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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Durchführung
einer bidirektionalen Übertragung
unter Verwendung eines Einzeldrahtes, die von der Wirkung der Raman-Verstärkung Gebrauch
macht.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Im
Allgemeinen werden Amplituden von Signallicht durch Verluste auf
einer Übertragungsleitung
aus einer optischen Faser in dem Fall einer optischen Faserübertragungskommunikation
zwischen zwei Punkten gedämpft.
Die Dämpfung
der Amplituden von Signallicht ist einer von Faktoren für die Verschlechterung
der Signallichtqualität
an einem Empfangsende. Ein Übertragungsverfahren
zur Realisierung einer Übertragung zwischen
zwei Punkten mit Kompensation der Verluste des Signallichts, um
eine durch Dämpfung
der Amplitu den des Signallichts bewirkte Verschlechterung der Signalqualität zu verhindern,
wird als ein Übertragungsverfahren
mit optischer Verstärkung
bezeichnet.
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Im
Vergleich zu dem Übertragungsverfahren
mit optischer Verstärkung
wird ein Übertragungsverfahren
zum Realisieren einer Übertragung
zwischen zwei beliebigen Punkten ohne Wiedergewinnung von gedämpften Amplituden
von Signallicht in der Mitte der Übertragung als ein verstärkungsloses Übertragungsverfahren
bezeichnet. Das verstärkungslose Übertragungsverfahren
hat den Vorteil, dass ein Übertragungssystem
unter stärker
verringerten Kosten als denen des Übertragungsverfahren mit optischer
Verstärkung
errichtet werden kann, da eine verstärkungslose Übertragung in der Mitte der Übertragung
vorliegt.
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Es
wird nun das verstärkungslose Übertragungsverfahren
mit optischer Faser unter Bezugnahme auf 7 bis 11 beschrieben.
Hier ist 7 eine Ansicht, die eine Beziehung
zwischen dem Spannweitenverlust und dem empfangenen Rauschabstand
("empfangender SNR") bei der verstärkungslosen
optischen Faserübertragung
zeigt. 8 ist eine erläuternde
Ansicht der Raman-Verstärkungs-Bandbreite,
die durch ein Raman-Pumpenlicht erzeugt wurde. 9A und 9B sind
erläuternde
Ansichten der Raman-Verstärkung. 10 ist
ein Konfigurationsbeispiel für
ein verstärkungsloses Übertragungssystem,
bei dem die Raman-Verstärkungswirkung
angewendet wird. 11 ist eine erläuternde
Ansicht der Raman-Verstärkungswirkung
in dem in 10 gezeigten System.
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In 7 zeigt
die vertikale Achse den empfangenen SNR (dB), und die Auflösung beträgt @ 0,1
nm. Die horizontale Achse zeigt den Spannweitenverlust (dB).
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Der
längste Übertragungsabstand
in dem verstärkungslosen Übertragungssystem
hängt in
starkem Maße
von den Verlusten auf der Übertragungsleitung
und der Übertragungseingangsleistung
ab. Im Allgemeinen ist das Erhalten eines empfangenen SNR von 15,6
dB (Auflösung:
@ 0,1 nm) ein Kriterium für
den genauen Empfang von Signallicht in dem Fall von Signallicht
mit einer Signalübertragungsgeschwindigkeit
von 10 Gbit/Sekunde.
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D.h.,
ein empfangener SNR von 15,6 dB oder mehr wird erhalten in dem Fall
von Charakteristiken (1), in welchem die Eingangsübertragungsleistung
gleich 0 dBm/ch ist, wenn der Übertragungsleitungsverlust
etwa 37,5 dB oder weniger ist. Hierdurch ist gezeigt, dass eine
verstärkungslose Übertragung über etwa
150 km realisiert werden kann, wenn angenommen wird, dass der Verlust
auf einer Übertragungsleitung
aus optischer Faser 0,25 dB/Km ist. Andererseits wird der Übertragungsleitungsverlust
42,5 dB oder weniger um einen empfangenen SNR von 15,6 dB oder mehr
zu erhalten, und demgemäß kann eine Übertragung über etwa
170 km realisiert werden, in dem Fall von Charakteristiken (2),
in welchen die Eingangsübertragungsleistung
um 5 dB erhöht
ist. Mit einem Wort, der Übertragungsabstand
kann entsprechend der erhöhten
Eingangsleistung länger gemacht
werden. Darüber
hinaus kann, wenn der Übertragungsleitungsverlust
nicht 0,25 dB/km, sondern 0,2 dB/km beträgt, eine Übertragung über einen Abstand von 187,5
km bei einer Eingangsleistung von 0 dBm/ch realisiert werden, und
eine Übertragung über 212,5
km kann durchgeführt
werden bei einer Eingangsleistung von 5 dBm/ch.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, werden ein Verfahren zum Erhöhen der
Eingangsleistung und ein Verfahren zur Verwendung optischer Fasern
mit kleinen Verlusten pro Längeneinheit
betrachtet für
die Verwendung als Verfahren zur Vergrößerung des Übertragungsabstands bei der
verstärkungslosen Übertragung.
Jedoch ist die Zunahme der Eingangsleistung durch den Einfluss nichtlinearer
Wirkungen von optischen Fasern begrenzt, und es gibt auch eine Begrenzung
hinsichtlich der Herabsetzung von Verlusten der optischen Fasern.
Daher wurde die Anwendung der Raman-Verstärkung unter Verwendung der
Raman-Verstärkungswirkung
der optischen Fasern als ein Verfahren zur Vergrößerung des Abstands bei der
verstärkungslosen Übertragung
ins Auge gefasst.
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Bei
der Raman-Verstärkungswirkung
werden die optischen Fasern, über
die Signallicht übertragt
wird, als ein Verstärkungsmedium
selbst verwendet, und eine Kristallgittervibration des die optischen
Fasern bildenden Materials wird durch Pumplicht bewirkt, das in
die optischen Fasern eingebracht wird. Zu dieser Zeit wird eine
induzierte Verstärkung
von gestreutem Licht, genannt Stokes-Licht, durch die Interaktion
mit den optischen Phononen durchgeführt, die durch die Kristallgittervibration
bewirkt wird, zu einer Frequenz, die zu einer kürzeren Frequenz durch eine
bestimmte ordnungsgemäße Größe verschoben
ist, als der Frequenz von Pumplicht. Die durch den Raman-Verstärkungseffekt
bewirkte Verstärkung
hängt von
dem Material der optischen Fasern ab und hat allgemein eine Raman-Verstärkungs-Bandbreite,
wie in 8 gezeigt ist. D.h., die horizontale Achse zeigt
die Wellenlänge
(nm), und die vertikale Achse zeigt Raman-Verstärkungskoeffizienten in 8.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist eine Wellenlänge, bei
der die maximale Verstärkung
erhalten wird, eine Wellenlänge
100 nm–110
nm von der Pumpwellenlänge
entfernt. Die Verstärkungs-Bandbreite
liegt in einem Wellenlängenbereich über etwa
60 nm in einem langen Rand, der sich über die Seite der kürzeren Wellenlänge von
der Mittenwellenlänge,
die die maximale Verstärkung
bewirkt, erstreckt.
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Ein
Verfahren (bezeichnet als Vorwärtspumpen)
für den
Eintritt von Pumplicht in derselben Richtung wie der der Fortpflanzung
des Signallichts, und ein Verfahren (bezeichnet als Rückwärtspumpen)
für den
Eintritt von Pumplicht in der zu der Fortpflanzung des Signallicht
entgegengesetzten Richtung werden als ein Verfahren zum Eintritt
des Pumplichts für
die Raman-Verstärkung
verwendet. 9A und 9B zeigen
jeweils eine Beziehung zwischen der Leistung des Signallichts (Signalleistung
(dBm)) und der Leistung des Pumplichts (Pumpleistung (W)) zu dem
Abstand (Abstand), wenn die Raman-Verstärkung bei einer optischen Faser
mit einer Länge
von 100 km durchgeführt
wurde. 9A ist für das Vorwärtspumpen, und 9B ist
für das
Rückwärtspumpen.
In den 9A, 9B zeigen
die Charakteristiken (a) Leistungscharakteristiken des Signallichts,
und die Charakteristikwerte können
auf der linken Seite der vertikalen Achse (Signallichtleistung (Signalleistung
(dBm)) gelesen werden, die durch einen nach links zeigenden Pfeil
gezeigt ist. Die Charakteristiken (b) zeigen Leistungscharakteristiken
des Pumplichts, und die Charakteristikwerte können auf der rechten vertikalen
Achse (Pumplichtleistung (Pumpleistung (W)) gelesen werden, die
durch einen nach rechts zeigenden Pfeil gezeigt ist.
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Da
der Raman-Verstärkungseffekt
von der Leistung des Pumplichts abhängt, und die Leistung des Pumplichts
durch die Faserverluste gedämpft
wird, wird die Raman-Verstärkung
mit der Zunahme des Fortpflanzungsab stands allmählich herabgesetzt. Demgemäß wird in
dem Fall des Vorwärtspumpschemas
das Signallicht verstärkt,
da die Leistung des Pumplichts nahe dem Eintrittsende groß ist, und
das Signallicht nimmt ab, wenn sich das Signallicht dem emittierenden
Ende (Empfangsende) nähert,
wie in 9A gezeigt ist. Umgekehrt ist
in dem Fall des Rückwärtspumpschemas
die Raman-Verstärkung
nahezu null, da die Leistung des Pumplichts nahe dem Eintrittsende
des Signallichts klein ist, und das Signallicht wird verstärkt aufgrund
der großen
Leistung des Pumplichts, wenn sich das Signallicht dem emittierenden
Ende (Empfangsende) nähert, wie
in 9B gezeigt ist. Darüber ist es in dem Fall des
Vergleichs zwischen dem Vorwärtspumpschema
und dem Rückwärtspumpschema
bekannt, dass die Größe von Übersprechen,
das durch den Einfluss des Pumplichts auf das Signallicht bewirkt
wird, für
das Rückwärtspumpschema
vorteilhaft kleiner ist.
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Jetzt
wird ein in einer Richtung wirkendes und verstärkungsloses Übertragungssystem,
bei dem die Raman-Verstärkung durch
Rückwärtspumpen
angewendet wird, unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Wie
in 10 gezeigt ist, ist ein Sender 91 an
einem Ende einer Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser vorgesehen, und ein optisches Kombinations- und
Verzweigungsfilter 92 vom Wellenlängenselektionstyp ist an dem
anderen Ende der Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser vorgesehen. Ein Empfänger 94 ist mit dem optischen
Kombinations- und Verzweigungsfilter 92 durch einen optischen
Isolator 93 verbunden, und eine Raman-Pumplichtquelle 95 ist
ebenfalls mit dem Filter 92 verbunden.
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Ein
von dem Sender 91 ausgegebenes Signallicht S tritt an dem
einen Ende der Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser ein und wird über
die Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser entlang der ersten Übertragungsrichtung D1 zu dem
Empfänger 94 übertragen.
Andererseits tritt ein in der Raman-Pumplichtquelle 95 erzeugten
Raman-Pumplicht P von dem anderen Ende durch das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 92 in die Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser ein und wird über
die Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser entlang der zweiten Übertragungsrichtung D2 zu dem
Sender 91 übertragen.
Das sich in der Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser in der ersten Übertragungsrichtung
D1 fortpflanzende Signallicht S erreicht das andere Ende der Übertragungsleitung 90 aus
optischer Faser, während
das Signallicht S durch den Raman-Verstärkungseffekt des sich in der
zweiten Übertragungsrichtung
D2 fortpflanzenden Raman-Pumpenlichts P graduell verstärkt wird,
und wird über
das optische Kombinations- und
Verzweigungsfilter 92 und den optischen Isolator 93 im
Empfänger 94 aufgenommen.
