すように、ポートＡから入射した光ビームは
偏光ビームスプリッタ６０で２つの偏光ビームに分けら
れ、ファラデー回転子６４，６６及び偏波回転子６８，
７０を経て偏光ビームスプリッタ６２で合成されて、ポ
ートＢから出射する。一方、図３（ｂ）に示すように、
ポートＢから入射した光ビームは、ファラデー回転子に
相反性がないので偏波面が９０°異なるため、同一の経
路を通らず、ポートＣから出射される。
に直結する：図２に示すように、ビームスプリッタ２
２，５２を光サーキュレータ１０，１８に直結する。こ
の場合、図１の光アイソレータ２６，５３が不要にな
る。図３は光サーキュレータの一例としてバルク型の光
サーキュレータの構造及び動作原理を示す。図３に示し
た光サーキュレータは２つの偏光ビームスプリッタ６
０，６２と２つの４５°ファラデー回転子６４，６６と
２つの偏波回転子６８，７０とから構成される。図３
（ａ）に示すように、ポートＡから入射した光ビームは
偏光ビームスプリッタ６０で２つの偏光ビームに分けら
れ、ファラデー回転子６４，６６及び偏波回転子６８，
７０を経て偏光ビームスプリッタ６２で合成されて、ポ
ートＢから出射する。一方、図３（ｂ）に示すように、
ポートＢから入射した光ビームは、ファラデー回転子に
相反性がないので偏波面が９０°異なるため、同一の経
路を通らず、ポートＣから出射される。
【００２０】図４は本発明に係る双方向光増幅回路の第
２の具体例としての双方向光端局又は双方向再生中継器
を示すブロック図である。図１と同一の構成要素には同
一の参照番号が付されている。図４の上側のライン１４
へは光送信機８０からの光信号が供給され、下側のライ
ン１６から出力される光信号は光受信機８２へ入力され
る。レーザダイオード８４が生成する励起光は光分岐器
８６で分岐され、ＷＤＭ２８及び５５に供給される。図
１の光増幅中継器の場合と異なり、光端局又は再生中継
器では送信側のＥＤＦ３２には受信側のＥＤＦ４２に比
べて高い光出力が要求される。そこで、光分岐器８６の
分岐比は送信側を大きくしてある。制御器８８はＰＤ２
４，３８，４４，４６の検出出力に応じてＬＤ８４のバ
イアス電流を制御する。図１の場合と同様に、ＰＤ４４
の出力に基いて端子２０が開放されていると判断される
とき、ＬＤ８４の出力が減少するようにしても良い。ま
た、光端局及び再生中継器に限らず、光増幅中継器にお
いて上りラインと下りラインとで異なる増幅率が要求さ
れるとき、上記の考え方が適用できる。
２の具体例としての双方向光端局又は双方向再生中継器
を示すブロック図である。図１と同一の構成要素には同
一の参照番号が付されている。図４の上側のライン１４
へは光送信機８０からの光信号が供給され、下側のライ
ン１６から出力される光信号は光受信機８２へ入力され
る。レーザダイオード８４が生成する励起光は光分岐器
８６で分岐され、ＷＤＭ２８及び５５に供給される。図
１の光増幅中継器の場合と異なり、光端局又は再生中継
器では送信側のＥＤＦ３２には受信側のＥＤＦ４２に比
べて高い光出力が要求される。そこで、光分岐器８６の
分岐比は送信側を大きくしてある。制御器８８はＰＤ２
４，３８，４４，４６の検出出力に応じてＬＤ８４のバ
イアス電流を制御する。図１の場合と同様に、ＰＤ４４
の出力に基いて端子２０が開放されていると判断される
とき、ＬＤ８４の出力が減少するようにしても良い。ま
た、光端局及び再生中継器に限らず、光増幅中継器にお
いて上りラインと下りラインとで異なる増幅率が要求さ
れるとき、上記の考え方が適用できる。
【００２１】図５に示すように、図４の光分岐器８６に
代えて分岐比が可変の可変光分岐器９０を使用して分岐
比を制御できるようにすれば、送受双方に最適な励起パ
ワーを分配することができる。可変光分岐器は、例えば
基材に反射率と透過率が徐々に変化する光学膜を蒸着さ
せたものを機械的に移動することによって実現される。
代えて分岐比が可変の可変光分岐器９０を使用して分岐
比を制御できるようにすれば、送受双方に最適な励起パ
ワーを分配することができる。可変光分岐器は、例えば
基材に反射率と透過率が徐々に変化する光学膜を蒸着さ
せたものを機械的に移動することによって実現される。
【００２２】ＥＤＦ３２の出力光電力を増減する手段と
して、励起光源８４のバイアス電流を増減させる方法と
励起光源からの出射ファイバの途中に光可変減衰器を挿
入する方法がある。特に後者は、励起光源と光分岐器の
間に挿入して送受双方とも増減させる方法と、光分岐器
とＷＤＭ２８の間に挿入してＥＤＦ４２には影響を与え
ないようにする方法がある。
して、励起光源８４のバイアス電流を増減させる方法と
励起光源からの出射ファイバの途中に光可変減衰器を挿
入する方法がある。特に後者は、励起光源と光分岐器の
間に挿入して送受双方とも増減させる方法と、光分岐器
とＷＤＭ２８の間に挿入してＥＤＦ４２には影響を与え
ないようにする方法がある。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、ＳＮ比劣化を生じやす
い反射光検出を、反対方向の入射光検出で行うため、高
精度の検出が可能となり、性能が向上する。また、反射
