DE602004001078T2 - Optischer Verstärker mit Kontrollfunktionen des Pumplichts, und optisches Übertragungssystem das diesen Verstärker verwendet - Google Patents

Optischer Verstärker mit Kontrollfunktionen des Pumplichts, und optisches Übertragungssystem das diesen Verstärker verwendet Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Verstärker, der einem optischen Verstärkungsmedium zum Verstärken eines Signallichts ein Pumplicht zuführt, und ein optisches Übertragungssystem, das diesen verwendet, und insbesondere eine Technologie zum Steuern einer Zufuhrbedingung von Pumplicht in den optischen Verstärker.
  • Stand der Technik
  • In jüngster Zeit ist eine Wellenlängen-Multiplextechnologie (WDM-Technologie) eingeführt worden zum Erzielen einer großen Kapazität und einer hohen Geschwindigkeit in einem optische Weitverkehrs-Übertragungssystem. Ferner ist als eine Kerntechnik der WDM-Übertragungstechnologie eine optischen Verstärkungstechnik wie z.B. ein mit einem seltenen Erdeelement dotierter Lichtwellenverstärker (Seltenerdenelementfaserverstärker), eine Raman-Verstärker und Ähnliches der praktischen Nutzung zugeführt worden.
  • 38 ist ein Blockdiagramm eines optischen Übertragungssystem, das typische optische Verstärker verwendet. In diesem System ist eine Vielzahl von Zwischenverstärkerstationen zwischen einer Sendestation (Tx) 1101 und einer Empfangsstation (Rx) 1102 angeordnet, und ein WDM-Licht wird über diese Zwischenverstärkerstationen übertragen. In jeder Zwischenverstärkerstation wird eine Raman-Verstärkung durchgeführt. Ferner ist jede Zwischenverstärkerstation mit einem diskreten optischen Verstärker wie z.B. einem Erbium-dotierten Lichtwellenleiterverstärker bzw. einem Verstärker mit einer Erbium-dotierten optischen Faser (EDFA) versehen.
  • Eine Übertragungspfadfaser 1001 ist ein optisches Übertragungsmedium, in dem sich WDM-Licht ausbreitet und das auch als ein optisches Verstärkungsmedium funktioniert durch Zufuhr eines Pumplichts. Eine Pumplichtquelle (LD) 1002, die beispielsweise durch Multiplexieren durch einen Multiplexer oder Ähnliches, Emissionslicht aus einer Laserdiode oder einer Vielzahl von Laserdioden gebildet wird, erzeugt ein Pumplicht zum Verstärken des WDM-Lichtes. Hier enthält das in der Pumplichtquelle 1002 erzeugte Pumplicht eine Vielzahl von Lichtanteilen mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen. Ein WDM-Koppler 1003 fügt ein Pumplicht, das in der Pumplichtquelle 1002 erzeugt worden ist, in die Übertragungspfadfaser 1001 ein. In dem obigen optischen Verstärkungssystem wird das von der Sendestation (Tx) 1101 gesendete WDM-Licht bis zur Empfangsstation (Rx) 1102 übertragen, während es durch jede Übertragungspfadfaser 1001 verstärkt wird. Zu dieser Zeit wird in jeder Zwischenverstärkerstation die Ausgangsleistung des gesamten WDM-Lichtes gemanagt und auch die Ausgewogenheit der optischen Energie einer Vielzahl von Signallichtanteilen, die in dem WDM-Licht enthalten sind, wird gemanagt. Die Pumplichtquelle 1002 wird nämlich derart gesteuert, dass beispielsweise die Ausgangsleistung des gesamten WDM-Lichts bei einem zuvor festgelegten vorbestimmten Wert beibehalten wird und die optische Energie der Gesamtheit von Signallichtanteilen, die in dem WDM-Licht enthalten sind, in jeder Zwischenverstärkerstation angeglichen wird (es wird Bezug genommen auf die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2002-72262 (3, Seiten 3 bis 5), die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2000-89433 (1, Absätze 0070 bis 0072) und die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2002-76482 (10, Absätze 0162 bis 0177)). Ferner wird abweichend von der konstanten Ausgangsgrößensteuerung oder der Steuerung der Wellenlängenabhängigkeit von Verstärkung, wie oben beschrieben, eine Abschaltsteuerung bei einer Signallichtunterbrechung durchgeführt durch Überwachen der Ausgangsleistung des WDM-Lichts. Beachte, die Abschaltsteuerung wird allgemein in dem optischen Verstärker vorgesehen als eine Funktion, um wenn ein Pumplicht hoher Energie durch eine Systemzerstörung, ein Schneiden des Lichtwellenleiters und Ähnliches bedingt durch einen Stoß, das Einstrahlen von Pumplicht auf einen menschlichen Körper zu vermeiden.
  • Jedoch in dem existierenden optischen Übertragungssystem, das oben beschrieben worden ist, gibt es ein Problem, dass es schwierig ist, die Ausgewogenheit (Neigung der optischen Leistung) der Ausgangsleistungen der Vielzahl von Signallichtanteilen, die im WDM-Licht enthalten sind, exakt zu überwachen. Beispielsweise wird in der oben erwähnten japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2002-72262 ein Signallichtband unterteilt in eine Vielzahl von Blöcken, und eine Steuerung der Neigung der optischen Leistung wird durchgeführt unter Verwendung der für jeden Block erfassten optischen Leistung. Jedoch ist es in diesem Fall, wenn die Signallichtanteile nicht gleich in jedem Block angeordnet sind, da die Neigung der optischen Leistung nicht exakt erfasst werden kann, unmöglich, das WDM-Licht anzugleichen. Beachte, dass ein solches Problem nicht nur in dem in der oben beschriebenen japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2002-72262 beschriebenen System erzeugt wird, sondern auch in dem Fall erzeugt wird, in dem Signallicht ungleichmäßig auf einer spezifischen Wellenlängenregion in dem Signallichtband angeordnet ist, selbst wenn die optische Leistung der Vielzahl von Signallichtanteilen, die im WDM-Licht enthalten sind, individuell erfasst wird.
  • Ferner empfängt in dem Fall, in dem die Ausgangsleistung des gesamten WDM-Lichtes unter Verwendung einer Photodiode oder Ähnlichem erfasst wird, die Photodiode Lichtanteile über ein breites Band.
  • Daher wird, wenn die Anzahl der Signallichtanteile, die in dem WDM-Licht enthalten sind, gering ist, ein durch ASE (verstärkte spontane Emission bzw. amplified spontaneous emission) oder Ähnliches verursachtes Rauschlicht dominant (d.h., ein Verhältnis der Rauschlichtleistung zur gesamten optischen Leistung wird relativ hoch). Demnach gibt es auch ein Problem dahingehend, dass die optische Leistung eines Hauptsignallichts (d.h., des WDM-Lichts, das Signale übertragen soll) nicht exakt erfasst werden kann.
  • Hier wird detailliert ein Überwachungswert von Signallicht beschrieben, der wie oben beschrieben zum Steuern von Pumplicht verwendet wird.
  • Im Allgemeinen empfängt in dem beispielsweise den oben beschriebenen in 38 gezeigten Raman-Verstärker verwendenden optischen Übertragungssystem, wie in 39 gezeigt, da das durch Raman-Verstärkung bedingte Rauschlicht innerhalb des Signallichtverstärkungsbandes erzeugt wird, in der Übertragungsstreckenfaser, die das optische Verstärkungsmedium ist, ein Überwacher des Ausgangssignallichts simultan das in den Zwischenverstärkungsintervallen bis zur vorangehenden Stufe akkumulierte Rauschkomponenten enthaltende Signallicht und das durch Raman-Verstärkung bedingte Rauschlicht. Das obige durch Raman-Verstärkung bedingte Rauschlicht ist ein Rauschlicht, welches auch in dem Fall erzeugt wird, in dem nur das Pumplicht in das optisch verstärkende Medium in einem Zustand eingegeben wird, in dem das Signallicht nicht in das optisch verstärkende Medium eingegeben wird. In dieser Beschreibung wird in dem Raman-Verstärker erzeugtes Rauschlicht verstärktes spontanes Raman-Streulicht bzw. ASS-Licht genannt, zu einem ASE-Licht, das in dem mit einem Seltenerdenelementfaserverstärker erzeugt wird, wie einem EDFA oder Ähnlichem.
  • Als eine konventionelle Technik zum Überwachen der Signallicht-Ausgangsleistung des Raman-Verstärkers, ist wie beispielsweise in 40 gezeigt, ein Verfahren des Berechnens der optischen ASS-Leistung bekannt gewesen, die in dem Raman-Verstärker erzeugt worden ist basierend auf der Leistung des dem optischen Verstärkungsmedium zugeführten Pumplichts zum Durchführen einer Korrektur durch Subtrahieren der optischen ASS-Leistung von einem Überwachungswert eines tatsächlich empfangenen Ausgangslichts (es wird Bezug genommen auf das Pamphlet of International Publication Nr. 02/21204). Ferner ist als eine Vorrichtung zum Trennen der Signallichtleistung von der optischen ASS-Leistung ein Verfahren bekannt gewesen, das einen vereinfachten optischen Spektrumanalyzer verwendet. Jedoch hat der vereinfachte optische Spektrumanalyzer einen Nachteil dahingehend, dass die Überwachungsgenauigkeit geringer wird und auch ein teures Überwachungssystem benötigt wird.
  • Das folgende Problem existiert in den obigen konventionellen Techniken. Beispielsweise ist es in dem optischen Verstärker, in dem das optisch verstärkende Medium gehandhabt wird wie z.B. der Verstärker aus einer mit einem seltene Erde-Element dotierten Faser bzw. Seltenerdenelementfaserverstärker, oder der konzentrierte Raman-Verstärker, möglich, genau die Rauschlichtleistung durch das bekannte Verfahren zu berechnen, wie es oben beschrieben worden ist. Jedoch wird in dem Fall eines verteilten Raman-Verstärkers, in dem die Übertragungsstreckenfaser das optische Verstärkungsmedium ist, da ein Faserparameter der Übertragungsstreckenfaser in vielen Fällen unbekannt ist, überlegt, dass ein vorhergesagter Faserparameterwert signifikant abweicht von einem tatsächlichen Wert, oder dass eine unerwartete Dämpfung vorliegt, was zu der Möglichkeit eines großen Fehlers im Rechenwert des ASS-Lichtes führt.
  • Speziell in dem Fall, in dem die optische ASS-Leistung größer geschätzt wird als der tatsächliche Wert in der oben beschriebenen Abschaltsteuerung, wird, da die Zufuhr von Pumplicht gestoppt wird, obwohl das Übertragen von Signallicht durchgeführt werden könnte, das Übertragen von Signallicht ausgesetzt.
  • Zudem führt in der oben beschriebenen Ausgangsgrößen-Konstantsteuerung, da das Signallicht bei dem Leistungspegel ausgegeben wird, der höher ist als die erforderliche Leistung, zu einer durch eine Zunahme eines nicht-linearen Effektes bewirkten Signalschwingungsformverschlechterung oder Ähnlichem und es besteht demnach eine Möglichkeit, dass die Systemleistungsfähigkeit bzw. Performance verringert wird. Andererseits ist in dem Fall, in dem die ASS-Lichtleistung niedriger geschätzt wird als der tatsächliche Wert, bei der Abschaltsteuerung das Pumplicht ausgegeben, obwohl das Signallicht sich im unterbrochenen Zustand befindet und ihn einer Situation der Signalunterbrechung, die durch eine Fasertrennung oder Ähnliches verursacht wird, kann es möglich sein, dass das Pumplicht hoher Leistung nach außen abgestrahlt wird und auf den menschlichen Körper einen schädlichen Einfluss hat. In der Ausgangsgrößenkonstantsteuerung ergibt sich, da das Signallicht bei dem Leistungspegel ausgegeben wird, der niedriger ist als die erforderliche Leistung eine OSNR-Verschlechterung.
  • Zudem wird ein Fall betrachtet, bei dem die Wellenlängenabhängigkeit der Verstärkung wie oben beschrieben gesteuert wird, beispielsweise indem in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2002-72262 vorgeschlagenen System, wobei ein Zusammenhang zwischen der Pumplichtleistung und der Signallichtausgangsleistung durch eine Determinante ausgedrückt wird und eine inverse Matrix der Determinante verwendend das Einstellen der Pumplichtleistung derart durchgeführt wird, dass die erforderliche Signallichtausgangsleistung in jeder Wellenlänge erhalten werden kann. Wie in dem Fall der Berechnung des ASS-Lichtes, der oben beschrieben worden ist, gibt es jedoch, da der Faserparameter der optischen Faser, die das optische Verstärkungsmedium ist, in vielen Fällen unbekannt ist, eine Möglichkeit eines großen Fehlers bei dem Einstellungswert der Pumplichtleistung. Zudem erfordert es in dem Fall, in dem die für die Steuerung verwendete Determinante nicht einer tatsächlich verlegten Faser entspricht, eine Zeit bis die Steuerung konvergiert oder die Steuerung divergiert, was zu einem Problem dahingehend führt, dass die Pumplichtleistung nicht festgelegt wird.
  • Das optische Übertragungssystem unter Verwendung des konventionellen Verstärkers hat das folgende Problem, das von den oben beschriebenen Problemen, die sich auf das Überwachen der Ausgangsleistung des Signallichts beziehen, abweicht. Nämlich, wie in der Beschreibung der Abschaltsteuerung gezeigt, gibt es da ein Hochleistungslicht von dem optischen Verstärker wie z.B. dem Seltenerdenelementfaserverstärker oder dem Raman-Verstärker ausgegeben wird, eine Möglichkeit, dass das Hochleistungslicht in die Außenluft emittiert wird oder einen menschlichen Körper verletzt bedingt durch beispielsweise das Anbringen eines optischen Verbinders, der an einem Ausgabeende des optischen Verstärkers angeordnet ist, das Einschneiden in den mit dem optischen Ausgabeende verbundenen optischen Pfad oder Ähnliches.
  • Als eine konventionelle Technik zum Vermeiden des Auftretens einer solchen Situation ist eine Technik bekannt geworden, um beispielsweise eine Funktion des Messens eines reflektierten Rücklichtes von der Außenseite des optischen Verbinders des optischen Verstärkers hinzuzufügen und einen damit verbundenen optischen Pfad, und basierend auf dem Messergebnis zu erfassen, ob oder nicht ein Ausgangslicht von dem optischen Verstärker an die Außenluft emittiert wird (siehe die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 9-64446).
  • Ein optischer Verbinder eines typischen physikalischen Kontaktverbindungssystems bzw. PC-Verbindungssystems (PC steht für physikalischer Kontakt) wird in der Verbindungs-Performance demnach bedingt durch Verunreinigungen (beispielsweise Staub, Ölschicht oder Ähnliches), die an einer Endfläche der Faserendhülse anhaften, oder durch Kratzer auf der Endfläche der Faserendhülse verschlechtert. Es ist berichtet worden, dass wenn ein Hochleistungslicht über den optischen Verbinder übertragen wird, der in seiner Verbindungs-Performance verschlechtert ist, ein Bruch der optischen Faser, der Fasersicherungsphänomen (fiber fuse bzw. FF-Phänomen) genannt wird bedingt durch eine Energiekonvergenz durch Mehrfachreflektion auftritt (siehe D.P. Hand et al., "Solitary thermal shock waves and optical damage in optical fibers: the fiber fuse", Optics Letters, Bd. 13, Nr. 9, Seiten 767 bis 769, Septemer 1988; oder R. Kashyap et al., "Observation of Catastrophic Self-propelled Self-focusing in Optical Fibers", Electronics Letters, Bd. 24, Nr. 1, Seiten 47 bis 49, Januar 1988).
  • Das obige FF-Phänomen wird kurz beschrieben. Beispielsweise, wie in 41 gezeigt, in dem Fall, in dem es Verunreinigungen oder Kratzer auf einer Endfläche einer Endhülse 2001 eines optischen Verbinders 2000 gibt, wird ein Licht, das sich durch eine optische Faser 2002 ausbreitet, bedingt durch die Verunreinigungen oder Kratzer reflektiert. Zu diesem Zeitpunkt steigt, wenn die Energie des diffus reflektierten Lichts hoch ist, die Temperatur des Epoxydharz-Adhesivs 2003, das die Faserendhülse 2001 klebt und die Temperatur der optischen Faser 2002 wird bedingt durch Lichtabsorption höher, was zu einer unstabilen Anhaftungsbedingung führt. Als ein Ergebnis wird die PC-Verbindung des optischen Verbinders 2000 instabil, was ein Faktor ist, der das FF-Phänomen verursacht. Demgemäss wird für einen optischen Verbinder, durch den Hochleistungslicht hindurch verläuft, ein speziell vorsichtiges Handhaben der Verbindungsdämpfung erforderlich werden.
  • Jedoch bei dem konventionellen optischen Verstärker, der in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 9- 64446 offenbart ist, gibt es da das reflektierte zurückgeführte Licht des Ausgangssignallichts, das heißt, ein Fresnel-reflektiertes Licht, das an der Verbinderendfläche erzeugt wird, wenn der optische Verbinder an der Ausgabeseite angebracht ist, gemessen wird zum Erfassen, ob oder nicht der optische Verbinder angebracht ist, es ein Problem dahingehend, dass es unmöglich wird, zuverlässig bis zu dem durch das FF-Phänomen, das in dem optischen Verbinder in dem unzureichenden Verbindungszustand wie oben beschrieben auftritt, bedingten optischen Faserunterbrechung zu erfassen.
  • Speziell werden manchmal die an der Endoberfläche des optischen Verbinders anhaftenden Verunreinigungen Absorbierer des den optischen Verbinder durchlaufenden Lichts. Demnach besteht die Möglichkeit, dass die Temperatur des optischen Verbinders bedingt durch die Lichtabsorption ansteigt, was zu einem Bruch der optischen Faser führt. Da das reflektierte Licht nicht von einem solchen an der Endoberfläche des optischen Verbinders anhaftenden Absorbierer in dem konventionellen System erzeugt wird, das das reflektierte Rücklicht verwendet, ist es nicht möglich, den Bruch der optischen Faser wie oben zu erfassen. In dem optischen Verbinder kann für den Fall, dass ein Bruch der optischen Faser auftritt, da eine Verbindungsdämpfung nicht ansteigt, eine gewünschte Übertragungscharakteristik nicht erhalten werden. Zudem besteht, wenn ein Bruch der optischen Faser weiter fortschreitet, so dass das Hochleistungslicht an die Außenluft emittiert wird, es eine Möglichkeit der Verletzung des menschlichen Körpers.
  • Auch ist der konventionelle optische Verstärker aufgebaut zum Erfassen des Anbringens des ausgangsseitigen optischen Verbinders, der Unterbrechung des optischen Pfades oder Ähnlichem basierend auf dem Messergebnis reflektierten Rücklichtes an der Ausgangsseite. Folglich gibt es ein Problem dahingehend, dass es schwierig wird, den Raman-Verstärker zu handhaben, in dem das Pumplicht hoher Leistung von außen zugeführt wird. Beispielsweise nämlich in einem Raman-Verstärker 2010 einer in 42 gezeigten Konfiguration wird, um die gewünschte Ausgangsleistung zu erhalten, ein Pumplicht LP mit hoher Leistung von einigen hundert mW bis einigen W von einer Pumplichtquelle 2011 ausgegeben auf eine Übertragungsstreckenfaser 213 über einen WDM-Koppler 2012. Demnach wird es wichtig, einen Verbindungszustand eines eingangsseitigen optischen Verbinders 2014 zu überwachen. Denn wenn die Verschlechterung des Verbindungszustandes gefunden wird ist es erforderlich, die Zufuhr des Pumplichts zu stoppen oder zu reduzieren.
  • Jedoch behandelt in dem oben beschriebenen konventionellen optischen Verstärker die Konfiguration davon nicht das Auftrennen des eingangsseitigen optischen Verbinders und zudem, wie auch in dem Fall des oben beschriebenen ausgangsseitigen optischen Verbinders, ist es schwierig, bis zur Unterbrechung der optischen Faser, die bedingt ist durch das im eingangsseitigen optischen Verbinder auftretende FF-Phänomen zu erfassen.
  • In US 2001/0019448 A1 wird ein optischer Verstärker, ein optischer Zwischenverstärker und eine Übertragungsgerät von Wellenlängenaufteilungs-Multiplexsignallicht bzw. WDM-Signallicht offenbart. Die Flachheit der Verstärkung wird selbst beibehalten, wenn ein WDM-Signallicht unter Verwendung einer Raman-Verstärkung verstärkt wird. Der optische Verstärker umfasst ersten und zweite Pumplichtquellen für die Raman-Verstärkung zum Ausgeben ersten und zweiten Pumplichts, und ein Wellenlängenmultiplexer für die Raman-Verstärkung ermöglicht es dem ersten und zweiten Pumplicht, in die Übertragungspfade der optischen Fasern einzufallen, wo sich die WDM-Signallichtanteile ausbreiten in Richtung entgegengesetzt der Ausbreitungsrichtung des Signallichts. Die Signallichtanteile werden durch beide Pumplichter Raman-verstärkt. Optische Ausgangspegel und die Wellenlängen der ersten und zweiten Pumplichtanteile werden derart festgelegt, dass die Verstärkungen für die Signallichtanteile in dem Raman-verstärkten WDM-Signallicht im Wesentlichen gleich zueinander werden.
  • In US 2001/0046083 A1 wird ein Raman-Verstärker offbart, ein optischer Zwischenverstärker und ein Raman-Verstärkungsverfahren. Der Raman-Verstärker umfasst eine Vielzahl von Pumpvorrichtungen, und Pumplicht, das jeweils daraus ausgegeben wird, hat abweichende Wellenlängen. Der optische Zwischenverstärker umfasst einen solchen Raman-Verstärker. In dem Raman-Verstärkungsverfahren ist die Lichtleistung des Pumplichtes umso höher, je kürzer die mittlere Wellenlänge des Pumplichtes ist.
