JP2000209153A - 光伝送システム用自動保護システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファイバ破損修理の間安全を確保するように
システムの起動および遮断を行なう光通信システムおよ
び方法を開示する。 【解決手段】 光変換サイトおよび複数の増幅器サイト
間に直列に散在する光伝送ファイバ範囲を有する光通信
システムを遮断する技法は、ファイバ破壊の各側にある
両増幅器、および逆方向の伝送に供する同一増幅器サイ
ト内の両増幅器を停止し、次いで光変換サイト間にある
同じ光ライン内の増幅器全てを非活性化することを含
む。起動中、増幅器は、システム遮断信号を無視する動
作モードに入り、端末サイトにおける増幅器をオンに
し、次いで中間の安全パワー・レベルを介して、連続す
る増幅器を段階的にオンにした後、最大動作パワーに達
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ増幅器
を含む光通信ラインを安全に遮断および起動する方法お
よびシステムに関する。特に、本発明は、光通信ライン
においてファイバ増幅器から射出する光信号が、システ
ム保守または遮断中、安全なレベルに留まることを保証
する技法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より光通信システムは、送信端と受
信端との間の長距離光ファイバを通じた光信号伝送に関
与している。少なくとも数十キロメートルに及ぶ伝送で
は、光信号の増幅を行なって、伝送光ファイバおよび介
在する機器内部における減衰を相殺する。光信号を増幅
する１つの技法は、光経路内において光電子再生器を用
いて光を電子信号に変換し、この電気信号の増幅および
整形を行い、次いで電気信号を再度光形態に戻すことで
ある。

【０００３】最近の光システムは、エルビウムのような
希土類元素をドープした光ファイバの増幅器を採用して
いる。これらのファイバ増幅器は、正常な動作状態の下
で光ファイバ内部に大量の光パワーを発生する。通常、
ファイバ増幅器の動作は、希土類ドーパントのイオンを
特性ポンプ周波数で励起し、励起されたイオンが、異な
る特性波長で増幅器を通過する光信号にエネルギを転移
するというものである。エルビウム・ドープ・ファイバ
増幅器では、特性ポンプ波長は約９８０ｎｍまたは１４
８０ｎｍであり、特性伝送波長は約１５５０ｎｍであ
る。

【０００４】しかしながら、ファイバ・ラインにおいて
破壊が発生すると、ファイバ増幅器は高いレベルの光パ
ワーを発生する可能性があり、人の目に危害を加えた
り、ファイバから周囲の環境に流出する虞れがある。か
かる破壊は、伝送ラインのある部分における事故による
断線、またはシステム保守または修理中における故意に
のライン切断によって発生する可能性がある。いずれの
場合も、ファイバから人の目に向かって放出される光に
対して保護するように気を付けなければならない。

【０００５】破壊されたファイバ端部からの高レベルの
光パワー放出をいかにして回避するかについて、いくつ
かの文献において検討されている。例えば、米国特許第
５，２７８，６８６号および米国特許第５，３５５，２
５０号は、ファイバ破断の場合、光通信ライン全体を遮
断する技法を開示する。遮断するには、送信機において
光信号源を動作不能にするか、またはラインに沿った光
増幅器のポンプ源を動作不能にすることができる。

【０００６】’６８６特許では、双方向光ファイバ・シ
ステムが２つの端末を有し、各々当該システムにおいて
それぞれ対向する伝送方向のために送信機および受信機
を有する。各端末における送信機および受信機は、保護
デバイスを介して相互接続されており、連動する受信機
が光信号を受信しない場合、送信機を非活性化（ｄｅａ
ｃｔｉｖａｔｅ）する。このシステムでは、各増幅器も
当該増幅器を通過する光信号の存在を検出し、光エネル
ギが所定レベル未満に低下した場合、ラインを中断する
デバイスを含む。ファイバの破断が生ずると、伝送チェ
ーン内の各増幅器は、システム全体が動作不能とされる
まで、順次停止される。逆に、ファイバの修理では、カ
スケード状に接続された増幅器が信号パワーの上昇を検
出すると、順次起動していく。同様に、’２５０特許
は、光増幅器上流の光パワー損失を検出し、次いで増幅
器のためのポンプ源を停止することによって、増幅器か
らの放出を低下または停止させるデバイスを開示する。

【０００７】米国特許第５，４２８，４７１号およびＩ
ＴＵ勧告Ｇ．９５８は、ファイバ破断周囲の増幅器をイ
ンターロックする技法を開示する。インターロックを行
なうには、対向する方向に通じるラインを支援する共通
サイト（ｃｏｍｍｏｎ ｓｉｔｅ）における増幅器間で
障害情報を伝達する。’４７１特許の図１に示すよう
に、光入力パワーの低下のため、地点「Ａ」におけるフ
ァイバ１４の破壊が増幅器４０ｂによって検出され、フ
ァイバ１６内部の増幅器４２Ａを停止するか、あるいは
その出力パワーを安全なレベルまで低下させる。増幅器
４２ａの停止は、ケーブル１６における地点「Ｂ」での
ケーブル破壊と同様であり、増幅器４２ｂによって検出
され、増幅器４０ａを停止する。その結果、地点「Ａ」
における光エネルギは停止する。’４７１特許は、二方
向システムにおける増幅器のインターロックのために
は、２つの増幅器（４２ａおよび４０ａ）のみを動作不
能にすればよく、ファイバ破壊箇所に隣接しない増幅器
は動作状態に留まることを説明する。

【０００８】更に、’４７１特許は、増幅器の各々の出
力において、ファイバ１４，１６上に安全パワー・レベ
ルの連続信号を発生し、これを用いてファイバ破壊を検
知することも開示する。増幅器もこの連続信号を用い
て、破断の修理を検知し、以前に破壊したラインに沿っ
た通信を開始(actuate)する。

【０００９】ＷＯ９８／２５３６１号は、ポンプ・ユニ
ットを有するファイバ増幅器を開示する。このポンプ・
ユニットは、動作状態では名目上の連続ポンプ・パワー
を与えるが、安全状態ではその平均ポンプ・パワーを変
化させ、所定の安全限度未満のパワーを有するパルス状
信号を与える。起動時に、ＷＯ９８／２５３６１号のポ
ンプ・ユニットは、最初に安全状態を想定し、ファイバ
増幅器への再接続が行われたことを検証し、次いでユニ
ットは、システム受信機が伝送信号を得るまで、中間パ
ワー状態に上昇する。その後、ポンプ・ユニットはその
パワーを最大動作状態まで高める。

【００１０】本出願人は、’６８６特許および’２５０
特許に示唆されるような、光伝送システムにおいて個々
の増幅器をカスケード状に停止すると、故障を分離する
には時間がかかり過ぎることに気が付いた。ＩＥＣ６０
８２５−２のような現行の国際規格の下では、光切断が
発生した場合、正当な信頼性を有する光安全回路が、１
秒以内にファイバ切断に向かう方向において、光パワー
を所定レベルまで低下させなければならない。

【００１１】また、本出願人は、’４７１特許やＩＴＵ
勧告Ｇ．９５８に示唆されている増幅器インターロック
・システムは、各伝送方向において１つの増幅器を非活
性化するに過ぎず、増幅された自発放出（ＡＳＥ：ａｍ
ｐｌｉｆｉｅｄ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｅｍｉｓｓ
ｉｏｎ）ノイズを、残りの活性化（ａｃｔｉｖａｔｅ）
されている増幅器に蓄積させてしまうことに気が付い
た。活性化された増幅器に光信号を後に挿入すると、非
常に高いピーク・パワーの光パルスが発生する可能性が
あり、ライン内のコネクタまたはフォトダイオードを危
険に晒す虞れがある。

