JP2004364033A

JP2004364033A - 光多重伝送システム、光多重送信装置および光多重受信装置

Info

Publication number: JP2004364033A
Application number: JP2003161040A
Authority: JP
Inventors: Aritomo Kamimura; 有朋上村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP4145726B2

Abstract

【課題】波長多重部や波長分離部などの透過波長と光源の出力波長との波長ずれ検出を簡易な構成で行えるようにする。
【解決手段】周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する変調波形発生器と、変調波形に応じて光信号の波長を変調させる波長変調部、データ取得のタイミング基準とする同期信号を用いて受光器で変換された電気信号から強度変化成分を抽出して時間波形として出力する平均化処理部、時間波形の繰返し周期を検出し、検出した周期を持つ同期信号を生成して平均化処理部に与える同期検出部、時間波形に基づいて送信側から受信側の伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号を出力する波形評価部を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波長多重信号を伝送する光ネットワークにおいて、波長多重部や波長分離部などの透過波長と光源の出力波長間の波長ずれを検出し制御管理する光多重伝送システム、光多重送信装置および光多重受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ネットワークを介して通信を行う光多重伝送システムでは、波長多重伝送を行う場合、送信側の光源、波長多重部および受信側の波長分離部における各波長が一致していなくてはならない。そのため、光送信部に含まれる波長制御部により発信波長の絶対値を制御していた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。また、複数の波長を多重する波長多重部および分離する波長分離部は、温度などで中心波長がシフトする場合が多い。そのため、温度制御などを行う波長制御部を設けて絶対波長を制御していた。また、波長多重信号を伝送する光伝送路では、伝送されている波長がずれたり、無くなったりした時に警報を出すように送信波長および受信波長を光スペアナによって監視するようにしてきた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１２９４９号公報
【特許文献２】
特開平７−２０２３１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波長制御方法は、以上のように構成されているので、光送信器、波長多重部、波長分離部などの各部位が独立に規定された絶対波長へ合わせることを目的としており、許容される誤差範囲が狭く、高い制御精度が求められるためにコストが高くなる。また、従来の光送信部の波長制御は、出力波長を絶対波長に正確に合わせるために、光送信器それぞれの内部に絶対波長基準を持つ必要があり、システム全体でコストが高くなる。また、光送信部から出力された光信号の波長監視を行う場合、光強度変化を用いるのではなく光スペクトル自体を光領域で観測する必要があったため、光スペアナなどの高価な光学測定機材が必要となり、コストが高くなるなどの問題があった。
【０００５】
また、特許文献１では、光源の出力波長を光フィルタなどの周波数弁別素子の波長に一致させる技術を用いており、光源の波長を変調信号で微小変調し、周波数弁別素子を透過した後にロックインアンプで変動成分を抽出するようにしている。この技術では、光送信部の変調信号をリファレンスとして光受信部にも供給する必要がある。したがって、光伝送路を経由した光受信端で光波長の誤差を検出するためには、変調信号を別途伝送する必要があり、実現が難しいという問題があった。