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Der
Raman-Verstärkungseffekt
in dem in 10 gezeigten System wird unter
Bezugnahme auf 11 beschrieben. 11 zeigt
Beziehungen der Leistung des Signallichts (Signalleistung) zu dem
Abstand (Abstand) der Übertragungsleitung
aus optischer Faser ohne die Raman-Verstärkung und mit der Raman-Verstärkung (die
Leistung des Raman-Pumplichts: 25 dBm), wenn angenommen wird, dass
die Signalübertragungsgeschwindigkeit
10 Gbit/Sekunde und der Übertragungsleitungsverlust
0,25 dB/km betragen.
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In 11 zeigen
die Charakteristiken (1) die Leistungscharakteristiken ohne die
Raman-Verstärkung, und
die Charakteristiken (2) zeigen die Leistungscharak teristiken mit
der Raman-Verstärkung.
In dem Fall ohne Raman-Verstärkung
nimmt die Leistung des Signallichts linear ab entsprechend der Zunahme
des Übertragungsabstands,
wie in den Charakteristiken (1) gezeigt ist. Es ist gezeigt, dass
der Punkt P der Charakteristiken (1) den minimalen Empfangspegel
(–37,5
dBm/ch) anzeigt, und der längste Übertragungsabstand,
der einen empfangenen SNR von 15,6 dB oder mehr realisiert, beträgt 150 km.
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Andererseits
wird das Signallicht in dem Fall der Raman-Verstärkung durch das Rückwärtspumpen stärker verstärkt, wenn
sich das Signallicht dem Empfangsende nähert, und demgemäß geht die
Leistung des Signallichts aus der Abnahmetendenz heraus, wechselt
zu der Zunahmetendenz, wenn der Übertragungsabstand
zunimmt, zeigt einen Empfangspegel von –32,5 dBm/ch an dem Punkt A
entsprechend dem Punkt B, und nimmt weiter zu dem Empfangsende hin
zu, wie in den Charakteristiken (2) gezeigt ist. Die Differenz von 5
dB zwischen den minimalen Empfangspegeln des Punktes A und des Punktes
B ist der Raman-Verstärkungseffekt.
Mit einem Wort, es wird gezeigt, dass der längste Übertragungsabstand, der einen
empfangenen SNR von 15,6 dB oder mehr realisiert, in dem Fall der
Raman-Verstärkung
170 km beträgt.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann der Übertragungsabstand länger gemacht
werden entsprechend der Differenz in den minimalen Empfangspegeln
bei der Raman-Verstärkung,
verglichen mit denen eines Falles ohne Raman-Verstärkung.
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Es
ist bei optischen Kommunikationssystemen üblich, die Kommunikation nicht
nur in der einen Richtung durchzuführen, sondern auch eine Kommunikation
in der entgegengesetzten Richtung. Ein Verfahren zum Vorsehen von
Eindraht-Übertragungsleitungen
aus optischer Faser für
jede Kommunikation in einer Richtung, d.h., ein Verfahren zum Vorsehen
einer Zweidraht-Übertragungsleitung
aus optischer Faser, und ein bidirektionales Eindraht-Übertragungsverfahren
zur Realisierung einer bidirektionalen optischen Kommunikation auf
einer Eindraht-Übertragungsleitung
aus optischer Faser werden als ein Verfahren zum Realisieren einer bidirektionalen
optischen Kommunikation verwendet.
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Das
bidirektionale Eindraht-Übertragungsverfahren
ist ausgezeichnet für
die Errichtung eines Systems zu verringerten Kosten, usw., da die
Effizienz bei der Verwendung von optischen Fasern verbessert werden
kann, und die Anzahl von optischen Fasern kann herabgesetzt werden.
Darüber
hinaus kann es, wie aus der Beschreibung verständlich ist, bevorzugt sein,
die Raman-Verstärkung
anzuwenden, um den Übertragungsabstand
zu verlängern,
wenn ein verstärkungsloses Übertragungssystem,
das ein bidirektionales Eindraht-Übertragungsverfahren
verwendet, eingerichtet ist. Selbst das Vorwärtspumpverfahren ist grundsätzlich annehmbar,
das Rückwärtspumpverfahren
wird als ein Pumpverfahren empfohlen, wenn die Übertragungscharakteristiken
berücksichtigt
werden.
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Folgende
Probleme existieren bei dem bidirektionalen Eindraht-Übertragungsverfahren,
wenn die Raman-Verstärkung durch
Rückwärtspumpen
angewendet wird. Diese Probleme werden unter Bezugnahme auf 12 erläutert. 12 zeigt
ein Beispiel für
die Konfiguration, bei der eine bidirektionale Eindraht-Übertragung realisiert wird
durch Anwendung der Raman-Verstärkung
auf der Grundlage des Rückwärtspumpens
bei einem verstärkungslosen Übertragungssystem.
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Wie
in 12 gezeigt ist, ist ein optisches Kombinations-
und Verzweigungsfilter 101 vom Wellenlängenauswahltyp mit einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss
einer Übertragungsleitung 100 aus
optischer Faser verbunden, und ein optisches Kombinations- und Verzweigungsfilter 102 vom
Wellenlängenauswahltyp
ist mit dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 100 aus
optischer Faser verbunden.
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Ein
Eingangs/Ausgangs-Anschluss 103 und ein optischer Isolator 104 sind
mit dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 101 verbunden.
Ein Sender und ein Empfänger,
die nicht gezeigt sind, sind mit dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 103 verbunden.
Eine Raman-Pumplichtquelle 106 ist
mit optischen Isolator 104 verbunden. Ein Eingangs/Ausgangs-Anschluss 107 und
ein optischer Isolator 108 sind mit dem optischen Kombinations-
und Verzweigungsfilter 102 verbunden. Ein Sender und ein
Empfänger,
die nicht gezeigt sind, sind mit dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 107 verbunden.
Eine Raman-Pumplichtquelle 109 ist mit dem optischen Isolator 108 verbunden.
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Das
an dem Eingangs-/Ausgangsanschluss 103 von dem nicht gezeigten
Sender eingegebene erste Signallicht S01 und das in der Raman-Pumplichtquelle 106 erzeugte
erste Raman-Pumplicht P01 werden in dem optischen Kombinations-
und Verzweigungsfilter 101 kombiniert und über die Übertragungsleitung 100 aus
optischer Faser in der ersten Übertragungsrichtung
D1 zu dem anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss übertragen. Andererseits werden
das an dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 107 von
dem nicht gezeigten Sender eingegebene zweite Signallicht S02 und
das in der Raman-Pumplichtquelle 109 erzeugte
zweite Raman-Pumplicht P02 in dem optischen Kombinations- und Verzweigungs filter 102 kombiniert
und über
die Übertragungsleitung 100 aus
optischer Faser in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 zu dem einen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss übertragen. Die Aufgabe des
ersten Raman-Pumplichts
P01 ist die Verstärkung des
zweiten Signallichts S02, und die Aufgabe des zweiten Raman-Pumplichts P02 ist
die Verstärkung
des ersten SignalS01. Darüber
hinaus wird angenommen, dass die Mittenwellenlängen des ersten Signallichts
S01 und des zweiten Signallichts S02 in den Raman-Verstärkungsbandbreiten
liegen, die eindeutig entsprechend jeder Pumpwellenlänge des
ersten Raman-Pumplichts
P01 und des zweiten Raman-Pumplichts P02 definiert sind.
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Der
Raman-Verstärkungseffekt
für das
erste Raman-Pumplicht
P01 über
einen kurzen Abstandsschritt auf der Übertragungsleitung 100 aus
optischer Faser ist durch die folgenden Gleichungen (1) bis (3)
gezeigt. In diesen Gleichungen sind: S01 das
erste Signallicht, S02 das zweite Signallicht,
P01 das erste Raman-Pumplicht, P02 das zweite Raman-Pumplicht, gR ein
Raman-Verstärkungskoeffizient, ωS01 die Mittenfrequenz des ersten Signallichts, ωS02 die Mittenfrequenz des zweiten Signallichts, ωP01 die Mittenfrequenz des ersten Raman-Pumplichts, ωP02 die Mittenfrequenz des zweiten Raman-Pumplichts, αS01 ein
Verlustkoeffizient des ersten Signallichts auf einer Übertragungsleitung
aus optischer Faser, αS02 ein Verlustkoeffizient des zweiten Signallichts
auf einer Übertragungsleitung
aus optischer Faser, und αP01 ein Verlustkoeffizient des ersten Pumplichts
auf einer Übertragungsleitung
aus optischer Faser.
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Wie
aus den Gleichungen (1) bis (3) ersichtlich ist, wird das Raman-Pumplicht
verbraucht im Verhältnis zu
dem Produkt der Leistungsstärke
des Signallichts und der Leistungsstärke des Pumplichts in dem Raman-Verstärkungseffekt,
wenn das Signallicht innerhalb der Raman-Verstärkungsbandbreite existiert,
die eindeutig durch die Wellenlänge
des Raman-Pumplichts definiert ist. D.h., es besteht ein viel größerer Verbrauch der
Stärke
des Raman-Pumplichts, der bewirkt wird durch ein Signallicht mit
größerer Leistungsstärke, als
derjenige eines Signallichts mit geringerer Leistungsstärke, wenn
das Signallicht mit großer
Leistungsstärke
und das Signallichts mit geringer Leistungsstärke gleichzeitig in die Übertragungsleitung 100 eintreten.
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Daher
wird in 12 die Leistung des Raman-Pumplichts in großem Maße verbraucht
durch Verstärken
des in der ersten Übertragungsrichtung
D1 übertragenen
ersten Signallichts S01 im Hinblick auf das erste Raman-Pumplicht
P01, das ursprünglich
zum Verstärken
des zweiten Signallichts S02 vorgesehen ist, da die Leistungsstärke des
ersten Signallichts S01 größer als
die des zweiten Signallichts S02 in der Nähe des Ausgangsanschlusses
des kombinierten Lichts des optischen Kombinations- und Verzweigungsfilters 101 ist,
wo das erste Raman-Pumplicht P01 in die Übertragungsleitung 100 aus
optischer Faser injiziert wird. Demgemäß geht die Leistung des ersten
Raman-Pumplichts P01 zum Verstärken
des zweiten Signallichts S02 verloren, und es wird unmöglich, die
gewünschten
Emp fangscharakteristiken für
das zweite Signallicht S02 zu erhalten.
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In
gleicher Weise wird die Leistung des Raman-Pumplichts in großem Maße verbraucht durch Verstärken des
in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragenen
zweiten Signallichts S02 im Hinblick auf das zweite Raman-Pumplicht
P02, das ursprünglich
zum Verstärken
des ersten Signallichts S01 vorgesehen ist, da die Leistungsstärke des
zweiten Signallichts S02 in der Nähe des Ausgangsanschlusses
des kombinierten Lichts des optischen Kombinations- und Verzweigungsfilters 100 stärker als
die des ersten Signallichts S01 ist, wo das zweite Raman-Pumplicht
P2 in die Übertragungsleitung 100 aus
optischer Faser injiziert wird. Demgemäß geht die Leistung des zweiten
Raman-Pumplichts
P02 zum Verstärken
des ersten Signallichts S01 verloren, und es wird unmöglich, gewünschte Empfangscharakteristiken
für das
erste Signallicht S01 zu erhalten.
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Sowohl
die
US 6 212 000 B1 als
auch die
US 6 091 542 offenbaren
ein optisches Zweiwege-Verstärkermodul
mit einem optischen Verstärker,
der gebildet ist durch eine mit einem Seltene-Erden-Element wie
Erbium dotierte optische Faser zum Verstärken von Aufwärtssignallicht
und Abwärtssignallicht,
die unterschiedliche Wellenlängen
haben, wobei Anregungslichtquellen Anregungslicht zu dem optischen
Verstärker
liefern für
die Verstärkung
des Aufwärts-
und des Abwärts-Signallichts.
