JPH05211482A - 光増幅中継器 - Google Patents

光増幅中継器

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JPH05211482A
JPH05211482A JP4015858A JP1585892A JPH05211482A JP H05211482 A JPH05211482 A JP H05211482A JP 4015858 A JP4015858 A JP 4015858A JP 1585892 A JP1585892 A JP 1585892A JP H05211482 A JPH05211482 A JP H05211482A
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JP
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optical
signal
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noise
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Withdrawn
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JP4015858A
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Takashi Miyazaki
敬史 宮崎
Haruo Fujiwara
春生 藤原
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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    • H04B10/07955—Monitoring or measuring power

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 エルビウムドープファイバを用いた光増幅中
継器に関し、光増幅中継器のSNRをインサービスで測
定できる光増幅中継器の提供を目的とする。 【構成】 信号/雑音和検出部500 で(S+N)を求め信号
検出部700 でS成分を求める(図1)。又は信号/雑音
和検出部500 で(S+N)を求め、主信号阻止部でS成分を
阻止した後雑音検出部でN成分を求める。又は信号検出
部700 でS成分を求め主信号阻止部と雑音検出部とでN
成分を求める。又は信号検出部700 でS成分を求め雑音
検出部でN成分を求める。又は光帯域通過フィルタの入
力及び出力側の第1及び第2の信号/雑音和検出部でそ
れぞれ(S+N)(V5)、(S+N)(V6)を求める。又は光増幅部
100 の出力側の信号検出部700 でS成分を求め、入力側
の雑音検出部で光増幅部100 から発する自然放出光によ
るN成分を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエルビウムドープファイ
バを使用した光増幅中継器に係り、特に信号対雑音比
(以下SNRと称する)の測定回路に関するものであ
る。
【0002】最近、エルビウムドープファイバを用いた
光増幅中継器の開発が進められている。この中継器を多
段従属接続した伝送システムにおいて、障害点探索のた
めには各中継器におけるSNRを測定することが有効で
ある。しかし、従来は、中継器内部に簡単に実装できる
SNR測定回路がなかった。このため、各光増幅中継器
のSNRをインサービスで測定できる光増幅中継器が要
望されている。
【0003】
【従来の技術】前述したように、従来は光増幅中継器の
SNRをインサービスで測定する回路についての公知技
術はなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
は光増幅中継器のSNRをインサービスで測定する回路
についての公知技術はなかった。
【0005】したがって本発明の目的は、各光増幅中継
器のSNRをインサービスで測定できる光増幅中継器を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は図1〜図6に
示す回路の構成によって解決される。第1の発明を表す
図1において、光伝送路に接続され、端局から光伝送路
を介して入力した光信号を増幅して出力する光増幅部10
0 と、光伝送路を介して入力した光信号の主信号に重畳
された監視制御信号成分を受信して、所定の制御を行う
監視制御部800 とを有する光増幅中継器において、400
は光増幅部100 の出力を入力して電気信号に変換して出
力する光/電気変換部である。
【0007】500は光/電気変換部400 の出力を分岐し
て得られる一方を入力して、光入力信号に含まれる主信
号成分と雑音成分の和に対応する電圧(V1)を出力する
信号/雑音和検出部である。
【0008】700は光/電気変換部400 の出力を分岐し
