JP4807324B2 - Optical transmission apparatus having dispersion compensation function and dispersion compensation method - Google Patents
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Description
本発明は波長多重光伝送システムにおいて、伝送路である光ファイバの波長分散性を効果的に補償すると共に、中継装置から光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）へのアップグレードに際して、分散補償方法の変更や調整が回避可能な伝送装置の構成および分散補償方法を提供するものである。 The present invention effectively compensates the wavelength dispersion of an optical fiber as a transmission path in a wavelength division multiplexing optical transmission system, and at the time of upgrading from a repeater to an optical add / drop multiplexer (OADM) It is an object of the present invention to provide a configuration of a transmission apparatus and a dispersion compensation method that can avoid change and adjustment of the method.
光伝送システムの大容量化の手段として、波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバを用いて伝送する波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送システムが実用化されている。また、エルビウム添加ファイバ増幅器等の光ファイバアンプ（以下、光アンプ）は広い波長範囲に対して複数の光信号を一括に増幅し得る特性を持つ。このため、ＷＤＭと光アンプとを組み合わせることにより、波長の異なる複数の光信号の一括増幅が可能となり、簡素な構成で経済的、大容量かつ長距離伝送が実現可能となる。 As means for increasing the capacity of an optical transmission system, a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system that transmits a plurality of optical signals having different wavelengths using a single optical fiber has been put into practical use. Further, an optical fiber amplifier (hereinafter referred to as an optical amplifier) such as an erbium-doped fiber amplifier has a characteristic capable of amplifying a plurality of optical signals at once over a wide wavelength range. For this reason, by combining the WDM and the optical amplifier, it becomes possible to collectively amplify a plurality of optical signals having different wavelengths, and it is possible to realize economical, large-capacity and long-distance transmission with a simple configuration.
しかし伝送路である光ファイバにはファイバ中を伝搬する波長によって伝搬速度が異なるという波長分散性があり、光ファイバを伝搬するにつれて信号波形が劣化すると言った問題がある。そこで、伝送路の分散値と逆の分散値を有する分散補償ファイバを導入して伝送路と組み合わせることにより、伝送路の波長分散による影響を低減することが可能であり、本技術により劣化した信号波形に対し整形を行っている。 However, an optical fiber as a transmission line has a wavelength dispersion property that a propagation speed varies depending on a wavelength propagating in the fiber, and there is a problem that a signal waveform is deteriorated as it propagates through the optical fiber. Therefore, by introducing a dispersion compensation fiber having a dispersion value opposite to the dispersion value of the transmission line and combining it with the transmission line, it is possible to reduce the influence of the wavelength dispersion of the transmission line, and the signal deteriorated by this technology. Shaping the waveform.
また近年ポイント・ツー・ポイントシステムに代表されるような単純に２地点間の通信を行う形態から、バス状システムに代表されるような両端の２地点の間に更に複数の分岐、挿入地点を設け、光信号のまま分岐、挿入を行うことにより複数の地点間で通信を行うバス状ＯＡＤＭ形態、またリング状システムに代表されるように複数の地点をリング状に接続し、光信号のまま分岐、挿入を行うことによりリングの複数の地点間で通信を行うリング状ＯＡＤＭ形態に対する要求が高まっている。 In addition, in recent years, a simple point-to-point system is used for communication between two points, and a plurality of branching and insertion points are further provided between two points at both ends as represented by a bus-like system. Provided as a bus-like OADM that communicates between multiple points by branching and inserting the optical signal as it is, or connecting multiple points in a ring shape as represented by a ring-shaped system, leaving the optical signal as it is There is an increasing demand for a ring-shaped OADM that performs communication between a plurality of points on the ring by branching and inserting.
このようなＯＡＤＭ形態においても、良好な伝送特性を実現する上で分散補償は極めて重要な課題であり、より簡易で優れた補償性能を有する分散補償技術が期待されている。 Even in such an OADM form, dispersion compensation is an extremely important issue in realizing good transmission characteristics, and a dispersion compensation technique having simpler and superior compensation performance is expected.
従来、波長多重システムにおける分散補償方法に関して、特許文献１に記載されているように、光アンプを用いた中継伝送における自己位相変調効果の影響を考慮した分散補償方法などが報告されている。
Conventionally, with respect to a dispersion compensation method in a wavelength division multiplexing system, as described in
前述のようなＯＡＤＭ形態による波長多重システムでは、後の通信需要の増加を見込んで、あらかじめＯＡＤＭ装置を設置する場合を除き、システムの初期導入時にはポイント・ツー・ポイントシステムを構築しておき、通信の需要が増加するに従ってＯＡＤＭ機能を追加するといったシステムアップグレード方法が導入コストや効率の点で有利である。このとき、ＯＡＤＭ機能を追加したアップグレードの前後において、追加したＯＡＤＭ機能以外の他の部位に対しては、特別な変更や調整等を必要としないことが望ましい。 In the wavelength division multiplexing system based on the OADM as described above, a point-to-point system is constructed at the initial introduction of the system except for the case where an OADM device is installed in advance, in anticipation of an increase in communication demand later. As system demand increases, a system upgrade method that adds an OADM function is advantageous in terms of introduction cost and efficiency. At this time, before and after the upgrade with the addition of the OADM function, it is desirable that no special changes or adjustments are required for parts other than the added OADM function.
しかし実際には、ＯＡＤＭ機能を追加することによる光Ｓ／Ｎ劣化に伴う通信品質劣化や、ＯＡＤＭ機能追加時のシステムダウン、また分散補償方法の変更による通信品質変動などシステム構成やネットワークに与える影響は大である。 However, in reality, the impact on system configuration and network such as communication quality degradation due to optical S / N degradation due to addition of OADM function, system down when OADM function is added, and communication quality fluctuation due to change of dispersion compensation method Is great.
