JPH06164515A - 光増幅中継器 - Google Patents

光増幅中継器

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JPH06164515A
JPH06164515A JP4335525A JP33552592A JPH06164515A JP H06164515 A JPH06164515 A JP H06164515A JP 4335525 A JP4335525 A JP 4335525A JP 33552592 A JP33552592 A JP 33552592A JP H06164515 A JPH06164515 A JP H06164515A
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JP
Japan
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optical
signal
wavelength
optical signal
band
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Withdrawn
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JP4335525A
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English (en)
Inventor
Izumi Yokota
泉 横田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光通信システム等に用いられる光増幅中継器
に関するものであり、波長多重された監視制御信号等の
他の信号が主信号にまったく影響されなく、どのような
変調方法でも良く、高いS/N比がとれるようにし、ま
た中継点での損失をできるだけ減らすことができるよう
にすることを目的とする。 【構成】 第1、第2の光波長帯で波長多重された光信
号を中継する光増幅中継器であって、励起光を発生する
励起光源31と、波長多重された光信号が入力されてこ
れを第1、第2の光波長帯の光信号に分波するととも
に、残りの入力端子に励起光源31からの励起光が入力
されてこれを分波された第1の光波長帯の光信号に合波
する第1のWDMカプラ32と、第1のWDMカプラ3
2で分波された第1の波長帯の光信号を励起光を用いて
光増幅する光増幅器33と、第1のWDMカプラ32で
分波された第2の波長帯の光信号を再生中継する再生中
継回路34と、光増幅器33から出力された光信号と再
生中継回路34から出力された光信号を合波する第2の
WDMカプラ35とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信システム等に用い
られる光増幅中継器に関するものである。信号光を光の
ままで増幅する光増幅器は、高速の電子回路が不要であ
り、高利得、高出力、信号の速度によらないといった優
れた特性を有しており、色々なシステムへの適用が可能
である。光増幅器を中継器として用いる場合、各中継器
の状態を把握する上で監視制御を行うことが重要であ
り、そのため主信号と監視制御信号を多重して伝送する
が、この監視制御信号を主信号から効率よく多重/分離
できることが必要とされる。
【0002】
【従来の技術】光増幅中継システムにおいて、各中継器
の監視制御を行うために、同じ光波長を用いて主信号に
監視制御信号を重畳させて伝送する方法、あるいは主信
号の光波長(通常、1.55μm帯)と数nm〜数十n
m離れた光波長に監視制御信号を乗せて光信号の状態で
多重化して伝送する方法が検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】各中継器の監視制御を
行うために主信号に監視制御信号を重畳させる方法の場
合、主信号が強度変調で監視制御信号も振幅変調では、
監視制御信号の周波数によっては主信号の成分の漏れ込
みが生じる、監視制御信号の特性が主信号のマーク率に
依存する、微小変調なので監視制御信号のS/N比が悪
い、重畳による主信号の振幅の劣化等が起こる等の問題
がある。
【0004】また、後者の波長多重による方法の場合、
各中継器で主信号光と監視制御信号光を分けて処理する
ために、多重化された主信号光から監視制御信号光を分
波するための分波器と、分波し処理した後の監視制御信
号光を再び主信号光に合波して伝送路に送出するための
合波器とが必要となり、光部品が増えて、価格、信頼度
の点で不利になる。また、主信号も損失を受けるため、
利得が下がる、中継器の雑音指数が悪くなるといった問
題が生じる。
【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、波長多重された監
視制御信号等の他の信号が主信号にまったく影響されな
く、どのような変調方法でも良く、高いS/N比がとれ
るように効率よく主信号と分波、合波できるようにする
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は本発明に係る原理
説明図である。本発明の光増幅中継器は、第1、第2の
光波長帯で波長多重された光信号を中継する光増幅中継
器であって、励起光を発生する励起光源31と、波長多
重された光信号が入力されてこれを第1、第2の光波長
帯の光信号に分波するとともに、残りの入力端子に励起
光源31からの励起光が入力されてこれを分波された第
1の光波長帯の光信号に合波する第1のWDMカプラ3
2と、第1のWDMカプラ32で分波された第1の波長
帯の光信号を励起光を用いて光増幅する光増幅器33
と、第1のWDMカプラ32で分波された第2の波長帯
の光信号を再生中継する再生中継回路34と、光増幅器
33から出力された光信号と再生中継回路34から出力
された光信号を合波する第2のWDMカプラ35とを備
えたものである。
【0007】上述の光増幅中継器は、再生中継回路34
の代わりに、第2の波長帯の光信号を光信号のままで光
増幅する第2の光増幅器を備えるよう構成することがで
きる。
【0008】また上述の光増幅中継器は、第2のWDM
カプラの残りの出力端子に励起光が入力されるように構
成し、この励起光を該光増幅器に逆方向から入力してこ
れを後方励起するように構成することができる。
【0009】上述の第1、第2のWDMカプラは融着
長、融着間隔を適当に選ぶことで通過信号光の損失の波
長周期を選択できるファイバ融着型WDMカプラサで構
成することができる。
【0010】
【作用】ファイバ融着型等のWDM(Wavelenght Divis
ion Multiplex :波長分割多重方式)カプラは、信号光
の通過経路によって通過信号光の損失が波長依存性を持
ち、ある一定の波長周期で減衰、透過の特性を繰り返し
ており、融着長、融着間隔を適当に選ぶことでこの波長
周期等を選択できる。この性質を利用し、波長多重され
た光信号の分波と分波光への励起光の合波とを同時に行
うようにする。
【0011】例えば、第1の波長として1.55μm
帯、第2の光波長として1.34μm帯を用いて、1.