て得られる他方を入力して、光入力信号に含まれる主信
号成分に対応する電圧(V2)を出力する信号検出部であ
る。上記400 、500及び700を設け、前記監視制御部800
又は前記端局で、信号/雑音和検出部500 及び信号検出
部700 の出力から、前記光信号の信号対雑音比を求める
ように構成する。
【0009】第2の発明を表す図2において、光伝送路
に接続され、端局から該光伝送路を介して入力した光信
号を増幅して出力する光増幅部100 と、光伝送路を介し
て入力した光信号の主信号に重畳された監視制御信号成
分を受信して、所定の制御を行う監視制御部800 とを有
する光増幅中継器において、405は光増幅部100 の出力
を分岐して得られる一方を入力して電気信号に変換して
出力する第1の光/電気変換部である。
【0010】500は第1の光/電気変換部405 の出力を
入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分と雑音
成分の和に対応する電圧(V1)を出力する信号/雑音和
検出部である。
【0011】140は光増幅部100 の出力を分岐して得ら
れる他方を入力して、前記光入力信号に含まれる主信号
成分を阻止して出力する主信号阻止部である。410は主
信号阻止部140 の出力を入力して、電気信号に変換して
出力する第2の光/電気変換部である。
【0012】550は第2の光/電気変換部410 の出力を
入力して前記光入力信号に含まれる雑音成分に対応する
電圧(V3)を出力する雑音検出部である。上記405、500
、140 、410 及び550 を設け、前記監視制御部800 又
は前記端局で、信号/雑音和検出部500 及び雑音検出部
550 の出力から、前記光信号の信号対雑音比を求めるよ
うに構成する。
【0013】第3の発明を表す図3において、光伝送路
に接続され、端局から光伝送路を介して入力した光信号
を増幅して出力する光増幅部100 と、光伝送路を介して
入力した光信号の主信号に重畳された監視制御信号成分
を受信して、所定の制御を行う監視制御部800 とを有す
る光増幅中継器において、405は光増幅部100 の出力を
分岐して得られる一方を入力して電気信号に変換して出
力する第1の光/電気変換部である。
【0014】700は第1の光/電気変換部405 の出力を
入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分に対応
する電圧(V2)を出力する信号検出部である。140は光
増幅部100 の出力を分岐して得られる他方を入力して、
前記光入力信号に含まれる主信号成分を阻止して出力す
る主信号阻止部である。
【0015】410は主信号阻止部140 の出力を入力し
て、電気信号に変換して出力する第2の光/電気変換部
である。550は第2の光/電気変換部410 の出力を入力
して前記光入力信号に含まれる雑音成分に対応する電圧
(V3)を出力する雑音検出部である。
【0016】上記405 、700 、140 、410 及び550 を設
け、前記監視制御部800 又は前記端局で、信号検出部70
0 及び雑音検出部550 の出力から、前記光信号の信号対
雑音比を求めるように構成する。
【0017】第4の発明を表す図4において、光伝送路
に接続され、端局から光伝送路を介して入力した主信号
が周波数変調又は位相変調された光信号を増幅して出力
する光増幅部100 と、光伝送路を介して入力した光信号
の主信号に重畳された監視制御信号成分を受信して、所
定の制御を行う監視制御部800 とを有する光増幅中継器
において、400は光増幅部100 の出力を入力して電気信
号に変換して出力する光/電気変換部である。
【0018】700は光/電気変換部400 の出力を分岐し
て得られる一方を入力して、前記光入力信号に含まれる
主信号成分に対応する電圧(V2)を出力する信号検出部
である。
【0019】560は光/電気変換部400 の出力を分岐し
て得られる他方を入力して、前記光入力信号に含まれる
主信号成分を阻止するとともに、前記光入力信号に含ま
れる雑音成分に対応する電圧(V4)を出力する雑音検出
部である。
【0020】上記400 、700 及び560 を設け、前記監視
制御部800 又は前記端局で、信号検出部700 及び雑音検
出部560 の出力から、前記光信号の信号対雑音比を求め
るように構成する。
【0021】第5の発明を表す図5において、光伝送路
に接続され、端局から光伝送路を介して入力した光信号
を増幅して出力する光増幅部100 と、光増幅部100 の出
力に接続され、光信号波長を中心波長とする光帯域通過
フィルタ180 と、光伝送路を介して入力した光信号の主
信号に重畳された監視制御信号成分を受信して、所定の
制御を行う監視制御部800 とを有する光増幅中継器にお
いて、405は光帯域通過フィルタ180 に入力する光信号
を分岐して入力し電気信号に変換して出力する第1の光
/電気変換部である。
【0022】510は第1の光/電気変換部405 の出力を
