DE60202923T2

DE60202923T2 - Verfahren und Gerät zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung

Info

Publication number: DE60202923T2
Application number: DE60202923T
Authority: DE
Inventors: Kaoru Chiyoda-ku Kinjo; Satoshi Chiyoda-ku Kajiya; Takashi Chiyoda-ku Mizuochi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: US20030081290A1; US7269349B2; EP1309111A1; DE60202923D1; JP2003134057A; JP3831227B2; EP1309111B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
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.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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.
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.
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.
In 7 zeigt die vertikale Achse den empfangenen SNR (dB), und die Auflösung beträgt @ 0,1 nm. Die horizontale Achse zeigt den Spannweitenverlust (dB).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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, g_R ein Raman-Verstärkungskoeffizient, ω_S01 die Mittenfrequenz des ersten Signallichts, ω_S02 die Mittenfrequenz des zweiten Signallichts, ω_P01 die Mittenfrequenz des ersten Raman-Pumplichts, ω_P02 die Mittenfrequenz des zweiten Raman-Pumplichts, α_S01 ein Verlustkoeffizient des ersten Signallichts auf einer Übertragungsleitung aus optischer Faser, α_S02 ein Verlustkoeffizient des zweiten Signallichts auf einer Übertragungsleitung aus optischer Faser, und α_P01 ein Verlustkoeffizient des ersten Pumplichts auf einer Übertragungsleitung aus optischer Faser.
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.
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.
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.
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.
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.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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.
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.
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.
Andere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden augenscheinlich anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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,
7 zeigt eine Beziehung zwischen dem Übertragungsverlust und dem empfangenen Rauschabstand bei der verstärkungslosen Übertragung über optische Faser,
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.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsbeispiele der bidirektionalen Eindraht-Übertragungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung werden nachfolgend im Einzelnen erläutert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Demgemäß werden die Übertragungscharakteristiken des Wellenlängenmultiplex-Signallichts zu jeder Zeit stabil in einen gewünschten Zustand gesteuert.
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.
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.
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.
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.
Obgleich die Erfindung mit Bezug auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben wurde, ist sie durch die angefügten Ansprüche beschränkt.

