JPH06268600A - 双方向光中継器 - Google Patents

双方向光中継器

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JPH06268600A
JPH06268600A JP5049080A JP4908093A JPH06268600A JP H06268600 A JPH06268600 A JP H06268600A JP 5049080 A JP5049080 A JP 5049080A JP 4908093 A JP4908093 A JP 4908093A JP H06268600 A JPH06268600 A JP H06268600A
Authority
JP
Japan
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optical
amplifier
optical fiber
transmission line
coupler
Prior art date
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Pending
Application number
JP5049080A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Hara
康 原
Kenichi Yoneyama
賢一 米山
Kazuya Amagi
和哉 天城
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Fujitsu Ltd
NEC Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
NEC Corp
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, NEC Corp filed Critical Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 双方向光中継器の構成を簡略化する。 【構成】 光ファイバ伝送路15,16にそれぞれ接続
された方向性光結合器11,12と、方向性光結合器1
1と12との間に互いに逆向きに接続された光増幅器1
3,14とを有している。方向性結合器11は、光ファ
イバ伝送路15から光増幅器13へ向かう光信号と、光
増幅器14から光ファイバ伝送路15へ向かう光信号を
通過させる。また、方向性結合器12は、光ファイバ伝
送路16から光増幅器14へ向かう光信号と、光増幅器
13から光ファイバ伝送路16へ向かう光信号を通過さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、双方向光中継器に関
し、特に1本の光ファイバ伝送路を用いた光双方向通信
に使用される双方向光中継器に関する。
【0002】
【従来の技術】双方向光中継器は、双方向光通信におい
て、光ファイバ伝送路を伝播することによって減衰した
光信号を直接増幅する中継伝送機器である。従来の双方
向光中継器を図6に示す。この双方向光中継器は、上り
回線用光増幅器61、下り回線用光増幅器62、一方向
にのみ光を伝播する光アイソレータ63、64、及び光
結合器65、66を有している。
【0003】光ファイバ伝送路67から光ファイバ伝送
路68へ向かう光信号は、光結合器65に入射する。光
結合器65は入射した光を光増幅器61及び光アイソレ
ータ64へ導く。所が、光アイソレータ64は、増幅器
62へ向かう光信号を阻止する。したがって、光結合器
65に入射した光信号は、結果的に光増幅器61にのみ
導かれる。光増幅器61は入力された光信号を直接増幅
して光アイソレータ63へ出力する。光アイソレータ6
3は、光増幅器61から光結合器66へ向かう光信号の
みを通過させる。したがって、光増幅器61から出力さ
れた光信号は、光アイソレータ63及び光結合器66を
介して光ファイバ伝送路68へ出射される。
【0004】また、光ファイバ伝送路68から光ファイ
バ伝送路67へ向かう光信号は、光結合器66に入射す
る。光結合器66は入射した光を光増幅器62及び光ア
イソレータ63へ導く。ここでも、光アイソレータ63
は、増幅器61へ向かう光信号を阻止する。光増幅器6
2は入力された光信号を直接増幅して光アイソレータ6
4へ出力する。光アイソレータ64は、光増幅器62か
ら光結合器65へ向かう光信号のみを通過させる。した
がって、光増幅器62から出力された光信号は、光アイ
ソレータ64及び光結合器65を介して光ファイバ伝送
路67へ出射される。この様な双方向光中継器は、特開
平4−23628号公報に開示されている。
【0005】所で、この様な双方向光中継器を備えた光
伝送路では、OTDR(Optical Time Domain Reflecti
on)測定を行うことにより、全線に渡って障害点を標定