従来の波長多重システムではポイント・ツー・ポイントシステムに対する需要が支配的であり、ＯＡＤＭ装置を用いたバス状システムやリング上システムに対する要求はそれほど大きくなかった。しかし、近年の通信トラヒックの増大やデータ種の増加に従い、波長多重システムに対してもネットワークの高効率化や柔軟性が要求されるようになり、ＯＡＤＭ機能の追加によるシステム構成変更が注目されるようになった。特に、システムの通信品質と密接な関係が有る分散補償方法の変更は、ＯＡＤＭ機能追加時における通信品質劣化要因となり、システム構築上最も注意しなければならない項目の一つである。 In the conventional wavelength multiplexing system, the demand for the point-to-point system is dominant, and the demand for the bus-like system using the OADM device and the system on the ring is not so great. However, with the increase in communication traffic and data types in recent years, higher efficiency and flexibility of networks are required for wavelength multiplexing systems, and attention is paid to system configuration changes due to the addition of OADM functions. It became so. In particular, the change of the dispersion compensation method, which is closely related to the communication quality of the system, becomes a cause of communication quality deterioration when the OADM function is added, and is one of the items that should be most carefully considered in system construction.
上記文献に記された技術では、上記自己位相変調効果や相互位相変調効果などの非線型効果が発生した地点以降の総分散値をゼロにすることにより、非線型効果による波形劣化やタイミングジッタを低減していた。しかし、この波長分散方法は、主としてポイント・ツー・ポイントシステムにおける波長多重システムに対する適用を中心に記載されており、ＯＡＤＭ機能を有する波長多重システム、およびそれへのアップグレードに関しては記載されていない。 In the technique described in the above document, the waveform dispersion and timing jitter due to the nonlinear effect are reduced by setting the total dispersion value after the point where the nonlinear effect such as the self-phase modulation effect and the cross-phase modulation effect is generated to zero. It was reduced. However, this chromatic dispersion method is described mainly with respect to application to a wavelength division multiplexing system in a point-to-point system, and is not described regarding a wavelength division multiplexing system having an OADM function and an upgrade thereto.
本願発明は、ポイント・ツー・ポイントシステムからＯＡＤＭシステムへのアップグレードを実施した場合においても、既存の装置に何ら変更等を加えることなく安定した分散補償を実施することが可能な分散補償方法およびそれを用いた装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a dispersion compensation method and a dispersion compensation method capable of performing stable dispersion compensation without any change to an existing apparatus even when an upgrade from a point-to-point system to an OADM system is performed. An object of the present invention is to provide an apparatus using the above.
第１の光伝送路から受信した波長多重光を第２の光伝送路へ出力する光伝送装置において、前記第１の光伝送路における第１の所定の位置から当該光伝送装置の間を前記波長多重光が伝送中に生じる波長分散を補償する第１の分散補償器と、当該光伝送装置と前記第２の光伝送路の第２の所定の位置の間を前記波長多重光が伝送中に生じる波長分散を補償する第２の分散補償器とによって、分散補償を行うよう構成した。 In an optical transmission device that outputs wavelength-multiplexed light received from a first optical transmission line to a second optical transmission line, a gap between the optical transmission devices from a first predetermined position in the first optical transmission line is A first dispersion compensator that compensates for chromatic dispersion generated during transmission of wavelength multiplexed light, and the wavelength multiplexed light is being transmitted between the optical transmission apparatus and a second predetermined position of the second optical transmission line. Dispersion compensation is performed by a second dispersion compensator that compensates for the chromatic dispersion generated in the above.
これによって、前記第１の分散補償器と第２の分散補償器との間に、ＯＡＤＭ機能を実現する分岐挿入部を着脱することが可能となり、しかもその着脱の前後において分岐挿入される信号を含む他の信号の伝送特性に影響を与えることがないため、中継装置からＯＡＤＭ装置へのアップグレードにおいて通信品質変動を抑制することを可能とした。 As a result, it is possible to attach and detach a branch insertion section that realizes the OADM function between the first dispersion compensator and the second dispersion compensator, and to add a signal that is branched and inserted before and after the attachment and detachment. Since it does not affect the transmission characteristics of other signals including it, it is possible to suppress communication quality fluctuations when upgrading from a relay device to an OADM device.
本発明によれば、分岐挿入波長（ＯＡＤＭ）装置を搭載した波長多重システムにおいて、波長多重システムに収容されているさまざまな波長に対して、分散補償方法を変更することなく、ＯＡＤＭ装置を搭載する前後での通信品質の変化を小さく抑えることができる。 According to the present invention, in a wavelength division multiplexing system equipped with an add / drop wavelength (OADM) device, the OADM device is mounted for various wavelengths accommodated in the wavelength multiplexing system without changing the dispersion compensation method. Changes in communication quality before and after can be kept small.
