JPH10229367A - 光中継器及び光伝送端局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光通信システムにおいて中継局舎
の保守情報を収集するのに用いる副信号の伝送が行える
光中継器及び光伝送端局装置に関し、複雑な処理をする
ことなく簡易に中継局舎の保守情報を送出できる光中継
器及び光伝送路の品質監視や断検出も可能な光伝送端局
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 対光伝送路の一方の光伝送路から取り込
んだ波長分割多重に係る光パルス列を主信号光パルス列
と第１副信号光パルス列とに分岐し、分岐した主信号光
パルス列を他方の系へ送出するとともに、第２副信号光
パルス列を一方の光伝送路へ送出する分岐挿入手段１
と、分岐した第１副信号光パルス列を異なる波長の第２
副信号光パルス列へ変換し、分岐挿入手段１へ出力する
波長変換手段２とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
おける光中継器及び光伝送端局装置に係り、特に中継局
舎の保守情報を収集するのに用いる副信号の伝送が行え
る光中継器及び光伝送端局装置に関する。光通信システ
ムでは、光伝送路たる光ファイバの伝送品質の向上に伴
い、光中継器の設置場所が、光伝送端局装置の設置局か
ら数十〜数百キロもの遠隔地となる。この光中継器は、
無人の局舎に設置されるので、中継局舎の保守は、端局
から出向いて行うことになる。したがって、光通信シス
テムでは、中継局舎の保守情報を端局で収集する必要が
あり、この中継局舎の保守情報を伝送する回線をどのよ
うに確保するかが重要な課題となっている。

【０００２】

【従来の技術】従来では、概略、次の３つの方法が採用
されていた。第１の方法は、光通信システムに依存しな
い別の回線（例えば、電話回線や低速の専用回線）を設
置して中継局舎の保守情報を伝送する方法である。第２
の方法は、光中継器が、多くの場合、再生中継器であ
り、受信光を一旦電気信号へ変換し、再生中継した後に
再び光信号へ変換する構成である点に着目し、電気信号
の段階で副信号として保守情報を時分割重畳し、それを
光信号へ変換して伝送する方法である。第３の方法は、
光中継器として光直接増幅器（光線形中継器）を用いる
光通信システムで提案されている方法であるが、光中継
器において波長分割多重（ＷＤＭ）により主信号に副信
号（保守情報）を重畳する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】光増幅技術の進展に伴
い無中継距離が延長される傾向にあるので、第１の方法
のような別回線の確保が困難になってきている。また、
光中継器として光直接増幅器（光線形中継器）が用いら
れる傾向にあるので、第２の方法のような電気信号とし
て副信号を重畳することができなくなる。したがって、
第３の方法が提案されているが、波長分割多重（ＷＤ
Ｍ）による副信号回線を構成する方法では、光中継器に
おいて監視信号を収集し、それらを主信号の速度と見合
った速度にする処理が必要であるので、光中継器での監
視信号処理回路の規模が大きくなり、簡略化が困難であ
る。

【０００４】一方、通信システムでは、伝送路の品質監
視や断検出も重要な課題であるが、これらも副信号の伝
送過程で処理できれば、非常に好都合である。本発明
は、このような課題を解決すべく創作されたもので、複
雑な処理をすることなく簡易に中継局舎の保守情報を伝
送できる光中継器及び伝送路の品質監視や断検出も行え
る光伝送端局装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１、２、
１１、１２に記載の発明の原理ブロック図である。請求
項１に記載の発明は、光伝送路対の一方の光伝送路から
取り込んだ波長分割多重に係る光パルス列を主信号光パ
ルス列と第１副信号光パルス列とに分岐し、分岐した主
信号光パルス列を他方の系へ送出するとともに、第２副
信号光パルス列を一方の光伝送路へ送出する分岐挿入手
段１と、分岐した第１副信号光パルス列を異なる波長の
第２副信号光パルス列へ変換し、分岐挿入手段１へ出力
する波長変換手段２とを備えることを特徴とする。

【０００６】即ち、２つの光伝送路対を接続する光中継
器の片側では、分岐挿入手段１が、その一方の光伝送路
対の一方の光伝送路から取り込んだ波長分割多重に係る
光パルス列を主信号光パルス列と第１副信号光パルス列
とに分岐する。分岐された主信号光パルス列は、他方の
系を介して他方の光伝送路対の他方の光伝送路（図１右
方参照）へ送出されるが、分岐された第１副信号光パル
ス列は、波長変換手段２が、異なる波長の第２副信号光
パルス列へ変換する。

【０００７】変換された第２副信号光パルス列は、分岐
挿入手段１が、その一方の光伝送路対の一方の光伝送路
へ送出する。第２副信号光パルス列は、第１副信号光パ
ルス列と同一の光伝送路へ送出されるが、波長が異なる
ので、問題は生じない。この光中継器のもう一つの片側
でも図１の右方に示すように同様の処理が行われ、そこ
で分岐された主信号光パルス列が、当該光伝送路対の他
方の光伝送路へ送出される。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光中継器において、波長変換手段２と分岐挿入手段１
との間に、波長変換手段２が波長変換した第２副信号光
パルス列に当該中継局舎の保守情報を重畳して分岐挿入
手段１へ出力する重畳手段３を備えることを特徴とす
る。即ち、光中継器では、重畳手段３が、第２副信号光
パルス列に当該中継局舎の保守情報を重畳すると、分岐
挿入手段１が、その保守情報の重畳した第２副信号光パ
ルス列を元の光伝送路へ送出する。

【０００９】以上のように、請求項１、２に記載の発明
では、光中継器は、副信号光パルス列を生成するのでは
なく、単に光伝送路から取り込んだ副信号光パルス列を
波長を変えて再び元の光伝送路へ送出する処理を行うの
みである。したがって、光中継器は、パルス列発生回路
が不要となり、簡易な構成で副信号を送出できる。図２
は、請求項３、４、１１、１２に記載の発明の原理ブロ
ック図である。