光検出手段が不要になるため、低コスト化につながる。
更に反射光検出手段が不要になると、光増幅器出射側の
光回路の簡素化につながり、光回路製作工数の削減及び
小型化につながる。
い反射光検出を、反対方向の入射光検出で行うため、高
精度の検出が可能となり、性能が向上する。また、反射
光検出手段が不要になるため、低コスト化につながる。
更に反射光検出手段が不要になると、光増幅器出射側の
光回路の簡素化につながり、光回路製作工数の削減及び
小型化につながる。
【００２４】光増幅器を使用した送受信部に励起ＬＤを
１つ用いて、上り下りの光増幅器で共用する方式が適用
できるようになり、装置の小型化、低コスト化、低消費
電力化につながる。
１つ用いて、上り下りの光増幅器で共用する方式が適用
できるようになり、装置の小型化、低コスト化、低消費
電力化につながる。
【図１】本発明の第１の具体例に係る双方向光増幅中継
器を示すブロック図である。
器を示すブロック図である。
【図２】図１の回路の一変形例のブロック図である。
【図３】光サーキュレータの構造と動作を説明するため
の図である。
の図である。
【図４】本発明の第２の具体例に係る双方向光端局又は
双方向再生中継器のブロック図である。
双方向再生中継器のブロック図である。
【図５】図４の回路の一変形例のブロック図である。
１０，１８…光サーキュレータ ２２，３６，５２，５４…ビームスプリッタ ２４，３８，４４，４６…フォトダイオード ２６，３４，５３，５７…光アイソレータ ２８，５５…分波器 ３０，５０…レーザダイオード ３２，４２…エルビウムドープファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/28 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｙ 10/26 10/14 10/04 10/06
Claims (12)
- 【請求項１】 第１の方向に情報を伝送する第１の光信
号と第１の方向とは逆の第２の方向へ情報を伝送する第
２の光信号の少なくとも一方を増幅する双方向光増幅回
路であって、 第１の光信号を増幅する第１の光増幅器と、 該第１の光増幅器で増幅された第１の光信号を第１の光
伝送路に送出し、該第１の光伝送路を経て伝送された第
２の光信号を選択的に取り出すための第１の光共用器
と、 該第１の光共用器から取り出された光信号のパワーを検
出する第１の光検出器と、 該第１の光検出器の検出出力に基づいて開放端からの反
射光が検出されたか否かを判断し、開放端からの反射光
が検出されたと判断されるとき該第１の光増幅器の出力
光のパワーを所定値以下にする制御器とを具備する双方
向光増幅回路。 - 【請求項２】 前記制御器は、前記第１の光検出器が検
出した光パワーが所定値以下であるとき開放端からの反
射光が検出されたと判断する請求項１記載の双方向光増
幅回路。 - 【請求項３】 第２の光信号を増幅する第２の光増幅器
と、 該第２の光増幅器で増幅された第２の光信号を第２の光
伝送路に送出し、該第２の光伝送路を経て伝送された第
１の方向の光信号を選択的に取り出すための第２の光共
用器と、 該第２の光共用器から取り出された光信号のパワーを検
出する第２の光検出器とをさらに具備し、 前記制御器は、該第２の光検出器の検出出力に基づき、
開放端からの反射光が検出されたと判断されるとき、該
第２の光増幅器の出力光のパワーを所定値以下にする請
求項２記載の双方向光増幅回路。 - 【請求項４】 前記第１の光検出器は、前記第１の光共
用器内の前記第２の光信号のための光路に設けられる請
求項１記載の双方向光増幅回路。 - 【請求項５】 前記第１の光共用器は前記第１の光検出
器の入力に直結される請求項１記載の双方向光増幅回
路。 - 【請求項６】 第２の光信号を増幅する第２の光増幅器
と、 励起光を発生する励起光源と、 該励起光源が発生した励起光を前記第１の光増幅器と該
第２の光増幅器とへ分配するために分岐する光カプラで
あって、該第１の光増幅器へ分配される励起光のパワー
が該第２の光増幅器へ分配される励起光のパワーよりも
実質的に大きいように分岐するものをさらに具備する請
求項１記載の双方向光増幅回路。 - 【請求項７】 前記光カプラは、分岐比が可変であり、 前記制御器は前記第１及び第２の光増幅器の出力光のパ
ワーレベルがそれぞれ最適になるように該光カプラの分
岐比を制御する請求項６記載の双方向光増幅回路。 - 【請求項８】 前記制御器は前記励起光源のバイアス電
流を制御することによって前記第１の光増幅器の出力光
のパワーを制御する請求項６記載の双方向光増幅回路。 - 【請求項９】 前記励起光源の出力側に設けられた可変
減衰器をさらに具備し、 前記制御器は、該可変減衰器の減衰比を制御することに
よって前記第１の光増幅器の出力光のパワーを制御する
請求項５記載の双方向光増幅回路。 - 【請求項１０】 前記第１の光増幅器の出力側に設けら
れた可変減衰器をさらに具備し、 前記制御器は該可変減衰器の減衰比を制御することによ
って前記第１の光増幅器の出力光のパワーを制御する請