55μmに主信号、1.34μm帯に監視制御信号等の
他の信号を乗せるようにした場合、ファイバ融着型WD
Mカプラの端子に、1.55μm 帯と1.3μm 帯で
波長多重された光信号を入力すると、端子へ1.55
μm 帯の光信号を、また端子に1.34μm 帯の光信
号を分波して出力することができる。
【0012】同時に、端子からは1.55μm 帯の光
信号を増幅する希土類元素をドープした光ファイバでの
励起波長である1.48μm 帯の光信号を入力すると、
この1.48μm帯の光信号は端子へ出力されて(端
子へは出力されず)、端子において1.55μm 帯
の光信号と合波することができる。この端子の出力の
先に希土類元素ドープ光ファイバ増幅器を接続すること
で、1.55μm 帯の光信号を増幅する前方励起型の光
増幅器を構成することができる。
【0013】また、第2のWDMカプラにおいて、端子
より1.55μm 帯の光信号を、端子より1.34
μm 帯の光信号を入力すると、端子へ両波長の光信号
が合波されて出力される。この場合、空いている端子
から1.48μm 帯の光信号を入力すると、その1.4
8μm帯の光信号は端子へ出力され、それにより光フ
ァイバ増幅器2を後方励起することができる。
【0014】この結果、従来ではWDMカプラを用いる
場合は二つの波長の合波・分波の用途にそれぞれ別々に
用い一つのポートは無駄になっていたが、上記のように
使用する波長を選べば3つの波長の光信号の合波・分波
を同時に行え、光部品数を増やすことなく、機能を増や
すことが可能になる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図2には本発明の一実施例としての光増幅中継器
が示される。図において、1はファイバ融着型のWDM
(Wavelenght Division Multiplex :波長分割多重方
式)カプラであり、その端子には光ファイバ伝送路8
から光信号が入力され、その端子には励起用のレーザ
ダイオード4から1.48μm帯の励起光が入力されて
おり、また端子の後段には光ファイバ増幅器2が接続
され、端子の後段には1.34μm帯の光信号を感知
するホトダイオードからなる受光素子5が接続される。
【0016】図3の(A)、(B)には、この実施例の
WDMカプラ1の構成と特性が示される。ファイバ融着
型のWDMカプラは端子から端子への経路と端子
から端子への経路、あるいは端子から端子への経
路と端子から端子への経路で通過光信号の損失が波
長依存性を持つ。図3の(B)はこの波長依存性を示し
たものである。図示のように、WDMカプラ1は、ある
一定の波長周期で減衰、透過の特性を繰り返しており、
融着長L、融着間隔Dを適当に選ぶことで波長周期等が
選択できる。
【0017】この性質を利用して、本実施例ではこの間
隔及び波長の値を図3の(B)のような特性を持つよう
に設定する。すなわち、→の経路では、端子から
入力されて端子に出力される光信号は、波長1.34
μm帯と1.48μm帯のものが減衰され、波長1.4
1μm帯と1.55μm帯のものが透過される。また
→の経路では、端子からに入力されて端子に出力
される光信号は、波長1.41μm帯と1.55μm帯
のものが減衰され、波長1.34μm帯と1.48μm
帯のものが透過される。→の経路と→の経路に
ついても同様であり、→の経路では、端子から入
力されて端子に出力される光信号は、波長1.34μ
m帯と1.48μm帯のものが透過され、波長1.41
μm帯と1.55μm帯のものが減衰される。また→
の経路では、端子からに入力されて端子に出力さ
れる光信号は、波長1.41μm帯と1.55μm帯の
ものが透過され、波長1.34μm帯と1.48μm帯
のものが減衰される。
【0018】光ファイバ増幅器2は希土類元素ドープ光
ファイバにより1.48μm帯の励起光を用いて1.5
5μm帯の光信号を増幅する光増幅器である。この光フ
ァイバ増幅器2の出力信号はWDMカプラ1と同じ構成
のWDMカプラ3の端子に入力される。
【0019】受光素子5で光/電気変換された監視制御
信号は電子回路6に入力されて処理された後、再びレー
ザダイオードからなる発光素子7により1.34μm帯
の光信号に電気/光変換されてWDMカプラ3の端子
に入力される。またWDMカプラ3の端子からは1.