【００１０】請求項３に記載の発明は、光伝送路対の一
方の光伝送路から取り込んだ波長分割多重に係る光パル
ス列を主信号光パルス列と第１副信号光パルス列とに分
波し、分波した主信号光パルス列を他方の系へ送出する
分波手段４と、分波した第１副信号光パルス列を異なる
波長の第２副信号光パルス列へ変換する波長変換手段２
と、主信号光パルス列と波長変換した第２副信号光パル
ス列とを波長分割多重して光伝送路対の他方の光伝送路
へ送出する合波手段５とを備えることを特徴とする。

【００１１】即ち、２つの光伝送路対を接続する光中継
器の片側では、分波手段４が、その一方の光伝送路対の
一方の光伝送路から取り込んだ波長分割多重に係る光パ
ルス列を主信号光パルス列と第１副信号光パルス列とに
分波する。分波された主信号光パルス列は、もう一つの
片側における合波手段（５）を介して他方の光伝送路対
の他方の光伝送路（図２右方参照）へ送出されるが、分
波された第１副信号光パルス列は、波長変換手段２が、
異なる波長の第２副信号光パルス列へ変換する。

【００１２】波長変換された第２副信号光パルス列は、
合波手段５が、もう一つの片側における分波手段（４）
から入力する主信号光パルス列と波長分割多重し、それ
を一方の光伝送路対の他方の光伝送路へ送出する。この
光中継器のもう一つの片側でも図３の右方に示すように
同様の処理が行われる。請求項４に記載の発明は、請求
項３に記載の光中継器において、波長変換手段２と合波
手段５との間に、波長変換手段２が波長変換した第２副
信号光パルス列に当該中継局の保守情報を重畳して合波
手段５へ出力する重畳手段３を備えることを特徴とす
る。

【００１３】即ち、光中継器では、重畳手段３が、第２
副信号光パルス列に当該中継局の保守情報を重畳する
と、合波手段５が、その保守情報の重畳した第２副信号
光パルス列を他方の光伝送路へ送出する。以上のよう
に、請求項３、４に記載の発明では、光中継器は、副信
号光パルス列を生成するのではなく、単に一方の光伝送
路から取り込んだ副信号光パルス列を波長を変えて再び
他方の光伝送路へ送出する処理を行うのみである。した
がって、光中継器は、パルス列発生回路が不要となり、
簡易な構成で副信号を送出できる。

【００１４】図３は、請求項５、６に記載の発明の原理
ブロック図である。請求項５に記載の発明は、電気信号
である主信号を光パルス列へ変換する変換手段６と、第
１副信号光パルス列を発生する発生手段７と、変換手段
６の出力と発生手段７の出力とを波長分割多重して光伝
送路対の一方の光伝送路へ送出するとともに、当該一方
の光伝送路から第２副信号光パルス列を取り込む分岐挿
入手段８と、取り込んだ第２副信号光パルス列を用いて
請求項１に記載の光中継器が接続される光伝送路の品質
を監視する監視手段９とを備えることを特徴とする。

【００１５】即ち、光伝送端局装置では、変換手段６が
変換した主信号光パルス列と発生手段７が発生した第１
副信号光パルス列とを分岐挿入手段８が、波長分割多重
して光伝送路対の一方の光伝送路へ送出する。そして、
分岐挿入手段８が、当該一方の光伝送路から送られて来
る第２副信号光パルス列を取り込むと、監視手段９が、
第２副信号光パルス列を用いて光伝送路の品質を監視す
る。

【００１６】ここに、副信号は、光中継器を介した同一
の光伝送路を往復するので、副信号の経路はループを形
成する。これにより、副信号の発信元である光伝送端局
装置は、光中継器を含めた伝送系の監視が行える。例え
ば、監視手段９は、第２副信号光パルス列が入力した場
合は、当該第２副信号光パルス列のビット状態から伝送
路の誤り発生有無を監視でき、また、第２副信号光パル
ス列が入力しない場合は、当該光伝送路の断等、光中継
器を含む伝送路の異常を検知できる。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の光伝送端局装置において、取り込んだ第２副信号光パ
ルス列に保守情報が重畳されているか否かを検出する検
出手段１０を備え、監視手段１１は、保守情報が検出さ
れない場合の第２副信号光パルス列を用いて請求項２に
記載の光中継器が接続される光伝送路の品質を監視する
ことを特徴とする。

【００１８】即ち、光伝送端局装置では、検出手段１０
が、光伝送路から取り込まれた第２副信号光パルス列に
保守情報が重畳されているか否かを検出し、監視手段１
１が、検出手段９の検出結果が「保守情報が重畳されて
いない」の場合に第２副信号光パルス列を用いて光伝送
路の品質を監視する。検出手段１０の検出結果が「保守
情報が重畳されている」の場合は、言うまでもなく、そ
の保守情報を読み取ることになるので、監視手段１１
は、監視動作をしない。

【００１９】図４は、請求項７、８に記載の発明の原理
ブロック図である。請求項７に記載の発明は、電気信号
である主信号を光パルス列へ変換する変換手段６と、第
１副信号光パルス列を発生する発生手段７と、変換手段
６の出力と発生手段７の出力とを波長分割多重して光伝
送路対の一方の光伝送路へ送出する合波手段１２と、光
伝送路対の他方の光伝送路から取り込んだ波長分割多重
に係る光パルス列を主信号光パルス列と第２副信号光パ
ルス列とに分波する分波手段１３と、分波した第２副信
号光パルス列を用いて請求項３に記載の光中継器が接続
される光伝送路の品質を監視する監視手段９とを備える
ことを特徴とする。