  • RESÜMME DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einen optischen Verstärker bereitzustellen, der imstande ist, die jeweiligen Probleme in den konventionellen Techniken, wie sie oben beschrieben worden sind, zu lösen, und ein System, das diesen verwendet. Speziell ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die optische Leistungsausgewogenheit eines WDM-Lichtes und des optische Leistung des Gesamt-WDM-Lichtes in einem einen Raman-Verstärker verwendenden System zu managen. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, mit hoher Genauigkeit die Leistung eines verstärkten spontanen Raman-Streulichts zu berechnen zum Korrigieren eines Überwachungswertes eines Ausgangssignallichts, und zum zuverlässigen Steuern einer Zufuhrbedingung eines Pumplichts. Ein ferneres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, exakt die Verschlechterung eines Verbindungszustandes an einem Verbindungspunkt eines optischen Pfades zu erfassen, die Leistung eines durch den Verbindungspunkt verlaufenden Lichts zuverlässig zu steuern in einem mit einem Verbindungsverlusterfassungssystem versehenen optischen Verstärker.
  • Die vorliegende Erfindung wird in Ansprüchen 1, 12 und 13 definiert in Bezug auf das Verfahren des Verstärkens, das in den in Ansprüchen 1 und 13 definierten Einrichtungen implementiert ist.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Übertragungssystem bereitgestellt, das eine Sendestation umfasst und einen Raman-Verstärker zum Senden eines WDM-Lichts von der Sendestation zu einer Empfangsstation, wobei der Raman-Verstärker umfasst: ein optisch verstärkendes Medium; eine Pumplichtquelle, die angepasst ist zum Erzeugen einer Vielzahl von Pumplichtanteilen mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen; eine optische Einrichtung, die angepasst ist zum Einfügen der Vielzahl von Pumplichtanteilen in das optisch verstärkende Medium; und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Pumplichtquelle; und wobei die Sendestation angepasst ist zum Aussenden einer Vielzahl von Referenzlichtanteilen gemeinsam mit dem WDM-Licht, wobei die Referenzlichtanteile Wellenlängen haben bei denen jeweilige Raman-Verstärkungen bzw. -Gewinne, die durch die Vielzahl von Pumplichtanteilen erhalten werden, Spitzenwerte erreichen, oder Wellenlängen nahe bei diesen Wellenlängen, und die Steuervorrichtung angepasst ist zum Steuern der Vielzahl von Pumplichtanteilen basierend auf den jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtanteilen.
  • In dem obigen optischen Übertragungssystem werden die optischen Leistungen, da die Pumplichtanteile basierend auf den Referenzlichtanteilen gesteuert werden, immer in geeigneter Weise gesteuert unabhängig von der Zahl oder Anordnung der Signallichtanteile, die in dem WDM-Licht enthalten sind. Demnach wird es leicht, die Neigung der Raman-Verstärkung bzw. des Raman-Gewinns oder der Ausgangsleistung zu handhaben.
  • In dem obigen optischen Übertragungssystem kann die Sendestation Information zur Empfangsstation unter Verwendung von mindestens einem Teil der Vielzahl von Referenzlichtanteilen senden. In diesem Fall werden, da die Information unter Verwendung des Referenzlichtes gesendet wird, Kommunikationsquellen (speziell Wellenlängen oder Bänder) effizient genutzt.
  • Zudem kann in dem obigen optischen Übertragungssystem die Konfiguration derart sein, dass ferner eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtanteilen, die in dem WDM-Licht enthalten sind, vorgesehen ist und dass die Steuervorrichtung die optischen Leistungen der Vielzahl von Pumplichtanteilen derart steuert, dass die optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtanteilen, die durch die Erfassungsvorrichtung erfasst werden, angeglichen werden. Hier kann die Erfassungsvorrichtung eine Reflektionsvorrichtung umfassen zum selektiven Reflektieren der Vielzahl von Referenzlichtanteilen und eine Lichtempfangsvorrichtung zum Umwandeln des durch die Reflektionsvorrichtung reflektierten Referenzlichtes in ein elektrisches Signal.
  • Darüber hinaus kann in dem obigen optischen Übertragungssystem die Steuervorrichtung die Vielzahl von Pumplichtanteilen basierend auf einem Durchschnittswert der jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtanteilen steuern. In diesem Fall kann die optischen Leistung des WDM-Lichtes, da ein Einfluss von Rauschlicht unterdrückt wird, exakt überwacht werden.
  • Auch ist in dem Fall, in dem das optischen Übertragungssystem mit einem diskreten optischen Verstärker versehen ist, der das WDM-Licht und das Referenzlicht verstärkt, ein Teil der Vielzahl von Referenzlichtanteilen außerhalb eines Verstärkungsbandes des diskreten optischen Verstärkers positioniert, wobei ein Hilfslicht mit einer selben Wellenlänge wie der des außerhalb des Verstärkungsbandes des diskreten optischen Verstärkers angeordneten Referenzlichtes mit dem WDM-Licht multiplexiert werden kann. In dieser Konfiguration wird die optische Leistung des Referenzlichtes, das nicht durch den diskreten optischen Verstärker verstärkt wird, schwächer als die optische Leistung des Referenzlichtes, das durch den diskreten optischen Verstärker verstärkt wird. Demnach wird durch Zufuhr des Hilfslichts die optische Leistung des Referenzlichts, das außerhalb des Verstärkungsbandes des diskreten optischen Verstärkers angeordnet ist, kompensiert.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Raman-Verstärker vorgesehen zum Verstärken eines WDM-Lichts in einem optischen Übertragungssystem zum Übertragen des WDM-Lichts, das eine Vielzahl von Signallichtanteilen (fs1-fsn) und eine Vielzahl von Referenzlichtanteilen enthält, von einer Sendestation zu einer Empfangsstation, wobei der Raman-Verstärker umfasst: ein optisch verstärkendes Medium; eine Pumplichtquelle, die angepasst ist zum Erzeugen einer Vielzahl von Pumplichtanteilen (fp1-fp3) mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen; eine optische Einrichtung, die angepasst ist zum Einfügen der Vielzahl von Pumplichtanteilen in das optisch verstärkende Medium; und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Vielzahl von Pumplichtanteilen basierend auf den jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtanteilen, und wobei die Vielzahl von Referenzlichtanteilen in Wellenlängen angeordnet sind, von denen jeweilige Raman-Verstärkungsgewinne durch die Vielzahl von Pumplichtanteilen Spitzenwerte erreichen, oder Wellenlängen nahe bei diesen Wellenlängen.
  • Gemäß einem ferneren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Übertragungsverfahren zum Übertragen eines WDM-Lichtes von einer Sendestation zu einer Empfangsstation bereitgestellt unter Verwendung eines Raman-Verstärkers, der eine Vielzahl von Pumplichtanteilen mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen verwendet, wobei die Sendestation eine Vielzahl von Referenzlichtanteilen gemeinsam mit dem WDM-Licht sendet, die Referenzlichtanteile Wellenlängen haben, bei denen jeweilige Raman- Verstärkungsgewinne, die durch die Vielzahl von Pumplichtanteilen erhalten werden, Spitzenwerte erreichen oder Wellenlängen nahe bei diesen Wellenlängen, als einen Teil des WDM-Lichtes, und wobei der Raman-Verstärker die Vielzahl von Pumplichtanteilen basierend auf den jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtanteilen steuert.
  • Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigt:
  • 1 ein Blockdiagramm eines optischen Übertragungssystems gemäß einer Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Diagramm zum Erläutern eines Anordnungsverfahrens von Referenzlichtanteilen in der Ausführungsform 1-1;
  • 3 ein Blockdiagramm einer Sendestation der Ausführungsform 1-1;
  • 4 ein Beispiel einer Sendeschaltung in dem Fall, in dem Daten unter Verwendung des Referenzlichtes in der Ausführungsform 1-1 gesendet werden;
  • 5 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung, die in jeder Zwischenverstärkerstation in der Ausführungsform 1-1 vorgesehen ist;
  • 6 ein Diagramm zum Erläutern einer Wirkung des optischen Übertragungssystems der Ausführungsform 1-1;
  • 7 eine Ausführungsform der Zwischenverstärkerstation, die basierend auf der optischen Leistung eines WDM-Lichtes in der Ausführungsform 1-1 arbeitet;
  • 8 ein Diagramm zum Erläutern des optischen Erfassens, bei dem (a) das optische Erfassen in einer konventionellen Technik zeigt, und (b) das optische Erfassen in der Ausführungsform 1-1;
  • 9 ein Blockdiagramm einer Zwischenverstärkerstation eines optischen Übertragungssystems einer Ausführungsform 1-2;
  • 10 ein Diagramm zum Erläutern eines Zusammenhangs zwischen einem Raman-Verstärker und einem optischen Verstärker mit einer Erbium-dotierten Faser in der Ausführungsform 1-2;
  • 11 ein Diagramm zum Zeigen einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Erfassen der optischen Leistungen der Referenzlichtanteile in den Ausführungsformen 1-1 und 1-2;
  • 12 ein Diagramm zum Zeigen eines modifizierten Beispiels einer Erfassungsschaltung der 11;
  • 13 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Raman-Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 2-1 der vorliegenden Erfindung;
  • 14 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Betriebs in der Vorbereitungsstufe vor Beginn des Betriebs;
  • 15 ein Diagramm zum Zeigen eines Beispiels einer optischen ASS-Leistungsmessung im Schritt 201 der 14;
  • 16 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines optischen Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 2-2 der vorliegenden Erfindung;
  • 17 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Raman-Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 2-3 der vorliegenden Erfindung;
  • 18 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Pumplichtleistungseinstellverfahrens, das sich auf die Ausführungsform 2-3 bezieht;
  • 19 ein Diagramm eines spezifischen Beispiels einer Wellenlängeneigenschaftensteuerung von Signallicht in der Ausführungsform 2-3;
  • 20 ein Blockdiagramm eines anderen Konfigurationsbeispiels, das sich auf die Ausführungsform 2-3 bezieht;
  • 21 ein Diagramm einer Konfiguration eines optischen Übertragungssystems gemäß einer Ausführungsform 2-4;
  • 22 ein Blockdiagramm einer Basiskonfiguration eines optischen Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
  • 23 ein Blockdiagramm eines spezifischen Beispiels eines optischen Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 3-1;
  • 24 ein Diagramm eines Beispiels von einer Schwingungsform eines Messlichts in der Ausführungsform 3-1;
  • 25 ein Diagramm eines Beispiels einer Wellenlängensendekennlinie des WDM-Kopplers, der zu verwenden ist zum Multiplexieren des Messlichts in der Ausführungsform 3-1;
  • 26 ein Diagramm eines Beispiels eines typischen OTDR-Messsystems;
  • 27 ein Diagramm eines Beispiels des Falls, in dem die Dämpfungsverteilung eines typischen optischen Verstärkers gemessen wird durch Anwenden des OTDR-Messsystems in 26;
  • 28 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Betriebs der Ausführungsform 3-1;
  • 29 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines optischen Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 3-2 der vorliegenden Erfindung;
  • 30 ein Diagramm eines Beispiels eines typischen OFDR-Messsystems;
  • 31 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Betriebs der Ausführungsform 3-2;
  • 32 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines optischen Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 3-3 der vorliegenden Erfindung;
  • 33 ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer optischen Zwischenverstärkerknoteneinrichtung gemäß einer Ausführungsform 3-4 der vorliegenden Erfindung;
  • 34 ein Diagramm eines Konfigurationsbeispiels einer Verbindungsverlustüberwachungseinheit, auf die das OTDR-Messsystem in der Ausführungsform 3-4 angewendet wird;
  • 35 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines optischen Verstärkers gemäß einer Ausführungsform 3-5 der vorliegenden Erfindung;
  • 36 ein Diagramm eines Beispiels eines optischen Verbinders, der in der Ausführungsform 3-5 zu verwenden ist;
  • 37 ein Diagramm eines anderen Strukturbeispiels des optischen Verbinders gemäß der Ausführungsform 3-5;
  • 38 ein Blockdiagramm eines optischen Übertragungssystems unter Verwendung eines typischen Raman-Verstärkers;
  • 39 ein Diagramm zum beispielhaften Zeigen eines in einem Ausgangssignallicht eines typischen Raman-Verstärkers enthaltenen Rauschlichts;
  • 40 ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels eines Überwachungssystems der Signallichtausgangsleistung in einem konventionellen Raman-Verstärker;
  • 41 ein Diagramm zum Erläutern eines Fasersicherungs- bzw. FF-Phänomens; und
  • 42 ein Blockdiagramm zum Zeigen eines Konfigurationsbeispiels eines konventionellen Raman-Verstärkers.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In dieser Beschreibung kennzeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben oder entsprechende Teile quer durch alle Figuren.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines optischen Übertragungssystems gemäß einer Ausführungsform 1-1 der vorliegenden Erfindung. Hier sind in diesem System eine Vielzahl von Zwischenverstärkerstationen 130 zwischen einer Sendestation 110 und einer Empfangsstation 120 vorgesehen. Ein WDM-Licht wird über die Zwischenverstärkerstation 130 gesendet und ferner wird eine Raman-Verstärkung in jeder Zwischenverstärkerstation 130 vorgenommen.
  • Die Sendestation 110 erzeugt das WDM-Licht, das Signallichtanteile und Referenzlichtanteile enthält, um es auszusenden. Hier besteht das Signallicht aus einer Vielzahl von Signallichtanteilen fs1 bis fsn mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen. Ferner besteht das Referenzlicht aus einer Vielzahl von Referenzlichtanteilen fr1 bis fr3 von zueinander unterschiedliche Wellenlängen. Beachte, dass die Wellenlängen oder Frequenzen der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 jeweils festgelegt sind basierend auf den Wellenlängen oder Frequenzen von Pumplichtanteilen fp1 bis fp3, die später zu beschreiben sind.
  • Zwischen der sendeseitig 110 und einer ersten Zwischenverstärkerstationsstufe 130, zwischen den jeweiligen Zwischenstationen 130 und zwischen einer letzten Zwischenverstärkerstationsstufe 130 und der Empfangsstation 120 sind Verbindungen über Übertragungspfadfasern bzw. Lichtwellenleiter 101 vorgenommen. Hier besteht jede Übertragungspfadfaser 101 aus einem optischen Übertragungsmedium, durch das sich WDM-Licht ausbreitet und funktioniert auch als optisches Verstärkungsmedium durch Empfang der Pumplichtanteile.
  • Jede Zwischenverstärkerstation 130 umfasst eine Pumplichtquelle (LD) 102, einen WDM-Koppler 103, einen Verzweigungskoppler 131, einen optischen Spektrum-Analysator bzw. Spektrum-Analyzer 132 und eine Steuerschaltung 133. Hier schließt die Pumplichtquelle 102 eine Vielzahl von Laserdioden ein zum Erzeugen einer Vielzahl von Pumplichtanteilen mit zueinander unterschiedlichen Wellenlängen. Hier werden drei Pumplichtanteile fp1 bis fp3 erzeugt. Dann führt der WDM-Koppler 103 die Pumplichtanteile fp1 bis fp3, die durch die Pumplichtquelle 102 erzeugt werden, zu der Übertragungspfadfaser 101. Als ein Ergebnis werden der Übertragungspfadfaser 101 die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 zugeführt, damit sie als optisches Verstärkungsmedium zur Raman-Verstärkung funktioniert. Die Übertragungspfadfaser 101, die Pumplichtquelle 102 und der WDM-Koppler 103 funktionieren nämlich als Raman-Verstärker, der WDM-Licht verstärkt.
  • Der Verzweigungskoppler 131 zweigt einen Teil des WDM-Lichts, das in der Übertragungspfadfaser 101 verstärkt worden ist, ab, um es zu dem optischen Spektrum-Analyzer 132 zu führen. Der optische Spektrum-Analyzer 132 überwacht die optische Leistung jeder in dem WDM-Licht enthaltenen Wellenlänge und erfasst dann die optischen Leistungen der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, die in dem WDM-Licht enthalten sind. Die Steuerschaltung 133 treibt die Pumplichtquelle 102 an basierend auf den optischen Leistungen der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, die durch den optischen Spektrum-Analyzer 132 erfasst werden. Das heißt, die Steuerschaltung 133 stimmt die optischen Leistungen der Pumplichtanteile fp1 bis fp3 basierend auf den optischen Leistungen der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 ab. Um genau zu sein, die optischen Leistungen der Pumplichtanteile fp1 bis fp3 werden derart angepasst, dass beispielsweise die durchschnittliche optische Leistung der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird und auch die optischen Leistungen der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 angeglichen werden.
  • 2 ist Diagramm zum Erläutern eines Anordnungsverfahrens des Referenzlichts. Die Frequenzen (oder Wellenlängen) der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 werden basierend auf den Frequenzen (oder Wellenlängen) der entsprechenden Pumplichtanteile fp1 bis fp3 bestimmt. Beispielsweise wird dem Referenzlicht fr1 eine Frequenz zugeordnet, die von dem Pumplicht fp1 um eine Raman-Verschiebungsfrequenz verschoben ist. Hier bedeutet, obwohl nicht primär, "Raman-Verschiebungsfrequenz" eine "Differenz zwischen der Frequenz des gegebenen Pumplichts und der Frequenz, bei der eine Raman-Verstärkung, die erhalten wird durch das Pumplicht, einen Spitzenwert erreicht". Dann ist diese Raman-Verschiebungsfrequenz etwa 12,2 THz in dem Fall, in dem eine Quarzglas-basierte optische Faser für die Übertragungspfadphase 101 verwendet wird. Ferner, wenn die Raman-Verschiebungsfrequenz umgewandelt wird in die Wellenlänge, entspricht sie etwa 100 nm in einem 1,3 bis 1,55 μm-Band. das Referenzlicht fr1 ist nämlich in einer Wellenlänge angeordnet, bei der eine Raman-Verstärkung, die durch das Pumplicht fp1 verursacht wird, einen Spitzenwert erreicht. Mit anderen Worten, der Referenzlichtanteil fr1 wird einer Frequenz zugeordnet, die niedriger ist als die Frequenz des Pumplichtanteils fp1 um etwa 12,2 THz. Zudem wiederum wird der Referenzlichtanteil fr1 einer Wellenlänge zugeordnet, die länger ist als die Wellenlänge des Pumplichtanteils fp1 um etwa 100 nm.
  • In ähnlicher Weise wird der Referenzlichtanteil fr2 in einer Wellenlänge angeordnet, bei der eine Raman-Verstärkung, die durch den Pumplichtanteil fp2 verursacht wird, einen Spitzenwert erreicht. Zudem ist der Referenzlichtanteil fr3 bei einer Wellenlänge angeordnet, bei der eine Raman-Verstärkung, die durch den Pumplichtanteil fp3 verursacht wird, einen Spitzenwert erreicht.
  • In der oben beschriebenen Weise werden die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 in den Wellenlängen angeordnet, bei denen die Raman-Verstärkungen, die durch die entsprechenden Pumplichtanteile fp1 bis fp3 verursacht werden, jeweils Spitzenwerte erreichen. Jedoch müssen die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 nicht exakt in den Wellenlängen angeordnet sein, bei denen die Raman-Verstärkungen, die durch die entsprechenden Pumplichtanteile fp1 bis fp3 verursacht werden, jeweils Spitzenwerte erreichen, und sie können auch in Wellenlängen nahe bei den Wellenlängen angeordnet sein, bei denen die Raman-Verstärkungen, die durch die entsprechenden Pumplichtanteile fp1 bis fp3 verursacht werden, jeweils Spitzenwerte erreichen.
  • Zudem in den Fall, in dem die Signallichtanteile fs1 bis fsn in vorbestimmten Frequenzrastern angeordnet sind, um gesendet zu werden, sind die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 ebenfalls in den zu sendenden Frequenzrastern angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt sind die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 in den Frequenzrastern am nächsten bei den Frequenzen angeordnet, bei denen die Raman-Verstärkungen, die durch die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 verursacht werden, Spitzenwerte erreichen. Solche Frequenzraster werden in einem ITU-T definiert. In der Definition im ITU-T werden empfohlene Werte einer Referenzfrequenz (Ankerfrequenz) und Frequenzintervalle (50 GHz, 100 GHz) angegeben.
  • 3 ist ein Blockdiagramm der Sendestation 110. Hier wird nur eine Funktion, die erforderlich ist zum Erzeugen des WDM-Lichtes dargestellt. Die Sendestation 110 umfasst: Lichtquellen (LD) 111-1 bis 111-n zum Erzeugen der Signallichtanteile fs1 bis fsn; Lichtquellen (LD) 112-1 bis 112-3 zum Erzeugen der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3; und einen die Signallichtanteile fs1 bis fsn und die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 multiplexierenden Multiplexer 113 zum Erzeugen des WDM-Lichts. Die Frequenzen (oder Wellenlängen) der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 werden wie oben beschrieben bestimmt.
  • Die Lichtquellen 111-1 bis 111-n werden angetrieben, wenn Daten (oder Information) zu der Empfangsstation 120 übermittelt wird. Die Lichtquelle 111-1 wird z.B. angetrieben, wenn durch eine Datenquelle 114-1 erzeugte Daten zu der Empfangsstation 120 gesendet werden. Andererseits erzeugen die Lichtquellen 112-1 bis 112-3 grundlegend immer die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 und geben sie aus. Hier können die Lichtquellen 112-1 bis 112-3 Licht kontinuierlicher Wellen (CW)-Lichtanteile (vom englischsprachigen Ausdruck: continuous wave lights) ausgeben oder können Signale vorbestimmter Muster senden.
  • Beachte, dass die Signallichtanteile fs1 bis fs3 zum Senden der Daten (oder Information) verwendet werden, wohingegen die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 primär zum Steuern einer Raman-Verstärkungsoperation in jeder Zwischenverstärkerstation 130 verwendet werden. Jedoch in dem optischen Übertragungssystem der Führungsachse 1-1 können die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 zum Senden der Daten (oder Information) verwendet werden. Da die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 zum Steuern des Raman-Verstärkungsbetriebs in jeder Zwischenverstärkerstation 130 verwendet werden, ist es jedoch grundlegend nicht zulässig, die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 zu unterbrechen. Demnach wird in einem System, das das Daten- oder Informationssenden unter Verwendung der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 zulässt, wie in 4 beispielhaft gezeigt, eine Funktion des Auswählens zwischen "zu sendende Daten" oder "feste Musterdaten" unter Verwendung eines Wählers 15 vorgesehen. Obwohl 4 den Fall der Direktmodulation durch die LD zeigt, wird vorgeschlagen, dass eine solche Auswahl abhängig von dem Vorhandenseins oder Fehlen von Daten, wie oben beschrieben, durchgeführt werden kann und ferner, abhängig davon, ob oder nicht die Modulation durchzuführen ist, auch in dem Fall externen Modulation durch einen optischen Modulator. Dann sendet die Lichtquelle 112 (112-1 bis 112-3), wenn empfangene Daten zu senden sind, die Daten, und wenn sie keine zu sendenden Daten empfangen hat, sendet sie die festen Musterdaten (oder unmoduliert).
