JPH10163971A - 光信号の波長を制御するための方法、装置及びシステム - Google Patents

光信号の波長を制御するための方法、装置及びシステム

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JPH10163971A
JPH10163971A JP8313487A JP31348796A JPH10163971A JP H10163971 A JPH10163971 A JP H10163971A JP 8313487 A JP8313487 A JP 8313487A JP 31348796 A JP31348796 A JP 31348796A JP H10163971 A JPH10163971 A JP H10163971A
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optical
wavelength
signal
optical signal
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JP8313487A
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Atsuhiko Uchiumi
敦彦 内海
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Fujitsu Ltd
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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
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    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は光信号の波長を制御するための方
法、装置及びシステムに関し、波長変動による伝送品質
の劣化の防止を課題としている。 【解決手段】 入力電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ
変換器２と、光信号が供給される光帯域通過フィルタ４
と、フィルタ４を通過した光信号を出力電気信号に変換
するＯ／Ｅ変換器６と、出力電気信号の符号誤りを検出
する検出ユニット８と、上記光信号の波長が依存するパ
ラメータ（例えばレーザダイオードの温度）を検出ユニ
ット８において検出された符号誤りが減少するように制
御するための制御ユニット１０とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、光信号
の波長変動による伝送品質の劣化の防止に関し、更に詳
しくは、光信号の波長を制御するための方法、装置及び
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】入力電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ
変換器と、光信号を伝送する光ファイバ伝送路と、光フ
ァイバ伝送路により伝送された光信号を出力電気信号に
変換するＯ／Ｅ変換器とを備えた光ファイバ通信システ
ムが広く知られている。光ファイバ伝送路における光信
号の減衰を補償するために、光増幅器が適用される。
【０００３】近年、シリカ光ファイバの最も小さい損失
を与える波長１．５５μｍ帯において動作するエルビウ
ムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）が実用化されてい
る。ＥＤＦＡが適用される光ファイバ通信システムにお
いては、ＥＤＦＡで生じる自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐ
ｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉ
ｏｎ）が雑音となるので、ＡＳＥを除去するために光帯
域通過フィルタが一般的に使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような光ファイ
バ通信システムのＥ／Ｏ変換器としては、レーザダイオ
ードがよく用いられる。レーザダイオードから出力され
る光信号の波長は、レーザダイオードの温度変化或いは
経時劣化に起因して変化する。
【０００５】光帯域通過フィルタの通過帯域は、所望の
光信号が小さい損失（即ち大きい透過率）でそのフィル
タを通過するように設定されているので、光信号の波長
が変化したとすると、光信号がそのフィルタにおいて減
衰させられ或いは除去され、伝送品質が劣化し或いは最
悪の場合受信不能になる。
【０００６】特に、波長分割多重（ＷＤＭ）が適用され
るシステムにおいては、各波長チャネルの光帯域通過フ
ィルタは狭い通過帯域を有しているので、各チャネルの
光信号の波長は高精度に制御されていることが望まし
い。
【０００７】よって、本発明の目的は、光信号の波長変
動による伝送品質の劣化を防止するところにある。具体
的には、本発明の目的は、光信号の波長を制御するため
の方法、装置及びシステムを提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は以下の説明から明らか