【００２０】即ち、光伝送端局装置では、変換手段６が
変換した主信号光パルス列と発生手段７が発生した第１
副信号光パルス列とを合波手段１２が、波長分割多重し
て光伝送路対の一方の光伝送路へ送出する。一方、分波
手段１３が、光伝送路対の他方の光伝送路から取り込ん
だ波長分割多重に係る光パルス列を主信号光パルス列と
第１副信号光パルス列とに分波し、監視手段９が、その
分波した第２副信号光パルス列を用いて光伝送路の品質
を監視する。

【００２１】ここに、副信号は、光中継器を介して光伝
送路対の双方を往復するので、副信号の経路はループを
形成する。これにより、副信号の発信元である光伝送端
局装置は、光中継器を含めた伝送系の監視が行える。例
えば、監視手段９は、第２副信号光パルス列が入力した
場合は、当該第２副信号光パルス列のビット状態から伝
送路の誤り発生有無を監視でき、また第２副信号光パル
ス列が入力しない場合は、当該光伝送路の断等、光中継
器を含む伝送路の異常を検知できる。

【００２２】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の光伝送端局装置において、分波した第２副信号光パル
ス列に保守情報が重畳されているか否かを検出する検出
手段１０を備え、監視手段１１は、保守情報が検出され
ない場合の分波した第２副信号光パルス列を用いて請求
項４に記載の光中継器が接続される光伝送路の品質を監
視することを特徴とする。

【００２３】即ち、光伝送端局装置では、検出手段１０
が、分波手段１３によって分波された第２副信号光パル
ス列に保守情報が重畳されているか否かを検出し、監視
手段１１が、検出手段１０の検出結果が「保守情報が重
畳されていない」の場合に第２副信号光パルス列を用い
て光伝送路の品質を監視する。検出手段１０の検出結果
が「保守情報が重畳されている」の場合は、言うまでも
なく、その保守情報を読み取ることになるので、監視手
段１１は、監視動作をしない。

【００２４】以上のように、請求項１〜請求項８おい
て、請求項１、３に記載の光中継器と請求項５、７に記
載の光伝送端局装置とを備える光通信システムでは、光
伝送端局装置は、光中継器を含めた伝送系の状態収集が
行え、請求項２、４に記載の光中継器と請求項６、８に
記載の光伝送端局装置とを備える光通信システムでは、
光伝送端局装置は、更に具体的に光中継器の保守情報を
も収集できる。

【００２５】請求項９に記載の発明は、一端が請求項７
または請求項８に記載の光伝送端局装置に接続される光
伝送路対を多段に中継する請求項３または請求項４に記
載の複数の光中継器は、それぞれにおける波長変換手段
２が、入力した第１副信号光パルス列を相互に異なる波
長の第２副信号光パルス列へ変換することを特徴とす
る。

【００２６】即ち、複数の光中継器は、それぞれ、固有
の波長を割り付けてある。これにより、光伝送路対の少
なくとも一端に配置される光伝送端局装置では、各光中
継器毎に保守情報の収集が行える。請求項１０に記載の
発明は、請求項１、２、３、４、９の何れか１項に記載
の光中継器において、光中継器における波長変換手段２
は、半導体レーザと、半導体レーザのレーザ光を変換光
として受けて波長変換動作を行う半導体光増幅器とで構
成されることを特徴とする。

【００２７】即ち、波長変換手段は、特別の構成を採る
ことなく簡易な構成で実現できる。請求項１１に記載の
発明は、請求項１、２、３、４、９の何れか１項に記載
の光中継器において、中継局舎の状態変化を検知して保
守情報を出力する状態変化検知手段１３を備えることを
特徴とする。即ち、中継局舎の状態変化が生じた場合に
可及的速やかにその状態変化を検知できる。

【００２８】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の光中継器において、重畳手段３は、状態変化検知
手段１４の出力に応じてオンオフ制御される光スイッチ
であることを特徴とする。即ち、重畳手段は、特別の構
成を採ることなく簡易な構成で実現できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００３０】図５は、請求項１、２、５、６、１０〜１
２に対応する第１実施形態の構成図である。この第１実
施形態は、光伝送路対の一方の光伝送路を用いて中継局
舎の保守情報を収集する情報伝送方式に関する。２つの
端局ＡとＢに設置される光伝送端局装置２０は、光送信
器２１と、ＷＤＭ光フィルタ２２と、パルス発生器２３
と、光送信器２４と、光受信器２５と、検出再生回路２
６と、エラー検出回路２７と、光受信器２８とを備え
る。

【００３１】光送信器２１は、入力端に外部の主信号回
路からの主信号が印加され、出力端は、ＷＤＭフィルタ
２２の一方の入力端に接続される。パルス発生器２３の
出力端は、光送信器２４の入力端に接続され、光送信器
２４の出力端は、ＷＤＭフィルタ２２の他方の入力端に
接続される。ＷＤＭフィルタ２２は、入出力端が光伝送
路対の一方の光伝送路の一端に接続され、出力端は、光
受信器２５の入力端に接続される。この一方の光伝送路
の他端は、中継局に接続される。

【００３２】光受信器２５の出力端は、検出再生回路２
６とエラー検出回路２７とにそれぞれ接続される。ま
た、検出再生回路２６の検出出力端は、エラー検出回路
２７の制御入力端に接続される。そして、光受信器２８
は、入力端が光伝送路対の他方の光伝送路の一端に接続
され、他端が外部の主信号回路に接続される。この他方
の光伝送路の他端は、中継局に接続される。

