JPH03205929A - 光中継装置および光中継システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はファイバアンプを使用した光中継装置および光
中継システムに係わり、特に障害点を探査する光中継装
置および先中継システムに閲する。

〔従来の技術〕

光ファイバ通信システムでは、伝送路である光ファイバ
を伝播する光信号を中継するために光中継装置が使用さ
れている。

このような光ファイバ通信に使用される従来の光中継装
置は、光信号を一度電気信号に変換し、再生、増幅した
後に再び光信号に変換し送出している。このため、装置
が複雑で大型化するという欠点があった。そこで光中継
装置の小型化を可能にする光ファイバアンプが提案され
ている。光ファイバアンプは、光信号を電気信号に変換
することなく直接増幅するものであり、これによって光
中継装置の小型化を達戊するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

光信号を電気信号に変換して中継を行う従来の光中継装
置では、一般に監視制御機能を備えている。すなわち光
中継装置は、電気回路による監視機能として冗長ＬＤ（
レーザダイオード〉の切り換え、各種モニタ機能や自回
線から他回線への信号の折り返し（ループバック〉機能
を備えている。

このような機能に必要な制御命令やモニタ電圧等の情報
は、光中継装置の内部で電気的な処理が行われているの
で、主信号にマーク率変調や位相変調を行うことによっ
て伝送される。

しかし、光ファイバアンプは主信号を電気信号に変換し
ないので、このような監視機能を光中継装置に付加する
のは非常に困難であった。特に多くの中継を行う海底伝
送システムのような場合、ケーブルの接断等の障害の生
じた箇所を調べる機能を付加しようとすると、回線の規
模が大きくなるという欠点があった。従って、光ファイ
バアンプを用いても光中継装置を充分に小型化できなか
った。

そこで本発明の目的は、ケーブルの接断等の障害を検出
することのできる光ファイバアンプを用いた小型の光中
継装置および光中継システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１記載の光中継装置は、（ｉ）光ファイバによる
上り方向の回線と下り方向の回線を伝送される光信号を
それぞれ入力する入力手段と、（ｉｉ）この入力手段に
より上り方向の回線または下り方向の回線の一方の回線
から入力される光信号を励起光により増幅する光信号増
幅手段と、（　ｉｉｉ　）この光信号増幅手段から出力
される増幅信号を他方の回線に供給してループバックさ
せるループバック手段と、（ｉｖ）この他方の回線を伝
送される光信号の断を検出して断検出信号を出力する光
信号断検出手段と、（ｖ）ループバック手段で他方の回
線にループバックされる増幅信号を、光信号断検出手段
から出力される断検出信号の供給時に通過させ、供給の
ないときは遮断する光遮断手段と、（ｖｉ）光信号断検
出手段から出力される断検出信号の供給を受けて、光信
号増幅手段の励起光を所定の周波数で変調する変調手段
とを具備している。

すなわち請求項１記載の光中継装置は、光信号を増幅す
る励起光を所定の発振周波数で変調してループバックす
るようにしたものである。

請求項２記載の光中継システムは、励起光を変調する周
波数がそれぞれ別々である請求項１記載の光中継装置を
複数配置したシステムとしている。

〔実施例〕

以下、実施例につき本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例における光中継装置の構戒
を示したものである。

光中継装置は、上り回線について光中継を行う上り中継
部１１と、下り回線について光中継を行う下り中継部１
２とを備えている。なお、上り中継部１１と下り中継部
１２とは同一構戒なので、同一部分には、上り中継部１
１に添字“−１”を、下り中継部１２に添字“−２”を
添えた同一の番号を付して適宜説明を省略することとす
る。

上り中継部１１は、光信号を直接増幅するファイバアン
ブ１３−１を備えている。ファイノイアンプ１３−１の
入力側は、入力部１４−１と光ファイバで接続されてい
る。またファイバアンプ１３一１の出力側は出力部１５
−１と光ファイノくで接続されている。本実施例におい
て、入力部１４から入力され、ファイバアンプｌ３で増
幅された後に出力部１５から出力される主信号は１．５
５μｍ帯の波長を有するものとする。

ファイバアンプ１３−１は２人力の第１の光合波器１６
−１を備えている。第１の光合波器１６−１の入力側に
は、入力部１４−１に接続される光ファイバおよびポン
プ光源１７−ｌと接続される光ファイバがそれぞれ接続
されている。ポンプ光源１７−１は図示しないレーザダ
イオード（ＬＤ）を備えており、バイアス電流により、
１．４８μｍ帯の励起光を出力するようになっている。