  • 5 ist ein Blockdiagramm der Steuerschaltung 133, die in jeder Zwischenverstärkerstation 130 vorgesehen ist. Die Steuerschaltung 133 umfasst einen A/D-Wandler 141, einen DSP 142, einen D/A-Wandler 143, Verstärkung 144-1 bis 144-3 und Leistungstransistoren 145-1 bis 145-3. Der A/D-Wandler 141 wandelt optische Energiewerte der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, die durch dien optischen Spektrum-Analyzer 132 erfasst worden sind, in Digitaldaten um, um sie zu dem DSP 142 zu senden. In dem Fall, in dem der optische Spektrum-Analyzer 132 mit einer Digital-Ausgangsschnittstelle versehen ist, ist der A/D-Wandler 141 unnötig und die optischen Energiewerte der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, die durch den optischen Spektrum-Analyzer 132 erfasst werden, werden unverändert zu dem DSP 142 gesendet.
  • Der DSP 142 berechnet einen Befehlswert, der erforderlich ist zum Steuern der Pumplichtquelle 102 in Übereinstimmung mit dem zuvor bestimmten Algorithmus. Hier folgt der durch den DSP 142 ausgeführte Algorithmus beispielsweise dem nächsten Zusammenhangsausdruck (1.1), wenn eine Steuerschleife unter Verwendung von drei Pumplichtanteilen fp1 bis fp3 und drei Referenzlichtanteilen fr1 bis fr3 gebildet wird.
  • Figure 00250001
  • In diesem Zusammenhangsausdruck (1.1) repräsentieren "Pr1" bis "Pr3" die elektrischen Energiewerte der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, die durch den optischen Spektrum-Analyzer 132 erfasst werden. Ferner repräsentiert "Psref" den Ausgangspegel um objektiv zu sein (Objektoptische Energie). Beachte, dass "Psref" ein zuvor bestimmter fester Wert ist. Jedes Element in einer Matrix A (A11 bis A33) ist ein Verstärkungsfaktor bzw. Gewinnfaktor, der zuvor mit Hilfe einer Simulation oder ähnlich berechnet worden ist.
  • Und "ΔPp1" bis "ΔPp3" repräsentieren jeweils verschiedene Mengen von Pumplichtanteilen fp1 bis fp3.
  • Der DSP 142 regelt die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 unter Verwendung des relationalen Ausdrucks (2.1). Dann, wenn "Pr1" bis "Pr3" sich jeweils in einem vorbestimmten Fehlerbereich in Bezug auf "Psref" befinden, wird angenommen, dass die Regelschleife konvergiert.
  • Wenn der jeweilige Variationsumfang "ΔPp1" bis "ΔPp3" in Übereinstimmung mit dem relationalen Ausdruck (1.1) erhalten wird, berechnet der DSP 142 Einstellwerte zum Einstellen der optischen Energien der Pumplichtanteile fp1 bis fp3 unter Verwendung der Variationsumfänge. Der DSP 142 führt nämlich die folgende Berechnung durch. Beachte, "Pp1(n)" bis "Ppe(n)" sind zeitlich vorangehende Einstellwerte und "Pp1(n + 1)" bis "Pp3(n + 1)" sind neue Einstellwerte. Pp1(n + 1) = Pp1(n) + ΔPp1 Pp2(n + 1) = Pp2(n) + ΔPp2 Pp3(n + 1) = Pp2(n) + ΔPp3
  • Der D/A-Umsetzer 143 wandelt die Einstellwerte (Einstellwerte, die die optische Energieinhalte der Pumplichtanteile fp1 bis fp3 anzeigen), die durch den DSP 142 berechnet worden sind, jeweils in Analogwerte um, um sie an die entsprechenden Verstärker 144-1 bis 144-3 zu geben. Die Verstärker 144-1 bis 144-3 verstärken die von der DSP 142 gegebenen Analogwerte jeweils. Dann erzeugen die Leistungstransisotren 145-1 bis 145-3 jeweils Ströme in Entsprechung zu den Ausgangsgrößen der Verstärker 144-1 bis 144-3.
  • Die Pumplichtquelle 102 wird mit den Strömen, die durch die Verstärker 144-1 bis 144-3 erzeugt werden, angetrieben. Die Laserdiode zum Erzeugen des Pumplichtanteils fp1 wird nämlich mit dem Strom, der durch den Verstärker 144-1 erzeugt wird, angetrieben. In ähnlicher Weise werden die Laserdioden zum Erzeugen der Pumplichtanteile fp2 bis fp3 jeweils mit den Strömen angetrieben, die durch die Verstärker 144-2 bzw. 144-3 erzeugt werden.
  • Demnach steuert die Steuerschaltung 133 die optischen Energieinhalte der Pumplichtanteilen fp1 bis fp3 unter Verwendung der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3. Zu diesem Zeitpunkt werden die optischen Energieinhalte bzw. die optischen Leistungen der Pumplichtanteile fp1 bis fp3 derart angepasst, dass beispielsweise die optischen Leistungen der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 angeglichen werden. Demgemäss wird in dem optischen Übertragungssystem der Ausführungsform 1-1 immer eine geeignete Raman-Verstärkung durchgeführt, unabhängig von der Anordnung der Signallichtanteile fs1 bis fsn.
  • Um ein breites Signalband in dem optischen Übertragungssystem unter Verwendung der Raman-Verstärkung effizient zu erhalten, werden im Allgemeinen eine Vielzahl von Pumplichtanteilen fp1 bis fp3 bei geeigneten Frequenzintervallen oder geeigneten Wellenlängenabständen angeordnet. Wenn demnach die Vielzahl von Referenzlichtanteilen fr1 bis fr3 in den Wellenlängen angeordnet wird, bei denen die Raman-Verstärkungsgewinne, die durch die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 verursacht werden, Spitzenwerte erreichen, wie in 6 gezeigt, werden Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 in resultierender Weise bei den geeigneten Frequenzintervallen oder den geeigneten Wellenlängenabständen über das im Wesentlichen gesamte Signalband des WDM-Lichtes angeordnet. Dann wird in dem optischen Übertragungssystem der Ausführungsform 1-1 die Raman-Verstärkung unter Verwendung der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 gesteuert. Demgemäss kann die passende Raman-Verstärkung selbst in dem Fall, in dem die Anzahl der Signallichtanteile, die in dem WDM-Licht enthalten sind, gering ist (in 6 werden nur vier Signallichtanteile fs1 bis fs4 verwendet) oder in dem Fall, in dem die Anordnung der Signallichtanteile, die in dem WDM-Licht enthalten sind, vorgespannt sind (in 6 sind Signallichtanteile nur in einem Bereich kürzerer Wellenlänge im Signalband angeordnet) erhalten werden. Es ist nämlich möglich, die Verstärkungsanteile über das gesamte Signalband anzugleichen.
  • Ferner ist es in dem System der Ausführungsform 1-1, da die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 in den Wellenlängen angeordnet sind, bei denen die Raman-Verstärkung, die durch die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 verursacht werden, Spitzenwerte erreichen, möglich, relativ leicht eine gewünschte Verstärkungsneigung zu erhalten durch Anpassen der Pumplichtanteile fp1 bis fp3.
  • Zudem wird in der Ausführungsform 1-1 die Steuerung zum Angleichen der Verstärkungsanteile in dem Signalband des WDM-Lichts unter Verwendung der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 durchgeführt. Diese Referenzlichtanteile können zum Steuern der Gesamtausgangsleistung des WDM-Lichts verwendet werden. Ich diesem Fall umfasst die Steuerschaltung 133, wie in 7 beispielhaft gezeigt, einen Angleichungssteuerabschnitt 151 und einen ALC-Abschnitt (Abschnitt automatischer Pegelsteuerung bzw. "automatic level control section") 152. Hier steuert der Angleichungssteuerabschnitt 151 die Pumplichtanteile fp1 bis fp3, die durch die Pumplichtquelle 102 erzeugt werden, wie oben beschrieben. Andererseits berechnet der ALC-Abschnitt 152 einen Durchschnittswert der jeweiligen optischen Leistungsanteile bzw. Energieanteile der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, die durch den optischen Spektrum-Analyzer 132 erfasst worden sind.
  • Ferner kann der ALC-Abschnitt 152 das Rechenergebnis des Angleichungssteuerabschnitts 151 basierend auf dem Durchschnittswert korrigieren. In diesem Fall steuert der Steuerabschnitt 133 nicht nur die jeweiligen optischen Leistungsanteile der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, sondern auch die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 basierend auf dem Durchschnittswert. Als ein Ergebnis wird gleichzeitig, wenn die Verstärkungsanteile der Raman-Verstärkung angeglichen werden, die Ausgangsleistung des WDM-Lichts auf dem gewünschten Pegel gehalten.
  • Der ALC-Abschnitt 152 kann die Dämpfung in einem optischen Dämpfer (ATT) 153 so dämpfen, dass beispielsweise der Durchschnittswert der jeweiligen optischen Leistungsanteile der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 mit einer zuvor bestimmten Zielausgangsleistung pro einzelnen Kanal koinzidieren.
  • In einer solchen Weise kann gemäß dem System, in dem nur die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 aus dem WDM-Licht extrahiert werden und die Gesamtausgangsleistung des WDM-Lichts (oder die optische Leistung jedes in dem WDM-Licht enthaltenen Signallichts) geschätzt wird unter Verwendung dieser Referenzlichtanteile, die optische Leistung des WDM-Lichts mit hoher Genauigkeit überwacht werden, selbst in dem Fall, in dem die Anzahl der Signallichtanteile, die in dem WDM-Licht enthalten sind, gering ist.
  • Wie in dem konventionellen System werden nämlich, wenn die optische Leistung des WDM-Lichts zu erfassen ist unter Verwendung einer einzelnen Photodiode, nicht nur die optische Leistung des Signallichts, sondern auch die optische Leistung, die durch ein Rauschen des ASE oder Ähnliches verursacht worden ist, über das gesamte Band erfasst. In einem in (a) der 1 gezeigten Beispiel wird beispielsweise die gesamte optische Leistung eines Bereichs einer abgeschrägten Linie erfasst, selbst in dem Fall, in dem nur ein Signallicht vorliegt. Demnach ist es unmöglich, die optische Leistung des Signallichts korrekt zu erfassen.
  • Demgegenüber wird in dem System der Ausführungsform 1-1, da die optische Leistung eines schmalen Bandes einschließlich des jeweiligen Referenzlichtanteils erfasst wird, das System kaum durch Rauschen beeinflusst. In dem System der Ausführungsform 1-1 wird nämlich nur die optische Leistung in einem Bereich einer abgeschrägten Linie, die in (b) der 8 gezeigt ist, erfasst und demnach können die optischen Leistungsanteile der Referenzlichtanteile exakt erfasst werden. Daher kann die optische Leistung des WDM-Lichts (oder jedes Signallichtanteils, der in dem WDM-Licht enthalten ist) exakt erfasst werden.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 9 ist ein Blockdiagramm einer Zwischenverstärkerstation des optischen Übertragungssystems gemäß der Ausführungsform 1-2 der vorliegenden Erfindung. Diese Zwischenverstärkerstation umfasst einen optischen Verstärker mit einer Erbium-dotierten Faser (EDFA) 161 zum Verstärken des Signalbands. In diesem System werden nämlich die Raman-Verstärker und die optischen Verstärker mit Erbium-dotierter Faser gemischt. Ferner ist ein Zusammenhang zwischen dem Raman-Verstärker und dem optischen Verstärker mit Erbiumdotierter Faser 161 in 10 gezeigt.
  • Der optische Verstärker mit Erbium-dotierter Faser 161 und der Raman-Verstärker sind so entworfen, dass sie das Signallicht, wie in 10 gezeigt, verstärken. Hier wird der Verstärkungsgewinn durch den Raman-Verstärker durch die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 erhalten. Ferner liegt, wenn ein flacher Raman-Verstärkungsgewinn über das gesamte Signalband zu erhalten ist, manchmal die Frequenz, bei der der Raman-Verstärkungsgewinn, der durch einen gewissen Pumplichtanteil unter der Vielzahl von Pumplichtanteilen verursacht wird, einen Spitzenwert erreicht, außerhalb des Signalbandes. In dem Beispiel der 10 liegt die Frequenz, bei der der Raman-Verstärkungsgewinn, der durch den Pumplichtanteil fp1 verursacht wird, den Spitzenwert erreicht, außerhalb des Signalbandes.
  • In dem optischen Übertragungssystem der Ausführungsform 1-2 werden jedoch die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 jeweils bei den Frequenzen festgelegt, bei denen die Raman-Verstärkungen, die durch die Pumplichtanteile fp1 bis fp3 verursacht werden, jeweils Spitzenwerte erreichen. In dem in 10 gezeigten Beispiel wird nämlich, da der Referenzlichtanteil fr1 außerhalb des Signalbandes angeordnet ist, die Verstärkung nicht beeinträchtigt oder ein Verstärkungsbetrag ist nicht ausreichend durch den optischen Verstärker mit Erbium-dotierter Faser 161. Demgemäss wird, wenn nichts getan wird, die optische Leistung des Referenzlichtanteiles fr1 verglichen mit den anderen Referenzlichtanteilen fr2 und fr3 reduziert. Demnach sind in dem System der Ausführungsform 1-2 eine Hilfslichtquelle (LD) 162 zum Erzeugen eines Hilfslichts einer Frequenz, die gleich der des Referenzlichtanteiles fr1 ist, und ein WDM-Koppler 163, der das durch die Hilfslichtquelle 162 erzeugte Hilfslicht mit dem WDM-Licht multiplexiert, in jeder Zwischenverstärkerstation vorgesehen (oder in einigen Zwischenverstärkerstationen unter allen Zwischenverstärkerstationen). Dann wird das Hilfslicht der Frequenz, die identisch ist mit der des Referenzlichtanteils fr1, zugeführt, so dass die optische Leistung des Referenzlichtanteils fr1, das nicht durch den optischen Verstärker mit Erbium-dotierter Faser 161 verstärkt wird, angepasst wird, um denselben Pegel zu haben wie jene der anderen Referenzlichtanteile fr2 und fr3.
  • Zudem ist ein WDM-Koppler 71 zwischen dem optischen Spektrum-Analyzer 132 und dem optischen Verzweigungskoppler 131 angeordnet. Daher wird ein Teil der Leistung des Referenzlichtanteils fr1 außerhalb des Signalbandes ausgewählt, um auf eine Photodiode 172 geleitet zu werden und wenn es durch einen Überwachungssignalzwischenverstärker 173 wiederholt verstärkt wird, wird es den Überwachungssignaldaten bei der Hilfslichtquelle 162 überlagert, um über den WDM-Koppler 163 für das Multiplexieren hindurch zu verlaufen. Als ein Ergebnis ist es auch möglich, ein Überwachungssignallicht auf dem Referenzlicht außerhalb des Signalbandes zu überlagern. In dem in 1 oder 9 gezeigten Beispiel als einer Schaltung (Erfassungsvorrichtung) zum Erfassen der optischen Leistungsanteile der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, wird der optische Spektrum-Analysator bzw. Spektrum-Analyzer 132 verwendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
  • 11 zeigt eine Ausführungsform einer Schaltung zum Erfassen der optischen Leistungsanteile der Referenzlichtanteile. Hier wird eine Erfassungsschaltung 170 bereitgestellt statt des in 1 oder 9 gezeigten Spektrum-Analyzers 132. Die Erfassungsschaltung 170 empfängt nämlich das durch den Verzweigungskoppler 131 abgezweigte WDM-Licht und erfasst die optischen Leistungsanteile der Referenzlichtanteile fr1 bis fr3, die in dem WDM-Licht enthalten sind, um das Erfassungsergebnis der Steuerschaltung 133 zu melden.
  • Die Erfassungsschaltung 170 umfasst eine Reflektorvorrichtung 171-1 bis 171-3, die selektiv die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 reflektiert. Die Reflektorelemente 171-1 bis 171-3 werden beispielsweise durch Bragg-Faser-Gitter realisiert. Das Reflektorelement 171-1 reflektiert nur der Lichtanteil der Frequenz, bei der der Referenzlichtanteil fr1 festgelegt ist. In ähnlicher Weise reflektieren die Reflektorelemente 171-2 und 171-3 nur die Lichtanteile der Frequenzen, bei denen die Referenzlichtanteile fr2 und fr3 jeweils festgelegt sind. Die Erfassungsschaltung 170 endet mit Hilfe eines reflektionsfreien Abschlussabschnitts 174.
  • Das durch das Reflektorelement 171-1 reflektierte Licht (d.h., das Referenzlicht fr1) wird zu einer Photodiode 173-1 durch eine optische Einrichtung 172-1 geleitet. Diese optische Einrichtung 172-1 kann beispielsweise durch einen optischen Verzweigungskoppler realisiert werden, einen optischen Zirkulator oder Ähnliches. Dann wird die optische Leistung des Referenzlichtanteils fr1 durch die Photodiode 173-1 erfasst. In ähnlicher Weise werden die Referenzlichtanteile fr2 und fr3, die durch die Reflektorelemente 171-2 und 171-3 reflektiert werden, zu Photodioden 173-2 und 173-3 durch optische Einrichtungen 172-2 und 172-3 jeweils geleitet. Dann werden die optischen Leistungsanteile der Referenzlichtanteile fr2 und fr3 durch die Photodioden 173-2 und 173-3 erfasst.
  • Auf diese Weise wird die Erfassungsschaltung, die in 11 gezeigt ist, durch Kombinieren einfacher optischer Einrichtungen realisiert. Daher ist es möglich, die niedrigeren Kosten zu erzielen verglichen mit der Konfiguration unter Verwendung des optischen Spektrum-Analyzers 132.
  • 12 ist ein modifiziertes Beispiel der in 11 gezeigten Erfassungsschaltung. Diese Erfassungsschaltung umfasst ein Wellenlängentrennfilter 175, das selektiv zuvor bestimmte Wellenlängen hindurchlässt. In diesem Beispiel lässt das Wellenlängentrennungsfilter 175 nur die Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 durch. Dann werden diese Referenzlichtanteile fr1 bis fr3 jeweils zu den entsprechenden Photodioden 173-1 bis 173-3 geleitet.
  • In den in 1 bis 12 gezeigten Ausführungsformen wird die Raman-Verstärkung mit Pumplichtanteilen fp1 bis fp3 von drei Wellen realisiert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und ist auch anwendbar auf irgendein System, das eine Vielzahl von Pumplichtanteilen von Wellenlängen verwendet, die sich voneinander unterscheiden.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 2-1 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 13 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines Raman-Verstärkers gemäß der Ausführungsform 2-1 der vorliegenden Erfindung.
  • In 13 umfasst der Raman-Verstärker der Ausführungsform 2-1 beispielsweise eine Raman-Verstärkungseinheit 201, die ein Pumplicht Lp zur Raman-Verstärkung einem optischen Übertragungspfad 202 als einem optischen Verstärkungsmedium zuführt. Die Raman-Verstärkungseinheit 201 umfasst einen Pumplichtzufuhrabschnitt 210, einen Ausgangslichtüberwachungsabschnitt 220 und einen Steuerabschnitt 230.
  • Der Pumplichtzufuhrabschnitt 210 umfasst beispielsweise n Pumplichtquellen (LD) 211-1 bis 211-n, eine Kombiniereinrichtung 212 und einen WDM-Koppler 213. Die jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n erzeugen Lichtanteile von erforderlichen Wellenlängenbändern, die imstande sind, eine Raman-Verstärkung eines Signallichts LS, das über die optische Übertragungsstrecke bzw. den optischen Übertragungspfad 202 übertragen wird, zu verstärken, um sie an die Kombiniereinrichtung 212 auszugeben. Die Kombiniereinrichtung 212 kombiniert Ausgangslichtanteile von den jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n zum Erzeugen eines Pumplichts LP und gibt das Pumplicht LP zu dem WDM-Koppler 213 aus. Der WDM-Koppler 213 gibt dem Pumplichtanteil Lp, der von der Kombiniereinrichtung 212 angegeben wird, zu der optischen Übertragungsstrecke 202, die mit einem Signallichteingabeende der Raman-Verstärkungseinheit 201 verbunden ist, und sendet auch das Signallicht Ls, das von der optischen Übertragungsstrecke 202 eingegeben worden ist, zu dem Ausgangslicht-Überwachungsabschnitt 220 bei einer späteren Stufe. Demnach hat der vorliegende Raman-Verstärker eine Rückwärtspumpkonfiguration, in der eine Ausbreitungsrichtung des Pumplichts Lp entgegengesetzt zu einer Ausbreitungsrichtung des Signallichts Ls ist.
  • Wellenlängen der von den Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n ausgegebenen Lichtanteile werden festgelegt, um einem Wellenlängenband des Signallichts Ls zu entsprechen. Beispielsweise in dem Fall, in dem eine Quarzglas-basierte optische Faser für die optische Übertragungsstrecke 202 verwendet wird, werden Ausgangswellenlängen der jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n jeweils festgelegt innerhalb eines Wellenlängenbandes von 1450 nm, welches um etwa 100 nm verschoben ist zu einer Seite einer kürzeren Wellenlänge in Bezug auf das Signallicht von 1550 nm. Beachte, dass die ausgegebenen Wellenlängen des Signallichts Ls und der jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n in der vorliegenden Erfindung nicht auf das obige Beispiel beschränkt sind. Es ist auch möglich, die Wellenlängeneinstellungen in bekannten Raman-Verstärkern in der vorliegenden Erfindung anzuwenden.
  • Der Ausgangslichtüberwachungsabschnitt 220 umfasst beispielsweise eine Verzweigungseinrichtung 221, ein optisches Filter 222 und ein Lichtempfangselement (PD) 223. Die Verzweigungseinrichtung 221 zeigt einen Teil des Lichts, das sich durch den optischen Übertragungspfad 202 ausgebreitet hat ab und führt es dann durch den WDM-Koppler 213 als ein Überwachungslicht lm, um das Überwachungslicht lm zu dem optischen Filter 222 zu senden. Das optische Filter 222, das ein Bandpassfilter mit einem Durchlassband in Entsprechung zu dem Wellenlängenband des Signallichts Ls ist, extrahiert das Licht in dem Signallichtwellenlängenband von dem Überwachungslicht Lm, das von der Verzweigungseinrichtung 221 gesendet worden ist, um das extrahierte Licht an das Lichtempfangselement 223 auszugeben. Das Lichtempfangselement empfängt das Überwachungslicht Lm, das durch das optische Filter 222 verlaufen ist und erzeugt ein elektrisches Überwachungssignal, dessen Pegel sich in Übereinstimmung mit der Leistung des Überwachungslichts Lm ändert, um das elektrische Überwachungssignal an den Steuerabschnitt 230 auszugeben.
