JP3588984B2 - 光パワー計測システム並びにそのための端局及び中継器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送システムにおける光パワー計測システム並びにそのための端局及び中継器に関し、より具体的には、波長分割多重光伝送システムにおける波長分割多重光の各波長成分の光パワーを測定する光パワー計測システム並びにそのための端局及び中継器に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバ通信では、伝送容量を大幅に増加できる波長分割多重伝送方式が注目されている。光増幅中継して長距離を伝送させる光増幅中継伝送システムでは、光中継増幅器の波長増幅特性が平坦でないので、波長増幅特性を平坦化させる光帯域等化技術が不可欠となっている。波長増幅特性は、光増幅器の励起状態により変化するので、励起光源の障害などによって、平坦化された増幅特性が変動し、波長に対して平坦でなくなってしまうことがある。従って、光増幅器の出力をモニタし、波長分割多重光の各信号波長成分のパワーを知ることが、光通信システムを保守運用する上で重要になってくる。
【0003】
波長分割多重光信号の各信号波長成分の光パワーを測定する装置として、一般的には、光スペクトラム・アナライザが用いられるが、光中継器は、光海底ケーブル等に代表されるように、作業が極めて困難な場所に設置されること、及び中継器自体を小型化かつ高信頼化する必要があることなどの理由から、既存の光スペクトラム・アナライズを使用することはほとんど不可能に近い。
【0004】
これを解決する手段として、波長分割多重光信号の各信号波長成分に予め低周波数(数10kHz程度であり、これが直接的な測定対象であることから、測定周波数と呼ぶことにする。)のトーン信号を重畳して光ファイバ線路に送出し、光中継器においてこのトーン周波数成分を抽出することにより光パワーを検出する構成が提案されている。図13は、その概略構成ブロック図を示す。
【0005】
端局110,112はそれぞれ、光送信設備110S,112S及び光受信設備110R,112Rを具備する。端局110,112は、1対の光ファイバ伝送線路114a,114bからなる光中継伝送線路114により接続されている。即ち、端局110の光送信設備110Sから出力された光信号は、光ファイバ伝送線路114aを伝送して端局112の光受信設備112Rに到達し、端局112の光送信設備112Sから出力された光信号は、光ファイバ伝送線路114bを伝送して端局110の光受信設備110Rに到達する。光中継伝送線路114上には、一般的には複数の光中継器116が配置されているが、図13では、理解を容易にするために、1つの光中継器116のみを図示してある。
【0006】
光送信設備110Sは、それぞれ、ディジタル・データ#1〜#nを異なる波長λ1〜λnの信号光に変換して出力するn個の光伝送信号送信装置118−1〜118−nを具備する。各光伝送信号送信装置118−1〜118−nから出力される各波長λ1〜λnの信号光は、波長多重器120により波長多重されて、光ファイバ伝送線路114aに送出される。
【0007】
各波長光の光パワーを計測するために、光送信設備110Sには更に、所定の低周波数fs(測定周波数)で発振する発振器122が装備され、発振器122の測定周波数fsのトーン信号出力がスイッチ124−1〜124−nを介して光伝送信号送信装置118−1〜118−nに印加されている。スイッチ124−1〜124−nの何れか1つを閉成することで、対応する光伝送信号送信装置118−1〜118−nに発振器122のトーン信号出力が印加される。発振器122のトーン信号出力を印加された光伝送信号送信装置118−1〜118−nは、光伝送信号を当該発振器122から出力されるトーン信号(周波数fs)で浅く強度変調して出力する。例えば、光伝送信号送信装置118−1〜118−nの光源の注入電流を、発振器122のトーン信号出力で僅かに振幅変調する。その振幅変調度は、光伝送信号の伝送特性に影響しないように、一般的には5%以下に設定される。図14は、発振器122の正弦波出力で強度変調された光伝送信号の時間波形を示す。
【0008】
端局112の光送信設備112Sも、端局110の光送信設備110Sと全く同様の構成からなり、同様に動作する。
【0009】
光中継器116では、光増幅器130a,130bがそれぞれ、光ファイバ伝送線路114a,114bからの光信号(波長λ1〜λnからなる波長分割多重光信号)を光増幅し、分波器132a,132bはそれぞれ、光増幅器130a,130bの出力光のほとんどを端局112,110(又は後続の光中継器)に向かう光ファイバ伝送線路114a,114bに出力し、ごく一部を分波して計測回路134a,134bに印加する。計測回路134a,134bは、詳細は後述するが、光送信設備110Sの発振器122の発振周波数fsで変動する光強度成分(即ち、閉成されているスイッチ124−i(i=1〜n)に対応する光伝送信号送信装置118−iの出力光成分)を抽出し、その光強度を計測する。変調回路136a,136bは、計測回路134a,134bの計測結果を端局110,112に伝送するために、計測回路134a,134bの計測結果のディジタル・データ(又は、その符号化データ)に従い光増幅器130b,130aの増幅利得を浅く変調する。
【0010】
このようにして、端局112から端局110に向けた光信号が、端局110から出力される波長分割多重光の所定の波長光の光パワー計測結果に従い強度変調されることになり、そのように強度変調された光信号が、分波器132bを介して光ファイバ伝送線路114bに送出され、端局110の光受信設備110Rに到達する。同様に、端局110から端局112に向けた光信号が、端局112から出力される波長分割多重光の所定の波長光の光パワー計測結果に従い強度変調され、そのように強度変調された光信号が、分波器132aを介して光ファイバ伝送線路114aに送出され、端局112の光受信設備112Rに到達する。
【0011】
端局112の光受信設備112Rでは、光ファイバ伝送線路114aからの光信号は、分波器140により、信号光の受信処理用とパワー計測データの処理用に分割され、信号光の受信処理用の光は、波長分離器142に印加される。波長分離器142は分波器140から入力する光を各波長λ1〜λnに分離し、それぞれ光伝送信号受信装置144−1〜144−nに印加する。各光伝送信号受信装置144−1〜144−nは、波長分離器142からの各波長λ1〜λnの信号光からデータ#1〜#nを再生し、出力する。これにより、端局110から端局112にデータ#1〜#nが伝送される。端局110の光受信設備110Rでも、端局112の光受信設備112Rと同様の処理が行なわれる。
【0012】
分波器140で分波されたパワー計測データの処理用の光は、受光器146に入射して電気信号に変換される。データ再生回路148は受光器146から出力される電気信号からパワー計測データを抽出及び再生する。表示記録装置150は、データ再生回路148からのパワー計測データ情報をモニタ画面に表示及び/又は記録媒体に記録する。端局112にいる光伝送システム管理者は、このパワー計測データ情報を見て、光送信設備112Sの各伝送信号送信装置の光出力パワーを調節する。