【００３３】次いで、中継局に設置される光中継器３０
は、ＷＤＭフィルタ３１ａ，３１ｂと、波長変換部３２
ａ，３２ｂと、光スイッチ３３ａ，３３ｂと、制御部３
４とを備える。なお、光増幅器は、図示省略した。ＷＤ
Ｍフィルタ３１ａ，３１ｂは、入出力端が光伝送路対の
一方の光伝送路の他端に接続され、一方の出力端が図示
省略した光増幅器を介して他方の光伝送路の他端に接続
され、他方の出力端が波長変換部３２ａ，３２ｂの入力
端に接続される。波長変換部３２ａ，３２ｂの出力端
は、光スイッチ３３ａ，３３ｂの入力端に接続され、光
スイッチ３３ａ，３３ｂの出力端は、ＷＤＭフィルタ３
１ａ，３１ｂの入力端に接続される。そして、制御部３
４は、入力端に中継局舎からのＯＮ／ＯＦＦ情報が印加
され、出力端が光スイッチ３３ａ，３３ｂの制御入力端
に接続される。

【００３４】ここに、ＷＤＭフィルタ２２，３１ａ，３
１ｂは、例えば図６に示すように、波長分割多重（ＷＤ
Ｍ）に係る光信号の分岐と挿入を同時に実現できるフィ
ルタである。図６は、ＷＤＭフィルタの構成例である。
これは、音響効果を利用したＡＯフィルタである。この
ＡＯフィルタは、良く知られているので、詳述はしない
が、概略次のようにして分岐・挿入を行う。

【００３５】図６において、ポート１には、λ１・・・
λｎの複数波長の光信号が入力し、ポート２には、波長
λ１’の光信号が入力するとすれば、ポート３には、λ
１・・・λｎの複数波長の光信号と波長λ１’の光信号
が出力され、ポート４には、λ１・・・λｎの複数波長
の光信号の中の波長λ１の光信号が分岐して出力され
る。このＡＯフィルタは、可逆性を有する。

【００３６】したがって、ＷＤＭフィルタ２２は、波長
λs の主信号光パルス列と波長λ１の監視用光パルス列
とを波長分割多重して一方の光伝送路へ送出し、その一
方の光伝送路から波長λ2 の重畳光パルス列を取り込む
ことができる。また、ＷＤＭフィルタ３１ａ，３１ｂ
は、一方の光伝送路から取り込んだ波長分割多重に係る
光パルス列を波長λs の主信号光パルス列と波長λ１の
監視用光パルス列とに分岐し、光スイッチ３３ａ，３３
ｂからの波長λ2 の重畳光パルス列をその一方の光伝送
路へ送出できる。

【００３７】なお、ファブリ・ペロー共振器を利用した
反射型ファブリ・ペロー・フィルタも同様の特性のもの
として良く知られており、これも用いることができる。
その原理的構成は、例えば文献「Ｏ plus Ｅ，１９９４
年１月号、８７頁」の図１２（ｂ）に示されている。ま
た、その他、ＥＯフィルタ、チューナブルＤＦＢフィル
タ、マッハ・ツェンダ・フィルタ、誘電体多層膜フィル
タ等も使用できる。

【００３８】また、波長変換部３２ａ，３２ｂは、ＷＤ
Ｍフィルタ３１ａ，３１ｂから入力した監視用光パルス
列を異なる波長の監視用光パルス列へ変換し、光スイッ
チ３３ａ，３３ｂに与える。この波長変換部２２ａ，２
２ｂは、具体的には、例えば図７に示すように構成され
る。図７は、波長変換部の構成及び動作の説明図であ
る。

【００３９】図７（ａ）に示すように、波長変換部３２
ａ，３２ｂは、半導体レーザ（以下「ＬＤ」という）４
０と、半導体光増幅器４１とで構成される。ＬＤ４０
は、所定波長で連続発振するレーザ装置であるが、発振
波長は、可変可能である。このＬＤ４０のレーザ光が変
換光として半導体光増幅器４１に与えられる。半導体光
増幅器４１は、入力光の波長がλ１であるとすれば、Ｌ
Ｄ４０から波長λ２の連続光（変換光）を受けて、波長
がλ１の入力光を波長がλ２である出力光へ変換する。

【００４０】具体的には、この波長変換は、半導体光増
幅器４１の相互利得変調効果（ＸＧＭ）を利用して行わ
れる。即ち、半導体光増幅器４１が利得飽和の状態で
は、入射する信号光のＯＮ／ＯＦＦに伴い、半導体光増
幅器４１のキャリア数が変動する。そこに、連続光が入
射した場合に、半導体光増幅器４１の増幅率がキャリア
数に比例するので、出力には強度変調が生ずる。つま
り、元の信号光のＯＮ／ＯＦＦ情報が、新たな波長の信
号光に転写されることになる。その場合、変換出力光
は、元の信号光とＯＮ／ＯＦＦが反転したものとなる。

【００４１】なお、半導体光増幅器４１の動作を利得飽
和状態とするために、図７（ｂ）に示すように、元の信
号光と変換光は、共に入力パワーを大きく設定する必要
がある。この波長変換の実際の動作波形が、文献「信学
技報（TECHNICAL REPORT OFIEICE. SSE95-143,OCS96-10
0(1996-02))の論文：波長多重技術を用いた光ＡＤＭ及
び光ルーティングの検討」の図４に示されているので、
参照されたい。

【００４２】次に、図８は、光スイッチによる監視用光
パルス列の変調の説明図である。図８（ａ）（ｂ）に示
すように、光スイッチ３３ａ，３３ｂは、制御部３４に
入力する当該中継局舎のＯＮ／ＯＦＦ情報に従ってＯＮ
／ＯＦＦ動作をし、入力パルス列である監視用光パルス
列をＯＮ／ＯＦＦし、中継局舎のＯＮ／ＯＦＦ情報を重
畳した出力光パルス列を生成する。