  • Der Steuerabschnitt 230 umfasst beispielsweise eine ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231, einen Speicher 232, eine ASS-Lichtberechnungsschaltung 233, eine ALC-Schaltung 234, eine Abschaltschaltung 235, eine Pumplichtleistungsschaltung 236 und eine Einstellwertspeicherschaltung 237. Hier funktionieren die ALC-Schaltung 234, die Abschaltschaltung 235 und die Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 als Pumplichtzufuhrabschnitt.
  • Die ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 empfängt das Überwachungssignal, das von dem Lichtempfangselement 223 des Ausgangssignalüberwachungsabschnitts 220 ausgegeben wird und in der Vorbereitungsstufe vor Beginn des Betriebs des derzeitigen Raman-Verstärkers, wie er später beschrieben wird, erfasst sie die Leistung eines ASS-Lichtes, das durch Zufuhr des Pumplichts Lp zu dem optischen Übertragungspfad 202 erzeugt wird basierend auf dem Überwachungssignal, und dann unter Verwendung der erfassten ASS-Lichtleistung, erhält sie einen Koeffizienten einer Modellierformel, die zu verwenden ist für die Berechnung der ASS-Lichtleistung nach Beginn des Betriebs des Raman-Verstärkers, um den erhaltenen Koeffizienten in dem Speicher 232 zu speichern. Die ASS-Lichtberechnungsschaltung 233 liest Speicherinformation in dem Speicher 232 aus, um einen Korrekturwert der ASS-Lichtleistung in Entsprechung zu einer Zufuhrbedingung des Pumplichts Lp zu berechnen nach Beginn des Betriebs, in Übereinstimmung mit der Modellierformel. Das Rechenergebnis der ASS-Lichtberechnungsschaltung 233 wird an die ALC-Schaltung 234 und die Abschaltschaltung 235 übermittelt. Die ALC-Schaltung 234 erzeugt ein Signal zum Steuern der Zufuhrbedingung des Pumplichts Lp, so dass die Leistung des Signallichts Ls, das von dem derzeitigen Raman-Verstärker ausgegeben wird, festgelegt wird bei einem erforderlichen Pegel basierend auf dem Überwachungssignal, das von dem Lichtempfangselement 223 des Ausgangslichtüberwachungsabschnitts 220 ausgegeben wird und den Korrekturwert der ASS-Lichtleistung, der durch den ASS-Lichtberechnungsabschnitt 233 berechnet worden ist, zum Ausgeben des Steuersignals an die Pumplichtleistungssteuerschaltung 236. Die Abschaltschaltung 235 beurteilt, ob oder nicht das Signallicht Ls, das in die Raman-Pumpeinheit 221 einzugeben ist, von der optischen Übertragungsstrecke 202, unterbrochen wird, basierend auf dem Überwachungssignal von dem Lichtempfangselement 223 und den Korrekturwert der durch die ASS-Lichtberechnungsschaltung 233 berechneten ASS-Lichtschaltung, und wenn das Signallicht Ls unterbrochen wird, unterbricht sie die Zufuhr des Pumplichts Lp zum Erzeugen eines Steuersignals für das Unterdrücken der Leistung des Pumplichts Lp auf den sicheren Pegel, bei dem das Pumplicht einen menschlichen Körper nicht verletzen kann, um das Steuersignal der Pumplichtsteuerschaltung 236 auszugeben.
  • Die Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 ist zum abstimmen von Antriebsbedingungen der jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n zum Steuern der Leistung des Pumplichts Lp, das der optischen Übertragungsleitung 202 zuzuführen ist. Diese Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 treibt die jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n in Übereinstimmung mit einem Einstellwert der Pumplichtleistung an, der zuvor in der Einstellwert-Speicherschaltung 237 gespeichert worden ist, wenn der Betrieb des Raman-Verstärkers beginnt und daraufhin steuert sie die jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n in Übereinstimmung mit den jeweils von der ALC-Schaltung 234 und der Abschaltschaltung 235 ausgegebenen Steuersignalen. Zudem ist die Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 mit einer Funktion des Ausgebens eines Signals versehen, das eine Einstellbedingung der vorliegenden Pumplichtleistung an die ASS-Lichtberechnungsschaltung 233 ausgibt.
  • Als Nächstes wird der Betrieb der Raman-Verstärkers in Ausführungsform 2-1 beschrieben.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern des Betriebs der Vorbereitungsstufe vor dem Beginn des Betriebs.
  • Im vorliegenden Raman-Verstärker werden, falls die Verarbeitung in der Vorbereitungsstufe vor Beginn des Betriebs wie z.B. Feldabstimmung, die ausgeführt wird, wenn das optische Übertragungssystem zusammengebaut wird oder Ähnliches, eine Reihe von Verarbeitungen zum Erhalten der Koeffizienten der Modellierformel zum berechnen der ASS-Lichtleistung ausgeführt. Um genau u sein, zuerst wird in Schritt 201 (S201 in der Figur und dieselbe Regel wird nachstehend angewendet) der 14 eine der Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n angetrieben und die Leistung des ASS-Lichtes, das erzeugt wird, wenn das von der angetriebenen Pumpquelle ausgegebene Pumplicht Lp dem optischen Übertragungspfad 202 zugeführt wird, wird durch den Ausgangslichtüberwachungsabschnitt 220 gemessen. Die Messung dieser ASS-Lichtleistung wird durch schrittweises Ändern der Zufuhrleistung des Pumplichts Lp wie z.B. 50Mw, 100Mw, 200Mw, 250Mw und Ähnliches vorgenommen, wie beispielhaft durch schwarze Kreise in 15 dargestellt. Speziell, wenn der Pumplicht Lp, dessen Zufuhrleistung in Entsprechung zu jedem der obigen Messpunkte eingestellt ist, zu dem optischen Übertragungspfad 202 gegeben wird (in den das Pumplicht Lp in der Vorbereitungsstufe nicht eingegeben wird) von der Raman-Verstärkereinheit 201, wird das ASS-Licht bedingt durch einen Raman-Effekt durch das Pumplicht Lp erzeugt. Das ASS-Licht, das sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Ausbreitungsrichtung des Pumplichtes Lp ausbreitet, wird in die Raman-Verstärkungseinheit 201 von der optischen Übertragungsstrecke 202 eingegeben; ein Teil des ASS-Lichtes wird durch die Abzweigeinrichtung 221 als Überwachungslicht Lm abgezweigt und dann durch das Lichtempfangselement 223 über das optische Filter 222 empfangen; und ein photoelektrisch umgewandeltes Überwachungssignals wird an die ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 ausgegeben. In der ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 wird die Leistung des ASS-Lichtes basierend auf dem Überwachungssignal von dem Lichtempfangselement 223 erfasst und das Erfassungsergebnis wird in dem Speicher 233 gespeichert, um der Zufuhrleistung des Pumplichtes Lp zu entsprechen. Die durch Antreiben einer Pumplichtquelle wie oben beschrieben durchgeführte Messung des ASS-Lichtes wird sequentiell vorgenommen an jeder der n Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n und wenn alle Messungen abgeschlossen sind, geht die Steuerung weiter zu Schritt 202.
  • Im Schritt 202 werden beliebige zwei Pumplichtquellen unter den n Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n miteinander kombiniert, um mit derselben Energie angetrieben zu werden und das Pumplicht Lp, das erhalten wird durch Kombinieren der Ausgangslichtanteile der kombinierten Pumplichtquellen wird dem optischen Übertragungspfad 202 zugeführt, so dass die ASS-Lichtleistung, die durch das Pumplicht Lp erzeugt wird, gemessen wird. Die Ausgangsleistung der beiden Pumplichtquellen wird festgelegt, um mindestens einem oder mehreren der Vielzahl von Messpunkten in dem Fall zu entsprechen, in dem die eine, oben beschriebene Pumplichtquelle angetrieben wird (beispielsweise 100m oder Ähnliches). Die Messung der RSS-Lichtleistung für den Fall, dass zwei Pumplichtquellen miteinander kombiniert sind, wird in ähnlicher Weise bei Schritt 201 ausgeführt und die durch die ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 erfasste ASS-Lichtleistung wird in dem Speicher 232 gespeichert, um der Kombination der beiden Pumplichtquellen und dem Einstellwert der Ausgangsleistung zu entsprechen. Die Messung der ASS-Lichtleistung durch die Kombination zweier Pumplichtquellen wird sequentiell für alle Kombinationen von n Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n durchgeführt. Wenn die Messung in allen Kombinationen abgeschlossen ist, geht die Steuerung weiter zu Schritt 203.
  • Im Schritt 203 wird die ASS-Lichtleistung, die erzeugt wird, wenn alle n Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n durch dieselbe Leistung angetrieben worden sind, gemessen. Die Messdaten werden in diesem Fall als Daten zum Verifizieren des Koeffizienten der Modellierformel für die ASS-Lichtleistungsberechnung akquiriert, die in den nachfolgenden Schritten basierend auf Messergebnissen in den Schritten 201 und 202 zu bestimmen ist. Beachte, dass in dem Fall, in dem die Verifizierung nicht erforderlich ist, es möglich ist, die Verarbeitung im Schritt 203 wegzulassen.
  • Im Schritt 204 werden die Speicherdaten in dem Speicher 232 durch die ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 ausgelesen und eine die ASS-Lichtleistung, die erzeugt wird, wenn eine Pumplichtquelle angetrieben wird, ausdrückende Modellierformel wird vorbereitet unter Verwendung der tatsächlich im Schritt 201 gemessenen Daten (siehe die Volllinie in 15). Hier wird eine in der nächsten (2.1) Formel gezeigte quadratische Funktion als Modellierformel angenommen, die einen Zusammenhang der ASS-Lichtleistung PASS zu der Pumplichtleistung Pp ausdrückt, und der tatsächlich gemessene von dem Speicher 232 ausgelesene Wert wird ersetzt durch die quadratische Funktion zum Erhalten von Koeffizienten a, b und c, so dass die Modellierformeln in Entsprechung zu den jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n vorbereitet werden und die Vorbereitungsergebnisse in dem Speicher 232 gespeichert werden. PASS = aP2P + bPP + c (2.1)
  • In Schritt 205 wird die ASS-Lichtleistung, die erzeugt wird, wenn zwei Pumplichtquellen angetrieben werden, mit der ASS-Lichtleistung verglichen, die erzeugt wird, wenn eine Pumplichtquelle angetrieben wird. Die ASS-Lichtleistung, die erzeugt wird, wenn die mehreren Pumplichtquellen angetrieben werden, ist nicht gleich der einfachen Summe jeder ASS-Lichtleistung, die erzeugt wird, wenn eine Pumplichtquelle angetrieben wird. Dies ist dadurch bedingt, dass das durch eine Pumplichtquelle einer gewissen Wellenlänge erzeugte ASS-Licht einen Verstärkungsgewinn durch ein Pumplicht einer anderen Wellenlänge erhält.
  • Beispielsweise wird ein Raman-Verstärker überlegt, der ein Signallicht des 1550nm-Bandes (C-Band) durch drei Pumplichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge verstärkt. Hier wird angenommen, dass die Leistung des Pumplichts, die von jeder der drei Pumplichtquellen ausgegeben wird, 100mW ist, die ASS-Lichtleistung in Entsprechung zu dem C-Band durch die jeweiligen Pumplichtquellen PA1, PA2 bzw. PA3 sind und die ASS-Lichtleistungen durch die Kombination beliebiger zwei Pegelwellen PA12, PA23 und PA31 sind. In diesem Fall sind die ASS-Lichtleistungen durch die beiden Wellenpumplichter derart, dass die ASS-Lichtleistung durch eines der Pumplichtanteile eine Verstärkung erreicht durch das andere Pumplicht, d.h., die Summe der jeweiligen ASS-Lichtleistung, die durch beide Pumplichtanteile beeinflusst wird, erhalten wird. Demnach können die ASS-Lichtleistungen PA12, PA23 und PA31 durch die beiden Wellenpumplichtanteile ausgedrückt werden durch relationale Ausdrücke, die in der Formel (2.2) gezeigt sind.
  • Figure 00410001
  • G1, G2 und G3 sind Verstärkungsgewinne der jeweiligen Pumplichtanteile im C-Band (insbesondere Gewinne, die dem ASS-Licht zugeordnet werden) und werden nachstehend als ASS-Verstärkung bzw. ASS-Gewinn bezeichnet.
  • Die ASS-Gewinne G1, G2 und G3 werden durch die nächste Formel (2.3) basierend auf der Formel (2.2) ausgedrückt.
  • Figure 00410002
  • Wie in Formel (2.3) gezeigt, können die ASS-Gewinne G1, G2 und G3 unter Verwendung der tatsächlich gemessenen Werte PA1, PA2 und PA3 der ASS-Lichtleistungsanteile berechnet werden für den Fall, dass eine Pumplichtquelle angetrieben wird, und die tatsächlich gemessenen PA12, PA12 und PA31 der ASS-Lichtleistungsanteile für den Fall, dass zwei Pumplichtquellen miteinander kombiniert angetrieben werden.
  • Beachte, dass der Fall, in dem drei Pumplichtquellen angeordnet sind, beispielhaft gezeigt worden ist. Jedoch kann für den Fall, dass vier oder mehr Pumplichtquellen angeordnet sind, die ASS-Verstärkung entsprechend jeder Pumplichtquelle erhalten werden kann, wenn der tatsächlich gemessene Wert für den Fall, dass jede Pumplichtquelle individuell angetrieben wird und der tatsächlich gemessene Wert für den Fall, dass zwei Pumplichtquellen miteinander kombiniert angetrieben werden, erhalten worden sind.
  • Unter der Voraussetzung, dass ein Dezibel-Wert (dB-Wert) des obigen ASS-Gewinns einer direkten Funktion folgt, wird es möglich, einen Koeffizienten des ASS-Gewinns zu berechnen. Um genauer zu sein, wenn ASS-Gewinnkoeffizienten γ1, γ2 und γ3 sind, können die ASS-Gewinnkoeffizienten γ1, γ2 und γ3 in dem Fall, in dem beispielsweise jeder Pumplichtleistungsanteil 100mW ist, durch die nächste Formel (2.4) ausgedrückt werden
    Figure 00420001
  • Die ASS-Gewinnkoeffizienten γ1, γ2 und γ3, die in Übereinstimmung mit Formel (2.4) erhalten werden, werden in dem Speicher 232 als Koeffizienten der Modellierformel zum Berechnen der ASS-Lichtleistung gespeichert.
  • Im Schritt 206 wird unter Verwendung der im Schritt 205 erhaltenen ASS-Gewinnkoeffizienten die ASS-Lichtleistung, die erzeugt wird wenn alle n Pumplichtquellen angetrieben werden, erhalten. Speziell kann die Gesamtleistung PASS_total (mW) des im C-Band erzeugen ASS-Lichtes, wenn drei Pumplichtquellen angetrieben werden, durch die nächste Formel (2.5) berechnet werden
    Figure 00420002
  • In der obigen Formel sind die jeweiligen Werte PASS1, PASS2 und PASS3 die ASS-Lichtleistungsanteile, die basierend auf den Konzentrationen a, b und c der Formel (2.1), die im Schritt 204 erhalten worden ist, berechnet worden sind, und die Einstellwerte der Pumplichtleistungsanteile PP1, PP2 und PP3 entsprechen der jeweiligen PASS1, PASS2 und PASS3.
  • Im Schritt 207 werden die effektiven Pumplichtleistungsanteile unter Berücksichtigung des Raman-Effektes (Zwischen-Pump-Raman-Effekt), der auftritt zwischen Pumplichtanteilen der jeweiligen Wellenlängen, erhalten, und die ASS-Lichtgesamtleistung wird unter Verwendung der effektiven Pumplichtleistungsanteile berechnet. Um genau zu sein, wenn beispielsweise ein Energieübergangskoeffizient, bedingt durch den Zwischen-Pump-Raman-Effekt r ist und die Pumplichtfrequenzen, die von drei Pumplichtquellen ausgegeben werden, f1, f2 und f3 ist, dann werden effektive Intensitätszunahmeraten der jeweiligen Pumplichtleistungsanteile Δ1, Δ2 und Δ3 durch die nächste Formel (2.6) ausgedrückt
    Figure 00430001
  • Demnach können die effektiven Pumplichtleistungsanteile unter Berücksichtigung des Zwischen-Pump-Raman-Effektes in Übereinstimmung mit der nächsten Formel (2.7) ausgedrückt werden.
  • Figure 00430002
  • Wenn Demgemäss die ASS-Lichtgesamtleistung unter Verwendung der effektiven Pumplichtleistungsanteile PP1_eff, PP2_eff und PP3_eff, die durch die Formel (2.7) erhalten werden, berechnet wird, dann wird die nächste Formel (2.8) erhalten.
  • Figure 00440001
  • Im Schritt 208 wird die ASS-Lichtgesamtleistung, die in Übereinstimmung mit mit Formel (2.8) berechnet worden ist, verglichen mit der durch Antreiben aller Pumplichtquellen im Schritt 203 gemessenen ASS-Lichtleistung. Hier wird beurteilt, ob oder nicht eine Differenz zwischen dem Rechenwert unter Verwendung der Modellierformel und dem tatsächlich gemessenen Wert ein Schwellwert ist (Gewicht 0,5dB oder ähnliche) oder darüber liegt. Wenn die Differenz der Schwellenwert ist oder drüber liegt, geht die Steuerung weiter zu Schritt 209, wo der Energieübergangskoeffizient r, der im Schritt 207 verwendet worden ist, wieder geprüft wird, und die Korrektur der effektiven Pumplichtleistungsanteile wird vorgenommen und daraufhin wird die ASS-Lichtgesamtleistung noch einmal berechnet. Dann, bis die Differenz zwischen dem Rechenwert und dem tatsächlich gemessenen Wert kleiner wird, wird die Korrektur der effektiven Pumplichtleistungsanteile in wiederholter Weise vorgenommen.
  • Durch Vornehmen der Serie von in Schritt 201 bis 209 gezeigten Verarbeitung in der Vorbereitungsstufe vor Beginn des Betriebs, wird der Koeffizient der Modellierformel, die für die Berechnung der ASS-Lichtleistung nach Beginn des Betriebs verwendet wird, basierend auf der Messung unter Verwendung des optischen Übertragungspfades 202 erhalten, der tatsächlich zu verwenden ist, und der erhaltene Koeffizient wird in dem Speicher 232 gespeichert.
  • Wenn die Stufe zum Beginn des tatsächlichen Betriebs erreicht wird, liest die Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 in dem vorliegenden Raman-Verstärker aus der Einstellwertspeicherschaltung 237 einen Anfangseinstellwert der Pumplichtleistung in Übereinstimmung mit dem Signallicht Ls, das zu übertragen ist, aus, so dass die jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n in Übereinstimmung mit dem Anfangseinstellwert angetrieben werden. Demnach wird das Pumplicht Lp mit der vorbestimmten Leistung von dem Pumplichtzufuhrabschnitt 210 dem optischen Übertragungspfad 202 zugeführt und das Signallicht Ls, das sich durch den optischen Übertragungspfad 202 ausbreitet, wird Raman-verstärkt. Dieses Raman-verstärkte Signallicht Ls, wie in der oben beschriebenen 40 gezeigt, schließt den ASS-Lichtanteil an, der bedingt durch die Raman-Verstärkung und das akkumulierte ASE-Licht erzeugt wird. Das Signallicht Ls, das sich durch den optischen Übertragungspfad 202 ausbreitet, wird in die Raman-Pumpeinheit 21 eingegeben, um durch den WDM-Koppler 213 zu verlaufen und dann wird ein Teil davon abgezweigt durch die Abzweigeinrichtung 221 des Ausgangslichtüberwachungsabschnitts 220 als das Überwachungslicht Lm. Aus dem Überwachungslicht Lm werden optische Komponenten innerhalb eines von dem Signallichtband abweichenden Band durch das optische Filter 222 eliminiert, um in ein elektrisches Überwachungssignal umgewandelt zu werden. Das von dem Lichtempfangselement 223 ausgegebene Überwachungssignal wird an die ALC-Schaltung 234 und auch die Abschaltschaltung 235 gesendet.
  • In der ALC-Schaltung 234 wird die Signallicht-Ausgangsleistung basierend auf dem Überwachungssignal von dem Lichtempfangselement 223 beurteilt und wird der Korrektur des ASS-Lichtes, wie in 40 gezeigt, unterzogen in Übereinstimmung mit einem Korrekturwert, der durch eine Signalausgangsgröße von der ASS-Lichtrechenschaltung 233 angegeben wird. Um genau zu sein, in der ASS-Lichtrechenschaltung 223 wird der in der Vorbereitungsstufe erhaltene Koeffizient aus dem Speicher 223 ausgelesen und die ASS-Lichtleistung in Entsprechung zu der vorliegenden, von der Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 übertragenen Zufuhrleistung des Pumplichts Lp wird unter Verwendung der Formel (2.8) berechnet. Dann wird das Rechenergebnis an die ALC-Schaltung 234 als Korrekturwert übermittelt. Beachte, dieser Korrekturwert wird auch an die Abschaltschaltung 235 ausgegeben. In der ALC-Schaltung 234, in der der Korrekturwert der ASS-Lichtleistung übermittelt wird, wird die Signallichtausgangsleistung erhalten, in der die ASS-Lichtkomponente durch Subtrahieren des Korrekturwertes der ASS-Lichtleistung von der Signallichtausgangsleistung korrigiert basierend auf dem Überwachungssignal von dem Lichtempfangselement 223. Dann wird ein Signal zum Steuern der Pumplichtzufuhrzustandes, so dass die nachkorrigierte Signallichtausgangsleistung bei einem erforderlichen Wert festgelegt wird, von der ALC-Schaltung 234 an die Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 ausgegeben. Demnach werden die Antriebsbedingungen der jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n geregelt, so dass die Ausgangskonstantsteuerung des Raman-Verstärkers durchgeführt wird.