【0013】
端局112の光受信設備112Rと同様の処理が端局110の光受信設備110Rでも行なわれる。端局110にいる光伝送システム管理者は、光受信設備110Rの、表示記録装置150と同様の表示記録装置から出力される各波長の光パワー情報を見て、光送信設備110Sの各光伝送信号送信装置118−1〜118−nの光出力パワーを調節する。
【0014】
図15は、計測回路134aの概略構成ブロック図を示す。計測回路134bの構成も、計測回路134aと同じである。受光回路152は、分波器132aからの光(波長λ1〜λnからなる波長分割多重光)を電気信号に変換し、増幅して出力する。受光回路152は、発振器122の発振周波数fsを取り出せる程の低速のものでよい。波長分割多重光信号の符号形式をNRZ符号として、符号速度が全て同じであるとすると、受光回路152の出力には、図16に示すように、各波長の光信号のスペクトル分布が累積した、強大な電力スペクトル成分が現れる。受光回路152の出力は、トーン信号周波数fsを通過帯域の中心周波数とする帯域通過フィルタ154に印加され、周波数fs成分が受光回路152の出力から抽出される。帯域通過フィルタ154の出力のスペクトル分布を、図17に示す。帯域通過フィルタ154の通過帯域幅内で、fs周波数成分が伝送信号のスペクトル成分から僅かに突出している。
【0015】
検波回路156は、帯域通過フィルタ154の出力から周波数fsの成分を包絡線検波する。光パワーPsと変調度mのトーン信号のレベルSとの間には、下記式の関係が成立することが分かっている。即ち、
【0016】
【数1】
【0017】
但し、aは、光増幅器130aから計測回路134aまでの損失及び受光回路152の利得を示す係数、Rは、受光回路152の受光感度である。係数aは、中継器116の製造時に、分波器132aの出力の、トーン信号を重畳した光信号のパワーPsと、計測回路134aで計測されるトーン信号レベルSの実測値から算出される。係数a、変調度m及び受光感度Rは既知であるので、トーン信号レベルSを測定することで、光パワーPsを知ることができる。この換算は、通常、端局110,112で行なわれるので、検波回路156の出力が計測回路134aの出力として変調回路136aに印加される。
【0018】
このようにして、発振器122から出力されるトーン信号を光伝送信号送信装置118−1〜118−nに順番に印加することで、波長分割多重光信号を実際に伝送している状態で、各波長の信号光の光パワーを計測することができる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、波長分割多重する波長数が増加すればする程、受光回路152の出力において伝送信号の電力スペクトルの密度が増加し、帯域通過フィルタ154の出力におけるSN比を劣化させてしまう。その結果、パワー計測精度が著しく劣化するか、最悪、トーン成分の検出が不可能になってしまい、各波長の信号光パワーを計測できなくなってしまう。
【0020】
トーン変調度を増すことで帯域通過フィルタ154の出力におけるSN比を改善できるが、変調度の過度の増加は、光伝送信号の伝送特性の劣化を招くので、好ましくない。
【0021】
帯域通過フィルタ154の通過帯域を更に狭くすればSN比を改善できるが、現状技術では、選択度Qとして1000程度が限界であるのに加えて、通過帯域をあまり狭くすると、発振器122の発振周波数fsをより厳密に制御しなければならないだけでなく、帯域通過フィルタ154の中心周波数の安定性も高いものが要求されるようになる。これらはコスト上昇につながる。
【0022】
本発明は、これらの問題点を解決し、光伝送信号の伝送特性に悪影響を与えずに、波長分割多重光伝送システムにおける各波長光のパワーを計測できる光パワー計測システム並びにそのための端局及び中継器を提示することを目的とする。
【0023】
本発明はまた、波長分割多重光伝送システムにおける各波長光のパワーを精度良く計測できる光パワー計測システム並びにそのための端局及び中継器を提示することを目的とする。
【0024】
本発明は更に、波長分割多重光伝送システムにおける各波長光のパワーをより低いレベルまで計測可能な光パワー計測システム並びにそのための端局及び中継器を提示することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明では、互いに異なる波長λ1〜λnの複数の光伝送信号の1つを選択的に測定周波数fsで浅く強度変調して光中継伝送線路に送出すると共に、当該測定周波数fsの周波数及び位相情報を搬送する基準信号で強度変調され、当該信号波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光を当該光中継伝送線路に送出する。
【0026】
光中継伝送線路上の中継器は、入力光から当該基準信号及び当該測定周波数fsの被測定信号を再生し、当該基準信号から得られる当該測定周波数fsの周波数及び位相情報に従い当該被測定信号の光パワーを計測する計測手段と、当該計測手段の計測結果を所定の局に向け送信する送信手段を具備する。送信手段は例えば、当該光伝送信号の送信元に向かう光信号に当該計測結果を重畳して送信する。
【0027】
基準信号は例えば、当該測定周波数fsのN逓倍周波数に相当する基準周波数frのトーン信号、又は、所定の変調方式により当該測定周波数fsより高い基準周波数frのトーン信号を当該測定周波数fsで変調した信号である。
【0028】
これらの構成により、高いSN比で被測定信号を検出でき、その光パワーを精度良く計測できる。従ってまた、より低いパワーまで測定できるようになる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0030】
図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。端局10,12はそれぞれ、光送信設備10S,12S及び光受信設備10R,12Rを具備する。端局10,12は、1対の光ファイバ伝送線路14a,14bからなる光中継伝送線路14により接続されている。即ち、端局10の光送信設備10Sから出力された光信号は、光ファイバ伝送線路14aを伝送して端局12の光受信設備12Rに到達し、端局12の光送信設備12Sから出力された光信号は、光ファイバ伝送線路14bを伝送して端局10の光受信設備10Rに到達する。光中継伝送線路14上には、一般的には複数の光中継器16が配置されているが、図1では、理解を容易にするために、1つの光中継器16のみを図示してある。
【0031】
光送信設備10Sは、従来例と同様に、それぞれディジタル・データ#1〜#nを異なる波長λ1〜λnの信号光に変換して出力するn個の光伝送信号送信装置18−1〜18−nを具備する。本実施例では更に、各波長λ1〜λnの信号光の光パワーを計測するために、光送信設備10Sに、所定の低い基準周波数frで発振する発振器20、発振器20の出力する基準周波数frのトーン信号で深く強度変調された波長λrの光(基準信号光)を発生する基準信号光送信装置22、発振器20の出力を1/N分周し、測定周波数fs(=fr/N)のトーン信号を出力する分周器24、及び分周器24の出力する測定周波数fsのトーン信号を光伝送信号送信装置18−1〜18−nに選択的に供給するスイッチ26−1〜26−nを具備する。
