JPH03252231A - 光中継器の監視方式 - Google Patents

光中継器の監視方式

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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、光ファイバを伝搬してきた光信号を光のまま
直接増幅する光中継器（以下、単に「中継器」と称す）
を用いた光通信システムの中継器の動作状況を監視する
監視方式に関するものである。
℃従来の技術〕 光ファイバを伝搬してきた光信号を光のまま直接増幅す
る半導体レーザ増幅器や光フアイバ増幅器を用いた中継
器を複数多段挿入して構成される光通信システムで、サ
ービスを継続しながら中継器の動作状況を端局でモニタ
する監視機能は、システムの安定な運用のために極めて
重要である。
第３図は従来の中継器監視方式を説明するための概略図
である。第３図に示すように、送信端局３０から所定の
制御信号Ｃにより、監視したい所定の上り中継器３２を
制御する。制御信号Ｃにより指定された上り中継器３２
は、指定されたモニタ情報を監視回路３３で所定のフォ
ーマットに作成する。作成されたモニタ信号（監視信号
）Ｍは、例えば下り回線の下り中継器３４を介して、下
り本線信号Ｓに所定の変調を施し、受信端局３５へ返送
するものである。
この制御方式や変調方式については、上り、下り本線信
号に小さい変調度で、上り、下り本線信号速度より十分
低い周波数で振幅変調を施す方式が同一出願人により既
に提案されでいる（特願昭６３−２７０７２９号「光中
継器の監視制御方式」）。ところで、下り回線に振幅変
調を施す場合、下り本線信＠Ｓの伝送特性に影響を与え
ないように、その変調度を寸分一定に保つ必要がある。
また、モニタ情報は通常２値信号に変換した接、低周波
信号に予変調され、この信号により下り本線信号Ｓを変
調する。
［発明が解決しようとする課題」 このように、下り本線信号Ｓに変調度がほぼ一定の振幅
変調をかけてモニタ信号を重畳して受信端局３５に返送
している。しかし、従来の振幅変調方法は、光中継器（
光増幅器）の利得を直接増減することにより行っている
が、光中継器の増幅特性が温度等の外部環境条件に大き
く左右されるため、変調度を一定に保つことが困難であ
った。
従って、従来では本線信号に変調度が一定とならないた
め、本線信号の伝送特性に影響を与えるという問題点が
あった。
こ）において、本発明は、上述した従来技術の課題を解
決するために成されたもので、本線信号に変調を施す際
に、本線信号の伝送特性に影響を与えない変調方式を提
供するものである。
［２１１題を解決するための手段］ 前記課題の解決は、本発明の中継器の監視方式が、光フ
ァイバを伝搬してきた光信号を光のまま直接増幅する中
継器が複数多段挿入された光通信システムの該中継器を
監視する中継器の監視方式において、モニタ情報を２値
情報に変換する変換手段と、該２値情報に変換されたモ
ニタ信号を予め定めた正弦波で予変調する予変調手段と
、該予変調されたモニタ信号部分で中継器を通過する光
信号に振幅変調を施す変調手段と、前記予変調する正弦
波に同調させて該振幅変調信号成分を抽出するフィルタ
手段と、該抽出された振幅を予め定められた基準値とほ
ぼ同一となるように、前期予変調されたモニタ信号の振
幅を制御する振幅制御手段とを有する、以上の構成手段
を採用することにより達成される。
［作　用］ 本発明は前記手段を講じたので、光中継器の利得を直接
増減する従来の振幅変調方式と違って温度等の外部環境
条件変化に増幅特性が大きく左右される中継器に本線信
号の変ｉｌＩ度を専ら依存させることなく、予変調後、
振幅制御されたモニタ信号で中継器を通過する本線信号
に振幅本変調を加え、該変調した本線信号の一部を予変
調の周波数と同調するフィルタ手段を通して抽出した撮
幅値を予め定められた基準値に合せるよう前記本線信号