になる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のある側面による
と、光信号の波長を制御するための方法が提供される。
まず、入力電気信号が光信号に変換される。次いで、光
信号が光帯域通過フィルタに供給される。光帯域通過フ
ィルタを通過した光信号は出力電気信号に変換される。
その後、出力電気信号の符号誤りが検出される。そし
て、検出された符号誤りが減少するように光信号の波長
が制御される。
【００１０】例えば、光帯域通過フィルタが、実質的に
最大透過率を与える中心波長を含む通過帯域を有してい
る場合、光信号の波長がフィルタの中心波長と異なるよ
うになると、出力電気信号の符号誤りが増大する。従っ
て、本発明方法のように、検出された符号誤りが減少す
るように光信号の波長を制御することによって、光信号
の波長がフィルタの中心波長に常に一致するようにな
り、良好な伝送品質が維持される。
【００１１】本発明の他の側面によると、光信号の波長
を制御するためのシステムが提供される。このシステム
は、入力電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換器と、
上記光信号が供給される光帯域通過フィルタと、該光帯
域通過フィルタを通過した上記光信号が供給され該光信
号を出力電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器と、上記出力
電気信号が供給され該出力電気信号の符号誤りを検出す
る手段と、上記Ｅ／Ｏ変換器から出力される上記光信号
の波長が依存するパラメータを上記検出された符号誤り
が減少するように制御する手段とを備えている。
【００１２】本発明の更に他の側面によると、光信号の
波長を制御するための端局装置が提供される。この装置
は、入力信号を第１の光信号に変換するＥ／Ｏ変換器を
含む光送信機と、上記第１の光信号を第１の光伝送路に
送出される第１のビームとモニタリングのための第２の
ビームとに分岐する手段と、第１及び第２の光受信機
と、第２の光伝送路からの第２の光信号と上記第２のビ
ームとを選択的にそれぞれ上記第１及び第２の光受信機
に供給するための光回路とを備えている。
【００１３】上記第１及び第２の光受信機の各々は、上
記第２のビームが供給される光帯域通過フィルタと、該
光帯域フィルタを通過した上記第２のビームが供給され
該第２のビームを出力電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器
と、上記出力電気信号が供給され該出力電気信号の符号
誤りを検出する手段とを含む。そして、上記Ｅ／Ｏ変換
器から出力される上記第１の光信号の波長が依存するパ
ラメータが、上記検出された符号誤りが減少するように
制御される。
【００１４】このように端局装置が２つの光受信機を有
している場合には、これらのうちの一方を現用、他方を
予備に供することによって、予備の光受信機において符
号誤りを検出することができるので、本発明方法の実施
を１つの端局装置で完結することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明の望ましい実施の形態
を添付図面に従って詳細に説明する。尚、全図を通して
実質的に同一の部分には同一の符号が付されている。
【００１６】図１は本発明によるシステムの基本構成を
示すブロック図である。Ｅ／Ｏ（電気／光）変換器２は
入力電気信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器２から
の光信号は、光帯域通過フィルタ４に供給される。フィ
ルタ４を通過した光信号はＯ／Ｅ（光／電気）変換器６
に入力される。
【００１７】Ｏ／Ｅ変換器６は入力した光信号を出力電
気信号に変換する。出力電気信号の符号誤りを検出する
ために、検出ユニット８が設けられている。制御ユニッ
ト１０は、検出ユニット８において検出された符号誤り
が減少するように、Ｅ／Ｏ変換器２から出力される光信
号の波長が依存するパラメータを制御する。
【００１８】図２を参照して、図１のシステムの動作原
理を説明する。図２の（Ａ）に示されるように、光帯域
通過フィルタ４は、実質的に最大透過率を与える中心波
長λ 0 を含む通過帯域ＰＢを有している。ここで、通過
帯域ＰＢを表している特性曲線は、フィルタ４の透過率
と波長の関係を示している。
【００１９】Ｅ／Ｏ変換器２から出力される光信号の波
長が符号１２で示されるように中心波長λ0 よりもΔλ
だけ小さくなると、光信号の波長が中心波長λ0 に一致
している場合と比較して符号誤りが増大する。また、光
信号の波長が中心波長λ0 よりもΔλだけ大きくなった
場合にも、符号誤りが増大する。
【００２０】このように光信号が中心波長λ0 からずれ
たときに符号誤りが増大するのは、フィルタ４を透過す
る光信号のパワーが減少するからである。検出ユニット
８は、このような符号誤りの変化或いは符号誤りそれ自
体を検出して、検出された符号誤りが減少するように制
御ユニット１０が光信号の波長を制御する。その結果、
図２の（Ｂ）に符号１６で示されるように、光信号の波
長はフィルタ４の最大透過率（即ち出力電気信号の最小
符号誤り）を与える波長λ 0 に一致するようになる。
【００２１】このように、図１のシステムによると、光