【0032】
基準信号光送信装置22は、図2に示すように、基準周波数frで深く強度変調された基準信号光を出力する。分周器24は、発振器20の出力する基準周波数frのトーン信号を1/Nに分周して、測定周波数fs(=fr/N)のトーン信号を生成する。スイッチ26−1〜26−nは従来例のスイッチ124−1〜124−nと同様に、その何れか1つが閉成され、分周器24の出力を光伝送信号送信装置18−1〜18−nの何れか1つに印加するようになっている。従来例の光伝送信号送信装置118−1〜118−nと同様に、測定周波数fsのトーン信号を印加された光伝送信号送信装置18−1〜18−nは、光伝送信号を測定周波数fsのトーン信号で浅く強度変調して出力する。その強度変調度は、光伝送信号の伝送特性に影響しないような極く低い値に設定される。測定周波数fsのトーン信号で強度変調された光伝送信号の時間波形を図3に示す。
【0033】
波長多重器28は、各光伝送信号送信装置18−1〜18−nから出力される各波長λ1〜λnの信号光と、基準信号光送信装置22から出力される波長λrの基準信号光を波長多重して、光ファイバ伝送線路14aに送出する。即ち、本実施例では、何れかの光伝送信号を強度変調するトーン信号の測定周波数fsのN倍の基準周波数frで深く強度変調した波長λrの光(基準信号光)が、波長λ1〜λnの信号光に波長多重して、光中継伝送線路14に送出される。図4は、光ファイバ伝送線路14aに送出される光のスペクトラム波形を示す。縦軸は光強度、横軸は波長をそれぞれ示す。詳細は後述するが、基準信号光送信装置22の出力光は、周波数fsで強度変調されている波長成分を抽出する基準となるものであり、その意味で本実施例では、基準信号光と呼ぶことにする。
【0034】
端局12の光送信設備12Sも、端局10の光送信設備10Sと全く同様の構成からなり、同様に動作する。
【0035】
光中継器16では、光増幅器30a,30bがそれぞれ、光ファイバ伝送線路14a,14bからの光信号(波長λ1〜λnの信号光と波長λrの基準信号光からなる波長分割多重光信号)を光増幅し、分波器32a,32bはそれぞれ、光増幅器30a,30bの出力光のほとんどを端局12,10(又は後続の光中継器)に向かう光ファイバ伝送線路14a,14bに出力し、ごく一部を分波して計測回路34a,34bに印加する。計測回路34a,34bは、従来例の計測回路134a,134bとは異なり、波長λrの基準信号光から得られる基準周波数frを使用して、受信光の強度変動から測定周波数fsの成分を同期検波する。計測回路34a,34bの詳細は後述する。これにより、光送信設備10Sにおいて、閉成されているスイッチ26−i(i=1〜n)に対応する光伝送信号送信装置18−iの出力光成分を、高いSN比で抽出でき、その光強度(具体的には、測定周波数fsで変動する強度成分の振幅)を計測できる。変調回路36a,36bは、従来例の変調回路136a,136bと同様に、計測回路34a,34bの計測結果のディジタル・データ(又は、その符号化データ)に従い光増幅器30b,30aの増幅利得を浅く変調する。
【0036】
各波長の光パワー計測結果は、従来例と同様に、端局10,12に伝送される。即ち、端局12から端局10に向けた光信号が、端局10から出力される波長分割多重光の所定の波長光の光パワー計測結果に従い強度変調され、そのように強度変調された光信号が、分波器32bを介して光ファイバ伝送線路14bに送出され、端局10の光受信設備10Rに到達する。同様に、端局10から端局12に向けた光信号が、端局12から出力される波長分割多重光の所定の波長光の光パワー計測結果に従い強度変調され、そのように強度変調された光信号が、分波器32aを介して光ファイバ伝送線路14aに送出され、端局12の光受信設備12Rに到達する。
【0037】
端局12の光受信設備12Rは、従来例の端局112の光受信設備112Rと全く同じ構成でよい。従って、光受信設備112Rと同じ構成要素には同じ符号を付してある。即ち、光受信設備12Rは、光伝送信号送信装置18−1〜18−nからの信号光を光伝送信号受信装置144−1〜144−nで受信処理して、データ#1〜#nを出力し、パワー計測データについては、受光器146及びデータ再生回路148により処理(例えば、伝送光信号強度に換算)されて、表示記録装置150によりモニタ画面に表示及び/又は記録媒体に記録される。端局10の光受信設備10Rでも同様の処理が行なわれる。
【0038】
図5は、計測回路34aの概略構成ブロック図を示す。計測回路34bの構成も、計測回路34aと同じである。受光回路60は、分波器32aからの光(波長λ1〜λn及びλrからなる波長分割多重光)を電気信号に変換し、所定レベルに増幅して出力する。受光回路60の出力は、中心周波数frの帯域通過フィルタ62と、中心周波数fsの帯域通過フィルタ64に印加され、帯域通過フィルタ62は、基準周波数frの成分を抽出し、帯域通過フィルタ64は、測定周波数fsの成分を抽出する。
【0039】
帯域通過フィルタ62の出力は搬送波再生回路66に印加される。搬送波再生回路66は、帯域通過フィルタ62の出力から基準周波数frのトーン信号を、即ち、端局10の光送信設備10Sの発振器20から出力される基準周波数frのトーン信号(基準信号)を再生する。搬送波再生回路66は、例えば、位相同期ループ(PLL)及びリミッタ増幅器からなる。分周器68は搬送波再生回路66の出力を1/N分周し、測定周波数fsのトーン信号を生成する。
【0040】
帯域通過フィルタ64により抽出された測定周波数fsの成分(被測定信号)と、分周器68から出力される周波数fsのトーン信号は同期検波回路70に印加される。同期検波回路70は、分周器68から出力される周波数fsのトーン信号を使って、帯域通過フィルタ64の出力から測定周波数fsの成分を同期検波する。同期検波回路70は、帯域通過フィルタ64の出力に含まれる測定周波数fsの成分の振幅に対応するレベルのDC信号を出力する。同期検波回路70の出力は、計測回路34aの出力として変調回路36aに印加される。
【0041】
先に述べたように、伝送信号光に重畳した測定周波数fsのトーン信号のレベルは、伝送信号光のパワーと1対1の関係を持っており、測定されたトーン信号のレベルから伝送信号光の光パワーを算出できる。この換算は、計測回路34a,34b又は変調回路36a,36b内、即ち、中継器16内で行なっても、端局10,12の光受信設備10R,12R内で行なってもどちらでも良い。中継器16の構成を簡略化するのが望ましいことから、これらの換算は端局10,12内で行なうのが望ましい。本実施例では、伝送信号光に重畳した測定周波数fsのトーン信号のレベルの計測結果を、その波長光の光パワー計測データを示す情報として、端局10,12に伝送するようにしている。
【0042】
同期検波の出力はDCであるので、遮断周波数を数Hzとする低域通過フィルタを通すことで、伝送信号のスペクトル成分を除去でき、SN比を大幅に改善できる。
【0043】