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In
der
US 5 812 306 ist
ein optisches bidirektionales WDM-Kommunikationssystem mit bidirektionalen Verstärkern, die
einen oder mehr Verstärkungsblöcke aufweisen,
gezeigt, welche ausgewählt
sind aus dotierten Faserverstärkern,
Halbleiterverstärkern
und Raman-Verstärkern. Jedoch
verstärkt
die offenbarte dotierte Faser an sich nur in einer einzigen Richtung.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Durchführen einer
bidirektionalen Übertragung
zu erhalten, die in der Lage sind, den Übertragungsabstand des verstärkungslosen Übertragungssystems
zu verlängern,
indem die Raman-Verstärkung
angewendet wird, um gewünschte
Empfangscharakteristiken für
bidirektionale Kommunikation zu erhalten.
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Die
bidirektionale Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß einem
Aspekt dieser Erfindung weist auf: eine Übertragungsleitung aus optischer
Faser, über
die ein erstes Signallicht in einer ersten Übertragungsrichtung von einem
Eingangs/Ausgangs-Anschluss zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss übertragen wird,
und ein zweites Signallicht mit einer gegenüber der des ersten Signallichts
unterschiedlichen Wellenlänge in
einer zweiten Übertragungsrichtung,
die der ersten Übertragungsrichtung
entgegengesetzt ist, übertragen wird,
eine erste Raman-Pumplichtquelle, die ein erstes Raman-Pumplicht
mit vorbestimmten Wellenlängen
mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des ersten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des zweiten Signallichts erzeugt, eine erste Injektionseinheit,
die das erste Raman-Pumplicht von dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
oder dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss in die Übertragungsleitung aus optischer
Faser injiziert, eine zweite Raman-Pumplichtquelle, die ein zweites
Raman-Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlänge mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des zweiten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des ersten Signallichts erzeugt, und eine zweite Injektionseinheit,
die das zweite Raman-Pumplicht von dem anderen des einen Eingangs/Ausgangs-Anschlusses
oder des anderen Eingangs/Ausgangs-Anschlusses in die Übertragungsleitung
aus optischer Faser injiziert. Daher wird das erste Signallicht
zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss unter optischer Verstärkung durch
das erste Raman-Pumplicht übertragen,
während
das zweite Signallicht zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
unter optischer Verstärkung
durch das zweite Raman-Pumplicht übertragen wird.
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Bei
dem bidirektionalen Eindraht-Übertragungsverfahren
gemäß einem
anderen Aspekt dieser Erfindung wird auf einer Übertragungsleitung aus optischer
Faser ein erstes Signallicht von einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss
zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss übertragen, und ein zweites
Signallicht mit einer gegenüber
der des ersten Signallichts unterschiedlichen Wellenlänge wird
von dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
hin übertragen.
Ein erstes Raman-Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit
einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken des
ersten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des
zweiten Signallicht, und ein zweites Raman-Pumplicht mit vorbestimmten
Wellenlänge
mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite zum
Verstärken
des zweiten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbreite
zum Verstärken
des ersten Signallichts werden jeweils an verschiedenen Eingangs/Ausgangs-Anschlüssen in
die Übertragungsleitung aus
optischer Faser injiziert. Daher wird das erste Signallicht zu dem
anderen Ein gangs/Ausgangs-Anschluss unter optischer Verstärkung durch
das erste Raman-Pumplicht übertragen,
während
das zweite Signallicht zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
hin unter optischer Verstärkung
durch das zweite Raman-Pumplicht übertragen wird.
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Andere
Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden augenscheinlich anhand
der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung,
-
2 zeigt
eine Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung,
-
3 zeigt
eine Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung,
-
4 zeigt
eine Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung,
-
5 zeigt
eine Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung,
-
6 zeigt
eine Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung,
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7 zeigt
eine Beziehung zwischen dem Übertragungsverlust
und dem empfangenen Rauschabstand bei der verstärkungslosen Übertragung über optische
Faser,
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8 ist
eine Ansicht zum Erläutern
der durch ein Raman-Pumplicht erzeugten Raman-Verstärkungsbandbreite,
-
9A und
-
9B sind
Ansichten zum Erläutern
der Raman-Verstärkung,
-
10 zeigt
ein Beispiel für
eine Konfiguration des in einer Richtung übertragenden und verstärkungslosen Übertragungssystems,
bei dem die Raman-Verstärkung
durch Rückwärtspumpen
angewendet wird,
-
11 ist
eine Ansicht zum Erläutern
des Raman-Verstärkungseffekts
bei dem in 10 gezeigten System, und
-
12 zeigt
ein Beispiel für
eine Konfiguration, bei der eine bidirektionale Eindraht-Übertragung
realisiert wird durch Anwendung der Raman-Verstärkung auf der Grundlage des
Rückwärtspumpens.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsbeispiele
der bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß dieser
Erfindung werden nachfolgend im Einzelnen erläutert mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung wird nachfolgend erläutert. 1 ist eine
Ansicht einer Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung. 1 zeigt ein Konfigurationsbeispiel
für eine
bidirektionale Eindraht-Übertragungsvorrichtung,
bei der die Raman-Verstärkung
durch Rückwärtspumpen
angewendet wird.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist ein optisches Kombinations-
und Verzweigungsfilter 2 vom Wellenlängenauswahltyp mit einem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss
einer Übertragungsleitung
aus optischer Faser verbunden, und ein optisches Kombinations- und
Verzweigungsfilter 3 vom Wellenlängenauswahltyp ist mit dem
anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss verbunden.
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Ein
Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 4 und ein optischer Isolator 5 sind
mit dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 2 verbunden.
Ein Sender und ein Empfänger,
die nicht gezeigt sind, sind mit dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss 4 verbunden.
Eine Raman-Pumplichtquelle 6 ist
dem optischen Isolator 5 verbunden. Ein Eingangs/Ausgangs-Anschluss 7 und
ein optischer Isolator 8 sind mit dem optischen Kombinations-
und Verzweigungsfilter 3 verbunden. Ein Sender und ein
Empfänger,
die nicht gezeigt sind, sind mit dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 7 verbunden.
Eine Raman-Pumplichtquelle 9 ist mit dem optischen Isolator 8 verbunden.
-
Ein
erstes Signallicht S1 wird von einem nicht gezeigten Sender an dem
Eingangs/Ausgangs-Anschluss 4 eingegeben. Ein zweites Signallicht
S2 wird von einem anderen nicht gezeigten Sender an dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 7 eingegeben.
Das erste Signallicht S1 und das zweite Signallicht S2 haben einander
unterschiedliche Wellenlängen.
Beispielsweise ist die Ausbildung derart, dass eine beliebige Wellenlänge innerhalb
des Bereichs von 1530 nm bis 1565 nm, der als ein C-Band (herkömmliches
Band) bezeichnet wird, für
ein Signallicht ausgewählt
ist, und eine beliebige Wellenlänge
innerhalb des Bereichs von 1565 nm bis 1625 nm, der als ein L-Band
(Band mit langer Wellenlänge)
bezeichnet wird, ist für
das andere Signallicht ausgewählt.
-
Die
Raman-Pumplichtquelle 6 erzeugt ein erstes Raman-Pumplicht P1. Das
erste Raman-Pumplicht P1 ist ein Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit
einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
der Wellenlänge
des zweiten Signallichts S2 und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
der Wellenlänge
des ersten Signallichts S1. Das von der Raman-Pumplichtquelle 6 erzeugte
erste Raman-Pumplicht P1 wird über
den Isolator 5 in das optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 2 eingegeben.
Der Isolator 5 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass das
von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 2 ausgegebene
Signallicht in die Raman-Pumplichtquelle 6 eintritt.
-
Die
Raman-Pumplichtquelle 9 erzeugt ein zweites Raman-Pumplicht
P2. Das zweite Raman-Pumplicht P2 ist ein Pumplicht mit vorbestimmten
Wellenlängen
mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
der Wellenlänge
des ersten Signallichts S1 und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum
Verstärken
der Wellenlänge
des zweiten Signallichts S2. Das von der Raman-Pumplichtquelle 9 erzeugte zweite
Raman-Pumplicht P2 wird über
den Isolator 8 in das optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 3 eingegeben.
Der Isolator 8 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass das
von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 3 ausgegebene
Signallicht in die Raman-Pumplichtquelle 9 eintritt.
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Die
Arbeitsweise der bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
wird nachfolgend erläutert. Wie
in 1 gezeigt ist, werden das an dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 4 eingegebene
erste Signallicht S1 und das von der Raman-Pumplichtquelle 6 erzeugte
erste Raman-Pumplicht P1 in dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 2 kombiniert
und an einem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser injiziert, um über
die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser in einer ersten Übertragungsrichtung
D1 zu dem anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss übertragen zu werden.
-
Zu
dieser Zeit wird, da das erste Raman-Pumplicht P1 nicht die Raman-Verstärkungsbandbreite
derart hat, dass der Raman-Verstärkungseffekt
durch das erste Raman-Pumplicht P1 zu der Verstärkung des ersten Signallichts
S1 beiträgt,
die optische Leistung des ersten Raman-Pumplichts P1 nicht reduziert,
wodurch die Verluste auf der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser ausgeschlossen werden. D.h., das erste Raman-Pumplicht P1 wird
mit dem ersten Signallicht S1 in der ersten Übertragungsrichtung D1 zu dem
anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser übertragen.
-
Andererseits
werden das an dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 7 eingegebene zweite
Signallicht S2 und das von der Raman-Pumplichtquelle 9 erzeugte
zweite Raman-Pumplicht P2 in dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 3 kombiniert
und an dem anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser injiziert, um über
die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser in einer zweiten Übertragungsrichtung D2 zu dem
einen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss übertragen zu werden.
-
Zu
dieser Zeit wird, da das zweite Raman-Pumplicht P2 nicht die Raman-Verstärkungsbandbreite
derart hat, dass der Raman-Verstärkungseffekt
durch das zweite Raman-Pumplicht P2 zu der Verstärkung des zweiten Signallichts
S2 beiträgt,
die optische Leistung des zweiten Raman-Pumplichts P2 nicht reduziert,
wodurch die Verluste auf der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser ausgeschlossen werden. D.h., das zweite Raman-Pumplicht
P2 wird mit dem zweiten Signallicht S2 in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 zu dem einen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser übertragen.
-
Demgemäß wird das
in der ersten Übertragungsrichtung
D1 übertragene
erste Signallicht S1 auf einen gewünschten Lichtpegel verstärkt, nachdem
es einer ausreichenden Raman-Verstärkung durch das in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragene
zweite Raman-Pumplicht
P2 unterzogen wurde, während
sich das erste Signallicht S1 dem anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser nähert
und in das optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 3 eingegeben
wird. Hierdurch wird ein derartiges Raman-verstärktes erstes Signallicht S1 von
dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 3 in
den Eingangs/Ausgangs-Anschluss 7 ausgegeben und wird von
dem nicht gezeigten Empfänger
aufgenommen.
-
In
gleicher Weise wird das in der zweiten Übertragungsrichtung D2 übertragene
zweite Signallicht S2 auf einen gewünschten Lichtpegel verstärkt, nachdem
es einer ausreichenden Raman-Verstärkung durch das in der ersten Übertragungsrichtung
D1 übertragene
erste Raman-Pumplicht P1 unterzogen wurde, während sich das zweite Signallicht
S2 dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser näher
und in das optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 2 eingegeben
wird. Hierdurch wird ein derartiges Raman-verstärktes zweites Signallicht S2
von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 2 in
den Eingangs/Ausgangs-Anschluss 4 ausgegeben und in dem
nicht gezeigten Empfänger
aufgenommen.