【００４３】具体的には、中継局舎のＯＮ／ＯＦＦ情報
が、ＯＮ情報のとき光スイッチ３３ａ，３３ｂは、閉成
し、入力光パルス列は、そのまま出力される。一方、中
継局舎のＯＮ／ＯＦＦ情報が、ＯＦＦ情報のとき光スイ
ッチ３３ａ，３３ｂは、開成し、入力光パルス列は、出
力されない。その結果、出力光パルス列は、図８(ｂ)の
（ハ）に示すように、ＯＮ／ＯＦＦ情報によって強度変
調される。

【００４４】ここで、光スイッチには、電気光学効果や
音響光学効果、磁気光学効果等を利用した各種のものが
知られている。入力光パルス列である監視用光パルス列
は、主信号光パルス列に比して低速である。光スイッチ
３３ａ,３３ｂとしては、これらの任意のものを使用で
きる。なお、中継局舎のＯＮ／ＯＦＦ情報は、通常ミリ
秒〜秒のオーダ（数Ｋｂ／ｓ）の更に低速のものであ
る。したがって、監視用光パルス列をマイクロ秒のオー
ダ（数Ｍｂ／ｓ）の高速にしておけば、上述した強度変
調は、充分な特性を確保できるので、この変調方式は、
近年、必要性が高まっている超高速光伝送システムでの
要求に応えることができる。

【００４５】以上の構成において、請求項との対応関係
は、次のようになっている。分岐挿入手段１，８には、
ＷＤＭフィルタ３１ａ，３１ｂ，２２が対応する。波長
変換手段２には、波長変換部３２ａ，３２ｂが対応し、
具体的には、半導体レーザたるレーザダイオード４０と
半導体光増幅器４１の全体が対応する。重畳手段３に
は、光スイッチ３３ａ，３３ｂが対応する。

【００４６】変換手段６には、光送信器２１が対応す
る。発生手段７には、パルス発生器２３と光送信器２４
の全体が対応する。監視手段９、１１には、エラー検出
回路２７が対応する。検出手段１０には、検出再生回路
２７が対応する。状態変化検知手段１４には、制御部３
４が対応する。第１副信号光パルス列には、監視用光パ
ルス列が対応する。第２副信号光パルス列には、重畳光
パルス列が対応する。

【００４７】以下、図５を参照して請求項１、２、５、
６、１０〜１２に対応する第１実施形態の動作を説明す
る。端局Ａでは、光送信器２１は、外部の主信号回路か
ら入力する電気信号である主信号パルス列を波長λs の
主信号光パルス列へ変換し、ＷＤＭフィルタ２２へ出力
する。また、光送信器２４は、パルス発生器２３が発生
する電気信号である監視用パルス列を波長λ1 の監視用
光パルス列へ変換し、ＷＤＭフィルタ２２へ出力する。
その結果、ＷＤＭフィルタ２２は、入力した波長λs の
主信号光パルス列と波長λ1 の監視用光パルス列とを波
長分割多重（ＷＤＭ）して光伝送路対の一方の光伝送路
へ送出する。

【００４８】中継局では、端局Ａからの波長分割多重に
係る光パルス列が、ＷＤＭフィルタ３１ａに入力し、主
信号光パルス列（λs）と監視用光パルス列（λ1）とに
分岐される。分岐された監視用光パルス列（λ1）は、
波長変換部３２ａで波長λ2の監視用パルス列へ変換さ
れ、光スイッチ３３ａに入力する。なお、分岐された主
信号光パルス列(λs）は、図示省略した光増幅器を介し
て端局Ｂへの他方の光伝送路へ送出される。

【００４９】中継局舎に状態変化がないときは、ＯＮ／
ＯＦＦ情報は、ＯＦＦ状態にある。したがって、光スイ
ッチ３３ａは、波長λ2 の監視用パルス列をそのままＷ
ＤＭフィルタ３１ａに与える。ＷＤＭフィルタ３１ａ
は、入力した波長λ2 の監視用パルス列を重畳光パルス
列(λ2）として一方の光伝送路へ送出する。また、中継
局舎に状態変化が生ずると、ＯＮ／ＯＦＦ情報の状態変
化が制御部２４で検知され、ＯＮ／ＯＦＦ制御信号が光
スイッチ３３ａに与えられる。光スイッチ３３ａは、Ｏ
Ｎ／ＯＦＦ制御信号のＯＮ／ＯＦＦに従って開閉し、監
視用パルス列(λ2）にＯＮ／ＯＦＦ情報（保守情報）を
重畳し(図８（ｂ）（ハ））、その重畳光パルス列（λ
2）を一方の光伝送路へ送出する。

【００５０】端局Ａでは、ＷＤＭフィルタ２２が、一方
の光伝送路から入力する重畳光パルス列(λ2）を分岐
し、光受信器２５に与える。光受信器２５は、入力した
重畳光パルス列をタイミング制御等して検出再生回路２
６とエラー検出回路２７とに並列出力する。検出再生回
路２６は、入力した重畳光パルス列にＯＮ／ＯＦＦ情報
が重畳されているか否かを検査し、その検査結果をエラ
ー検出回路４６に与えるとともに、重畳されたＯＮ／Ｏ
ＦＦ情報を取り出し、外部へ出力する。エラー検出回路
２７は、検査結果が、「ＯＮ／ＯＦＦ情報が重畳されて
いない」の場合に、光受信器２５から入力した重畳光パ
ルス列にビットエラーがあるか否かを検査する。エラー
検出回路２７は、検査結果が、「ＯＮ／ＯＦＦ情報が重
畳されている」の場合には、ビットエラー検出の動作は
しない。