48μm帯の励起光を入力することができるようになっ
ている。
【0020】この実施例装置の動作を以下に説明する。
この実施例の光増幅中継器が適用される光通信システム
では、主信号を1.55μm帯の光信号に、また監視制
御信号を1.34μm帯の光信号にそれぞれ乗せて光フ
ァイバ伝送路8を伝送する。いま光ファイバ伝送路8か
らこの1.55μm帯と1.34μm帯の光信号がWD
Mカプラ1の端子に入力されると、WDMカプラ1に
より1.55μm 帯の光信号(主信号)は端子側の光
増幅ファイバ2へ、1.3μm 帯の光信号(監視制御信
号)は端子側の受光素子5へそれぞれ分波される。
【0021】またWDMカプラ1の端子にレーザダイ
オード4で発生した1.48μm 帯の励起光を入力する
ことにより、この1.48μm帯の励起光を端子にお
いて1.55μm 帯の光信号と合波して光増幅ファイバ
2へ入力することができ、これにより1.55μm帯の
光信号を前方励起により光増幅することができる。
【0022】一方、1.34μm帯の光信号(監視制御
信号)は受光素子5で電気信号に変換され、電子回路6
ではこの監視制御信号に基づいて監視制御を行ったり増
幅等をした後に、発光素子7で再び1.34μm帯の光
信号に電気/光変換する。さらに、WDMカプラ3の端
子に入力し、これにより端子において1.34μm
帯の光信号と光ファイバ増幅器2で光増幅された1.5
5μm 帯の光信号を再び合波して、光ファイバ伝送路9
に出力する。
【0023】また、このWDMカプラ3の端子から
1.48μm帯の励起光を入力すると、この励起光は端
子側に出力されて光ファイバ増幅器2を後方励起する
ことができる。
【0024】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。例えば、上述の実施例では、WDMカプ
ラ1で分波した1.34μm帯の光信号を光/電気変換
した後に電子回路6で処理をして再び電気/光変換して
1.55μ帯の光信号と合波するようにしたが、本発明
はこれに限られるものではなく、これらの受光素子5、
電子回路6、発光素子7の代わりに光増幅器を用い、分
波した1.34μm帯の光信号を光増幅器で光信号のま
まで光増幅して1.55μm帯の光信号と再び合波する
ようにしてもよい。
【0025】また1.34μm帯の光信号にのせる信号
は監視制御信号に限られるものではなく、この1.34
μm帯にも主信号をのせるようにして伝送信号の波長多
重を行うものであってもよい。
【0026】図4には本発明の光増幅中継器を利用して
構成した中継局の例が示される。図中、11と15は前
述の実施例で説明した本発明の光増幅中継器であり、光
増幅器中継器11は上り回線用、光増幅中継器15は下
り回線用である。また12、13、14はWDMカプラ
1と同様な構成のWDMカプラであり、16、17はホ
トダイオードからなる発光素子である。
【0027】上り回線においては、光ファイバ伝送路1
8から入力された光信号は光増幅中継器11で光増幅さ
れた後に、WDMカプラ12を介して光ファイバ伝送路
19に送出される。この光増幅中継器11の出力信号に
は1.48μm帯の励起光が若干残留しているが、この
励起光はWDMカプラ12の端子に分波されてWDM
カプラ13の端子に入力される。同様に、下り回線に
おいては、光増幅中継器15から出力された光信号はカ
プラ14を経て光ファイバ伝送路21に送出され、WD
Mカプラ14で分波された1.48μm帯の励起光はW
DMカプラ13の端子に入力される。
【0028】この中継局での動作を以下に説明する。上
り伝送路18からの1.55μm 帯の光信号は光増幅中
継器11で増幅され、WDMカプラ12を通り、上り伝
送路19に出力される。この光増幅中継器11で使われ
ずに残った1.48μm帯の励起光は、WDMカプラ1
2によって分波され、さらにWDMカプラ13を通り、
下り回線側のWDMカプラ14に入力されて下り回線側
の光増幅中性器15に逆方向から入力され(WDMカプ
ラ3の端子に入力され)、これにより光増幅中継器1
5を後方励起することになる。この場合のWDMカプラ
12、13 14の損失は一台当たり0.7dBとして
2.1dBとなる。