-
Somit
können
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
gewünschte
Empfangscharakteristiken für
die bidirektionale Übertragen
erhalten werden, und die bidirektionale Eindraht-Übertragung
unter Verwendung der Raman-Verstärkung kann
durchgeführt
werden, da das in der ersten Übertragungsrichtung
D1 übertragene erste
Signallicht S1 und das in der zweiten Übertragungsrichtung D2 übertragene
zweite Signallicht S2 einander unterschiedliche Wellenlängen haben
und weiterhin die Wellenlänge
des Pumplichts so ausgewählt
wird, dass nur das erste Signallicht oder nur das zweite Signallicht
Raman-verstärkt
werden. Daher kann ein verstärkungsloses Übertragungssystem
eingerichtet werden, das in der Lage ist, den Übertragungsabstand zu verlängern.
-
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung wird nachfolgend erläutert. 2 ist eine
Ansicht einer Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung. Obgleich bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben
wurde, dass das erste Signallicht und das zweite Signallicht einzelne
Wellenlängen
haben, zeigt dieses zweite Ausführungsbeispiel ein
Konfigurationsbeispiel, bei dem das erste Signallicht und das zweite
Signallicht jeweils ein Wellenlängenmultiplex-Signallicht
sind. Das Pumpverfahren ist das Rückwärtspumpen in derselben Weise
wie das des ersten Ausführungsbeispiels.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, ist ein optisches Kombinations-
und Verzweigungsfilter 11 vom Welhenlängenauswahltyp mit einem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser verbunden, und ein optisches Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 vom
Wellenlängenauswahltyp
ist mit den anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss verbunden.
-
Eine
optische Trennvorrichtung 13 und ein optischer Isolator 14 sind
mit dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 verbunden.
Eine Raman-Pumplichtquelle 15 ist
mit dem optischen Isolator 14 verbunden. Ein von der Raman-Pumplichtquelle 15 erzeugtes
erstes Raman-Pumplicht P11 wird über
den optischen Isolator 14 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 11 eingegeben. Darüber hinaus
sind eine optische Trennvorrichtung 16 und ein optischer
Isolator 17 mit dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 verbunden.
Eine Raman-Pumplichtquelle 18 ist
mit optischen Isolator 17 verbunden. Ein von der Raman-Pumplichtquelle 18 erzeugtes
zweites Raman-Pumplicht P22 wird über den opti sche Isolator 17 in
das optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 eingegeben.
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Eine
optische Sendevorrichtung 19 weist mehrere Sender Tx11
bis Tx1n auf. Die Sender Tx11 bis Tx1n erzeugen jeweils Signallicht
mit unterschiedlichen Wellenlängen
(λ11–λ1n). Die
erzeugten Wellenlängenbänder sind
beispielsweise Wellenlängenbänder von
1530 nm bis 1565 nm, die als das C-Band (herkömmliches Band) bezeichnet werden.
Eine Wellenlängen-Multiplexvorrichtung
(MUX) 20 kombiniert mehrere Lichtsignale mit unterschiedlichen
Wellenlängen,
die die optische Sendevorrichtung 19 ausgibt, und gibt
ein erstes Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 aus. Das erzeugte erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11
wird in einem optischen Verstärker 21 verstärkt und über die
optische Trennvorrichtung 13 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 11 eingegeben.
-
Eine
optische Sendevorrichtung 22 weist mehrere Sender Tx21
bis Tx2n auf. Die Sender Tx21 bis Tx2n erzeugen jeweils Signallicht
mit unterschiedlichen Wellenlängen
(λ21 bis λ2n). Die
erzeugten Wellenlängenbänder sind
beispielsweise Wellenlängenbänder von
1565 nm bis 1625 nm, die als das L-Band (Band mit langer Wellenlänge) bezeichnet
werden. Eine Wellenlängen-Multiplexvorrichtung
(MUX) 23 kombiniert mehrere Lichtsignale mit unterschiedlichen
Wellenlängen,
die die optische Sendevorrichtung 22 ausgibt, und gibt
ein zweites Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 aus. Das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 wird in einem optischen Verstärker 24 verstärkt und über die
optische Trennvorrichtung 16 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 12 eingegeben.
-
Ein
von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 ausgegebenes
Signallicht (das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22) wird in einen optischen Verstärker 25 eingegeben
mit einer Streuungskompensationsfunktion durch die optische Trennvorrichtung 13,
einer Demultiplexverarbeitung in Lichtsignale mit jeder Wellenlänge in einer
Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung
(DE-MUX) 26 nach der Verstärkung unterzogen und in eine
optische Empfangsvorrichtung 27 eingegeben. Die optische
Empfangsvorrichtung 27 weist mehrere Empfänger Rx21
bis Rx2n für
die Verarbeitung des Empfangs der Lichtsignale mit jeder Wellenlänge auf.
Der optische Verstärker 25 braucht
keine Streuungskompensationsfunktion zu haben.
-
Ein
von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 ausgegebenes
Signallicht (das erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11) wird durch die optische Trennvorrichtung 16 in einen
optischen Verstärker 28 mit
einer Streuungskompensationsfunktion eingegeben, in einer Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung
(DE-MUX) 29 nach der Verstärkung einer Demultiplexverarbeitung
in Lichtsignale mit jeder Wellenlänge unterzogen und in eine
optische Empfangsvorrichtung 30 eingegeben. Die optische
Empfangsvorrichtung 30 weist mehrere Empfänger Rx11
bis Rx1n für
die Verarbeitung des Empfangs der Lichtsignale mit jeder Wellenlänge auf.
Der optische Verstärker 28 braucht
keine Streuungskompensationsfunktion zu haben.
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Das
in der Raman-Pumplichtquelle 15 erzeugte erste Raman-Pumplicht
P11 ist ein Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite
enthaltend alle Wellenlängen
des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22, und mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite,
die alle Wellenlängen des
ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 ausschließt.
Das in der Raman-Pumplicht 18 erzeugte zweite Raman-Pumplicht
P22 ist ein Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite,
die alle Wellenlängen
des ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 enthält,
und mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite,
die alle Wellenlängen
des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts S22
ausliest.
-
Die
Arbeitsweise der bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
wird nachfolgen erläutert.
In 2 werden Lichtsignale mit mehreren unterschiedlichen
Wellenlängen
(λ11 bis λ1n), die
von der optischen Sendevorrichtung 19 ausgegeben werden,
in der Wellenlängen-Multiplexvorrichtung
(MUX) 20 kombiniert, um das erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 zu bilden. Das erzeugte erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11
wird in dem optischen Verstärker 21 verstärkt, so
dass das erste Wellenlängen-Signallicht S11 einen gewünschten Übertragungspegel
hat, und über
die optische Trennvorrichtung 13 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 11 eingegeben. Das von der Raman-Pumplichtquelle 15 ausgegebene
erste Raman-Pumplicht P11 wird über
den optischen Isolator 14 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 11 eingegeben.
-
Das
erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 und das erste Raman-Pumplicht P11, die eingegeben wurden, werden
in dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 kombiniert
und in einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser injiziert. Das einer Multiplexverarbeitung unterzogene
Signallicht aus dem ersten Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11
und dem ersten Raman-Pumplicht P11, das in einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser eingetreten ist, wird über die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser in der ersten Übertragungsrichtung D1
zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss übertragen.
-
Zu
dieser Zeit wird, da die Raman-Verstärkung durch das erste Raman-Pumplicht
P11 nicht zu dem ersten Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 beträgt,
die optische Leistung des ersten Raman-Pumplicht P11 nicht reduziert,
wodurch die Verluste auf der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser ausgeschlossen werden. Das erste Raman-Pumplicht
P1 wird mit dem ersten Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 in der ersten Übertragungsrichtung
D1 zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 11 aus
optischer Faser hin übertragen.
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Demgemäß wird das
in der ersten Übertragungsrichtung
D1 übertragene
erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11 auf
einen gewünschten
Lichtpegel verstärkt,
nachdem es einer ausreichenden Raman-Verstärkung durch das in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragene
zweite Raman-Pumplicht P22 unterzogen wurde, während sich das erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser nähert
und in das optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 eingegeben
wird. Ein derartiges Raman-verstärktes
erstes Wellenlängemultiplex-Signallicht
S11 wird von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 über die
optische Trennvorrichtung 16 in den optischen Verstärker 28 eingegeben,
optisch auf einen gewünschten
Emp fangspegel verstärkt und
in der Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung
(DE-MUS) 29 einer Demultiplexverarbeitung in Lichtsignale mit
jeder Wellenlänge
unterzogen für
die Verarbeitung des Empfangs jedes Signallichts in den mehreren
Empfängern
Rx11 bis Rx1n, die in der optischen Empfangsvorrichtung 30 vorgesehen
sind. Die von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 zu
dem optischen Isolator 17 ausgegebenen Signale werden in
dem optischen Isolator 17 blockiert und nicht in die Raman-Pumplichtquelle 18 eingegeben.
-
In
gleicher Weise werden Lichtsignale mit mehreren unterschiedlichen
Wellenlängen
(λ21 bis λ2n), die von
der optischen Sendevorrichtung 22 ausgegeben wurden, in
der Wellenlängen-Multiplexvorrichtung
(MUX) 23 kombiniert und werden das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22. Das erzeugte zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 wird in dem optischen Verstärker 24 so
verstärkt,
dass das zweite Wellenlängen-Signallicht
S22 einen gewünschten Übertragungspegel
hat, und es wird über
die optische Trennvorrichtung 16 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 12 eingegeben. Das von der Raman-Pumplichtquelle 18 ausgegebene
zweite Raman-Pumplicht P22 wird über
den optischen Isolator 17 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 12 eingegeben.
-
Das
zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 und das zweite Raman-Pumplicht P22, die eingegeben wurden, werden
in dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 kombiniert
und in den anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser injiziert. Das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht S22
und das einer Multiplex verarbeitung unterzogene Signallicht des
zweiten Raman-Pumplichts P22, die in den anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser eingegeben wurden, werden über die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 zu dem einen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss übertragen.
-
Zu
dieser Zeit wird, da die Wirkung der Raman-Verstärkung durch das zweite Raman-Pumplicht
P22 nicht zu dem zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallicht S22 beiträgt, die
optische Leistung des zweiten Raman-Pumplichts P22 nicht reduziert,
wodurch die Verluste auf der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser ausgeschlossen werden, und das zweite Raman-Pumplicht
P22 wird mit dem zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 zu dem anderen Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser übertragen.
-
Demgemäß wird das
in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragene
zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht S22 auf
einen gewünschten
Lichtpegel verstärkt,
nachdem es einer ausreichenden Raman-Verstärkung durch das in der ersten Übertragungsrichtung
D1 übertragene
erste Raman-Pumplicht P11 unterzogen wurde, während sich das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser nähert,
und es wird in den einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss des optischen
Kombinations- und
Verzweigungsfilters 11 eingegeben. Ein derartiges Raman-verstärktes zweites
Wellenlängenmultiplex-Signallicht S22 wird
von dem optischen Kombinations- und
Verzweigungsfilter 11 über
die optische Trennvor richtung 13 in den optischen Verstärker 25 eingegeben,
optisch auf einen gewünschten
Empfangspegel verstärkt
und in der Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung (DE-MUX) 26 einer
Demultiplexverarbeitung in Lichtsignale mit jeder Wellenlänge unterzogen
für die
Verarbeitung des Empfangs jedes Signallichts in den mehreren Empfängern Rx21
bis Rx2n, die in der optischen Empfangsvorrichtung 27 vorgesehen
sind. Die von dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 zu
dem optischen Isolator 14 ausgegebenen Lichtsignale werden
in dem optischen Isolator 14 blockiert und nicht in die
Raman-Pumplichtquelle 15 eingegeben.