信号の波長変動による伝送品質の劣化が防止される。
尚、光帯域通過フィルタ４の特性が一定に保たれるよう
に例えばフィルタ４の温度を制御しておくことによっ
て、Ｅ／Ｏ変換器２から出力される光信号の波長を絶対
的に安定化することができる。即ち、この場合にはフィ
ルタ４は波長基準となる。
【００２２】図３は本発明を適用可能な光通信システム
のブロック図である。このシステムは、第１の端局１８
と、第２の端局２０と、端局１８及び２０を結ぶ光ファ
イバ伝送路２２とを備えている。光ファイバ伝送路２２
の損失を補償するために、光ファイバ伝送路２２の途中
には光中継器２４が設けられている。
【００２３】光ファイバ伝送路２２は、第１の端局１８
から第２の端局２０に向かう上り回線２６と、第２の端
局２０から第１の端局１８に向かう下り回線２８とを含
む。第１の端局１８は、上り回線２６に上りの光信号を
送出するために、冗長性（リダンダンシー；ｒｅｄｕｎ
ｄａｎｃｙ）を確保するための２つの光送信機（ＯＳ）
３０Ａ及び３０Ｂを有している。光中継器２４は、上り
回線２６に接続されて上りの光信号を増幅するための光
増幅器３２を有している。
【００２４】第２の端局２０は、上りの光信号を受ける
ために、冗長性を確保するための２つの光受信機（Ｏ
Ｒ）３４Ａ及び３４Ｂを有している。第２の端局２０
は、更に、下りの光信号を下り回線２８に送出するため
に、冗長性を確保するための２つの光送信機３６Ａ及び
３６Ｂを有している。光中継器２４は、下り回線２８に
接続され下りの光信号を増幅するための光増幅器３８を
有している。
【００２５】第１の端局１８は、下りの光信号を受ける
ために、冗長性を確保するための２つの光受信機４０Ａ
及び４０Ｂを有している。図示された状態では、光送信
機３０Ａ及び３６Ａ並びに光受信機３４Ａ及び４０Ａが
現用であり、光送信機３０Ｂ及び３６Ｂ並びに光受信機
３４Ｂ及び４０Ｂが予備である。
【００２６】図１に示される本発明によるシステムは、
図３の第１の端局１８若しくは第２の端局２０の内部で
閉鎖的に構築されてもよいし、或いは、端局１８及び２
０にまたがるように開放的に構築されてもよい。
【００２７】例えば、第１の端局１８において、本発明
によるシステムが閉鎖的に構築される場合、Ｅ／Ｏ変換
器２は現用の光送信機３０Ａに含まれ、光帯域通過フィ
ルタ４、Ｏ／Ｅ変換器６及び検出ユニット８は予備の光
受信機４０Ｂに含まれる。この場合、光送信機３０Ａか
ら出力される光信号の一部が光受信機４０Ｂに供給され
る。
【００２８】本発明によるシステムが開放的に構築され
る場合には、例えば、Ｅ／Ｏ変換器２は第１の端局１８
の現用の光送信機３０Ａに含まれ、Ｏ／Ｅ変換器６及び
検出ユニット８は第２の端局２０の現用の光受信機３４
Ａに含まれる。この場合、光帯域通過フィルタ４は光中
継器２４又は光受信機３４Ａに含まれる。
【００２９】図４を参照すると、本発明の第１実施形態
が示されている。ここでは、図３の光送信機３０Ａ、上
り回線（光ファイバ伝送路）２６、光増幅器３２及び光
受信機３４Ａが用いられ、本発明による開放的なシステ
ムが構築されている。
【００３０】光送信機３０Ａは、図１のＥ／Ｏ変換器２
を有している。Ｅ／Ｏ変換器２は、直流の或いは制御さ
れたバイアス電流及びバイアス電流に重畳された変調パ
ルスが供給されるレーザダイオードを含む。レーザダイ
オードの発振波長（出力される光信号の波長）は、バイ
アス電流及び温度等のパラメータに依存する。ここでは
パラメータとしてレーザダイオードの温度が採用され、
その温度が温度制御回路４６により制御される。一般的
なレーザダイオードの発振波長は温度が上昇するに従っ
て長くなる。
【００３１】光送信機３０Ａは、更に、Ｅ／Ｏ変換器２
に供給される入力電気信号の伝送データ符号に冗長符号
を付加するためのＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ
Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；順方向誤り訂正）エンコーダ
４２と、Ｅ／Ｏ変換器２から出力される光信号を増幅す
るための光増幅器４４とを有している。
【００３２】光受信機３４Ａは、図１の光帯域通過フィ
ルタ４及びＯ／Ｅ変換器６を有している。フィルタ４及
び変換器６の間には光増幅器４８が設けられている。フ
ィルタ４及び光増幅器４８の順序は逆でもよい。
【００３３】Ｏ／Ｅ変換器６からの出力電気信号の符号
誤りを訂正するために、ＦＥＣデコーダ５０が設けられ
ている。ＦＥＣエンコーダ４２への入力電気信号及びＦ
ＥＣデコーダ５０からの出力電気信号は、この実施形態
では同期デジタルハイアラーキ（ＳＤＨ）に適合する。
ＳＤＨは各種の高速サービスや既存の低速サービスを有
効に多重化するためのインタフェースを規定するもの
で、１９８８年１１月にＣＣＩＴＴ（現在のＩＴＵ−
Ｔ）で標準化された。
【００３４】多重化の特徴としては、ネットワークの周
波数同期がとられていることを前提に、１５５．５２Ｍ
ｂ／ｓを基本速度とし（これをＳＴＭ−１レベルとい
う）、その整数倍、即ちＮ×１５５．５２Ｍｂ／ｓを伝
送速度に用いていることがあげられる。現在、Ｎ＝１，
４，１６、即ち、１５５．５２Ｍｂ／ｓ（ＳＴＭ−
１）、６２２．０８Ｍｂ／ｓ（ＳＴＭ−４），２．４８
８３２Ｇｂ／ｓ（ＳＴＭ−１６）が規定されている。
