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JP3068500B2 - 光信号増幅伝送方式 - Google Patents

光信号増幅伝送方式

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JP3068500B2
JP3068500B2 JP9121504A JP12150497A JP3068500B2 JP 3068500 B2 JP3068500 B2 JP 3068500B2 JP 9121504 A JP9121504 A JP 9121504A JP 12150497 A JP12150497 A JP 12150497A JP 3068500 B2 JP3068500 B2 JP 3068500B2
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NEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバケーブ
ルを介して伝送される波長がそれぞれ異なる複数の信号
が多重された光信号（多重波長信号）を増幅する光信号
増幅伝送方式に関し、特に多重された波長数に応じた増
幅の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】良く知られているように光ファイバケー
ブルを用いて光信号を長距離伝送する場合、その出力パ
ワーが低過ぎても高過ぎても受信側で障害が生じるた
め、最適な出力パワーが要求される。従って光ファイバ
ケーブルを用いた光信号の長距離伝送においては、一般
的には各中継点に中継増幅装置を設置し、最適な出力パ
ワーになるように増幅している。
【０００３】図３は、従来のこの種の光信号増幅伝送方
式を説明するためのブロック図である。図３において、
３１はＩＮからの入力信号と励起レーザ光とを合波する
ＷＤＭ光カプラ、３２は励起光が注入されることにより
光信号の増幅を行うエルビウム・ドープト・ファイバ
（ＥＤＦ）、３３は出力モニタ用光カプラ、３４は励起
用レーザ光源（励起ＬＤと称する）、３５は自動出力パ
ワーコントロール（ＡＰＣ）回路、３６は出力モニタ用
光カプラ（ＰＤ）である。
【０００４】従来のこの種の光信号増幅伝送方式は、例
えば中継点においては図３に示すように、ＥＤＦ３２と
励起ＬＤ３４とで光ファイバアンプを構成し、出力モニ
タ用光カプラ３３で出力レベルをモニタし、このモニタ
した出力レベルを予め定めた最適値（一定値）と比較
し、出力レベルがこの最適値となるようにＡＰＣ３５で
励起ＬＤ３４をフィードバック制御する構成となってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の光信号
増幅伝送方式は、一般的に出力パワーが予め定めた最適
値（一定値）になるように制御されるため、波長がそれ
ぞれ異なる複数の信号が多重された光信号（多重波長信
号）が伝送される場合に問題が生じる。すなわち従来の
方式では、多重波長信号の場合も一つの信号として予め
定めた一定値になるように制御されるため、１波長（１
信号）で見ると、多重する波長数によってその出力パワ
ーが大きく変動することになる。例えば、多重する波長
数が増えれば増えるほど１波長あたりの光の出力パワー
は減少するため、沢山の信号（波長）が多重される場
合、１波長あたりの光の出力パワーは受信器のダイナミ
ックレンジに追従できなくなるほど弱くなり、その結果
光信号の伝送誤りを引き起こす等の問題点があった。
【０００６】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、多重する波長数に応じて光の出力パ
ワーを制御し、最終的に受信器で受信する１信号ごとの
光のパワーを最適にできる光信号増幅伝送方式を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる光信号増
幅伝送方式は、送信端において、光ファイバケーブルで
伝送する光信号を、所望のレベルに増幅して伝送する光
信号増幅伝送方式において、伝送する光信号が、波長が
それぞれ異なる複数の信号が多重された多重波長信号の
場合、波長数に応じた増幅手段の制御を行い、波長数に
応じた所望のレベルに一括増幅して伝送することを特徴
とする。
【０００８】また中継点において、光ファイバケーブル
を介して伝送されてくる光信号を、所望のレベルに増幅
して伝送する光信号増幅伝送方式において、波長数情報
の受信および送信を行う波長数情報管理部を備え、前記
伝送されてくる光信号が、波長がそれぞれ異なる複数の
信号が多重された多重波長信号の場合、前記波長数情報
管理部により得られる波長数に応じた増幅手段の制御を
行い、波長数に応じた所望のレベルに一括増幅して伝送
することを特徴とする。
【０００９】また受信端において、光ファイバケーブル
を介して伝送されてくる光信号を、所望のレベルに増幅
する光信号増幅伝送方式において、波長数情報を受信す
る手段を備え、前記伝送されてくる光信号が、波長がそ
れぞれ異なる複数の信号が多重された多重波長信号の場
合、前記手段により得られる波長数に応じた増幅手段の