【００１２】いくつかの刊行物において、光増幅器によ
る大きなパルスの条件が認められている。例えば、 Ｔ
ｏｋｕｒａ ｅｔ ａｌ．（トクラその他）による”Ｑ
ｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ ＳｕｒｇｅＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏ
ｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ”（伝
送システム上における光サージ伝搬の定量的分析）（Ｉ
ＯＯＣ−ＥＣＯＣ’９７、Ｖｏｌ．３、ｐｐ．２６３−
６６（１９９７））という論文では、大きな利得を有す
るファイバ増幅器における光サージについて研究してい
る。しかしながら、この論文では、光サージの最大値
は、入力信号のスイッチング時定数を規制することによ
って抑制可能であると結論付け、更に１０μ秒より遅い
スイッチング速度を信号入力に用いれば、システムは光
サージ伝搬からは安全であると結論付けている。

【００１３】また、米国特許第５，３１７，６６０号
は、ファイバ破断から発展し得る巨大なパルスに対する
保護を備えるための光フィルタを有する光伝送システム
を開示する。しかし、この特許において説明されている
ように、巨大なパルスは、ファイバ破断点における自発
放出の反射によって生じ、光アイソレータの使用によ
り、反射して増幅器を通過する光、およびその後の巨大
なパルスの放出が回避される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、指揮制御
（ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ）を送信機
および受信機ではなく増幅器全体に対して行なうことに
よって、ファイバ破断が発生した際に光伝送ラインを遮
断しその後復旧した光伝送ラインを起動する、効率的か
つ安全な技法を発見した。即ち、本出願人は、ファイバ
破断周囲の光増幅器のインターロックを行なうのは、フ
ァイバ破断地点から上流側および下流側双方の増幅器サ
イト（ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｓｉｔｅ）における４つの
増幅器全てを非活性化したときが最良であり、破断地点
から上流側の増幅器および対向する伝送方向では下流側
の増幅器サイトのみにおいて行なえばよいのではないこ
とに気が付いた。また、続いて全ての増幅器を停止し、
光伝送信号を電気信号に切り替える光変換サイト（ｏｐ
ｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｉｔ
ｅ）によって光ライン区間を制限する(bound)ことによ
って、後続の起動フェーズ中、増幅された自発放出の危
険な大きな光パルスの放出を回避することも、本出願人
は発見した。加えて、本出願人は、遮断コマンドを無視
し、電力低減状態において、適宜遅延を加えつつ光通信
システムの段階的な起動を行い、静止状態を確保するこ
とにより、システムの安全な動作をもたらすこともわか
った。

【００１５】

【課題を解決するための手段】１つの態様では、本発明
に係る方法は、光変換サイト間に直列に散在した光伝送
ファイバ範囲８（ｆｉｂｅｒ ｓｐａｎ）と、東方およ
び西方光増幅器を含む複数の増幅器サイトとを有する光
通信システムを遮断する。変換サイトは、送信機、追加
／削除マルチプレクサ、光電子再生器、および受信機か
ら成る群から選択される。この方法は、第１増幅器サイ
ト内の東方光増幅器への入力における東方光信号の信号
パワーにおけるスレシホルド未満への低下を検出し、東
方光増幅器に対するポンプ・パワーを所定の安全レベル
未満に低下させるステップと、第１増幅器サイト内の対
応する西方光増幅器に対するポンプ・パワーを、所定の
安全レベル未満に低下させるステップと、第１増幅器サ
イトから直接下流にある第２増幅器サイト内の下流西方
光増幅器への入力において、西方光信号のスレシホルド
未満への信号パワー低下を検出し、下流西方光増幅器に
対するポンプ・パワーを所定の安全レベル未満に低下さ
せるステップと、第２の次の増幅器サイトにおける対応
する東方光増幅器に対するポンプ・パワーを、所定の安
全レベル未満に低下させるステップとを含む。また、こ
の方法は、第１増幅器サイトと次の上流側光変換サイト
との間、および第２増幅器サイトと次の下流光変換サイ
トとの間に位置する他の西方および東方光増幅器全ての
みに対して、ポンプ・パワーを低下させるステップも含
む。

【００１６】別の態様では、本発明に係る方法は、光通
信システムにおいて非活性化された光ラインを起動す
る。光ラインは、２箇所の光変換サイト間に配置された
光伝送ケーブル範囲と、東方および西方光増幅器を含む
複数の増幅器サイト間に直列に散在した光伝送ケーブル
範囲とを有する。光変換サイトから直接下流に位置する
増幅器サイト内にブースタ増幅器が位置し、光変換サイ
トから直接下流にある増幅器サイト以外の増幅器サイト
内に光ライン増幅器が位置する。

【００１７】第２の態様の方法は、第１所定時間長の間
非活性化されたブースタ増幅器を低パワー状態で動作さ
せるステップを含む。同様に、第２の方法は、ブースタ
増幅器から直接下流に位置する非活性化光ライン増幅器
の第１増幅器への入力において、所定スレシホルドを超
過する信号パワー上昇を検出するステップと、非活性化
光ライン増幅器の第１増幅器を低パワー状態で動作させ
るステップと、第１光ライン増幅器から下流で連続する
各光ライン増幅器をカスケード状に、低パワー状態で動
作させるステップと、第２所定時間長の後、遮断コマン
ドに応答して、ブースタ増幅器および光ライン増幅器を
最大電力状態で動作させるステップを含む。

【００１８】第３の態様において、本発明に係る光通信
ライン用指揮制御システムは、光増幅器に結合され光信
号の入力パワー・レベルを検出する検出回路と、検出回
路によって認識されたファイバ破断の周囲にある増幅器
を停止させ、次いで光通信ライン内にある他の全光増幅
器を停止させる制御回路と、光増幅器が停止した後、お
よび検出回路によって最初に入力パワーが検出された
後、光増幅器の動作ステータスにおけるあらゆる変化
を、所定時間長の間遅延させるタイミング回路とを含
む。

【００１９】前述の概略的な説明および以下の詳細な説
明は、例示であり説明のためのものに過ぎず、特許請求
する本発明の限定ではないことは理解されよう。以下の
説明および本発明の実施によって、本発明の追加の利点
および目的が明確化しかつ想起されることになろう。

【００２０】

【発明の実施の形態】詳細な説明の一部をなす添付図面
は、その説明と共に本発明の実施形態を示し、本発明の
原理について説明するものである。

【００２１】これより、本発明による種々の実施形態を
参照する。その例は、添付図面に示されており、本発明
の説明から明白となろう。図面では、同一の参照番号
は、可能な場合はいつでも、異なる図面における同一ま
たは同様のエレメントを表わすものとする。

【００２２】本発明は、光ファイバ・ラインにおける破
断を修理する際に、作業員に対する有害な条件を回避す
るための、光通信システム用自動保護システムを提供す
る。本発明の技法は、周囲の増幅器のインターロックに
よってファイバ破断の迅速な分離を可能とし、続いて送
信機、受信機、追加／削除マルチプレクサ（ａｄｄ／ｄ
ｒｏｐ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）、または光電再生器
のような、２箇所の光変換サイト間において、被害を受
けた光ライン区間全体を遮断する。同様に、本技法は、
光システムの遮断後に、光通信を再確立する起動ルーチ
ンも提供する。このルーチンは、システム遮断コマンド
には無関係に、インターロックされた増幅器の解除およ
び低パワー開始段階を可能とし、システム内の１つのブ
ースタ増幅器に手動で給電することにより、通信システ
ムの再起動を達成する。

【００２３】本発明に係る一実施形態によれば、光変換
サイト間に直列に散在した光伝送ファイバ範囲と、東方
および西方光増幅器を含む複数の増幅器サイトとを有す
る光通信システムを遮断する方法を提供する。増幅器サ
イトは、送信機、追加／削除マルチプレクサ、光電子再
生器、および受信機から成る群から選択される。この方
法は、東方光増幅器への入力における信号パワーの低下
を検出するステップと、東方光増幅器に対するポンプ・
パワーを低下させるステップと、対応する西方光増幅器
に対するポンプ・パワーを低下させるステップと、下流
西方光増幅器への入力における信号パワー低下を検出す
るステップと、下流西方光増幅器に対するポンプ・パワ
ーを低下させるステップと、対応する東方光増幅器に対
するポンプ・パワーを低下させるステップと、パワーを
低下させた増幅器と次に隣接する光変換サイトとの間に
位置する他の西方および東方光増幅器全てのみに対し
て、ポンプ・パワーを低下させるステップとを含む。

