JPH0897776A - 光中継器 - Google Patents

光中継器

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JPH0897776A
JPH0897776A JP6231937A JP23193794A JPH0897776A JP H0897776 A JPH0897776 A JP H0897776A JP 6231937 A JP6231937 A JP 6231937A JP 23193794 A JP23193794 A JP 23193794A JP H0897776 A JPH0897776 A JP H0897776A
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Katsuhiro Asako
勝弘 浅子
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ伝送路を介して多段接続された光
中継器からなる光ファイバ中継伝送システムにおいて、
各光中継器で光直接増幅される主信号光に重畳される各
光中継器の監視情報信号が、光中継器間で混信しないよ
うにする。 【構成】 各光中継器は、前段の光中継器から送出され
ディジタルの主信号光に、監視情報が重畳された主信号
光を光直接増幅する光直接増幅器と、信号光に自中継器
の監視情報を他の光中継器とは異なる周波数により光強
度変調を行う外部変調器を備えている。そして、光中継
器ごとに特定された互いに異なる周波数で外部変調して
重畳する。 【効果】 主信号光に監視信号を重畳する周波数を光中
継器ごとに異なる周波数を割り当てることで、多段接続
して光中継伝送システムを構成した場合でも、監視情報
を混信することなく伝搬することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光直接増幅器を用いた
光中継器が光ファイバ伝送路を介して多段接続された光
ファイバ中継伝送システムにおける各光中継器の構成に
関し、特に、光中継器間で各光中継器の監視情報を伝送
するための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、光中継器においては自光中継器
に故障等の異常が発生すると、後段にその旨を伝送する
処理を行っている。この場合、本来伝送すべき情報信号
であるディジタルの主信号光にその異常発生の旨を知ら
せる監視情報を重畳して、後段の光中継器に送出し、後
段の光中継器においてはその監視情報を検出する処理を
行っている。
【0003】上記従来の光中継器の構成について、図4
を参照して説明する。
【0004】図4において、従来の光中継器は、光ファ
イバ伝送路1aにより前段の光中継器から伝送されてき
た主信号光を2つに分岐する光分岐カプラ2と、分岐さ
れた主信号光の一方を光直接増幅する光直接増幅器3と
を備えている。なお、光直接増幅器3としては、エルビ
ウム添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が一般的
に用いられている。
【0005】また、従来の光中継器100は、監視情報
を抽出すべく光分岐カプラ2により分岐された他方の主
信号光を、電気信号に変換する受光素子(PD)12
と、この変換された電気信号について電流電圧変換を行
う電流電圧変換回路(I/V)13と、この変換出力を
符号復調して信号処理回路へ送出する復調回路(DEC
OD)14と、信号処理回路の出力を符号変調する変調
回路(COD)15とを有している。
【0006】光ファイバ増幅器3は、エルビウム添加光
ファイバ4と、変調回路15の出力に応じて励起半導体
レーザ(LD)11を駆動するレーザ駆動回路(LD
D)10と、励起半導体レーザ11の出力に応じて、主
信号光を波長分割多重して光ファイバ伝送路1bにより
後段の光中継器に送出する波長分割多重器(WDM)5
とを備えている。
【0007】上述の構成からなる光中継器は、数十km
から100km程度にわたる所定の距離を隔てて多段に
接続されて使用するものであり、これにより光ファイバ
中継伝送システムが構成される。従来の光中継器では、
主信号光を前段の光中継器から受光し、後段の光中継器
に送出するとともに、前段の光中継器からの信号光から
監視情報信号を抽出し、また自中継器の監視情報を主信
号光に重畳して後段の光中継器に送出している。
【0008】この場合、自光中継器の監視情報を主信号
ビットレートより低い周波数成分の信号に予変調するこ
とで監視情報信号を生成する。そして、監視情報信号に
より光ファイバ増幅器3の励起光源である励起半導体レ