図5に示す計測回路では、基準信号光は変調度が高いものの、伝送信号の波長多重数が増えてくると、搬送波再生回路66におけるSN比を良好に保つことが困難になり、再生した基準信号にジッタが生じるようになる。このような不都合は、基準信号光成分のみから基準周波数frを再生することで、即ち、光段階で基準信号光成分を抽出することで解決でき、ジッタを低減できる。
【0044】
図6は、ジッタを低減するように図5に示す回路構成の一部を修整した例の概略構成ブロック図を示す。図5と同じ回路要素には同じ符号を付してある。光分波器80は、分波器32aからの光を2つに分割し、一方を、波長λrの成分のみを通過する光帯域通過フィルタ82に印加する。光帯域通過フィルタ82は、基準信号光送信装置22から出力される波長λrの基準信号光に相当する成分のみを抽出して、受光回路84に印加する。光帯域通過フィルタ82により、純粋に基準信号光成分のみを抽出できる。受光回路84は、光帯域通過フィルタ82の出力光を電気信号に変換し、所定レベルに増幅して出力する。受光回路84の出力は、中心周波数frの帯域通過フィルタ86に印加され、帯域通過フィルタ86は、受光回路84の出力から周波数frの成分、即ち、基準信号成分を抽出する。帯域通過フィルタ86の出力は搬送波再生回路66に印加される。
【0045】
光分波器80のもう一つの出力光は、受光回路88に印加される。受光回路88は入力光を電気信号に変換し、所定レベルまで増幅して出力する。中心周波数がfsの帯域通過フィルタ90は、受光回路88の出力から測定周波数fsの成分(被測定信号)を抽出して、同期検波回路70に印加する。
【0046】
以後の動作は、図5の場合と同様であり、搬送波再生回路66、分周器68及び同期検波回路70により、測定周波数fsのトーン信号で強度変調された伝送信号光の強度変動の周波数fs成分の振幅が検出され、同期検波回路70の出力は、計測回路34aの出力として変調回路36aに印加される。
【0047】
図6に示す計測回路34a(34b)の構成では、受光回路84に入力する光に伝送信号光成分が含まれないので、基準周波数frのトーンの搬送波を再生する過程で十分に高いSN比を確保できる。従って、ジッタの少ない基準信号を得ることができ、被測定信号の検出感度を高めることができる。また、光帯域通過フィルタ82の通過帯域を狭くするほど、更に高いSN比を得ることができる。但し、温度変動に対する光帯域通過フィルタ82の中心波長の安定性を確保する必要がある。逆に、温度変動による不安定性を回避するために光帯域通過フィルタ82の通過帯域を広くしても、光帯域通過フィルタ82を通過してしまう伝送信号光の量は多重波長数が増加したからといって増加するものではないので、基準信号の再生に伴うSN比を著しく劣化させることはない。
【0048】
図7は、同期検波器70の概略構成ブロック図を示す。分周器68は、基準周波数frを1/Nに分周した測定周波数fsのトーン信号を位相0゜及び90゜(−90゜でもよい。)の両方について同期検波回路70に印加する。同期検波回路70は、90°の移相器92、2つの乗算器94a,94b、2つの積分器96a,96b及びベクトル加算器98からなる。分周器68の出力は乗算器94aの一方の入力と移相器92に印加される。移相器92は、分周器68の出力の位相を90゜(−90゜でもよい。)シフトして乗算器94bの一方の入力に印加する。乗算器94aは、被測定信号(帯域通過フィルタ64の出力)に分周器68の出力(位相0°)を乗算し、乗算器94bは、被測定信号(帯域通過フィルタ64の出力)に移相器92の出力(分周器68の出力を90゜位相シフトした信号)を乗算する。即ち、被測定信号が直交検波される。積分器96a,96bはそれぞれ、乗算器94a,94bの出力を積分、即ち帯域制限し、ベクトル加算器98は積分器96a,96bの出力をベクトル加算する。ベクトル加算器98の出力が同期検波回路70の出力になる。
【0049】
上述の乗算方式の同期検波回路70では、被測定信号に乗算する基準信号の振幅が一定である必要がある。基準信号の振幅が変動すると、測定結果が変化してしまうからである。しかし、同期検波方式には、上述の乗算方式以外にも、基準信号の0と1に応じてそれぞれ信号極性を切り替える方式が知られており、この方式では基準信号の振幅が一定である必要は無い。この方式では、例えば、基準信号が0の場合、+極性で乗算を行い、基準信号が1の場合には逆極性で乗算を行う。結果的に図7に示す回路と同じ処理を行っていることになるが、基準信号の判定にコンパレータが使用されるので、基準信号の振幅が一定である必要がなくなる。
【0050】
分周器68は例えば、RC位相シフト回路又は、フリップフロップとシフトレジスタを組み合わせたディジタル回路で容易に実現できる。分周比を2のべき乗にする場合、ディジタル回路により容易に実現できる。その場合、0°成分と90°成分を同時に得られるので、移相器92の機能を分周器68に取り込んでも良い。
【0051】
図1に示す実施例では、基準周波数frを分周して、測定周波数fsを得ているが、測定周波数fsの発振器を設け、その出力を逓倍して基準周波数frを得るようにしてもよいことはいうまでもない。
【0052】
上記実施例では、測定周波数fsと基準周波数frとを一定の比例関係とすることにより、計測回路34a,34bで基準信号光(周波数fr)から測定周波数fsを容易に得ることができるようにした。信号光の波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光を測定周波数fsで変調しても、同様に、測定周波数fsを中継器に伝送することができる。図8は、そのように構成した本発明の第2実施例の概略構成ブロック図を示す。
【0053】
但し、変調により周波数fsの光強度変動成分が発生する変調方式では、光受信時に周波数fsの光強度変動成分が混入してしまうので、光フィルタで除去する必要もでてくる。変調方式として一般的には、FM方式又はPSK方式などの位相変調方式を採用すれば、そのような光フィルタは不要になる。振幅変調でも光のオン/オフによるOOK方式では、光強度変化が一定でなくなり、基準信号光に直接、周波数fs成分が混入してしまうが、いわゆるASK方式及びAM方式では、“0”部分がCW光、“1”部部分が周波数fr成分となり、光強度成分の平均値が一定になるので、周波数fs成分が混入しない。従って、本実施例の目的に照らせば、FSKなどの周波数変調方式、PSKなどの位相変調方式、ASKなどの振幅変調方式を利用可能である。
【0054】
図8の構成を説明する。端局210,212はそれぞれ、光送信設備210S,212S及び光受信設備210R,212Rを具備する。端局210,212は、1対の光ファイバ伝送線路214a,214bからなる光中継伝送線路214により接続されている。即ち、端局210の光送信設備210Sから出力された光信号は、光ファイバ伝送線路214aを伝送して端局212の光受信設備212Rに到達し、端局212の光送信設備212Sから出力された光信号は、光ファイバ伝送線路214bを伝送して端局210の光受信設備210Rに到達する。光中継伝送線路214上には、一般的には複数の光中継器216が配置されているが、図8でも、理解を容易にするために、1つの光中継器216のみを図示してある。