入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分と雑音
成分の和に対応する電圧(V5)を出力する第1の信号/
雑音和検出部である。
【0023】410は光帯域通過フィルタ180 の出力を入
力して電気信号に変換して出力する第2の光/電気変換
部である。520は第2の光/電気変換部410 の出力を入
力して、前記光帯域通過フィルタ180 の出力の光信号に
含まれる主信号成分と雑音成分の和に対応する電圧(V
6)を出力する第2の信号/雑音和検出部である。
【0024】上記405 、510 、410 及び520 を設け、前
記監視制御部800 又は前記端局で、第1及び第2の信号
/雑音和検出部510、520 の出力から、前記光信号の信
号対雑音比を求めるように構成する。
【0025】第6の発明を表す図6において、光伝送路
に接続され、端局から光伝送路を介して入力した光信号
を増幅して出力するとともに自然放出光を発する光増幅
部100 と、光伝送路を介して入力した光信号の主信号に
重畳された監視制御信号成分を受信して、所定の制御を
行う監視制御部800 とを有する光増幅中継器において、
405は光増幅部100 の出力を入力して電気信号に変換し
て出力する第1の光/電気変換部である。
【0026】700 は第1の光/電気変換部405 の出力を
入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分に対応
する電圧(V2)を出力する信号検出部である。160は光
増幅部100 から発する自然放出光を入力して電気信号に
変換して出力する第2の光/電気変換部である。
【0027】170は第2の光/電気変換部160 の出力を
入力して光増幅部100 から発する自然放出光に対応する
電圧(V7)を出力する雑音検出部である。上記405 、70
0 、160 及び170 を設け、前記監視制御部800 又は前記
端局で、信号検出部700 及び雑音検出部170 の出力か
ら、前記光信号の信号対雑音比を求めるように構成す
る。
【0028】
【作用】図1において、光/電気変換部400 で、光増幅
部100 の出力の光信号を電気信号に変換した後、出力を
分岐して得られる一方を信号/雑音和検出部500に加え
て、光入力信号に含まれる主信号成分と雑音成分の和に
対応する電圧(V1)を出力する。
【0029】又、出力の他方を信号検出部700に加え
て、光入力信号に含まれる主信号成分に対応する電圧
(V2)を出力する。この結果、雑音成分に対応する電圧
はaV1 −bV2 として求められるため、信号/雑音比
=bV2 /(aV1 −bV2 )として求めることができ
る。この演算を前記監視制御部800 で行う。あるいは、
上記V1 、V2 の値を前記端局に転送して、端局で上述
した式から信号対雑音比を求める。ここに、a、bは、
予め使用される回路等によって決められる定数である。
(請求項1)。
【0030】図2において、前記請求項1の場合と同様
にして、信号/雑音和検出部500で、光入力信号に含ま
れる主信号成分と雑音成分の和に対応する電圧(V1)を
出力する。
【0031】一方、例えば主信号の波長を阻止する光帯
域阻止フィルタを用いた主信号阻止部140で、光増幅部1
00 の出力を分岐して得られる他方を入力して、前記光
入力信号に含まれる主信号成分を阻止して出力し、第2
の光/電気変換部410で主信号阻止部140 の出力を入力
して、電気信号に変換して出力する。
【0032】この結果、第2の光/電気変換部410の出
力には雑音成分が含まれるが、この雑音成分を雑音検出
部550 に入力して前記光入力信号に含まれる雑音成分に
対応する電圧(V3)を出力する。
【0033】この結果、主信号成分に対応する電圧はb
V1 −aV3 として求められるため、信号/雑音比=
(bV1 −aV3 )/aV3 として求めることができ
る。この演算を前記監視制御部800 で行う。あるいは、
上記V1 、V3 の値を前記端局に転送して、端局で上述
した式から信号対雑音比を求める。ここに、a、bは、
予め使用される回路等によって決められる定数である。
(請求項2)。
【0034】図3において、前記請求項1の場合と同様
にして、信号検出部700 で、光入力信号に含まれる主信
号成分に対応する電圧(V2)を出力する。
【0035】又、前記請求項2の場合と同様にして、雑
音検出部550 で、光入力信号に含まれる雑音成分に対応
する電圧(V3)を出力する。この結果、信号/雑音比=
aV2 /bV3 として求めることができる。この演算を
前記監視制御部800 で行う。あるいは、上記V2 、V3
の値を前記端局に転送して、端局で上述した式から信号
対雑音比を求める。ここに、a、bは、予め使用される
回路等によって決められる定数である。(請求項3)。
【0036】図4において、前記請求項1の場合と同様
にして、信号検出部700 で、光入力信号に含まれる主信
号成分に対応する電圧(V2)を出力する。
【0037】又、雑音検出部560 で、光入力信号に含ま