第１の光合波器ｌ６−１の出力側は、原子番号６８のエ
ルピウムを抽出したＥｒドープファイバ１８−１の一端
が接続されている。このＥｒドープファイバ１８−１の
他端にはオプティカルバンドパスフィルタ（○ＢＰＦ）
１９−１が接続されている。ＯＢＰＦ１９−１は、例え
ば単色フィルタや干渉フィルタで構戊され、１．５５μ
ｍの主信号を通過させるフィルタである。○ＢＰＦ１９
１を通過した主信号は、ファイバアンプ１３−１から出
力され、光ファイバを介して出力部１５−１に供給され
るようになっている。

ファイバアンプ１３−１と出力部１５−１を接続する光
ファイバには、ファイバアンブ１３−１側から順に第１
の分波器２１−１、第２の分波器２２−１および第２の
合波器２３−１が配置されている。第２の分波器２２−
ｌで分波された主信号は、光ファイバを通してホトダイ
オード２４−１に供給される。ホトダイオード２４−１
は、主信号による光を受けて電気信号２６−１を無信号
検知回路２７−１に供給する。無信号検知回路２７−１
は、ホトダイオード２４−１から供給される電気信号２
６−１の断を検知して電気的なコントロール信号２８−
１を出力するようになっている。

上り中継部１１は、光信号を遮断する光シャッタ２９−
１を備えている。光シャッタ２９−１は、上り中継部１
１の第２の合波器２３−１と、下り中継部１２の第１の
分波器２１−２とを接続する光ファイバ３１−１の途中
に配置されている。光シャッタ２９−ｌは、通常は光フ
ァイバ３１−１を伝送される光信号を遮断し、無信号検
知回路２７−１からコントロール信号２８−ｌが供給さ
れると光信号を通過させるようになっている。

上り中継部１１は、発振器３２−１を備えている。発振
器３２−１は、下り中継部１２の無信号検知回路２７−
２からコントロール信号２８−２の供給を受けて所定の
周波数ｆ−１の変調信号３３−１を発振する。この変調
信号３３−ｌはファイバアンブ１３−１に供給され、ポ
ンプ光源１７１のバイアス電流を変調するようになって
いる。

下り中継部１２は、以上説明した上り中継部１１と同様
に構威されている。なお下り中継部ｌ２の変調信号３３
−２で発振する変調信号３３−２の周波数はｆ−２とな
っている。

次に、このように構威された光中継装置の動作について
説明する。

まず通常時の動作について説明する。上り中継部１１の
入力部１４−１には、１．５５μｍ帯の波長を有する光
の微少信号である主信号が供給される。この主信号は、
光ファイバを介してファイバアンプ１３−１に供給され
る。ファイバアンプｌ３−１に供給された主信号は、第
１の光合波器１６−１を介してＥｒドープファイバ１８
−１に供給され、ポンプ光源１７−１から出力される１
．４８μｍ帯の励起光により増幅される。増幅された信
号は○ＢＰＦ１９−１に供給される。○ＢＰＦ１９−１
では、１．５５μｍ帯の波長を有する主信号が通過し、
通過した主信号がファイバアンブ１３−１から出力され
る。ファイバアンブ１３−１から出力された主信号は、
第１の分波器２１一１、第２の分波器２２−１および第
２の合波器２３−１を介して出力部１５から出力される
。

一方、ファイバアンブ１３−１で増幅された主信号は、
第２の分波器２２−１で分渡され、ホトダイオード２４
−１に供給される。ホトダイオード２４−ｌは主信号を
受光し、電気信号２６−１を無信号検知回路２７−１に
供給する。この電気信号２６−１が供給されている間、
無信号検知回路２７からコントロール信号２８−１は出
力されないＯ従って光シャツタ２９−１は動作せず、下
り中継部１２の第１の分波器２１−２で分渡される下り
方向の光は遮断されて、第２の合波器２３−１には供給
されない。

同様に、第１の分波器２１−■で分渡される主信号は、
下り中継部１２の光シャッタ２９−２で遮断される。

次に、上り回線の入力が途切れた場合の動作について説
明する。上り中継部１１への入力が途切れると、ファイ
バアンプ１３−１から増幅された光の主信号の出力も途
切れる。なお、ボンブ光源１７−１から出力される励起
光は○ＢＰＦ１９１でカットされ、ファイバアンプ１３
−１からは出力されない。ファイバアンブｌ３−１から
主信号の出力が途切れるとホトダイオード２４−１は第
２の分波器２２−１から主信号を受光しない。