【００３５】ＳＴＭ−１６が適用されている場合、ＦＥ
Ｃエンコーダ４２及び／又はＦＥＣデコーダ５０として
は、ＬＳＩロジック社製のＬ６４７１０のチップを用い
ることができる。
【００３６】ＦＥＣデコーダ５０は、符号誤りが訂正さ
れた伝送データを出力すると共に、符号誤りの訂正個数
が反映されるデータを出力する。従って、この実施形態
では、ＦＥＣデコーダ５０における符号誤りの訂正をカ
ウントすることによって、符号誤りの程度を容易に検出
することができる。その訂正の個数はモニタ回路５２に
おいて監視されており、その監視結果が光受信機３４Ａ
から制御ユニット１０へ送られる。監視結果の伝送に
は、例えば、図３の光送信機３６Ａ、下り回線２８及び
光受信機４０Ａを用いることができる。
【００３７】光増幅器３２，４４及び４８の各々として
は、ＥＤＦＡを用いることができる。ＥＤＦＡは、エル
ビウムドープファイバ（ＥＤＦ）と、ポンプ光を出力す
るポンプ光源と、増幅すべき光信号及びポンプ光をＥＤ
Ｆに供給するための光回路とを備えている。光信号の波
長が１．５５μｍ帯にある場合、ポンプ光の波長は例え
ば０．９８μｍ帯或いは１．４８μｍ帯にある。
【００３８】図５の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）を参照す
ると、図４のシステムの各部におけるスペクトルが示さ
れている。図５の（Ａ）は光送信機３０Ａの出力ポート
におけるスペクトルを示している。光送信機３０Ａが光
増幅器４４を有していることから、ＡＳＥスペクトルＡ
ＳＥに光信号のスペクトルＯＳが重畳されている。
【００３９】図５の（Ｂ）は光帯域通過フィルタ４の入
力ポートにおけるスペクトルを示している。光信号が更
に光増幅器３２により増幅されていることから、ＡＳＥ
スペクトルＡＳＥは図５の（Ａ）と比較して大きくなっ
ている。
【００４０】光帯域通過フィルタ４が符号ＰＢで示され
る通過帯域を有していることから、ＡＳＥの大部分はフ
ィルタ４で除去され、光増幅器４８の入力ポートにおけ
るスペクトルは、図５の（Ｃ）に示されるように実質的
に光信号のスペクトルＯＳだけとなる。
【００４１】この実施形態では、光帯域通過フィルタ４
は光受信機３４Ａにおいて光増幅器４８に付随して設け
られているが、光増幅器３２又は４４に付随して設けら
れていてもよい。
【００４２】光帯域通過フィルタ４を用いていることに
より、ＡＳＥに起因する雑音が少なくなり、Ｓ／Ｎが向
上する。また、ＦＥＣエンコーダ４２及びＦＥＣデコー
ダ５０を用いて符号誤りの訂正を行なっているので、ビ
ットエラーレート（ＢＥＲ）が向上する。例えばリード
ソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号を用いた誤
り訂正を行なうことによって、原信号のＢＥＲが１
０-3，１０-4及び１０-5である場合にそれぞれ訂正後の
ＢＥＲを１０-5，１０-13 及び１０-21 に向上すること
ができる。
【００４３】更に、ＦＥＣデコーダ５０における訂正カ
ウント値に基づいてそのカウント値が減少するように制
御回路１０がＥ／Ｏ変換器２から出力される光信号の波
長を制御するようにしているので、光信号の波長が光帯
域通過フィルタ４の中心波長λ0 に常に一致するように
なる。
【００４４】次に、制御ユニット１０の具体的な構成及
び動作を説明する。図６は本発明に適用可能な制御ユニ
ットのブロック図である。この制御ユニットは、ＦＥＣ
デコーダ５０（図４参照）における符号誤りの訂正カウ
ント値（以下単に「エラーカウント」と称する。）を表
す複数ビットの入力データを供給されて、エラーカウン
トが最小値に集束するようにＥ／Ｏ変換器２におけるレ
ーザダイオードの温度を制御するための制御信号を出力
する。
【００４５】入力データはバッファ５４を介してＣＰＵ
（中央演算ユニット）５６に供給される。ＣＰＵ５６に
はメモリユニット５８が接続されている。メモリユニッ
ト５８は、プログラム及びプログラムを実行するための
データを記憶しているＲＯＭ（リードオンリーメモリ）
と、計算結果を一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）とを含んでいる。
【００４６】ＣＰＵ５６における演算結果は、レジスタ
６０を介してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータ
６２に供給される。そして、Ｄ／Ａコンバータ６２から
出力される制御信号が図４の温度制御回路４６に供給さ
れる。
【００４７】温度制御回路４６がデジタル信号処理を行
なう場合には、Ｄ／Ａコンバータ６２を省略してレジス
タ６０を直接温度制御回路４６に接続してもよい。図７
及び図８を参照すると、制御ユニットの動作を示すフロ
ーチャートが示されている。まずステップ２０１では、
エラーカウントＥＣが０であるか否かが判定され、０で
ある場合には波長制御（温度制御）を行なわずにこのル
ーチンを終了する。
【００４８】エラーカウントが０でない場合にはステッ
プ２０２に進み、初期波長におけるエラーカウントＥＣ
０が検出される。続いてステップ２０３では波長が初期
波長よりも微小ステップδλだけ長い値に変更させられ
る。このときのエラーカウントＥＣ１がステップ２０４
で検出される。
【００４９】続いてステップ２０５では、波長が初期波
長よりも微小ステップδλだけ短い値に変更させられ