また、波長多重数が増大し波長間隔が高密度になってきたときには、各光部品に求められる波長精度が厳しくなり、波長ロッカーや光スペアナなどの絶対波長の基準精度を上げるとコストが非常に高くなり、基準精度を甘くしてコストを下げると波長ずれが増大し性能が劣化するという問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、光源の出力波長を微小に周期的に変化させて伝送路を隔てた受光側で光強度変化を検出することにより、波長多重部や波長分離部などの透過波長と光源の出力波長との波長ずれ検出を簡易な構成で行えるようにした光多重伝送システム、光多重送信装置および光多重受信装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光多重伝送システムは、送信側で複数の光源から光強度変調したそれぞれの波長の光信号を生成し、波長多重部により各光信号を波長多重して光伝送路を介して他地点の受信側に伝送し、受信側で波長分離部により波長多重された光信号から各波長を分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれの受光器で電気信号に変換し再生処理する光多重伝送システムにおいて、送信側は、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する変調波形発生器と、変調波形に応じて光源から出力する光信号の波長を変調させる波長変調部を備え、受信側は、データ取得のタイミング基準とする同期信号を用いて受光器で変換された電気信号から強度変化成分を抽出して時間波形として出力する平均化処理部と、時間波形の繰返し周期を検出し、検出した周期を持つ同期信号を生成して平均化処理部に与える同期検出部と、時間波形に基づいて、送信側から受信側の伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号として出力する波形評価部を備えたものである。
【０００８】
この発明に係る光多重送信装置は、複数の光源から光強度変調したそれぞれの波長の光信号を生成し、波長多重部により各光信号を波長多重して光伝送路を介して他地点の光多重受信装置に伝送する光多重送信装置において、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する変調波形発生器と、変調波形に応じて光源から出力する光信号の波長を変調させる波長変調部を備えたものである。
【０００９】
この発明に係る光多重受信装置は、他地点の光多重送信装置から伝送されてきた波長多重された光信号を波長分離部により各波長に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれの受光器で電気信号に変換し再生処理する光多重受信装置において、光多重送信装置で波長多重される前の光信号は、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形により波長が変調されており、受光器で変換された電気信号強度の時間変化を時間波形として出力する信号抽出部と、時間波形に基づいて、相手方の光多重送信装置からの伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号として出力する波形評価部を備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による光多重伝送システムの構成を示すブロック回路図である。なお、この図では説明を簡略化するために、光波長多重伝送システムとして送信側（光多重送装置）と受信側（光多重受信装置）に分けた構成で示しているが、実際の光波長多重伝送システムでは、光伝送路を介して送受信の両機能（図１で光伝送路４を挟んだ左右の回路）を持つ同種光多重送受信装置が配置される場合が一般的と考える。
図１において、送信側は複数の光送信部１、波長多重部２および波長制御部３ａで構成されている。それぞれの光送信部１は、光源７、波長変調部９および変調波形発生器１０から構成されている。光源７は、主信号源８から入力される信号で光強度変調を行い、光信号を出力する手段である。変調波形発生器１０は、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する手段である。波長変調部９は、変調波形発生器１０の変調波形に応じて、例えば光源７の温度を変化させ、光源７から出力する光信号の波長を変調させる手段である。波長多重部２は、複数の光送信部１から送出される光信号を波長多重する手段である。波長制御部３ａは、波長多重部２の透過波長の温度による影響に対して安定化を図る手段である。光伝送路４は、波長多重部２の波長多重された光信号を光ファイバに結合し受信側に伝送する手段である。
【００１１】