【0055】
光送信設備210Sは、従来例及び図1に示す実施例と同様に、それぞれディジタル・データ#1〜#nを異なる波長λ1〜λnの信号光に変換して出力するn個の光伝送信号送信装置218−1〜218−nを具備する。光送信設備210Sは更に、各波長λ1〜λnの信号光の光パワーを計測する手段として、従来例の発振器122と同程度の値の測定周波数fsで発振する発振器220、発振器220の出力する周波数fsのトーン信号を光伝送信号送信装置218−1〜218−nに選択的に供給するスイッチ222−1〜222−n、測定周波数fsを伝送するためのキャリアとなる周波数frのトーン信号を生成する発振器224、発振器224の出力(周波数fr)を発振器220の出力(周波数fs)で位相変調(例えば、PSK変調)する変調器225、変調器225の出力から周波数fs成分を除去する帯域通過フィルタ226、及び帯域通過フィルタ226の出力信号により強く光強度変調されたを波長λrの基準信号光を出力する基準信号光送信装置228を具備する。
【0056】
スイッチ222−1〜222−nは従来例のスイッチ124−1〜124−n及び図1に示す実施例のスイッチ26−1〜26−nと同様に、その何れか1つが閉成され、発振器220の出力を光伝送信号送信装置218−1〜218−nの何れか1つに印加する。光伝送信号送信装置18ー1〜18−n,118−1〜118−nと同様に、測定周波数fsのトーン信号を印加された光伝送信号送信装置218−1〜218−nは、光伝送信号を周波数fsのトーン信号で浅く強度変調して出力する。その強度変調度は、光伝送信号の伝送特性に影響しないような極く低い値に設定される。
【0057】
変調器225は、発振器224から出力される基準周波数frの基準信号を、発振器220から出力される測定周波数fsのトーン信号で位相変調する。帯域通過フィルタ226は、変調器225の出力から中心周波数frの変調信号成分のみを抽出して基準信号光送信装置228に印加する。帯域通過フィルタ226は、測定信号fsの成分が基準信号光送信装置228に印加されるのを防止する。基準信号光送信装置228は、波長λrのCW光を帯域通過フィルタ226の出力、即ち、基準周波数frのトーン信号を測定周波数fsで変調した信号で強度変調された基準信号光を出力する。
【0058】
図9は、基準信号光送信装置228の出力光の時間波形例を示し、図10は、測定周波数fsで変調された伝送信号光の時間波形を示す。図9及び図10共に、縦軸は、光強度、横軸は時間をそれぞれ示す。波形上部に記入した“1010”は、測定周波数fsの周期を例示している。
【0059】
波長多重器229は、各光伝送信号送信装置218−1〜218−nから出力される各波長λ1〜λnの信号光と、基準信号光送信装置228から出力される波長λrの基準信号光を波長多重して、光ファイバ伝送線路214aに送出する。
【0060】
端局212の光送信設備212Sも、端局210の光送信設備210Sと全く同様の構成からなり、同様に動作する。
【0061】
光中継器216では、光増幅器230a,230bがそれぞれ、光ファイバ伝送線路214a,214bからの光信号(波長λ1〜λnの信号光と波長λrの基準信号光からなる波長分割多重光信号)を光増幅し、分波器232a,232bはそれぞれ、光増幅器230a,230bの出力光のほとんどを端局212,210(又は後続の光中継器)に向かう光ファイバ伝送線路214a,214bに出力し、ごく一部を分波して計測回路234a,234bに印加する。計測回路234a,234bは、波長λrの基準信号光から測定周波数fsを復調し、その復調信号を使って受信光の強度変動から周波数fsの成分を検出する。計測回路234a,234bの詳細は後述する。これにより、光送信設備210Sにおいて、閉成されているスイッチ222−i(i=1〜n)に対応する光伝送信号送信装置218−iの出力光成分を高いSN比で抽出でき、その光強度(具体的には、周波数fsで変動する強度成分の振幅)を計測できる。変調回路236a,236bは、変調回路36a,36bと同様に、計測回路234a,234bの計測結果のディジタル・データ(又は、その符号化データ)に従い光増幅器230b,230aの増幅利得を浅く変調する。
【0062】
各波長の光パワー計測結果は、従来例及び図1に示す実施例と同様に、端局210,212に伝送される。即ち、端局212から端局210に向けた光信号が、端局210から出力される波長分割多重光の所定の波長光の光パワー計測結果に従い強度変調され、そのように強度変調された光信号が、分波器232bを介して光ファイバ伝送線路214bに送出され、端局210の光受信設備210Rに到達する。同様に、端局210から端局212に向けた光信号が、端局212から出力される波長分割多重光の所定の波長光の光パワー計測結果に従い強度変調され、そのように強度変調された光信号が、分波器232aを介して光ファイバ伝送線路214aに送出され、端局212の光受信設備212Rに到達する。
【0063】
端局212の光受信設備212Rは、図1に示す実施例と同様に、従来例の端局112の光受信設備112Rと全く同じ構成でよい。従って、光受信設備112Rと同じ構成要素には同じ符号を付してある。
【0064】
図11は、計測回路234aの概略構成ブロック図を示す。計測回路234bの構成も、計測回路234aと同じである。受光回路260は、分波器232aからの光(波長λ1〜λn及びλrからなる波長分割多重光)を電気信号に変換し、所定レベルに増幅して出力する。受光回路260の出力は、中心周波数frの帯域通過フィルタ262と、中心周波数fsの帯域通過フィルタ264に印加され、帯域通過フィルタ262は周波数frの成分を抽出し、帯域通過フィルタ264は周波数fsの成分を抽出する。
【0065】
帯域通過フィルタ262の出力は復調回路266に印加される。復調回路266は、帯域通過フィルタ262の出力を復調して出力する。復調回路266の出力は、変調回路225に印加される変調信号、即ち、発振器220の出力に相当する。復調回路266は、FM方式又はFSK方式では、位相ロックループ(PLL)回路で実現でき、電圧制御発振器(VCO)に対する誤差信号が復調出力になる。PM方式又はPSK方式の場合には、復調回路266はPLLを使用したコスタスループで実現できる。この復調方式は広く周知であるので、詳細な説明を省略する。なお、AM方式及びASK方式の復調方式には、例えば、包絡線検波や、PLLを用いた同期検波がある。
【0066】
検波回路268は、復調回路266の復調出力を使って帯域通過フィルタ264の出力を同期検波する。同期検波回路268の出力は、計測回路234aの出力として変調回路236aに印加される。図1に示す実施例と同様に、伝送信号光に重畳した周波数fsのトーン信号のレベルの計測結果が、その波長光の光パワー計測データを示す情報として、端局210,212に伝送される。
【0067】