-
Somit
können
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
gewünschte
Empfangscharakteristiken für
die bidirektionale Übertragung
erhalten werden, und die bidirektionale Eindrahtübertragung unter Verwendung
der Raman-Verstärkung
kann durchgeführt
werden, da das in der ersten Übertragungsrichtung
D1 übertragene erste
Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 und das in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragene zweite
Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 einander unterschiedliche Wellenlängenbänder haben und weiterhin die
Wellenlänge
des Pumplicht so ausgewählt
ist, dass nur das erste Signallicht oder nur das zweite Signallicht
Raman-verstärkt
werden. Daher kann ein verstärkungsloses Übertragungssystem
errichtet werden, das in der Lage ist, den Übertragungsabstand zu verlängern.
-
Ein
drittes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung wird nachfolgend erläutert. 3 ist eine
Ansicht einer Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt ein Konfigurationsbeispiel,
bei dem das Raman-Pumplicht mit mehreren Wellenlängen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
(siehe 2) verwendet wird.
-
D.h.,
in 3 sind Raman-Pumplichtquellenabschnitte 31, 32 zum
Erzeugen von Raman-Pumplicht mit zwei Wellenlängen in der in 2 gezeigten
Konfiguration vorgesehen anstelle der Raman-Pumplichtquellen 15, 18 zum
Erzeugen eines Raman-Pumplichts mit einer einzelnen Wellenlänge, und
zusätzlich
sind Polarisationskombinationsvorrichtungen 33, 34 zwischen
den Raman-Pumplichtquellenabschnitten 31 bzw. 32 und
den optischen Isolatoren 14 bzw. 17 vorgesehen.
Andere Teile mit Ausnahme der Teile sind dieselben wie die in 2 gezeigten.
Nachfolgend werden die Teile, die Merkmale des dritten Ausführungsbeispiels
sind, hauptsächlich
erläutert.
-
Zwei
in dem Raman-Pumplichtquellenabschnitt 31 vorgesehene Raman-Pumplichtquellen 31a, 31b erzeugen
Raman-Pumplicht mit einander unterschiedlichen Wellenlängen. Das
in den zwei Raman-Pumplichtquellen 31a, 31b erzeugte
Raman-Pumplicht ist Pumplicht entsprechend dem ersten Raman-Pumplicht
P11 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel,
und es hat vorbestimmte Wellenlängen
mit der Raman-Verstärkungsbandbreite,
die die Wellenlänge
des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts S22
enthält,
und mit der Raman-Verstärkungsbandbreite,
die die Wellenlänge
des ersten Wellenlängemultiplex-Signallichts
S11 ausschließt.
Die Polarisationskombinationsvorrichtung 33 ist so ausgebildet,
dass sie die von dem Raman-Pumplichtquellenabschnitt 31 ausgegebenen
zwei Lichtsignale orthogonal polarisiert und kombiniert, um über den
optischen Isolator 14 in das optische Kombinations- und
Verzweigungsfilter 11 eingegeben zu wer den.
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Zwei
in dem Raman-Pumpenlichtquellenabschnitt 32 vorgesehene
Raman-Pumplichtquellen 32a, 32b erzeugen Raman-Pumplicht
mit einander unterschiedlichen Wellenlängen. Das in den beiden Raman-Pumplichtquellen 32a, 32b erzeugte
Raman-Pumplicht ist Pumplicht entsprechend dem zweiten Raman-Pumplicht
P22 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel,
und es hat vorbestimmte Wellenlängen
mit der Raman-Verstärkungsbandbreite,
die die Wellenlänge
des ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts S11
enthält,
und mit der Raman-Verstärkungsbandbreite,
die die Wellenlänge
des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 ausschließt.
Die Polarisationskombinationsvorrichtung 34 ist so ausgebildet,
dass sie die beiden Ausgangslichtsignale von dem Raman-Pumpenlichtquellenabschnitt 32 orthogonal
polarisiert und kombiniert, um über
den optischen Isolator 17 in das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 12 eingegeben zu werden.
-
Da
das Raman-Pumplicht mit mehreren Wellenlängen als das erste Raman-Pumplicht
und das zweite Raman-Pumplicht
bei diesem dritten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, kann eine breitere Raman-Verstärkungsbandbreite als die in
dem Fall, in welchem ein Raman-Pumplicht mit einer einzelnen Wellenlänge verwendet
wird, erhalten werden, und die Anzahl von einer Multiplexverarbeitung
unterzogenen Wellenlängen kann
erhöht
werden. Demgemäß kann eine
bidirektionale Eindraht-Übertragungsvorrichtung
mit großer
Kapazität
realisiert werden, und ein verstärkungsloses Übertragungssystem
großer
Kapazität
und für
große
Entfernung kann errichtet werden.
-
Ein
viertes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung wird nachfolgend erläutert. 4 zeigt
eine Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel erläutert ein
Beispiel für
die Konfiguration, bei der die Wellenlängenspektren der beiden Wellenlängemultiplex-Lichtsignale überwacht
werden und die Raman-Pumplichtsignale gesteuert werden auf der Grundlage
der überwachten
Ergebnisse bei dem dritten Ausführungsbeispiel
(siehe 3).
-
D.h.,
in 4 sind Spektrumüberwachungsvorrichtungen 41, 42 und
Raman-Pumplichtsteuerschaltungen 43, 44 zu der
in 3 gezeigten Konfiguration hinzugefügt, und
zusätzlich
sind optische Verzweigungsvorrichtungen 45, 46 zwischen
optischen Trennvorrichtungen 13 bzw. 16 und optischen
Verstärkern 25 bzw. 28 vorgesehen.
Andere Teile als diese Teile sind dieselben wie die in 3 gezeigten.
Nachfolgend werden die Teile, die die Merkmale des vierten Ausführungsbeispiels
darstellen, hauptsächlich
erläutert.
-
Wie
in 4 gezeigt ist, verzweigt die optische Verzweigungsvorrichtung 45 das
von der optischen Trennvorrichtung 13 ausgegebene Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 in zwei Lichtsignale, gibt eines von diesen zu dem optischen
Verstärker 25 aus
und gibt das andere zu der Spektrumüberwachungsvorrichtung 41 aus.
Die Spektrumüberwachungsvorrichtung 41 überwacht
das Wellenlängenspektrum
des eingegebenen zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 und gibt die Überwachungsergebnisse
zu der Raman-Pumplichtsteuerschaltung 43 aus.
Die Raman-Pumplichtsteuerschaltung 43 steuert
die Raman-Pumplichtquelle 31 auf
der Grundlage der Überwa chungsergebnisse
zur Erhöhung
oder Verringerung der Leistung des erzeugten ersten Raman-Pumplichts
P11.
-
Die
optische Verzweigungsvorrichtung 46 verzweigt das von der
optischen Trennvorrichtung 16 ausgegebene erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 in zwei Lichtsignale, gibt eines von diesen zu dem optischen
Verstärker 28 aus
und gibt das andere zu der Spektrumüberwachungsvorrichtung 42 aus.
Die Spektrumüberwachungsvorrichtung 42 überwacht
das Wellenlängenspektrum
des eingegebenen ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 und gibt die Überwachungsergebnisse
zu der Raman-Pumplichtsteuerschaltung 44 aus. Die Raman-Pumplichtsteuerschaltung 44 steuert
den Raman-Pumplichtquellenabschnitt 32 auf der Grundlage
der Überwachungsergebnisse
zur Erhöhung
oder Verringerung der Leistung des erzeugten zweiten Raman-Pumplichts P22.
-
Die
Arbeitsweise der bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
wird nachfolgend erläutert.
In 4 wird das in der ersten Übertragungsrichtung D1 übertragene
erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11 optisch
durch den Raman-Verstärkungseffekt
des zweiten Raman-Pumplichts P22 verstärkt und über das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 12 und die optische Trennvorrichtung 16 in
die optische Verzweigungsvorrichtung 46 eingegeben. Ein
Teil des in die optische Verzweigungsvorrichtung 46 eingegebenen ersten
Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 wird in die Spektrumüberwachungsvorrichtung 42 eingegeben, und
der verbleibende wird in den optischen Verstärker 28 eingegeben.
Die Spektrumüberwachungsvorrichtung 42 überwacht
das Wellenlängenspektrum
des eingegebenen ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 und gibt das Überwa chungssignal
zu der Raman-Pumplichtsteuerschaltung 44 aus. Die Raman-Pumplichtsteuerschaltung 44 vergleicht
die Differenzen zwischen einem voreingestellten Bezugssignal und
dem eingegebenen Überwachungssignal
und erfasst die Verschlechterung im Leistungspegel des ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 als ein Fehlersignal. Nachfolgend steuert die Raman-Pumplichtsteuerschaltung 44 die
Raman-Pumplichtquelle 32 auf der Grundlage des erfassten
Fehlersignals, so dass das erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11
immer mit dem gewünschten
Leistungspegel empfangen wird, und stellt die Leistung des zweiten
Raman-Pumplichts
P22 ein.
-
Das
in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragene
zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht S22
wird durch den Raman-Verstärkungseffekt
des ersten Raman-Pumplichts
P11 optisch verstärkt
und über das
optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 und die
optische Trennvorrichtung 13 in die optische Verzweigungsvorrichtung 45 eingegeben.
Ein Teil des in die optische Verzweigungsvorrichtung 45 eingegebenen
zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 wird in die Spektrumüberwachungsvorrichtung 41 eingegeben,
und der verbleibende wird in den optischen Verstärker 21 eingegeben.
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Die
Spektrumüberwachungsvorrichtung 41 überwacht
das Wellenlängenspektrum
des eingegebenen zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 und gibt das Überwachungssignal
zu der Raman-Pumplichtsteuerschaltung 43 aus. Die Raman-Pumplichtsteuerschaltung 43 vergleicht
die Differenzen zwischen einem voreingestellten Bezugssignal und
dem eingegebenen Überwachungssignal
und erfasst die Verschlechterung im Leistungspegel des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 als ein Fehlersignal. Nachfolgend steuert die Raman-Pumplichtsteuerschaltung 43 die
Raman-Pumplichtquelle 31 auf der Grundlage des erfassten Fehlersignals,
so dass das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 immer mit dem gewünschten
Leistungspegel empfangen wird, und stellt die Leistung des ersten
Raman-Pumplichts
P11 ein.
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Gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
kann eine bidirektionale Eindraht-Übertragungsvorrichtung mit
stabilen Übertragungscharakteristiken
realisiert werden, da die Wellenlängenspektren des ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 und des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 überwacht
werden, und die Pegel der jeweiligen Pumplichtsignale werden so
eingestellt, dass das jeweilige Wellenlängenmultiplex-Signallicht immer
mit dem gewünschten
Empfangspegel erhalten wird. Darüber
hinaus ist es offensichtlich, dass diese Erfindung auch auf das
erste und das zweite Ausführungsbeispiel
angewendet werden kann, obgleich das vierte Ausführungsbeispiel die Anwendung
dieser Erfindung auf das dritte Ausführungsbeispiel gezeigt hat.
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Ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung wird nachfolgend erläutert. 5 ist eine
Ansicht einer Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das fünfte Ausführungsbeispiel zeigt ein Konfigurationsbeispiel,
bei dem die Übertragungscharakteristiken überwacht
werden und die Übertragungsleistung
auf der Grundlage der Überwachungsergebnisse
bei dem dritten Ausführungsbeispiel
(siehe 3) gesteuert wird.