【００５１】一方、端局Ａでは、光伝送路対の他方の光
伝送路から主信号光パルス列(λs）が入力する。これ
は、光受信器２８が、タイミング制御等して外部の主信
号回路へ出力する。端局Ｂにおいても同様に、一方の光
伝送路へ波長λsの主信号光パルス列と波長λ3 の監視
用光パルス列を波長分割多重して送出するので、光中継
器では、波長λ3の監視用光パルス列を波長λ4の監視用
光パルス列へ変換し、重畳光パルス列を端局Ｂに返送す
る。また、主信号光パルス列を端局Ａに送る。

【００５２】このように、端局Ａ、Ｂは、それぞれ独自
に１つの光伝送路を使用して中継局の保守情報の収集や
伝送路の品質監視が行える。次に、図９は、請求項３、
４、７、８、１０〜１２に対応する第２実施形態の構成
図である。なお、第１実施形態と同一構成部分には、同
一符号・名称を付してある。この第２実施形態は、光伝
送路対の双方を用いて中継局舎の保守情報を収集する情
報伝送方式に関する。

【００５３】したがって、端局に設置される光伝送端局
装置５０は、送信部５０ａと受信部５０ｂに明確に区別
して構成される。送信部５０ａは、光受信器２１と、パ
ルス発生器２３と、光受信器２４と、合波器５２とを備
える。合波器５２は、２つの入力端に、２つの光受信器
２１，２４の出力端がそれぞれ接続され、出力端が、光
伝送路対の一方の光伝送路の一端に接続される。

【００５４】また、受信部５０ｂは、分波器５３と、光
受信器２５，２８と、再生検出回路２６と、エラー検出
器２７とを備える。分波器５３は、入力端が光伝送路対
の他方の光伝送路の一端に接続され、一方の出力端が光
受信器２５の入力端に接続され、他方の出力端が光受信
器２８の入力端に接続される。光受信器２５の出力端
は、第１実施形態と同様に、再生検出回路２６とエラー
検出器２７とに接続される。

【００５５】中継局に設置される光中継局６０は、第１
実施形態のＷＤＭフィルタ３１ａ，３１ｂに代えて、分
波器６１ａ，６１ｂと、合波器６２ａ，６２ｂとを設け
てある。これは、本質的な事項ではなく、各種の変更を
示すためであることは言うまでもない。分波器６１ａ，
６１ｂは、入力端が一方の光伝送路の他端に接続され、
一方の出力端が波長変換部３２ａ，３２ｂの入力端に接
続され、他方の出力端が合波器６２ａ，６２ｂの一方の
入力端に接続される。そして、合波器６２ａ，６２ｂの
一方の入力端に光スイッチ３３ａ，３３ｂの出力端が接
続される。

【００５６】合波器は、波長の異なる複数の光信号を１
本の光ファイバに合流するデバイスであり、分波器は、
逆の動作をするデバイスであるが、原理的に可逆性を有
し同一のデバイスで実現される。主要な構成素子には、
角度分散素子であるプリズムや回折格子、波長選択素子
である誘電体多層膜フィルタ等が知られている。以上の
構成において、請求項との対応関係は次のようになって
いる。分波手段４には、分波器６１ａ，６１ｂが対応す
る。合波手段５には、合波器６２ａ，６２ｂが対応す
る。合波手段１２には、合波器５２が対応する。分波手
段１３には、分波器５３が対応する。その他の対応関係
は、第１実施形態と同様である。

【００５７】次に、図９を参照して請求項３、４、７、
８、１０〜１２に対応する第２実施形態の動作を説明す
る。端局では、光伝送端局装置５０の送信部５０ａにお
いて、光送信器２１が、外部の主信号回路から入力する
電気信号である主信号パルス列を波長λs の主信号光パ
ルス列へ変換し、合波器５２へ出力する。また、光送信
器２４が、パルス発生器２３が発生する電気信号である
監視用パルス列を波長λ1 の監視用光パルス列へ変換
し、合波器５２へ出力する。その結果、合波器５２は、
入力した波長λsの主信号光パルス列と波長λ1の監視用
光パルス列とを波長分割多重（ＷＤＭ）して光伝送路対
の一方の光伝送路へ送出する。

【００５８】中継局では、端局からの波長分割多重に係
る光パルス列が、分波器６１ａに入力し、主信号光パル
ス列（λs）と監視用光パルス列（λ1）とに分波され
る。分波された監視用光パルス列(λ1）は、波長変換部
３２ａで波長λ2 の監視用パルス列へ変換され、光スイ
ッチ３３ａに入力する。また、分波された主信号光パル
ス列(λs）は、合波器６２ｂに入力する。光スイッチ３
３ａは、第１実施形態と同様に波長変換された波長λ2
の監視用パルス列から重畳光パルス列を生成し、合波器
６２ａに出力する。

【００５９】また、分波器６１ｂでは、他方の光伝送路
対から入力する波長分割多重に係る光パルス列を主信号
光パルス列（λs）と監視用光パルス列（λ3) とに分波
し、監視用光パルス列（λ3）を波長変換部３２ｂに与
え、主信号光パルス列（λs）を合波器６２ａに与え
る。その結果、合波器６２ａは、主信号光パルス列(λ
s）と重畳光パルス列(λ3）を波長分割多重して一方の
光伝送路対の他方の光伝送路へ送出する。一方、合波器
６２ｂでは、光スイッチ３３ｂから波長λ4 の重畳光パ
ルス列が入力するので、それを主信号光パルス列(λs）
と波長分割多重し、他方の光伝送路対の他方の光伝送路
へ送出する。

【００６０】一方の光伝送路対の一端側の端局では、光
伝送端局装置５０の受信部５０ｂにおいて、分波器５３
が、他方の光伝送路から入力する重畳光パルス列(λ2）
を分岐し、光受信器２５を介して検出再生回路２６とエ
ラー検出回路２７と与える。検出再生回路２６とエラー
検出回路２７は、第１実施形態と同様の動作を行うの
で、説明を省略する。また、他方の光伝送路対の一端側
の端局でも同様の動作が行われることは言うまでもな
い。