【００２４】図１において全体的に１０として具体化し
た、本発明による光通信システムは、典型的に、単一の
光ファイバに沿って複数の光チャネルを伝送する波長分
割多重化システムである。１０のようなシステムでは、
遠隔通信信号は、主に光領域に存在するが、周期的に電
気領域に、そしてその逆に変換される。例えば、光通信
システム１０は、市内電話またはデータ交換ネットワー
クのような外部システムから、電気パルスの形態で遠隔
通信信号を受信することができる。システム１０は、電
気パルスを光キャリア波長に変換すること、および変換
した光信号を長距離の光遠隔通信ファイバを通じて伝送
することが可能である。以下で詳しく説明するように、
システム１０は、長距離伝送の間、例えば、交換または
処理のために、周期的に遠隔通信信号を電気形態に再変
換することができる。

【００２５】本発明の方法を用いるための光通信システ
ム１０は、ＷＤＭ光信号を発信する送信機ＴＸＴ１２
Ａ，１２Ｂを含む。ＷＤＭ光信号は最終的に受信機ＲＸ
Ｒ１４Ａ，１４Ｂによって受信される。説明の目的上、
ＴＸＴ１２ＡおよびＲＸＴ１４Ａ間の光経路における構
成部品のチェーンを、東方経路（ｅａｓｔｂｏｕｎｄｐ
ａｔｈ）または東方向構成部品と呼び、ＴＸＴ１２Ｂお
よびＲＸＴ１４Ｂ間の光経路における構成部品のチェー
ンを、西方経路（ｗｅｓｔｂｏｕｎｄ ｐａｔｈ）また
は西方向構成部品と呼ぶことにする。あるいは、東方お
よび西方という命名は、代わりに、反対方向の光経路に
適用することも勿論可能である。

【００２６】従来通り、ＴＸＴ１２Ａ，１２Ｂは、外部
ネットワークから遠隔通信信号を受信し、この遠隔通信
信号を用いて光キャリア信号を変調し、システム１０を
介して伝送することができる。光キャリア波長は、典型
的に、例えば、約１５３０ｎｍないし約１５６５ｎｍ、
または約１６００ｎｍまでの範囲を取ることができる、
所定の波長グリッド（ｇｒｉｄ ｏｆ ｗａｖｅｌｅｎ
ｇｔｈ）に対応する。ＴＸＴ１２Ａ，１２Ｂが用いる光
キャリア波長の数は、システム毎に異なることもある
が、例えば、８，１６，３２，６４または１２８程度の
チャネルを採用することが多い。ＴＸＴ１２Ａ，１２Ｂ
は、マルチプレクサ１５Ａ，１５Ｂを介して変調光チャ
ネルを発信する（ｌａｕｎｃｈ）のに十分な光パワーを
与える。別個のキャリア波長を有する複数のチャネル
は、単一の光ファイバ１６Ａ，１６Ｂに結合される。フ
ァイバ範囲の対向端では、デマルチプレクサ１７Ａ，１
７Ｂが単一の光経路から複数のチャネルを分離し、ＲＸ
Ｒ１４Ａ，１４Ｂによって検出する。

【００２７】ファイバ１６Ａ，１６Ｂは、標準的な単一
モード・ファイバ、分散シフト・ファイバ（ｄｉｓｐｅ
ｒｓｉｏｎ−ｓｈｉｆｔｅｄ ｆｉｂｅｒ）、非ゼロ分
散、または当業者には一般的に公知のその他の種類のよ
うに、種々の形式の光通信ファイバを含むことができ
る。システム１０において用いられるファイバ１６Ａ，
１６Ｂの種類が何であれ、ファイバ１６Ａ，１６Ｂ内の
長距離を通じた伝送の後には、光信号の減衰および劣化
の発生は避け得ない。その結果、システム１０は、光信
号の減衰および劣化を克服するために、少なくとも１つ
の増幅器サイト（ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｓｉｔｅ）を含
む。

【００２８】図１は、増幅器サイト１８〜２３を一例と
して示す。各増幅器サイトは、システム１０における各
伝送方向毎に光増幅器を含む。即ち、ＴＸＴ１２Ａから
ＲＸＲ１４Ａへの伝送には、増幅器サイト１８における
光増幅器１８Ａのような１つを、ＴＸＴ１２ＢからＲＸ
Ｒ１４Ｂに伝送する光信号を増幅するための光増幅器１
８Ｂと共に含む。好ましくは、１対の光増幅器１８Ａ，
１８Ｂは、システム１０内の共通な場所即ちサイトに位
置する。この共通の場所は、光システムの監視、保守お
よび制御機能を簡略化したものである。同様に、２つの
伝送方向に対する増幅器は、各々、増幅器サイト１９〜
２３内の同じ通常の場所にそれぞれ位置する。図１は、
１８のような増幅器サイトにおいて各方向毎に単一の光
増幅器を示すが、増幅器サイト１８は多数の別の光およ
び電気回路を含み、光信号の改善を図ったり、システム
１０の挙動を監視することも可能である。例えば、増幅
器サイト１８は、分散補償モジュール（図示せず）を含
めば、ファイバ１６Ａの通過によって生ずるファイバ
パルスの色分散に対処することができる。同様に、１８
Ａのような光増幅器は、数個の個別増幅器を含めば、サ
イト１８において集合的に動作し、光信号をブーストす
ることも可能となる。

【００２９】サイト１８〜２３内の光増幅器は、希土類
ドープ・ファイバとすることが好ましい。これら公知の
増幅器は、通常はエルビウムである希土類ドーパントを
それらのコアに含み、光の特性波長によってポンプされ
ると励起する。エルビウムに対する標準的なポンプ波長
は、９８０ｎｍまたは１４８０ｎｍである。ファイバ増
幅器１８Ａ〜２３Ａおよび１８Ｂ〜２３Ｂのポンプ源
（ｐｕｍｐ ｓｏｕｒｃｅ）（図示せず）は、光信号の
伝送に対して同一伝搬方向または反対伝搬方向に９８０
ｎｍまたは１４８０ｎｍのポンプ波長を射出するレーザ
・ダイオードが好ましい。当業者は既にわかっているで
あろうが、エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器に供給
される特性ポンピング波長のポンプ・パワー量は、個々
のファイバ増幅器の物理的特性および材料特性と共に、
増幅器によって与えられる利得量、およびファイバ増幅
器の出力に発生する光パワー量を決定する。

【００３０】前述のように、光通信システム１０は、光
変換サイトを含み、ここで光通信信号を電気信号に変換
することができる。例えば、伝送ファイバ範囲１６Ａ，
１６Ｂのチェーン内部に、追加／削除マルチプレクサ
（ＡＤＭ）２６を含ませることができる。ＡＤＭ２６
は、密度の濃いＷＤＭシステムでは光ＡＤＭとすること
ができ、ファイバ１６Ａまたは１６Ｂ上を光通信システ
ム１０から別の通信システムまたはネットワークに伝わ
る通信信号の交換やルーティングを行なうように機能す
る。同様に、ＡＤＭ２６は、図示しない他のシステムか
ら新たな信号を通信システム１０に追加するように機能
する。したがって、ＡＤＭ２６は多波長（ＷＤＭ）信号
パターンを変更し、当該パターンに対して１つ以上の信
号の追加および／または削除を行なう。更に、ＡＤＭ２
６は、同様に着信する電気信号をＴＸＴ１２Ａ，１２Ｂ
への光信号に変換することができ、あるいは、ＡＤＭ２
６は、ファイバ１６Ａまたは１６Ｂ上を伝わる光信号
を、外部電気交換システムが用いるための電気信号に変
換することもできる。