図１は本発明の第1の実施例として、波長多重システムにおける分散補償方法の基本的な原理を説明する図である。送信端装置１１０は光送信器１１１とプリアンプ１１２とを有する。なお、送信端装置１１０において、実際には光送信器１１１は本送信端装置１１０から出力される波長多重光信号の波長多重数分設けられており、また、光送信器から出力された各波長の光信号を波長多重する図示しない波長多重部が設けられている。これは以下に説明する他の実施例も同様である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the basic principle of a dispersion compensation method in a wavelength division multiplexing system as a first embodiment of the present invention. The
光送信器１１１から出力された光信号はプリアンプ１１２によって増幅され、伝送路である光ファイバ１００−１に入力される。途中の光ファイバ１００を伝搬中に失った光強度を補うために、中継装置１２０によって減衰した光信号が増幅され、再度、その下流側に接続されている光ファイバ１００に入力される。
The optical signal output from the
本構成において、光ファイバ１００の波長分散を、その後段に接続されている中継装置１２０に搭載されている分散補償器１２３にて補償する。例えば、光ファイバ１００−１の分散は中継装置１２０−１に搭載の分散補償器１２３−１によって補償され、光ファイバ１００−２の分散は中継装置１２０−２に搭載の分散補償器１２３−２によって補償される。
In this configuration, the chromatic dispersion of the optical fiber 100 is compensated by the
以上を伝送距離等に応じて必要な段数繰り返した後、光信号は受信端装置１３０に到達する。受信端装置１３０にはポストアンプ１３１および分散補償器１３２、そして光受信器１３３が搭載されており、到達した光信号はポストアンプ１３１によって増幅され、光ファイバ１００−３の分散を分散補償器１３２にて補償した後、光受信器１３３で受信される。なお、受信端装置１３０において、実際には光受信器１３３は前記波長多重光信号の波長多重数分設けられており、また、各波長の光信号を分離するための図示しない波長分離部が設けられている。これは以下に説明する他の実施例も同様である。
After the above steps are repeated according to the transmission distance and the like, the optical signal reaches the
ここで、図１のポイント・ツー・ポイントシステムをＯＡＤＭシステムへアップグレードさせた場合のＯＡＤＭ機能を有する中継装置２００の構成例を図２に示す。中継装置２００は、２分割された光アンプ１２１および１２２、これらの間に搭載された分散補償器１２３を有するアップグレード前の構成に対して、さらに波長分岐部２００および波長挿入部２０１を追加して搭載する。
Here, FIG. 2 shows a configuration example of the
ここでは、アップグレード前の中継装置１２０と同様に、上流に接続されている光ファイバ１００の波長分散を補償するように分散補償器１２３を搭載する。また、波長分岐部２００では２２０の方向に波長分岐され、分離された所定の波長波長帯域の光信号２１０が取り出される。また、波長挿入部２０１では２２１の方向に波長挿入され、所定の波長帯域の光信号２１１が波長多重される。
Here, similarly to the
この場合、送信器１０１から送出されてアップグレードされた中継装置１２０で分岐された波長帯域の光信号２１０と、本中継装置１２０で挿入された波長帯域の光信号２１１が受信器１３３に到達したときの伝送特性と、本中継装置１２０を通過して受信器１３３に到達したときの伝送特性とを同一の伝送特性とすることができる。
In this case, when the
図３は図1のポイント・ツー・ポイントシステムの中継装置１２０−１をＯＡＤＭ機能を有する装置へアップグレードさせた場合の構成である。受信した波長多重光は光アンプ１２１−１にて伝送路１００−１における損失分が増幅された後、伝送路１００−１で発生した波長分散をアップグレードした中継装置１２０−１の分散補償器１２３−１にて補償する。前記分散補償された波長多重光から所定の帯域の光信号が波長分岐部３０１にて分岐され、外部の光受信器３１０等を含む装置に入力される。また、外部に設けられた所定の帯域の光信号を出力する光送信器３１１等を含む装置からの光信号が、波長挿入部３０２にて前記波長多重光へ波長多重され、光アンプ１２２−２にて増幅されて伝送路１００−２へ出力される。
FIG. 3 shows a configuration when the relay device 120-1 of the point-to-point system of FIG. 1 is upgraded to a device having an OADM function. The received wavelength multiplexed light is amplified by the optical amplifier 121-1 at the loss in the transmission line 100-1, and then the
以上説明したように、中継装置１２０に対して簡易なアップグレードを施すことによって、他の装置（送信端装置１１０、中継装置１２０−２、受信端装置１３０等）の構成変更や特別な調整等をすることなく、伝送特性を同一としたままでＯＡＤＭ機能を追加することが可能となる。
As described above, by performing a simple upgrade on the
しかしながら送信端装置１１０と受信端装置１３０との伝送距離が長くなると、途中に設置される中継装置１２０の設置段数が増加するため、各中継装置で発生する雑音と伝送路を構成する光ファイバの非線形効果とが累積し、伝送容量や伝送距離に制限が生じることがある。
However, if the transmission distance between the transmitting
図４は上記のような非線形効果を考慮した場合の本発明の第２の実施例における波長分散方法を説明する図である。伝送路１００−１において、送信端装置１１０から所定の距離Ｌａ４００−１までの波長分散を補償する分散補償器１１３が送信端装置１１０に搭載されている。また、伝送路１００−１における所定の距離Ｌａ４００−１以降の波長分散と、伝送路１００−２における中継装置１２０−１から所定の距離Ｌｂ４００−２までの波長分散の両者を補償する分散補償器１２５−１が、中継装置１２０−１に搭載されている。
FIG. 4 is a diagram for explaining a wavelength dispersion method in the second embodiment of the present invention in consideration of the nonlinear effect as described above. In the transmission line 100-1, a
同様に、中継装置１２０−２に搭載されている分散補償器１２５−２は、伝送路１００−２における所定の距離Ｌｂ４００−２以降の波長分散と、伝送路１００−３における所定の距離Ｌｃ４００−３までの波長分散とを補償する。受信端装置１３０に搭載された分散補償器１３５は、伝送路１００−３における所定の距離Ｌｃ４００−３以降の波長分散を補償するように搭載される。
Similarly, the dispersion compensator 125-2 mounted on the relay device 120-2 includes wavelength dispersion after a predetermined distance Lb400-2 in the transmission line 100-2 and a predetermined distance Lc400- in the transmission line 100-3. Compensates chromatic dispersion up to 3. The
なお、上記の各所定の距離Ｌａ４００−１、Ｌｂ４００−２、Ｌｃ４００−３は、いずれも光ファイバの特性上ほぼ一意に決定される量であり２０ｋｍ程度の値である。なお、これら所定の距離の決定方法としては、例えば前記の特許文献１に記載の方法がある。
Each of the predetermined distances La400-1, Lb400-2, and Lc400-3 is an amount that is almost uniquely determined from the characteristics of the optical fiber, and is a value of about 20 km. As a method for determining these predetermined distances, for example, there is a method described in
このような方法を用いた光ファイバの波長分散性を補償したシステムでは、非線形効果による影響を少なくすることが可能であるため、長距離化に伴って光中継装置の段数が多くなったシステムにおいても良好な特性を有するシステムの構築が可能となる。 In a system that compensates the chromatic dispersion of an optical fiber using such a method, it is possible to reduce the influence of nonlinear effects. Therefore, in a system in which the number of stages of optical repeaters increases as the distance increases. It is possible to construct a system having good characteristics.