る。このときのエラーカウントＥＣ２がステップ２０６
で検出される。
【００５０】続いてステップ２０７では、エラーカウン
トＥＣ１及びＥＣ２の両方がエラーカウントＥＣ０に等
しいか否かが判定される。ＥＣ１及びＥＣ２の両方がＥ
Ｃ０に等しい場合には、ステップ２０８に進み波長が初
期波長に設定された後、ステップ２０１に戻る。ステッ
プ２０７において、ＥＣ１及びＥＣ２の少なくとも何れ
か一方がＥＣ０に等しくない場合には、ステップ２０９
に進む。
【００５１】ステップ２０９ではＥＣ１がＥＣ０よりも
大きいか否かが判定される。ＥＣ１がＥＣ０よりも大き
い場合にはステップ２１０に進み、波長が初期波長より
もδλだけ短い値に設定された後、ステップ２０１に戻
る。
【００５２】ステップ２０９においてＥＣ１がＥＣ０に
等しいかそれよりも小さいと判定された場合には、ステ
ップ２１１に進む。ステップ２１１では、ＥＣ２がＥＣ
０よりも小さいか否かが判定される。ＥＣ２がＥＣ０よ
りも小さい場合には、ステップ２１０に進む。ＥＣ２が
ＥＣ０に等しいかそれよりも大きいと判定された場合に
は、ステップ２１２に進む。ステップ２１２では、波長
が初期波長よりもδλだけ長い値に設定され、ステップ
２０１に戻る。
【００５３】このフローチャートによる動作に従うと、
微小ステップδλの精度でもって光信号の波長をターゲ
ット（光帯域通過フィルタ４の中心波長λ0 ）で安定化
することができる。微小ステップδλは例えば０．１ｎ
ｍ乃至１０ｎｍに設定することができる。制御の精度を
向上するために、微小ステップδλの値を変更して上述
のフローチャートを複数回実施してもよい。
【００５４】本実施形態では、波長を初期波長に対して
微小ステップだけ変化させたときのエラーカウントの変
化がない場合には、初期波長をそのまま維持するように
している。これは、エラーカウントが光信号の波長変動
以外の原因によって生じていると考えられるからであ
る。
【００５５】図９を参照すると、本発明の第２実施形態
が示されている。ここでは、本発明を図３の第１の端局
１８に適用した場合における端局装置の具体的な構成が
示されている。
【００５６】光送信機３０Ａ及び３０Ｂの各々は、図４
により説明したＦＥＣエンコーダ４２、Ｅ／Ｏ変換器
２、温度制御回路４６及び光増幅器４４に加えて、低速
の光ファイバネットワークに接続するためのＯ／Ｅ変換
器５４を有している。
【００５７】低速の光ファイバネットワークからの光信
号はＯ／Ｅ変換器５４により入力電気信号に変換され、
この入力電気信号がＦＥＣエンコーダ４２に供給され
る。複数の低速光ファイバネットワークについて時分割
多重を行なう場合には、光送信機３０Ａ及び３０Ｂの各
々についてＯ／Ｅ変換器５４及びＦＥＣエンコーダ４２
を複数チャネル分設け、符号５６で示されるようなマル
チプレクサ（ＭＵＸ）をＥ／Ｏ変換器２と複数のＦＥＣ
エンコーダ４２との間に設けてもよい。
【００５８】光送信機３０Ａ及び３０Ｂの各々から出力
された光信号を上り回線２６に導き入れるために、光カ
プラ５８が設けられている。光カプラ５８から出力され
た光信号は、光カプラ６０によって、上り回線２６に送
出される第１のビームとモニタリングのための第２のビ
ームとに分岐される。
【００５９】光カプラ６０からのモニタリングのための
第２のビームと下り回線２８からの光信号とを選択的に
それぞれ光受信機４０Ａ及び４０Ｂに供給するために、
光カプラ６２と光スイッチ６４及び６６と光カプラ６８
とを含む光回路が設けられている。
【００６０】図示された状態にあっては、下り回線２８
からの光信号が光カプラ６８及び光スイッチ６４を介し
て光受信機４０Ａに供給されており、光カプラ６０から
のモニタリングのための第２のビームは光カプラ６２及
び光スイッチ６６を介して光受信機４０Ｂに供給されて
いる。光スイッチ６４及び６６が切り換えられると、モ
ニタリングのための第２の光ビームが光受信機４０Ａに
供給され、下り回線２８からの光信号が光受信機４０Ｂ
に供給される。
【００６１】光受信機４０Ａ及び４０Ｂの各々は、図４
に示される光帯域通過フィルタ４、光増幅器４８、Ｏ／
Ｅ変換器６及びＦＥＣデコーダ５０に加えて、低速の光
ファイバネットワークに接続するためのＥ／Ｏ変換器７
０を有している。ＦＥＣデコーダ５０から出力された電
気信号がＥ／Ｏ変換器７０により光信号に変換され、こ
の光信号が低速の光ファイバネットワークに供給され
る。
【００６２】光受信機４０Ａ及び４０Ｂの各々におい
て、Ｏ／Ｅ変換器６から出力される光信号が時分割多重
されている場合には、Ｏ／Ｅ変換器６の出力側には符号
７２で示されるようなデマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）７
２が設けられ、その下流側にＦＥＣデコーダ５０及びＯ
／Ｅ変換器７０の組が多重チャネル数分並設される。
【００６３】光送信機３０Ａ及び３０Ｂは選択的に使用
される。つまり、現用の光送信機３０Ａからの光信号が
上り回線２６に供給されている場合には、予備の光送信
機３０Ｂは動作していない。
【００６４】例えばＥ／Ｏ変換器２の故障により現用の
光送信機３０Ａが動作不能になると、予備の光送信機３
０Ｂが駆動されて、光送信機３０Ｂからの光信号が上り
回線２６に供給される。このようにして光送信機の故障
によるシステムダウンが未然に防止されている。