  • Ferner wird in der Abschaltschaltung 235 auf dieselbe Weise wie in der ALC-Schaltung 234 die Signallichtausgangsleistung, in der die ASS-Lichtkomponente korrigiert ist, erhalten und es wird beurteilt, ob oder nicht die nachkorrigierte Signallichtausgangsleistung einem zuvor festgelegten Schwellwert entspricht oder darunter liegt. Wenn die nachkorrigierte Signallichtausgangsleistung den Schwellwert hat oder darunter liegt, wird beurteilt, dass das Signallicht Ls unterbrochen ist und die Zufuhr des Pumplichts Lp wird gestoppt oder ein Steuersignal zum Unterdrücken der Leistung des Pumplichts Lp auf einen vorbestimmten Pegel oder darunter wird von der Abschaltschaltung an die Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 ausgegeben. Demnach werden die Antriebsbedingungen der jeweiligen Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n derart gesteuert, dass die Abschaltsteuerung des Raman-Verstärkers durchgeführt wird. Zur Genauigkeit dieser Abschaltsteuerung ist es, da der Koeffizient der Modellierformel zum Berechnen der ASS-Lichtleistung so bestimmt wird, dass er das Berechnen der ASS-Lichtleistung innerhalb des Fehlers von 0,5dB oder darunter ermöglicht, wie in der Verarbeitung im Schritt 208 und Schritt 209 gezeigt, möglich, das Signallicht selbst zu erfassen, wenn ein Wert eines Verhältnisses zwischen der Signallichtleistung und der ASS-Lichtleistung etwa 1/10 wird. Dies bedeutet, dass beispielsweise in dem Fall, in dem eine Erzeugungsmenge von ASS-Licht –20dBm ist, die Signallichtleistung selbst in dem Fall erfasst werden kann, dass die Signallichtleistung kleiner oder etwa –30dBm wird (äquivalent der Signallichtleistung für eine Welle in der Übertragungspfadleistung).
  • In Übereinstimmung mit dem Raman-Verstärker in der Ausführungsform 2-1 wird die ASS-Lichtleistung wie die Feldabstimmverarbeitung in der Vorbereitungsstufe vor dem Start des Betriebs gemessen unter Verwendung des optischen Übertragungspfades 202 als tatsächlich zum Zeitpunkt des Betriebs verwendet gemessen und basierend auf dem Messergebnis wird der Koeffizient der Modellierformel für ein Berechnen der ASS-Lichtleistung bestimmt, so dass die Korrektur der ASS-Lichtleistung zum Zeitpunkt des Betriebs mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden kann. Demnach wird es möglich, zuverlässig die Ausgangskonstantsteuerung oder die Abschaltsteuerung des Raman-Verstärkers vorzunehmen.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 2-2 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 16 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines optischen Verstärkungssystems gemäß der Ausführungsform 2-2 der vorliegenden Erfindung.
  • In 16 wird das optischen Verstärkungssystem der Ausführungsform 2-2 derart ausgebildet, dass in dem optischen Verstärkungssystem mit einem bekannten Aufbau, in dem ein Raman-Verstärker und ein Verstärker mit Erbium-dotierter Faser (EDFA) in Kaskade verbunden sind, der Aufbau ähnlich dem des in den in 13 gezeigten Ausführungsform 2-1 übernommenem als einem Raman-Verstärker einer früheren Stufe ist und auch ein Teil der Funktion des Steuerabschnittes 230, der die Raman-Verstärkungseinheit 201 bildet und eine Funktion der Steuerung einer späteren Stufe des EDFA-Moduls 203 realisiert werden durch die gemeinsame CPU 204 um den Speicher 205, so dass der Raman-Verstärker und der EDFA kollektiv gemanagt werden.
  • Die CPU 204 führt die Verarbeitung in Entsprechung zu der der ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 in der Ausführungsform 2-1 aus in Übereinstimmung mit dem Überwachungssignal, das von dem Lichtempfangselement 223 der Raman-Verstärkungseinheit 201 ausgegeben wird, und erhält einen Koeffizienten einer Modellierformel zum Berechnen der ASS-Lichtleistung, um den erhaltenen Koeffizienten in dem Speicher 205 zu speichern. Ferner führt die CPU 204 die Verarbeitung in Entsprechung zu der der ASS-Lichtrechenschaltung 233 in der Ausführungsform 2-1 aus in Übereinstimmung mit dem Signal, das den Pumplichtzufuhrzustand angibt, der von der Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 ausgegeben wird, und berechnet einen Korrekturwert der ASS-Lichtleistung zur Betriebszeit, um das Rechenergebnis an die ALC-Schaltung 23 auszugeben und auch die Abschaltschaltung 235 der Raman-Verstärkungseinheit 201. Darüber hinaus ist die CPU 204 auch mit einer Funktion zum Ausführen der Signalverarbeitung für eine bekannte Steuerung des EDFA-Moduls 203 versehen und demnach ist sie imstande, die EDFA-Steuerung unter Verwendung des Korrekturwertes der ASS-Lichtleistung durchzuführen, der in der vorangehenden Stufe des Raman-Verstärkers erzeugt worden ist.
  • Beachte, dass die sich auf den Anfangseinstellwert der Pumplichtleistung beziehende Information, die in der Einstellwertspeicherschaltung 237 in der Ausführungsform 2-1 gespeichert worden ist, in dieser Ausführungsform in dem Speicher 205 gespeichert wird. Andere Komponenten und Betriebsabläufe als die vorstehenden sind dieselben wie jene in der Ausführungsform 2-1 und daher wird die Beschreibung davon weggelassen.
  • Gemäß dem optischen Verstärkungssystem in der Ausführungsform 2-2 kann die Gerätekonfiguration, in der der Raman-Verstärker und der EDFA miteinander kombiniert sind, auch eine Wirkung ähnlich der der Ausführungsform 2-1 erzielen und auch die CPU 304 und der Speicher 205 sind vorgesehen, die gemeinsam sind für den Raman-Verstärker und den EDFA, um die jeweiligen Steuerungen auszuführen. Daher wird es möglich, die Gerätekonfiguration zu vereinfachen.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 2-3 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 17 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines Raman-Verstärkers gemäß der Ausführungsform 2-3 der vorliegenden Erfindung.
  • In 17 ist der Raman-Verstärker der Ausführungsform 2-3 derart aufgebaut, dass in dem Raman-Verstärker in der Ausführungsform 2-1 eine Funktion des Steuerns der Zufuhrbedingung des Pumplichts Lp derart vorgesehen ist, dass das Raman-verstärkte Signallicht Ls eine gewünschte Wellenlängen-Charakteristik hat. Um genau zu sein, die Konfiguration des vorliegenden Raman-Verstärkers unterscheidet sich von der der Ausführungsform 2-1 dahingehend, dass in dem Ausgangslichtüberwachungsabschnitt 220 ein Demultiplexer 224 und m Lichtempfangselemente 223-1 bis 223-m vorgesehen sind, so dass das Überwachungslicht Lm, das das optische Filter 221 durchläuft, aufgeteilt werden kann in m Wellenlängenblöcke, um überwacht zu werden, und auch eine Pumplichtleistungs-Berechnungsschaltung 238 ist statt der ALC-Schaltung 234 und der Abschaltschaltung 235 vorgesehen, die in der Ausführungsform 2-1 verwendet worden sind. Beachte, dass andere Komponenten als die obigen ähnlich jenen der Ausführungsform 2-1 sind und demnach die Beschreibung davon hier weggelassen wird.
  • Der Demultiplexer 224, der in dem Ausgangslichtüberwachungs-Abschnitt 220 vorgesehen ist, empfängt an einem Eingangsanschluss davon das Überwachungslicht Lm, das durch das optische Filter 221 gelaufen ist und demultiplexiert das Überwachungslicht Lm in m Wellenlängenblöcke, um Lichtanteile der Wellenlängenblöcke über entsprechende Ausgangsanschlüsse davon auszugeben an die Lichtempfangselemente 223-1 bis 223-m. Die jeweiligen Lichtempfangselemente 223-1 bis 223-n, die mit den jeweiligen Ausgangsports des Demultiplexers 224 verbunden sind, wandeln jeweils das Überwachungslicht Lm, das für jeden Wellenlängenblock durch den Demultiplexer 224 in ein elektrisches Überwachungssignal demultiplexiert worden ist, um es auszugeben. Das Überwachungssignal, das von jedem der jeweiligen Lichtempfangselemente 223-1 bis 223-m ausgegeben wird, wird zu der ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 gesendet und auch der Pumplichtleistungs-Berechnungsschaltung 238.
  • Die Pumplichtleistungs-Berechnungsschaltung 238 empfängt das Überwachungssignal in Entsprechung zu jedem Wellenlängenblock, das von jedem der jeweiligen Lichtempfangselemente 223-1 bis 223-m ausgegeben wird, und das Signal, das den durch die ASS-Lichtrechenschaltung 233 berechneten Korrekturwert der ASS-Lichtleistung angibt, und basierend auf diesen Signalen den Einstellwert der Pumplichtleistung berechnet, die imstande ist, das Ausgangssignallicht Ls zu erhalten mit der gewünschten Wellenlängen-Charakteristik, um das Rechenergebnis zu der Pumplichtleistungssteuerschaltung 236 zu übermitteln.
  • In dem Raman-Verstärker der obigen Konfiguration ähnlich der Ausführungsform 2-1 wird in der Vorbereitungsstufe vor Beginn des Betriebs die ASS-Lichtleistung unter Verwendung der optischen Übertragungsleistung 202, die tatsächlich zu verwenden ist, gemessen und basierend auf dem Messergebnis werden die Koeffizienten der Modellierformel zum Berechnen der ASS-Lichtleistung durch die ASS-Lichtverarbeitungsschaltung 231 erhalten und der erhaltene Koeffizient wird in dem Speicher 232 gespeichert. Dann wird durch Verwenden des Korrekturwertes der ASS-Lichtleistung, der durch die ASS-Lichtberechnungsschaltung 233 unter Verwendung des in der Vorbereitungsstufe erhaltenen Koeffizienten berechnet wird, der Einstellwert der Pumplichtleistung für das Erhalten des Ausgangssignallichts Ls mit der gewünschten Wellenlängen-Charakteristik berechnet.
  • Hier wird ein spezifisches Einstellverfahren der Pumplichtleistung Bezug nehmend auf das Ablaufdiagramm der 18 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wurden Überlegungen angestellt für den Fall, dass das Ausgangssignallicht Ls aufgeteilt wird in drei Wellenlängenblöcke um den Einstellwert der Pumplichtleistung zu berechnen. Die Anzahl der aufgeteilten Wellenlängenblöcke ist jedoch nicht auf das obige Beispiel beschränkt.
  • Zuerst wird im Schritt 211 der 18 das Signallicht Ls einer maximalen Anzahl von Wellenlängen, die übertragen werden können, eingegeben in den optischen Übertragungspfad 202 mit derselben Leistung wie der zur Zeit des tatsächlichen Betriebs.
  • Im Schritt 212 werden in einem Zustand, in dem das Pumplicht Lp nicht dem optischen Übertragungspfad 202 zugeführt wird, jeweilige Leistungen des in drei Wellenlängenblöcke aufgeteilten Ausgangssignallichts Ls durch den Ausgangssignallicht-Überwachungsabschnitt 220 gemessen. Dann werden unter Verwendung der Eingangsleistung des Signallichts Ls in Schritt 211 und der gemessenen Signallicht-Durchschnittsausgangsleistung Durchschnittsdämpfungen L1, L2 und L3 in dem optischen Übertragungspfad 202 in Entsprechung zu den jeweiligen Wellenlängenblöcken berechnet.
  • Im Schritt 213 werden die Pumplichtquellen 211-1 bis 211-n aufgeteilt für jede Gruppe in Entsprechung zu jeweiligen Wellenlängenblöcken und die Signallicht-Durchschnittsausgangsleistung für jeden Wellenlängenblock wird gemessen. Hier sind die Pumplichtleistung en entsprechend den jeweiligen Wellenlängenblöcken PP1, PP2 und PP3. Dann wird ein Korrekturwert der ASS-Lichtleistung in Entsprechung zu jeder der Pumplichtleistungen PP1, PP2 und PP3 durch die ASS-Lichtrechenschaltung 233 berechnet und das Rechenergebnis wird zu der Pumplichtleistungsrechenschaltung 238 übermittelt. In der Pumplichtleistungsrechenschaltung 238 wird in Übereinstimmung mit dem durch die ASS-Lichtrechenschaltung 233 berechneten Korrekturwert die Korrektur der ASS-Lichtkomponente durchgeführt an der Signallicht-Durchschnittsausgangsleistung jedes durch den Ausgangslichtüberwachungsabschnitt 220 gemessenen Wellenlängenblocks. Hier sind die der ASS-Lichtkorrektur unterzogenen Signallicht-Durchschnittsausgangsleistungen PS1, PS2 und PS3. Diese Signallicht-Durchschnittsausgangsleistungen PS1, PS2 und PS3 können durch einen Zusammenhang ausgedrückt werden, der in der nächsten Formel (2.9) gezeigt wird unter Verwendung der Pumplichtleistungen PP1, PP2 und PP3 in Entsprechung zu jeweiligen Wellenlängenblöcken und den Dämpfungen L1, L2 und L3, die im Schritt 212 berechnet worden sind.
  • Figure 00520001
  • Demgemäss wird durch Eingeben der jeweiligen Werte, die durch die obige Messung erhalten werden, in Formel (2.9) eine Matrix erhalten, die sich aus einem Proportionalkoeffizienten Aij (i, j = 1, 2, 3) in Entsprechung zu jedem Wellenlängenblock zusammensetzt.
  • Im Schritt 214 wird eine inverse Matrix der Matrix berechnet, die sich aus dem Proportionalkoeffizienten Aij zusammensetzt, der in Schritt 213 erhalten wird, um einen relationalen Zusammenhang für die Berechnung der Pumplichtleistungen PP1, PP2 und PP3 auszugeben, der erforderlich ist für die Realisierung gewünschten Signallicht-Durchschnittsausgangsleistungen PS1, PS2 und PS3, wie in der nächsten Formel (2.10) gezeigt.
  • Figure 00530001
  • Beispielsweise, wenn die Signallicht-Durchschnittsausgangsleistungen PS1, PS2 und PS3 denselben Wert in der obigen Formel (2.10) haben, wird es möglich, den Einstellwert der Pumplichtleistung in Entsprechung zu jedem Wellenlängenblock zu erhalten, der erforderlich ist für das Abflachender Wellenlängenkennlinie des Raman-verstärkten Signallichts Ls.
  • Im Schritt 215 wird für die Formel (2.10) unter Berücksichtigung des Zwischen-Pump-Raman-Effektes ein Proportionalkoeffizient erhalten. Das heißt, der Proportionalkoeffizienten Aij ist ein Verstärkungsgewinn-Koeffizient für jeden Wellenlängenblock aber schließt nicht dem Zwischen-Pump-Raman-Effekt ein. Da die Raman-Verstärkung tatsächlich durch simultanes Antreiben der Pumplichtquellen in Entsprechung zu einer Vielzahl von Wellenlängenblöcken vorgenommen wird, ist es erforderlich, einen Verstärkungskoeffizienten unter Berücksichtigung des Zwischen-Pump-Raman-Effektes zu erhalten. Daher werden die Pumplichtleistungen PP1, PP2 und PP3 die jeweiligen Wellenlängenblöcke in Übereinstimmung mit Formel (2.10) erhalten, die oben gezeigt ist, um das Pumplicht in Entsprechung zu allen Wellenlängenblöcken in der oben beschriebenen Leistungseinstellung zuzuführen zu dem optischen Übertragungspfad 202. Dann wird die Leistung des Pumplichts in Entsprechung zu allen Wellenlängenblöcken um beispielsweise 10mW geändert und ein Änderungsbetrag der Signallicht-Durchschnittsausgangsleistung in Bezug auf den Änderungsbetrag der Pumplichtleistung wird gemessen. Durch diese Messung, wie in der nächsten Formel (2.11) gezeigt, wird in Proportionalkoeffizienten Bij (i, j = 1, 2, 3), der einen Zusammenhang der Änderungsbeträge ΔPS1, ΔPS2 und ΔPS3 der Signallicht-Durchschnittsausgangsleistungen der Änderungsbeträge ΔPP1, ΔPP2 und ΔPP3 der Pumplichtleistungen ausdrückt.
  • Figure 00540001
  • Im Schritt 216 wird eine inverse Matrix einer Matrix, die aus den Proportionalkoeffizienten Bij besteht, die in Schritt 215 erhalten werden, berechnet, um einen relationalen Ausdruck unter Berücksichtigung des Zwischen-Pump-Raman-Effektes auszugeben, wie in Formel (2.12) gezeigt.
  • Figure 00540002
  • Um genau zu sein, das Reduzieren der Wellenlängenkennlinien-Abweichung des Raman-verstärkten WDS-Signallichts bedeutet, dass, wie beispielsweise in 19 gezeigt, die Signallicht-Durchschnittsausgangsleistungen PS1, PS2 und PS3 in Entsprechung zu den jeweiligen Wellenlängenblöcken B1, B2 und B3 sich einem gewünschten Zielleistungspegel PS0 annähern. Wenn Unterschiede zwischen den Signallicht-Durchschnittsausgangsleistungen PS1, PS2 und PS3, und dem Zielleistungspegel PS0 gleich ΔPS1, ΔPS2 und ΔPS3 sind, sind Pumplichtleistungen, die erforderlich sind, um die Unterschiede ΔPS1, ΔPS2 und ΔPS3 auszugleichen, ΔPP1, ΔPP2 und ΔPP3.
  • Im Schritt 217 wird die Korrektur der Einstellwerte der Pumplichtleistungen, die unter Verwendung der Formel (2.12) berechnet werden und der Messung der Signallicht- Durchschnittsausgangsleistungen PS1, PS2 und PS3 wiederholt durchgeführt, bis die Differenzen ΔPP1, ΔPP2 und ΔPP3 konvergieren.
  • Durch Durchführen der Reihe von Verarbeitungen, die in Schritt 211 bis Schritt 217 gezeigt sind, werden basierend auf dem Messergebnis unter Verwendung des tatsächlich verwendeten optischen Übertragungspfades 202 die Einstellwerte der Pumplichtleistungen zum Erhalten des Ausgangssignallichts Ls mit der gewünschten Wellenlängen-Charakteristik erhalten. Solche Berechnungsverarbeitung der Einstellwerte der Pumplichtleistungen kann ausgeführt werden vor Beginn des Betriebs des vorliegenden Raman-Verstärkers zum Speichern des Rechenergebnisses in einem Speicher oder Ähnlichem. Ferner ist es auch möglich, dass die Rechenverarbeitung der Einstellwerte der Pumplichtleistungen nach dem Starten des Betriebs ausgeführt wird und dann die Wellenlängenkennlinien in dem Ausgangssignallicht Ls sequentiell gesteuert wird.
  • Wie oben beschrieben, wird vor Beginn des Betriebs der Korrekturwert der ASS-Lichtleistung berechnet in Übereinstimmung mit der Modellierformel, für die der Koeffizient unter Verwendung des tatsächlich zu verwendenden optischen Übertragungspfades 202 bestimmt worden ist, und unter Verwendung des Korrekturwertes wird der Einstellwert der Pumplichtleistung in Entsprechung zu jedem Wellenlängenblock berechnet. Demnach wird es möglich, zuverlässig die Steuerung der Wellenlängenkennlinie des Ausgangssignallichts Ls mit ausgezeichneter Genauigkeit auszuführen.
  • Beachte, dass in der Ausführungsform 2-3 das Konfigurationsbeispiel gezeigt worden ist, bei dem die Pumplichtleistungs-Berechnungsschaltung 238 statt der ALC-Schaltung 234 und der Abschaltschaltung 235 vorgesehen sind. Jedoch ist es sicher möglich, dass die ALC-Schaltung 234 und die Abschaltschaltung 235 ebenfalls in der Pumplichtleistungssteuerschaltung 238 enthalten sind, um die jeweiligen Steuerungen gleichzeitig auszuführen. Ferner ist es ähnlich der in 16 gezeigten Ausführungsform 2-2 möglich, den Raman-Verstärker der Ausführungsform 2-3 auf das optische Verstärkungssystem anzuwenden, bei dem der Raman-Verstärker und der EDFA kaskadiert verbunden sind. Die Gerätekonfiguration ist in diesem Fall in 20 gezeigt.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 2-4 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 21 ist ein Diagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines optischen Übertragungssystems gemäß der Ausführungsform 2-4 der vorliegenden Erfindung.
  • Das optische Übertragungssystem der 21 ist derart zusammengesetzt, dass in einem System, das ein WDM-Signallicht von einem Signallichtsendegerät (OS) 206 an ein Signallichtempfangsgerät (OR) 207 sendet, der oben beschriebene Raman-Verstärker, in dem die Korrekturverarbeitung der ASS-Lichtleistung durchgeführt wird, angewendet wird auf eine Vielzahl optischer Zwischenverstärker 208, die in erforderlichen Zwischenverstärkungsintervallen auf dem optischen Übertragungspfad 202 angeordnet sind, der das Signallichtsendegerät 206 und das Signallichtempfangsgerät 207 verbindet.
  • Hier umfasst jeder optische Zwischenverstärker 208 die Raman-Verstärkungseinheit 201 und das damit in Kaskade verbundene EDFA-Modul 203, wie in Ausführungsform 2-2. Ferner wird in der letzteren Stufe des EDFA 203 das WDM-Signallicht durch einen Demultiplexer 241 demultiplexiert in erforderliche Wellenlängenbänder und die demultiplexierten Signallichtanteile werden durch EDFAs 242A und 242B in Entsprechung zu den jeweiligen Wellenlängenbändern jeweils verstärkt, um durch einen Multiplexer 243 multiplexiert zu werden. Darüber hinaus sind Demultiplexer 242A und 242B, die jeweils ein untergeordnetes Signallicht (OSC), das gemeinsam mit dem Signallicht von der vorangehenden optischen Zwischenverstärkerstufe gesendet wird, herausnehmen, vor den EDFAs 242A bzw. 242B in Entsprechung zu den jeweiligen Wellenlängenbändern angeordnet und Multiplexer 245A und 245B, die die untergeordneten, zu dem optischer Zwischenverstärker 208 der späteren Stufe zu sendenden Signallichtanteile multiplexieren, zwischen den EDFA 242A und 242B angeordnet. Eine Steuerschaltung 250 ist zusätzlich zu den Funktionen in Entsprechung zu der CPU 204 und dem Speicher 205 in der Ausführungsform 2-2 mit einer Funktion des Empfangens der untergeordneten Signallichtanteile von dem Zwischenverstärker 208 der vorangehenden Stufe versehen, welche durch jeweilige Demultiplexer 244A und 244B herausgenommen werden, und eine Funktion des Erzeugens eines untergeordneten Signallichts, das zu dem optischer Zwischenverstärker 208 der letzteren Stufe zu senden ist, um an jeden der Multiplex 245A und 245B ausgegeben zu werden.
