DE69838463T2

DE69838463T2 - Optische Übertragungseinrichtung und optisches Übertragungssystem

Info

Publication number: DE69838463T2
Application number: DE69838463T
Authority: DE
Inventors: Satoru Nakahara-ku Kawasaki-shi Okano; Hiroshi Nakahara-ku Kawasaki-shi Nishimoto; Kazuo Nakahara-ku Kawasaki-shi Yamane; Takashi Nakahara-ku Kawasaki-shi Tsuda; Yumiko Nakahara-ku Kawasaki-shi Kawasaki
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2018-03-21
Also published as: JPH11122178A; EP0910182B1; EP1603257A3; US6449074B1; US20020093705A1; EP1603257A2; EP1603257B1; DE69838463D1; EP0910182A3; EP0910182A2; DE69834462D1; JP3522509B2; DE69834462T2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell das Wellenlängenmultiplexen (WDM von engl. "wavelength division multiplexing") unter Verwendung einer Vielzahl optischer Signale mit verschiedenen Wellenlängen und insbesondere ein auf WDM angewandtes optisches Übertragungsgerät.
Die europäische Patentanmeldung EP 0762677 A2 beschreibt ein optisches Kommunikationssystem, bei dem eine Überwachungseinheit das Spektrum von WDM-Signallicht eines Überwachungssignals bestimmt und eine Steuerungsverarbeitung gemäß dem bestimmten Spektrum durchführt. Die Steuerungsverarbeitung umfasst mindestens einen der folgenden Schritte: (a) Steuern von Lichtquellen zum Aufrechterhalten einer konstanten Wellenlänge jedes Lichtsignals des WDM-Signallichts, (b) Bestimmen einer Rauschzahl eines optischen Verstärkers, der das WDM-Signallicht verstärkt, (c) Steuern des optischen Verstärkers zum Erzielen einer gewünschten Rauschzahl, (d) Erfassen eines Signal-Rausch-Verhältnisses des WDM-Signallichts, (e) Erfassen einer tatsächlichen Signalleistung des WDM-Signallichts, (f) Aufrechterhalten der tatsächlichen Signalleistung auf einem konstanten Pegel, (g) Zählen der Anzahl von Kanälen in dem WDM-Signallicht, (h) Ausgleichen der Verstärkung eines optischen Verstärkers zum Aufrechthalten einer flachen Verstärkung, (i) Auswählen einer Lichtquelle aus redundanten Lichtquellen zum Bereitstellen eines Lichtsignals auf einem jeweiligen Kanal des WDM-Signallichts oder (j) Auswählen eines jeweiligen Kanals des WDM-Signallichts für eine Signalverbesserung.
US-Patent US 5 506 724 beschreibt eine optische Faser bzw. einen Lichtwellenleiter, der ein Eingangssignal durch eine Pumpquelle verstärkt, eine Kompensationssignalquelle, die ein Kompensationssignal injiziert, das sich in Bezug auf das Eingangssignal der optischen Faser in die Gegenrichtung verbreitet, einen Verstärkungsdetektor, der Licht einer spontanen Emission der Pumpquelle auf einer Eingangsseite der optischen Faser misst, und ein Kompensationssignalquellen-Steuergerät, das die Ausgabe der Kompensationssignalquelle basierend auf einer Ausgabe des Verstärkungsdetektors steuert. Zudem sind auf der Eingangsseite der optischen Faser ein Koppler und ein wellenlängenselektiver Reflektor vorgesehen, der ein Licht der gleichen Wellenlänge wie das Kompensationssignal selektiv reflektiert.
In den vergangenen Jahren wurden eine Herstelltechnik und eine Anwendungstechnik für eine optische Faser mit niedrigem Verlustfaktor (z.B. 0,2 dB/km) geschaffen, und ein optisches Kommunikationssystem, das die optische Faser als Übertragungsleitung verwendet, wurde zur praktischen Anwendung gebracht. Ferner wurde, um Verluste in der optischen Faser auszugleichen und dadurch Langstreckenübertragung zu ermöglichen, ein optischer Verstärker zum Verstärken von Signallicht zur praktischen Anwendung gebracht.
Ein in der Technik bekannter optischer Verstärker umfasst ein optisches Verstärkungsmedium, dem zu verstärkendes Signallicht sowie ein Mittel zugeführt wird zum Pumpen (Anregen) des optischen Verstärkungsmediums derart, dass das optische Verstärkungsmedium ein Verstärkungsband bereitstellt, das die Wellenlänge des Signallichts enthält. Beispielsweise umfasst ein Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA von engl. "erbium-doped fiber amplifier") eine Erbium-dotierte Faser (EDF von engl. "erbium-doped fiber") als optisches Verstärkungsmedium und eine Pumpquelle zum Zuführen von Pumplicht mit einer vorbestimmten Wellenlänge an die EDF. Durch vorheriges Einstellen der Wellenlänge des Pumplichts innerhalb eines 0,98 mu m-Bandes (0,97 mu m bis 0,99 mu m) oder eines 1,48 mu m-Bandes (1,47 mu m bis 1,49 mu m) lässt sich ein Verstärkungsband einschließlich einer Wellenlänge von 1,55 mu m erhalten. Ferner ist auch eine andere Art eines optischen Verstärkers mit einem Halbleiter-Chip als optischem Verstärkungsmedium bekannt. In diesem Fall erfolgt das Pumpen durch Injizieren eines elektrischen Stroms in den Halbleiter-Chip.
Eine bekannte Technik zum Erhöhen einer Übertragungskapazität durch eine einzige optische Faser ist das Wellenlängenmultiplexen (WDM). In einem WDM verwendenden System werden eine Vielzahl optischer Träger mit unterschiedlichen Wellenlängen verwendet. Die mehreren optischen Träger werden einzeln moduliert, um hierdurch eine Vielzahl optischer Signale zu erhalten, die durch einen optischen Multiplexer wellenlängengemultiplext werden, um WDM-Signallicht zu erhalten, das an eine optische-Faser-Übertragungsleitung ausgegeben wird. Auf der Empfangsseite wird das empfangene WDM-Signallicht durch einen optischen Demultiplexer in einzelne optische Signale getrennt, und übertragene Daten werden entsprechend jedem optischen Signal wiederhergestellt. Demgemäß lässt sich unter Einsatz von WDM die Übertragungskapazität in einer einzelnen optischen Faser entsprechend der Anzahl von WDM-Kanälen erhöhen.
Demgemäß lassen sich durch Kombinieren eines optischen Verstärkers mit WDM die Reichweite und Kapazität eines optischen Kommunikationssystems erhöhen.