図12は、図5に示す計測回路34aの構成に対する図6の修整と同様に、図11に示す計測回路134aの回路構成よりもジッタを低減した計測回路234aの回路構成を示す。図11と同じ構成要素には同じ符号を付してある。光分波器270は、分波器232aからの光を2つに分割し、一方を、波長λrの成分のみを通過する光帯域通過フィルタ272に印加する。光帯域通過フィルタ272は、基準信号光送信装置228から出力される波長λrの基準信号光に相当する成分のみを抽出して、受光回路274に印加する。光帯域通過フィルタ272により、純粋に基準信号光成分のみを抽出できる。受光回路274は、光帯域通過フィルタ272の出力光を電気信号に変換し、所定レベルに増幅して出力する。受光回路274の出力は、中心周波数frの帯域通過フィルタ276に印加され、帯域通過フィルタ276は、受光回路274の出力から周波数frの成分、即ち、基準信号成分を抽出する。帯域通過フィルタ276の出力は復調回路266に印加される。
【0068】
光分波器270のもう一つの出力光は、受光回路278に印加される。受光回路278は入力光を電気信号に変換し、所定レベルまで増幅して出力する。中心周波数がfsの帯域通過フィルタ280は、受光回路278の出力から周波数fsの成分(被測定信号)を抽出して、同期検波回路268に印加する。
【0069】
以後の動作は図11の場合と同じであり、復調回路266及び同期検波回路268により、周波数fsのトーン信号で強度変調された伝送信号光の強度の周波数fs成分の振幅が検出される。同期検波回路268の出力は、計測回路234aの出力として変調回路236aに印加される。
【0070】
図12に示す計測回路234aの回路構成では、図6に示す計測回路34aの構成と同様に、伝送光信号成分を含まない光信号から基準信号(測定周波数fsで変調された信号)を得るので、被測定信号に同期する周波数fsの信号を高いSN比で得ることができ、従って、ジッタを低減できる。光帯域通過フィルタ272の通過帯域を狭くするほど、更に高いSN比を得ることができる。但し、温度変動に対する光帯域フィルタ272の中心波長の安定性を確保する必要がある。逆に、温度変動による不安定性を回避するために光帯域通過フィルタ272の通過帯域を広くしても、光帯域通過フィルタ272を通過してしまう伝送信号光の量は多重波長数が増加したからといって増加するものではないので、受光回路274の出力のSN比を著しく劣化させることはない。
【0071】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、データ伝送状態で波長分割多重信号の各波長光のパワーを精度よく検出できる。また、パワー検出のSN比を高くすることができるので、最小測定パワーを従来に比べ飛躍的に低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図2】基準信号光送信装置22から出力される基準信号光の時間波形例である。
【図3】測定周波数fsのトーン信号で強度変調された光伝送信号の時間波形である。
【図4】光送信設備10Sから光ファイバ伝送線路14aに送出される光のスペクトラム波形である。
【図5】計測回路34aの概略構成ブロック図である。
【図6】計測回路34aの別の回路構成の概略構成ブロック図である。
【図7】同期検波器70の概略構成ブロック図である。
【図8】本発明の第2実施例の概略構成ブロック図である。
【図9】基準信号光送信装置228の出力光の時間波形例である。
【図10】測定周波数fsで変調された伝送信号光の時間波形である。
【図11】計測回路234aの概略構成ブロック図である。
【図12】計測回路234aの別の回路構成の概略構成ブロック図である。
【図13】従来例の概略構成ブロック図である。
【図14】発振器122の正弦波出力で強度変調された光伝送信号の時間波形である。
【図15】計測回路134aの概略構成ブロック図である。
【図16】受光回路152の出力の電力スペクトル分布である。
【図17】帯域通過フィルタ154の出力のスペクトル分布である。
【符号の説明】
10,12:端局
10S,12S:光送信設備
10R,12R:光受信設備
14:光中継伝送線路
14a,14b:光ファイバ伝送線路
16:光中継器
18−1〜18−n:光伝送信号送信装置
20:発振器
22:基準信号光発生装置
24:分周器
26−1〜26−n;スイッチ
28:波長多重器
30a,30b:光増幅器
32a,32b:分波器
34a,34b:計測回路
36a,36b:変調回路
60:受光回路
62:帯域通過フィルタ
64:帯域通過フィルタ
66:搬送波再生回路
68:分周器
70:同期検波回路
80:光分波器
82:光帯域通過フィルタ
84:受光回路
86:帯域通過フィルタ
88:受光回路
90:帯域通過フィルタ
92:90°移相器
94a,94b:乗算器
96a,96b:積分器
98:ベクトル加算器
110,112:端局
110S,112S:光送信設備
110R,112R:光受信設備
114:光中継伝送線路
114a,114b:光ファイバ伝送線路
116:光中継器
118−1〜118−n:光伝送信号送信装置
120:波長多重器
122:発振器
124−1〜124−n:スイッチ
130a,130b:光増幅器
132a,132b:分波器
134a,134b:計測回路
136a,136b:変調回路
140:分波器
142:波長分離器
144−1〜144−n:光伝送信号受信装置
146:受光器
148:データ再生回路
150:表示記録装置
152:受光回路
154:帯域通過フィルタ
156:検波回路
210,212:端局
210S,212S:光送信設備
210R,212R:光受信設備
214:光中継伝送線路
214a,214b:光ファイバ伝送線路
216:光中継器
218−1〜218−n:光伝送信号送信装置
220:発振器
222−1〜222−n:スイッチ
224:発振器
225:変調器
226:帯域通過フィルタ
228:基準信号光送信装置
229:波長多重器
230a,230b:光増幅器
232a,232b:分波器
234a,234b:計測回路
236a,236b:変調回路
260:受光回路
262:帯域通過フィルタ
264:帯域通過フィルタ
266:復調回路
268:検波回路
270:光分波器
272:光帯域通過フィルタ
274:受光回路
276:帯域通過フィルタ
278:受光回路
Claims (18)
- 互いに異なる波長λ1〜λnの複数の光伝送信号の1つを選択的に測定周波数fsで浅く強度変調して光中継伝送線路に送出し、当該光中継伝送線路上の所定中継器で光パワーを計測する光パワー計測システムであって、
互いに位相同期した基準周波数fr及び測定周波数fsのトーン信号を生成するトーン信号生成手段と、
当該トーン信号生成手段で生成された基準周波数frで強度変調され、当該光伝送信号の波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光を出力する基準信号光送信手段と、
当該トーン信号生成手段により生成された測定周波数fsのトーン信号を、互いに異なる波長λ1〜λnの光伝送信号を出力する複数の光伝送信号送信手段の1つに選択的に印加するスイッチ手段と、
当該光伝送信号及び当該基準信号光送信手段から出力される基準信号光を波長多重して、当該光中継伝送線路に送出する波長多重手段と、
当該所定中継器において、入力光を分波し、一方を後続の光中継伝送線路に送出する分波手段と、