ここで、中継装置１２０をＯＡＤＭ機能を有する装置へアップグレードさせる方法を考える。図２や図３に示したような、単に分散補償器１２３の後段に波長分岐部３０１や波長挿入部３０２を追加するアップグレード方法では、アップグレードの前後において、各光信号の伝送特性を同一とすることができない。なぜなら、上述のように分散補償器１２３の補償量は当該中継装置の前段の光ファイバの所定の距離以降の波長分散および後段の光ファイバの所定の距離までの波長分散を考慮したものである。このため、波長分岐部３０１で分岐される波長帯域の光信号については、過剰な分散補償を施すこととなる。また、波長挿入部３０２にて挿入される波長帯域の光信号については、当該中継装置の後段の光ファイバの所定の距離までの波長分散が補償されなくなる。
Here, a method for upgrading the
そこで本発明では、予めＯＡＤＭ機能を有する装置へアップグレードされることが予想される中継装置１２０を、図５の中継装置１２０−２に示すように構成する。すなわち、図５において、中継装置１２０−２には２台の分散補償器５００−２および５０１−２を搭載する。分散補償器５００−２は伝送路１００−２における所定の距離Ｌｂ４００−２以降（中継装置１２０−２側）の波長分散を補償させ、分散補償器５０１−２は伝送路１００−３における所定の距離Ｌｃ４００−３までの波長分散を補償させる。すなわち、図４の構成の分散補償器１２５−２の機能を、２台の分散補償器５００−２および５０１−２で置き換えた構成となっている。したがって、図４の構成と同様に非線形効果による影響を少なくすることが可能であるため、長距離化に伴って光中継装置の段数が多くなったシステムにおいても良好な特性を有するシステムの構築が可能となる。
Therefore, in the present invention, the
次に、図５の構成の光中継装置１２０−２を、ＯＡＤＭ機能を有する装置へアップグレードさせる方法を説明する。図６に示すように中継装置１２０−２の分散補償器５００および５０１の間に波長分岐部６０１および波長挿入部６０２を追加する。なお、中継装置１２０−２は、予めこのような機能追加が可能であるように適宜機能分割してモジュール化させ、追加モジュール用の接続コネクタ等を設けておくと後のアップグレード作業が容易になる。
Next, a method for upgrading the optical repeater 120-2 configured as shown in FIG. 5 to an apparatus having an OADM function will be described. As shown in FIG. 6, a
図７は図６のようにアップグレードさせた装置１２０−２を用いてＯＡＤＭ機能を実現する伝送システムの構成を示すものである。伝送路１００−２から受信した波長多重光は光アンプ１２１−２によってファイバを伝送中の損失分が増幅される。増幅された波長多重光は、伝送路１００−２における所定の距離Ｌｂ４００−２以降の波長分散が分散補償器５００によって補償される。分散補償された波長多重光は波長分岐部６０１によって所定の帯域の光信号が抽出され、外部の光受信器６１０等を含む装置に入力される。また、外部に設けられた所定の帯域の光信号を出力する光送信器６１１等を含む装置からの光信号が、波長挿入部６０２にて前記波長多重光へ波長多重され、光アンプ１２２−２にて増幅されて伝送路１００−３へ出力される。
FIG. 7 shows the configuration of a transmission system that implements the OADM function using the upgraded apparatus 120-2 as shown in FIG. The wavelength multiplexed light received from the transmission line 100-2 is amplified by the optical amplifier 121-2 through the loss during transmission through the fiber. In the amplified wavelength multiplexed light, the
上記のように構成すると、前段の分散補償器５００から出力された波長多重光は、アップグレードされた中継装置１２０−２へ入力した際に有していた波長分散が全て補償されるため、波長分岐部６０１を介して外部の装置で受信された光信号は、同じく分散補償済みの良好な特性の光信号として受信されることができる。また、光送信器６１１から出力された光信号は、後段の分散補償器５０１によって光伝送路１００−３の所定の距離Ｌｃ４００−３までの波長分散が補償され、受信端装置１３０の分散補償器１３５によって所定の距離Ｌｃ４００−３以降の波長分散が補償されるため、波長分散が全て補償された良好な特性で光受信器１３３にて受信される。
With the above configuration, the wavelength division multiplexed light output from the
次に、波長分岐部６０１や波長挿入部６０２で発生する波長分散をキャンセルする方法を説明する。光分岐部２０２や光挿入部２０３においても、通過する光信号や分岐する光信号、あるいは挿入する光信号に対して波長分散が発生する場合がある。これは、接続する光ファイバ、あるいは使用する光増幅器および波長分岐部や波長挿入部に使用する部品間のマッチング等によって発生する。これらの装置や部品で発生する波長分散を完全に無くすことは容易でない場合もあるが、各光学部品の群遅延特性を設計することによって、所定の値に分散量に調整することは可能である。したがって、ある部位において発生した波長分散を補償するように、他の部位の波長分散を調整することによって、全体としての波長分散を補償することが可能な場合がある。
Next, a method for canceling chromatic dispersion generated in the
例えば光分岐部６０１において通過信号に対して＋Ｄの波長分散が発生し、分岐信号に対して＋ｄの波長分散が発生するとする。この時、後段に接続されている波長挿入部６０２での通過方向を波長分散を−Ｄに調整することができれば、本アップグレードされた中継装置１２０−２の通過方向の光信号の波長分散をゼロとすることができる。
For example, it is assumed that + D wavelength dispersion occurs in the optical branching
また、送信端装置１１０に搭載されている図示しない波長多重器において、中継装置１２０−２の波長分岐部６０１にて分岐される波長の光信号の波長分散を−ｄと調整することが可能であれば、前記分岐波長の光信号に対する波長分散をゼロとすることができる。
Further, in a wavelength multiplexer (not shown) mounted on the transmitting
図８は図６に示したアップグレードされＯＡＤＭ機能が搭載された光中継装置１２０の詳細な構成例を示すものである。
FIG. 8 shows a detailed configuration example of the