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D.h.,
in 5 sind Fehlerraten-Überwachungsschal tungen 51, 53 und
Sendevorrichtungs-Steuerschaltungen 52, 54 zu
der in 3 gezeigten Konfiguration hinzugefügt. Andere
Teile mit Ausnahme dieser Teile sind dieselben wie die in 3 gezeigten.
Nachfolgend werden die Teile, die die Merkmale des fünften Ausführungsbeispiels
darstellen, hauptsächlich
erläutert.
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In 5 misst
die Fehlerraten-Überwachungsschaltung 51 die
Fehlerrate von empfangenen Signalen, die jeweils von den in der
optischen Empfangsvorrichtung 30 vorgesehenen optischen
Empfängern
Rx11 bis Rx1n ausgegeben werden, und überwacht die Übertragungscharakteristiken
jeder Wellenlänge
bei dem ersten Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11. Die Sendevorrichtungs-Steuerschaltung 52 empfängt die Überwachungsergebnisse
für die Übertragungscharakteristiken
von der Fehlerraten-Überwachungsschaltung 51 und führt eine
getrennte Steuerung durch, um jeden Sendepegel der optischen Sender
Tx11 bis Tx1n, die in der optischen Sendevorrichtung 19 vorgesehen
sind, zu erhöhen
oder zu erniedrigen.
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Die
Fehlerraten-Überwachungsschaltung 53 misst
die Fehlerrate von empfangenen Signalen, die jeweils von den in
der optischen Empfangsvorrichtung 27 vorgesehenen optischen
Empfängern
Rx21 bis Rx2n ausgegeben werden, und überwacht die Übertragungscharakteristiken
für jede
Wellenlänge
bei dem zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22. Die Sendevorrichtungs-Steuerschaltung 54 empfängt die Überwachungsergebnisse
für die Übertragungscharakteristiken
von Fehlerraten-Überwachungsschaltung 53 und
führt eine
getrennte Steuerung derart durch, dass jeder Übertragungspegel der in der
optischen Sendevorrichtung 22 vorgesehenen optischen Sender
Tx21 bis Tx2n erhöht
oder erniedrigt wird.
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Die
Arbeitsweise der bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung
wird nachfolgend erläutert.
In 5 wird das in der ersten Übertragungsrichtung D1 übertragene
erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11 durch
den Raman-Verstärkungseffekt
des zweiten Raman-Pumplichts P22 optisch verstärkt und über das optische Kombinations-
und Verzweigungsfilter 12 und die optische Trennvorrichtung 16 in
den optischen Verstärker 28 eingegeben.
Das erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11, das in dem optischen Verstärker 28 auf
einen gewünschten
Empfangspegel optisch verstärkt
wurde, wird in der Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung
(DE-MUX) 29 in Lichtsignale mit jeder Wellenlänge verzweigt,
und die verzweigten Lichtsignale werden jeweils in die entsprechenden
optischen Empfänger
Rx11 bis Rx1n eingegeben, die in der optischen Empfangsvorrichtung 30 vorgesehen
sind, um einer Empfangsverarbeitung unterzogen zu werden.
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Die
Fehlerraten-Überwachungsschaltung 51 misst
die Fehlerraten jedes empfangenen Signals, das der Empfangsverarbeitung
in den optischen Empfängern
Rx11 bis Rx1n unterzogen wurde, die in der vorbeschriebenen optischen
Empfangsvorrichtung 30 vorgesehen sind, und gibt das Fehlerraten-Überwachungssignal
jedes empfangenen Signals in die Sendevorrichtungs-Steuerschaltung 52 ein.
Die Sendevorrichtungs-Steuerschaltung 52 führt eine
Steuerung derart durch, dass der Signalleistungspegel jedes Sendesignallichts
der optischen Sender Tx11 bis Tx1n, die in der optischen Übertragungsvorrichtung 19 vorgesehen sind,
erhöht
oder erniedrigt wird, so dass die Fehlerraten von Wellenlängen bei
der Fehlerraten-Überwachungsschaltung 51 gewünschte werden.
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Das
in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragene
zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht S22
wird durch den Raman-Verstärkungseffekt
des ersten Raman-Pumplichts
P11 optisch verstärkt
und über das
optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 und die
optische Trennvorrichtung 13 in den optischen Verstärker 25 eingegeben.
Das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11, das in dem optischen Verstärker 25 auf
einen gewünschten
Empfangspegel optisch verstärkt
wurde, wird in der Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung
(DE-MUX) 26 in Lichtsignale mit jeder Wellenlänge verzweigt,
und die verzweigten Lichtsignale werden in die jeweiligen entsprechenden
optischen Empfänger
Rx21 bis Rx2n eingegeben, die in der optischen Empfangsvorrichtung 27 vorgesehen
sind, und der Empfangsverarbeitung unterzogen.
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Die
Fehlerraten-Überwachungsschaltung 53 misst
die Fehlerrate jedes empfangenen Signals, das der Empfangsverarbeitung
in den in der vorbeschriebenen optischen Empfangsvorrichtung 27 vorgesehenen
optischen Empfängern
Rx21 bis Rx2n unterzogen wurde, und gibt das Fehlerraten-Überwachungssignal
jedes empfangenen Signals in die Sendevorrichtungs-Steuerschaltung 54 ein.
Die Sendevorrichtungs-Steuerschaltung 54 führt eine
Steuerung derart durch, dass der Signalleistungspegel jedes Übertragungssignallichts
der optischen Sender Tx21 bis Tx2n, die in der optischen Sendevorrichtung 22 vorgesehen
sind, erhöht
oder erniedrigt wird, so dass die Fehlerraten von Wellenlängen bei
der Fehlerraten-Überwachungsschaltung 53 gewünschte werden.
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Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
können
stabile Übertragungscharakteristiken
immer erhalten werden, da die Fehlerraten-Charakteristiken jeder
Wellenlänge
des ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 und des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 überwacht
werden, und die Signalleistungspegel der Übertragungslichtsignale für jede Wellenlänge können so
eingestellt werden, dass die gewünschten
Fehlerraten erhalten werden. Darüber
hinaus ist es offensichtlich, dass diese Erfindung auch auf das
erste und das zweite Ausführungsbeispiel
angewendet werden kann, obgleich das fünfte Ausführungsbeispiel die Anwendung
dieser Erfindung auf das dritte Ausführungsbeispiel gezeigt hat.
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Ein
sechstes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung wird nachfolgend erläutert. 6 ist eine
Ansicht einer Konfiguration einer bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung. Das sechste Ausführungsbeispiel zeigt ein Konfigurationsbeispiel,
bei dem die Unterbrechung der Übertragungsleitung
angezeigt wird unter Verwendung des Raman-Pumplichts auf der Grundlage
des zweiten Ausführungsbeispiels
(siehe 2).
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D.h.,
in 6 sind Raman-Pumplichtquellenabschnitte 61, 62 anstelle
der Raman-Pumplichtquellen 15, 18 in der in 2 gezeigten
Konfiguration vorgesehen, und optische Zirkulatoren 63, 64 sind
zwischen den optischen Kombinations- und Verzweigungsfiltern 11 bzw. 12 und
den optischen Isolatoren 14 bzw. 17 vorgesehen.
Zusätzlich
sind Gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtungen 65, 66,
Pumplichtpegel-Erfassungsschaltungen 67, 68,
Anomalitätsdetektoren 69, 70 und
Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltungen 71, 72 vorgesehen.
Andere Teile mit Ausnahme dieser Teile sind dieselben wie die in 2 gezeigten. Nachfolgend
werden die Teile, die das Merkmal des sechsten Ausführungsbeispiels
darstellen, hauptsächlich erläutert.
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Der
Raman-Pumplichtquellenabschnitt 61 enthält zwei Raman-Pumplichtquellen 61a, 61b zum
Erzeugen des ersten Raman-Pumplichts P11 mit derselben Wellenlänge und
einen optischen Schalter 61c zur Auswahl eines Ausgangslichts
von einer der beiden Raman-Pumplichtquellen 61a, 61b gemäß einem
Schaltsignal von der Gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 65 und
zum Ausgeben des ausgewählten
Lichts zu dem optischen Isolator 14. Hier ist die Raman-Pumplichtquelle 61a so
ausgebildet, dass sie für
das laufende System ist, und die Raman-Pumplichtquelle 61b ist
für das
Bereitschaftssystem.
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Der
Raman-Pumplichtquellenabschnitt 62 enthält zwei Raman-Pumplichtquellen 62a, 62b zum
Erzeugen des zweiten Raman-Pumplichts P22 mit derselben Wellenlängen und
einen optischen Schalter 62c zum Auswählen eines Ausgangslichts von
der anderen der beiden Raman-Pumplichtquellen 62a, 62b gemäß einem
Schaltsignal von der Gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 66 und
zum Ausgeben des ausgewählten
Lichts zu optischen Isolator 17. Hier ist die Raman-Pumplichtquelle 62a so
ausgebildet, dass sie für das
gegenwärtige
System ist, und die Raman-Pumplichtquelle 62b ist für das Bereitschaftssystem.
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Der
optische Zirkulator 63 weist drei Öffnungen auf, die eine Öffnung A,
eine Öffnung
B und eine Öffnung
C sind. Die Öffnung
A ist mit dem Ausgangsanschluss des optischen Isolators 14 verbunden.
Die Öffnung B
ist mit dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 verbunden.
Die Öffnung
C ist mit der Pump lichtpegel-Erfassungsschaltung 67 verbunden.
Der optische Zirkulator 63 hat eine Konfiguration, bei
der Signallicht auf Routen von der Öffnung A zu der Öffnung C
und von der Öffnung
B zu der Öffnung
A nicht hindurchgeht, obgleich Signallicht auf Routen von der Öffnung A
zu der Öffnung
B und von der Öffnung
B zu der Öffnung
C hindurchgeht. In gleicher Weise weist der optische Zirkulator 64 drei Öffnungen
auf, die eine Öffnung
D, eine Öffnung
E und eine Öffnung
F sind. Die Öffnung
D ist mit dem Ausgangsanschluss des optischen Isolators 17 verbunden.
Die Öffnung
E ist mit dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 verbunden.
Die Öffnung
F ist mit der Pumplichtpegel-Erfassungsschaltung 68 verbunden.
Der optische Zirkulator 64 hat eine Konfiguration, bei
der Signallicht über
Routen von der Öffnung
D zu der Öffnung
F und von der Öffnung E
zu der Öffnung
D nicht hindurchgeht, obgleich Signallicht über Routen von der Öffnung D
zu der Öffnung
E und von der Öffnung
E zu der Öffnung
F hindurchgeht.
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Die
Pumplichtpegel-Erfassungsschaltung 67 gibt Übertragungsleitungsinformationen,
die auf dem Pegel des Signallichts (des zweiten Raman-Pumplichts
P22), das von dem optischen Zirkulator 63 eingegeben wird,
basieren, zu dem Anomalitätsdetektor 69 aus.
Die Pumplichtpegel-Erfassungsschaltung 68 gibt die Anwesenheit
oder Abwesenheit von Anomalität
zu dem Anomalitätsdetektor 70 auf
der Grundlage der Übertragungsleitungsinformationen
gemäß dem Pegel
des von dem optischen Zirkulator 64 eingegebenen Signallichts
aus. Der Anomalitätsdetektor 69 und
der Anomalitätsdetektor 70 bestimmen
die Anwesenheit oder Abwesenheit der Anomalität durch Austauschen der Übertragungsleitungsinformationen
von den Pumplichtpegel-Erfassungsschaltungen 67, 68 zwischen
den beiden Anomalitätsde tektoren.