【００３１】同様に、光通信システム１０内部において
光領域および電気領域間の遠隔通信信号の変換を行なう
ことができるデバイスに、光電再生器（図示せず）があ
る。従来の光電再生器は、光パルスの増幅および整形を
行なっていた。光電子再生器は、ファイバ１６Ａまたは
１６Ｂから受信した光信号を同等の電気信号に変換し、
濾波または整形、およびまたは電気信号上での時間調整
（ｒｅｔｉｍｉｎｇ）を行い、次いで電気信号をブース
ト光信号に再変換し、ファイバ１６Ａまたは１６Ｂに沿
って更に伝送する。ＴＸＴ１２Ａ，１２Ｂ、ＲＸＲ１４
Ａ，１４Ｂ、ＡＤＭ２６、および光電子再生器（図示せ
ず）等のデバイスは、全体として、１群の光変換サイト
を構成し、光領域から電気領域に遠隔通信信号を変換す
る。

【００３２】光変換サイトは、システム１０内部におけ
る光ラインを規定する。光ラインとは、純粋に光学的形
態で、ＷＤＭパターンへの変更を伴わずにＷＤＭ遠隔通
信信号を伝送するシステムの区間を意味する。光ライン
の終端は、送信機、受信機、ＡＤＭ、または光電子再生
器のような光変換サイトによって規定される。先に羅列
しなかったその他のデバイスでも、光信号を電気信号に
変換したり、ＷＤＭ信号パターンを変更するものも、光
変換サイトを構成することは理解されよう。

【００３３】光通信システム１０では、端末サイトから
直接下流に位置する増幅器と、ライン上のサイト内部に
位置する増幅器との間で区別を行なう。典型的に、そし
て説明の目的上、光変換サイトの直接下流に位置する
「端末サイト（ｔｅｒｍｉｎａｌ−ｓｉｔｅ）」増幅器
は、ブースタ増幅器を含む。図１を参照すると、端末増
幅器サイト１８は、東方向に伝わる光信号のためのブー
スタ増幅器１８Ａを含む。同様に、端末増幅器サイト２
２は、ＡＤＭ２６から直接下流に位置するブースタ増幅
器２２Ｂを含む。これに対して、光変換サイトから直接
下流にある増幅器サイト以外の光ライン内にある増幅器
サイトは、光ライン増幅器を含む。例えば、図１のライ
ン増幅器サイト１９，２０，２１は、東方向の信号のた
めに光ライン増幅器１９Ａ，２０Ａ，２１Ａを含み、西
方向の信号のために光ライン増幅器２１Ｂ，２０Ｂ，１
９Ｂを含む。

【００３４】ＩＥＣ６０８２５−２のような主流をなす
国際的規格にしたがって、光ファイバ１６Ａまたは１６
Ｂにおける破断に対処する際、有害な条件からサービス
要員を保護するために、厳しい安全予防措置が要求され
る。かかる状況は、出力パワー・レベルが５０ｍＷない
し５００ｎＷ、波長が１５５０ｎｍの枠内で動作する３
Ｂ級（ＩＥＣ６０８２５−１によって定義される）の増
幅器の場合に存在する。ファイバ切断がかかるシステム
において発生すると、光安全回路が光パワー・レベルを
１級、即ち、１０ｍＷ（１０ｄＢｍ）未満に対応する安
全動作に低下させなければならない。このパワー低減
は、光ファイバ１６Ａまたは１６Ｂにおける障害の後１
秒以内に行なわなければならない。図１を参照すると、
ファイバ１６Ａにおける地点「Ｘ」での破断は、増幅器
サイト２０を離れた信号の光パワーを１秒以内に１０ｍ
Ｗ未満に落とすことを必要とする。

【００３５】図２は、通信システム１０内の端末サイト
増幅器の起動、動作、および停止中における動作フロー
チャートを示す。図３は、通信システム１０内における
ライン上にあるサイトの増幅器の起動、動作および停止
中における動作のフローチャートを示す。

【００３６】本発明は、増幅器サイト内の増幅ユニット
間にあるバス構造に沿って伝達されるシステム・レベル
の制御信号の使用を想定する。これらの制御信号は、例
えば、図５における監視および制御回路４４によって発
生し、個々の増幅器から動作情報を得て、これらの増幅
器にその動作モードを変更するか否か指令を下す。表１
は、システム１０において使用する制御信号の例をいく
つか表に纏めたものである。

【００３７】

【表１】

【００３８】本発明では、端末サイト増幅器および光ラ
イン増幅器が従うプロトコルは、起動時および停止時で
は多少異なる。この差が生ずるのは、部分的に、端末サ
イトの増幅器には常に入力パワーが供給されているから
である。例えば、端末サイト１８内の増幅器１８Ａは、
送信機１２Ａから一定した光入力パワーの供給を受け、
一方ライン上のサイト２１内のライン増幅器２１Ａは、
地点Ｘにおける破壊のためにその光入力パワーを失う。
その結果、図２におけるＳ２４０，Ｓ１１０として示す
ように、端末サイトの増幅器は、これらが（および制御
システムからのコマンド（説明の目的上、Ｓａｆｅｔｙ
Ｓｈｕｔｄｏｗｎコマンドと呼ぶ）を受信し、端末サイ
トから下流側の地点における事故(fault)が指示された
ときに停止する。Ｓ１２０で示す、停止後の所定時間
（説明の目的上、ＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｆｆＴｉｍｅ
ｒと呼ぶ）の後、端末サイト増幅器は、外部Ｓａｆｅｔ
ｙＳｈｕｔｄｏｗｎコマンドの非活性化時、または端末
サイト増幅器がＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎコマンド
を無視し動作すべきことを示す指揮制御システムからの
コマンド（説明の目的上、ＳａｆｅｔｙＯｖｅｒｉｄｅ
コマンドと呼ぶ）の受信時にのみ、再起動することがで
きる。図２のＳ２００は、このステップを概略的に示
す。更に詳しい端末サイトの増幅器の起動手順について
は、以下で説明する。

【００３９】一方、光ライン増幅器は、ファイバ破壊時
に光入力パワーを失う虞れがある。光ライン増幅器が動
作し始めた後または光ライン増幅器がＳａｆｅｔｙＳｈ
ｕｔｄｏｗｎコマンドを受信した後、光ライン増幅器に
よって入力パワーが検出されない場合（以下で説明す
る）、図３におけるＳ１０２，Ｓ１０４に示すように、
光ライン増幅器は停止する。図３におけるＳ１２０，Ｓ
１３０に示すように、ＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｆｆＴｉ
ｍｅｒが経過した後、光ライン増幅器はあらゆる外部Ｓ
ａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎコマンドを無視し、光入力
パワーを受信したときにオンに切り替わる。光ライン増
幅器は、オンに切り替わった後所定の時間期間、あらゆ
る外部ＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎコマンドを無視し
続ける。この時間期間を、説明の目的上、ＬｉｎｅＦｏ
ｒｃｅｄＯｎＴｉｍｅｒと呼ぶ。光ライン増幅器の更に
詳しい起動手順については、以下で説明する。