前段のアンプ１２１では、波長多重された入力光信号から波長数情報等が含まれる監視制御信号（ＯＳＣ光）を波長分波器１２１−１にて抽出し、前記監視制御信号は光／電気変換部１２１−２にて電気信号に変換されて制御部１２１−１０へ入力される。波長分波器１２１−１を通過した入力波長多重光はパワースプリッタ１２１−３にて光パワーが分離され、光／電気変換部１２１−４を用いて電気信号に変換し、制御部１２１−１０に入力される。
The
同様に、パワースプリッタ１２１−８を用いて出力光パワーを分離する。分離した光パワーを光／電気変換部１２１−９を用いて電気信号に変換し、制御部１２１−１０に入力する。また、励起用レーザダイオード１２１−６からの励起光は励起光合波部１２１−５によって波長多重光と合波され、増幅用ドープファイバ１２１−７に入力されることによって波長多重光が増幅される。 Similarly, the output optical power is separated using the power splitter 121-8. The separated optical power is converted into an electrical signal by using the optical / electrical converter 121-9 and input to the controller 121-10. The pumping light from the pumping laser diode 121-6 is combined with the wavelength multiplexed light by the pumping light combining unit 121-5 and input to the amplification doped fiber 121-7 to amplify the wavelength multiplexed light. .
入力側の光アンプ１２１の制御部１２１−１０では前記入力信号の光パワーや出力信号の光パワー、あるいはＯＳＣ光に含まれる波長数情報等、または後述する装置制御部８００からの制御信号等を用いて、増幅用ドープファイバ１２１−７において最適な利得が得られるよう励起用レーザダイオード１２１−６の励起パワーを制御する。
The control unit 121-10 of the input-side
同様に、後段のアンプ１２２では、パワースプリッタ１２２−１にて光パワーが分離され、光／電気変換部１２２−２を用いて電気信号に変換し、制御部１２２−１０に入力される。また、パワースプリッタ１２２−６を用いて出力光パワーを分離する。分離した光パワーは光／電気変換部１２２−７を用いて電気信号に変換され、制御部１２２−１０に入力される。励起用レーザダイオード１２２−４からの励起光は励起光合波部１２２−３によって波長多重光と合波され、増幅用ドープファイバ１２２−５によって波長多重光が増幅される。
Similarly, in the
制御部１２２−１０では入力信号の光パワーや出力信号の光パワー、あるいは後述する装置制御部８００からの制御信号等を用いて、増幅用ドープファイバ１２２−５において最適な利得が得られるよう励起用レーザダイオード１２２−４の励起パワーを制御する。また、装置制御部からの制御情報や、その他、後段の装置において使用する制御情報等を電気／光変換部１２２−９を介して波長合波器１２２−８にて波長多重光と合波して出力する。
The control unit 122-10 uses the optical power of the input signal, the optical power of the output signal, or a control signal from the
アップグレードによって分散補償器５００および５０１の間に追加された分岐挿入部６００では、パワースプリッタ６００−１を用いて入力光パワーを分離する。分離した光パワーを光／電気変換部６００−２を用いて電気信号に変換し、制御部６００−１１に送信する。同様に出力光について、パワースプリッタ６００−９を用いて光パワーを分離する。分離した光パワーを光電気変換部６００−１０を用いて電気信号に変換し、制御部６００−１１に送信する。
In the add /
本分岐挿入部６００にて分岐される帯域の信号光は、波長分離部６００−３にて波長分離され、パワースプリッタ６００−４を介して外部への分岐信号６２１として出力される。また、パワースプリッタ６００−４を用いて分岐信号の光パワーを抽出し、光電気変換部６００−８を用いて電気信号に変換し、制御部６００−１１に送信される。
The signal light in the band branched by the main add /
一方、外部からの本分岐挿入部６００にて挿入される帯域の信号光６２０は、パワースプリッタ６００−５を介して波長多重部６００−７によって合波される。また、パワースプリッタ６００−５を用いて挿入信号６２０の光パワーを抽出し、光／電気変換部６００−６を用いて電気信号に変換し、制御部６００−１１に送信される。前段アンプ１２１、後段アンプ１２２、分岐挿入部６００からの監視制御信号は、装置制御部８００との間で通信される。
On the other hand, the
なお、光パワーをモニタするだけでは、光パワーが不足しているのか、あるいは、そもそも初めから波長多重数が少ないために光パワーが少なく観測されているのかが判別できないため、入力側アンプ１２１によって受信した波長数情報を用いることによって、入力側アンプ１２１のより適切な増幅パワーの制御を行うことができる。出力側アンプ１２２への波長多重数は、入力側アンプ１２１への波長数情報から、分岐挿入部６００において分岐された波長数と挿入された波長数とを用いて、装置制御部８００にて以下のように計算される。
Note that it is not possible to determine whether the optical power is insufficient by monitoring the optical power or whether the optical power is observed to be low due to the small number of wavelength multiplexing from the beginning. By using the received wavelength number information, the amplification power of the
（数１）
（出力側アンプの波長数）＝（入力側アンプの波長数）−（分岐された波長数）＋（挿入された波長数）
本発明の第３の実施例として、利得偏差を補償する機能を更に有する分散補償方法を説明する。
(Equation 1)
(Number of wavelengths of output side amplifier) = (Number of wavelengths of input side amplifier) − (Number of branched wavelengths) + (Number of inserted wavelengths)
As a third embodiment of the present invention, a dispersion compensation method further having a function of compensating for gain deviation will be described.
