JPH05292038A

JPH05292038A - 海底高速光伝送システム

Info

Publication number: JPH05292038A
Application number: JP4087361A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tomooka; 啓二友岡; Hisahiro Sakakida; 尚弘榊田; Shin Nishimura; 西村　　伸; Yoshihiro Yano; 良博矢野; Yoichi Igarashi; 洋一五十嵐; Hironari Matsuda; 弘成松田; Satoshi Aoki; 聰青木; Yukio Nakano; 幸男中野; Masahiro Takatori; 正浩高取; Toru Kazawa; 徹加沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【構成】光端局装置１０，１０間を、海底に敷設される
光ファイバケーブル６で接続して、光伝送により通信を
行なう海底高速光伝送システムである。光端局装置１０
は、主信号光と、監視信号光とを合波して出力する送信
部２４を有し、該送信部２４は、主信号光を光増幅する
光ブースタアンプ４０を有する。この光ブースタアンプ
４０は、主信号光とは異なる波長の励起光を用いて主信
号光を光増幅すると共に、上記励起光と同じ波長の監視
信号光を出力して、主信号光と監視信号光とを合波して
出力する機能を有する。【効果】光ファイバケーブルを海底に敷設して、高速伝
送を可能とすると共に、故障等の監視、制御等を遠隔的
に行なえる。特に、海底に設置される中継装置につい
て、監視制御等が陸上の装置から行なえ、メンテナンス
性において優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中継伝送ネットワーク
システムに適用される光伝送システムにかかり、特に、
光ファイバケーブルが海底に敷設される高速光伝送シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、長距離伝送システムを構築するた
め、光伝送システムを用いることが検討されている。

【０００３】従来、光通信システムとしては、例えば、
特開平３−２９６３３４号公報がある。これは、光線路
内に、単数もしくは複数の光ループバック部品を配置す
ることで、光学系における故障点を迅速、かつ、精度よ
く特定するようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】長距離伝送の場合、故
障点の発見等のシステムの監視および制御を遠隔的に行
なえることがメンテナンスにおいて重要である。特に、
海底に敷設される中継器については、遠隔操作ができる
必要がある。しかし、この従来の技術は、ループバック
を行なうための技術を開示するのみで、遠隔操作等につ
いては、配慮がなかった。このため、従来は、長距離を
高速で、光伝送することについては、メンテナンス性の
優れたシステムは、提案されていなかった。

【０００５】本発明は、このような実情を解決すべくな
されたもので、その目的は、光ファイバケーブルを海底
に敷設して、高速伝送を可能とすると共に、故障等の監
視、制御等を遠隔的に行なえる海底高速光伝送システム
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第１の態様によれば、光端局装置間を、海底に
敷設される光ファイバケーブルで接続して、光伝送によ
り通信を行なう海底高速光伝送システムにおいて、光端
局装置は、主信号光と、監視信号光とを合波して出力す
る送信部を有し、該送信部は、主信号光を光増幅する光
ブースタアンプを有し、この光ブースタアンプは、主信
号光とは異なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅
すると共に、上記励起光と同じ波長の監視信号光を出力
して、主信号光と監視信号光とを合波して出力する機能
を有するものであることを特徴とする海底高速光伝送シ
ステムが提供される。

【０００７】光端局装置間には、少なくとも１の中継装
置を有することができる。中継装置は、主信号光と、監
視信号光とを合波して出力する送信部を有し、該送信部
は、主信号光を光増幅する光ブースタアンプを有する構
成とすることができる。

【０００８】この光ブースタアンプは、主信号光とは異
なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅すると共
に、上記励起光と同じ波長の監視信号光を出力して、主
信号光と監視信号光とを合波して出力する機能を有する
ものであることができる。

【０００９】また、光ブースタアンプは、主信号光とは
異なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅する光フ
ァイバアンプと、上記励起光と同じ波長の監視信号光を
出力する監視光源と、主信号光と監視信号光とを合波す
るカプラとを有する構成とすること我できる。

【００１０】また、中継装置は、前段装置から受信した
主信号光を、主信号光とは異なる波長の励起光を用いて
主信号光を光増幅する第１の増幅部と、増幅された主信
号光を主信号光とは異なる波長の励起光を用いてさらに
光増幅する第２の増幅部とを備え、第２の増幅部は、主
信号光とは異なる波長の励起光を用いて主信号光を光増
幅すると共に、上記励起光と同じ波長の監視信号光を出
力して、主信号光と監視信号光とを合波して出力する機
能を有するものであることができる。