【００４０】システム１０の遮断に関して、本発明によ
れば、光通信システム１０を遮断する方法は、増幅器サ
イト２１における東方光増幅器２１Ａへの入力におい
て、信号パワーがスレシホルド未満に低下したことを検
出するステップＳ１０２、および東方光増幅器２１Ａの
ポンプ・パワーを所定の安全レベル未満に低下させるス
テップＳ１０４を含む（図４）。本発明の好適な構成で
は、ファイバ１６Ａ内部を伝わる通信信号自体が、光ラ
イン増幅器内において障害検出のために用いられる。図
５を参照して、ファイバ増幅器２１Ａの構成例を示す。
このサイト２１内部の増幅器は、ライン１６Ａ上を伝わ
りフォトダイオード４２Ａに至る信号波長帯域以内の入
力光パワーの小部分を分離する光カプラ４０Ａを含む。
フォトダイオード４２Ａに結合されている指揮および制
御回路（ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙａｎｄ ｃｏｎｔｒｉ
ｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）４４が、ファイバ１６Ａからサン
プルされた光パワーレベルを所定のスレシホルド値と比
較する。指揮および制御回路４４は、種々の形態で実施
可能であり、各増幅器に備える個別のローカル回路、各
増幅器サイト毎に当該サイト内の全増幅器に供するため
に備える回路、または通信バスを通じて各増幅器を監視
し制御するシステム１０のための集中化回路、あるいは
同様の装置を含むことは、当業者には理解されよう。ラ
イン１６Ａ上の光パワーが所定のスレシホルド未満に低
下したことの電子回路４４による指示が、システム１０
の指揮および制御回路４４内の信号を立ち上げ、増幅器
サイト２１から上流においてファイバ破壊（ｆｉｂｅｒ
ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）が発生したことを示す。実施
態様における所定のスレシホルド値は、使用する増幅器
の形式やシステム構成全体に依存するが、典型的な値は
約−２０ｄＢｍとすることができる。

【００４１】次に、指揮および制御回路４４は、増幅器
２１Ａに対する入力信号レベルが所定のスレシホルド以
上に上昇したか否か確かめるために、所定の時間期間だ
け待つ。指揮および制御回路４４は、タイマによって決
められる少なくとも４０ｍｓの時間期間だけ待つ。好適
な実施形態では、この時間期間をＰｏｗｅｒＩｎｐｕｔ
ＬｏｓｓＴｉｍｅｒと呼ぶこともある。この遅延は、シ
ステム１０が、永続的なライン障害ではなく、入力パワ
ーにおける一過性の落ち込み(transient dip)の場合
に、停止手順を呼び出すのを確実に防止する。所定の遅
延が経過し、増幅器２１Ａへの入力パワーが依然として
所定のスレシホルド値未満に留まっている場合、図３お
よび図４におけるＳ１０４に示すように、指揮および制
御回路４４は、ポンプ源４６Ａを停止するか、あるいは
その増幅器２１Ａへのパワー入力を安全レベルまで低下
させる。安全レベルとは、ポンプ源４６Ａからのポンプ
・パワーが、ＩＥＣ６０８２５−１によって定義されて
いる１級以内の出力パワー、即ち、１０ｍＷ未満の出力
パワーを、増幅器２１Ａが入力信号によって生成するよ
うなレベルを有することを意味する。前述のように、指
揮および制御回路４４から受信するＳａｆｅｔｙＳｈｕ
ｔｄｏｗｎ信号に応答して、各ライン増幅器を交互に安
全レベルに低下させることができる（図３および図４に
おけるＳ１０２）。

【００４２】本発明によれば、光通信システム１０を遮
断する方法は、更に、図４におけるステップＳ１０６を
含み、増幅器サイト２１内の対応する西方光増幅器２１
Ｂに対するポンプ・パワーを所定の安全レベルに低下さ
せる。東方範囲および西方範囲の増幅器は、回路４４に
よって共通に指揮および制御されているので、増幅器２
１Ａへの入力パワーの損失は、増幅器２１Ｂのポンプ源
に、およびその逆に、伝達することができる。増幅器２
１Ａのポンプ源４６Ａを停止するために取る手法と同様
に、回路４４は、西方向で動作する増幅器２１Ｂのポン
プ源４６Ｂからの出力パワーを停止するか、または大幅
に低下させる。

【００４３】増幅器２１Ｂがその出力パワーを停止する
かまたは大幅に低下した後、次の下流側西方増幅器サイ
ト２０内にある増幅器２０Ｂは、図４におけるステップ
Ｓ１０８，Ｓ１０２に示すように、ファイバ１６Ｂ上に
おけるこの光パワー損失を検出する。フォトダイオード
および増幅器２０Ｂの入力に結合されている回路が信号
パワーにおけるスレシホルド値未満への低下を登録する
と、指揮および制御回路４４は設定されている遅延期間
だけ待ち、次いで増幅器２０Ｂのポンプ・パワーを停止
するかまたは大幅に低下させる。スレシホルド値は、実
施する増幅器やシステム全体の構成によって異なるが、
約−２０ｄＢｍとすることができる。このファイバ増幅
器２０Ｂの非活性化は、元来増幅器２１Ａに対して行な
った方法と同様の方法で行われる。

【００４４】増幅器２０Ｂの非活性化時に、指揮および
制御回路４４は、増幅器サイト２０内の対応する増幅器
２０Ａと通信し、東方向における通信のポンプ・パワー
を減少させる。この増幅器２０Ａの非活性化は、増幅器
２１Ｂのために従った際と同様に、制御回路４４を用い
て行なう。その結果、地点Ｘにおけるファイバ破壊部位
に光パワーを供給する増幅器２０Ａは、事実上停止さ
れ、保守要員のために、強制的に地点Ｘを安全な状態に
する。前述のプロセスでは、ＩＥＣ６０８２５−２にお
ける統括規格（ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ
ｓ）による要求通りに、ファイバ破壊Ｘ周囲の４つの光
増幅器２０Ａ，２１Ａ，２１Ｂ，２０Ｂを１秒以内に迅
速に動作不能にする。

【００４５】従来の光通信システム用自動保護は、地点
Ｘにおけるファイバ破壊周囲におけるパワーのインター
ロックを実行するために、増幅器２０Ａ，２１Ｂのみを
非活性化するだけでよいとしていた。米国特許第５，４
２８，４７１号に開示されているこの技法およびＩＴＵ
勧告Ｇ．９５８は、増幅器２１Ａにおける入力が、光パ
ワーの損失を検出し、例えば、共通サイト２１内の増幅
器２１Ｂのみを停止させればよいとしている。同様に、
これら従来技術の保護システムは、増幅器２０Ｂがファ
イバ１６Ｂ上の入力パワー損失を認識し、例えば、共通
サイト２０内にある対応する増幅器２０Ａのみを停止さ
せればよいとしている。

【００４６】しかしながら、本出願人は、通信システム
１０内においてファイバ破壊Ｘの迅速な分離を行いつ
つ、それ以外の増幅器の動作を維持するこの方法では、
通信リンクの再起動時に、高いパワーの光パルスを発生
する危険性があることを発見した。本出願人は、増幅器
サイト２２内にあるような増幅器が、入力信号を受信せ
ずとも、ポンプ・パワーを受信し続けた場合、これらの
増幅器は増幅自発放出光（ＡＳＥ）を急速に蓄積し、得
られるポンプ・パワー全てが増幅器によってＡＳＥを発
生するために用いられることに気付いた。地点Ｘにおけ
る障害からの復旧時に、例えば、増幅器２２Ａの増幅器
入力に光信号を再び結合する。増幅器２２ＡがこのＡＳ
Ｅ状態にあり、増幅器２２Ａに高い利得が得られる場
合、高いパワーのピーク出力が発生する。一連の試験に
おいて、エルビウム・ドープ・ファイバの光増幅器を備
える伝送ラインの入力における光チャネルは、約４００
Ｈｚの周波数において振幅変調された。ラインにおける
増幅器からの平均出力パワーは、１７．５ｄＢｍであっ
た。約３３．５ｄＢｍの（即ち、２Ｗよりも大きい）ピ
ーク・パワーを有する高パワー・パルスが、遠隔通信ラ
インに沿った２番目の増幅器の出力において測定され
た。これらの高パワー・ピークは、例えば、監視の目的
のために増幅器２２Ａから下流側で光信号を受信するフ
ォトダイオード、および伝送ラインに沿った光コネクタ
には、潜在的に危険である。

【００４７】このために、本発明による光通信システム
１０を遮断する方法は、ファイバ破壊Ｘを含む光ライン
内において、東方向および西方向双方で、残りの光増幅
器のポンプ・パワーを減少または停止するステップを含
む。光ラインとは、システム１０のファイバ破壊Ｘから
上流および下流双方において、純粋に光学的形態で、Ｗ
ＤＭパターンには変更を加えずにＷＤＭ遠隔通信信号を
送信する区間を意味する。光ラインの終端は、送信機、
受信機、ＡＤＭ、または光電子再生器のような光変換サ
イトによって規定される。光信号を電気信号に変換する
デバイスやＷＤＭ信号パターンを変更するデバイス等、
先に掲示しなかったその他のデバイスも、光変換サイト
を構成することは理解されよう。