Im Falle des Kombinierens eines optischen Verstärkers mit WDM besteht die Möglichkeit, dass die Übertragungsqualität durch eine im optischen Verstärker durchgeführte automatische Ausgangspegelsteuerung (ALC von engl. "automatic level control") verschlechtert wird. Im Allgemeinen ist ALC eine Steuerung derart, dass ein Gesamtausgangspegel eines optischen Verstärkers konstant gehalten wird. Demgemäß erhöht sich beispielsweise, wenn ein optisches Signal in einem bestimmten der WDM-Kanäle abgeschnitten bzw. unterbrochen wird, ein optischer Ausgangspegel in jedem der übrigen Kanäle, wodurch die Beeinflussung der Übertragungsqualität durch nichtlineare Effekte möglich wird (SPM: Selbstphasenmodulation von engl. "self-phase modulation", XPM: Kreuzphasenmodulation von engl. "cross-phase modulation", FWM: Vier-Wellen-Mischung von engl. "four-wave mixing", etc.), welche in einer optischen-Faser-Übertragungsleitung auftreten. Bekanntlich ist der Einfluss nichtlinearer Effekte insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsübertragungen mit 10 GB/Sek. oder mehr beachtlich.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Übertragungsgerät bereitzustellen, das die Möglichkeit einer Verschlechterung der Übertragungsqualität in dem Fall, dass die Anzahl von WDM-Kanälen geändert wird, ausschließen kann.
Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Übertragungsgerät bereitgestellt, das umfasst: eine Vielzahl von optischen Sendern mit einer Vielzahl von Lichtquellen, eingerichtet zum Ausgeben einer Vielzahl von optischen Signalen zur Verwendung als Kanäle, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, und mit einer Vielzahl von zum Modulieren der Vielzahl von optischen Signalen eingerichteten Modulatoren, und eingerichtet zum Ausgeben einer Vielzahl von durch die Vielzahl der Modulatoren modulierten Signalen mit unterschiedlichen Wellenlängen; einen optischen Multiplexer mit ersten Eingangsanschlüssen, die zum Empfangen der Vielzahl der modulierten optischen Signale eingerichtet sind, und mit mindestens einem zweiten Eingangsanschluss, der zum Wellenlängenmultiplexen der Vielzahl von an die ersten Eingangsanschlüsse eingegebenen optischen Signale und eines an den zweiten Eingangsanschluss eingegebenen optischen Lichts eingerichtet ist, zum Erzeugen von WDM-Signallicht und zum Ausgeben des WDM-Signallichts an eine optische Übertragungsleitung; und mindestens eine Lichtquelle, die eingerichtet ist zum Ausgeben eines optischen Lichts, das nicht als Kanal verwendet wird und eine Wellenlänge aufweist, die verschieden ist von den Wellenlängen der Vielzahl von optischen Signalen, und die mit einem Eingangsanschluss des optischen Multiplexers verbunden und eingerichtet ist, um gleichmäßiges Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge zu dem WDM-Signallicht in dem optischen Multiplexer hinzuzufügen und dabei die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal im Fall einer Signalunterbrechung in einem Kanal zu verringern, wobei der zweite Eingangsanschluss zum Empfangen des aus der Lichtquelle ausgegebenen optischen Lichts eingerichtet ist.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den angehängten abhängigen Ansprüchen definiert.
In der vorliegenden Beschreibung beinhaltet die Formulierung, dass ein Element und ein anderes Element betriebsmäßig verbunden sind, sowohl den Fall, dass diese Elemente direkt miteinander verbunden sind, als auch den Fall, dass diese Elemente so vorgesehen sind, dass sie derart miteinander in Beziehung stehen, dass ein elektrisches Signal oder ein optisches Signal zwischen diesen Elementen hin- und hertransferiert werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese umgesetzt werden kann, wird nun beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines optischen Kommunikationssystems, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
2 zeigt ein Blockdiagramm eines anderen optischen Kommunikationssystems, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
3 zeigt ein Leistungsdiagramm zum Veranschaulichen eines zulässigen Bereichs der übertragenen Lichtausgabe;
4 zeigt ein Blockdiagramm eines auf die vorliegende Erfindung anwendbaren optischen Verstärkers;
5 zeigt eine Graphik zum Veranschaulichen einer Zunahme der optischen Ausgangsleistung pro Kanal aufgrund einer Verringerung der Anzahl von Kanälen;
6 zeigt eine Graphik zum Veranschaulichen einer Abnahme der optischen Ausgangsleistung pro Kanal aufgrund einer Erhöhung der Anzahl von Kanälen;
7 zeigt ein Blockdiagramm, das eine erste optische Übertragungsvorrichtung darstellt;
8 zeigt ein Blockdiagramm, das eine zweite optische Übertragungsvorrichtung darstellt;
9 zeigt ein Blockdiagramm, das eine dritte optische Übertragungsvorrichtung darstellt;
10 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Kanalanzahlüberwachungsgerät darstellt;
11 zeigt ein Blockdiagramm, das ein anderes Kanalanzahlüberwachungsgerät darstellt;
12 zeigt ein Blockdiagramm, das eine vierte optische Übertragungsvorrichtung darstellt;
13A und 13B zeigen Blockdiagramme, die einen Wellenlängenkonverter bzw. -umsetzer darstellen;
14 zeigt ein Blockdiagramm, das eine fünfte optische Übertragungsvorrichtung darstellt, bei der es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt;
15 zeigt ein Blockdiagramm, das eine sechste optische Übertragungsvorrichtung darstellt; und
16 zeigt ein Blockdiagramm, das eine siebte optische Übertragungsvorrichtung darstellt.
In einer Anordnung ist eine optische Übertragungsvorrichtung vorgesehen mit einem optischen Multiplexer zum Wellenlängenmultiplexen einer Vielzahl von optischen Signalen zum Erzeugen von WDM-Signallicht und Ausgeben des WDM-Signallichts an eine optische Übertragungsleitung; einer Einrichtung zum Detektieren einer Unterbrechung jeder der Vielzahl von optischen Signalen entsprechend der Leistung jedes optischen Signals; und einer Kompensiereinrichtung zum Hinzufügen von Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge zum WDM-Signallicht, wenn mindestens eines der Vielzahl von optischen Signalen unterbrochen wird.
Bei dieser Ausgestaltung wird das Licht mit der vorbestimmten Wellenlänge, wenn mindestens einer der WDM-Kanäle unterbrochen wird, zum WDM-Signallicht hinzugefügt. Demgemäß kann für den Fall, dass eine ALC (automatische Ausgangspegelsteuerung) zum Konstanthalten eines Gesamtausgangspegels eines optischen Verstärkers zum Verstärken des WDM-Signallichts durchgeführt wird, beispielsweise eine Veränderung des optischen Ausgangspegels pro Kanal unterdrückt werden und dadurch eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
In einer anderen Anordnung ist eine optische Übertragungsvorrichtung vorgesehen, die umfasst: eine Vielzahl von optischen Sendern zum Ausgeben einer Vielzahl von optischen Signalen mit unterschiedlichen Wellenlängen; einen optischen Multiplexer zum Wellenlängenmultiplexen der Vielzahl von optischen Signalen zum Erzeugen von WDM-Signallicht und Ausgeben des WDM-Signallichts an eine optische Übertragungsleitung; und mindestens eine Lichtquelle zum Hinzufügen von Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge zum WDM-Signallicht.