受信側は、波長分離部５、複数の光受信部６および波長制御部３ｂで構成されている。波長分離部５は、波長多重された光信号から各光波長の信号を分離する手段である。波長制御部３ｂは、波長分離部５の透過波長の温度による影響に対して安定化を図る手段である。それぞれの光受信部６は、受光器１１、主信号再生部１２、信号抽出部１７および波形評価部１４から構成されている。受光器１１は、波長分離部５で分離された波長の光信号を電気信号に変換する手段である。主信号再生部１２は、変換された電気信号を増幅およびリタイミングなどの信号再生処理を行い主信号を再生する手段である。信号抽出部１７は、平均化処理部１６および同期検出部１５から構成されている。平均化処理部１６は、データ取得のタイミング基準とする同期信号を用いて受光器１１で変換された電気信号から強度変化成分を抽出し、この強度変化成分を時間波形として出力する手段である。同期検出部１５は、時間波形の繰返し周期を検出し、検出した周期の同期信号を生成して平均化処理部１６に与える手段である。波形評価部１４は、平均化処理部１６で出力された時間波形に基づいて、送信側から受信側の伝送により生じた光信号の波長がずれた方向と量を算出し、波長誤差信号として出力する手段である。
【００１２】
図１の光多重伝送システムの概略動作について説明する。
光送信部１の光源７から出力される光信号が波長多重部２に与えられる。波長多重部２では、他の波長の光信号が同様に入力され、複数の波長の光信号が波長多重され、光ファイバからなる光伝送路４に結合される。波長多重された光信号は、光伝送路４を伝播した後、受信側の波長分離部５により波長ごとの光信号に分離される。波長多重部２および波長分離部５は、温度安定化などを行う波長制御部３ａ，３ｂによって、その透過波長の安定化が図られている。波長分離部５で分波された光信号は、光受信部６の受光器１１で電気信号に変換され、主信号再生部１２で増幅やリタイミングなどの信号再生処理を受けて主信号として光受信部６から取り出される。
【００１３】
次に、この発明が対象とする部分の動作について説明する。
光送信部１の光源７は、主信号源８から入力される信号で光強度変調を行い、光信号を出力する。この光強度変調には、例えばレーザダイオード（以下、ＬＤとする。）の変調電流を変化させる方法、あるいはマッハツェンダ干渉計型の外部光変調器を用いる方法などが適用される。
【００１４】
光源７が出力する光信号の波長は、例えば光源がＬＤの場合には、温度を変化させることによって微調整することが可能である。この発明では、光源７の出力波長は、ＬＤの温度をおおよそ一定に保つことにより波長多重の周波数グリッド近辺に安定化させておく。この状態で、光源７が出力する光信号の波長を変調する。この場合の変調は、波長変調部９が変調波形発生器１０からの変調波形に応じて、例えば光源７の温度を変化させることにより行われ、光源７から出力する光信号の波長は変調される。変調波形発生器１０が出力する変調波形としては、例えば鋸波形などのように、周期的に繰り返され、かつ正負を反転した場合にパターンが相似にならない波形（非相似波形）を用いる。このような特徴を持つ変調波形を使用することによって、波長多重部２や波長分離部５などの光フィルタを透過して波長が強度変化されるときに、光波長がフィルタの中心波長に対してどちら側にずれたのかを判定することが可能となる。光受信部６における波長変化の検出は、信号抽出部１７と波形評価部１４により行われる。
【００１５】
光送信部１で微小に波長変調された光信号が光フィルタ特性を持つ伝送媒体を透過すると光強度変化が発生するが、その変動量はわずかであるため、再生される主信号中の同一周波数成分および光伝送に伴うノイズなどに埋もれてしまう。信号抽出部１７において、平均化処理部１６は、このわずかな光強度の変動量を周期的に平均化処理し、ランダムな成分を打ち消すことで微小な強度変化成分を抽出し、その変化を時間波形として出力する。また同期検出部１５は、平均化処理部１６で抽出増幅された強度変化成分を表す時間波形から、送信側での変調波形の繰返し周期を検出し、検出した周期の同期信号を生成する。この同期信号は、平均化処理の感度を向上させるために、データ取得のタイミング基準として平均化処理部１６へ供給される。
【００１６】
平均化処理部１６から出力される強度変化成分を表す時間波形は、その形状から後述するように、光波長が光フィルタの中心波長に対し、どちら側へどの程度ずれているかの情報を持っている。波形評価部１４は、入力される強度変化成分を表す時間波形を評価し、波形形状と波長ずれの関係から、光波長のずれ方向とずれの量を算出して波長誤差信号として外部へ出力する。外部へ出力された波長誤差信号は、波長異常警報などのオペレーションシステムに対しての通知に使用される。
【００１７】
次に、光源の波長の微小変調とフィルタ透過後の光強度変化の関係について、図２〜図５を用いて説明する。なお、この場合の微小変調の「微小」とは、波長多重された隣接するチャネルとの間隔に対して十分に小さいという意味である。