当該所定中継器において、当該分波手段の他方の分波出力から、当該基準周波数frの基準信号及び当該測定周波数fsの被測定信号を再生し、当該基準信号から得られる当該測定周波数fsに相当する周波数の信号に従い当該被測定信号の光パワーを計測する計測手段と、
当該所定中継器において、当該計測手段の計測結果を所定局に送信する送信手段
とからなることを特徴とする光パワー計測システム。 - 当該トーン信号生成手段が、当該基準周波数fr及び当該測定周波数fsの何れか一方の周波数で発振する発振手段と、当該発振手段の出力を当該基準周波数fr及び当該測定周波数fsの他方の周波数に変換する周波数変換手段とからなる請求項1に記載の光パワー計測システム。
- 当該計測手段が、
当該分波手段の他方の分波出力を電気信号に変換する受光手段と、
当該受光手段の出力から当該基準周波数frの基準信号成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力から当該基準周波数frの基準信号を再生する搬送波再生手段と、
当該搬送波再生手段の出力を分周して、当該測定周波数fsと同じ周波数の信号を生成する分周手段と、
当該受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該分周手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項2に記載の光パワー計測システム。 - 当該計測手段が、
当該分波手段の他方の分波出力を2つに分波する光分割手段と、
当該光分割手段の一方の出力光から波長λr成分を抽出する光フィルタと、
当該光フィルタの出力光を電気信号に変換する第1の受光手段と、
当該第1の受光手段の出力から当該基準周波数frの基準信号成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力から当該基準周波数frの基準信号を再生する搬送波再生手段と、
当該搬送波再生手段の出力を分周して、当該測定周波数fsと同じ周波数の信号を生成する分周手段と、
当該光分割手段の他方の出力光を電気信号に変換する第2の受光手段と、
当該第2の受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該分周手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項2に記載の光パワー計測システム。 - 互いに異なる波長λ1〜λnの複数の光伝送信号の1つを選択的に測定周波数fsで浅く強度変調して光中継伝送線路に送出し、当該光中継伝送線路上の所定中継器で光パワーを計測する光パワー計測システムであって、
当該測定周波数fsで発振する第1の発振手段と、
基準周波数frで発振する第2の発振手段と、
当該第2の発振手段の出力を当該第1の発振手段の出力により変調する変調手段と、
当該変調手段の出力から当該測定周波数成分を除去するフィルタ手段と、
当該フィルタ手段の出力により強度変調され、当該光伝送信号の波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光を発生する基準信号光送信手段と、
当該第1の発振手段の出力を、互いに異なる波長λ1〜λnの光伝送信号を出力する複数の光伝送信号送信手段の1つに選択的に印加するスイッチ手段と、
当該光伝送信号及び当該基準信号光送信手段から出力される基準信号光を波長多重して、当該光中継伝送線路に送出する波長多重手段と、
当該所定中継器において、入力光を分波し、一方を後続の光中継伝送線路に送出する分波手段と、
当該所定中継器において、当該分波手段の他方の分波出力から、当該基準周波数frの成分及び当該測定周波数fsの被測定信号の成分を再生し、当該基準信号から得られる当該測定周波数fsに相当する周波数の信号に従い当該被測定信号の光パワーを計測する計測手段と、
当該所定中継器において、当該計測手段の計測結果を所定局に送信する送信手段
とからなることを特徴とする光パワー計測システム。 - 当該計測手段が、
当該分波手段の他方の分波出力を電気信号に変換する受光手段と、
当該受光手段の出力から当該基準周波数frの周波数成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力を復調し、当該測定周波数fsに相当する周波数信号を出力する復調手段と、
当該受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該復調手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項5に記載の光パワー計測システム。 - 当該計測手段が、
当該分波手段の他方の分波出力を2つに分波する光分割手段と、
当該光分割手段の一方の出力光から波長λr成分を抽出する光フィルタと、
当該光フィルタの出力光を電気信号に変換する第1の受光手段と、
当該第1の受光手段の出力から当該基準周波数frの周波数成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力を復調し、当該測定周波数fsに相当する周波数信号を出力する復調手段と、
当該光分割手段の他方の出力光を電気信号に変換する第2の受光手段と、
当該第2の受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該復調手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項5に記載の光パワー計測システム。 - 第1の方向に光信号を伝送する第1の光中継伝送線路、及び当該第1の方向とは逆の第2の方向に光信号を伝送する第2の光中継伝送線路を介して相手局と接続し、光送信設備と光受信設備を具備する端局であって、当該光送信設備が、
互いに位相同期した基準周波数fr及び測定周波数fsのトーン信号を生成するトーン信号生成手段と、
当該当該トーン信号生成手段により生成された基準周波数frのトーン信号で深く強度変調され、光伝送信号の波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光を出力する基準信号光送信手段と、
当該トーン信号生成手段から出力される当該測定周波数fsのトーン信号を、互いに異なる波長λ1〜λnの光伝送信号を出力する複数の光伝送信号送信手段の1つに選択的に印加するスイッチ手段と、
当該光伝送信号及び当該基準信号光送信手段から出力される基準信号光を波長多重して、当該第1の光中継伝送線路に送出する波長多重手段
とを具備し、当該光受信設備が、
当該第2の光中継伝送線路からの入力光から相手局からの各波長の光伝送信号を波長分離し、各データを復元するデータ復元手段と、
当該第2の光中継伝送線路からの当該入力光から当該中継器で計測された光パワー情報を再生するデータ再生手段と、
当該データ再生手段の出力を表示記録する表示記録手段
とからなることを特徴とする端局。 - 当該トーン信号生成手段が、当該基準周波数fr及び当該測定周波数fsの何れか一方の周波数で発振する発振手段と、当該発振手段の出力を当該基準周波数fr及び当該測定周波数fsの他方の周波数に変換する周波数変換手段とからなる請求項8に記載の端局。