Claims

Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung, welche aufweist: eine optische Faserübertragungsleitung (λ), auf der 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 werden; eine erste Pumplichtquelle (6), die ein erstes Pumplicht erzeugt; eine erste Injektionseinheit, die das erste Pumplicht entweder von dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss oder dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss in die optische Faserübertragungsleitung (1) injiziert; eine zweite Pumplichtquelle (9), die ein zweites Pumplicht erzeugt; und eine zweite Injektionseinheit, die das zweite Pumplicht von dem anderen von entweder dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss (4) oder dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss (7) in die optische Faserübertragungsleitung (1) injiziert, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumplichtquelle eine Raman-Pumplichtquelle ist, die ausgebildet ist für die Erzeu gung eines ersten Raman-Lichts mit vorbestimmten Wellenlängen mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des ersten Signallichts, und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des zweiten Signallichts, und die zweite Pumplichtquelle eine Raman-Pumplichtquelle ist, die ausgebildet ist für die Erzeugung eines zweiten Raman-Pumplichts mit vorbestimmten Wellenlängen mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des zweiten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des ersten Signallichts.
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach Anspruch 1, bei der das erste Signallicht und das zweite Signallicht in der Wellenlänge einer Multiplexverarbeitung unterzogene Signallichter sind, die jeweils mehrere Signallichter mit einander unterschiedlichen Wellenlängen aufweisen.
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach Anspruch 2, bei der die erste Raman-Pumplichtquelle (31) und die zweite Raman-Pumplichtquelle (32) ausgebildet sind zur Erzeugung mehrerer Raman-Pumplichter mit unterschiedlichen Wellenlängen als das erste Raman-Pumplicht bzw. das zweite Raman-Pumplicht.
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach Anspruch 3, welche weiterhin aufweist: eine erste Polarisations-/Kombinations-Einheit (33) und eine zweite Polarisations/Kombinations-Einheit (34), die jeweils ausgebildet sind zum Polarisieren und Kombinieren mehrerer Raman-Pumplichter mit unterschiedlichen Wellenlängen, die das erste Raman-Pumplicht und das zweite Raman-Pumplicht bilden, und die ausgebildet sind zur Übergabe der Ergebnisse zu den entsprechenden Eingangs/Ausgangs-Anschlüssen der ersten Injektionseinheit und der zweiten Injektionseinheit.
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche weiterhin aufweist: eine erste Raman-Pumplichtpegel-Steuereinheit (43), die die erste Raman-Pumplichtquelle (31) so steuert, dass der Leistungspegel des ersten Raman-Pumplichts erhöht oder erniedrigt wird auf der Grundlage des Leistungspegels des ersten Signallichts, das dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss entnommen wurde; und eine zweite Raman-Pumplichtpegel-Steuereinheit (44), die die zweite Raman-Pumplichtquelle (32) so steuert, dass der Leistungspegel des zweiten Raman-Pumplichts erhöht oder erniedrigt wird auf der Grundlage des Leistungspegels des zweiten Signallichts, das dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss entnommen wurde.
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche weiterhin aufweist: eine erste Signallichtpegel-Steuereinheit (52), die ausgebildet ist zur Steuerung des Leistungspegels des in den einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss injizierten ersten Signallichts auf der Grundlage der Fehlerrate des ersten Signallichts, das dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss entnommen wurde; und eine zweite Signallichtpegel-Steuereinheit (54), die ausgebildet ist zur Steuerung des Leistungs pegels des in den anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss injizierten zweiten Signallichts auf der Grundlage der Fehlerrate des zweiten Signallichts, das dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss entnommen wurde.
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche weiterhin aufweist: eine erste Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (67) und eine zweite Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (68), die ausgebildet sind zur Überwachung jedes Leistungspegels des ersten Raman-Pumplichts und des zweiten Raman-Pumplichts, die auf der optischen Faserübertragungsleitung (1) übertragen werden; eine Übertragungsleitungsanomalität-Erfassungseinheit (69, 70), die ausgebildet ist zur Erfassung von Anomalitäten auf der optischen Faserübertragungsleitung (1) auf der Grundlage der Erfassungssignale der ersten Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (67) und der zweiten Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (68); und eine erste Signallicht-Anhalteeinheit (71) und eine zweite Signallicht-Anhalteeinheit (72), die ausgebildet sind zum Anhalten der Erzeugung des ersten Signallichts bzw. des zweiten Signallichts, wenn die Übertragungsleitungsanomalität-Erfassungseinheit (69, 70) Anomalitäten auf der optischen Faserübertragungsleitung (1) erfasst.