図２は、光送信部１から光受信部６までの間に含まれる波長多重部２、波長分離部５などの光部品を合計したシステム全体の波長透過特性を示す説明図である。図中、点線は波長多重部２の波長特性の一例を、一点鎖線は波長分離部５の波長特性の一例を、また実線はそれらを合計した全体の波長特性を示している。波長多重部２および波長分離部５の透過波長は、それぞれの波長制御部３ａ，３ｂにより波長制御されている。しかし、制御誤差があったり、入射光の偏波の回転によって若干波長特性がシフトしたりするので、それらの透過波長には若干のずれが発生する。このため全体の波長特性では、中心波長が波長多重の規定グリッドに必ずしも一致するとは限らない。上記システムを伝播する光信号の波長は、全体の波長特性（図２の実線）の中心波長と一致していた方がグリッドに正確に一致させるよりも、伝播後に光受信部６で波長ずれを検出して光源７の波長を調整するための特性として好ましい。
【００１８】
図３は、光源７の出力光波長の変調波形を鋸波とした場合の透過光の強度変化を示す説明図である。光送信部１からの出力光波長が図のように鋸波形状に変動したとき、光受信部６で検出される強度変化成分は、システム全体の波長透過特性を写し取るような形状で時間的に変化し、変調波形発生器１０の鋸波形の繰返し周期で、周期的に同じ時間波形として得られる。同期検出部１５により強度変化成分の時間波形の繰り返しの同期タイミングを検出し、その時間波形を波形評価部１４で処理することによって、光送信部１からの光波長がシステム全体の波長透過特性のどの位置にあるかを求める。
【００１９】
光受信部６の受光器１１で検出される平均光パワーの強度変化成分はごくわずかな変化成分のため、平均化処理部１６は、同期信号を用いて繰返し周期で平均化を行い、主信号やノイズに含まれるランダムな変化成分を打ち消すことで、ノイズの少ない強度変化成分を表す時間波形を得る。同期検出部１５が繰り返しタイミングを抽出できるまでの期間、あるいは同期がはずれた過渡状態においては、周波数安定度がある程度確保された発振器などを用いて繰返し周期に近い周期で平均化処理を行うことで、ノイズの少ない時間波形を抽出する。その抽出した時間波形を用いて同期検出部１５はさらに正確な同期信号を生成する。
なお、上記の平均化処理部１６および波形評価部１４における波形処理は、アナログ回路で実現してもよいが、アナログ／デジタル変換を施してデジタル処理で実現した方が少ない部品点数で簡易に実現することができる。
【００２０】
図４は、光源７の出力光波長の変調波形を３値デジタル信号とした場合の透過光の強度変化を示す説明図である。変調波形発生器１０の出力波形として、３値のデジタル波形を用いると、変調波形の生成が鋸波形より簡易にできる。また、受信側の強度変化成分を表す時間波形も３値もしくは２値の波形となり、信号処理を簡易にすることができる。図に示したように、受信側の強度変化成分を表す時間波形を評価することによって、光波長がシステム全体の透過特性に対してどちら側へどの程度ずれているかを判断することができる。
【００２１】
図５は、光源の出力光波長の変調波形を正弦波とした場合の透過光の強度変化を示す説明図である。この例では、正弦波を使用したときには、光波長がシステム全体の透過特性に対してずれた方向を検出できないことを示している。波長変調が正弦波の場合は、光波長が中心波長からずれたときに強度変化成分を表す時間波形が生成されるが、このケースでは波長がどちら側へ変化しても図５（ｂ），（ｃ）に示すように生成された両時間波形は相似の波形となってしまう。そのため、ずれの方向は波形のみでは判断できず、特許文献２のように、波長微小変調の位相と時間波形の位相を比較する必要がある。特許文献２では、光送信部の内部で波長制御を行っているため、微小変調位相と時間波形の位相比較はロックインアンプなどで容易に実現することができるが、光伝送路を経由した受信側では微小変調の位相情報が無いため、時間波形から波長ずれの方向を判別することができない。
【００２２】
光波長の変化は、光波長が波長透過特性の右肩にある場合と左肩にある場合とで、正負が反転した強度変化となって現れる。光波長のずれの方向を判断するためには、光波長が右肩にある場合と左肩にある場合を、強度変化成分を表す時間波形で判別することが必要である。よって、受信側で検出した強度変化成分の時間波形から波長ずれの方向を検出するためには、微小変調信号の正負を反転した波形が非相似となることが必要条件となる。なお、ずれ量については、時間波形の振幅の大きさとその形状から算出する。
【００２３】
図６は、正負を反転した場合、相似、非相似となる各種波形の一覧を示す説明図である。正弦波形は、正負を反転すると位相は１８０度変化するが、波形は相似形であり、波長ずれの方向を検出することができない。一方、鋸波形および３値デジタル波形は、正負を反転すると非相似形となるため、強度変化成分を表す時間波形を観測することで波長ずれの方向を検出できるので、変調波形として適している。同様に、図６（ｄ）のＰＮランダム信号（擬似ランダム信号）などのような２値デジタル波形も、正負を反転したときに非相似形となるため、変調波形として用いれば受信側で波長ずれの方向を検出できる。また、ＳＤＨフレーム信号などのようなフレーム同期信号を持った信号の場合も、正負反転するとフレーム同期ができない非相似形になるため、同様に波長ずれの方向を検出することが可能となる。フレーム信号の場合は、フレーム中の一部のみを波長検出のために使用し、他の部分を制御信号などの転送に使用してもよい。