In dem Fall, dass zum Konstanthalten eines Gesamtausgabepegels eine ALC in einem optischen Verstärker ausgeführt wird, hängt die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal von der Anzahl der Kanäle ab. Beispielsweise wird, wenn die Anzahl der Kanäle von 2 auf 1 abnimmt, ein optischer Ausgabepegel von 3 dB erhöht. Wenn demgegenüber die Anzahl der Kanäle von 8 auf 7 abnimmt, beträgt die Veränderung des optischen Ausgangspegels lediglich 0,58 dB. Demgemäß, kann durch Hinzufügen des Lichts mit der vorbestimmten Wellenlänge zum WDM-Signallicht gemäß der vorliegenden Erfindung die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels in jedem der verbleibenden Kanäle in dem Fall unterdrückt werden, dass ein optisches Signal in einem bestimmten der WDM-Kanäle unterbrochen wird.
In einer weiteren Anordnung ist ein optisches Kommunikationssystem vorgesehen. Dieses System beinhaltet ein Endstellengerät zur Übertragung und eine mit dem Endstellengerät betriebsmäßig verbundene optische-Faser-Übertragungsleitung. Diese Endstellengerät beinhaltet die optische Übertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines optischen Kommunikationssystems, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Dieses System beinhaltet eine erste Endstelle 2 zum Übertragen, eine zweite Endstelle 4 zum Empfangen und eine optische-Faser-Übertragungsleitung 6 zum Verbinden der Endstellen 2 und 4. Die optische Übertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere auf die erste Endstelle 2 anwendbar.
Die erste Endstelle 2 umfasst eine Vielzahl optischer Sender (OS) 8 (#1 bis #n) zum Ausgeben optischer Signale (ursprünglicher optischer Signale) mit willkürlichen Wellenlängen sowie einen Transponder 10, der mit den optischen Sendern 8 (#1 bis #n) und der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 betriebsmäßig verbunden ist. Der Transponder 10 beinhaltet eine Vielzahl von Wellenlängenkonvertern 12 (#1 bis #n) zum Wellenlängenumsetzen der optischen Signale mit willkürlichen Wellenlängen von den optischen Sendern 8 (#1 bis #n) in optische Signale mit vorbestimmten Wellenlängen λ₁ bis λ_n sowie einen optischen Multiplexer 14 zum Wellenlängenmultiplexen der optischen Signale von den Wellenlängenkonvertern 12 (#1 bis #n) zum Erzeugen von WDM-Signallicht. Das WDM-Signallicht von dem optischen Multiplexer 14 wird an die optische-Faser-Übertragungsleitung 6 ausgegeben.
Eine Vielzahl von hintereinandergereihten optischen Verstärkern 16 ist in der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 vorgesehen. Jeder der optischen Verstärker 16 verstärkt das WDM-Signallicht. Das heißt, jeder optische Verstärker 16 stellt ein Verstärkungsband bereit, das die Wellenlängen des WDM-Signallichts beinhaltet. Je nach Länge der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 kann ein einziger optischer Verstärker verwendet werden.
Die zweite Endstelle 4 weist einen Transponder 18 auf zum Separieren des von der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 übertragenen WDM-Signallichts in einzelne optische Signale (ursprüngliche optische Signale) mit willkürlichen Wellenlängen sowie eine Vielzahl von optischen Empfängern (OR) 20 (#1 bis #n) zum jeweiligen Empfangen dieser optischen Signale. Der Transponder 18 beinhaltet einen optischen Demultiplexer 22 zum Separieren des eingegebenen WDM-Signallichts in eine Vielzahl von optischen Signalen mit den Wellenlängen λ₁ bis λ_n sowie eine Vielzahl von Wellenlängenkonvertern 24 (#1 bis #n) zum Wellenlängenumsetzen dieser optischen Signale in optische Signale mit willkürlichen Wellenlängen.
Gemäß der in 1 gezeigten Ausgestaltung kann aufgrund der Anwendung von Wellenlängenmultiplex eine Übertragungskapazität entsprechend der Anzahl der Wellenlängen erhöht werden. Ferner lässt sich mit einer einfachen Ausgestaltung aufgrund des Vorsehens der hintereinandergereihten optischen Verstärker 16 in der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 die Strecke der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 verlängern. Insbesondere sind in der ersten Endstelle 2 die Wellenlängen der optischen Signale auf der Eingangsseite des Transponders 10 willkürlich, und in der zweiten Endstelle 4 sind die Wellenlängen der optischen Signale auf der Ausgangsseite des Transponders 18 willkürlich. Demgemäß können existierende Vorrichtungen sowohl als optische Sender 8 (#1 bis #n) als auch als optische Empfänger 20 (#1 bis #n) verwendet werden.
Anstelle jedes der optischen Sender 8 (#1 bis #n) oder der optischen Empfänger 20 (#1 bis #n) kann ein erweitertes optisches Netzwerksystem unter Verwendung einer entzerrenden Übertragungsvorrichtung vorgesehen sein.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines anderen optischen Kommunikationssystems, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist. In diesem System weist eine erste Endstelle 2' zur Übertragung eine Vielzahl von optischen Sendern 8' (#1 bis #n) auf, zum Ausgeben optischer Signale mit vorbestimmten Wellenlängen λ₁ bis λ_n zum jeweiligen Wellenlängenmultiplexen. Diese optischen Signale werden von einem optischen Multiplexer (MUX) 14 wellenlängengemultiplext, und das resultierende WDM-Signallicht wird an eine optische-Faser-Übertragungsleitung 6 ausgegeben. In einer zweiten Endstelle 4' wird das von der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 übertragene WDM-Signallicht durch einen optischen Demultiplexer (DMUX) 18 in einzelne optische Signale mit den Wellenlängen λ₁ bis λ_n separiert, und diese optischen Signale werden jeweils einer Vielzahl von optischen Empfängern 20' (#1 bis #n) zugeführt.