することができる。なぜならば、光ファイバ伝送路67
から光ファイバ伝送路68へ向かうOTDR測定用光パ
ルスによって発生する後方散乱光が、光ファイバ伝送路
68から光ファイバ伝送路67へそのまま伝播するから
である。例えば、図7(a)に示す光伝送路に、矢印A
方向へ向かうOTDR測定用光パルスを入射させると、
矢印B方向へ向かう後方散乱光が観察される。この後方
散乱光の時間分布は、光伝送路に障害が無い場合、図7
(b)に示すようになる。即ち、後方散乱光の光パワー
は、単調減少と、増幅器による一定量の増加とを規則正
しく繰り返す。
【0006】これに対して、光伝送路上の点Cにおいて
障害が発生すると、図7(c)に示すように、後方散乱
光の光パワーの急激な低下が見られる。したがって、こ
の光パワーの減少と時間との関係から障害発生点を標定
することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の双方向光中継器
は、光ファイバ伝送路と光増幅器との間に光アイソレー
タ及び光結合器を必要とし、構成要素が多いという問題
点がある。また、光アイソレータ及び光結合器による光
信号の損失が大きいという問題点がある。なお、光増幅
器の出力側の損失は、光増幅器の増幅率の増大を意味
し、光増幅器の入力側の損失は、光増幅器の雑音指数を
劣化させる。
【0008】また、従来の双方向光中継器では、光ファ
イバ伝送路の光中継器近傍で発生した障害と、中継器内
部で発生した障害とを識別できないという問題点があ
る。詳述すると、図7(a)の光伝送路において、点D
(中継器近傍)で障害が発生した場合、図7(d)に示
すような、時間分布が得られる。即ち、後方散乱光は増
幅されると同時に急激に減少する。これに対して点E
(中継器内部)で障害が発生した場合は、増幅率が低下
している。しかしながら、これらのグラフは非常に類似
しており、区別が困難である。
【0009】本発明は、構成要素が少なく光信号の損失
が少ない双方向光中継器を提供することを目的とする。
【0010】また、本発明は、中継器の近傍及び内部で
発生した障害点をOTDR法を用いて標定することがで
きる双方向光中継器を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1及
び第2の光ファイバに接続され、前記第1の光ファイバ
から入射した光信号を増幅して前記第2の光ファイバへ
出射し、前記第2の光ファイバから入射した光信号を増
幅して前記第1の光ファイバへ出射する双方向光中継器
において、入射した光信号を増幅する第1及び第2の光
増幅器と、前記第1の光ファイバ、前記第1の光増幅器
の入力端、及び前記第2の光増幅器の出力端に接続さ
れ、前記第1の光ファイバから入射した光を前記第1の
光増幅器の入力端へ導き、前記第2の光増幅器から出力
された光信号を前記第1の光ファイバへ出射する第1の
双方向性光結合器と、前記第2の光ファイバ、前記第1
の光増幅器の出力端、及び前記第2の光増幅器の入力端
に接続され、前記第2の光ファイバから入射した光を前
記第2の光増幅器の入力端へ導き、前記第1の光増幅器
から出力された光信号を前記第2の光ファイバへ出射す
る第2の双方向性光結合器とを有することを特徴とする
双方向光中継器が得られる。
【0012】また、本発明によれば、前記第1の光ファ
イバから入射した光信号を前記第1の増幅器の入力端側
及び出力端側のいずれか一方で分波し、前記第1及び第
2の光増幅器のうち少なくとも一方で増幅されるように
前記第2の増幅器の入力端側及び出力端側のいずれか一
方へ合波して、前記第1の光ファイバへ出射させる分波
合波手段を有することを特徴とする請求項1の双方向光
中継器が得られる。
【0013】
【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1に本発明の第1の実施例を示す。この双方向
光中継器は、2つの双方向光結合器11,12と、2つ
の光増幅器13,14とを備えている。2つの光増幅器
13,14は互いに逆向きに双方向光結合器11,12
に接続され、上り回線と下り回線を構成する。また、双
方向光結合器11,12は、それぞれ光ファイバ伝送路
15,16に接続される。
【0014】光ファイバ伝送路15を矢印A方向に向か
って伝播してきた光信号は、方向性光結合器11によっ
て、増幅器13へ導かれる。ここで、方向性光結合器1
1は逆方向の光信号を阻止する。増幅器13は入力され
た光信号を増幅して、方向性結合器12へ出力する。方
向性結合器12は、入力された光信号を光ファイバ伝送
路16へ出射する。ここでも、方向性光結合器12は逆
方向の光信号を阻止する。
【0015】同様に、光ファイバ伝送路16を矢印B方
向に向かって伝播してきた光信号は、方向性光結合器1
2によって、増幅器14へ導かれる。ここで、方向性光
結合器12は逆方向の光信号を阻止する。増幅器14は