図９は光アンプで発生する利得偏差を説明する図である。光アンプの利得には波長依存性があるため、波長多重光に収容されている光信号の波長によって、その光強度に波長間の偏差が生じることがある。例えば図８において、波長多重光に収容されている光信号の波長帯の中心付近の波長９０２と、それより短波側の波長９０１とを比較すると、光強度偏差９１０が発生しているため、波長９０１では波長９０２に比べて信号強度が弱くなり、この結果光ＳＮ比が劣化することがあり得る。
FIG. 9 is a diagram for explaining the gain deviation generated in the optical amplifier. Since the gain of the optical amplifier is wavelength-dependent, a deviation between wavelengths may occur in the light intensity depending on the wavelength of the optical signal accommodated in the wavelength multiplexed light. For example, in FIG. 8, when the
また、波長９０２より長波側の波長９０３では光強度が大きくなり、光強度偏差９１１が発生する。これにより、波長９０３では光ファイバ中の非線型効果による影響をより多く受けることになる。これらの現象により、波長多重装置に収容されている全ての波長に渡って均一な信号品質を満足することが困難となる。
In addition, the light intensity increases at a
図１０は図９に示す波長間の利得偏差を低減するための利得偏差等価器の動作を説明する図である。利得偏差等価器は、上記の波長間の光強度偏差を等価するものである。図９に示したように長波側の光強度が大きい場合（右上がりの特性のとき）は、それを打ち消すよう１００４や１００５のように長波側の光強度が小さくなるような特性が得られるように制御する。逆に、短波側の光強度が大きい場合（右下がりの特性のとき）は、それを打ち消すよう１００２や１００３のように長波側の光強度が大きくなるような特性が得られるように制御する。また、光アンプで発生する光強度偏差の大きさに従って、利得偏差等価器の制御量を１００４や１００５のように変化させる。 FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the gain deviation equalizer for reducing the gain deviation between wavelengths shown in FIG. The gain deviation equalizer equalizes the light intensity deviation between the wavelengths. As shown in FIG. 9, when the light intensity on the long wave side is large (in the case of a characteristic rising to the right), a characteristic that the light intensity on the long wave side becomes small like 1004 and 1005 can be obtained so as to cancel it. To control. On the other hand, when the light intensity on the short wave side is large (when the characteristic is a downward-sloping characteristic), control is performed so as to obtain a characteristic that increases the light intensity on the long wave side such as 1002 and 1003 so as to cancel it. Further, the control amount of the gain deviation equalizer is changed to 1004 or 1005 in accordance with the magnitude of the light intensity deviation generated in the optical amplifier.
図１１に図１０で説明した利得偏差等価器を搭載した光アンプの一例を示す。利得偏差等価器１１００−８が搭載され、増幅用ドープファイバ１１００−５で発生する利得偏差を等価する。増幅用ドープファイバ１１００−５からの出力光はパワースプリッタ１１００−６にて光パワーが抽出され、光／電気変換部１１００−７を介して制御部１１００−９へ出力光の光パワー情報が入力される。制御部１１００−９では、出力光のパワーが所定の値となるよう、励起用レーザダイオード１１００−４の出力パワーを制御し、励起光合波部１１００−３によって波長多重光と合波されて増幅用ドープファイバ１１００−５へ入力される。 FIG. 11 shows an example of an optical amplifier equipped with the gain deviation equalizer described in FIG. A gain deviation equalizer 1100-8 is mounted to equalize the gain deviation generated in the amplification doped fiber 1100-5. The optical power of the output light from the amplification doped fiber 1100-5 is extracted by the power splitter 1100-6, and the optical power information of the output light is input to the control unit 1100-9 via the optical / electrical conversion unit 1100-7. Is done. The control unit 1100-9 controls the output power of the pumping laser diode 1100-4 so that the output light power becomes a predetermined value, and is amplified by being multiplexed with the wavelength multiplexed light by the pumping light multiplexing unit 1100-3. To the doped fiber 1100-5.