【００６１】このように、この第２実施形態では、両端
局は、光伝送路対の双方を利用して中継局の保守情報の
収集や光伝送路の品質監視が行える。次に、図１０は、
請求項３、４、７〜１２に対応する第３実施形態の構成
図である。この第３実施形態は、第２実施形態の光中継
器を多段に接続した場合の情報伝送方式である。

【００６２】この場合には、両端の端局Ａ，Ｂは、各光
中継器固有の波長の監視用光パルス列を光中継器毎に生
成し、主信号光パルス列と順番に波長分割多重し、また
は、任意の順序で波長分割多重し、更には全ての波長を
同時に波長分割多重し、一方の光伝送路へ送出する。監
視用光パルス列の生成では、生成系を個数分（光中継器
の個数×２）備えるか、波長を可変して個数分発生する
かの方法が採られる。

【００６３】各光中継器では、固有の波長の監視用光パ
ルス列を取り込み、それを波長変換部が、互いに異なる
波長の監視用光パルス列へ変換し、光スイッチが、重畳
光パルス列を生成し、他方の光伝送路へ送出する。図１
０の例で言えば、中継局１では、一方の光伝送路からの
主信号光パルス列(λs）と複数の波長の監視用光パルス
列(λin・・・λinn）の多重光パルス列を受けて、監視
用光パルス列(λin・・・λinn）から波長λinの監視用
光パルス列を分岐し、残りの監視用光パルス列(λjn・
・・λinn)と主信号光パルス列(λs)を後段へ送出する
一方、波長λinの監視用光パルス列を波長λin+1の重畳
光パルス列へ変換し、それと後段からの主信号光パルス
列(λs）とを他方の光伝送路へ送出する。

【００６４】かくして、両端局では、それぞれ独立して
複数の中継局１〜Ｎを、例えば端局Ａは、中継局１から
中継局Ｎに向かって順番に、端局Ｂは、中継局Ｎから中
継局１に向かって順番に、中継局の保守情報の収集等が
行える。以上の各実施形態の動作説明から明らかなよう
に、単に中継局舎の保守情報の収集及び光伝送路の品質
監視のみならず、監視用光パルス列の送出から重畳光パ
ルス列の受け付けまでの時間を監視することにより、光
伝送路の断、信号レベルの異常低下等の光伝送路の異常
を検出できる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、３に記
載の発明では、光中継器は、副信号光パルス列を生成す
るのではなく、単に光伝送路から取り込んだ副信号光パ
ルス列を波長を変えて再び光伝送路へ送出する処理を行
うのみで済む。したがって、光中継器は、パルス列発生
回路が不要で、簡易に構成できる。

【００６６】請求項２、４に記載の発明では、光中継器
は、副信号光パルス列に保守情報を重畳して光伝送路へ
送出できるので、光中継器での処理回路が小規模なもの
となる。また、保守情報を伝送する専用の回線を不要に
できる。請求項５、７に記載の発明では、光伝送端局装
置は、副信号が光伝送路を往復し、副信号の経路がルー
プを形成するので、戻って来た副信号光パルス列のビッ
ト状態から伝送路の誤り発生有無を監視でき、また、送
出した副信号光パルス列が戻って来ないか、検知できな
い等、送出した副信号光パルス列の戻り具合から光伝送
路の断等、光中継器を含む伝送路の異常を検知できる。

【００６７】請求項６、８に発明では、光伝送端局装置
は、戻って来た副信号光パルス列に保守情報が重畳され
ているか否かに応じて、保守情報の収集と伝送路の品質
監視・伝送系の状態監視とが行える。以上要するに、請
求項１に記載の光中継器と請求項５の光伝送端局装置と
を備える光通信システム、及び、請求項３に記載の光中
継器と請求項７に記載の光伝送端局装置とを備える光通
信システムでは、光伝送端局装置は、光中継器を含めた
伝送系の状態収集が行える。

【００６８】また、請求項２に記載の光中継器と請求項
６に記載の光伝送端局装置とを備える光通信システム、
及び、請求項４に記載の光中継器と請求項８に記載の光
伝送端局装置とを備える光通信システムでは、光伝送端
局装置は、更に具体的に光中継器の保守情報をも収集で
きる。請求項９に記載の発明では、複数の光中継器は、
それぞれ、固有の波長を割り付けてあるので、各光中継
器毎に保守情報の収集が行え、また、状態変化を生じた
中継局舎の評定を即座に行うことができる。

【００６９】請求項１０に記載の発明では、波長変換手
段は、特別の構成を採ることなく簡易な構成で実現でき
る。請求項１１に記載の発明では、中継局舎の状態変化
が生じた場合に可及的速やかにその状態変化を検知でき
る。請求項１２に記載の発明では、重畳手段は、特別の
構成を採ることなく簡易な構成で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２、１１、１２に記載の発明の原理
ブロック図である。