ーザ11への注入電流を変調し、光ファイバ増幅器3の
利得変調を行って主信号光を光強度変調することによ
り、監視情報を光ファイバ伝送路1bの後段の光中継器
側に向けて伝送する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の構成によ
る光中継器を用いて、長距離光ファイバ通信システムを
構成するために、光中継器を多段接続した場合を考え
る。光ファイバ伝送路の信号源側に位置する前段の光中
継器から伝搬してくる監視情報信号が重畳された主信号
光を、自光中継器において光直接増幅するとともに自光
中継器の監視情報信号を重畳するため、光信号源から遠
い位置にある後段の光中継器で監視情報を抽出する際
に、異なる光中継器の監視情報信号どうしで混信が生じ
るという欠点が問題がある。
【0010】本発明は、上述の従来の光中継器がもつ上
記欠点に鑑みて、各光中継器からの監視情報信号が混信
せず、監視情報信号を受けた光中継器が監視情報信号の
発振源となる光中継器を特定することができる光中継器
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の光中継器は上述
の欠点を除去するために、光ファイバ伝送路を介して多
段接続された光中継器において、前段の光中継器におい
て主信号に監視情報信号が重畳された信号光から監視情
報を検出する監視情報検出手段と、主信号を光増幅して
増幅主信号を送出する光増幅手段と、増幅主信号に自光
中継器における監視情報を重畳して信号光を後段の光中
継器に送出する信号光送出手段とを備えていることを特
徴とする。
【0012】特に、信号光送出手段は増幅主信号光を光
強度変調することにより、監視情報を増幅主信号光に重
畳することを特徴としている。ここで、光強度変調は増
幅主信号を外部変調手段を用いて行うことを特徴として
いる。
【0013】さらに、外部変調手段は監視情報信号に応
じた電流値の変化により光の消光比を変化させる半導体
光強度変調器であるか、または、監視情報信号に応じた
電圧値の変化により光の消光比を変化させるLiNbO
3導波路型光強度変調器であることを特徴としている。
【0014】また、光増幅手段は主信号光の光増幅利得
を一定に制御する利得制御手段を有することを特徴とす
る。
【0015】さらに、信号光送出手段における監視情報
信号の重畳は、監視情報信号を周波数シフトキーイング
変調された光信号に変換することを特徴としている。
【0016】そして、周波数シフトキーイング変調は、
多段接続された前記各光中継器ごとに異なる周波数帯域
を用いることを特徴としている。
【実施例】次に、本発明の光中継器について、図面を参
照して説明する。
【0017】図1は、本発明の光中継器の一実施例の構
成を示すブロック図であり、図4と同等部分は同一符号
により示されている。図1において、本実施例の光中継
器100が従来のものと異なる点は、光ファイバ増幅器
3では主信号光の光強度の増幅利得を一定にするための
フィードバックループが設けられているとともに、この
光ファイバ増幅器3の出力に監視情報を重畳するための
外部変調器7、外部変調器駆動回路16、および光ファ
イバ伝送路1aからの主信号光に重畳している監視情報
を分離、検出するための帯域通過フィルタ(BPF)1
7が設けられている点である。
【0018】そして、光ファイバ増幅器3内のフィード
バックループは、主信号光を分岐するための分岐カプラ
6と、この分岐出力の一方を電気信号に変換する受光素
子8と、この変換された電気信号の電力レベルおよび後
述する光入力の電力レベルからこの増幅利得を一定にす
る出力光電力利得一定制御回路(AGC)9と、この出
力光電力利得一定制御回路9の出力による励起半導体レ
ーザ(LD)11を駆動するレーザ駆動回路(LDD)
10とを備えている。
【0019】以上に説明した構成において、光ファイバ
伝送路1aを伝搬してきた主信号光は、主信号ビットレ
ート周波数より低い周波数の信号で光強度変調される。
この信号が、前段の光中継器における監視情報となる。
監視情報は、入力光信号の一部は分岐カプラ2によって
分岐され、受光素子12および電流電圧変換回路13に
おいて光電気変換され、複数の監視情報から必要な周波
数の正弦波信号を選択するための帯域通過フィルタ17
で瀘波された信号から復調回路(DECOD)14で復
調することにより分離、検出できる。
【0020】分岐カプラ2で分岐される主信号光の他方
は、エルビウム添加光ファイバ4の増幅特性に有効な波
長を持った励起光によって、エルビウム添加光ファイバ
4内で光直接増幅される。励起半導体レーザ11の光強