一方、利得偏差等価器１１００−８は制御部１１００−９からの制御信号に基いて制御される。一般に増幅用ドープファイバ１１００−５の利得偏差は入力光のパワーに依存する。また、前記、出力光の光パワーと同様にして、パワースプリッタ１１００−１および光／電気変換部１１００−２を用いて入力光の光パワーを観測することができる。したがって、事前に入力光パワーに対する増幅用ドープファイバ１１００−５の利得偏差特性を、測定やシミュレーション等の方法で入手し、それを制御部１１００−９内部の図示しないパラメータ記憶部等に記憶させておけば、入力光の光パワーに基づく増幅用ドープファイバ１１００−５の利得偏差を自動的に調整することが可能となる。 On the other hand, the gain deviation equalizer 1100-8 is controlled based on a control signal from the control unit 1100-9. In general, the gain deviation of the amplifying doped fiber 1100-5 depends on the power of the input light. Similarly to the optical power of the output light, the optical power of the input light can be observed using the power splitter 1100-1 and the optical / electrical converter 1100-2. Accordingly, the gain deviation characteristic of the amplifying doped fiber 1100-5 with respect to the input optical power is obtained in advance by a method such as measurement or simulation, and is stored in a parameter storage unit (not shown) in the control unit 1100-9. In this case, it is possible to automatically adjust the gain deviation of the amplification doped fiber 1100-5 based on the optical power of the input light.
図１２は、増幅用ドープファイバにて発生する利得偏差を直接的に観測し、利得偏差等価器の制御へ適用する手段を備えた分岐挿入装置の一例である。本装置は図８と同様に入力側に光アンプ１２１を備え、その後段に分岐挿入部６００を有している。そして光アンプ１２１はその出力部に利得等価器１２１−２０を備えている。なお、図１２は利得等価器１１００−１０の制御に関する部分を中心に示したものであり、光アンプ１２２の内部構成や動作は先に説明した通りである。
FIG. 12 shows an example of an add / drop apparatus provided with means for directly observing a gain deviation generated in the amplification doped fiber and applying it to the control of the gain deviation equalizer. As in FIG. 8, this apparatus includes an
分岐挿入部６００においては、前述のように入力信号に対する光パワー検出用光／電気変換部部６００−２と分岐信号に対する光パワー検出用光／電気変換部６００−８とが搭載されている。これらの各光パワーは制御部６００−１１を介して装置制御部８００へ通知されている。
In the add /
また、入力側光アンプ１２１においては、監視制御光分岐フィルタ１２１−１および光／電気変換部１２１−２によって、波長多重光に含まれる監視制御光（ＯＳＣ光）に含まれる波長多重数情報が抽出され、制御部１２１−１０を介して装置制御部８００に通知されている。
Further, in the input-side
装置制御部８００では、上記分岐挿入部６００の光／電気変換部６００−２にて検出した入力光パワーを、入力側光アンプ１２１からの波長多重数情報で除算することによって、波長多重光全体の平均光強度が計算可能である。例えば、平均光強度は図９における中心波長付近の光強度９０２に相当する。
The
また、分岐挿入部６００にて分岐された光信号の光強度は、その分岐信号の帯域が波長多重光の短波長側であれば、例えば図９における短波長側の光強度９０１に相当し、また、分岐信号の帯域が波長多重光の長波長側であれば、長波長側の光強度９０３に相当する。したがって装置制御部８００では、分岐挿入部６００の制御部６００−１１から入力された上記の各光強度情報を用いて利得偏差量９１０、もしくは９１１が計算可能である。
The optical intensity of the optical signal branched by the add /
上記利得偏差量は、装置制御部８００から入力側光アンプ１２１の制御部１２１−１０へ通知され、上記利得偏差量がゼロになるように利得偏差等価器１２１−２０を制御する。このようにして、波長多重光に収容されている全波長の信号に渡って一様な信号品質を保つことが可能となる。
The gain deviation amount is notified from the
図１３は分岐挿入部６００に利得偏差等価器６００−３０が搭載された場合の構成例を説明する図である。このような構成においても、図１２の構成と同様にして、装置制御部８００において分岐挿入部６００へ入力される波長多重光の利得偏差を求めることができる。
FIG. 13 is a diagram for explaining a configuration example when the gain deviation equalizer 600-30 is mounted on the
上記利得偏差量は、装置制御部８００から分岐挿入部６００の制御部６００−１１０へ通知され、上記利得偏差量がゼロになるように利得偏差等価器６００−３０を制御する。このようにして、波長多重光に収容されている全波長の信号に渡って一様な信号品質を保つことが可能となる。
The gain deviation amount is notified from the
１２０・・・光中継装置
１２１・・・入力側光アンプ
１２２・・・出力側光アンプ
５００・・・第１の分散補償器
５０１・・・第２の分散補償器
６０１・・・波長分岐部
６０２・・・波長挿入部
６１０・・・分岐光信号
６１１・・・挿入光信号
DESCRIPTION OF
Claims (6)
継する光伝送方法であって、
前記第１の光伝送路から受信した波長多重光信号の波長分散を補償する第１の分散補償
器と、前記第２の光伝送路へ送信する波長多重光信号の波長分散を補償する第２の分散補
償器との間に、
前記第１の光伝送路から受信した波長多重光信号に含まれる一部の波長の光信号を分岐
して前記光伝送装置外へ出力する手段と、前記第１の光伝送路から受信した波長多重光信
号に含まれる他の波長の光信号に、前記光伝送装置外から入力された光信号を挿入する手
段とを有する、前記光伝送装置に対して着脱可能に構成された追加モジュールを接続する
ことを特徴とする光伝送方法。 An optical transmission method for relaying at least a part of a wavelength multiplexed optical signal received from a first optical transmission line to a second optical transmission line,
A first dispersion compensator that compensates for chromatic dispersion of the wavelength multiplexed optical signal received from the first optical transmission line; and a second that compensates for wavelength dispersion of the wavelength multiplexed optical signal transmitted to the second optical transmission line. Between the dispersion compensator of
Means for branching an optical signal of a part of the wavelength included in the wavelength multiplexed optical signal received from the first optical transmission line and outputting the branched optical signal to the outside of the optical transmission apparatus; and a wavelength received from the first optical transmission line An additional module configured to be detachable from the optical transmission device, having means for inserting an optical signal input from outside the optical transmission device into an optical signal of another wavelength included in the multiplexed optical signal An optical transmission method comprising:
送装置まで光信号が伝送される間に、光信号が被る波長分散を補償する分散補償量に設定
し、
前記第２の分散補償器の分散補償量を、前記光伝送装置から前記第２の光伝送路の第２
の地点まで光信号が伝送される間に、光信号が被る波長分散を補償する分散補償量に設定
することを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。 The dispersion compensation amount of the first dispersion compensator is a dispersion that compensates for the chromatic dispersion experienced by the optical signal while the optical signal is transmitted from the first point of the first optical transmission line to the optical transmission device. Set the compensation amount,
The dispersion compensation amount of the second dispersion compensator is changed from the optical transmission apparatus to the second optical transmission line.