制御を行い、波長数に応じた所望のレベルに一括増幅す
ることを特徴とする。
【００１０】また前記中継点の波長数情報管理部は、送
信端から前記光ファイバケーブルを介して伝送されてく
る光信号（主信号）とは別の波長を用いて前記主信号に
多重して送られてくる波長数情報信号を分離して受信
し、前記増幅手段で増幅後の主信号にこの主信号とは別
の波長を用いて多重して該波長数情報信号を送信するこ
とを特徴とする。
【００１１】また前記受信端の波長数情報を受信する手
段は、送信端または中継点から前記光ファイバケーブル
を介して伝送されてくる光信号（主信号）とは別の波長
を用いて前記主信号に多重して送られてくる波長数情報
信号を分離して受信する手段であることを特徴とする。
【００１２】また前記増幅手段には、励起用レーザ光源
と、この励起用レーザ光源からの励起光を前記多重波長
信号に合波するＷＤＭ(wavelength division multiple
x) 光カプラと、エルビウム・ドープト・ファイバとを
備えたことを特徴とする。
【００１３】また前記波長数に応じた増幅手段の制御
は、増幅後の出力をモニタして励起用レーザ光源をフィ
ードバック制御するＡＰＣ回路へ前記波長数の情報を入
力して行うことを特徴とする。
【００１４】本発明に係わる光信号増幅伝送方式は、上
述のように多重する波長数の情報を管理し、この情報を
主信号と共に伝送することによって、送信用光アンプ，
中継用光アンプ，受信用光アンプで行う多重波長信号の
増幅を、波長数に応じて行え、最終的に受信器で受信す
る１信号ごとの光のパワーを最適にでき、ダイナミック
レンジの狭い受信器の使用が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態を説明
するためのブロック図である。図において、１はそれぞ
れ波長の異なる光信号を出力する送信器、２は各送信器
１からの波長の異なる光信号を多重するための光多重
部、３は送信用光アンプ、４は中継用光アンプ、５は受
信用光アンプ、６は光ファイバケーブルで構成された伝
送路、７〜１０はそれぞれ波長数情報を伝送路へ入出力
するための波長数情報用ＷＤＭ(wavelength division m
ultiplex) 光カプラ、１１〜１３は波長数情報管理部、
１４は多重波長信号を１波長づつの信号に分離する波長
分離部、１５はそれぞれ光信号受信器である。
【００１６】なお波長数情報管理部１１は主信号とは別
の波長を用いた光信号で波長数情報信号の送信を行い、
波長数情報管理部１２は同じ信号の送受信を行い、波長
数情報管理部１３は同じ信号の受信を行う。
【００１７】次に動作について説明する。各送信器１か
ら入力された光信号は光多重部２で多重されて多重波長
信号となり、送信用光アンプ３で最適な出力パワーまで
増幅されて伝送路６へ出力されるが、この送信端での増
幅においても多重する波長数に基づいて最適な出力パワ
ーが決定され、この値まで増幅されて出力される。なお
この増幅の制御は、後述する図２の中継点での制御と同
様に、増幅後の出力をモニタして励起用レーザ光源をフ
ィードバック制御するＡＰＣ回路へ波長数の情報を入力
して行う。そして波長数情報は、波長情報管理部１１で
伝送路６へ伝送される主信号とは別の波長を用いた光信
号（波長数情報信号）に変換されて、ＷＤＭ光カプラ７
で主信号に多重されて伝送される。
【００１８】そして伝送路６へ出力された信号は、中継
点に設けられた中継用光アンプ４で受信され増幅される
が、主信号に多重されている波長数情報信号は中継用光
アンプ４の手前でＷＤＭ光カプラ８で抽出されて波長数
情報管理部１２で受信され、中継用光アンプ４はこの波
長数情報を基に現在送信されている波長数に応じて、多
重された各１波長がそれぞれ最適パワーになるように主
信号を一括増幅する。例えば主信号に８波長が多重され
ているとすれば、１波長の場合の８倍の出力が最適値と
なり、主信号をこの最適値まで一括増幅する。
【００１９】そして波長数情報管理部１２で受信された
波長数情報は、主信号とは別の波長を用いる光信号（波
長数情報信号）に変換されて中継用光アンプ４の後段に
設けられたＷＤＭ光カプラ９で主信号に多重されて主信
号と共に伝送される。そして受信端においても又、ＷＤ
Ｍ光カプラ１０と波長数情報管理部１３とにより波長数
情報が抽出され、この情報を基に受信用光アンプ５が、
多重された各１波長がそれぞれ最適パワーになるように
主信号を一括増幅し、増幅された主信号が波長分離部１
４で１波長ごとの信号に分離され、それぞれの受信器１
５で受信される。なおこの増幅の制御は、後述する図２
の中継点での制御と同様に、増幅後の出力をモニタして
励起用レーザ光源をフィードバック制御するＡＰＣ回路
へ波長数の情報を入力して行う。
【００２０】図２は、図１に示す中継用光アンプ４の構
成例を示すブロック図である。図２において、８，９は
波長数情報用ＷＤＭ光カプラ、１２は波長数情報管理
部、２２は励起光注入用ＷＤＭカプラ、２３は光ファイ
バ中にエルビウムイオンを混入したエルビウム・ドープ
ト・ファイバ（ＥＤＦ）であり、１．４８μｍの励起光
が注入されることにより、１．５５μｍ帯の光信号の増