Wenn das Auftreten von Anomalität
erfasst wird, gibt der Anomalitätsdetektor 69 ein
die Erfassung der Anomalität
anzeigendes Signal zu der Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 71 gemäß den Inhalten
aus, und er gibt auch ein Schaltsignal zu der gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 65 aus.
Wenn das Auftreten von Anomalität
erfasst wird, gibt der Anomalitätsdetektor 70 ein
die Erfassung der Anomalität
anzeigendes Signal zu der Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 72 gemäß dem Inhalt
aus, und er gibt auch ein Schaltsignal zu der gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 66 aus.
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Wenn
das Anomalitätserfassungssignal
von dem Anomalitätsdetektor 69 eingegeben
ist, führt
die Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 71 eine
Steuerung derart durch, dass die optischen Sender Tx11 bis Tx1n,
die in der optischen Sendevorrichtung 19 vorgesehen sind,
abgeschaltet werden. Wenn das Schaltsignal von dem Anomalitätsdetektor 69 eingegeben
ist, steuert die gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 65 den
optischen Schalter 61c des Raman-Pumplichtquellenabschnitts 61,
um zwischen den Lichtquellen, die das Raman-Pumplicht erzeugen,
zu schalten.
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Wenn
das Anomalitätserfassungssignal
von dem Anomalitätsdetektor 70 eingegeben
ist, führt
die Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 72 eine
Steuerung derart durch, dass die in der optischen Sendevorrichtung 22 vorhandenen
optischen Sender Tx21 bis Tx2n abgeschaltet werden. Wenn das Schaltsignal
von dem Anomalitätsdetektor 70 eingegeben
ist, steuert die gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung
66 den optischen Schalter 62c des Raman-Pumplicht quellenabschnitts 62,
um zwischen den Lichtquellen, die das Raman-Pumplicht erzeugen,
zu schalten.
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Die
Arbeitsweise der bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung wird
nachfolgend erläutert.
In 6 werden das erste Raman-Pumplicht P11 und das
erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11, die in dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 kombiniert
wurden, in der ersten Übertragungsrichtung
D1 über
die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser übertragen.
Das zweite Raman-Pumplicht P22 und das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22, die in dem optischen Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 kombiniert
wurden, werden in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 über
die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser übertragen.
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Zu
dieser Zeit wird das erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11 durch
den Raman-Effekt des zweiten Raman-Pumplichts P22 optisch verstärkt, und
das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 wird durch den Raman-Effekt des ersten Raman-Pumplichts P11
optisch verstärkt.
Gleichzeitig wird das erste Raman-Pumplicht P11 in der ersten Übertragungsrichtung
D1 über
die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser übertragen,
wobei es zu der Raman-Verstärkung
des zweiten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S22 beiträgt, und
das zweite Raman-Pumplicht P22 wird in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 über
die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser übertragen,
wobei es zu der Raman-Verstärkung
des ersten Wellenlängenmultiplex-Signallichts
S11 beiträgt.
Demgemäß werden
das Raman-verstärkte
erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11 und
das erste Raman-Pumplicht P11 in das optische Kombinations- und
Verzweigungsfilter 12 eingegeben, und das Raman-verstärkte zweite
Wellen längenmultiplex-Signallicht
S22 und das zweite Raman-Pumplicht
P22 werden in das optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 eingegeben.
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Das
optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 12 führt das
erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S11 zu der optischen Trennvorrichtung 16, und es führt das
erste Raman-Pumplicht P11 zu der Öffnung E des optischen Zirkulators 64.
Das zu der optischen Trennvorrichtung 16 geführte erste
Wellenlängenmultiplex-Signallicht S11 wird
in dem optischen Verstärker 28 auf
einen gewünschten
Lichtpegel verstärkt,
und es wird in der Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung
(DE-MUX) 29 in
Lichtsignale mit jeder Wellenlänge
verzweigt, und die Lichtsignale mit jeder Wellenlänge werden
in die optische Empfangsvorrichtung 30 eingegeben, in der sie
einer Empfangsverarbeitung unterzogen werden.
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Andererseits
wird das zu der Öffnung
E des optischen Zirkulators 64 geführte erste Raman-Pumplicht P11
von der Öffnung
F zu der Pumplichtpegel-Erfassungsschaltung 68 ausgegeben.
Die Pumplichtpegel-Erfassungsschaltung 68 vergleicht einen
Lichtpegel des eingetretenen ersten Raman-Pumplichts P11 mit einem Bezugspegel,
der vorher gesetzt wurde, und überträgt die Vergleichsergebnisse
als Übertragungsleitungsinformationen
zu dem Anomalitätsdetektor 70.
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Das
optische Kombinations- und Verzweigungsfilter 11 führt das
zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
S22 zu der optischen Trennvorrichtung 13 und führt das
zweite Raman-Pumplicht P22 zu der Öffnung B des optischen Zirkulators 63.
Das zu der optischen Trennvorrichtung 13 geführt zweite
Wellenlängenmultiplex-Signallicht S22 wird
in dem optischen Verstärker 25 auf
einen gewünschten
Lichtpegel verstärkt
und in der Wellenlängen-Demultiplexvorrichtung
(DE-MUX) 26 in Lichtsignale mit jeder Wellenlänge verzweigt,
und die Lichtsignale mit jeder Wellenlänge werden in die optische
Empfangsvorrichtung 27 eingegeben, in der sie einer Empfangsverarbeitung
unterzogen werden.
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Andererseits
wird das zu der Öffnung
B des optischen Zirkulators 63 geführte zweite Raman-Pumplicht P22
von der Öffnung
C zu der Pumplichtpegel-Erfassungsschaltung 67 ausgegeben.
Die Pumplichtpegel-Erfassungsschaltung 67 vergleicht einen
Lichtpegel des eingetretenen zweiten Raman-Pumplichts P22 mit einem
Bezugspegel, der vorher gesetzt wurde, und überträgt die Vergleichsergebnisse
als Übertragungsleitungsinformationen
zu dem Anomalitätsdetektor 69.
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Stücke der
von den entsprechenden Pumplichtpegel-Erfassungsschaltungen 67, 68 eingegebenen Übertragungsleitungsinformationen
werden immer zwischen dem Anomalitätsdetektor 69 und
dem Anomalitätsdetektor 70 ausgetauscht.
Wenn beide Anomalitätsdetektoren 69 und 70 eine
Anomalität
auf der Übertragungsleitung
erfassen, wird festgestellt, dass eine Unterbrechung der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser stattgefunden hat. In diesem Fall sendet der Anomalitätsdetektor 69 das
Anomalitätssignal
zu der Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 71,
und der Anomalitätsdetektor 70 sendet
das Anomalitätssignal
zu der Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 72.
Als eine Folge führt
die Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 71 eine
Steuerung derart durch, dass die in der optischen Sendevorrichtung 19 vorgesehenen
optischen Sender Tx11 bis Tx1n ausgeschaltet werden, und die Sendevorrichtungsunterbrechungs-Steuerschaltung 72 führt eine
Steuerung derart durch, dass die in der optischen Sendevorrichtung 22 vorgesehenen
optischen Sender Tx21 bis Tx2n abgeschaltet werden.
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Andererseits
wird festgestellt, dass eine Anomalität in dem Pumplichtpegel vorliegt,
wenn nur einer von den Anomalitätsdetektoren 69 und 70 feststellt,
dass eine Anomalität
vorliegt, als eine Folge des Austausches der Übertragungsleitungsinformationen
zwischen dem Anomalitätsdetektor 69 und
dem Anomalitätsdetektor 70.
D.h., wenn der Anomalitätsdetektor 69 die
Anomalität
erfasst und der Anomalitätsdetektor 70 die Anomalität nicht
erfasst, wird festgestellt, dass eine Anomalität in dem zweiten Raman-Pumplicht
P22 vorliegt, und ein Schaltsignal wird von dem Anomalitätsdetektor 70 zu
der gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 66 gesandt.
Daher steuert die gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 66 den
optischen Schalter 62c des Raman-Pumplichtquellenabschnitts 62 derart,
dass eine Umschaltung von der gegenwärtigen Raman-Pumplichtquelle 62a zu
der Bereitschafts-Raman-Pumplichtquelle 62b durchgeführt wird.
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Umgekehrt
wird, wenn der Anomalitätsdetektor 70 eine
Anomalität
erfasst und der Anomalitätsdetektor 69 keine
Anomalität
erfasst, festgestellt, dass eine Anomalität in dem ersten Raman-Pumplicht
P11 vorliegt, und ein Schaltsignal wird von dem Anomalitätsdetektor 69 zu
der gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 65 gesandt.
Daher steuert die gegenwärtig/Bereitschafts-Schaltsteuervorrichtung 65 den
optischen Schalter 61c des Raman-Pumplichtquellenabschnitts 61 derart,
dass eine Umschaltung von der gegenwärtigen Raman-Pumplichtquelle 61a zu
der Bereitschafts-Raman-Pumplichtquelle 61b durchgeführt wird.
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Somit
ist es gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
möglich,
eine Unterbrechung der Übertragungsleitung
zu erfassen und Anomalitäten
in dem Pumplicht zu überwachen,
da das erste und das zweite Raman-Pumplicht als ein Überwachungssignal
verwendet werden können.
Darüber
hinaus ist diese Erfindung auch auf das erste, dritte bis fünfte Ausführungsbeispiel
anwendbar, obgleich diese Erfindung bei dem sechsten Ausführungsbeispiel
auf das zweite Ausführungsbeispiel
als ein Beispiel angewendet wurde. Weiterhin kann auch das Vorwärtspumpen
angewendet werden, obgleich bei den vorbeschriebenen ersten bis
sechsten Beispielen das Rückwärtspumpen
in Bezug auf den Wirkungsgrad usw. angewendet wurde. Demgemäß ist es offensichtlich,
dass die Übertragungslänge größer gemacht
werden kann.
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Dieses
Vorwärtspumpen
wird unter Verwendung des ersten Ausführungsbeispiels als ein Beispiel
erläutert,
wobei auf 1 Bezug genommen wird. Das von
der Raman-Pumplichtquelle 6 erzeugte erste Raman-Pumplicht
P1 hat vorbestimmte Wellenlängen
mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken der
Wellenlänge
des ersten Signallichts S1, und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken der
Wellenlänge
des zweiten Signallichts S2. Das von der Raman-Pumplichtquelle 9 erzeugte
zweite Raman-Pumplicht P2 hat vorbestimmte Wellenlängen mit
einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken der
Wellenlänge
des zweiten Signallichts S2, und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken der
Wellenlänge
des ersten Signallichts S1.
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Das
in den Eingangs/Ausgangs-Anschluss 4 eingegebene erste
Signallicht S1 und das von der Raman-Pumplichtquelle 6 erzeugte
erste Raman-Pumplicht P1 werden in dem optischen Kombinations- und
Verzweigungsfilter 2 kombiniert, in dem Eingangs/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser injiziert und in der ersten Übertragungsrichtung D1 über die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss übertragen.
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Das
in den Eingangs/Ausgangs-Anschluss 7 eingegebene zweite
Signallicht S2 und das von der Raman-Pumplichtquelle 9 erzeugte
zweite Raman-Pumplicht P2 werden in dem optischen Kombinations-
und Verzweigungsfilter 3 kombiniert, in den anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus optischer
Faser injiziert und in der zweiten Übertragungsrichtung D2 über die Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss übertragen.
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Da
das erste Raman-Pumplicht P1 nicht die Raman-Verstärkungsbandbreite derart hat,
dass die Raman-Verstärkungswirkung
durch das erste Raman-Pumplicht P1 zu der Verstärkung des zweiten Signallichts S2
beiträgt,
wird die optische Leistung des ersten Raman-Pumplichts P1 nicht
durch das zweite Signallicht S2, das in der zweiten Übertragungsrichtung
D2 übertragen
wird, reduziert, und es erreicht den einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss.