【００４８】図１を参照すると、ファイバ破壊Ｘを含む
光ラインは、東方向ではＴＸＴ１２ＡおよびＡＤＭ２６
によって規定され、西方向ではＡＤＭ２６およびＲＸＲ
１４Ｂによって規定されている。この光ラインにおける
サイト１８，１９，２２における残りの増幅器は、サイ
ト２０，２１における増幅器について先に説明したのと
同じパターンにしたがって遮断される。即ち、増幅器２
１Ａから受信される入力パワーの損失を検出することに
よって、増幅器２２Ａが非活性化する。増幅器２２Ａか
ら指揮および制御システムを通じて遮断コマンドを受信
したときに、増幅器２２Ｂが非活性化する。増幅器サイ
ト１８，１９においても、全ての増幅器１８〜２２が停
止するまで同様の非活性化方法が行われる。この光ライ
ン内における完全非活性化方法は、例えば、サイト２１
内の両増幅器２１Ａ，２１Ｂおよびサイト２０内の両増
幅器２０Ａ，２０Ｂの停止によって、行なうことができ
る。

【００４９】あるいは、光ライン内における全増幅器の
完全な非活性化は、制御回路４４の指揮の下で行なうこ
とも可能である。回路４４が、システム１０の動作を管
理する中央コンピュータのような、集中監視および指揮
回路である場合、回路４４からの制御信号は、共通の通
信バスに沿って、光ライン内の全増幅器に供給すること
ができる。これらの制御信号は、好適な実施形態では、
ＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎとも呼び、回路４４が地
点Ｘにおける破断が生じたと判断した後、２２，１８，
１９のような後続の増幅器を停止させる。いずれの実施
形態においても、光ライン内の残りの増幅器は全て、そ
の出力パワーを少なくとも安全レベルまで低下させる。

【００５０】増幅器２３のような、ファイバ破壊を含む
光ライン外側の別のサイト内にある増幅器は、遮断の間
動作し続けることができる。ＩＥＣ６０８２５−２は、
障害後１秒以内に光ラインを遮断することを義務付けて
いる(mandate)。好適な実施形態では、光ラインの遮断
は約６０ｍｓ以内に行われなければならない。この光ラ
インの完全な遮断の後、光ラインの再起動によって、危
険な高パワー・パルスがシステム１０内の他のサイトに
おいて増幅器から射出するという心配なく、保守要員は
地点Ｘにおいて安全に破壊を修理することができる。

【００５１】更に、本発明は、自動保護システムが光通
信システムを遮断した後に、これを起動する方法も念頭
に入れている。概略的に、このシステム起動方法は、ユ
ーザがＳａｆｅｔｙＯｖｅｒｒｉｄｅコマンドに応答し
て、手動で１つの端末増幅器サイトをオンに切り替える
ことによって、システムを活性化することを可能にす
る。ＳａｆｅｔｙＯｖｅｒｒｉｄｅコマンドは、光ライ
ン内の他の増幅器全ての連続的な活性化に導く。即ち、
ＳａｆｅｔｙＯｖｅｒｒｉｄｅコマンドは、破壊の修理
後、ファイバ破壊を含む光ライン内のブースタ増幅器１
８Ａのような、端末サイトの増幅器に供給される。する
と、端末サイトの増幅器は、低パワー状態でオンにな
る。１９Ａ，２０Ａ，等のような後続の各光ライン増幅
器は、その入力に光パワーを受信すると、低パワー状態
でカスケード状にオンに切り替わる。光ライン増幅器の
各々は、第１時間期間（ｆｉｒｓｔ ｐｅｒｉｏｄ ｏ
ｆ ｔｉｍｅ）が過ぎるまで、ＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄ
ｏｗｎコマンドを無視する。この第１時間期間のこと
を、説明の目的上ＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｎＴｉｍｅｒ
と呼ぶ。ライン内に障害が残っている場合、ライン増幅
器の１つはオンとならず、ＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗ
ｎコマンドが発生し、前述のように光ラインをオフにす
る。第２時間期間の経過後ライン上に障害が検出されな
い場合、各光ライン増幅器はその最大動作パワーまで上
昇する。第２時間期間のことを、説明の目的上、Ｌａｓ
ｅｒＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｅｄＴｉｍｅｒと呼ぶ。

【００５２】前述のＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎのよ
うな遮断コマンド、または共通サイト内の増幅器間のロ
ーカル信号は、光増幅器およびブースタ増幅器へのパワ
ーを停止する必要性を示す。先に説明したように、ファ
イバ１６Ａ内の地点Ｘにおける破壊は、増幅器２１Ａに
入力パワーの損失を検出させ、同じ増幅器サイト２１内
にある増幅器２１Ｂに遮断コマンドをトリガさせる。光
ラインを起動する方法の第１ステップでは、光ライン増
幅器２１Ｂが、その停止状態に留まる間、増幅器２１Ａ
から受信した遮断コマンドを無視する。同じ動作（ａｃ
ｔｉｖｉｔｙ）が、西方向の増幅器２０Ｂ，１９Ｂのよ
うな、その他のライン増幅器にも生ずる。

【００５３】光ラインを起動する方法は、端末サイト増
幅器をインアクティブ（ｉｎａｃｔｉｖｅ）に保持した
ＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎコマンドの不連続に応答
して、または別個のＳａｆｅｔｕＯｖｅｒｒｉｄｅコマ
ンドに応答して、ファイバ破壊から上流側にある端末サ
イト増幅器に対する動作を開始するステップを含む。指
揮および制御回路４４から供給されるＳａｆｅｔｙＯｖ
ｅｒｒｉｄｅコマンドは、光ラインの遮断後これを起動
する手動手段を備える。ＳａｆｅｔｙＯｖｅｒｒｉｄｅ
コマンドまたはＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎ信号（図
２のＳ２００）の逸失に応答して、端末サイト増幅器
は、所定の時間長だけ低パワー状態で動作し始める（Ｓ
１４０）。例えば、図１の光通信システム１０では、Ｓ
ａｆｅｔｙＯｖｅｒｒｉｄｅコマンドによって、地点Ｘ
におけるファイバ破壊の後、増幅器１８Ｂから受信する
ＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎコマンドを無視するよう
にブースタ増幅器１８Ａを強制することができる。しか
しながら、ブースタ増幅器１８Ａのポンプ源は、低レベ
ルのポンプ・パワーをファイバ増幅器１８Ａに供給する
ように制御され、ＩＥＣ６０８２５−１に基づく３Ａ級
として認定される出力パワー・レベルで、この増幅器を
動作させる。好ましくは、ブースタ増幅器１８Ａに対す
る低パワー状態即ち安全状態は、１０ｎＷないし５０ｍ
Ｗの間の出力パワー・レベル（１０ｄＢｍないし１７ｄ
Ｂｍ）であり、最も好ましくは、約１３ｄＢｍのレベル
である。

【００５４】端末サイト増幅器の低パワー状態での起動
時に、システム１０内で２つのカウンタが始動する。説
明の目的上、第１カウンタをＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｎ
Ｔｉｍｅｒと呼ぶ。このカウンタは、低電力状態で動作
する端末サイト増幅器がＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎ
コマンドを無視し続ける所定期間をカウントする（図２
のＳ２１０）。好適な実施形態では、ＬｉｎｅＦｏｒｃ
ｅｄＯｎＴｉｍｅｒの持続時間は、光ライン内の全ての
増幅器がそのポンプ・レーザをオンにする時間長を超過
する。例えば、各増幅器が、オンにするコマンドを受信
後、そうするのに１００ｍｓ要し、ラインが２８個の増
幅器を有する場合、ＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｎＴｉｍｅ
ｒは、２．８秒を超過しなければならない。ＬｉｎｅＦ
ｏｒｃｅｄＯｎＴｉｍｅｒの経過後、端末サイト増幅器
がＳａｆｅｔｙＳｈｕｔｄｏｗｎコマンドを検出した場
合（Ｓ２２０）、端末サイト増幅器は再びＳ１１０に移
行し、そのポンプ・レーザを停止する。