れる主信号成分を阻止するとともに、雑音成分に対応す
る電圧(V4)を出力する。この結果、信号/雑音比=a
V2 /bV4 として求めることができる。この演算を前
記監視制御部800 で行う。あるいは、上記V2 、V4 の
値を前記端局に転送して、端局で上述した式から信号対
雑音比を求める。ここに、a、bは、予め使用される回
路等によって決められる定数である。(請求項4)。
【0038】図5において、第1の光/電気変換部405
で、光帯域通過フィルタ180 に入力する光信号を分岐し
て入力し電気信号に変換して出力し、第1の信号/雑音
和検出部510に加える。そして、第1の信号/雑音和検
出部510から前記光入力信号に含まれる主信号成分と雑
音成分の和に対応する電圧(V5)を出力する。
【0039】一方、第2の光/電気変換部410で光帯域
通過フィルタ180 の出力を入力して電気信号に変換して
出力し、第2の信号/雑音和検出部520に加える。そし
て、第2の信号/雑音和検出部520から前記光帯域通過
フィルタ180 の出力の光信号に含まれる主信号成分と雑
音成分の和に対応する電圧(V6)を出力する。
【0040】この結果、信号/雑音比=f(V5 ,
V6)として求めることができる。この演算を前記監視
制御部800 で行う。あるいは、上記V5 、V6値を前記
端局に転送して、端局で上述した式から信号対雑音比を
求める。ここに、f(V5 ,V6)は、光帯域通過フィ
ルタ180 の特性データで決まる関数である。(請求項
5)。
【0041】図6において、前記請求項1の場合と同様
にして、信号検出部700 で、光増幅部100 の出力の光信
号に含まれる主信号成分に対応する電圧(V2)を出力す
る。
【0042】一方、第2の光/電気変換部160で、光増
幅部100 から発する自然放出光を入力して電気信号に変
換して出力し、雑音検出部170に加える。雑音検出部170
で、光増幅部100 から発する自然放出光に対応する電圧
(V7)を出力する。
【0043】自然放出光は、光増幅部100の出力側と入
力側の両方向に出射されるが、出力側には信号光も出射
されるため自然放出光のみを検出できない。一方、入力
側には自然放出光のみが出射されるため、入力側の出射
光を検出することにより自然放出光パワーが雑音成分と
して求められる。
【0044】この結果、信号/雑音比=aV2 /bV7
として求めることができる。この演算を前記監視制御部
800 で行う。あるいは、上記V2 、V7値を前記端局に
転送して、端局で上述した式から信号対雑音比を求め
る。ここに、a、bは、予め使用される回路等によって
決められる定数である。(請求項6)。
【0045】
【実施例】図7は第1の発明の実施例のSNR測定回路
の構成を示すブロック図である。図8は第2の発明の実
施例のSNR測定回路の構成を示すブロック図である。
【0046】図9は実施例の光スペクトルの特性図であ
る。図10は第3の発明の実施例のSNR測定回路の構成
を示すブロック図である。図11は第4の発明の実施例の
SNR測定回路の構成を示すブロック図である。
【0047】図12は第5の発明の実施例のSNR測定回
路の構成を示すブロック図である。図13は第6の発明の
実施例のSNR測定回路の構成を示すブロック図であ
る。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
【0048】図7において、例えば上りの伝送路から入
力した光信号をエルビウムドープファイバ1-1 に加え
る。エルビウムドープファイバ1-1 は光カップラ2-1 を
介して加えられたレーザーダイオード(以下LDと称す
る)11-1の出力光により励起されており、光信号を入力
するとこれを増幅して出力して光カップラ2-1 を介して
光カップラ3-1 に加える。光カップラ3-1 で、入力光信
号の大部分は後段の回路(図示しない)又は光伝送路に
送出するが、一部分は分岐してフォトダイオード(以下
PDと称する)4-1 に加えて光信号を電気信号に変換し
て出力する。
【0049】PD4-1 の出力信号を分岐して、低域通過
フィルタ(以下LPFと称する)5-1 、帯域通過フィル
タ(以下BPFと称する)6-1 及び監視制御部8-1 に加
える。PD4-1 の出力信号をLPF5-1 を通すことによ
って、光入力の信号成分と雑音成分の和(S+N)の平
均値に比例した直流電圧値V1 が得られる。この直流電
圧値V1 を監視制御部8-1 に加える。
【0050】ところで、端局(図示しない)から送出さ
れる光信号には中継器の自動出力レベル調整用に一定の
振幅変調がかけられている。(この変調周波数をf1 と
する)。そこで、前述したPD4-1 の出力信号を中心周
波数がf1 のBPF6-1 に通し、包絡線検波器(以下D
ETと称する)7-1 を通すことによって、信号成分
(S)に比例した直流電圧V2 が得られる。この直流電
圧値V2 を監視制御部8-1に加える。
【0051】監視制御部8-1 では、次式を用いてSNR
を求めることができる。 S/N=b1 V2 /(a1 V1 −b1 V2 ) ここに、a1 、b1 は各回路の変換効率、減衰量、変調