【００１１】本発明の第２の態様によれば、光端局装置
間を、海底に敷設される光ファイバケーブルで接続し
て、光伝送により通信を行なう海底高速光伝送システム
において、光端局装置間には、少なくとも１の中継装置
が配置され、中継装置は、前段装置から受信した主信号
光を、主信号光とは異なる波長の励起光を用いて主信号
光を光増幅する第１の増幅部と、増幅された主信号光を
主信号光とは異なる波長の励起光を用いてさらに光増幅
する第２の増幅部とを備えるものであることを特徴とす
る海底高速光伝送システムが提供される。

【００１２】第１の増幅部と第２の増幅部とを、下りお
よび上りについて１組備え、かつ、下りと上りの上記第
１の増幅部と第２の増幅部との間を接続するループバッ
ク部をさらに有し、ループバック部は、光スイッチを有
し、該光スイッチによって、通常の伝送と、上りから下
りおよび下りからの上りのうちの一方向のループバック
とが切り替えられる構成とすることができる。

【００１３】また、第１の増幅部および第２の増幅部の
うち少なくとも一方には、励起光発生用の光源を、現用
と予備の少なくとも２つ備え、２つの励起光発生源を切
り替えて使用するものとすることができる。この場合、
前段装置から送られる監視信号を分離する手段を有し、
監視信号の指示により、励起光発生源を切り替える構成
とすることができる。

【００１４】上記主信号光と監視信号光との波長多重ま
たは分離を行なう手段として、波長多重（ＷＤＭ）カプ
ラが用いられる。このＷＤＭカプラは、主信号光と励起
光との波長多重用カプラとして共用することができる。

【００１５】さらに、前段装置から送られる監視信号光
を分離する手段を有し、監視信号の指示により、ループ
バック用光スイッチを切り替える構成とすることができ
る。

【００１６】本発明の第３の態様によれば、光端局装置
間を、海底に敷設される光ファイバケーブルで接続し
て、光伝送により通信を行なう海底高速光伝送システム
において、光端局装置間には、少なくとも１の中継装置
が配置され、中継装置は、前段装置から受信した主信号
光を、主信号光とは異なる波長の励起光を用いて主信号
光を光増幅する光増幅部と、前段装置から送られる監視
信号を分離する手段と、監視信号の指示により、光増幅
部の励起光の出力を変化させ、かつ、主信号光の出力レ
ベルを変化させる手段とを備えることを特徴とする海底
高速光伝送システムが提供される。

【００１７】また、本発明によれば、光端局装置間を、
海底に敷設される光ファイバケーブルで接続して、光伝
送により通信を行なう海底高速光伝送システムにおい
て、光端局装置間で海底に配置される中継装置であっ
て、光増幅を行なう光増幅部と、そのための制御部とを
有する、複数の回路ユニットと、複数の回路ユニットを
収容するための円筒状の収容部分を有する耐圧筐体とを
有し、耐圧筐体には、３組の回路ユニットが、耐圧筐体
内周に、３角形の各辺に沿うように配置されることを特
徴とする中継装置が提供される。

【００１８】光増幅部は、上り用と下り用とを１システ
ムとして有する構成とすることができる。各光増幅部
は、光増幅用ファイバをそれぞれ有する第１、第２の増
幅部を有する構成とすることができる。上記各増幅部の
光増幅用ファイバは、共通のボビンに巻かれるものとす
ることができる。

【００１９】

【作用】光端局装置において、送信部は、主信号光と、
監視信号光とを合波して出力する。この際、該送信部で
は、光ブースタアンプにより、主信号光が光増幅され
る。すなわち、この光ブースタアンプは、主信号光とは
異なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅する。ま
た、光ブースタアンプは、上記励起光と同じ波長の監視
信号光を出力して、主信号光と監視信号光とを合波して
出力する。

【００２０】このように、本発明は、励起光により光増
幅することにより、高出力の信号光が伝送でき、従っ
て、海底等の長距離を、高速伝送することを実現するこ
とができる。