度は、エルビウム添加光ファイバ3から送出される増幅
信号光の一部が分岐カプラ6で分岐され、分岐された信
号光が一定の利得となるようにフィードバックループ制
御される。
【0021】上記フィードバックループ制御について、
図2および図3を参照して詳細に説明する。図2には、
エルビウム添加光ファイバ4の入出力信号光の増幅利得
が一定となるようなフィードバックループ制御を行った
ときの、入力主信号光に光強度変調されている正弦波信
号の周波数に対するその正弦波信号の光直接増幅前後の
振幅比の周波数特性を示している。
【0022】図2より、入力信号光を光強度変調すると
きの周波数fが10kHzより高い場合には、フィード
バックループ制御を行っても主信号光に重畳している正
弦波信号の利得は0dBとなり、EDFの入出力で光強
度変調の振幅比は変化していないことがわかる。一方、
周波数fが10kHzより低い場合には正弦波信号の振
幅が減衰することがわかる。
【0023】ここで、さらに具体的に説明するために図
3を参照する。図3は、光ファイバ増幅器3に入力され
るディジタルの信号光に重畳された監視情報を示してい
る。A部分およびB部分に重畳した信号の周波数が、そ
れぞれ1kHzと10kHzの場合を考える。上述した
図2の周波数特性により、A部分は入出力振幅比が−3
dB以上であるために出力振幅は減衰し平坦なディジタ
ルの主信号光となる。これに対し、B部分では監視信号
成分が減衰しないで出力されることがわかる。従って、
この光強度変調された振幅が減衰しない周波数帯域を用
いて監視情報を伝達すれば、前段の光中継器からの監視
信号をそのまま後段へ伝達できることがわかる。
【0024】図1に戻り、前段の光中継器からの主信号
光は光ファイバ増幅器3によって光直接増幅された後
(ここでは、前段からの監視情報も同時に出力され
る)、外部変調器7に入力される。主信号光に重畳すべ
き自光中継器の監視情報は変調回路15において、主信
号の周波数より低い周波数成分の監視信号に変換され
る。変換に使用される周波数は、各光中継器に固有な周
波数とし、それぞれ異なる周波数を用いることとする。
この監視情報信号に応じて外部変調器駆動回路16が外
部変調器7を駆動することにより、監視情報信号が主信
号に重畳される。外部変調器7としては、監視情報信号
に応じた電流変調された信号により光の消光比を変化さ
せる半導体外部変調器を用いてもよいし、また、電圧値
の変化により光の消光比を変化させるLiNbO3光導
波路型外部変調器を用いてもよい。
【0025】また、主信号光に光強度変調された監視情
報を得るためには、光ファイバ伝送路1aから入力した
光主信号光から、前述の受信回路12および電流電圧変
換回路13で電気信号に変換した後、必要な周波数に設
定することが可能な帯域通過フィルタ17により該当す
る周波数成分を分離、検出した後、復調回路(DECO
D)14で監視情報を復調することができる。
【0026】このように、主信号光に重畳するのが望ま
しい監視信号の正弦波信号の周波数成分は10kHz以
上であることから、互いに異なる2つの周波数(たとえ
ば、f1=19kHz、f2=20kHz)を持つFS
K(Frepuency Shift Keying)
変調を予め行って監視情報を電気信号に変換しておくこ
とが有効である。なお、他の変調方式を用いても有効で
あることはいうまでもない。
【0027】図2に示されている周波数特性を有する光
直接増幅器であれば、主信号光に重畳する監視信号とし
て有効な周波数は、主信号の周波数成分に比べかなり低
く、せいぜい10〜500kHz程度である。
【0028】このようにして、この監視信号が重畳され
た主信号光は後段の中継器へ伝送され、中継器ごとに異
なる周波数帯域を割り当てることで監視情報どうしが混
信するのを防止することが可能になる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光中継器
は、前段の光中継器から送出されディジタルの主信号光
に監視情報が重畳された主信号光に、自光中継器の監視
情報を異なる周波数帯域によって重畳して後段の光中継
器に送出することにより、光中継器を多段接続して光中
継伝送システムを構成した場合でも、各光中継器からの
監視情報を混信することなく送受信することできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光中継器の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】光直接増幅器における光強度変調の周波数特性
を示す。
【図3】光直接増幅器の動作の概念を示す。