Genau wie in der in 1 gezeigten Ausgestaltung, lässt sich auch gemäß der in 2 gezeigten Systemausgestaltung eine Erhöhung der Übertragungskapazität und eine Verlängerung der Strecke der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 erzielen. Insbesondere in der in 2 gezeigten Systemausgestaltung sind die optischen Sender 8' (#1 bis #n) und die optischen Empfänger 20' (#1 bis #n) auf Vorrichtungen beschränkt, die zum Wellenlängenmultiplexen bestimmt sind. Es ist jedoch möglich, ein System mit einer einfacheren Ausgestaltung zu niedrigeren Kosten bereitzustellen, da die in 1 gezeigten Wellenlängenkonverter nicht erforderlich sind.
In jedem der in den 1 und 2 gezeigten Systeme kann zwischen dem optischen Multiplexer 14 und der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 ein anderer optischer Verstärker als Nachverstärker vorgesehen sein. Ferner kann zwischen der optischen-Faser-Übertragungsleitung 6 und dem optischen Demultiplexer 18 ein anderer optischer Verstärker als Vorverstärker vorgesehen sein.
3 zeigt ein Leistungsdiagramm zum Veranschaulichen eines zulässigen Bereichs der übertragenen Lichtausgabe. In 3 stellt die Vertikalachse den optischen Pegel (die optische Leistung) dar und die Horizontalachse stellt die Entfernung (oder Position) dar. Der zulässige Bereich der übertragenen Lichtausgabe am Eingang einer optischen Faserstrecke zwischen zwei optischen Verstärkern wird durch eine empfangene Mindestleistung (Signal-zu-Rauschuntergrenze) am empfangenden optischen Verstärker und durch nichtlineare Effekte in der optischen Faserstrecke bestimmt. Genauer gesagt wird die Untergrenze des zulässigen Bereichs der übertragenen Lichtausgabe durch eine empfangene Mindestleistung und eine Verlustneigung der Übertragungsleitung bestimmt und die Obergrenze des zulässigen Bereichs wird durch nichtlineare Effekte bestimmt. Ferner wird die Untergrenze eines empfangbaren Bereichs am empfangenden optischen Verstärker durch die empfangene Mindestleistung vorgegeben und die Obergrenze des empfangbaren Bereichs wird durch die Störfestigkeit eines Photodetektors wie einer Photodiode bestimmt.
Demgemäß ist es wichtig, dafür zu sorgen, dass im Fall der Anwendung des Wellenlängenmultiplexverfahrens in dem in 1 oder 2 gezeigten System in jedem optischen Verstärker die optischen Pegel der optischen Signale in allen Kanälen in den zulässigen Bereich der übertragenen Lichtausgabe fallen, damit eine gute Übertragungsqualität aufrechterhalten wird.
4 zeigt ein Blockdiagramm eines auf die vorliegende Erfindung anwendbaren optischen Verstärkers. Der optische Verstärker beinhaltet ein optisches Dämpfungsglied 30 mit variabler Dämpfung, einen optischen Koppler 32, einen WDM-Koppler 34, eine Erbium-dotierte Faser (EDF) 36 und einen optischen Koppler 38, welche in dieser Reihenfolge in Bezug auf eine Verbreitungsrichtung von WDM-Signallicht zwischen einem Eingangsanschluss 26 und einem Ausgangsanschluss 28 vorgesehen sind. Das dem Eingangsanschluss 26 zugeführte WDM- Signallicht erfährt durch das optische Dämpfungsglied 30 eine kontrollierte Dämpfung und wird der EDF 36 durch den optischen Koppler 32 und den WDM-Koppler 34 zugeführt. Pumplicht von einer Laser-Diode (LD) 40 als Pumpquelle wird der EDF 36 durch den WDM-Koppler 34 zugeführt. Wenn das WDM-Signallicht der vom Pumplicht gepumpten EDF 36 zugeführt worden ist, dann wird das WDM-Signallicht in Übereinstimmung mit dem Grundsatz der stimulierten Emission verstärkt und das verstärkte WDM-Signallicht wird durch den optischen Koppler 38 hindurchgeführt und aus dem Ausgangsanschluss 28 ausgegeben.
Bei diesem optischen Verstärker wird eine automatische Verstärkungssteuerung (AGC) eingesetzt, um eine Verstärkungscharakteristik (Wellenlängenabhängigkeit der Verstärkung) in der EDF 36 konstant zu halten, und eine automatische Ausgangspegelsteuerung (ALC) wird eingesetzt, um einen Gesamtausgangspegel konstant zu halten.
Das der EDF 36 zuzuführende und darin zu verstärkende WDM-Signallicht wird durch den optischen Koppler 32 abgezweigt und das resultierende abgezweigte Licht wird von einem Photodetektor (PD) 42 wie einer Photodiode in ein elektrisches Signal gemäß der optischen Leistung umgesetzt. Ferner wird das verstärkte WDM-Signallicht durch den optischen Koppler 38 abgezweigt und das resultierende abgezweigte Licht wird von einem Photodetektor 44 in ein elektrisches Signal gemäß der optischen Leistung umgesetzt. Ausgangssignale von den Photodetektoren 42 und 44 werden einem AGC-Schaltkreis 46 zugeführt. Der AGC-Schaltkreis 46 steuert einen Antriebsstrom, der von einem Antriebsschaltkreis 48 an die Laser-Diode 40 zu führen ist, so dass die Verstärkung der EDF 36 konstant wird. Das Ausgangssignal von dem Photodetektor 44 wird auch einem ALC-Schaltkreis 50 zugeführt. Der ALC-Schaltkreis 50 steuert die Dämpfung des optischen Dämpfungsglieds 30 derart, dass der Gesamtausgangspegel des verstärkten WDM-Signallichts von der EDF 36 konstant wird.
Während die in 4 gezeigte Ausgestaltung einen Vorwärtspumpvorgang einsetzt, derart, dass sich das WDM-Signallicht und das Pumplicht in derselben Richtung in der EDF 36 ausbreiten, kann die Ausgestaltung abgewandelt werden, so dass sie einen Rückwärtspumpvorgang ausführt, derart, dass sich das WDM-Signallicht und das Pumplicht in der EDF 36 in entgegengesetzten Richtungen ausbreiten. Alternativ kann unter Verwendung von zwei Pumpquellen ein bidirektionales Pumpen erfolgen..
In dem Fall, dass die Wellenlängen des zu verstärkenden WDM-Signallichts in einem 1,55 μm-Band (1,50 μm bis 1,60 μm) enthalten sind, kann ein im wesentlichen flaches Verstärkungsband, das die Wellenlängen des WDM-Signallichts beinhaltet, bereitgestellt werden, indem die Wellenlänge des Pumplichts innerhalb eines 0,98 μm-Bandes oder eines 1,48 μm-Bandes eingestellt wird und ein Zielwert für AGC adäquat eingestellt wird. Ferner lässt sich durch ausreichendes Verengen der Wellenlängenabstände ein Wellenlängenmultiplex mit hoher Dichte erzielen.