【0029】また、下り光増幅中継器15からの残留励
起光も同様な経路を通り、上り光増幅中継器11に入力
される。このように、図4の構成によれば、光増幅中継
器11、15の出力に残留した励起光を再び他方の回線
の光増幅中継器に逆方向から入力してそれを後方励起す
ることができるので、残留した励起光をも無駄なく有効
に利用することが可能となる。
【0030】また、WDMカプラ12、14で伝送路に
出力される1.55μm 帯の光信号の一部(約20dBダ
ウン)はWDMカプラ13へ入力されので、その一部の
光信号をそれぞれ受光素子16、17で受光して信号光
のモニタとすることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、光増幅中継システ
ムにおいて、例えば主信号を1.55μm帯の光信号
に、また監視制御信号や他の信号を1.34μm帯の光
信号に乗せて伝送することにより、1.34μm帯側の
信号は主信号にまったく影響されなく、どのような変調
方法でも良く、高いS/N比がとれるようになる。中継
器の構成としても、励起光用のWDMカプラを使用する
ことで損失等を増やすことなく簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例としての光増幅中継器を示す
図である。
【図3】実施例装置におけるファイバ融着型WDMカプ
ラの構成とその特性の例を示す図である。
【図4】本発明の光増幅中継器を利用した構成した中継
局を示す図である。
【符号の説明】
1、3、12、13、14、 WDMカプラ 2 光ファイバ増幅器 4 励起レーザダイオードからなる発光素子(1.48
μm帯) 5 ホトダイオードからなる受光素子 6 電子回路 7 レーザダイオードからなる発光素子(1.34μm
帯) 8,9、18、19、20、21 光ファイバ伝送路 16、17 受光素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04J 14/02 8220−5K H04B 9/00 E

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1、第2の光波長帯で波長多重された
    光信号を中継する光増幅中継器であって、 励起光を発生する励起光源(31)と、 該波長多重された光信号が入力されてこれを第1、第2
    の光波長帯の光信号に分波するとともに、残りの入力端
    子に該励起光源からの励起光が入力されてこれを該分波
    された第1の光波長帯の光信号に合波する第1のWDM
    カプラ(32)と、 該第1のWDMカプラで分波された第1の波長帯の光信
    号を該励起光を用いて光増幅する光増幅器(33)と、 該第1のWDMカプラで分波された第2の波長帯の光信
    号を再生中継する再生中継回路(34)と、 該光増幅器から出力された光信号と該再生中継回路から
    出力された光信号を合波する第2のWDMカプラ(3
    5)とを備えた光増幅中継器。
  2. 【請求項2】 該再生中継回路の代わりに、該第2の波
    長帯の光信号を光信号のままで光増幅する第2の光増幅
    器を備えたことを特徴とする請求項1記載の光増幅中継
    器。
  3. 【請求項3】 該第2のWDMカプラの残りの出力端子
    に励起光が入力されるように構成され、この励起光を該
    光増幅器に逆方向から入力してこれを後方励起するよう
    に構成された請求項1または2記載の光増幅中継器。
  4. 【請求項4】 該第1、第2のWDMカプラは融着長、
    融着間隔を適当に選ぶことで通過信号光の損失の波長周
    期を選択できるファイバ融着型WDMカプラサであるこ
    とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光増幅
    中継器。
JP4335525A 1992-11-20 1992-11-20 光増幅中継器 Withdrawn JPH06164515A (ja)

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