Demgemäß wird das
erste Signallicht S1, das in dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser injiziert wurde, auf einen gewünschten Lichtpegel verstärkt, nachdem
es einer ausreichenden Raman-Verstärkung durch das erste Raman-Pumplicht
P1 unterzogen wurde.
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In
gleicher Weise wird, da das zweite Raman-Pumplicht P2 nicht die
Raman-Verstärkungsbandbreite derart
hat, dass der Raman-Verstärkungseffekt
durch das zweite Raman-Pumplicht P2 zu der Verstärkung des ersten Signallichts
S1 beiträgt,
die optische Leistung des zweiten Raman-Pumplichts P2 nicht durch
das erste Signallicht S1, das in der ersten Übertragungsrichtung D1 übertragen
wird, reduziert, und es erreicht den anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss.
Demgemäß wird das
zweite Signallicht S2, das in dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung 1 aus
optischer Faser injiziert wurde, auf einen gewünschten Lichtpegel verstärkt, nachdem
es einer ausreichenden Raman-Verstärkung durch das zweite Raman-Pumplicht P2 unterzogen
wurde.
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Gemäß einem
Aspekt dieser Erfindung wird das von der ersten Raman-Pumplichtquelle
erzeugte erste Raman-Pumplicht
von entweder dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss oder dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
in die Übertragungsleitung
aus optischer Faser durch die erste Injektionseinheit injiziert,
und das von der zweiten Raman-Pumplichtquelle erzeugte zweite Raman-Pumplicht
wird von dem anderen entweder des einen Eingangs/Ausgangs-Anschlusses
oder des anderen Eingangs/Ausgangs-Anschlusses durch die zweite
Injektionseinheit in die Übertragungsleitung
aus optischer Faser injiziert, wenn das erste Signallicht und das
zweite Signallicht miteinander unterschiedlichen Wellenlängen bidirektional über die Übertragungsleitung
aus optischer Faser übertragen
werden. D.h., das erste Raman-Pumplicht und das zweite Raman-Pumplicht werden
durch das Vorwärtspumpschema
oder das Rückwärtspumpschema
in die Übertragungsleitung
aus optischer Faser injiziert. Da das erste Raman-Pumplicht ein Pumplicht
mit vorbestimmten Wellenlän gen
mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des ersten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des
zweiten Signallichts ist, wird das erste Signallicht unter optischer
Verstärkung
durch das erste Raman-Pumplicht zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
hin übertragen.
Andererseits wird das zweite Signallicht zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
unter Verstärkung
durch das zweite Raman-Pumplicht übertragen, da das zweite Raman-Pumplicht
ein Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des zweiten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des ersten Signallichts ist. Demgemäß kann eine bidirektionale
Eindraht-Übertragung
realisiert werden, bei der der Raman-Verstärkungseffekt angewendet wird,
und das verstärkungsloses Übertragungssystem,
das in der Lage ist, die Übertragungslänge größer zu machen,
kann errichtet werden.
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Darüber hinaus
werden das erste Wellenlängenmultiplex-Signallicht
und das zweite Wellenlängenmultiplex-Signallicht
jeweils unter optischer Verstärkung
durch den Raman-Verstärkungseffekt übertragen.
Demgemäß kann das
Wellenlängenmultiplex-Signallicht
durch bidirektionale Eindraht-Übertragung,
bei der der Raman-Verstärkungseffekt
angewendet wird, übertragen
werden.
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Weiterhin
kann die Raman-Verstärkungsbandbreite
breiter gemacht werden, da das Raman-Pumplicht mit mehreren unterschiedlichen
Wellenlängen
als das erste Raman-Pumplicht und das zweite Raman-Pumplicht verwendet
wird. Demgemäß kann die
Kapazität
des verstärkungslosen Übertragungssystems größer gemacht
werden, da die Anzahl von der Multiplexverarbeitung unterzo genen
Wellenlängen
erhöht
werden kann.
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Darüber hinaus
kann die Raman-Verstärkungsbandbreite
wirksam breiter gemacht werden, da mehrfaches Raman-Pumplicht mit unterschiedlichen
Wellenlängen
nach der Polarisationskombination verwendet wird. Demgemäß kann die
Kapazität
des verstärkungslosen Übertragungssystems
wirksam größer gemacht werden.
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Weiterhin
wird die erste Raman-Pumplichtquelle durch die erste Raman-Pumplichtpegel-Steuereinheit so
gesteuert, dass der Leistungspegel des ersten Raman-Pumplichts erhöht oder
erniedrigt wird auf der Grundlage des Leistungspegels des ersten
Signallichts. Die zweite Raman-Pumplichtquelle wird so durch die zweite
Raman-Pumplichtpegel-Steuereinheit gesteuert, dass der Leistungspegel
des zweiten Raman-Pumplichts erhöht
oder erniedrigt wird, auf der Grundlage des Leistungspegels des
zweiten Signallichts. Demgemäß können Wellenlängenmultiplexsignale
mit einem gewünschten
Pegel immer erhalten werden, und stabile Übertragungscharakteristiken
können
realisiert werden, da der stabile und konstante Raman-Verstärkungseffekt
erhalten werden kann.
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Darüber hinaus
wird der Leistungspegel des ersten Signallichts, das in einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
der Übertragungsleitung
aus optischer Faser injiziert wurde, durch die erste Signallichtpegel-Steuereinheit auf
der Grundlage der Fehlerrate des ersten Signallichts gesteuert.
Der Leistungspegel des zweiten Signallichts, das in den anderen
Eingangs/Ausgangs-Anschluss der Übertragungsleitung
aus optischer Faser injiziert wurde, wird durch die zweite Signallichtpegel-Steuereinheit
auf der Grundlage der Fehlerrate des zweiten Signallichts gesteuert.
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Demgemäß werden
die Übertragungscharakteristiken
des Wellenlängenmultiplex-Signallichts
zu jeder Zeit stabil in einen gewünschten Zustand gesteuert.
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Weiterhin
werden die Leistungspegel des ersten Raman-Pumplichts und des zweiten Raman-Pumplichts,
die über
die Übertragungsleitung
aus optischer Faser übertragen
werden, durch die erste Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit bzw. die zweite Pumplichtpegel-Erfassungseinheit überwacht.
Dann wird das Anomalitätserfassungssignal
erzeugt, wenn sowohl das Erfassungssignal der ersten Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit
als auch das der zweiten Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit gleichzeitig
Anomalitäten
auf der Übertragungsleitung
in der Übertragungsleitungsanomalitäts-Erfassungseinheit
zeigen. Hierdurch halten die erste Signallicht-Unterbrechungseinheit
und die zweite Signallicht-Unterbrechungseinheit die Erzeugung des
ersten Signallichts bzw. des zweiten Signallichts an. Demgemäß besteht
keine Notwendigkeit, ein unabhängiges Überwachungssystem
zu installieren, und das Überwachungssystem
des verstärkungslosen Übertragungssystems
kann unter niedrigen Kosten eingerichtet werden, da das Raman-Pumplicht
als ein Überwachungssignal
verwendet wird, um die Erfassung von Unterbrechungen von Übertragungsleitungen
zu ermöglichen
und die Erzeugung von Signallicht anzuhalten.
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Weiterhin
enthalten die erste Raman-Pumplichtquelle und die zweite Raman-Pumplichtquelle
jeweils die Lichtquelle für
das gegenwärtige
System, die Lichtquelle für
das Bereitschaftssystem und den optischen Schalter zur Auswahl entweder
der Lichtquelle für
das gegenwärtige
Systeme oder der Lichtquelle für
das Bereitschaftssystem. Die Leistungspegel des ersten Ra man-Pumplichts
und des zweiten Raman-Pumplichts, die über die Übertragungsleitung aus optischer
Faser übertragen
werden, werden durch die erste Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit
bzw. die zweite Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit überwacht. Wenn
eine Herabsetzung des Pegels des ersten Raman-Pumplichts oder des
zweiten Raman-Pumplichts durch die Pumplichtpegel-Anomalitätserfassungseinheit
auf der Grundlage der Erfassungssignale der ersten Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit
und der zweiten Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit erfasst wird,
wird die gegenwärtig/Bereitschafts-Schalteinheit
gestartet und eine Umschaltung von der Lichtquelle für das gegenwärtige System
zu der Lichtquelle für
das Bereitschaftssystem nach der Auswahl wird durch den optischen
Schalter durchgeführt
entsprechend entweder der ersten Raman-Pumplichtquelle oder der
zweiten Raman-Pumplichtquelle. Demgemäß kann das verstärkungslose Übertragungssystem
mit hoher Zuverlässigkeit errichtet
werden, da das Raman-Pumplicht als ein Überwachungssignal verwendet
wird, um die Erfassung von Anomalitäten in dem Pumplicht und das
Umschalten zwischen dem gegenwärtigen
System und dem Bereitschaftssystem zu ermöglichen.
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Weiterhin
enthalten die erste Raman-Pumplichtquelle und die zweite Raman-Pumplichtquelle
jeweils die Lichtquelle für
das gegenwärtige
System, die Lichtquelle für
das Bereitschaftssystem und den optischen Schalter für die Auswahl
entweder der Lichtquelle gegenwärtige
System oder der Lichtquelle für
das Bereitschaftssystem. Wenn eine Herabsetzung des Pegels des ersten
Raman-Pumplichts oder des zweiten Raman-Pumplichts durch die Pumplichtpegel-Anomalitätserfassungseinheit
auf der Grundlage der Erfassungssignale der ersten Raman-Pumplichtpegel-Erfassungs einheit
und der zweiten Raman-Pumplichtpegel-Erfassungseinheit erfasst wird,
wird die gegenwärtig/Bereitschafts-Schalteinheit
gestartet und eine Umschaltung von der Lichtquelle für das gegenwärtige System
zu der Lichtquelle für
das Bereitschaftssystem wird durch den optischen Schalter entsprechend
entweder der ersten Raman-Pumplichtquelle oder der zweiten Raman-Pumplichtquelle
durchgeführt.
Demgemäß kann das
verstärkungslose Übertragungssystem
mit hoher Zuverlässigkeit
errichtet werden, da das Raman-Pumplicht als ein Überwachungssignal
verwendet wird, um die Erfassung einer Unterbrechung der Übertragungsleitung
und zusätzlich
die Erfassung von Anomalitäten des
Pumplichts zu ermöglichen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt dieser Erfindung wird auf einer Übertragungsleitung aus optischer
Faser ein erstes Signallicht von dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss zu dem
anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss übertragen, und ein zweites
Signallicht mit einer unterschiedlichen Wellenlänge gegenüber der des ersten Signallichts
wird von dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss
hin übertragen.
Ein erstes Raman-Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit
einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des ersten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des zweiten Signallichts, und ein zweites Raman-Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit
einer Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des zweiten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite
zum Verstärken
des ersten Signallichts werden jeweils von verschiedenen Eingangs/Ausgangs-Anschlüssen in
die Übertragungsleitung
aus optischer Faser injiziert. Daher wird das erste Signallicht
zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss unter optischer Verstärkung durch
das erste Raman-Pumplicht hin übertragen,
während
das zweite Signallicht unter optischer Verstärkung durch das zweite Raman-Pumplicht
zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss hin übertragen wird. Demgemäß kann das bidirektionale
Eindraht-Übertragungsverfahren,
bei dem der Raman-Verstärkungseffekt
angewendet wird, realisiert werden.
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Obgleich
die Erfindung mit Bezug auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel
für eine
vollständige
und klare Offenbarung beschrieben wurde, ist sie durch die angefügten Ansprüche beschränkt.