Während die EDF 36 in diesem optischen Verstärker als optisches Verstärkungsmedium verwendet wird, eine mit einem anderen Seltenerdeelement wie Yb oder Nd dotierte Faser.
In dem Fall, dass eine ALC durchgeführt wird, um, wie in 4 gezeigt, den Gesamtausgangspegel konstant zu halten, besteht die Möglichkeit, dass eine Veränderung der Anzahl von WDM-Signallicht-Kanälen zu einer Veränderung der optischen Ausgangsleistung pro Kanal führen kann, und zwar in einem derartigen Maße, dass die optische Ausgangsleistung von einem zulässigen Bereich der übertragenen Lichtausgabe abweicht. Dies wird nun genauer beschrieben.
5 zeigt eine Graphik zum Veranschaulichen eines Anstiegs der optischen Ausgangsleistung pro Kanal aufgrund einer Verringerung der Anzahl von WDM-Kanälen. Es wird angenommen, dass WDM-Signallicht von vier Kanälen mit festem Eingangspegel in einen optischen Verstärker, wie in einem linken unteren Bereich der 5 gezeigt, eingegeben wird. Für den Fall, dass ein optisches Signal in einem der vier Kanäle unterbrochen wird, wie in einem rechten unteren Bereich der 5 gezeigt, so ändert sich ein Ausgangsspektrum, das dem in einem linken unteren Bereich der 5 gezeigten Eingangsspektrum entspricht, in ein in einem rechten unteren Bereich der 5 gezeigtes Spektrum. Das heißt, der Ausgangspegel des optischen Verstärkers wird durch eine ALC derart gesteuert, dass der Gesamtausgangspegel konstant gehalten wird. Demgemäß kann der Ausgangspegel in jedem der verbleibenden Kanäle die Obergrenze des zulässigen Bereichs der übertragenen Lichtausgabe überschreiten, wenn ein optisches Signal in einem Kanal unterbrochen wird. In diesem Fall kann aufgrund von nichtlinearen Effekten eine Wellenformverzerrung auftreten, die eine Verschlechterung der Übertragungsqualität bewirkt.
6 zeigt eine Graphik zum Veranschaulichen einer Verringerung der optischen Ausgangsleistung pro Kanal aufgrund einer Erhöhung der Anzahl von WDM-Kanälen. Es wird angenommen, dass WDM-Signallicht von drei Kanälen mit einem festen Pegel in einen optischen Verstärker, wie in einem linken unteren Bereich der 6 gezeigt, eingegeben wird. In dem Fall, dass ein optisches Signal in einem Kanal hinzugefügt wird, wie in einem rechten oberen Bereich der 6 gezeigt, ändert sich ein Ausgangsspektrum, das dem in einem linken unteren Bereich der 6 gezeigten Eingangsspektrum entspricht, in ein in einem rechten unteren Bereich der 6 gezeigtes Spektrum. Das heißt, eine ALC wird durchgeführt, um den Ausgangspegel derart zu steuern, dass der Gesamtausgangspegel konstant gehalten wird. Demgemäß kann der Ausgangspegel in jedem Kanal unter die Untergrenze des zulässigen Bereichs der übertragenen Lichtausgabe fallen, wenn ein optisches Signal in einem Kanal hinzugefügt wird. In diesem Fall kann die optische Leistung des optischen Signals in jedem Kanal auf der Empfangsseite niedriger werden als eine empfangene Mindestleistung, was eine Verschlechterung der Übertragungsqualität bewirkt.
Nun folgt eine Beschreibung einiger optischer Übertragungsvorrichtungen zum Beseitigen des Anstiegs der optischen Ausgangsleistung pro Kanal, wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, oder zum Beseitigen der Veränderung der optischen Ausgangsleistung pro Kanal, wie unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine erste optische Übertragungsvorrichtung zeigt.
In dieser Anordnung wird die optische Übertragungsvorrichtung auf die in 2 gezeigte erste Endstelle 2' angewendet. In dieser Ausführungsform weist der optische Multiplexer 14 eine Vielzahl von Eingangsanschlüssen auf, die jeweils mit den mehreren optischen Sendern 8' (#1 bis #n) zum Ausgeben optischer Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen verbunden sind, sowie einen zusätzlichen Eingangsanschluss, der mit einer zusätzlichen Lichtquelle 52 verbunden ist. Die Lichtquelle 52 wird von einem Steuerschaltkreis 54 an- oder ausgeschaltet, so dass sie Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge gemäß einer vorbestimmten Regel ausgibt. Beispielsweise wird die Lichtquelle 52 ausgeschaltet, wenn sich alle betriebsfähigen Kanäle im Normalbetrieb befinden, wohingegen die Lichtquelle 52 angeschaltet wird, wenn erfasst wird, dass ein optisches Signal in einem der betriebsfähigen Kanäle unterbrochen wurde. Demgemäß wird im Falle der Durchführung einer ALC derart, dass die Gesamtausgangsleistung in jedem in 2 gezeigten optischen Verstärker 16 konstant wird, verhindert, dass die optische Ausgangsleistung pro Kanal in jedem optischen Verstärker 16 sich verändert, um dadurch eine gute Übertragungsqualität aufrechtzuerhalten.
Um die Veränderung der optischen Ausgangsleistung pro Kanal zu minimieren, ist die Leistung des aus der Lichtquelle 52 ausgegebenen Lichts bevorzugt im wesentlichen gleich der Leistung des unterbrochenen optischen Signals und die Wellenlänge des aus der Lichtquelle 52 ausgegebenen Lichts ist bevorzugt im Verstärkungsband jedes optischen Verstärkers 16 enthalten.
Der An-/Aus-Betrieb der Lichtquelle 52 in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Regel durch den Steuerschaltkreis 54 wird gemäß einem Steuersignal von einem Kanalanzahlüberwachungsgerät durchgeführt. Nachfolgend werden konkrete Anordnungen des Kanalanzahlüberwachungsgerätes beschrieben.
Es ist ferner bevorzugt, dass sich die Wellenlänge des aus der Lichtquelle 52 ausgegebenen Lichts von der Wellenlänge des optischen Signals in jedem betriebsfähigen Kanal unterscheidet, um einen Normalbetrieb jedes betriebsfähigen Kanals sicherzustellen. Beispielsweise ist die Wellenlänge des aus der Lichtquelle 52 ausgegebenen Lichts gleich der Wellenlänge des unterbrochenen optischen Signals oder gleich der Wellenlänge für einen nicht betriebsfähigen Kanal.