  • In dem optischen Übertragungssystem, wie es oben beschrieben worden ist, wird die Verwendung des untergeordneten Signallichts, das gemeinsam mit dem Signallicht gesendet wird, zum Steuern jeweiliger optischer Zwischenverstärker 208 gesendet, die Zeitabstimmung bzw. das Timing der Koeffizientenerstellungsverarbeitung für korrektive Berechnungen des ASS-Lichtes in der Vorbereitungsstufe vor dem vor dem Starten des Betriebs und der Einstellungsverarbeitung der Pumplichtleistung, wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben, wird an jeden optischen Zwischenverstärker gemeldet.
  • Als ein spezifischer Prozess der Feldabstimmung unter Verwendung des untergeordneten Signallichts wird beispielsweise, wenn die Montage des optischen Übertragungssystems abgeschlossen worden ist und die Energiequelle des Gesamtsystems eingeschaltet wird, eine Betriebsbestätigung dahingehend vorgenommen, ob oder nicht das untergeordnete Signallicht normal zwischen jeweiligen optischen Zwischenverstärkern 208 übertragen wird. Dann, wenn der Betrieb des untergeordneten Signallichts bestätigt wird, wird die Koeffizienten erstellende Verarbeitung für das korrektive Berechnen des ASS-Lichtes in dem optischen Zwischenverstärker 208 der ersten Stufe der am nächsten bei dem Signallichtsendegerät 206 angeordnet ist, ausgeführt. Wenn die Koeffizienten erstellende Verarbeitung abgeschlossen ist, wird das untergeordnete Signallicht für das Melden des Abschlusses der Koeffizienten erstellenden Verarbeitung zu dem optischen Zwischenverstärker 208 der letzteren Stufe (der zweiten Stufe) gesendet. In dem optischen Zwischenverstärker 208 der zweiten Stufe wird, wenn die Zwischenverstärkung des untergeordneten Signallichts von dem optischen Zwischenverstärker 208 der ersten Stufe bestätigt wird, die Koeffizientenerstellungsverarbeitung für das korrektive Berechnen des ASS-Lichts ausgeführt. In ähnlicher Weise wie oben wird in jedem der nachfolgenden optischen Zwischenverstärker 208 die Koeffizientenerstellungsverarbeitung sequentiell ausgeführt. Dann, wenn die Koeffizientenerstellungsverarbeitung in allen optischen Zwischenverstärkern 208 abgeschlossen ist, steigen die Signallichtanteile aller Wellenlängen in dem Signallichtsendegerät 206 an und das durch Wellenlängenaufteilungs-Multiplexieren des jeweiligen Signallichts erhaltene WDM-Signallicht wird zu dem optischen Übertragungspfad 202 gesendet.
  • Wenn der Start der Übertragung von WDM-Signallicht von dem Signallichtsendegerät 206 zu dem optischen Übertragungspfad 202 dem optischen Zwischenverstärker 208 der ersten Stufe mit Hilfe des untergeordneten Signallichts in dem ersten optischen Zwischenverstärker 208 gemeldet und die Rechenverarbeitung für den Einstellwert jeder Pumplichtleistung wird ausgeführt. Dann, wenn der Pumplichtleistungseinstellwert berechnet worden ist, werden die Raman-Verstärkungseinheit 201 und die EDFAs 242A und 242B der jeweiligen Wellenlängenbänder in dem optischen Zwischenverstärker 208 der ersten Stufe hochgefahren. Wenn das Hochfahren des optischen Zwischenverstärkers 208 der ersten Stufe abgeschlossen ist, wird das untergeordnete Signallicht, das den Abschluss des Hochfahrens bestätigt, zu dem optischen Zwischenverstärker 208 der letzteren Stufe (der zweiten Stufe) gesendet. Auch in dem optischen Zwischenverstärker 208 der zweiten Stufe, der das untergeordnete Signallicht empfängt, wird die Rechenverarbeitung des Pumplichtleistungseinstellwertes und das Hochfahren des optischen Verstärkers ausgeführt. In ähnlicher Weise wie oben werden in jedem der nachfolgenden optischen Zwischenverstärker 208 die Rechenverarbeitung des Pumplichtleistungseinstellwertes und das Hochfahren des optischen Verstärkers sequentiell ausgeführt. Dann, wenn die Rechenverarbeitung des Pumplichtleistungseinstellwerts abgeschlossen worden ist in allen optischen Zwischenverstärkern 208, wird die Feldabstimmung vor Beginn des Betriebs beendet.
  • Wie im Obigen beschrieben, wird gemäß dem optischen Übertragungssystem der Ausführungsform 2-4 das untergeordnete Signallicht verwendend das Timing zum Ausführen der Feldabstimmungsverarbeitung vor Beginn des Betriebs unter der Vielzahl von optischen Zwischenverstärkern 208, die in dem optischen Übertragungspfad 202 zwischen dem Signallichtsendegerät 206 und dem Signallichtempfangsgerät 207 angeordnet sind, gemeldet. Demnach wird es möglich, die Feldabstimmung in dem gesamten optischen Übertragungssystem problemlos durchzuführen.
  • Beachte, in Ausführungsform 2-4 ist das Beispiel des optischen Zwischenverstärkers gezeigt worden, der mit dem Raman-Verstärker und dem EDFA versehen ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auch angewendet werden auf solch einen optischen Zwischenverstärker, der nur durch einen Raman-Verstärker aufgebaut ist zum Verstärken eines WDM-Signals. Ferner ist in dem oben Beispiel der Zustand, bei dem das WDM-Signallicht demultiplexiert wird zu den jeweiligen Wellenlängenbändern durch das EDFA-Modul 203 in dem optischen Zwischenverstärker 208, der Empfang des untergeordneten Signallichts von dem optischen Zwischenverstärker 208 der vorangehenden Stufe und das Senden des untergeordneten Signallichts zu dem optischen Zwischenverstärker 208 der letzteren Stufe vorgenommen worden. Jedoch ist der Empfang und das Senden des untergeordneten Signallichts an beliebigen Positionen im optischen Zwischenverstärker 208 durchführbar.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 22 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Basiskonfiguration eines optischen Verstärkers, der mit einer Verbindungsdämpfungserfassungsfunktion gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung versehen ist.
  • Wie in 22 gezeigt, umfasst gemäß der Basiskonfiguration der Ausführungsform 3 der optische Verstärker, der ein in einer Pumpeinheit A erzeugtes Pumplicht Lp einem optischen Verstärkungsmedium B zuführt zum Verstärken eines Signallichts Ls: einen Verbindungsdämpfungs- bzw. Verbindungsverlustmessabschnitt C, der das Messlicht Lm, das sich von dem Signallicht Ls unterscheidet, in einen optischen Pfad zwischen der Pumpeinheit A und dem optischen Verstärkungsmedium B eingibt und basierend auf einem reflektierten Licht und Rückstreulicht des Messlichtes Lm, das in dem optischen Pfad erzeugt wird, die Verbindungsdämpfungen bzw. Verbindungsverluste an einem oder mehreren Verbindungspunkten misst, die in dem optischen Pfad existieren; und einen Steuerabschnitt D, der die Zufuhrbedingung des Pumplichtes Lp durch die Pumpeinheit A in Übereinstimmung mit den Verbindungsdämpfungen steuert, die durch den Verbindungsdämpfungsmessabschnitt C gemessen worden sind.
  • 23 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen eines spezifischen Beispiels der Basiskonfiguration der 22. In dem spezifischen Beispiel der 23 umfasst ein optischer Verstärker einer Ausführungsform 3-1: eine Pumplichtquelle 310 und einem WDM-Koppler als Pumpeinheit A in der Basiskonfiguration der 22; eine Verstärkungsfaser 320 als optisches Verstärkungsmedium B in der Basiskonfiguration der 22; eine Impulslichtquelle 330, einen WDM-Koppler 331, eine optisches Filter 333, ein Lichtempfangselement (PD) 334, eine Signalverarbeitungsschaltung 335 und eine Pseudo-Faser 336 als Verbindungsverlustmessabschnitt C in der Basiskonfiguration der 22; und eine Steuerschaltung 340 als Steuerabschnitt D in der Basiskonfiguration der 22.
  • Die Pumplichtquelle 310 erzeugt das Pumplicht Lp, das imstande ist, eine Raman-Verstärkung des Signallichts Ls, das sich durch die Verstärkungsfaser 320 ausbreitet, durchzuführen, um es an dem WDM-Koppler 311 auszugeben. Eine Wellenlänge der Pumplichtquelle 310 wird so festgelegt, dass sie dem Wellenlängenband des Signallichts Ls entspricht. Um genau zu sein, die mittlere Wellenlänge in dem Pumplicht Lp wird innerhalb eines Bereichs des 1450nm-Bandes festgelegt, welches um etwa 100nm zu einer kürzeren Wellenlängenseite in Bezug auf das Signallicht Ls von beispielsweise dem 1550nm-Band verschoben ist. Beachte, dass die jeweiligen Wellenlängen des Signallichts Ls und des Pumplichts Lp in der vorliegenden Erfindung nicht auf das Obige beschränkt sind und es auch möglich ist, die Wellenlängeneinstellung in einem bekannten Raman-Verstärker vorzunehmen.
  • Der WDM-Koppler 311 führt das Pumplicht Lp, das von der Pumplichtquelle 310 ausgegeben wird, in Richtung der Verstärkungsfaser 320. Hier wird das Pumplicht Lp durch einen von dem WDM-Koppler 311 hoch zu der Verstärkungsfaser 320 über die Pseudo-Faser 336 verbundenen optischen Pfad (nachstehend auch als zu messender optischer Pfad bezeichnet), in einer Richtung entgegengesetzt zu der Ausbreitungsrichtung des Signallichts Ls. Zudem sendet der WDM-Koppler 311 das Signallicht Ls, das von der Verstärkungsfaser 320 gesendet worden ist, über die Pseudo- Faser 336 zu dem WDM-Koppler 333 auf einer Ausgangsseite, und sendet auch ein Messlicht (optisches Impulssignal), das von der WDM-Kopplerseite gesendet wird, zu der Seite der Verstärkungsfaser 320. Beachte, dass drei Ports des WDM-Kopplers 311 fusionsverbunden sind mit den jeweiligen optischen Pfaden.
  • Die Verstärkungsfaser 320 ist an einem Ende davon mit einem Ende der Pseudo-Faser 336 über einen optischen Verbinder C1 des PC-Verbindungstyps verbunden und wird mit dem Signallicht Ls über das andere Ende davon beaufschlagt. Als die Verstärkungsfaser 320 wird beispielsweise eine solche Übertragungspfadfaser verwendet, wie eine Einzelmodenfaser oder Ähnliches, eine Raman-Verstärkungsfaser oder Ähnliches mit einem hohen nicht-linearen Koeffizienten.
  • Die Impulslichtquelle 330 dient dem Erzeugen des Messlichts Lm, welches verwendet wird zum Messen der Dämpfungsverteilung in Längsrichtung des zu messenden optischen Pfades, die optische Zeitdomänenreflektometrie (OTDR) verwendend, um das optische Impulssignal, wie beispielsweise in 24 gezeigt, auszugeben als Messlicht Lm. Beachte, dass in 24 ein Beispiel gezeigt wird, bei dem die Impulsbreite des optischen Impulssignals auf 10ns festgelegt ist und das Impulsintervall davon auf 200ns festgelegt ist. Jedoch ist die Einstellung des optischen Impulssignals nicht darauf beschränkt und geeignete Werte können in Übereinstimmung mit einer Distanz des zu messenden optischen Pfades (in dem obigen Einstellbeispiel mit 20m angenommen) festgelegt werden. Ferner ist eine Wellenlänge des optischen Impulssignals vorzugsweise in einem Band festgelegt, das sich von dem Wellenlängenband des Signallichts Ls und des Pumplichts Lp unterscheidet, um die Unterscheidung des optischen Impulssignals von dem optischen Signallicht Ls und dem Pumplicht Lp zu ermöglichen. Speziell ist es beispielsweise möglich, die Wellenlänge des optischen Impulssignals auf 1410nm oder Ähnliches festzulegen in Bezug auf die Wellenlängeneinstellung des Signallichts Ls und des Pumplichts Lp.
  • Der WDM-Koppler 331 hat eine Wellenlängenübertragungskennlinie zwischen den Ports p1 bis p3 beispielsweise wie in 25 gezeigt und übermittelt das Messlicht Lm, das zu dem Port p3 gesendet wird von der Impulslichtquelle 330 über einen Verzweigungskoppler 332 zu dem Port 1, der mit der Seite des WDM-Kopplers 311 verbunden ist. Der WDM-Koppler 331 wird an dem Port p1 mit dem Signallicht Ls beaufschlagt, das über den WDM-Koppler von dem zu messenden optischen Pfad gesendet wird und mit dem reflektierten Licht und dem Rückwärtsstreulicht (nachstehend als ein reflektiertes Streulicht Lr bezeichnet) oder dem Messlicht Lm, das von dem Port 1 ausgegeben wird, um sich in Richtung des optischen Pfades, der zu messen ist, auszubreiten und die Signallichtanteile Ls des Port p2 und das reflektierte Streulicht Lr zu dem Port p3 auszugeben.
  • Der Verzweigungskoppler 332 zweigt das reflektierte Streulicht Lr, das von dem Port P3 des WDM-Kopplers 331 ausgegeben wird, ab, um das abgezweigte Licht zu dem optischen Filter 333 zu senden. Das optische Filter 333 ist ein Schmalbandpassfilter mit einer Übertragungsmittelwellenlänge, die näherungsweise mit 1410nm oder Ähnlichem koinzidiert in Entsprechung zu einer Wellenlänge des reflektierten Streulichts Lr, d.h., der Wellenlänge des optischen Impulssignals. In dieser optischen Faser 333 wird ein Rauschlicht, das von dem reflektierten Streulicht Lr, das in dem abgezweigten Licht enthalten ist, abweicht, durch den Verzweigungskoppler 332 eliminiert. Das Lichtempfangselement 334 empfängt das reflektierte Streulicht Lr, das durch das optische Filter 334 geleitet worden ist um es photoelektrisch umzuwandeln und gibt ein Signal des Pegels, von dem es gemäß der Leistung des reflektierten Streulichts Lr geändert wird, zu der Signalverarbeitungsschaltung 335.
  • Die Signalverarbeitungsschaltung 335 erhält die Dämpfungsverteilung in Längsrichtung des optischen Pfades, die zu messen ist, basierend auf dem Ausgangssignal von dem Lichtempfangselement 334 und erfasst eine Verbindungsdämpfung bei einem Verbindungspunkt, der auf dem zu messenden optischen Pfad existiert, zum Ausgeben des Entscheidungsergebnisses an die Steuerschaltung 340.
  • Die Pseudo-Faser 336 ist eine optische Faser, die eine Länge erfordert, welche zum Einengen einer Region (tote Zone) angeordnet ist, in der die Dämpfungsverteilung unmöglich messbar gemacht wird in einem Messsystem unter Verwendung der optischen Zeitdomänenreflektometrie, und ist angeordnet zwischen dem WDM-Koppler 311 und er Verstärkungsfaser 320 hier. Beachte, dass die optischen Zeitdomänenreflektometrie und die Todeszone später beschrieben werden.
  • Die Steuerschaltung 340 beurteilt, in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von der Signalverarbeitungsschaltung 332, ob oder nicht die Verbindungsdämpfung am Verbindungspunkt eine zuvor festgelegte ist oder nicht (beispielsweise 1,0 dB oder ähnlich,) oder darüber, und wenn die Verbindungsdämpfung in dem Schwellwert liegt oder darüber, steuert sie die Antriebsbedingung der Pumplichtquelle 310 derart, dass die Zufuhr des Pumplichts Lp zu einem vorbestimmten Leistungspegel oder darunter gestoppt oder resultiert wird.
  • Hier wird die Zusammenfassung der optischen Zeitdomänenreflektometrie (OTDR) beschrieben.
  • Die OTDR wird weithin als ein Verfahren zum Messen der Dämpfungsverteilung in einer Längsrichtung einer optischen Faser verwendet. 26 zeigt ein Beispiel eines typischen OTDR-Messsystems. In diesem OTDR-Messsystem wird ein in einer Impulslichtquelle erzeugtes optisches Messsystem in einer Einrichtung eingegeben, die zu messen ist (DUT) und ein reflektiertes Streulicht (reflektieres Licht und Rückwärtsstreulicht) des optischen Impulssignals wird abgezweigt durch einen Verzweigungskoppler, um photoelektrisch verarbeitet zu werden. In einer Signalverarbeitungsschaltung wird die Reflektionsmenge, die in der Einrichtung erzeugt wird, gemessen und erfasst und gemäß einem Eingangssignal von einem Lichtempfangselement und auch einer Position eines reflektierenden Punktes wird basierend auf einer Zeitverzögerung des reflektierten Streulichts zu dem optischen Impulssignal hin erfasst. Als ein Ergebnis wird die Dämpfungsverteilung in der zu messenden Einrichtung gemessen.
  • Beispielsweise wird der Fall überlegt, in dem die Dämpfungsverteilung durch Anwenden des OTDR-Messsystems, wie es oben in dem typischen Raman-Verstärker, wie in 42 gezeigt gemessen wird, wobei ein Messergebnis, wie es in (B) der 27 gezeigt wird, erhalten wird für eine Konfiguration des Messsystems, die in (A) der 27 beansprucht wird. Beachte, wenn angenommen wird, dass eine Pumpeinheit 410 und eine Verstärkungsfaser 413 PC-verbunden sind über zwei optische Verbinder 214A und 214B.
  • Um genau zu sein, in dem Messergebnis von (B) der 27 geben die Höhen der jeweiligen Spitzenwerte, die jeweilige Reflektionsmengen in einem optischen Verbinder 500A angeben, einem WDM-Koppler 412 und den optischen Verbindern 414A und 414B, die sequentiell in Längsrichtung einer optischen mit dem OTDR-Messsystem 500 verbundenen Faser verglichen werden. Ferner repräsentiert ein Einschließen der Reflektionsmenge einen Relais-Streukoeffizienten einer zu messenden Faser. Wenn eine solche Dämpfungsverteilung erhalten wird, kann die Verbindungsdämpfung in jedem der optischen Verbinder 414A und 414B bei einem Messpunkt positioniert werden, der durch eine Volllinie (A) der 27 kenntlich gemacht wird. Wenn eine solche Dämpfungsverteilung erhalten wird, wird die Verbindungsdämpfung in jedem der optischen Verbinder 414A und 414B bei einem Messpunkt positioniert, der durch eine unterbrochene Linie in (A) der 27 eingekreist ist und kann basierend auf einer Differenz zwischen den Reflektionsmengen vor und nach der entsprechenden Spitze in (B) der 27 ausgelassen werden.
  • Im Detail entspricht die Differenz zwischen den Reflektionsmengen vor und nach dem Spitzenwert dem Zweifachen der Verbindungsdämpfung in jedem der optischen Verbinder 414A und 414B.
  • Bei der Messung der Dämpfungsverteilungsverwendung des OTDR wie oben beschrieben gibt es eine Möglichkeit, dass Sättigung in einem elektrischen System auftritt, wenn die große Reflektion in der Nähe eines Eingabeendes der zu messenden Faser verursacht wird. Daher wird ein Totbereich erzeugt, wobei die Messung der Dämpfungsverteilung in einem solchen Bereich nicht möglich ist. Die Länge dieses Totbereichs wird in Übereinstimmung mit der Impulsbreite des optischen Impulssignals bestimmt. Beispielsweise, wenn die Impulsbreite auf 10ns oder geringer festgelegt wird, hat der Totbereich etwa einige Meter Länge. Um zu vermeiden, dass die Messung der Dämpfungsverteilung in einem erwünschten Messpunkt unmöglich wird bedingt durch das Erzeugen solch eines Totbereichs wird in dem optischen Verbinder der Ausführungsform 3-1 die Pseudo-Faser 336 zwischen dem WDM-Koppler 311 und der Verstärkungsfaser 320 eingefügt.
  • Als Nächstes wird ein Betrieb des optischen Verstärkers gemäß der Ausführungsform 3-1 unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm der 28 beschrieben.
  • Wenn der vorliegende optische Verstärker zum Zeitpunkt der Anfangsinstallation oder zum Zeitpunkt des Betriebsstarts hochgefahren wird, wird in der Impulslichtquelle 330 das optische Impulssignal der Schwingungsform, wie sie in 24 gezeigt ist, erzeugt, um als Messlicht Lm ausgegeben zu werden (S311 in 28). Das Messlicht Lm durchläuft den Verzweigungskoppler 332, um in den WDM-Koppler 331 eingegeben zu werden und zu dem zu messenden optischen Pfad gesendet zu werden, der bis zu der Verstärkungsfaser 320 verbunden ist (S312). Das Messlicht Lm breitet sich durch den zu messenden optischen Pfad in Richtung der Verstärkungsfaser 320 aus, so dass das reflektierte Streulicht Lr, das sich aus dem reflektierten Licht und dem Rückwärtsstreulicht des Messlichtes Lm zusammensetzt im zu messenden optischen Pfad erzeugt wird (S313).
  • Das reflektiere Streulicht Lr wird aus dem WDM-Koppler 331 und dem Verzweigungskoppler 332 genommen, um zu dem optischen Filter 333 gesendet zu werden. Das das optische Filter 333 durchlaufende reflektiere Streulicht wird von dem Lichtempfangselement 334 empfangen und die Leistung davon wird erfasst (S314). Das das Erfassungsergebnis anzeigende Signal in dem Lichtempfangselement 334 wird zu der Signalverarbeitungsschaltung 335 gesendet, um der Verarbeitung in Übereinstimmung mit dem OTDR unterzogen zu werden. Demnach wird die Dämpfungsverteilung in Längsrichtung des zu messenden optischen Pfades erhalten und die Verbindungsdämpfung in dem Verbindungspunkt (in der Konfiguration der 23 der optische Verbinder C1), der auf dem zu messenden optischen Pfad existiert, wird herausgeführt (S315).