2. The optical transmission method according to claim 1, wherein the dispersion compensation amount is set to compensate for the chromatic dispersion experienced by the optical signal while the optical signal is transmitted to the point.
継する光伝送装置の機能追加方法であって、
前記第１の光伝送路の第１の地点から前記光伝送装置まで伝送される間に、光信号が被
る波長分散を補償する第１の分散補償器と、前記光伝送装置から前記第２の光伝送路の第
２の地点まで伝送される間に、光信号が被る波長分散を補償する第２の分散補償器との間
に、
前記第１の光伝送路から受信した波長多重光信号に含まれる一部の波長の光信号を分岐
して前記光伝送装置外へ出力する手段と、前記第１の光伝送路から受信した波長多重光信
号に含まれる他の波長の光信号に、前記光伝送装置外から入力された光信号を挿入する手
段とを有する、前記光伝送装置に対して着脱可能に構成された追加モジュールを接続する
ことを特徴とする光伝送装置の機能追加方法。 A method for adding a function of an optical transmission device that relays at least a part of a wavelength multiplexed optical signal received from a first optical transmission line to a second optical transmission line,
A first dispersion compensator that compensates for chromatic dispersion experienced by an optical signal during transmission from the first point of the first optical transmission line to the optical transmission device; and from the optical transmission device to the second Between the second dispersion compensator that compensates for the chromatic dispersion experienced by the optical signal while being transmitted to the second point of the optical transmission line,
Means for branching an optical signal of a part of the wavelength included in the wavelength multiplexed optical signal received from the first optical transmission line and outputting the branched optical signal to the outside of the optical transmission apparatus; and a wavelength received from the first optical transmission line An additional module configured to be detachable from the optical transmission device, having means for inserting an optical signal input from outside the optical transmission device into an optical signal of another wavelength included in the multiplexed optical signal A method for adding a function of an optical transmission device.
することを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。 2. The optical transmission method according to claim 1, wherein the additional module is connected to the optical transmission device by a connector for the additional module.
継する光伝送方法であって、
前記第１の光伝送路から受信した波長多重光信号の波長分散を第１の分散補償器により
補償し、
前記第１の分散補償器からの光信号の波長分散を、第２の分散補償器によりさらに補償
して前記第２の光伝送路へ送信することで、前記光伝送装置を光中継装置として使用し、
前記第１の分散補償器と前記第２の分散補償器との間に、前記光伝送装置に対して着脱
可能に構成された追加モジュールを接続し、当該追加モジュールにより、
前記第１の分散補償器からの光信号に含まれる一部の波長の光信号を分岐して前記光
伝送装置外へ出力し、
前記一部の波長を分岐された光信号に、前記光伝送装置外から入力された光信号を挿
入して前記第２の分散補償器に入力させることで、前記光伝送装置をOADM（Optical Add
Drop Multiplexer）機能を有する装置として使用することを特徴とする光伝送方法。 An optical transmission method for relaying at least a part of a wavelength multiplexed optical signal received from a first optical transmission line to a second optical transmission line,
Compensating the chromatic dispersion of the wavelength multiplexed optical signal received from the first optical transmission line by the first dispersion compensator,
The optical transmission device is used as an optical repeater by further compensating the chromatic dispersion of the optical signal from the first dispersion compensator with the second dispersion compensator and transmitting it to the second optical transmission line. And
An additional module configured to be detachable from the optical transmission device is connected between the first dispersion compensator and the second dispersion compensator.
Branching an optical signal of a part of the wavelength included in the optical signal from the first dispersion compensator and outputting the branched optical signal to the outside of the optical transmission device;
An optical signal input from outside the optical transmission device is inserted into the optical signal branched from the part of the wavelength and input to the second dispersion compensator, thereby making the optical transmission device an OADM (Optical Add
An optical transmission method characterized by being used as a device having a drop multiplexer function.
送装置まで光信号が伝送される間に、光信号が被る波長分散を補償する分散補償量に設定
し、
前記第２の分散補償器の分散補償量を、前記光伝送装置から前記第２の光伝送路の第２
の地点まで光信号が伝送される間に、光信号が被る波長分散を補償する分散補償量に設定
することを特徴とする請求項５に記載の光伝送方法。 The dispersion compensation amount of the first dispersion compensator is a dispersion that compensates for the chromatic dispersion experienced by the optical signal while the optical signal is transmitted from the first point of the first optical transmission line to the optical transmission device. Set the compensation amount,
The dispersion compensation amount of the second dispersion compensator is changed from the optical transmission apparatus to the second optical transmission line.
The optical transmission method according to claim 5, wherein the dispersion compensation amount is set to compensate for the chromatic dispersion experienced by the optical signal while the optical signal is transmitted to the point.
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