度などによって定まる定数である。
【0052】あるいは、監視制御部8-1 の回路規模を小
さくするために、上述の計算は端局(図示しない)のコ
ンピュータで行ってもよい。このためには、直流電圧値
V1、V2 をアナログ/ディジタル変換回路(図示しな
い)でディジタル値に変換し、この変換されたディジタ
ル信号を下りの伝送路のSNR測定回路内の監視制御部
8-2 に加える。監視制御部8-2 で、例えば低周波数の正
弦波を発生する発振器(以下OSCと称する)12-2の出
力の正弦波をこのディジタル信号により変調して、変調
信号をLD駆動回路10-2に加える。
【0053】一方、下りの伝送路から入力した光信号
は、LD11-2の出力光により励起されたエルビウムドー
プファイバ1-2 に加えられて光増幅されるが、このエル
ビウムドープファイバ1-2 の出力光レベルを一定にする
ために、自動利得調整回路9-2によりエルビウムドープ
ファイバ1-2 の利得の自動調整が行われる。この自動利
得調整回路9-2 の出力(これはLD11-2の駆動電流の直
流成分に対応する)を、前述したLD駆動回路10-2に加
える。
【0054】LD駆動回路10-2で、前述した監視制御部
8-2 の出力の変調信号(これはLD11-2の駆動電流の交
流成分に対応する)と自動利得調整回路9-2 の出力(L
D11-2の駆動電流の直流成分に対応)とによりLD11-2
を駆動する。そして、変調信号により変調されたLD11
-2の出力光をエルビウムドープファイバ1-2 に加えるこ
とにより、下りの伝送路から入力した光信号に上記変調
信号が重畳されて増幅され、下りの伝送路を介して端局
(図示しない)に返送される。そして、端局(図示しな
い)で、上述の計算を行いSNRを求める。
【0055】尚、上述したDET7-1 で用いられる検波
回路は、半波整流後平均値を検出する回路、あるいは実
効値を検出する回路など、振幅を検出する回路であれば
いずれも使うことができる。
【0056】次に、図8に示す第2の発明の実施例につ
いて説明する。図8において、例えば上りの伝送路から
入力した光信号をLD11の出力光により励起されたエル
ビウムドープファイバ1に加えて光増幅した後、出力を
光カップラ2を介して光カップラ3に加える。光カップ
ラ3で入力光信号を分岐した一部を光カップラ13で更に
分岐して、一方をPD4a に加え他方を光BPF14に加
える。PD4a で入力光信号を電気信号に変換した後L
PF5a を通すことにより、前述した第1の実施例の場
合と同様にして、光入力の信号成分と雑音成分の和の平
均値に比例した直流電圧値V1 が得られる。この直流電
圧値V1 を監視制御部(図示しない)に加える。
【0057】ここで、多段中継した光信号のスペクトル
を図9に示す。光直接増幅方式における雑音は、エルビ
ウムドープファイバ1から発する自然放出光によって生
ずる。そこで、前述した光BPF14によって図5に示す
自然放出光成分のみを抽出し、これをPD4b で電気信
号に変換し、LPF5b を通すことにより、雑音(N)
に比例した直流電圧値V3 が得られる。この直流電圧値
V3 を監視制御部(図示しない)に加える。
【0058】監視制御部(図示しない)では、次式を用
いてSNRを求めることができる。 S/N=(b2 V1 −a2 V3 )/a2 V3 ここに、a2、b2は各回路の変換効率、減衰量、変調度
などによって定まる定数である。
【0059】あるいは、前述したと同様に監視制御部
(図示しない)の回路規模を小さくするために、上述の
計算は端局(図示しない)のコンピュータで行ってもよ
い。尚、光BPF14としては、図7に示すように、信号
光成分近傍の自然放出光成分だけを通すBPF、又は、
信号光成分だけを通さない帯域阻止フィルタ(以下BE
Fと称する)を用い、誘電体多層膜により作ることがで
きる。
【0060】次に、図10に示す第3の発明の実施例につ
いて説明する。同図において、信号成分(S)の検出方
法は、前述した第1の発明の実施例の場合と同じであ
る。又、雑音成分(N)の検出方法は、前述した第2の
発明の実施例の場合と同じである。SNRは次式で求め
られる。
【0061】S/N=a3 V2 /b3 V3 ここに、a3 、b3 は各回路の変換効率、減衰量、変調
度などによって定まる定数である。
【0062】次に、図11に示す第4の発明の実施例につ
いて説明する。同図において、信号成分(S)の検出方
法は、前述した第1の発明の実施例の場合と同じであ
る。又、雑音成分(N)については、PD4の出力を自
動利得調整用の変調信号周波数f1 を通さないBEF6
b を通した後、DET7b を通して包絡線検波を行う。
すると、雑音成分(N)に比例した直流電圧値V4 が得
られる。尚、BEF6b をLPFとし、DET7b をpe
ak to peak検波回路としても、雑音成分(N)を得るこ
とができる。
【0063】SNRは次式で求められる。 S/N=a4 V2 /b4 V4 ここに、a4 、b4 は各回路の変換効率、減衰量、変調