【図4】従来の光中継器の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1a、1b 光ファイバ伝送路 2 光分岐カプラ 3 光直接増幅器(EDFA) 4 エルビウム添加光ファイバ(EDF) 5 波長分割多重器(WDM) 6 光分岐カプラ 7 外部変調器(EA) 8 受光素子(PD) 9 光電力の利得一定回路(AGC) 10 励起半導体レーザ駆動回路(LDD) 11 励起半導体レーザ(LD) 12 受光素子(PD) 13 電流電圧変換回路(I/V) 14 復調回路(符号変換)(DECOD) 15 変調回路(符号変換)(COD) 16 外部変調器駆動回路 17 帯域通過フィルタ(BPF)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/152 10/142 10/04 10/06 H04B 9/00 L

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ伝送路を介して多段接続され
    た光中継器において、 前段の光中継器において、主信号に監視情報信号が重畳
    された信号光から監視情報を検出する監視情報検出手段
    と、 前記主信号を光増幅して増幅主信号を送出する光増幅手
    段と、 前記増幅主信号に、自光中継器における監視情報を重畳
    して、信号光を後段の光中継器に送出する信号光送出手
    段とを備えていることを特徴とする光中継器。
  2. 【請求項2】 前記信号光送出手段は、前記増幅主信号
    光を光強度変調することにより、前記監視情報を前記増
    幅主信号光に重畳することを特徴とする「請求項1」記
    載の光中継器。
  3. 【請求項3】 前記光強度変調は、前記増幅主信号を外
    部変調手段を用いて行うことを特徴とする「請求項2」
    記載の光中継器。
  4. 【請求項4】 前記外部変調手段は、前記監視情報信号
    に応じた電流値の変化により光の消光比を変化させる半
    導体光強度変調器であることを特徴とする「請求項3」
    記載の光中継器。
  5. 【請求項5】 前記外部変調手段は、前記監視情報信号
    に応じた電圧値の変化により光の消光比を変化させるL
    iNbO3導波路型光強度変調器であることを特徴とす
    る「請求項3」記載の光中継器。
  6. 【請求項6】 前記光増幅手段は、前記主信号光の光増
    幅利得を一定に制御する利得制御手段を有することを特
    徴とする「請求項3」記載の光中継器。
  7. 【請求項7】 前記光増幅手段は、エルビウム添加光フ
    ァイバを用いた光ファイバ増幅器であることを特徴とす
    る「請求項6」記載の光中継器。
  8. 【請求項8】 前記信号光送出手段における前記監視情
    報信号の重畳は、該監視情報信号を周波数シフトキーイ
    ング変調された光信号に変換することを特徴とする「請
    求項1」記載の光中継器。
  9. 【請求項9】 前記信号光送出手段における前記監視情
    報信号の重畳は、該監視情報信号を周波数シフトキーイ
    ング変調された光信号に変換することを特徴とする「請
    求項3」記載の光中継器。
  10. 【請求項10】 前記周波数シフトキーイング変調は、
    多段接続された前記各光中継器ごとに異なる周波数帯域
    を用いることを特徴とする「請求項8」記載の光中継
    器。
  11. 【請求項11】 前記周波数シフトキーイング変調は、
    多段接続された前記各光中継器ごとに異なる周波数帯域
    を用いることを特徴とする「請求項9」記載の光中継
    器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999010996A1 (de) * 1997-08-22 1999-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zum übertragen eines mit einem zusatzsignal modulierten optischen datensignals über nicht transparente funktionseinheiten

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03270520A (ja) * 1990-03-20 1991-12-02 Fujitsu Ltd 光中継器

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