【００２１】また、中継装置を設けることにより、より
長距離の海底を光伝送することを可能とする。

【００２２】さらに、監視信号光を、主信号に合波し
て、後段装置に送るので、中継装置を監視信号により、
遠隔的に監視制御することが可能となる。この場合、監
視信号としては、光増幅用の励起光と同じ波長の光を用
いる。これにより、信号光の分離や合波を行なうため
の、波長多重カプラを、励起光と監視光とについて、共
用することができる。これは、その分、物量を減少する
ことができ、しかも、カプラによる損失を低減できるた
め、特に、長距離の海底に設置される中継装置にあって
は、好ましいことである。

【００２３】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。

【００２４】以下に述べる本発明の実施例は、中継伝送
ネットワークシステムに適用される光伝送システムであ
って、特に、海底に光ケーブルを敷設して、情報の伝送
を行なう光伝送システムの一例である。図１に、中継伝
送ネットワークの全体構成を示す。

【００２５】図１に示す中継伝送ネットワークにおい
て、本実施例の光伝送システムは、主として大ノード間
の長距離伝送に適用される。一般に、ラダー構造を持つ
大ノード間の基幹伝送系では、信頼性確保のために複数
本の伝送路を張ることが行なわれる。このような伝送路
では、その一部が、海底伝送路を含むことがある。例え
ば、日本縦貫伝送路では、北海道／本州間などの海峡を
またがる部分を中心として、１〜２本の縦貫伝送路が海
底伝送路部分を含むものとなる。

【００２６】この中継伝送ネットワークは、複数の小ノ
ードｎｄが接続された大ノードＮＤ間を、陸上用光伝送
システムＯＴＣおよびＯＴＤで、海底Ａ型光伝送システ
ムＯＴＡおよびＯＴＢで、接続している。

【００２７】Ａ型光伝送システムＯＴＡ（以下、単にＡ
型システムと略記する）は、光増幅中継装置(1R-REP；
以下1R-REP略記することがある)２を使用した超長距離
海底中継システムである。このＡ型システムは、最大伝
送距離1000kmおよび1R-REP２の間隔100kmを実現するた
めに、ノードに収容される光端局装置（詳細は後述す
る）における出力光源波長を1.552μm±0.001μmに制御
し、伝送速度2488.32Mb/s(STM-16)で、出力レベルを+6
〜+8dBm、最小受光レベルを-25dBm以下、伝送速度9953.
28Mb/s(STM-64相当)で出力レベルを+4〜+8dBm、最小受
光レベルを-27dBm以下に、それぞれ設定される。伝送路
符号は、スクランブルド２値ＮＲＺ(無変換)を使用す
る。

【００２８】1R-REP２は、遠隔制御によって出力レベル
を変更することにより、２種類の伝送速度で共用する構
成とすることが可能である。1R-REP２の構成について
は、後述する。

【００２９】端局装置の局内インタフェースは、STM-1
×64系列またはSTM-4×16系列を収容する。STM-1×４系
列とSTM-4×１系列とで互いに交換可能である。

【００３０】Ｂ型システムは、海底長距離（300km)無中
継システムであり、例えば、光損失0.18dB/km(1.55μm)
のカットオフシフト光ファイバを用い、光出力レベル+1
9dBm、最小受信レベル-38dBmにより300km無中継を実現
する。高出力による誘導ブリュアン散乱(SBS)対策とし
ては、スペクトル拡散方式により対処する。

【００３１】本実施例では、システムを、集積化光源技
術、超高速回路IC化技術、高集積CMOS LSI技術、高密度
実装技術を用いて構成することにより、コンパクトで高
性能なシステムを構成することができる。

【００３２】陸上用光伝送システムＯＴＣは、１００ｋ
ｍ単位に、1R-REPが挿入され、さらに、３２０ｋｍで、
光再生中継装置(3R-REP、以下3R-REP略記することがあ
る)４が挿入される。