【００６５】図９に示された状態では、現用の光受信機
４０Ａが下り回線２８からの光信号を受けているので、
予備の光受信機４０Ｂが本発明による制御に使用され
る。即ち、光送信機３０Ａ及び３０Ｂの何れか一方から
の光信号の一部が光受信機４０Ｂに供給され、そのＦＥ
Ｃデコーダ５０からのエラーカウントが制御ユニット１
０に供給される。そして、光送信機３０Ａ及び３０Ｂの
うちの運用中のものの温度制御回路４６に制御ユニット
１０から制御信号が供給される。
【００６６】このような動作によって、本発明の原理に
従って光信号の波長が制御され、波長変動による伝送品
質の劣化が防止される。ところで、光送信機３０Ａ及び
３０Ｂ並びに光受信機４０Ａ及び４０Ｂの動作を制御す
るための図示しないホストコンピュータの動作によって
は、光送信機３０Ａ及び３０Ｂの切り換えに連動して光
受信機４０Ａ及び４０Ｂが切り換えられる場合がある。
例えば、光送信機３０Ａの故障に伴って光送信機３０Ｂ
が駆動されると、これに連動して光スイッチ６４及び６
６が切り換えられる。すると、下り回線２８からの光信
号は予備の光受信機４０Ｂに供給され、光送信機３０Ｂ
からの光信号の一部が光受信機４０Ａに供給される。
【００６７】この状態においては、光受信機４０ＡのＦ
ＥＣデコーダ５０からのエラーカウントが制御ユニット
１０に供給され、光送信機３０Ｂの温度制御回路４６に
制御ユニット１０から制御信号が供給される。
【００６８】この実施形態では、上り回線２６に関する
システムの冗長性を確保するために、２つの光送信機３
０Ａ及び３０Ｂを設けているが、本発明による波長制御
を行なうためには、端局装置の光送信機は１台でもよ
い。また、図３の第１の端局１８に関して本発明による
端局装置を説明したが、本発明を第２の端局２０に適用
してもよいことはいうまでもない。
【００６９】図１０を参照すると、本発明を適用可能な
他の光通信システムが示されている。ここでは、図３の
システムと対比して、ＷＤＭ（波長分割多重）に適合さ
せるためにそれぞれ変更された第１の端局１８′及び第
２の端局２０′が用いられている。
【００７０】第１の端局１８′は、Ｎチャネル（Ｎは１
より大きい整数）のＷＤＭを行なうために、Ｎ台の現用
の光送信機３０Ａ（＃１，…，＃Ｎ）とＮ台の予備の光
送信機３０Ｂ（＃１，…，＃Ｎ）とを有している。光送
信機３０Ａ（＃１）及び３０Ｂ（＃１），…，３０Ａ
（＃Ｎ）及び３０Ｂ（＃Ｎ）は、それぞれ、互いに異な
る波長λ1 ，…，λN の光信号を出力する。これらの光
信号は光マルチプレクサ７４において波長分割多重さ
れ、ＷＤＭ光信号が光マルチプレクサ７４から上り回線
２６に送出される。
【００７１】第２の端局２０′は、受けたＷＤＭ光信号
を波長λ1 ，…，λN の光信号に分けるための光デマル
チプレクサ７６を有している。波長λ1 ，…，λN の光
信号は、それぞれ、光受信機３４Ａ（＃１）又は３４Ｂ
（＃１），…，３４Ａ（＃Ｎ）又は３４Ｂ（＃Ｎ）に供
給される。
【００７２】また、下り回線２８に関しても同様に、光
送信機３６Ａ（＃１）及び３６Ｂ（＃Ｎ），…，３６Ａ
（＃Ｎ）及び３６Ｂ（＃Ｎ）と、光マルチプレクサ７８
と、光デマルチプレクサ８０と、光受信機４０Ａ（＃
１）及び４０Ｂ（＃１），…，４０Ａ（＃Ｎ）及び４０
Ｂ（＃Ｎ）とが設けられている。
【００７３】このようにＷＤＭが適用される光通信シス
テムにおいても、第１の端局１８′若しくは第２の端局
２０′において閉鎖的に又は端局１８′及び２０′に渡
って開放的に本発明を実施することができる。例えば、
図１０のシステムにおいて、端局１８′及び２０′に渡
って本発明を開放的に実施する場合には、光送信機３０
Ａ（＃１，…，＃Ｎ）の各々を図４の光送信機３０Ａと
同じように構成し、光受信機３４Ａ（＃１，…，＃Ｎ）
の各々を図４の光受信機３４Ａと同じように構成する。
【００７４】そして、図４の制御ユニット１０が図１０
の光送信機３０Ａ（＃１，…，＃Ｎ）の各々について光
受信機３４Ａ（＃１，…，＃Ｎ）の各々において検出さ
れるエラーカウントが減少するように光信号の各々の波
長を制御するようにする。制御ユニット１０が例えば図
６のような構成を有している場合、ＷＤＭに適合させる
ような上述の制御ユニット１０の動作の変更に対して
は、プログラムの変更により容易に対処することができ
る。
【００７５】尚、光受信機３４Ａ（＃１，…，＃Ｎ）の
各々において検出されたエラーカウントの伝送には下り
回線２８を用いることができる。上述のようにＷＤＭに
本発明を適用した場合におけるスペクトルを図１１の
（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）により説明する。ここではＷ
ＤＭのチャネル数Ｎは４であるとする。
【００７６】図１１の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）はそれ
ぞれ図５の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）に対応している。
符号ＯＳ（＃１，…，＃４）は各チャネルの光信号のス
ペクトル、符号ＡＳＥはＡＳＥスペクトル、符号ＰＢ
（＃１，…，＃４）は光受信機３４Ａ（＃１，…，＃
Ｎ）の各々に含まれる光帯域通過フィルタ４の通過帯域
を表している。
【００７７】前述のように、光送信機３０Ａ（＃１，