度などによって定まる定数である。
【0064】尚、本第4の発明は、主信号の変調方式に
強度変調を用いない位相変調や周波数変調などのコヒー
レント方式にのみ適用することができる。これは、強度
変調の場合には雑音成分(N)に比例した直流電圧値V
4 に主信号成分が含まれてしまうからである。
【0065】次に、図12に示す第5の発明の実施例につ
いて説明する。通常光増幅中継器には同図に示すよう
に、多中継による自然放出光の累積を避けるために、信
号光波長を中心波長とする光BPF18が設けられ、これ
を通過させることより自然放出光成分の抑圧が行われ
る。したがって、この光BPF18の前後で光信号の平均
値を求めることにより、SNRを求めることができる。
以下に更に詳細に説明する。
【0066】即ち、エルビウムドープファイバ1で伝送
路から入力した光信号を光増幅し、出力を光カップラ2
を介して光カップラ3で分岐して、PD4a と信号光波
長を中心波長とする光BPF18に加える。PD4a で入
力光信号を電気信号に変換した後LPF5a を通すこと
により、信号成分(S)と雑音成分(N)の和(S+N
1 )の平均値に比例した直流電圧値V5が得られる。こ
の直流電圧値V5を監視制御部8に加える。
【0067】一方、光カップラ3で分岐した他方の光信
号を信号光波長を中心波長とする光BPF18を通すこと
により、自然放出光成分の抑圧が行われる。光BPF18
を通った光信号を光カップラ19で分岐して一部をPD4
b に加えて電気信号に変換する。PD4b の出力を分岐
してLPF5b とBPF6に加える。PD4b の出力を
LPF5b を通すことにより、自然放出光成分が所定量
だけ抑圧された信号光成分(S+N2 )に比例した直流
電圧値V6が得られる。この直流電圧値V6を監視制御部
8に加える。尚、PD4b の出力をBPF6を通すこと
により、端局(図示しない)から送られてくる監視制御
信号(モニタ命令)が得られるが、これも監視制御部8
に加える。
【0068】監視制御部8で、次式によりSNRを求め
る。 S/N=f(V5 ,V6) ここに、f(V5 ,V6)は光BPF18の特性データで
決まるため、この関数を予め求めておくことにより、計
算によりSNRを求めることができる。あるいは、前述
したと同様に監視制御部8の回路規模を小さくするため
に、上述の計算を端局(図示しない)のコンピュータで
行うようにしてよい。
【0069】次に、図13に示す第6の発明の実施例につ
いて説明する。同図において、信号成分(S)の検出方
法は、前述した第1の発明の実施例の場合と同じであ
る。即ち、エルビウムドープファイバ1による光増幅器
の出力光を光カップラ3で分岐して一部をPD4を介し
て電気信号に変換し、この電気信号出力を中心周波数が
f1 のBPF6aに通し、DET7を通すことによっ
て、信号成分(S)に比例した直流電圧値V2 が得られ
る。この直流電圧値V2 を監視制御部8-1 に加える。
【0070】自然放出光は、エルビウムドープファイバ
1による光増幅器の出力側と入力側の両方向に出射され
るが、出力側には信号光も出射されるため自然放出光の
みを検出できないが、入力側には自然放出光のみが出射
されるため、入力側の出射光を検出することにより自然
放出光パワーが求められる。
【0071】即ち、図13において、エルビウムドープフ
ァイバ1による光増幅器の入力側に出射される自然放出
光は、光カップラ2を通過してビームスプリッタ15を介
して一部がPD16に加えられ、電気信号に変換される。
そして、この電気信号の出力をLPF17を通すことによ
り、雑音成分(N)に比例した直流電圧値V7が得られ
る。この直流電圧値V7を監視制御部8に加える。
【0072】監視制御部8では、次式を用いてSNRを
求めることができる。 S/N=a6 V2 /b6 V7 ここに、a6 、b6 は各回路の変換効率、減衰量、変調
度などによって定まる定数である。
【0073】この結果、各光増幅中継器において、SN
Rを測定することにより、正確な障害点評定が可能とな
る。又、中継器内部において、小さい回路規模、小さい
実装スペース、低消費電力、低価格等の追加で高信頼の
SNRの測定が可能となる。
【0074】更に、各光増幅中継器のSNRをインサー
ビスで測定することが可能となり、光増幅中継システム
の保守運用上貴重なデータが得られる。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
光増幅中継器において、信号対雑音比を測定することに
より、正確な障害点評定が可能となる。又、中継器内部
において、小さい回路規模、小さい実装スペース、低消
費電力、低価格等の測定回路の追加で高信頼の信号対雑
音比の測定が可能となる。
【0076】更に、各光増幅中継器の信号対雑音比をイ
ンサービスで測定することが可能となり、光増幅中継シ
ステムの保守運用上貴重なデータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は第1の発明の原理図、