従って、電気信号２６−１は無信号検知回路２７１に供
給されない。無信号検知回路２７−１は電気信号２６−
１の断により動作し、コントロール信号２８−１を光シ
ャッタ２９−１に供給する。

光シャッタ２９−１は、コントロール信号２８−１の供
給を受けて動作し、光ファイバ３１−１を光的に導通状
態にする。

また、コントロール信号２８−１は下り中継部１２の発
振器３２−２に供給され、発振器３２一２を動作させる
。発振器３２−２は、所定の周波数ｆ−２の変調信号３
３−２をファイバアンプ１３−２のポンプ光源１７−２
に供給し、ポンプ光源１７−２の励起光のバイアス電流
を変調する。

励起光が変調信号３３−２により変調されることによっ
てファイバアンプ１３−２からは変調された光信号が出
力される。この変調された光信号は第１の分波器２１−
２で分波され、光ファイバ３１−１を介して光シャッタ
２９−１を通過し、上り中継部１１側の第２の合波器２
３−１に供給される。第２の合波器２３−１では、変調
された光信号を出力部１５−１から出力し、上り回線に
より伝送する。

ここで、光中継装置が複数配置される場合には、発振器
３２−２で発振する変調信号３３−２の周波数ｆ−２を
各光中継装置毎に別々の値に設定しておく。図示しない
端局装置では、ループバックされた光信号の発振周波数
を計測することにより、どの中継点で障害が生じたかを
容易に確認することができる。

一方、下り回線の入力が途切れた場合も同様にして、発
振器３２−１の発振により変調された上り方向の光信号
は、第１の分波器２　１−１、光シャッタ２９−２およ
び第２の音波器２３−２を介して下り回線にループバッ
クされる。この場合、発振器３２−１は発振周波数ｆ−
１であり、上り方向の障害と区別される。

なお、以上説明した実施例では、ポンプ光源の励起光と
して１．４８μｍ帯の波長とし、Ｅｒドープファイバで
１．５５μｍ帯の波長で伝送される主信号を増幅する構
成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば電気もしくは光によるバイアス手段により主信号
を直接増幅することができる構戒であればよい。

〔発明の効果〕

このように請一求項１記載の発明によれば、光信号を増
幅する励起光を所定の発振周波数で変調してループバッ
クする構或としたので、監視機能を備えた小型の光中継
装置を提供することができる。

また請求項２記載の発明によれば、それぞれ別々の周波
数で励起光を変調する構戒としたので、障害の発生した
区間を容易に発見することができる。従って、補修を迅
速に行うことができ、光ファイバ通信の信頼性を向上す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光中継装置の構成を
示す構戊図である。 １３−１、１３−２・・・・・・ファイバアンプ、１７
−１、１７−２・・・・・・ポンプ光源、１８−１、１
８−２−−−−−・Ｅｒドープ７７イバ、１９−１、ｌ
９−２・・・・・・○ＢＰＦ，２４−１、２４−２・・
・・・・ホトダイオード、２７−１、２７−２・・・・
・・無信号検知回路、２９−１、２９−２・・・・・・
光シャッタ、３２−１、３２−２・・・・・・発振器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバによる上り方向の回線と下り方向の回線
   を伝送される光信号をそれぞれ入力する入力手段と、 この入力手段により前記上り方向の回線または下り方向
   の回線の一方の回線から入力される光信号を励起光によ
   り増幅する光信号増幅手段と、この光信号増幅手段から
   出力される増幅信号を他方の回線に供給してループバッ
   クさせるループバック手段と、 この他方の回線を伝送される光信号の断を検出して断検
   出信号を出力する光信号断検出手段と、前記ループバッ
   ク手段で前記他方の回線にループバックされる増幅信号
   を、前記光信号断検出手段から出力される断検出信号の
   供給時に通過させ、供給のないときは遮断する光遮断手
   段と、 前記光信号断検出手段から出力される断検出信号の供給
   を受けて、前記光信号増幅手段の励起光を所定の周波数
   で変調する変調手段 とを具備することを特徴とする光中継装置。 ２、請求項１記載の光中継装置を複数配置し、変調手段
   で励起光を変調する周波数を各光中継装置ごとに別々の
   周波数とすることを特徴とする光中継システム。