【００５５】説明の目的上、第２カウンタをＬａｓｅｒ
ＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｅｄＴｉｍｅｒと呼ぶ。このカウ
ンタは、低パワー状態で動作している端末サイト増幅器
が、最大パワー動作状態に進む前に、光ラインが障害を
有するか否か確認するために待つ所定時間期間をカウン
トする（Ｓ２３０，Ｓ１００）。好適な実施形態では、
ＬａｓｅｒＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｅｄＴｉｍｅｒは、Ｌ
ｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｎＴｉｍｅｒの長さの約３倍に設
定され、増幅器をその最大パワー状態に高める前に、残
留する障害状態を検出するために十分な時間を確保す
る。ＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｎＴｉｍｅｒおよびＬａｓ
ｅｒＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｅｄＴｉｍｅｒは、指揮およ
び制御回路４４内に実施するハードウエアまたはソフト
ウエアのタイマとすることができる。

【００５６】増幅器１８Ａがその低パワー状態で動作し
始め、ファイバ１６Ａに沿ってＴＸＴ１２Ａから受信し
た光信号をブーストすると、別個の増幅器サイト１９に
おける増幅器１９Ａは、入力信号パワーにおける上昇を
検出する。図５に示すように、光ライン増幅器２１Ａで
は、カプラ４０Ａが、増幅器１９Ａへの入力において受
信した光信号の小部分を分離し、それをフォトダイオー
ド４２Ａおよび回路４４に分流させる。この回路内部に
おいて、増幅器１９Ａは最終的に入力信号パワーの所定
スレシホルド以上の上昇を検出し、増幅器１９Ａが動作
開始すべきことを示す。１９Ａのような光ライン増幅器
を起動するためのこの所定スレシホルドは、用いる光増
幅器の形式およびシステム１０の構成によって異なる。
ブースタ増幅器１８Ａの直接下流に位置する光ライン増
幅器が、信号パワーにおける十分な上昇を検出した後
（図３のＳ１３０）、ブースタ増幅器１８Ａの低パワー
状態と同様に、低パワー状態で動作し始める（Ｓ１４
０）。端末サイト増幅器１８Ａの場合と同様、光ライン
増幅器１９ＡもＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｎＴｉｍｅｒお
よびＬａｓｅｒＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｅｄＴｉｍｅｒと
呼ぶカウンタを立ち上げ、あらゆるＳａｆｅｔｙＳｈｕ
ｔｄｏｗｎコマンドを無視する期間、および低パワー状
態にある間障害の除去をチェックする期間を設定する。
この動作は、図３におけるＳ１４０，Ｓ１４５，Ｓ１５
０，Ｓ１６０，Ｓ１７０に示されており、端末サイト増
幅器１８Ａに対して従ったパターンと同様のパターンに
従う。

【００５７】光ライン増幅器１９Ａが低パワー状態で動
作開始すると、増幅器サイト２０内の増幅器２０Ａも直
ちに同様に動作開始する。即ち、増幅器２０Ａは、直ち
に光入力パワーがそのプリセット・スレシホルド以上で
あることを検出し、十分なレベルのポンプ・パワーをエ
ルビウム・ドープ・ファイバに供給し、約１３ｄＢｍの
出力光パワーを発生する。光ライン内の光ライン増幅器
の各々は、その後、カスケード状に順次オンとなる。

【００５８】ある時間期間の後、例えば、東方向の光ラ
イン全体が低パワー・レベルで動作する。本発明によれ
ば、光通信システム１０は、各増幅器が、Ｘにおけるフ
ァイバ破壊が復旧したか否か、およびシステム全体を最
大パワー状態に上昇させることが可能か否かについて判
定するために、時間長ＬａｓｅｒＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃ
ｅｄＴｉｍｅｒだけ待つ。したがって、各光ライン増幅
器が停止状態からその低パワー状態に遷移するに連れ
て、低パワー状態にある残りの増幅器のために、Ｌａｓ
ｅｒＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｅｄＴｉｍｅｒが期間をカウ
ントし始める。このタイマの終了後、光ライン増幅器お
よびブースタ・ライン増幅器は、Ｓ１７０に示すよう
に、個々に最大パワー状態に遷移する。端末サイト増幅
器の場合と同様、ＬａｓｅｒＰｏｗｅｒＲｅｄｕｃｅｄ
Ｔｉｍｅｒの好適な長さは、ＬｉｎｅＦｏｒｃｅｄＯｎ
Ｔｉｍｅｒの長さの約３倍である。光ライン内の増幅器
の各々は、その最大パワー状態において、３Ｂ級の範囲
内のパワー状態で動作することが好ましい。しかしなが
ら、増幅器がその最大パワー状態に遷移すると、再び同
じ増幅器サイト内の対応する増幅器からの停止コマンド
を受け、それに応答する可能性が高くなる。したがっ
て、元のファイバ破壊が完全に復旧していない場合、元
の停止コマンドが再びファイバ増幅器を非活性化し、光
ファイバ・ラインを遮断する。

【００５９】要約すれば、本出願人は、既存の光通信シ
ステム遮断および起動方法における欠点を特定し、ファ
イバ破断発生後システムの迅速かつ安全な動作を保証す
るための改善された技術を発見した。現行の増幅器イン
ターロック方法は、ライン内にある残りの増幅器にＡＳ
Ｅを蓄積させるため、システムが再起動する際に、危険
な大きい光パルスが発生する虞れがある。本発明は、種
々の安全動作モードで増幅器を使用し、光ライン内の増
幅器の停止および起動を調整することによって、従来の
欠点を克服した。システムは、ＳａｆｅｔｙＯｖｅｒｒ
ｉｄｅコマンドを用いて、破断した光ライン内の端末サ
イト増幅器を単にオンにすることによって、起動するこ
とができる。この動作は、光ライン内の増幅器のチェー
ンをカスケード状に起動させ、数個の指揮タイマを立ち
上げ、ラインの安全な起動を保証する。

【００６０】尚、本発明の精神または範囲から逸脱する
ことなく、本発明のシステムおよび方法には種々の改良
や変形が可能であることは、当業者には明白であろう。
本発明の変更や変形が、添付した請求の範囲およびその
均等の範囲に該当するのであれば、本発明はかかる変更
や変形を包含するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を実施する光通信システム
の概略図である。

【図２】本発明の一実施形態にしたがって、図１の光通
信システム内の端末サイト増幅器を起動および停止する
方法のフローチャートである。

【図３】本発明の一実施形態にしたがって、図１の光通
信システム内における光ライン上のサイトにある増幅器
を起動および停止する方法のフローチャートである。

【図４】図１の光通信システム内の光ラインにおける数
個の増幅器のための停止手順のフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態による、図１の光通信シス
テム内の増幅器のための監視および制御回路のブロック
図である。

【符号の説明】

１０ 光通信システム １２Ａ，１２Ｂ 送信機ＴＸＴ １４Ａ，１４Ｂ 受信機ＲＸＲ １５Ａ，１５Ｂ マルチプレクサ １６Ａ，１６Ｂ 光ファイバ １７Ａ，１７Ｂ デマルチプレクサ １８〜２３ 増幅器サイト １８Ａ〜２３Ａ 光増幅器 １８Ｂ〜２３Ｂ ポンプ源 ２６ 追加／削除マルチプレクサ ４０Ａ，４０Ｂ 光カプラ ４２Ａ，４２Ｂ フォトダイオード ４４ 指揮および制御回路 ４６Ａ，４６Ｂ ポンプ源