…，＃Ｎ）の各々に含まれるＥ／Ｏ変換器２から出力さ
れる光信号の波長は個別に制御されているので、図１１
の（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、各チャネルの光
信号のスペクトルは各通過帯域の中心波長に一致するよ
うに安定化される。
【００７８】図１２を参照すると、本発明の第３実施形
態が示されている。ここでは、本発明を図１０の第１の
端局１８′に適用した場合における端局装置が示されて
いる。
【００７９】この端局装置の構成及び動作は、図９及び
図１０を参照することにより容易に理解することができ
る。図９では、光カプラ５８，６０，６２及び６８並び
に光スイッチ６４及び６６は一つずつ用いられている
が、図１２の実施形態では、それぞれＷＤＭのチャネル
数Ｎに対応する個数ずつ設けられている。
【００８０】この実施形態によると、各チャネルのエラ
ーカウントが減少するように各チャネルの光信号の波長
が制御されるので、ＷＤＭの全チャネルについてそれぞ
れ波長変動による伝送品質の劣化を防止することができ
る。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による光信
号の波長を制御するための方法、装置又はシステムによ
ると、光信号の波長変動による伝送品質の劣化の防止が
可能になるという効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシステムの基本構成を示すブロッ
ク図である。
【図２】図１のシステムの動作原理の説明図である。
【図３】本発明を適用可能な光通信システムのブロック
図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示すブロック図であ
る。
【図５】図４のシステムの各部におけるスペクトルを示
す図である。
【図６】本発明に適用可能な制御ユニットのブロック図
である。
【図７】制御ユニットの動作を示すフローチャート（そ
の１）である。
【図８】制御ユニットの動作を示すフローチャート（そ
の２）である。
【図９】本発明の第２実施形態を示すブロック図であ
る。
【図１０】本発明を適用可能な他の光通信システムのブ
ロック図である。
【図１１】ＷＤＭ（波長分割多重）に本発明を適用した
場合におけるスペクトルの説明図である。
【図１２】本発明の第３実施形態を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
２ Ｅ／Ｏ変換器 ４ 光帯域通過フィルタ ６ Ｏ／Ｅ変換器 ８ 検出ユニット １０ 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０４Ｌ 1/00

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光信号の波長を制御するためのシステム
    であって、 入力電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換器と、 上記光信号が供給される光帯域通過フィルタと、 該光帯域通過フィルタを通過した上記光信号が供給され
    該光信号を出力電気信号に変換するＯ／Ｅ変換器と、 上記出力電気信号が供給され該出力電気信号の符号誤り
    を検出する手段と、 上記Ｅ／Ｏ変換器から出力される上記光信号の波長が依
    存するパラメータを上記検出された符号誤りが減少する
    ように制御する手段とを備えたシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のシステムであって、 上記光帯域通過フィルタは実質的に最大透過率を与える
    中心波長を含む通過帯域を有し、それにより上記光信号
    の波長が上記中心波長に実質的に一致するように制御さ
    れるシステム。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のシステムであって、 上記Ｅ／Ｏ変換器はレーザダイオードからなるシステ
    ム。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のシステムであって、 上記パラメータは上記レーザダイオードの温度であるシ
    ステム。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のシステムであって、 上記入力電気信号の伝送データ符号に冗長符号を付加す
    るためのエンコーダと、 上記冗長符号に基づき上記出力電気信号の符号誤りを訂
    正するためのデコーダとを更に備え、 上記検出する手段は上記出力電気信号の符号誤りの訂正
    をカウントする手段を含むシステム。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のシステムであって、 上記Ｅ／Ｏ変換器、上記光帯域通過フィルタ、上記Ｏ／
    Ｅ変換器及び上記検出する手段は波長分割多重のために
    それぞれ複数あり、 上記制御する手段は上記複数のＥ／Ｏ変換器の各々につ
    いて上記パラメータを制御するシステム。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載のシステムであって、 上記制御する手段は、 上記光信号の波長を微少量だけ変化させる手段と、 上記光信号の波長の変化の前後で上記検出された符号誤