【図2】は第2の発明の原理図、
【図3】は第3の発明の原理図、
【図4】は第4の発明の原理図、
【図5】は第5の発明の原理図、
【図6】は第6の発明の原理図、
【図7】は第1の発明の実施例のSNR測定回路の構成
を示すブロック図、
【図8】は第2の発明の実施例のSNR測定回路の構成
を示すブロック図、
【図9】は実施例の光スペクトルの特性図、
【図10】は第3の発明の実施例のSNR測定回路の構成
を示すブロック図、
【図11】は第4の発明の実施例のSNR測定回路の構成
を示すブロック図、
【図12】は第5の発明の実施例のSNR測定回路の構成
を示すブロック図、
【図13】は第6の発明の実施例のSNR測定回路の構成
を示すブロック図である。
【符号の説明】
100 は光増幅部、140 は主信号阻止部、180 は光帯域通
過フィルタ、400 は光/電気変換部、405 は第1の光/
電気変換部、410 、160 は第2の光/電気変換部、500
は信号/雑音和検出部、510 は第1の信号/雑音和検出
部、520 は第2の信号/雑音和検出部、550 、560、170
は雑音検出部、700 は信号検出部、800 は監視制御部
を示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光伝送路に接続され、端局から該光伝送
    路を介して入力した光信号を増幅して出力する光増幅部
    (100) と、該光伝送路を介して入力した光信号の主信号
    に重畳された監視制御信号成分を受信して、所定の制御
    を行う監視制御部(800) とを有する光増幅中継器におい
    て、 前記光増幅部(100) の出力を入力して電気信号に変換し
    て出力する光/電気変換部(400) と、 該光/電気変換部(400) の出力を分岐して得られる一方
    を入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分と雑
    音成分の和に対応する電圧(V1)を出力する信号/雑音
    和検出部(500) と、 該光/電気変換部(400) の出力を分岐して得られる他方
    を入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分に対
    応する電圧(V2)を出力する信号検出部(700)とを設
    け、 前記監視制御部(800) 又は前記端局で、該信号/雑音和
    検出部(500) 及び該信号検出部(700) の出力から、前記
    光信号の信号対雑音比を求める構成にしたことを特徴と
    する光増幅中継器。
  2. 【請求項2】 光伝送路に接続され、端局から該光伝送
    路を介して入力した光信号を増幅して出力する光増幅部
    (100) と、該光伝送路を介して入力した光信号の主信号
    に重畳された監視制御信号成分を受信して、所定の制御
    を行う監視制御部(800) とを有する光増幅中継器におい
    て、 前記光増幅部(100) の出力を分岐して得られる一方を入
    力して電気信号に変換して出力する第1の光/電気変換
    部(405) と、 該第1の光/電気変換部(405) の出力を入力して、前記
    光入力信号に含まれる主信号成分と雑音成分の和に対応
    する電圧(V1)を出力する信号/雑音和検出部(500)
    と、 前記光増幅部(100) の出力を分岐して得られる他方を入
    力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分を阻止し
    て出力する主信号阻止部(140) と、 該主信号阻止部(140) の出力を入力して、電気信号に変
    換して出力する第2の光/電気変換部(410) と、 該第2の光/電気変換部(410) の出力を入力して前記光
    入力信号に含まれる雑音成分に対応する電圧(V3)を出
    力する雑音検出部(550) とを設け、 前記監視制御部(800) 又は前記端局で、該信号/雑音和
    検出部(500) 及び該雑音検出部(550) の出力から、前記
    光信号の信号対雑音比を求める構成にしたことを特徴と
    する光増幅中継器。
  3. 【請求項3】 光伝送路に接続され、端局から該光伝送
    路を介して入力した光信号を増幅して出力する光増幅部
    (100) と、該光伝送路を介して入力した光信号の主信号
    に重畳された監視制御信号成分を受信して、所定の制御
    を行う監視制御部(800) とを有する光増幅中継器におい
    て、 前記光増幅部(100) の出力を分岐して得られる一方を入
    力して電気信号に変換して出力する第1の光/電気変換
    部(405) と、 該第1の光/電気変換部(405) の出力を入力して、前記
    光入力信号に含まれる主信号成分に対応する電圧(V2)
    を出力する信号検出部(700) と、 前記光増幅部(100) の出力を分岐して得られる他方を入