  • Die Verbindungsdämpfung, die von der Signalverarbeitungsschaltung 335 abgeführt wird, wird zu der Steuerschaltung 340 übertragen, wo beurteilt wird, ob oder nicht die Verbindungsdämpfung den zuvor festgelegten Schwellwert erreicht oder darüber liegt (S316). In dem Fall, in dem die Verbindungsdämpfung geringer als der Schwellwert ist, wird beurteilt, dass eine gute Verbindungsbedingung des optischen Verbinders C1 realisiert ist und die Zufuhr des Pumplichts Lp von der Pumplichtquelle 340 zur Verstärkungsfaser 320 wird bei dem Leistungspegel in der normalen Betriebszeit begonnen. Andererseits in dem Fall, in dem die Verbindungsdämpfung den Schwellwert erreicht oder darüber liegt, wird beurteilt, dass der optische Verbinder C1 sich in einer unzureichenden Verbindungsbedingung befindet, wobei die Unterbrechung oder Ähnliches der optischen Faser bedingt durch das FF-Phänomen auftreten könnte, die Zufuhr des Pumplichts Lp wird gestoppt oder auf den vorbestimmten Leistungspegel oder darunter reduziert, und auch die Warnung, die angibt, dass die Verbindungsbedingung des optischen Verbinders C1 abnormal ist, wird ausgegeben (S317).
  • Wie oben beschrieben, wird gemäß dem optischen Verstärker der Ausführungsform 3-1 die Verbindungsbedingung des optischen Verbinders C1, der zwischen der Pumpeinheit und der Verstärkungsfaser existiert, durch das OTDR-Messsystem unter Verwendung des Messlichts Lm überwacht, das sich von dem Signallicht Ls unterscheidet. Demnach wird es möglich, nicht nur das Erfassen des Anbringens des optischen Verbinders durchzuführen wie bei der konventionellen Technik, sondern auch das exakte Erfassen der Abnormalität in der Verbindungsbedingung des optischen Verbinders C1, was zu einer Unterbrechung der optischen Faser bedingt durch das FF-Phänomen führt, hierdurch die Steuerung der Leistung der Pumplichts Lp, das durch den optischen Verbinder C1 verläuft, zuverlässig ermöglichend.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 3-2 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 29 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines optischen Verstärkers, der mit einer Verbindungsdämpfungserfassungsfunktion der Ausführungsform 3-2 versehen ist.
  • In 29 wird der optische Verstärker der vorliegenden Ausführungsform derart ausgebildet, dass eine Konfiguration unter Verwendung der optischen Frequenzdomänenreflektonomie (OFDR) in der in 22 gezeigten Basiskonfiguration als Verbindungsdämpfungsmessabschnitt C übernommen wird. Um speziell zu sein, die Verbindungsdämpfung wird durch das Messsystem, das eine Frequenzwobbel-Lichtquelle 350 umfasst, einen Abzweigkoppler 351, einen WDM-Koppler 352, einen Lichtempfänger 353, eine FFT-Schaltung 354 und eine Signalverarbeitungsschaltung 355, gemessen. Beachte, dass die Konfigurationen in Entsprechung zu der Pumpeinheit A, dem optischen Verstärkungsmedium C und dem Steuerabschnitt D in der Basiskonfiguration der 22 dieselben sind wie jene in der Ausführungsform 3-1 und demnach die Beschreibung davon hier weggelassen wird. Die Frequenzwobbel-Lichtquelle 350 dient dem Erzeugen eines Messlichts Lm, dessen Frequenz linear in der Zeit gewobbelt wird. Es ist möglich, beispielsweise einen Drei-Elektroden-DFB-Laser als Frequenzwobbel-Lichtquelle 350 zu verwenden. In dem Fall, in dem der Drei-Elektroden-DFB-Laser verwendet wird, wird eine modulierte Spannung an eine Mittelelektrode angelegt, so dass die Frequenz des Messlichts Lm linear geändert werden kann mit der Zeit. Die Wobbelbreite der Frequenz ist ein Parameter zum Bestimmen der räumlichen Auflösung in der Messung und beispielsweise, um die räumliche Auflösung von 10cm zu erhalten, ist es erforderlich, die Frequenz bei 1GHz zu wobbeln. Eine Wellenlänge des Messlichts Lm, das von der Frequenzwobbel-Lichtquelle 350 ausgegeben wird, wird in einem Band, das sich von den Wellenlängenbändern des Signallichts Ls und des Pumplichts Lp unterscheidet, festgelegt wird, um die Unterscheidung des Messlichts Lm von dem Signallicht Ls und dem Pumplicht Lp zu ermöglichen. Speziell kann die Wellenlänge des Ausgangsmesslichts Lm beispielsweise festgelegt werden auf das 1410nm-Band oder Ähnlich relativ zu dem Signallicht Ls des 1550nm-Bandes und des Pumplichts vom 1450nm-Band.
  • Der Verzweigungskoppler 351 zweigt das Messlicht Lm, das von der Frequenzwobbel-Lichtquelle 350 ausgegeben wird, in zwei auf, um ein Messlicht Lm' an einen Port zu geben, der bis zu dem WDM-Koppler 352 verbunden ist, und ein Referenzlicht Lref an einen Referenzport (offenen Port)zu geben. Ferner multiplexiert der Verzweigungskoppler 351 ein reflektiertes Streulicht Lr, das sich aus einem reflektierten Licht und einem Rückwärtsstreulicht des Messlichts Lm' zusammensetzt mit einem reflektierten Licht des Referenzlichts Lref darin, um ein Schwebungssignallicht Lb zu erzeugen und das Schwebungssignallicht Lb zu einem Port auszugeben, der bis zu dem Lichtempfänger 353 verbunden ist.
  • Der WDM-Koppler 352 hat eine Wellenlängen-Übertragungskennlinie, die dieselbe ist wie die des WDM-Kopplers 331, der in der Ausführungsform 3-1 verwendet wird (siehe 25), und übermittelt das Messlicht Lm', das von dem Verzweigungskoppler 351 der Seite des WDM-Kopplers 311 gesendet wird, und demultiplexiert auch das reflektierte Streulicht Lr des Messlichts Lm', das sich durch den zu messenden optischen Pfad ausbreitet, von dem Signallicht Ls, das sich in derselben Richtung ausbreitet, um das demultiplexierte Licht der Seite des Verzweigungskopplers 351 auszugeben.
  • Der Lichtempfänger 353 empfängt das Schwebungssignallicht Lb, das von dem Verzweigungskoppler 351 gesendet worden ist zum Ausgeben eines photoelektrisch umgewandelten elektrischen Signals an die FFT-Schaltung 354. Beachte, dass der Lichtempfänger 353 mit einem optischen Filter versehen sein kann, das ein Rauschlicht, welches von dem Schwebungssignallicht Lb abweicht, eliminiert ähnlich der Ausführungsform 3-1.
  • Die FFT-Schaltung 354 dient dem Durchführen der Hochgeschwindigkeits-Fourier-Transformation an dem Ausgangssignal des Lichtempfängers 353 zum Ausgeben des Rechenergebnisses an die Signalverarbeitungsschaltung 355. Die Signalverarbeitungsschaltung 355 erhält die Dämpfungsverteilung in Längsrichtung des zu messenden optischen Pfades basierend auf dem Ausgangssignal der FFT-Schaltung 354 und erfasst die Verbindungsdämpfung bei dem auf dem zu messenden optischen Pfad existierenden Verbindungspunkt, um ein Signal auszugeben, das indikativ ist in Bezug auf das Erfassungsergebnis der Steuerschaltung 340.
  • Hier wird die Zusammenfassung der optischen Frequenzdomänenreflektometrie (OFDM) beschrieben.
  • Die OFDR ist als ein Verfahren zum Messen der Dämpfungsverteilung in einer Längsrichtung einer optischen Faser bekannt wie auch das in Ausführungsform 3-1 bezogene OTDR (siehe M. Wegmuller et al., "Distributed Gain Measurements in Er-Doped Fibers with High Resolution and Accuracy Usind an Optical Frequency Domain Reflectometer", Journal of Lightwave Technology, Band 18, Nr. 12, Seiten 2127-2132, Dezember 2000; und J.P. von der Weid et al., "On the Characterization of Optical Fiber Network Components with Optical Frequency Domain Reflectometry", Journal of Lightwave Technology, Bd. 15, Nr. 17, Seiten 1131-1141, Juli 1997).
  • In diesem OFDR, abweichend von dem oben beschriebenen OTDR, wird keine Totzone erzeugt und demnach ist es möglich, die Dämpfungsverteilung in der Nähe eines Eingabeendes einer zu messenden Faser zu messen. Jedoch wird in diesem OFDR, da die Kohärenz eines reflektierten Lichts beibehalten werden sollte, ein Messabstand kürzer zu etwa einigen zehn Metern verglichen mit dem OTDR, das imstande ist, über maximal einige hundert Kilometer zu messen.
  • 30 ist ein Beispiel eines bekannten OFDR-Messsystems. In diesem OFDR-Messsystem wird ein Ausgangslicht von einer Frequenzwobbel-Lichtquelle abgezweigt durch einen Verzweigungskoppler zu einem Messlicht und einem Referenzlicht, und dann wird das Messlicht in eine zu messende Einrichtung (DUT) eingegeben und auch das Referenzlicht wird zu einem Referenzport gegeben. Dann werden die jeweiligen reflektierten Lichtanteile des Messlichts und des Referenzlichts durch den Verzweigungskoppler multiplexiert, um ein Schwebungssignallicht zu erzeugen, und das Schwebungssignallicht wird photoelektrisch umgewandelt in einen großen Empfänger. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Frequenz des umgewandelten Schwebungssignallichts proportional eines optischen Pfaddifferenz in jeweiligen Reflektionspunkten des Messlichts und des Referenzlichts. Daher wird durch das Durchführen der Hochgeschwindigkeits-Fourier-Transformation an der Intensität eines Ausgangssignals von dem Lichtempfänger durch eine FFT-Schaltung die Dämpfungsverteilung in der zu messenden Einrichtung gemessen.
  • In dem Fall, in dem die Dämpfungsverteilung in dem typischen Raman-Filter, das in 42 gezeigt ist, und Anwenden des OFDR-Messsystems gemessen wird, kann ein Messergebnis ähnlich dem in 27 gezeigten erhalten werden und basierend auf der Dämpfungsverteilung wird es möglich, eine Verwendungsdämpfung in einem optischen Verbinder, der sich an einem Messpunkt befindet, abzuführen.
  • Als Nächstes wird ein Betrieb des optischen Verstärkers in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 3-2 unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm der 31 beschrieben.
  • Wenn der vorliegende optische Verstärker hochgefahren wird bei der Anfangsinstallationszeit oder zur Betriebsstartzeit wird das Messlicht Lm, die Frequenz von welchem in der Fernlichtquelle 305 gewobbelt wird, erzeugt, um zu dem Verzweigungskoppler 351 ausgegeben zu werden (S321 in 31). Das Messlicht Lm wird abgezweigt durch den Verzweigungskoppler 351 zu dem Messlicht Lm' und dem Referenzlicht Lref, und dann wird das Messlicht Lm über den WDM-Koppler 352 zu dem zu messenden optischen Pfad gesendet, der bis zur Verstärkungsfaser 320 verbunden ist, und das Referenzlicht Lref wird zu dem Referenzport 5322 gesendet. Dann breitet sich das Messlicht Lm' durch den zu messenden optischen Pfad in Richtung der Verstärkungsfaser 320 aus, so dass das reflektierte Streulicht Lr, das sich aus dem Referenzlicht und dem Rückwärtsstreulicht des Messlichts Lm' zusammensetzt, in dem zu messenden optischen Pfad erzeugt wird (S323). Ferner, gleichzeitig hiermit, wird das Referenzlicht Lref durch ein offenes Ende des Referenzports reflektiert, um zu dem Verzweigungskoppler 351 zurückgeführt zu werden.
  • Das reflektierte Streulicht des Messlichts Lm' und das reflektierte Licht des Referenzlichts Lref werden in dem Verzweigungskoppler 351 multipliziert zum Erzeugen des Schwebungssignallichts Lb (S234). Das Schwebungssignallicht Lb wird zu dem Lichtempfänger 353 gesendet, um photoelektrisch umgewandelt zu werden (S325) und ferner wird das Ausgangssignal des Lichtempfängers zu der FFT-Schaltung 354 gesendet, um der Hochgeschwindigkeits-Fourier-Transformation unterzogen zu werden (S326). Das Signal, das das Rechenergebnis in der FFT-Schaltung 354 angibt, wird zu der Signalverarbeitungsschaltung 355 gesendet, um der erforderlichen Verarbeitung unterzogen zu werden, und die Dämpfungsverteilung in der Längsrichtung des zu messenden optischen Pfades wird erhalten, hierdurch die Verbindungsdämpfung im optischen Verbinder C1, die auf den zu messenden optischen Pfad existiert, ausführend (S327).
  • Die durch die Signalverarbeitungsschaltung 355 ausgeführte Verbindungsdämpfung wird zu der Steuerschaltung 40 übermittelt, wo beurteilt wird ob oder nicht die Verbindungsdämpfung den zuvor festgelegten Schwellwert erreicht oder darüber liegt (S328). Wenn die Verbindungsdämpfung geringer ist als der Schwellwert, wird die Zufuhr des Pumplichts Lp bei dem Leistungspegel in dem Normalbetrieb gestartet, während, wenn die Verbindungsdämpfung den Schwellwert erreicht oder darüber liegt, die Zufuhr des Pumplichts Lp gestoppt wird oder reduziert wird auf den vorbestimmten Leistungspegel oder darunter, und auch die Warnanzeige der Abnormalität der Verbindungsbedingung des optischen Verbinders C1 ausgegeben wird (S329).
  • Wie oben beschrieben, ist es selbst in dem Fall, in dem die Verbindungsbedingung des optischen Verbinders C1, der zwischen der Pumpeinheit und der Verstärkungsfaser existiert, durch das OFDR-Messsystem überwacht wird, möglich, einen Effekt ähnlich der Ausführungsform 3-1 zu erhalten. Ferner ist es zusätzlich zu dem obigen Effekt, verglichen mit dem Fall, bei dem das OTDR-Messsystem angewendet wird, da der Totbereich nicht erzeugt wird, nicht länger erforderlich, die Pseudo-Faser bereitzustellen und auch ein breiter Dynamikbereich und die hohe räumliche Auflösung können erhalten werden. Demnach kann die Verbindungsdämpfung mit höherer Genauigkeit gemessen werden und daher wird es möglich, die Pumplichtquelle zuverlässig zu steuern.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 3-3 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 32 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines optischen Verstärkers, der mit einer Verbindungsdämpfungserfassungsfunktion in der Ausführungsform 3-3 versehen ist.
  • In 32 ist der optische Verstärker der Ausführungsform 3-3 ein Anwendungsbeispiel, in dem beispielsweise in dem optischen Verstärker der Ausführungsform 3-1 eine Raman-Verstärkungs-Pumplichtquelle als Impulslichtquelle zum Erzeugen des Messlichts Lm verwendet wird. Um genau zu sein, der vorliegende optische Verstärker umfasst: als die in 22 gezeigte Pumplichteinheit A eine Vielzahl (hier beispielsweise vier) von Pumplichtquellen 310A, 310B, 310C und 310D; einen Polarisationsstrahl-Multiplexer 312A, der Pumplichtanteile, die von den Pumplichtquellen 310A und 310B ausgegeben werden, multiplexiert, und einen Polarisationsstrahl-Multiplexer 312B, der Pumplichtanteile, die von den Pumplichtquellen 310C und 310D ausgegeben werden, multiplexiert; einen WDM-Koppler 314, der die jeweiligen Pumplichtanteile, die von dem Polarisationsstrahl-Multiplexern 312A und 312B jeweils über optische Isolatoren 313A bzw. 313B gesendet werden, multiplexiert und den WDM-Koppler 311, der das über dem Verzweigungskoppler 332 von dem WDM-Koppler 312 gesendet Pumplicht Lp zu dem zu messenden optischen Pfad gibt. Der optische Verstärker treibt eine der vier Pumplichtquellen 310A bis 310D impulsartig an (hier wird die Pumplichtquelle 310D angetrieben), um das Messlicht Lm der Impulswellenform wie in 24 gezeigt zu messen, hierdurch die Verbindungsdämpfung durch das OTDR-Verfahren messend.
  • Durch das Messen der Verbindungsdämpfung unter Verwendung der Pumplichtquelle 310D wie oben beschrieben, koinzidiert die Wellenlänge des Messlichts Lm mit der Pumplichtwellenlänge. Daher, da der Verzweigungskoppler 332 und das optische Filter 333, die das reflektierte Streulicht Lr des Messlichts Lm extrahieren, werden die verwendet mit der Kennlinie in Entsprechung zu der Pumplichtwellenlänge. Beachte, dass die von den obigen abweichenden Komponenten ähnlich jenen der Ausführungsform 3-1 sind und daher die Beschreibung davon hier weggelassen wird.
  • In dem optischen Verstärker der obigen Konfiguration wird zur Anfangsinstallationszeit oder zur Betriebsstartzeit die Pumplichtquelle 310D unter den jeweiligen Pumplichtquellen 310A bis 310D, die kontinuierlich angetrieben wird (CW-Antrieb) bei der normalen Betriebszeit, impuls-angetrieben und die anderen Impulslichtquellen 310A bis 310D werden gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt durchläuft das Messlicht Lm von der Pumplichtquelle 310D den Polarisationsstrahl-Multiplexer 312B, den optischen Isolator 313B, den WDM-Koppler 314, den Verzweigungskoppler 332 und den WDM-Koppler 311 in dieser Reihenfolge, um zu dem zu messenden optischen Pfad gesendet zu werden. Dann wird das reflektierte Streulicht Lr des Messlichts Lm, das in dem zu messenden optischen Pfad erzeugt wird, durch das Lichtempfangselement 334 über den WDM-Koppler 311, den Verzweigungskoppler 332 und das optische Filter 333 empfangen und das elektrische Signal, das gemäß der Leistung des reflektierten Streulichts Lr erzeugt wird, wird zu der Signalverarbeitungsschaltung 335 gesendet.
  • In der Signalverarbeitungsschaltung 335 wird ähnlich der Ausführungsform 3-1 basierend auf dem Ausgangslicht von dem Lichtempfangselement 334 die Dämpfungsverteilung in Längsrichtung des zu messenden optischen Pfades erhalten, die Verbindungsdämpfung des optischen Verbinders C1, der in dem zu messenden optischen Pfad vorliegt, wird herausgelassen und das Ergebnis davon wird zu der Steuerschaltung 340 übermittelt. In der Steuerschaltung 340 wird, wenn die Verbindungsdämpfung des optischen Verbinders C1 den Schwellwert erreicht oder darüber liegt, die Pumplichtquelle 310A bis 310B gestoppt oder Ähnliches und auch die Warnmeldung der Abnormalität in der Verbindung wird ausgegeben. Andererseits, wenn die Verbindungsdämpfung geringer ist als der Schwellwert der Pumplichtquelle 310D, die impuls-angetrieben worden ist, wird umgeschaltet zu dem CW-Antrieb und gleichzeitig wird der CW-Antrieb jeder der anderen Pumplichtquellen 310A bis 310C gestartet. Demnach wird das Ausgangslicht von den jeweiligen Pumplichtquellen 310A bis 310D, die CW-angetrieben sind, multiplexiert durch die Polarisationsstrahlmultiplexer 312A bzw. 312B und ferner durch den WDM-Koppler, so dass das Pumplicht Lp, das bei dem Leistungspegel in der normalen Betriebszeit festgelegt wird, der Verstärkungsfaser 320 über den WDM-Koppler 311 und die Pseudo-Faser 336 zugeführt wird.
  • Gemäß dem optischen Verstärker der Ausführungsform 3-3 wird die Messung der Verbindungsdämpfung des optischen Verstärkers C1 zum Anfangsinstallationszeitpunkt oder zum Betriebsstartzeitpunkt unter Verwendung der Raman-Verstärkungspumplichtquelle 310D durchgeführt. Demnach wird es abweichend von der Ausführungsform 3-1 unnötig, eine separate Impulslichtquelle für OTDR bereitzustellen, hierdurch die Vereinfachung der Konfiguration und die Verringerung der Kosten ermöglichend.
  • In der obigen Ausführungsform 3-3 ist als ein Beispiel die Konfiguration unter Verwendung von vier Pumplichtquellen 310A bis 310D gezeigt worden. Jedoch selbst in dem Fall, in dem nur eine Pumplichtquelle verwendet wird, kann durch Umschalten der Antriebsbedingung der Pumplichtquelle zwischen dem CW-Antrieb und dem Impulsantrieb die Messung der Verbindungsdämpfung unter Verwendung der Pumplichtquelle vorgenommen werden. Ferner ist es ersichtlich, dass der optische Verstärker der Ausführungsform 3-3 auf den Fall angewendet werden kann, bei dem zwei oder drei Pumplichtquellen oder fünf oder mehr Pumplichtquellen verwendet werden. Zudem wurde der Fall beschrieben, bei dem die Messung der Verbindungsdämpfung durch OTDR durchgeführt wird. Jedoch kann in ähnlicher Weise zu der Ausführungsform 3-3 eine Anwendung vorgenommen werden durch Verwenden der Lichtquelle, die imstande ist, die Frequenz als Pumplichtquelle zu wobbeln für den Fall, in dem die Messung der Verbindungsdämpfung durch OFDR wie in der Ausführungsform 3-2 durchgeführt wird.
  • Als Nächstes wird eine Ausführungsform 3-4 der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier wird eine optische Zwischenverstärkungsknoteneinrichtung unter Verwendung des optischen Verstärkers jeder oben beschriebenen Ausführungsform durchgeführt.
  • 33 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration des optischen Zwischenverstärkungsknotengeräts gemäß der Ausführungsform 3-4 der vorliegenden Erfindung.