求項６記載の双方向光増幅回路。 - 【請求項１１】 第１の方向に情報を伝送する第１の光
信号と第１の方向とは逆の第２の方向へ情報を伝送する
第２の光信号の少なくとも一方を増幅する双方向光増幅
回路であって、 第１の光信号を増幅する第１の光増幅器と、 第２の光信号を増幅する第２の光増幅器と、 励起光を発生する励起光源と、 該励起光源が発生した励起光を前記第１の光増幅器と該
第２の光増幅器とへ分配するために分岐する光カプラで
あって、該第１の光増幅器へ分配される励起光のパワー
が該第２の光増幅器へ分配される励起光のパワーよりも
実質的に大きいように分岐するものとを具備する双方向
光増幅回路。 - 【請求項１２】 前記光カプラは、分岐比が可変であ
り、 前記第１及び第２の光増幅器の出力光のパワーレベルが
それぞれ最適になるように該光カプラの分岐比を制御す
る制御器をさらに具備する請求項１１記載の双方向光増
幅回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7242930A JPH0993202A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 双方向光増幅回路 |
| US08/690,794 US5875054A (en) | 1995-09-21 | 1996-08-01 | Bidirectional optical amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7242930A JPH0993202A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 双方向光増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993202A true JPH0993202A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17096336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7242930A Withdrawn JPH0993202A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 双方向光増幅回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5875054A (ja) |
| JP (1) | JPH0993202A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1014595A1 (en) * | 1998-06-26 | 2000-06-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical amplification relay system |
| JP2004104473A (ja) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 光増幅中継器 |
| JP2008113281A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器 |
| JP2008141673A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器における利得制御方法および光増幅器 |
| JP2008259220A (ja) * | 2008-04-21 | 2008-10-23 | Fujitsu Ltd | 光伝送システム |
| JP2016115955A (ja) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 日本電信電話株式会社 | 双方向光増幅器 |
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| JP3452768B2 (ja) * | 1997-08-11 | 2003-09-29 | 富士通株式会社 | 光増幅のための方法及び装置並びに該装置を有するシステム |
| KR100259268B1 (ko) * | 1997-09-30 | 2000-06-15 | 강병호 | 일체화된 양방향 통신용 광증폭기의 광써큘레이터 및 파장분할기 |
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1996
- 1996-08-01 US US08/690,794 patent/US5875054A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| US5875054A (en) | 1999-02-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
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