【００２４】
以上のように、この実施の形態１によれば、送信側の変調波形発生器１０により周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生させ、その変調波形に応じて波長変調部９により光源７の温度を変化させ、光源７から出力する光信号の波長を微小変調し、受信側の平均化処理部１６により、データ取得のタイミング基準とする同期信号を用いて受光器１１で変換された電気信号から強度変化成分を抽出して時間波形として出力させ、、同期検出部１５により時間波形の繰返し周期を検出し、検出した周期を持つ同期信号を生成して平均化処理部に与え、波形評価部で、時間波形に基づいて送信側から受信側の伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号として出力するようにしている。したがって、光送信部１から光受信部６までの波長透過特性と光源の出力光波長のずれ検出を、特に高価な光部品を使用することなく簡易な構成で行うことができる効果が得られる。特に、波長ずれ検出のために必要な光源７の波長の微小変調は温度変調により行い、光受信部６での強度変化成分を表す時間波形の抽出および波形処理はデジタル処理を適用することで非常に簡易な構成で実現できる効果が得られる。なお、この実施の形態１では、光源７の波長の微小変調には温度変調を用いているが、この発明は、温度変調以外の他の変調方法を適用することでも実現できることは言うまでもない。
【００２５】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２による光多重伝送システムの構成を示すブロック回路図である。図において、図１と同じ部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。実施の形態２では、新たに、受信側が監視制御部１８および制御信号送信手段１９を備え、送信側が制御信号受信手段２０を備えている。監視制御部１８は、波形評価部１４により算出された光波長のずれ方向とずれの量を表す波長誤差信号の適正を監視し、適正でない場合には異常警報などでシステムの管理者に知らせる。また、適正でない場合には、その波長誤差信号を制御信号送信手段１９に入力する。制御信号送信手段１９は、波長誤差信号を制御信号として対向する送信側へ転送する手段である。制御信号受信手段２０は、転送された波長誤差信号を受信して波長変調部９へ与える手段である。
【００２６】
次に、動作について説明する。
波形評価部１４により算出された光波長のずれ方向とずれの量を表す波長誤差信号は、監視制御部１８に通知され、波長異常が監視される。また、波長誤差信号は制御信号送信手段１９により受信側の制御信号受信手段２０へ転送される。転送された波長誤差信号は、光送信部１の波長変調部９に与えられる。波長変調部９は、受信した波長誤差信号が示す光波長のずれ方向とずれ量を小さくし、光送信部１の出力光波長が光ネットワークの波長透過特性の最適位置に来るように当該波長誤差信号に応答して光源７の温度を制御する。このように、光受信部６で検出した波長のずれを補正する光送信部１へのフィードバック構成を持つ。
なお、制御信号送信手段１９から制御信号受信手段２０への波長誤差信号の伝達は、例えば主信号とは異なるＳＶ光（スーパバイザリ光）を用いる方法、あるいは主信号に適用された誤り訂正フレームの監視領域を用いる方法により行われる。また、この場合の波長の変動は非常に緩慢であるので、高速の信号伝達は必要無く、インターネットなどの別ネットワークを経由して伝達するようにしてもよい。
【００２７】