への本変調度を一定とし伝送特性への悪影響を解消する
。
［実施例］ 第１図は本発明による中継器監視方式の概略図である。
第１図において、１は光信号を伝搬する光ファイバ、２
は上りの中継器、３は上り本線信号Ａを分岐する光分岐
回路、４．４′は光信号を電気信号に変換するホトディ
テクタ（受光器）、５．５−はｉ＋ＩＩ御信号（１ｌｉ
ｌｌ　Ｉｌｌ命令信号）Ｃを抽出するフィルタ、６は制
御信号Ｃを解読してモニタ（監視）情報を所定のフォー
マットに変換するフォーマット変換回路、７はモニタ信
号Ｍ１を予変調するための低周波信号を発振する発振器
、８はモニタ信号Ｍ１を予変調する予変調回路、９は外
部からの制御により利得を可変する電圧υ１＠増幅器、
１０は後述する励起光源１０ａ１合波器１０ｂ及びドー
プ光ファイバ１０ｃから構成される光フアイバ増幅器を
用いた下り中継器、１０ａは後述するドープ光ファイバ
１０ｃを励起するための励起光（ポンピング光）を発生
する半導体レーザ等の励起光源（ポンピング光源）、１
０ｂは励起光と下り本線信号Ｂとを合波する合波器、１
０ｃは石英ファイバにＥｒ（エルビウム）等の希土元素
をドープした希土類元素ドープ光ファイバ（以下、単に
「ドープ光ファイバ」と称す）、１１および１２はドー
プ光ファイバ１０Ｃと入力側、出力側にそれぞれ接続さ
れる下り伝送路媒体の光ファイバ、１３は下り回線と監
視系とに信号を分岐する光分岐回路、１４はモニタ信号
の低周波信号成分を抽出するバンド・パス・フィルタ（
以下、単に「フィルタ１′と称す）、１５は基準電圧を
発生する基準電圧発生器、１６はモニタ信号と基準電圧
発生器１５からの基準電圧とを比較する比較回路、１７
は下り中継器１０の出力を一定に制御する自動利得制御
回路（以下、単にｒＡＧｃＪと称す）である。なお、第
１図では上り回線に挿入されている中継器２を監視する
構成のみを記載しているが、下り回線用の中継器１０を
監視する構成手段はフィルタ５−以降に上り回線用と同
一構成が配置される。また、Ａは制御命令信号を含む上
り本線信号、Ｂはトリ本線信号、Ｍ１〜Ｍ３は中継器内
でのモニタ情報を示す。
第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明によるモニタ信号（
情報）の中継器内におけるそれぞれの波形図を示す。Ｍ
ｌはフォーマット変換回路６で２値情報に変換されたモ
ニタ信号、Ｍ２は発振器７で発振された周波数Ｆｒの低
周波信号により予変調された状態でのモニタ信号、Ｍ３
は下り中継器（増幅器）１０出力で下り本線信号Ｂとモ
ニタ信号Ｍ２とが合波されて増幅した後の光信号の波形
図である。光信号Ｍ３のレベル（光出力）は、第１図で
説明したＡＧＣｌ　７により一定に保たれているが、下
り本線信号Ｂにモニタ信号Ｍ２が重畳された部分の光信
号Ｍ３は、図に示すように微弱な振幅の変動として下り
本線信号Ｂ上に変調されている。本発明では、この光信
号Ｍ３を受信端局（図示せず）に返送するものである。
第１図は、予変調回路８の出力は電圧制御増幅器９によ
りＡＧＣｌ７から供給されるレーザ駆動用直流電流と共
に励起光源１０ａを駆動する。ドープ光ファイバ１０ｃ
の出力は励起光源１０ａの電力に比例するため、下り中
継器１０の出力には、第２図に示す光信号Ｍ３のような
波形出力が得られる。この光信号は受光器４により電気
信号に変換され、発振器７の発振周波数Ｆｒに同調した
フィルタ１４によりＦｒ成分のみが抽出される。この信
号は基準電圧発生器１５の基準電圧と比較され、その差
分が電圧制御増幅器９に帰還され、Ｆｒの周波数成分の
振幅を一定とするよう制御する。
このような制御により、第３図のＭ３に示すモニタ振幅
（光出力に対する比率として変調度と同一）を常に一定
とでき、安定な下り本線信号Ｂとこれに重畳したモニタ
光信号Ｍ３の返送を可能とする。
ところで、本発明では発振器７の周波数Ｆｒとフィルタ
１４の周波数を長期にわたり安定に同調させる必要があ
る。この目的を達するためには、発振器７を水晶発振器