【図２】請求項３、４、１１、１２に記載の発明の原理
ブロック図である。

【図３】請求項５、６に記載の発明の原理ブロック図で
ある。

【図４】請求項７、８に記載の発明の原理ブロック図で
ある。

【図５】請求項１、２、５、６、１０〜１２に対応する
第１実施形態の構成図である。

【図６】ＷＤＭフィルタの構成例を示す図である。

【図７】波長変換部の構成及び動作の説明図である。

【図８】光スイッチによる監視用光パルス列の変調の説
明図である。

【図９】請求項３、４、７、８、１０〜１２に対応する
第２実施形態の構成図である。

【図１０】請求項３、４、７〜１２に対応する第３実施
形態の構成図である。

【符号の説明】

１、８ 分岐挿入手段 ２ 波長変換手段 ３ 重畳手段 ４、１２ 分波手段 ５、１３ 合波手段 ６ 変換手段 ７ 発生手段 ９、１１ 監視手段 １０ 検出手段 １４ 状態変化検知手段 ２０、５０ 光伝送端局装置 ２２ ＷＤＭフィルタ ２３ パルス発生器 ２６ 検出再生回路 ２７ エラー検出器 ３０、６０ 光中継器 ３１ａ、３１ｂ ＷＤＭフィルタ ３２ａ、３２ｂ 波長変換部 ３３ａ、３３ｂ 光スイッチ ３４ 制御部 ４０ レーザダイオード（ＬＤ） ４１ 半導体光増幅器 ５２ 合波器 ５３ 分波器 ６１ａ、６１ｂ 分波器 ６２ａ、６２ｂ 合波器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 17/02

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光伝送路対の一方の光伝送路から取り込
   んだ波長分割多重に係る光パルス列を主信号光パルス列
   と第１副信号光パルス列とに分岐し、分岐した主信号光
   パルス列を他方の系へ送出するとともに、第２副信号光
   パルス列を前記一方の光伝送路へ送出する分岐挿入手段
   と、 前記分岐した第１副信号光パルス列を異なる波長の前記
   第２副信号光パルス列へ変換し、前記分岐挿入手段へ出
   力する波長変換手段とを備えることを特徴とする光中継
   器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光中継器において、 前記波長変換手段と前記分岐挿入手段との間に、波長変
   換手段が波長変換した第２副信号光パルス列に当該中継
   局舎の保守情報を重畳して分岐挿入手段へ出力する重畳
   手段を備えることを特徴とする光中継器。
3. 【請求項３】 光伝送路対の一方の光伝送路から取り込
   んだ波長分割多重に係る光パルス列を主信号光パルス列
   と第１副信号光パルス列とに分波し、分波した主信号光
   パルス列を他方の系へ送出する分波手段と、 前記分波した第１副信号光パルス列を異なる波長の第２
   副信号光パルス列へ変換する波長変換手段と、 他方の系で分波された主信号光パルス列と前記波長変換
   した第２副信号光パルス列とを波長分割多重して前記光
   伝送路対の他方の光伝送路へ送出する合波手段とを備え
   ることを特徴とする光中継器。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の光中継器において、 前記波長変換手段と前記合波手段との間に、波長変換手
   段が波長変換した第２副信号光パルス列に当該中継局の
   保守情報を重畳して合波手段へ出力する重畳手段を備え
   ることを特徴とする光中継器。
5. 【請求項５】 電気信号である主信号を光パルス列へ変
   換する変換手段と、 第１副信号光パルス列を発生する発生手段と、 前記変換手段の出力と前記発生手段の出力とを波長分割
   多重して光伝送路対の一方の光伝送路へ送出するととも
   に、当該一方の光伝送路から前記第２副信号光パルス列
   を取り込む分岐挿入手段と、 前記取り込んだ第２副信号光パルス列を用いて請求項１
   に記載の光中継器が接続される光伝送路の品質を監視す
   る監視手段とを備えることを特徴とする光伝送端局装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光伝送端局装置におい
   て、 前記取り込んだ第２副信号光パルス列に前記保守情報が
   重畳されているか否かを検出する検出手段を備え、 前記監視手段は、前記保守情報が検出されない場合の前
   記第２副信号光パルス列を用いて請求項２記載の光中継
   器が接続される光伝送路の品質を監視することを特徴と
   する光伝送端局装置。
7. 【請求項７】 電気信号である主信号を光パルス列へ変
   換する変換手段と、 第１副信号光パルス列を発生する発生手段と、 前記変換手段の出力と前記発生手段の出力とを波長分割
   多重して光伝送路対の一方の光伝送路へ送出する合波手
   段と、 前記光伝送路対の他方の光伝送路から取り込んだ波長分
   割多重に係る光パルス列を主信号光パルス列と第２副信
   号光パルス列とに分波する分波手段と、 前記分波した第１副信号光パルス列を用いて請求項３に
   記載の光中継器が接続される光伝送路の品質を監視する
   監視手段とを備えることを特徴とする光伝送端局装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の光伝送端局装置におい
   て、 前記分波した第２副信号光パルス列に前記保守情報が重
   畳されているか否かを検出する検出手段を備え、 前記監視手段は、前記保守情報が検出されない場合の前
   記分波した第２副信号光パルス列を用いて請求項４に記
   載の光中継器が接続される光伝送路の品質を監視するこ
   とを特徴とする光伝送端局装置。
9. 【請求項９】 一端が請求項７または請求項８に記載の
   光伝送端局装置に接続される光伝送路対を多段に中継す
   る請求項３または請求項４に記載の複数の光中継器は、
   それぞれにおける前記波長変換手段が、入力した第１副
   信号光パルス列を相互に異なる波長の第２副信号光パル
   ス列へ変換することを特徴とする光中継器。
10. 【請求項１０】 請求項１、２、３、４、９の何れか１
    項に記載の光中継器において、 前記光中継器における前記波長変換手段は、半導体レー
    ザと、前記半導体レーザのレーザ光を変換光として受け
    て波長変換動作を行う半導体光増幅器とで構成されるこ
    とを特徴とする光中継器。
11. 【請求項１１】 請求項１、２、３、４、９の何れか１
    項に記載の光中継器において、 中継局舎の状態変化を検知して前記保守情報を出力する
    状態変化検知手段を備えることを特徴とする光中継器。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の光中継器におい
    て、 前記重畳手段は、前記状態変化検知手段の出力に応じて
    オンオフ制御される光スイッチであることを特徴とする
    光中継器。