以上のように、この実施の形態２によれば、波形評価部１４で算出された光波長のずれ方向とずれ量を示す波長誤差信号を制御信号送信手段１９により対向する送信側へ転送し、送信側の制御信号受信手段２０は、この転送された波長誤差信号を受信して波長変調部９へ与え、波長変調部９が、受信した波長誤差信号に応答して光波長のずれ方向とずれ量を小さくするように光源の温度を制御するようにしている。したがって、光送信部１から光受信部６までの波長透過特性と光源の出力波長を一致させる機能を、特に高価な光波長モニタのための光部品などを使用することなく、簡単な構成で安価に実現きる効果が得られる。また、波長多重部、波長分離部および光伝送路中の光部品類の波長特性が絶対波長において基準値からずれてしまったときに、従来のように光源の波長を絶対波長で制御すると最適な伝送特性が得られないが、この発明によれば光源の波長を光伝送路状態に合わせた最適な波長に合わせこむことでき、伝送特性などの性能を向上させる効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、送信側で複数の光源から光強度変調したそれぞれの波長の光信号を生成し、波長多重部により各光信号を波長多重して光伝送路を介して他地点の受信側に伝送し、受信側で波長分離部により波長多重された光信号から各波長を分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれの受光器で電気信号に変換し再生処理する光多重伝送システムにおいて、送信側は、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する変調波形発生器と、変調波形に応じて光源から出力する光信号の波長を変調させる波長変調部を備え、受信側は、データ取得のタイミング基準とする同期信号を用いて受光器で変換された電気信号から強度変化成分を抽出して時間波形として出力する平均化処理部と、時間波形の繰返し周期を検出し、検出した周期を持つ同期信号を生成して平均化処理部に与える同期検出部と、時間波形に基づいて、送信側から受信側の伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号として出力する波形評価部を備えるように構成したので、光送信部から光受信部までの波長透過特性と光源の出力光波長のずれ検出を簡易な構成で行うことができる効果がある。特に、波長ずれ検出のために必要な光源の波長微小変調は温度変調により実現でき、光受信部での強度変化成分を表す時間信号の抽出および波形処理はデジタル処理を適用することで非常に簡易な構成で実現できる効果がある。
【００２９】
また、この発明によれば、複数の光源から光強度変調したそれぞれの波長の光信号を生成し、波長多重部により各光信号を波長多重して光伝送路を介して他地点の光多重受信装置に伝送する光多重送信装置において、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する変調波形発生器と、変調波形に応じて光源から出力する光信号の波長を変調させる波長変調部を備えるように構成したので、対応する受信装置との間で、光送信部から光受信部までの波長透過特性と光源の出力光波長のずれ検出を簡易な構成で実現できる効果がある。特に、波長ずれ検出のために必要な光源の波長微小変調は温度変調により実現でき、光受信部での強度変化成分を表す時間信号の抽出および波形処理はデジタル処理を適用することで非常に簡易な構成で実現できる効果がある。
【００３０】
さらに、この発明によれば、他地点の光多重送信装置から伝送されてきた波長多重された光信号を波長分離部により各波長に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれの受光器で電気信号に変換し再生処理する光多重受信装置において、光多重送信装置で波長多重される前の光信号は、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形により波長が変調されており、受光器で変換された電気信号強度の時間変化を時間波形として出力する信号抽出部と、時間波形に基づいて、相手方の光多重送信装置からの伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号として出力する波形評価部を備えるように構成したので、対応する送信装置との間で、光送信部から光受信部までの波長透過特性と光源の出力光波長のずれ検出を簡易な構成で実現できる効果がある。特に、波長ずれ検出のために必要な光源の波長微小変調は温度変調により実現でき、光受信部での強度変化成分を表す時間信号の抽出および波形処理はデジタル処理を適用することで非常に簡易な構成で実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による光多重伝送システムの構成を示すブロック回路図である。
【図２】システム全体の波長透過特性を示す説明図である。
【図３】光源の出力光波長の変調波形を鋸波とした場合の透過光の強度変化を示す説明図である。
【図４】光源の出力光波長の変調波形を３値ディジタル信号とした場合の透過光の強度変化を示す説明図である。
【図５】光源の出力光波長の微小変調波形を正弦波とした場合の透過光の強度変化の関係を示す説明図である。