、フィルタ１４を水晶フィルタで少なくとも一方を構成
することが有効である。
本発明の実施例では、発振器７を中継器の内部に設置し
て低周波信号を供給する構成を示したが、制御命令信号
と共に端局から供給する場合も発明の効果は同じである
。また、光増幅器としてドープ光ファイバを用いる光フ
アイバ増幅器１０Ｇを例としたが、他の光増幅器でもよ
い。例えば、光増幅器として半導体レーザ増幅器を用い
た場合には、注入電流に第２図のモニタ信号Ｍ２を重畳
すればよい。
［発明の効果］ 以上のように、本発明は本線信号に重畳された変調信号
に含まれる低周波信号成分をこれに同調したフィルタで
抽出し、このレベルが一定となるように、励起光源に注
入する変調信号振幅を制御するため、本線信号の伝送特
性に影響を与えることなく変調することができる。
予変調のため正弦波信号が水晶発振器で構成することに
より、発振器７の周波数とフィルタ１４の周波数を長期
にわたり安定に同調させることができる。
フィルタ手段が水晶フィルタで構成することにより、発
振器７の周波数とフィルタ１４の周波数を長期にわたり
安定に同調させることができる。
従って、本発明は中継器を用いる光通信システムで、中
継器のｔニタ情報をシステムを運用に供しながら安定に
伝送することができるため、長距離光通信システムにお
けるインサービスまたはアウトサービスでの中継器監視
方式として用いることが可能であり、その効果が大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による中継器監視方式の概略図、第２図
（ａ＞（ｂ）Ｃｃ）は本発明に用いるモニタ信号の中継
器内でのそれぞれの波形図、第３図は従来の中継器監視
方式の概略図である。 １．３１・・・上り光ファイバ ２．３２・−・上り中継器　３．１３・・・光分岐回路
４・・・ホトディテクタ（受光器） ５．１４・・・フィルタ　　６・・・フォーマット変換
回路 ７・・・発振器　　　　　　８・・・予変調回路９・・
・電圧制御増幅器　　１０．３４・・・下り中継器 １０ａ・・・励起光ａ（ボンピング光源）１０ｂ・・・
合波器 １０Ｃ・・・希土類元素ドープ光ファイバ（ドープ光フ
ァイバ） １１．１２・・・下り光ファイバ １５・・・基準電圧発生器　　１６・・・比較回路１７
・・・自動利得制御回路（ＡＧＣ）３０・・・送信端局
　　　　　３３・・・監視回路３５・・・受信端局　　
　　　Ａ・・・上り本線信号Ｂ、Ｓ・・・下り本線信号
　　Ｃ・・・制御信号（制御命令信号） Ｍ、Ｍｌ　、Ｍ２・・・モニタ信号（監視信号）Ｍ３・
・・光信号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバを伝搬してきた光信号を光のまま直接増
    幅する光中継器が複数多段挿入された光通信システムの
    該光中継器を監視する光中継器の監視方式において、 モニタ情報を２値情報に変換する変換手段と、該２値情
    報に変換されたモニタ信号を予め定めた正弦波で予変調
    する予変調手段と、 該予変調されたモニタ信号部分で光中継器を通過する光
    信号に振幅変調を施す変調手段と、前記予変調する正弦
    波に同調させて該振幅変調信号成分を抽出するフィルタ
    手段と、 該抽出された振幅を予め定められた基準値とほぼ同一と
    なるように、前記予変調されたモニタ信号の振幅を制御
    する振幅制御手段とを有することを特徴とする光中継器
    の監視方式。 ２、前記予変調のための正弦波信号が、水晶発振器で発
    振出力されていることを特徴とする請求項１記載の光中
    継器の監視方式。 ３、前記フィルタ手段が、水晶フィルタにより構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の光中継器の監視
    方式。
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