Bei dem aus der Lichtquelle 52 ausgegebenen Licht kann es sich um moduliertes Licht oder um unmoduliertes Dauerstrichlicht handeln (engl. "CW light" bzw. "continuous wave light"). Für den Fall, dass das aus der Lichtquelle 52 ausgegebene Licht durch ein modulierendes Signal moduliert wird, kann Information über die Kanalunterbrechung durch das modulierende Signal an jeden optischen Verstärker 16 oder an die zweite Endstelle 4' übertragen werden.
In der in 7 gezeigten Anordnung ist die Lichtquelle 52 derart zum Kompensieren bestimmt, dass die Gesamtleistung des zu erhaltenden WDM-Signallichts im wesentlichen konstant wird. Alternativ kann anstelle der Lichtquelle 52 irgendeiner der optischen Sender 8' (#1 bis #n) in einem nicht betriebsfähigen Kanal verwendet werden.
Zwar wird in der in 7 gezeigten Anordnung die einzelne Lichtquelle 52 verwendet, jedoch können eine Vielzahl von Lichtquellen verwendet werden, um die Unterbrechung von mehreren Kanälen zu bewältigen.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite optische Übertragungsvorrichtung zeigt. Im Gegensatz zu der in 7 gezeigten ersten Anordnung beinhaltet die zweite Anordnung ferner eine Pegeleinstelleinheit 56 zwischen der Lichtquelle 52 und einem Eingangsanschluss des optischen Multiplexers 14. Die Pegeleinstelleinheit 56 wird durch ein optisches Dämpfungsglied mit variabler Dämpfung oder einen optischen Verstärker mit variabler Verstärkung bereitgestellt. Die Anzahl der unterbrochenen WDM-Kanäle lässt sich gemäß einem dem Steuerschaltkreis 54 zuzuführenden Steuersignal erfassen. Demgemäß lässt sich durch Einstellen der Pegeleinstelleinheit 56 entsprechend dem Ergebnis der vorstehenden Erfassung die Gesamtleistung des WDM-Signallichts ungeachtet der Anzahl der unterbrochenen Kanäle konstant halten und es wird verhindert, dass die optische Ausgangsleistung pro Kanal einen zulässigen Bereich der übertragenen Lichtausgabe überschreitet. Zwar ist die Pegeleinstelleinheit 56 in dieser Anordnung unabhängig von der Lichtquelle 52 vorgesehen, jedoch kann eine Laserdiode, die imstande ist, Licht mit einer kontrollierten Leistung gemäß einem Antriebsstrom auszugeben, als Lichtquelle 52 verwendet werden und der Antriebsstrom kann eingestellt werden, um die Leistung des zum WDM-Signallicht hinzuzufügenden Lichts zu steuern.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine dritte optische Übertragungsvorrichtung zeigt. In dieser Anordnung wird keine Lichtquelle verwendet, die derart zur Kompensation bestimmt ist, dass die Gesamtleistung des zu erhaltenden WDM-Signallichts konstant wird, sondern eine Steuereinheit 58 wird zum An- oder Ausschalten von Licht, das von einer externen Lichtquelle zugeführt wird, und zum Hinzufügen des externen Lichts zu dem WDM-Signallicht in dem optischen Multiplexer 14 verwendet. Im einzelnen wird das externe Licht von der Steuereinheit 58 ausgeschaltet, wenn sich die betriebsfähigen Kanäle im Normalbetrieb befinden, wohingegen das externe Licht von der Steuereinheit 58 angeschaltet und zu dem WDM-Signallicht hinzugefügt wird, wenn irgendeiner der betriebsfähigen Kanäle unterbrochen wird. Demgemäß kann die Gesamtausgangsleistung des zu erhaltenden WDM-Signallichts immer konstant gehalten werden und die optische Ausgangsleistung pro Kanal lässt sich in einen zulässigen Bereich der übertragenen Lichtausgabe bringen. Demzufolge besteht keine Möglichkeit, dass sich im Falle einer Änderung der Anzahl von WDM-Kanälen die Übertragungsqualität verschlechtert.
Zwar schaltet in dieser Anordnung die Steuereinheit 58 das externe Licht ein oder aus, jedoch kann die Steuereinheit 58 derart abgeändert werden, dass sie basierend auf der Pegeleinstelleinheit 56 in der zweiten, in 8 gezeigten Anordnung die Leistung des externen Lichts einstellt und das externe Licht zu dem WDM-Signallicht hinzufügt. Durch Anwenden einer derartigen Pegeleinstellung auf mindestens einen Kanal lässt sich die Gesamtausgangsleistung des WDMSignallichts selbst dann konstant halten, wenn optische Signale in mehreren Kanälen unterbrochen werden. Ferner ist es durch Anwenden der vorliegend beschriebenen Kompensiereinrichtung auf mehrere Kanäle, bevorzugt auf alle Kanäle, möglich, die Unterbrechung mehrerer Kanäle selbst dann zu bewältigen, wenn keine Pegeleinstellung ausgeführt wird.
Zwar wird die optische Übertragungsvorrichtung in jeder der ersten bis dritten Anordnung auf die erste Endstelle 2' des in 2 gezeigten Systems angewendet, jedoch kann die Vorrichtung auf die erste Endstelle 2 des in 1 gezeigten Systems angewendet werden. In diesem Fall werden die Wellenlängenkonverter 12 (#1 bis #n) und ein weiterer notwendiger Wellenlängenkonverter auf der Eingangsseite des optischen Multiplexers 14 vorgesehen.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung des Kanalanzahlüberwachungsgerätes zum Überwachen der Anzahl der unterbrochenen WDM-Kanäle zeigt. Ein Nachverstärker 60 zum Verstärken von WDM-Signallicht ist am Ausgangsanschluss des optischen Multiplexers 14 vorgesehen. Das durch den Nachverstärker 60 verstärkte WDM-Signallicht wird durch einen optischen Koppler 62 abgezweigt und das resultierende abgezweigte Licht wird einem Kanalanzahlüberwachungsgerät 64 zugeführt. Das Kanalanzahlüberwachungsgerät 64 führt gemäß dem eingegebenen abgezweigten Licht eine Überwachung der Anzahl unterbrochener WDM-Kanäle oder dergleichen durch. Das Ergebnis der Überwachung wird als das vorstehend erwähnte Steuersignal ausgegeben.
Gemäß dieser Anordnung wird die Überwachung auf der Ausgangsseite des optischen Multiplexers 14 durchgeführt. Demgemäß ist es möglich, eine Signalunterbrechung aufgrund eines Geräteausfalls, einer Steckertrennung, einer Pakettrennung, etc. sowohl auf der Eingangsseite als auch auf der Ausgangsseite des optischen Multiplexers 14 zu erfassen. Ferner kann durch Verwenden eines Spektrumanalysators im Überwachungsgerät 64 eine Signalunterbrechung pro Kanal erfasst werden, da das nach dem Wellenlängenmultiplexen erhaltene WDM-Signallicht dem Kanalanzahlüberwachungsgerät 64 zugeführt wird.