  • Das optische Zwischenverstärkungsknotengerät, das in 33 gezeigt wird, ist derart aufgebaut, dass in einer bekannten Konfiguration, in der ein WDM-Signallicht Ls, das über eine Aufwecksteuervorrichtung bzw. einen Uplink gesendet wird, durch eine Kombination eines Raman-Verstärkers 370 und eines Verstärkers mit Erbium-dotierter Faser (EDFA) 371A bis 371C verstärkt wird, und auch ein WDM-Signallicht Ls', das über eine Abwärtsstreckenverbindung bzw. einen Downlink gesendet wird, durch eine Kombination eines Raman-Verstärkers 370' und EDFAs 371A' bis 371C' verstärkt wird, wobei ein Verbindungsdämpfungsmessabschnitt 361 eingearbeitet ist, der mit dem Verbindungsdämpfungsmesssystem durch das in der Ausführungsformen 3-1 und 3-3 gezeigten OTDR angewendet wird oder dem Verbindungsdämpfungsmesssystem durch das OFDR, wie in der Ausführungsform 3-2 gezeigt; und eine Verbindungsdämpfungs-Überwachungseinheit 360, die einen optischen Schalter 362 umfasst.
  • In den jeweiligen Raman-Verstärkern 370 und 370' auf den Uplinks und Downlinks wird von den Pumplichtquellen 370A bzw. 370A' ausgegebenes Pumplicht den Verstärkungsfasern 370C bzw. 370C' über WDM-Koppler 370B bzw. 370B' zugeführt. Die jeweiligen Verstärkungsfasern 370C und 370C' sind PC-verbunden mit Signallichteingangsseiten des vorliegenden optischen Zwischenverstärkungsknotengeräts über optische Verbinder C1 und C1'.
  • Die EDFAs 371A bis 371C auf dem Uplink werden jeweils mit Signallichtanteilen beaufschlagt, die durch Demultiplexieren des WDM-Signallichts Ls erhalten werden, das Raman-verstärkt worden ist durch den Raman-Verstärker 370, in drei Wellenlängenbänder, die voneinander unterschiedlich sind (beispielsweise ein S-Band, ein C-Band und ein L-Band oder Ähnliches) durch den Demultiplexer 372 und die Signallichtanteile der jeweiligen Wellenlänge, die verstärkt werden auf erforderliche Pegel, werden zu einem Multiplex 373 über optische Verbinder CA bis CC ausgegeben. Die EDFAs 371A' bis 371C' auf dem Downlink werden jeweils mit Signallichtanteilen beaufschlagt, die durch Demultiplexieren des WDM-Signallichts Ls' erhalten werden, das Raman-verstärkt worden ist durch den Raman-Verstärker 370', durch einen Demultiplexer 372' in drei Wellenlängenbänder, die voneinander unterschiedlich sind (beispielsweise ein S-Band, ein C-Band und ein L-Band oder Ähnliches), und geben die Signallichtanteile der jeweiligen Wellenlängen, die auf erforderliche Pegel verstärkt werden, an einen Multiplex 373' über optische Verbinder CA' bis CC' aus. Der Demultiplexer 373 multiplexiert die Signallichtanteile, die von den EDFAs 371A bis 371C ausgegeben werden und gibt dann das multiplexierte Licht zu dem optischen Übertragungspfad der letzteren Stufe über einen optischen Verbinder C2 auf einer Ausgabeseite. Der Demultiplexer 373' multiplexiert die Signallichtanteile, die von den EDFAs 371A' bis 371C' ausgegeben werden und gibt dann das multiplexierte Licht an den optischen Übertragungspfad auf der letzteren Stufe über einen optischen Verbinder C2' auf der Ausgabeseite aus.
  • Gemäß der obigen Konfiguration durchläuft die Hochleistungs-Raman-Verstärkungspumplichtleistung jeweils den optischen Verbinder C1, der zwischen dem WDM-Koppler 370B und der Verstärkungsfaser 370C vorliegt und dem optischen Verstärker C1', der zwischen dem WDM-Koppler 370B' bzw. der Verstärkungsfaser 370C' existiert. Ferner werden die Hochleistungssignallichtanteile, die weiter verstärkt worden sind durch die EDFAs 371A bis 371C durch optische Verbinder CA bis CC hindurchgeführt, die auf einer Eingabeseite des Multiplexers 373 existieren, und den optischen Verbinder C2, der auf einer Ausgabeseite des Multiplexers 373 existiert, und die Hochleistungssignallichtanteile, die weiter verstärkt worden sind durch die EDFAs 371A' bis 371C', durchlaufen die optischen Verbinder CA' bis CC', die auf einer Eingabeseite des Multiplexers 373' existieren und den optischen Verbinder C2', der auf einer Ausgabeseite des Multiplexers 373' existiert. Demnach wird in der vorliegenden Ausführungsform die Verbindungsdämpfungs-Überwachungseinheit 360 eines einzelnen Systems bereitgestellt zum Überwachen der Verbindungsbedingung jedes optischen Verbinders, durch den das Hochleistungslicht wie oben beschrieben hindurch verläuft. Die Verbindungsdämpfungs-Überwachungseinheit 360 schaltet in einer erforderlichen Zeit mit Hilfe des optischen Schalters 362 zwischen Ausgabeanschlüssen (in Entsprechung zu Doppellinien in 33) des Messlichts Lm um, das in dem Verbindungsdämpfungsmessabschnitt 361 erzeugt wird, um sequentiell die Verbindungsdämpfung jedes optischen Verbinders zu messen. Beachte, dass die Umschaltzeit des optischen Schalters 362 auf eine Zeit festgelegt wird, die ausreicht für das reflektierte Streulicht Lr des Messlichts Lm, den Verbindungsdämpfungsmessabschnitt 361 zu erreichen.
  • 34 ist ein Diagramm zum zeigen einer Konfiguration der Verbindungsdämpfungs-Überwachungseinheit 360, die mit dem OTDR-Messsystem beispielsweise angewendet wird. In diesem Konfigurationsbeispiel wird das von dem Impulslichtquelle 330 ausgegebene Messlicht Lm an den optischen Schalter 362 über dem Verzweigungskoppler 332 gegeben und in Richtung eines erforderlichen Messpunktes gesendet in Übereinstimmung mit dem Schaltbetrieb des optischen Schalters 362. Ferner wird die Pseudo-Faser 336 zwischen dem Verzweigungskoppler 332 und dem optischen Schalter 362 vorgesehen, um den Totbereich, der zum Zeitpunkt der Messung durch das OTDR erzeugt wird, hier einzuengen.
  • Das Messergebnis der Verbindungsdämpfung durch die Verbindungsdämpfung-Überwachungseinheit 360 wird zu der Steuerschaltung 340 übermittelt, um mit dem zuvor festgelegten Schwellwert verglichen zu werden. Dann, wenn die Verbindungsdämpfung des Schwellwertes oder darüber erfasst wird, wird beurteilt, dass eine Möglichkeit einer Unterbrechung des optischen Verbinders gibt, und die Zufuhr des Pumplichts zu dem entsprechenden Raman-Verstärker oder dem entsprechenden EDFA wird gestoppt oder die Energie von durch diesen optischen Verbinder verlaufendem Licht wird unterdrückt auf den vorbestimmten Wert oder darunter. Ferner, gleichzeitig hiermit, wird eine Warnung davon nach außen ausgegeben, die die Verbindungsabnormalität gemeinsam mit einer Information meldet, die sich auf eine Position davon bezieht.
  • In Übereinstimmung mit dem optischen Zwischenverstärkungsknotengerät der 3–4 wird es möglich, die Verbindungsbedingungen der Vielzahl optischer Verbinder, durch die das Hochleistungslicht hindurch verläuft, mit einem einfachen Aufbau unter Verwendung der Verbindungsdämpfungs-Überwachungseinheit 360 eines einzelnen Systems zu überwachen, hierdurch das Steuern des Betriebs des optischen Verstärkers in dem Gerät ermöglichend. Daher wird es möglich, bei niedrigen Kosten die Verbindungsdämpfungs-Erfassungsfunktion in dem optischen Zwischenverstärkungsknotengerät zu realisieren, indem der Raman-Verstärker und der EDFA kombiniert miteinander sind.
  • Beachte, dass in Ausführungsform 3-4 das Beispiel des optischen Zwischenverstärkungsknotengeräts gezeigt worden ist, bei dem ein Raman-Verstärker und drei EDFAs für jeden vom Uplink und Downlink kombiniert sind. Jedoch sind der Typ und die Anzahl der optischen Verstärker, die auf das optische Zwischenverstärkungsknotengerät angewendet werden, nicht auf das obige Beispiel beschränkt. Ferner ist das Konfigurationsbeispiel des Messsystems durch OTDR in 34 gezeigt. Jedoch ist es sicherlich möglich, die Konfiguration des Messsystems durch OFDR der Verbindungsdämpfungs-Überwachungseinheit 360 zu messen.
  • Darüber hinaus wurde in den Ausführungsformen 3-1 bis 3-4 das Konfigurationsbeispiel gezeigt, bei dem das Raman-Verstärkungspumplicht, das sich in der Richtung entgegengesetzt zu der Ausbreitungsrichtung des Signallichts ausbreitet, der Verstärkungsfaser (optisches Verstärkungsmedium) zugeführt wird, die mit der Signaleingangsseite des optischen Verstärkers verbunden ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch wirksam für eine solche Konfiguration, in der das Pumplicht, das sich in derselben Richtung ausbreitet wie der Ausbreitungsrichtung des Signallichts, dem optischen Verstärkungsmedium, das mit der Signallichtausgangsseite des optischen Verstärkers verbunden ist, zugeführt wird.
  • Als Nächstes wird eine 3–5 der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier wird ein verbessertes Beispiel beschrieben, bei dem eine gute Verbindungsbedingung eines optischen Verbinders leicht erhalten wird.
  • 35 ist ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines optischen Verstärkers in der Ausführungsform 3-5.
  • Der optische Verstärker, der in 35 gezeigt ist, ist derart aufgebaut, dass in der in 22 gezeigten Basiskonfiguration eine Luftpumpe 380 als Trockengaszufuhrabschnitt vorgesehen ist, der Trockengas auf den optischen Verbinder C1 aufsprüht, durch den das Hochleistungslicht hindurch verläuft, um eine Verunreinigung davon abzuhalten, an dem optischen Verbinder C1 anzuhaften.
  • Die Luftpumpe 380 sprüht das Trockengas auf eine Verbindungsoberfläche des optischen Verbinders C1 über ein Blasrohr 381 in Übereinstimmung mit einem Steuersignalausgang von dem Steuerabschnitt D, wenn der Verbindungsverlust des optischen Verbinders C1 den Schwellwert erreicht oder darüber liegt.
  • 36 zeigt ein Beispiel des optischen Verbinders C1, auf den das Trockengas von der Luftpumpe 380 aufgesprüht wird. Wie in (A) der 36 gezeigt, wird eine Staubabdeckung 383 an dem optischen Verbinder C1 vorgesehen. Während des Lagerns, bei dem der optische Verbinder C1 nicht in einen Adapter eingefügt ist, ist die Staubabdeckung 383 in einer Position zum Verhindern, dass die Endfläche einer Ferule 384 nach außen frei liegt wohingegen, wenn der optische Verbinder C1 in den Adapter eingefügt ist, die Staubabdeckung 383 nach unten gleiten gelassen wird durch einen Vorsprung in dem Adapter, um die PC-Verbindung zu ermöglichen. Der Adapter, wie in (B) der 36 gezeigt, schließt ein Ansaugloch 385 ein und ein Auslassloch 386. Das von dem Blasrohr 381 geblasene Trockengas strömt von dem Ansaugloch 385 in Richtung des Auslasslochs 386. Das Trockengas durchläuft eine Abschnittshülse 387 in dem Adapter, um Staub vom Ende der Oberfläche der Ferule 384 wegzublasen, wenn der optische Verbinder C1 verbunden wird. Beachte, dass da das Trockengas von der Luftpumpe 380 zu dem Blasrohr 381 gesendet wird, es möglich ist, das Gas wie z.B. Luft, Stickstoff oder Ähnliches zu verwenden.
  • In dem optischen Verstärker der obigen Konfiguration wird zum Zeitpunkt der Anfangsinstallation oder des Betriebsstarts, wenn die PC-Verbindung des optischen Verbinders in einer unzureichenden Bedingung vorgenommen wird, das Trockengas auf den optischen Verbinder C1 von der Luftpumpe 380 über das Blasrohr 383 aufgesprüht. Als ein Ergebnis werden Verunreinigungen wie Staub kaum an der Endfläche der Ferule 384 anhaften und demnach wird es möglich, relativ rasch eine gute PC-Verbindung zu realisieren.
  • Beachte, dass in Ausführungsform 3-5 das Beispiel gezeigt worden ist, bei dem die Struktur des optischen Verbinders verbessert ist und das Trockengas auf den optischen Verbinder aufgesprüht wird, um die gute Verbindungsbedingung des optischen Verbinders zu erhalten. Zusätzlich hierzu ist es auch wirksam, dass als das Adhäsivum zum Anhaftenlassen der Ferule in dem optischen Verbinder und der optischen Faser beispielsweise ein solches Adhäsivum ohne optische Absorption in dem jeweiligen Wellenlängenband des Signallichts Ls verwendet wird und des Pumplichts Lp verwendet wird, um einen optischen Verbinder anzuwenden, der kaum zu einer Unterbrechung der optischen Faser bedingt durch das FF-Phänomen führt.
  • Um genau zu sein, beispielsweise wie in 37 gezeigt, wird vorgezogen, ein Glas mit niedrigem Schmelzpunkt 389 als Adhäsivum zwischen der Ferule 384 in dem optischen Verbinder und der optischen Faser 388 zu verwenden. Das Glas niedrigen Schmelzpunkts 389 hat einen Schmelzpunkt (etwa 400°C), der niedriger ist als der eines normalen Glases und demnach kann es verwendet werden als Adhäsivum. Ferner ist das Glas niedrigen Schmelzpunkts 389 transparent in Bezug auf durch den optischen Verbinder hindurch verlaufendes Licht und auch der Schmelzpunkt davon ist höher als der des normalerweise verwendeten Adhäsivums wie Epoxidharz. Demgemäss ist, wenn ein Glas niedrigen Schmelzpunkts als Adhäsivum verwendet wird, der Temperaturanstieg für den Fall, wenn das Hochleistungslicht durch den optischen Verbinder hindurchströmt, geringer und selbst wenn die Temperatur ansteigt, wird die adhäsive Oberfläche kaum aufgeweicht, hierdurch die Standfestigkeit des Hochleistungslichts verbessernd.
  • Da jedoch das Glas niedrigen Schmelzpunkts bei einer höhere Temperatur anzuhaften ist verglichen mit einem normalen Adhäsivum, gibt es eine Möglichkeit der Zerstörung der Ferule 384 oder der optischen Faser 388 zum Zeitpunkt des Anbringens. Daher wird es durch Hinzufügen eines Additivs, das eine Wellenlänge absorbiert, die sich von der des durch den optischen Verbinder hindurch verlaufenden Lichts unterscheidet, zu dem Glas niedrigen Schmelzpunkts 389, das als Adhäsivum verwendet wird, möglich, eine solche Zerstörung beim Zeitpunkt des Anbringens des Adhäsivums zu verhindern. Als ein spezifisches Beispiel des Additivums kann Ytterbium (Yb) verwendet werden, das im 1μm-Band absorbiert. In dem Fall, in dem das Glas niedrigen Schmelzpunkts 389 mit Ytterbium hinzugefügt verwendet wird, ist, wenn der 1μm-Band-Hochleistungslaser wie ein YAG-Laser oder Ähnliches zum Zeitpunkt der Adhäsion der Ferule 384 und der optischen Faser 388 einfällt, das Glas niedrigen Schmelzpunkts adhäsiv und absorbiert das Licht des 1μm-Bandes. Demnach ist es möglich, selektiv nur die adhäsive Verbindung aufzuheizen. Da Ytterbium das Signallicht Ls und das Pumplicht Lp in dem bekannten Raman-Verstärker nicht absorbiert, beeinträchtigt es die Raman-Verstärkungen nicht schädlich. Demnach ist es möglich, die Standfestigkeit der adhäsiven Verbindung gegenüber Hochleistungslicht zu verbessern.

Claims (13)

  1. Ein optisches Übertragungssystem, eine Sendestation (110) und einen Raman-Verstärker (130) umfassend zum Senden eines WDM-Lichts (fs1-fsn) von der Sendestation (110) zu einer Empfangsstation (120), – wobei der Raman-Verstärker (130) umfasst: – ein optisches Verstärkungs-Medium (101); – eine Pumplichtquelle (102), angepasst zum Erzeugen einer Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen; – eine optische Einrichtung (103), eingerichtet zum Einfügen der Vielzahl von Pumplichtkomponenten in das optische Verstärkungs-Medium (101); und – eine Steuervorrichtung (133) zum Steuern der Pumplichtguelle (102); – und wobei die Sendestation (110) angepasst ist zum Aussenden einer Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) mit Wellenlängen, über welchen jeweilige Raman-Verstärkungen, die durch die Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) erhalten werden, Spitzenwerte erreichen, oder Wellenlängen nahe bei diesen Wellenlängen; und – die Steuervorrichtung (133) angepasst ist zum Steuern der Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) basierend auf den jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3).
  2. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei die Sendestation (110) Information zu der Empfangsstation (120) unter Verwendung von mindestens einem Teil der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) sendet.
  3. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, – wobei in dem Fall, in dem das WDM-Signallicht (fs1-fsn) auf Frequenzgittern angeordnet ist, in welchen ein zuvor bestimmtes Frequenzintervall bestimmt wird, die Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) auf Gittern angeordnet ist, die am nächsten bei der Frequenz entsprechend einer Wellenlänge liegen, die basierend auf den Pumplichtkomponenten (fp2-fp3) bestimmt worden sind.
  4. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Erfassungsvorrichtung (132) zum Erfassen der optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3), die in dem WDM-Licht (fs1-fsn) enthalten sind; wobei die Steuervorrichtung (133) die optischen Leistungen der Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) derart steuert, dass die optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3), die von der Erfassungsvorrichtung (132) erfasst werden, entzerrt werden.
  5. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 4, wobei die Erfassungsvorrichtung (132) ein optischer Spektrumanalyzer ist.
  6. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 4, wobei die Erfassungsvorrichtung (132) eine Reflektionsvorrichtung (171-1, 171-2, 171-3) zum selektiven Reflektieren der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten umfasst und eine Lichtempfangsvorrichtung (173-1, 173-2, 173-3) zum Umwandeln des von der Reflektionsvorrichtung reflektieren Referenzlichtes in ein elektrisches Signal.
  7. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (133) die Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) basierend auf einem Durchschnittswert der jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) steuert.
  8. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (133) die Ausgangsleistung des WDM-Lichts (fs1-fsn) basierend auf einem Durchschnittswert der jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) steuert.
  9. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, ferner eine Zwischenverstärker- bzw. Repeater-Stationsausrüstung mit dem Raman-Verstärker umfassend, wobei – die Repeater-Station ferner einschließt: – einen diskreten optischen Verstärker (161), der die WDM-Lichtkomponenten (fs1-fsn) verstärkt; und – eine Hilfslichtzufuhrvorrichtung (162) zum Multiplexieren eines Hilfslichts mit einer Wellenlänge, die gleich der des außerhalb eines Verstärkungsbands des diskreten optischen Verstärkers (161) angeordneten Referenzlichts liegt, unter der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten mit dem WDM-Licht.
  10. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 9, – wobei die Repeater-Station umfasst: – eine Hilfslichtzufuhrvorrichtung zum Überlagern von Überwachungsinformation auf das außerhalb des Verstärkungsbands des diskreten optischen Verstärkers angeordnete Referenzlicht unter der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten, das Referenzlicht in ein elektrisches Signal bei der Repeater-Station umwandelnd und ferner das elektrische Signal in ein optisches Signal umwandelnd zum Multiplexieren des optischen Signals mit dem WDM-Licht, und – die Steuervorrichtung (133) die Vielzahl von Pumplichtkomponenten basierend auf den jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten einschließlich des außerhalb des Verstärkungsbandes angeordneten Referenzlichts steuert, und ferner die Repeater-Station unter Verwendung des außerhalb des Verstärkungsbandes angeordneten Referenzlichts fernsteuert zum wiederholten Senden der Überwachungsinformation.
  11. Optisches Übertragungssystem nach Anspruch 1, ferner eine mit dem Raman-Verstärker ausgerüstete Repeater-Station umfassend.
  12. Raman-Verstärker (130) zum Verstärken eines WDM-Lichts in einem optischen Übertragungssystem zum Senden eines WDM-Lichts, das eine Vielzahl von Signallichtkomponenten (fs1-fsn) und eine Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) umfasst, von einer Sendestation (110) zu einer Empfangsstation (120), – wobei der Raman-Verstärker umfasst: – ein optisches Verstärkungsmedium (101); – eine Pumplichtquelle (102), angepasst zum Erzeugen einer Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen; – eine optische Einrichtung (103), eingerichtet zum Einfügen der Vielzahl von Pumplichtkomponenten in das optische Verstärkungsmedium (101); und – eine Steuervorrichtung (133) zum Steuern der Vielzahl von Pumplichtkomponenten (102) basierend auf den jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3), und wobei – die Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) angeordnet ist in Wellenlängen, von denen jeweilige Raman-Verstärkungen, die von der Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) erhalten werden, Spitzenwerte erreichen, oder Wellenlängen nahe bei diesen Wellenlängen.
  13. Optisches Übertragungsverfahren zum Senden eines WDM-Lichts (fs1-fs3n) von einer Sendestation (110) zu einer Empfangsstation (120) unter Verwendung eines Raman-Verstärkers (130), der eine Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen verwendet, – wobei die Sendestation (110) eine Vielzahl von Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) gemeinsam mit dem WDM-Licht (fs1-fsn) aussendet, die Referenzlichtkomponenten (fr1-fr3) Wellenlängen haben, bei welchen jeweilige Raman-Verstärkungen, die durch die Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) erhalten werden, Spitzenwerte erreichen oder Wellenlängen nahe bei diesen Wellenlängen, als einen Teil des WDM-Lichts, und – wobei der Raman-Verstärker (130) die Vielzahl von Pumplichtkomponenten (fp1-fp3) basierend auf den jeweiligen optischen Leistungen der Vielzahl von Referenz lichtkomponenten (fr1-fr3) steuert.
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