フロントページの続き (71)出願人 591011856 Ｐｉｒｅｌｌｉ Ｃａｖｉ ｅ Ｓｉｓｔ ｅｍｉ Ｓ．ｐ．Ａ (72)発明者 ピエトロ・チェンテナリ イタリア国 クレモナ，26010 モントデ ィーネ，ヴィア・アルド・モロ 13 (72)発明者 アドリアーノ・ナヴァ イタリア国 20126 ミラノ，ヴィア・ポ ルヴァニ ５

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光変換サイト間に直列に散在した光伝送
   ファイバ範囲と、東方および西方光増幅器を含む複数の
   増幅器サイトとを有する光通信システムの遮断方法であ
   って、前記変換サイトが、送信機、追加／削除マルチプ
   レクサ、光電子再生器、および受信機から成る群から選
   択され、前記方法が、 −第１増幅器サイト内の東方光増幅器への入力における
   東方光信号の信号パワーにおけるスレシホルド未満への
   低下を検出し、前記東方光増幅器に対するポンプ・パワ
   ーを所定の安全レベル未満に低下させるステップと、 −前記第１増幅器サイト内の対応する西方光増幅器に対
   するポンプ・パワーを、前記所定の安全レベル未満に低
   下させるステップと、 −前記第１増幅器サイトから直接下流にある第２増幅器
   サイト内の下流西方光増幅器への入力における西方光信
   号の信号パワーにおける前記スレシホルド未満への低下
   を検出し、前記下流西方光増幅器に対するポンプ・パワ
   ーを前記所定の安全レベル未満に低下させるステップ
   と、 −前記第２の次の増幅器サイトにおける対応する東方光
   増幅器に対するポンプ・パワーを、前記所定の安全レベ
   ル未満に低下させるステップと、 −前記第１増幅器サイトと次の上流側光変換サイトとの
   間、および前記第２増幅器サイトと次の下流光変換サイ
   トとの間に位置する他の西方および東方光増幅器全ての
   みに対して、ポンプ・パワーを前記所定の安全レベル未
   満に低下させるステップと、から成ることを特徴とする
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記検出
   するステップが、更に、 −前記それぞれの東方および西方光増幅器の入力におい
   て、前記東方および西方光信号の一部分を抽出し、該一
   部分の信号パワーを前記スレシホルドと比較するサブス
   テップ、を含むことを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の方法において、前記比較
   するステップが、前記光通信システムのための制御回路
   によって行われることを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法において、前記低下
   させるステップが、前記光通信システム内の制御回路に
   よって発生される遮断信号に応答して行われることを特
   徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の方法において、前記検出
   するステップが、前記ポンプ・パワーを低下させる前
   に、 −前記信号パワーが前記スレシホルド未満に低下した
   後、所定時間期間だけ待つサブステップと、 −前記信号パワーにおける前記スレシホルド未満への低
   下を再度検出するサブステップと、を含むことを特徴と
   する方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の方法であって、更に、 −最後の低下させるステップの後、所定の時間期間待つ
   ステップと、 −前記東方増幅器、前記西方増幅器、および前記その他
   の西方および東方光増幅器全てに、前記光通信システム
   内の制御回路からの遮断コマンドを無視させるステップ
   と、を含むことを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 光通信システムにおいて非活性化された
   光ラインを起動する方法であって、前記光ラインが２箇
   所の光変換サイト間に配置された光伝送ファイバ範囲
   と、東方および西方光増幅器を含む複数の増幅器サイト
   間に直列に散在した光伝送ファイバ範囲とを有し、前記
   光変換サイトから直接下流に位置する増幅器サイト内に
   端末サイト増幅器があり、前記光変換サイトから直接下
   流にある前記増幅器サイト以外の増幅器サイト内に光ラ
   イン増幅器があり、前記光変換サイトが、送信機、追加
   ／削除マルチプレクサ、光電子再生器、および受信機か
   ら成る群から選択され、前記方法が、 −前記非活性化された端末サイト増幅器に、遮断コマン
   ドを無視させ、低パワー状態で動作することを強制する
   ステップと、 −第１所定時間長だけ待ち、次いで前記端末サイト増幅
   器において前記遮断コマンドの不在を検証するステップ
   と、 −第２所定時間長だけ待ち、次いで前記端末サイト増幅
   器を最大パワー状態で動作させるステップと、から成る
   ことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の方法であって、更に、前
   記強制するステップの後に、 −前記端末サイト増幅器から直接下流に位置する前記非
   活性化光ライン増幅器の第１増幅器への入力における、
   信号パワーの所定スレシホルドを超過する上昇を検出す
   るステップと、 −前記非活性化光ライン増幅器の前記第１光ライン増幅
   器を低パワー状態で動作させるステップと、 −前記第１所定時間長だけ待ち、次いで、前記第１光ラ
   イン増幅器において前記遮断コマンドの不在を検証する
   ステップと、 前記第２所定時間長だけ待ち、次いで前記第１光ライン
   増幅器を最大パワー状態で動作させるステップと、を含
   むことを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の方法において、更に、前
   記動作させるステップの後に、 −連続する各光ライン増幅器を前記第１光ライン増幅器
   から下流でカスケード状に、前記低パワー状態で動作さ
   せるステップと、 −前記第１所定時間長だけ待ち、次いで、各連続する光
   ライン増幅器においてそれぞれ前記遮断コマンドの不在
   を検証するステップと、 −前記第２所定時間長だけ待ち、次いで、前記連続する
   各光ライン増幅器をそれぞれ最大パワー状態で動作させ
   るステップと、を含むことを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の方法において、連続す
    る各光ライン増幅器を動作させるステップを、連続する
    各光ライン増幅器において、信号パワーの前記所定スレ
    シホルドを越える上昇を検出した後に行なうことを特徴
    とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の方法において、連続す
    る各光ライン増幅器を動作させるステップを、前記光通
    信システム内の制御回路から信号を受信した後に行なう
    ことを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 ２箇所の光変換サイト間に配置された
    光伝送ケーブル範囲と、東方および西方光増幅器を含む
    複数の増幅器サイト間に直列に散在した光伝送ケーブル
    範囲とを有し、前記光変換サイトから直接下流に位置す
    る増幅器サイト内に端末サイト増幅器があり、前記光変
    換サイトから直接下流にある前記増幅器サイト以外の増
    幅器サイト内に光ライン増幅器があり、前記光変換サイ
    トが、送信機、追加／削除マルチプレクサ、光電子再生
    器、および受信機から成る群から選択される、光通信ラ
    インのための指揮制御システムであって、 −前記光増幅器に結合され、光信号の入力パワー・レベ
    ルを検出する検出回路と、 −前記検出回路によって認識されたファイバ破断の周囲
    にある増幅器を停止させ、次いで前記光通信ライン内に
    ある他の全光増幅器を停止させる制御回路と、 −前記光増幅器が停止した後、前記光増幅器の動作ステ
    ータスにおけるあらゆる変化を、所定時間長の間遅延さ
    せるタイミング回路と、を備えることを特徴とする指揮
    制御システム。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の指揮制御システムに
    おいて、前記制御回路が、外部コマンドを受信した後、
    前記端末サイト増幅器の１つを低電力状態でオンさせる
    ことを特徴とする指揮制御システム。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の指揮制御システムに
    おいて、前記端末サイト増幅器がオンとなり、前記検出
    回路によって入力パワーを最初に検出し、前記タイミン
    グ回路が前記遅延を終了した後に、前記制御回路が前記
    光ライン増幅器を低パワー状態でオンにすることを特徴
    とする指揮制御システム。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載の指揮制御システムに
    おいて、前記検出回路が、前記光増幅器への入力におい
    て、前記光通信ラインに結合されたフォトダイオードを
    含むことを特徴とする指揮制御システム。
16. 【請求項１６】請求項１２記載の指揮制御システムにお
    いて、前記制御回路が、前記検出した入力パワー・レベ
    ルをスレシホルドと比較する比較回路を含むことを特徴
    とする指揮制御システム。