【図６】正負反転して相似、非相似となる各種波形の一覧を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による光多重伝送システムの構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１光送信部、２波長多重部、３ａ，３ｂ波長制御部、４光伝送路、５波長分離部、６光受信部、７光源、８主信号原、９波長変調部、１０変調波形発生器、１１受光器、１２主信号再生部、１４波形評価部、１５同期検出部、１６平均化処理部、１７信号抽出部、１８監視制御部、１９制御信号送信手段、２０制御信号受信手段。

Claims

送信側で複数の光源から光強度変調したそれぞれの波長の光信号を生成し、波長多重部により各光信号を波長多重して光伝送路を介して他地点の受信側に伝送し、受信側で波長分離部により波長多重された光信号から各波長を分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれの受光器で電気信号に変換し再生処理する光多重伝送システムにおいて、
前記送信側は、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する変調波形発生器と、前記変調波形に応じて前記光源から出力する光信号の波長を変調させる波長変調部を備え、
前記受信側は、前記受光器で変換された電気信号強度の時間変化を時間波形として出力する信号抽出部と、前記時間波形に基づいて、送信側から受信側の伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号として出力する波形評価部を備えたことを特徴とする光多重伝送システム。
信号抽出部は、データ取得のタイミング基準とする同期信号を用いて前記受光器で変換された電気信号から強度変化成分を抽出して時間波形として出力する平均化処理部と、前記時間波形の繰返し周期を検出し、検出した周期を持つ前記同期信号を生成して前記平均化処理部に与える同期検出部を備えたことを特徴とする請求項１記載の光多重伝送システム。
受信側は、波形評価部で算出された光波長のずれ方向とずれ量を示す波長誤差信号を対向する送信側へ転送する制御信号送信手段を備え、
送信側は、転送された波長誤差信号を受信して波長変調部へ与える制御信号受信手段を備え、
前記波長変調部は、受信した波長誤差信号に応答して光波長のずれ方向とずれ量を小さくするように光源から出力する光信号の波長を制御するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光多重伝送システム。
パターンが非相似となる波形を持つ変調波形を、鋸波形としたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の光多重伝送システム。
パターンが非相似となる波形を持つ変調波形を、３値デジタル波形としたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の光多重伝送システム。
パターンが非相似となる波形を持つ変調波形を、擬似ランダム信号の２値デジタル波形としたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の光多重伝送システム。
複数の光源から光強度変調したそれぞれの波長の光信号を生成し、波長多重部により各光信号を波長多重して光伝送路を介して他地点の光多重受信装置に伝送する光多重送信装置において、
周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形を発生する変調波形発生器と、
前記変調波形に応じて前記光源から出力する光信号の波長を変調させる波長変調部を備えたことを特徴とする光多重送信装置。
波長変調部は、相手方の光多重受信装置から、伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を表す波長誤差信号を受信し、前記誤差信号に応答して前記光波長のずれ方向とずれ量を小さくするように光源から出力する光信号の波長を制御するようにしたことを特徴とする請求項７記載の光多重送信装置。
他地点の光多重送信装置から伝送されてきた波長多重された光信号を波長分離部により各波長に分離し、分離された各波長の光信号をそれぞれの受光器で電気信号に変換し再生処理する光多重受信装置において、
前記光多重送信装置で波長多重される前の光信号は、周期的でかつ正負を反転させた場合にパターンが非相似となる波形を持つ変調波形により波長が変調されており、
前記受光器で変換された電気信号強度の時間変化を時間波形として出力する信号抽出部と、
前記時間波形に基づいて、相手方の光多重送信装置からの伝送により生じた光波長のずれ方向とずれ量を算出し、波長誤差信号として出力する波形評価部を備えたことを特徴とする光多重受信装置。