幅を行う。２４は出力モニタ用光カプラ、２６は励起レ
ーザ光源（励起ＬＤと称する）、２７は自動出力パワー
コントロール（ＡＰＣ）回路、２８はフォトディテクタ
（ＰＤ）である。
【００２１】波長多重信号が入力側（ＩＮ）から送られ
てくると、波長数情報を乗せた波長（信号）のみがＷＤ
Ｍカプラ８で抽出されて波長数情報管理部１２に入力さ
れ、ここで波長数がカウントされてＡＰＣ２７へこの情
報が出力されると共に、波長数情報用ＷＤＭ光カプラ９
へ出力されて、この波長数情報用ＷＤＭ光カプラ９で再
び主信号に多重されて伝送される。また主信号は励起光
注入用ＷＤＭカプラ２２で励起ＬＤ２６からの出力光と
合波され、ＥＤＦ２３に入力されて増幅され、出力側
（ＯＵＴ）へ出力信号として送信されるが、出力信号の
一部が出力モニタ用光カプラ２４にて分岐され、ＰＤ２
８でその出力レベルがモニタされ、その情報がＡＰＣ２
７に入力される。
【００２２】ＡＰＣ２７は、ＰＤ２８からの出力レベル
と波長数情報管理部１２からの波長数カウント情報とを
基に、多重された波長数に応じて１信号ごとの光のパワ
ーが最適パワーになるように一括増幅する増幅値を決定
し、常に出力パワーがこの増幅値になるようにフィード
バック制御する。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光信号増幅
伝送方式は、多重波長信号が伝送される場合でも送信
端，中継点，受信端それぞれで多重される光の波長数に
応じた増幅制御が行え、各信号単位で光のパワーを一定
に保ち、受信端の各受信器に入力される信号の入力レベ
ルを最適レベルにすることができ、伝送される多重波長
信号の波長数に変更があった場合でも安定した受信レベ
ルを確保することができる。また各受信器の入力レベル
を最適にできるので、受信器の入力ダイナミックレンジ
を狭くでき、安価な受信器の使用が可能となる等の効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を説明するためのブロック
図である。
【図２】図１に示す中継用光アンプの構成例を示すブロ
ック図である。
【図３】従来のこの種の光信号増幅伝送方式を説明する
ためのブロック図である。
【符号の説明】
１ それぞれ送信器 ２ 光多重部 ３ 送信用光アンプ ４ 中継用光アンプ ５ 受信用光アンプ ６ 光ファイバケーブルで構成された伝送路 ７〜１０ それぞれ波長数情報用ＷＤＭ光カプラ １１〜１３ それぞれ波長数情報管理部 １４ 波長分離部 １５ それぞれ光信号受信器 ２２ 励起光注入用ＷＤＭカプラ ２３ エルビウム・ドープト・ファイバ（ＥＤＦ） ２４ 出力モニタ用光カプラ ２６ 励起レーザ光源（励起ＬＤと称する） ２７ 自動出力パワーコントロール（ＡＰＣ）回路 ２８ フォトディテクタ（ＰＤ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 直樹 神奈川県川崎市中原区小杉町一丁目403 番地 日本電気テレコムシステム株式会 社内 (56)参考文献 特開 平９−116506（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22980（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−51057（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 H01S 3/10 H04J 14/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受信端において、光ファイバケーブルを
    介して伝送されてくる光信号を、所望のレベルに増幅す
    る光信号増幅伝送方式において、 波長数情報を受信する手段と、 励起用レーザ光源と、この励起用レーザ光源からの励起
    光を前記多重波長信号に合波するＷＤＭ（wavelength d
    ivision multiplex）光カプラと、エルビウム・ドープ
    ト・ファイバとを備える増幅手段とを備え、 前記伝送されてくる光信号が、波長がそれぞれ異なる複
    数の信号が多重された多重波長信号の場合、前記増幅手
    段の制御を行い、波長数に応じた所望のレベルに一括増
    幅することを特徴とする光信号増幅伝送方式。
  2. 【請求項２】 前記波長数信号を受信する手段は、 送信端または中継点から前記光ファイバーケーブルを介
    して伝送されてくる光信号（主信号）とは別の波長を用
    いて前記主信号に多重して送られてくる波長数情報信号
    を分離して受信する手段であることを特徴とする請求項
    １に記載の光信号増幅伝送方式。
  3. 【請求項３】 前記波長数に応じた増幅手段の制御は、 増幅後の出力をモニタして励起用レーザ光源をフィード
    バック制御するＡＰＣ回路へ前記波長数の情報を入力し
    て行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光信号
    増幅伝送方式。
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