11 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Kanalanzahlüberwachungsgerät zeigt. In dieser Anordnung ist ein optischer Kuppler 66 an jedem Eingangsanschluss des optischen Multiplexers 14 zum Abzweigen eines optischen Signals in jedem Kanal vorgesehen. Ein resultierendes abgezweigtes optisches Signal wird direkt einem Kanalanzahlüberwachungsgerät 64 zugeführt.
Gemäß dieser Anordnung werden die optischen Signale vor dem Wellenlängenmultiplexen direkt dem Überwachungsgerät 64 zugeführt. Demgemäß kann eine Signalunterbrechung in einem bestimmten Kanal ohne Verwendung eines Spektrumanalysators schnell erfasst werden. Ferner lässt sich eine Schaltkreisausgestaltung von der Unterbrechungserfassung bis zur Steuerung vereinfachen, wodurch eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit erzielt wird.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine vierte optische Übertragungsvorrichtung zeigt. In dieser Anordnung wird die optische Übertragungsvorrichtung auf die erste Endstelle 2 des in 1 gezeigten Systems angewendet. In dieser Anordnung wird ein E/O-Wandler (elektro-/optischer Wandler) 68, der in einem Wellenlängenkonverter 12 (#i) der mehreren der in dem Transponder 10 enthaltenen Wellenlängenkonverter 12 (#1 bis #n) in einem nicht betriebsfähigen Kanal enthalten ist, durch einen Steuerschaltkreis 54 an- oder ausgeschaltet. Alternativ kann anstelle des E/O-Wandlers 68 in dem nicht betriebsfähigen Kanal ein E/O-Wandler in einem Wellenlängenkonverter in irgendeinem Kanal, in dem ein eingegebenes optisches Signal unterbrochen wird, durch den Steuerschaltkreis 54 an- oder ausgeschaltet werden.
Gemäß dieser Anordnung lässt sich durch Verwenden des E/O-Wandlers in dem existierenden Wellenlängenkonverter eine Kompensation derart durchführen, dass die Gesamtleistung des zu erhaltenden WDM-Signallichts konstant wird, womit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mit einer einfachen Ausgestaltung gelöst wird.
Zwar kann die Erfassung der Unterbrechung eines optischen Signals in einem bestimmten der WDM-Kanäle durch Verwenden des in 10 oder 11 gezeigten Kanalanzahlüberwachungsgerätes 64 erfolgen, jedoch kann die Unterbrechung eines optischen Signals auch durch die folgenden Ausgestaltungen erfasst werden.
Die 13A und 13B zeigen Anordnungen des Wellenlängenkonverters zur Erfassung einer Signalunterbrechung. In der in 13A gezeigten Anordnung enthält der Wellenlängenkonverter 12 einen O/E-Wandler (opto-/elektrischen Wandler) 70 zum Umsetzen eines ursprünglichen zugeführten optischen Signals in ein elektrisches Signal und einen E/O-Wandler 68 zum Umsetzen des von dem O/E-Wandler 70 ausgegebenen elektrischen Signals in ein optisches Signal. Wird eine Signalunterbrechung in dem E/O-Wandler 68 erfasst, so sendet der E/O-Wandler 68 unverzüglich gleichmäßiges Licht aus. Das heißt, sowohl die Erfassung einer Signalunterbrechung als auch die Ausgabe von Kompensierlicht werden in dem E/O-Wandler 68 beendet. In der in 13B gezeigten Anordnung wird in dem O/E-Wandler 70 eine Unterbrechung der Eingabe eines optischen Signals erfasst. Wird in dem O/E-Wandler 70 entsprechend dem Ergebnis der Erfassung eine Signalunterbrechung erfasst, so sendet der E/O-Wandler 68 gleichmäßiges Licht aus. Gemäß der in 13A oder 13B gezeigten Anordnung kann die Ausgestaltung des existierenden Wellenlängenkonverters ohne jegliche Veränderung verwendet werden, so dass sich die Kompensation mit einer einfachen Ausgestaltung bei einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit durchführen lässt.
In dem Fall, dass in jedem der in den 1 und 2 gezeigten Systeme eine ALC zum Konstanthalten eines Gesamtausgangspegels in jedem optischen Verstärker 16 durchgeführt wird, hängt die durch eine Signalunterbrechung bedingte Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal von der Anzahl der betriebsfähigen Kanäle ab.

Beispielsweise erhöht sich, wie in nachstehender Tabelle 1 gezeigt, ein optischer Ausgangspegel von 3,01 dB, wenn sich die Anzahl der betriebsfähigen Kanäle von 2 auf 1 ändert. Im Gegensatz dazu beträgt eine Veränderung des optischen Ausgangspegels lediglich 0,58 dB, wenn sich die Anzahl der betriebsfähigen Kanäle von 8 auf 7 ändert. Tabelle 1

Anzahl der Kanäle vor Veränderung	Anzahl der Kanäle nach Veränderung	Veränderung de optischen Ausgangsleistung
2	1	3,01 dB/Kan. nach oben
3	2	1,76 dB/Kan. nach oben
4	3	1,25 dB/Kan. nach oben
5	4	0,97 dB/Kan. nach oben
6	5	0,79 dB/Kan. nach oben
7	6	0,67 dB/Kan. nach oben
8	7	0,58 dB/Kan. nach oben

Demgemäß, für den Fall, dass ein Teil der mehreren optischen Sender 8 (#1 bis #n) in dem in 1 gezeigten System zur Signalübertragung verwendet werden, oder für den Fall, dass ein Teil der mehreren optischen Sender 8' (#1 bis #n) in dem in 2 gezeigten System zur Signalübertragung verwendet werden, werden bevorzugt ein Teil oder alle der verbleibenden optischen Sender zum Aussenden eines gleichmäßigen Lichts betrieben, wodurch die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal im Falle einer Signalunterbrechung in irgendeinem betriebsfähigen Kanal verringert wird.
Um die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal zu verringern, kann anstelle des optischen Senders in einem nicht betriebsfähigen Kanal eine zugewiesene Lichtquelle verwendet werden. Dies wird unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine fünfte optische Übertragungsvorrichtung zeigt, bei der es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine Lichtquelle 52 mit einem der Eingangsanschlüsse des optischen Multiplexers 14 verbunden. Die Lichtquelle 52 gibt Licht einer vorbestimmten Wellenlänge aus. Das von der Lichtquelle 52 ausgegebene Licht wird zu dem WDM-Signallicht in dem optischen Multiplexer 14 hinzugefügt. Die Wellenlänge des von der Lichtquelle 52 ausgegebenen Lichts ist in dem Verstärkungsband jedes optischen Verstärkers 16 enthalten und anders eingestellt als die Wellenlänge eines optischen Signals in jedem betriebsfähigen Kanal. Zwar ist in 14 die einzelne Lichtquelle 52 gezeigt, es können jedoch eine Vielzahl von Lichtquellen verwendet werden. Um die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal zu minimieren, wird die Anzahl von Lichtquellen 52 bevorzugt erhöht.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine sechste optische Übertragungsvorrichtung zeigt. In dieser Anordnung wird Licht, das von einer externen Lichtquelle zugeführt wird, zu WDM-Signallicht im optischen Multiplexer 14 hinzugefügt, um die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal zu verringern.