- 第1の方向に光信号を伝送する第1の光中継伝送線路、及び当該第1の方向とは逆の第2の方向に光信号を伝送する第2の光中継伝送線路を介して相手局と接続し、光送信設備と光受信設備を具備する端局であって、当該光送信設備が、
当該測定周波数fsで発振する第1の発振手段と、
基準周波数frで発振する第2の発振手段と、
所定の変調方式で当該第2の発振手段の出力を当該第1の発振手段の出力により変調する変調手段と、
当該変調手段の出力から当該測定周波数成分を除去するフィルタ手段と、
当該フィルタ手段の出力により強度変調され、当該光伝送信号の波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光を発生する基準信号光送信手段と、
当該第1の発振手段の出力を、互いに異なる波長λ1〜λnの光伝送信号を出力する複数の光伝送信号送信手段の1つに選択的に印加するスイッチ手段と、
当該光伝送信号及び当該基準信号光送信手段から出力される基準信号光を波長多重して、当該第1の光中継伝送線路に送出する波長多重手段
とからなり、当該光受信設備が、
当該第2の光中継伝送線路からの入力光から相手局からの各波長の光伝送信号を波長分離し、各データを復元するデータ復元手段と、
当該第2の光中継伝送線路からの当該入力光から当該中継器で計測された光パワー情報を再生するデータ再生手段と、
当該データ再生手段の出力を表示記録する表示記録手段
とからなることを特徴とする端局。 - 互いに異なる信号波長λ1〜λnの複数の光伝送信号であって、その内の任意の1つが測定周波数fsで浅く強度変調されている光伝送信号、及び当該測定周波数fsの周波数及び位相情報を搬送する基準信号で強度変調され、当該信号波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光が入力し、これらの光信号を光増幅する光増幅手段と、
当該光増幅手段の出力光を分波し、一方を後続の光中継伝送線路に送出する分波手段と、
当該分波手段の他方の分波出力から当該基準信号及び当該測定周波数fsの被測定信号を再生し、当該基準信号から得られる当該測定周波数fsの周波数及び位相情報に従い当該被測定信号の光パワーを計測する計測手段と、
当該計測手段の計測結果を当該光伝送信号の送信元に向かう光信号に重畳して送信する送信手段
とからなることを特徴とする中継器。 - 当該基準信号は、当該測定周波数fsのN逓倍周波数に相当する基準周波数frのトーン信号であり、当該計測手段は、
当該分波手段の他方の分波出力を電気信号に変換する受光手段と、
当該受光手段の出力から当該基準周波数frの基準信号成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力から当該基準周波数の基準信号を再生する搬送波再生手段と、
当該搬送波再生手段の出力を分周して、当該測定周波数fsと同じ周波数の信号を生成する分周手段と、
当該受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該分周手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項11に記載の中継器。 - 当該基準信号は、当該測定周波数fsのN逓倍周波数に相当する基準周波数frのトーン信号であり、当該計測手段は、
当該分波手段の他方の分波出力を2つに分波する光分割手段と、
当該光分割手段の一方の出力光から波長λr成分を抽出する光フィルタと、
当該光フィルタの出力光を電気信号に変換する第1の受光手段と、
当該第1の受光手段の出力から当該基準周波数frの基準信号成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力から当該基準周波数の基準信号を再生する搬送波再生手段と、
当該搬送波再生手段の出力を分周して、当該測定周波数fsと同じ周波数の信号を生成する分周手段と、
当該光分割手段の他方の出力光を電気信号に変換する第2の受光手段と、
当該第2の受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該分周手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項11に記載の中継器。 - 当該基準信号は、当該測定周波数fsより高い基準周波数frのトーン信号を当該測定周波数fsで変調した信号であり、当該計測手段は、
当該分波手段の他方の分波出力を電気信号に変換する受光手段と、
当該受光手段の出力から当該基準周波数frの周波数成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力を復調し、当該測定周波数fsに相当する周波数信号を出力する復調手段と、
当該受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該復調手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項11に記載の中継器。 - 当該基準信号は、当該測定周波数fsより高い基準周波数frのトーン信号を当該測定周波数fsで変調した信号であり、当該計測手段は、
当該分波手段の他方の分波出力を2つに分波する光分割手段と、
当該光分割手段の一方の出力光から波長λr成分を抽出する光フィルタと、
当該光フィルタの出力光を電気信号に変換する第1の受光手段と、
当該第1の受光手段の出力から当該基準周波数frの周波数成分を抽出する第1のフィルタ手段と、
当該第1のフィルタ手段の出力を復調し、当該測定周波数fsに相当する周波数信号を出力する復調手段と、
当該光分割手段の他方の出力光を電気信号に変換する第2の受光手段と、
当該第2の受光手段の出力から当該測定周波数fsの被測定信号成分を抽出する第2のフィルタ手段と、
当該復調手段の出力に従い当該第2のフィルタ手段の出力を同期検波する同期検波手段
とからなる請求項11に記載の中継器。 - 互いに異なる波長λ1〜λnの複数の光伝送信号の1つを選択的に測定周波数fsで浅く強度変調して光中継伝送線路に送出すると共に、当該測定周波数fsの周波数及び位相情報を搬送する基準信号で強度変調され、当該信号波長λ1〜λnとは異なる波長λrの基準信号光を当該光中継伝送線路に送出し、当該光中継伝送線路上の所定中継器で光パワーを計測する光パワー計測システムであって、当該中継器が、
入力光から当該基準信号及び当該測定周波数fsの被測定信号を再生し、当該基準信号から得られる当該測定周波数fsの周波数及び位相情報に従い当該被測定信号の光パワーを計測する計測手段と、
当該計測手段の計測結果を当該光伝送信号の送信元に向かう光信号に重畳して送信する送信手段
とを具備することを特徴とする光パワー計測システム。 - 当該基準信号は、当該測定周波数fsのN逓倍周波数に相当する基準周波数frのトーン信号である請求項16に記載の光パワー計測システム。
- 当該基準信号は、当該測定周波数fsより高い基準周波数frのトーン信号を当該測定周波数fsで変調した信号である請求項16に記載の光パワー計測システム。
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