入力された光信号を増幅して、方向性結合器11へ出力
する。方向性光結合器11は、入力された光信号を光フ
ァイバ伝送路15へ出射する。ここでも、方向性光結合
器11は逆方向の光信号を阻止する。
【0016】このように、本実施例によれば、方向性光
結合器11,12を備えたことで、単純な構成で、低損
失の双方向通信を実現できる。なお、この様な方向性光
結合器は、古賀、松本“サーキュレータとして使用可能
な偏波依存性のない高アイソレーション光非相反回路”
電子情報通信学会技術研究報告、光通信システム、OC
S91−9、1991に報告されている。
【0017】次に、図2を参照して本発明の第2の実施
例について説明する。ここで、第1の実施例と同一のも
のには同一番号を付しその説明を省略する。本実施例の
双方向光中継器は、光増幅器13の出力を分波する光結
合器21と、光結合器21で分波された光信号を光増幅
器14へ導く光結合器22、および光増幅器14の出力
を分波する光結合器23と、光結合器23で分波された
光信号を光増幅器13へ導く光結合器24を有してい
る。
【0018】実際には、光結合器21と光結合器22と
の間、及び光結合器23と光結合器24との間には、遠
隔操作される光スイッチが設けられている。通常動作の
場合、これらの光スイッチはオフ状態であるため、第1
の実施例と同じ動作を行う。OTDR測定を行う場合
は、これらの光スイッチが選択的に遠隔操作によりオン
される。すなわち、光ファイバ伝送路15に矢印A方向
に向かうOTDR測定用光パルスを伝播させる場合は、
光結合器21と光結合器22との間に設けられた光スイ
ッチをオンして、OTDR測定用光パルスを折り返し、
光ファイバ伝送路15へ出射させる。逆に、光ファイバ
伝送路16に矢印B方向に向かうOTDR測定用光パル
スを伝播させる場合は、光結合器23と光結合器24と
の間に設けられた光スイッチをオンして、OTDR測定
用光パルスを折り返し、光ファイバ伝送路16へ出射さ
せる。
【0019】この様な光中継器を有する光伝送路を図3
(a)に示す。この伝送路に障害が発生していない場
合、矢印A方向に向かうOTDR測定用光パルスを用い
てOTDR測定を行うと、図3(b)に示すような結果
が得られる。これは、後方散乱光に、折り返されたOT
DR測定用光パルスFが加算された波形となっている。
【0020】光ファイバ伝送路上の点Cに障害が発生し
ていると、図3(c)に示すように光パワーの急激な低
下が見られる。従って、従来同様に障害点を標定するこ
とができる。
【0021】また、本実施例の光中継器を有する伝送路
では、光中継器の近傍及び内部の障害を標定できる。詳
述すると、光ファイバ伝送路上であって、光中継器の近
傍点Dに障害が発生した場合は、OTDR測定用光パル
スは、光中継器の内部で2度増幅されて折り返される。
従って、この場合のOTDR波形は、図3(d)に示す
ように、折り返されたOTDR測定用光パルスの光パワ
ーは、正常時と同じで、後方散乱光の光パワーのみが低
下している。これに対して中継器の内部点Eで障害が発
生すると、図3(e)に示すように折り返されたOTD
R測定用光パルスの光パワーが減少し、後方散乱光の光
パワーも減少する。
【0022】上記のように、本実施例の中継器を有する
光伝送路では、障害の発生が、光中継器の近傍であるの
か、光中継器の内部であるのかを識別することができ
る。
【0023】次に、本発明の第3の実施例を図4を参照
して説明する。本実施例の光中継器も第2の実施例と同
様にOTDR測定用光パルスを折り返すように構成した
ものであるが、光結合器41及び42が、それぞれ、分
波と合波を行うように構成されている。これら光結合器
41及び42は、それぞれ光増幅器13,14の出力側
に接続されている。
【0024】本実施例の光中継器では、分波と合波とを
1つの光結合器で行うので構成が単純になる。また、光
増幅器13,14の入力側に光結合器が存在しないの
で、増幅器の雑音指数の向上を図ることができる。
【0025】次に、本発明の第4の実施例を図5を参照
して説明する。本実施例の光中継器が、第3の実施例と
異なるのは、光結合器41及び42が、それぞれ、光増
幅器13,14の入力側に接続されている点である。本
実施例の光中継器では、光増幅器13,14の出力側に
光結合器が存在しないので、増幅器の増幅率を大きくす
る必要がない。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、光増幅器と光ファイバ
伝送路とを方向性結合器を用いて接続することにより双
方向光中継器の構成の簡略化を実現でき、光信号の損失
を抑制できる。
【0027】また、本発明によれば、入力されたOTD
R測定用パルスを増幅して折り返すように光結合器を設
けたことで、光中継器の近傍及び内部で発生した障害を
標定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例のブロック図である。