    りが増加したか減少したかを判断する手段とを含み、 その判断の結果に基づいて上記パラメータが変化させら
    れるシステム。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載のシステムであって、 上記光信号を増幅する光増幅器を更に備えたシステム。
  9. 【請求項９】 光信号の波長を制御するための端局装置
    であって、 入力信号を第１の光信号に変換するＥ／Ｏ変換器を含む
    光送信機と、 上記第１の光信号を第１の光伝送路に送出される第１の
    ビームとモニタリングのための第２のビームとに分岐す
    る手段と、 第１及び第２の光受信機と、 第２の光伝送路からの第２の光信号と上記第２のビーム
    とを選択的にそれぞれ上記第１及び第２の光受信機に供
    給するための光回路とを備え、 上記第１及び第２の光受信機の各々は、 上記第２のビームが供給される光帯域通過フィルタと、 該光帯域フィルタを通過した上記第２のビームが供給さ
    れ該第２のビームを出力電気信号に変換するＯ／Ｅ変換
    器と、 上記出力電気信号が供給され該出力電気信号の符号誤り
    を検出する手段とを含み、 上記Ｅ／Ｏ変換器から出力される上記第１の光信号の波
    長が依存するパラメータを上記検出された符号誤りが減
    少するように制御する手段を更に備えた端局装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記光送信機の予備として設けられる第２の光送信機
    と、 該第２の光送信機を上記第１の光伝送路及び上記光回路
    に動作的に接続する手段とを更に備えた端局装置。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記光帯域通過フィルタは実質的に最大透過率を与える
    中心波長を含む通過帯域を有し、それにより上記第１の
    光信号の波長が上記中心波長に実質的に一致するように
    制御される端局装置。
  12. 【請求項１２】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記Ｅ／Ｏ変換器はレーザダイオードからなる端局装
    置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の端局装置であっ
    て、 上記パラメータは上記レーザダイオードの温度である端
    局装置。
  14. 【請求項１４】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記第１及び第２の光受信機の各々は、 上記入力電気信号の伝送データ符号に冗長符号を付加す
    るためのエンコーダと、 上記冗長符号に基づき上記出力電気信号の符号誤りを訂
    正するためのデコーダとを更に含み、 上記検出する手段は上記出力電気信号の符号誤りの訂正
    をカウントする手段を含む端局装置。
  15. 【請求項１５】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記光送信機並びに上記第１及び第２の光受信機は波長
    分割多重のためにそれぞれ複数あり、 上記制御する手段は上記複数の光送信機の各々について
    上記パラメータを制御する端局装置。
  16. 【請求項１６】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記制御する手段は、 上記第１の光信号の波長を微少量だけ変化させる手段
    と、 上記第１の光信号の波長の変化の前後で上記検出された
    符号誤りが増加したか減少したかを判断する手段とを含
    み、 その判断の結果に基づいて上記パラメータが変化させら
    れる端局装置。
  17. 【請求項１７】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記送信機は上記第１の光信号を増幅する光増幅器を更
    に含む端局装置。
  18. 【請求項１８】 請求項９に記載の端局装置であって、 上記第１及び第２の光受信機の各々は上記Ｏ／Ｅ変換器
    に動作的に接続される光増幅器を更に含む端局装置。
  19. 【請求項１９】 光信号の波長を制御するための方法で
    あって、 （ａ）入力電気信号を光信号に変換するステップ、 （ｂ）上記光信号を光帯域通過フィルタに供給するステ
    ップ、 （ｃ）上記光帯域通過フィルタを通過した上記光信号を
    出力電気信号に変換するステップ、 （ｄ）上記出力電気信号の符号誤りを検出するステッ
    プ、及び （ｅ）上記検出された符号誤りが減少するように上記光
    信号の波長を制御するステップを備えた方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の方法であって、 上記光帯域通過フィルタは実質的に最大透過率を与える
    中心波長を含む通過帯域を有し、それにより上記光信号
    の波長が上記中心波長に実質的に一致するように制御さ
    れる方法。
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