Die in jeder der 14 und 15 gezeigte optische Übertragungsvorrichtung ist auf die erste Endstelle 2' in dem in 2 gezeigten System anwendbar und ist auch auf die Eingangsseite der Wellenlängenkonverter 12 (#1 bis #n) in dem in 1 gezeigten System anwendbar.
In der in 14 gezeigten bevorzugten Ausführungsform kann die Leistung des aus der Lichtquelle 52 ausgegebenen Lichts konstant sein oder kann durch Verwenden der in 8 gezeigten Pegeleinstelleinheit 56 einstellbar sein.
Ferner kann die in 9 gezeigte Steuereinheit 58 in der in 15 gezeigten Anordnung angewendet werden, um dadurch die Leistung des externen Lichts einstellbar zu machen.
16 ist ein Blockdiagramm, das eine siebte optische Übertragungsvorrichtung zeigt. In dieser Anordnung wird ein Wellenlängenkonverter 12 (#i) in einem nicht betriebsfähigen Kanal verwendet, um seinen E/O-Wandler 68 zum Aussenden von gleichmäßigem Licht zu betreiben, genau wie die in 12 gezeigte Anordnung. Auch gemäß dieser Anordnung lässt sich in Übereinstimmung mit den oben unter Bezugnahme auf Tabelle 1 beschriebenen Prinzipien die Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal verringern im Falle einer Signalunterbrechung in irgendeinem betriebsfähigen Kanal.
Beim Ausführen der vorliegenden Erfindung wird die Leistung des Kompensationslichtes bevorzugt derart gesteuert, dass der Ausgangspegel jedes optischen Verstärkers pro Kanal konstant wird.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine optische Übertragungsvorrichtung und ein optisches Kommunikationssystem vorzusehen, welche die Möglichkeit einer Verschlechterung der Übertragungsqualität im Falle einer Veränderung der Anzahl der wellenlängengemultiplexten (WDM-) Kanäle beseitigen können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert, und daher sind alle in den Äquivalenzbereich des Umfangs der Ansprüche fallenden Veränderungen und Modifikationen von der Erfindung mit umfasst.

Claims

Optisches Übertragungsgerät, das umfasst: eine Vielzahl von optischen Sendern (8; 8') mit einer Vielzahl von Lichtquellen, eingerichtet zum Ausgeben einer Vielzahl von optischen Signalen zur Verwendung als Kanäle, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, und mit einer Vielzahl von zum Modulieren der Vielzahl von optischen Signalen eingerichteten Modulatoren, und eingerichtet zum Ausgeben einer Vielzahl von durch die Vielzahl von Modulatoren modulierten Signalen; einen optischen Multiplexer (14) mit ersten Eingangsanschlüssen, die zum Empfangen der Vielzahl der modulierten optischen Signale eingerichtet sind, und mit mindestens einem zweiten Eingangsanschluss, der zum Wellenlängenmultiplexen der Vielzahl von an die ersten Eingangsanschlüsse eingegebenen optischen Signale und eines an den zweiten Eingangsanschluss eingegebenen optischen Lichts eingerichtet ist, zum Erzeugen von WDM-Signallicht und zum Ausgeben des WDM-Signallichts an eine optische Übertragungsleitung (6); und mindestens eine Lichtquelle (52), die eingerichtet ist zum Ausgeben eines optischen Lichts, das nicht als Kanal verwendet wird und eine Wellenlänge aufweist, die verschieden ist von den Wellenlängen der Vielzahl von optischen Signalen, und die mit einem Eingangsanschluss des optischen Multiplexers (14) verbunden und eingerichtet ist, um gleichmäßiges Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge zu dem WDM-Signallicht in dem optischen Multiplexer (14) hinzuzufügen, und einen Steuerschaltkreis (54), der die mindestens eine Lichtquelle (5) zum Verringern der Variationsbreite des optischen Ausgangspegels pro Kanal im Fall einer Signalunterbrechung in einem Kanal steuert, wobei der zweite Eingangsanschluss zum Empfangen des aus der Lichtquelle (52) ausgegebenen optischen Lichts eingerichtet ist.
Optisches Übertragungsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steuereinrichtung (54), die zum Einstellen der Leistung des Lichts mit der vorbestimmten Wellenlänge eingerichtet ist.
Optisches Übertragungsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend eine optische-Faser-Übertragungsleitung (6).
Optisches Übertragungsgerät nach Anspruch 3, ferner umfassend mindestens einen optischen Verstärker (16), der in der optischen-Faser-Übertragungsleitung vorgesehen und eingerichtet ist, das WDM-Signallicht zu verstärken.
Optisches Übertragungsgerät nach Anspruch 4, wobei der optische Verstärker (16) eine Rückkopplungsschleife beinhaltet, eingerichtet zum Durchführen einer Steuerung derart, dass ein Gesamtausgangspegel des optischen Verstärkers (16) konstant gehalten wird.
Optisches Übertragungsgerät nach Anspruch 5, ferner umfassend eine Steuereinrichtung (54), eingerichtet zum Steuern der Leistung des Lichts mit der vorbestimmten Wellenlänge derart, dass ein Ausgangspegel des optischen Verstärkers (16) in jedem Kanal konstant gehalten wird.
Optisches Übertragungsgerät nach Anspruch 4, wobei: der optische Verstärker (16) ein optisches Verstärkungsmedium (36) und eine Pumpeinrichtung (40) umfasst, die eingerichtet ist zum Pumpen des optischen Verstärkungsmediums (36) derart, dass das optische Verstärkungsmedium (36) ein die Wellenlängen des WDM-Signallichts beinhaltendes Verstärkungsband bereitstellt; wobei die vorbestimmte Wellenlänge in dem Verstärkungsband enthalten ist.
Optisches Übertragungsgerät nach Anspruch 7, wobei: das optische Verstärkungsmedium (36) eine mit einem Seltenerdeelement dotierte Faser umfasst; und die Pumpeinrichtung (40) eine Pumpquelle (40) umfasst, die zum Zuführen von Pumplicht zur dotierten Faser eingerichtet ist.