【図3】図2の双方向光中継器を有する伝送路のOTD
R測定を説明するための図であって、(a)は図2の双
方向光中継器を有する伝送路のブロック図、(b)は障
害がないときのOTDR波形図、(c)は点Cに障害が
あるときのOTDR波形図、(d)は点Dに障害がある
ときのOTDR波形図、及び(e)は点Eに障害がある
ときのOTDR波形図である。
【図4】本発明の第3の実施例のブロック図である。
【図5】本発明の第4の実施例のブロック図である。
【図6】従来の双方向光中継器のブロック図である。
【図7】従来の双方向光中継器を有する伝送路のOTD
R測定を説明するための図であって、(a)は従来の双
方向光中継器を有する伝送路のブロック図、(b)は障
害がないときのOTDR波形図、(c)は点Cに障害が
あるときのOTDR波形図、(d)は点Dに障害がある
ときのOTDR波形図、及び(e)は点Eに障害がある
ときのOTDR波形図である。
【符号の説明】
11,12 双方向光結合器 13,14 光増幅器 15,16 光ファイバ伝送路 21 光結合器 22 光結合器 23 光結合器 24 光結合器 41,42 光結合器 61 上り回線用光増幅器 62 下り回線用光増幅器 63,64 光アイソレータ 65,66 光結合器 67 光ファイバ伝送路 68 光ファイバ伝送路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天城 和哉 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2の光ファイバに接続され、
    前記第1の光ファイバから入射した光信号を増幅して前
    記第2の光ファイバへ出射し、前記第2の光ファイバか
    ら入射した光信号を増幅して前記第1の光ファイバへ出
    射する双方向光中継器において、入射した光信号を増幅
    する第1及び第2の光増幅器と、前記第1の光ファイ
    バ、前記第1の光増幅器の入力端、及び前記第2の光増
    幅器の出力端に接続され、前記第1の光ファイバから入
    射した光を前記第1の光増幅器の入力端へ導き、前記第
    2の光増幅器から出力された光信号を前記第1の光ファ
    イバへ出射する第1の双方向性光結合器と、前記第2の
    光ファイバ、前記第1の光増幅器の出力端、及び前記第
    2の光増幅器の入力端に接続され、前記第2の光ファイ
    バから入射した光を前記第2の光増幅器の入力端へ導
    き、前記第1の光増幅器から出力された光信号を前記第
    2の光ファイバへ出射する第2の双方向性光結合器とを
    有することを特徴とする双方向光中継器。
  2. 【請求項2】 前記第1の光ファイバから入射した光信
    号を前記第1の増幅器の入力端側及び出力端側のいずれ
    か一方で分波し、前記第1及び第2の光増幅器のうち少
    なくとも一方で増幅されるように前記第2の増幅器の入
    力端側及び出力端側のいずれか一方へ合波して、前記第
    1の光ファイバへ出射させる分波合波手段を有すること
    を特徴とする請求項1の双方向光中継器。
  3. 【請求項3】 前記第2の光ファイバから入射した光信
    号を前記第2の増幅器の入力端側及び出力端側のいずれ
    か一方で分波し、前記第1及び第2の光増幅器のうち少
    なくとも一方で増幅されるように前記第1の増幅器の入
    力端側及び出力端側のいずれか一方へ合波して、前記第
    2の光ファイバへ出射させる分波合波手段を有すること
    を特徴とする請求項1または請求項2の双方向光中継
    器。
JP5049080A 1993-03-10 1993-03-10 双方向光中継器 Pending JPH06268600A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310718B1 (en) 1998-03-09 2001-10-30 Nec Corporation Optical amplifying apparatus for detecting break point in optical transmission lines
US6603587B1 (en) 1998-08-14 2003-08-05 Nec Corporation Optical amplifier repeater
JP2015015660A (ja) * 2013-07-08 2015-01-22 日本電信電話株式会社 中継器
JP2015231160A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 日本電信電話株式会社 光通信線路切替装置及び方法

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Effective date: 20000329