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche weiterhin aufweist: die erste Raman-Pumplichtquelle (61) und die zweite Raman-Pumplichtquelle (62), von denen jede eine Lichtquelle für ein gegenwärtiges System (61a, 62a), eine Lichtquelle für ein Bereitschaftssystem (61b, 62b) und einen optischen Schalter (61c, 62c) zur Auswahl entweder der Lichtquelle für ein gegenwärtiges System (61a, 62a) oder der Lichtquelle für ein Bereitschaftssystem (61b, 62b) aufweist; eine erste Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (67) und eine zweite Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (68), die ausgebildet sind zur Überwachung des Leistungspegels des ersten Raman-Pumplichts und desjenigen des zweiten Raman-Pumplichts, die auf der optischen Faserübertragungsleitung (1) übertragen werden; eine Pumplichtpegel-Anomalitäts-Erfassungseinheit (69, 70), die ausgebildet ist zur Erfassung der Verringerung des Pegels des ersten Raman-Pumplichts oder des zweiten Raman-Pumplichts auf der Grundlage der Erfassungssignale der ersten Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (67) und der zweiten Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (68); und eine Gegenwärtig/Bereitschafts-Schalteinheit (65, 66), die ausgebildet ist zum Bewirken, dass der optische Schalter (61c, 62c), der entweder der ersten Raman-Pumplichtquelle (61) oder der zweiten Raman-Pumplichtquelle (62) entspricht, eine Umschaltung von der Lichtquelle für ein gegenwärtiges System (61a, 62a) zu der Lichtquelle für ein Bereitschaftssystem (61b, 62b) durchführt, auf der Grundlage der Erfassung der Verringerung des Pegels durch die Pumplichtpegelanomalitäts-Erfassungseinheit (69, 70).
Vorrichtung zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach Anspruch 7, welche weiterhin aufweist: die erste Raman-Pumplichtquelle (61) und die zweite Raman-Pumplichtquelle (62), von denen jede eine Lichtquelle für ein gegenwärtiges System (61a, 62a), eine Lichtquelle für ein Bereitschaftssystem (61b, 62b) und einen optischen Schalter (61c, 62c) für die Auswahl entweder der Lichtquelle für ein gegenwärtiges System (61a, 62a) oder der Lichtquelle für ein Bereitschaftssystem (61b, 62b) enthält; eine Pumplichtpegelanomalitäts-Erfassungseinheit (69, 70), die ausgebildet ist zur Erfassung einer Verringerung des Pegels des ersten Raman-Pumplichts oder des zweiten Raman-Pumplichts auf der Grundlage der Erfassungssignale der Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (67) und der zweiten Pumplichtpegel-Erfassungseinheit (68); und eine Gegenwärtig/Bereitschafts-Schalteinheit (65, 66) zum Bewirken, dass der optische Schalter (61c, 62c), der entweder der ersten Raman-Pumplichtquelle (61) oder der zweiten Raman-Pumplichtquelle (62) entspricht, eine Umschaltung von der Lichtquelle für ein gegenwärtiges System (61a, 62a) zu der Lichtquelle für ein Bereitschaftssystem (61b, 62b) nach der Auswahl durchführt, auf der Grundlage der Erfassung der Verringerung des Pegels durch die Pumplichtpegelanomalitäts-Erfassungseinheit (69, 70).
Verfahren zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung, welches aufweist: Übertragen eines ersten Signallichts von einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss zu dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss auf einer optischen Faserübertragungsleitung, und Übertragen eines zweiten Signallichts mit einer gegenüber der des ersten Signallichts unterschiedlichen Wellenlän ge von dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss zu dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss, und jeweils Injizieren eines ersten Pumplichts und eines zweiten Pumplichts zur Verstärkung des ersten und des zweiten Signallichts, von verschiedenen Eingangs/Ausgangs-Anschlüssen in die optische Faserübertragungsleitung, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Pumplicht ein Raman-Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des ersten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des zweiten Signallichts ist, und das zweite Pumplicht ein Raman-Pumplicht mit vorbestimmten Wellenlängen mit einer Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des zweiten Signallichts und ohne eine Raman-Verstärkungsbandbreite zum Verstärken des ersten Signallichts ist.
Verfahren zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach Anspruch 10, bei dem das erste Signallicht bzw. das zweite Signallicht einer auf die Wellenlänge bezogenen Multiplexverarbeitung unterzogene Signallichter sind, die jeweils mehrere Signallichter mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen aufweisen.
Verfahren zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach Anspruch 11, bei dem das erste Raman-Pumplicht bzw. das zweite Raman-Pumplicht mehrere Raman-Pumplichter mit jeweils einer unterschiedlichen Wellenlänge aufweisen.
Verfahren zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach Anspruch 12, bei dem die mehreren Raman-Pumplichter, die das erste Raman- Pumplicht und das zweite Raman-Pumplicht bilden, polarisiert und kombiniert werden, um jeweils in die optische Faserübertragungsleitung injiziert zu werden.
Verfahren zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem ein Leistungspegel des ersten Raman-Pumplichts so gesteuert wird, dass der Leistungspegel erhöht oder verringert wird auf der Grundlage eines Leistungspegels des von dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss ausgegebenen ersten Signallichts, und ein Leistungspegel des zweiten Raman-Pumplichts so gesteuert wird, dass der Leistungspegel erhöht oder verringert wird auf der Grundlage eines Leistungspegels des von dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss ausgegebenen zweiten Signallichts.
Verfahren zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem ein Leistungspegel des in den einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss injizierten ersten Signallichts gesteuert wird auf der Grundlage einer Fehlerrate des von dem anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss ausgegebenen ersten Signallichts, und ein Leistungspegel des in den anderen Eingangs/Ausgangs-Anschluss injizierten zweiten Signallichts gesteuert wird auf der Grundlage einer Fehlerrate des von dem einen Eingangs/Ausgangs-Anschluss ausgegebenen zweiten Signallichts.
Verfahren zur bidirektionalen Eindraht-Übertragung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem Leistungspegel des ersten Raman-Pumplichts und des zweiten Raman-Pumplichts, die auf der optischen Faserübertragungsleitung übertragen werden, jeweils überwacht werden, um jegliche Anomalitäten auf der optischen Faserübertragungsleitung zu erfassen, und die Erzeugung des ersten Signallichts und des zweiten Signallichts jeweils angehalten wird, wenn Anomalitäten auf der optischen Faserübertragungsleitung erfasst werden.