    力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分を阻止し
    て出力する主信号阻止部(140) と、 該主信号阻止部(140) の出力を入力して、電気信号に変
    換して出力する第2の光/電気変換部(410) と、 該第2の光/電気変換部(410) の出力を入力して前記光
    入力信号に含まれる雑音成分に対応する電圧(V3)を出
    力する雑音検出部(550) とを設け、 前記監視制御部(800) 又は前記端局で、該信号検出部(7
    00) 及び該雑音検出部(550) の出力から、前記光信号の
    信号対雑音比を求める構成にしたことを特徴とする光増
    幅中継器。
  4. 【請求項4】 光伝送路に接続され、端局から該光伝送
    路を介して入力した主信号が周波数変調又は位相変調さ
    れた光信号を増幅して出力する光増幅部(100) と、該光
    伝送路を介して入力した光信号の主信号に重畳された監
    視制御信号成分を受信して、所定の制御を行う監視制御
    部(800) とを有する光増幅中継器において、 前記光増幅部(100) の出力を入力して電気信号に変換し
    て出力する光/電気変換部(400) と、 該光/電気変換部(400) の出力を分岐して得られる一方
    を入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分に対
    応する電圧(V2)を出力する信号検出部(700)と、 該光/電気変換部(400) の出力を分岐して得られる他方
    を入力して、前記光入力信号に含まれる主信号成分を阻
    止するとともに、前記光入力信号に含まれる雑音成分に
    対応する電圧(V4)を出力する雑音検出部(560) とを設
    け、 前記監視制御部(800) 又は前記端局で、該信号検出部(7
    00) 及び該雑音検出部(560) の出力から、前記光信号の
    信号対雑音比を求める構成にしたことを特徴とする光増
    幅中継器。
  5. 【請求項5】 光伝送路に接続され、端局から該光伝送
    路を介して入力した光信号を増幅して出力する光増幅部
    (100) と、該光増幅部(100) の出力に接続され、該光信
    号波長を中心波長とする光帯域通過フィルタ(180) と、
    該光伝送路を介して入力した光信号の主信号に重畳され
    た監視制御信号成分を受信して、所定の制御を行う監視
    制御部(800) とを有する光増幅中継器において、 前記光帯域通過フィルタ(180) に入力する光信号を分岐
    して入力し電気信号に変換して出力する第1の光/電気
    変換部(405) と、 該第1の光/電気変換部(405) の出力を入力して、前記
    光入力信号に含まれる主信号成分と雑音成分の和に対応
    する電圧(V5)を出力する第1の信号/雑音和検出部(5
    10) と、 前記光帯域通過フィルタ(180) の出力を入力して電気信
    号に変換して出力する第2の光/電気変換部(410) と、 該第2の光/電気変換部(410) の出力を入力して、前記
    光帯域通過フィルタ(180) の出力の光信号に含まれる主
    信号成分と雑音成分の和に対応する電圧(V6)を出力す
    る第2の信号/雑音和検出部(520) とを設け、 前記監視制御部(800) 又は前記端局で、該第1及び第2
    の信号/雑音和検出部(510、520)の出力から、前記光信
    号の信号対雑音比を求める構成にしたことを特徴とする
    光増幅中継器。
  6. 【請求項6】 光伝送路に接続され、端局から該光伝送
    路を介して入力した光信号を増幅して出力するとともに
    自然放出光を発する光増幅部(100) と、該光伝送路を介
    して入力した光信号の主信号に重畳された監視制御信号
    成分を受信して、所定の制御を行う監視制御部(800) と
    を有する光増幅中継器において、 前記光増幅部(100) の出力を入力して電気信号に変換し
    て出力する第1の光/電気変換部(405) と、 該第1の光/電気変換部(405) の出力を入力して、前記
    光入力信号に含まれる主信号成分に対応する電圧(V2)
    を出力する信号検出部(700) と、 前記光増幅部(100) から発する自然放出光を入力して電
    気信号に変換して出力する第2の光/電気変換部(160)
    と、 該第2の光/電気変換部(160) の出力を入力して前記光
    増幅部(100) から発する自然放出光に対応する電圧(V
    7)を出力する雑音検出部(170) とを設け、 前記監視制御部(800) 又は前記端局で、該信号検出部(7
    00) 及び該雑音検出部(170) の出力から、前記光信号の
    信号対雑音比を求める構成にしたことを特徴とする光増
    幅中継器。
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