【００３３】図２に、上記ネットワークに用いられる大
ノードＮＤのうち、海底光伝送システムに接続されるも
のの構成の一例を示す。

【００３４】海底光伝送システムに接続される大ノード
ＮＤは、陸上に設置され、海底に敷設される光ファイバ
ーケーブル（本明細書では単に光ファイバと称すること
もある）６，８が接続される。大ノードＮＤは、Ａ型シ
ステムを構成するＡ型海底光端局装置（端局またはＬＴ
−ＭＵＸと称することがある）１０と、Ｂ型システムを
構成するＢ型海底光端局装置（端局またはＬＴ−ＭＵＸ
と称することがある）１２と、陸上光端局装置（陸上Ｌ
Ｔ−ＭＵＸ）１４と、端局中継装置１６と、パスコネク
ト装置／多重変換装置１８と、ＡＴＭ伝送装置２０と、
これらを接続するＶＣ−３／４クロスコネクト２２とを
有する。Ａ型海底光端局装置１０と、Ｂ型海底光端局装
置１２とは、それぞれ多重化して設けられ、１０Ｇ多重
化端局（あるいは１０Ｇ端局）、または、２．４Ｇ多重
化端局（あるいは２．４Ｇ端局）と称することがある。
また、Ａ型海底光端局装置１０は、１０Ｇｂ／ｓまたは
２．４Ｇｂ／ｓの伝送速度で、後者は、２．４Ｇｂ／ｓ
の伝送速度で、それぞれ伝送が行なえる。本明細書で
は、１０Ｇｂ／ｓの伝送速度を持つものを、例えば、１
０Ｇｂ／ｓシステムと称し、２．４Ｇｂ／ｓの伝送速度
を持つものを、例えば、２．４Ｇｂ／ｓシステムと称す
る場合がある。

【００３５】このような構成で、大ノード間は、ラダー
構造で、ルート分散とVC-3/4パスの面切替により、網の
高信頼化が図られる。このため、大ノードには、SDHのV
C-3/4レベルのパス切替とパス設定を実行するVC-3/4ク
ロスコネクト２２が設置されている。海底光端局装置１
０，１２は、一般には、局内伝送路によって、このクロ
スコネクト２２に接続される。伝送路切替は、VC-3/4ク
ロスコネクト２２によるパスレベルの迂回によって行な
われるので、伝送路自体のセクションレベルの冗長構成
としなくてもよい。

【００３６】次に、本実施例を構成する光伝送システム
の構成の概要について、図面を参照して説明する。

【００３７】図３および図４に、Ａ型１０Ｇｂ／ｓシス
テムの構成の概要を示す。本実施例では、システム１か
ら６までの６系統が設けられている。なお、これらの図
では、多重化されたシステムのうち１システム分を示
す。

【００３８】これらの図に示すように、Ａ型１０Ｇｂ／
ｓシステムは、海底端局送信装置２４および海底端局受
信装置２６を有する１０Ｇ多重化端局（ＬＴ−ＭＵＸ）
１０と、海底に設置される複数の海底線形中継器（1R-R
EP；光増幅中継装置）２と、それらを接続する分散シフ
ト光ファイバ６とを備えて構成される。各構成要素の詳
細については、それぞれ後述する。ここでは、概要を述
べるに留める。

【００３９】海底端局送信装置２４および海底端局受信
装置２６は、複数の局内インタフェース２８と、多重化
および分離を行なう多重／分離およびセクション処理部
３０と、電気信号を光信号に変換する電気／光変換部３
２と、光信号を電気信号に変換する光／電気変換部３４
と、送信光信号を増幅する光ファイバアンプ４１を有す
る光ブースタアンプ４０と、受信光信号を増幅する光フ
ァイバアンプ４３を有する光プリアンプ４２と、監視制
御を行なう監視制御装置３６と、タイミング信号を供給
するタイミング供給装置３８とを有する。多重／分離お
よびセクション処理部３０は、多重化回路４４と、分離
回路４６とを有する。タイミング供給装置３８は、クロ
ック発生回路４８およびタイミング抽出回路５０を有す
る。

【００４０】図５に、光増幅中継装置（1R-REP）２の構
成の概要を示す。図５において、光増幅中継装置（1R-R
EP）２は、光増幅器（光ファイバアンプ）５２と、監視
制御回路（監視制御信号処理回路）５４と、電源部およ
びサージ保護部５６とを有する。光増幅器（光ファイバ
アンプ）５２は、下り用と上り用とがある。

【００４１】次に、Ａ型システムの構成および動作の概
要について、その信号の流れに沿って説明する。

【００４２】海底端局送信装置２４は、送信光源とし
て、波長１５５２ｎｍのチャーピングの少ない変調器集
積化光源モジュール８２を使用している。また、光ファ
イバアンプ４１には、波長１４８０ｎｍの励起光源（励
起用レーザダイオード）を用い、後方励起方式で光増幅
を行なう構成となっている。そして、送信パワとチャー
ピング量の最適化により、総伝送距離１０００ｋｍを実
現する。

【００４３】海底端局送信装置２４からの監視信号の伝
送は、光ブースタアンプ４０内に設けた波長１４８０ｎ
ｍ帯の監視信号用光源１１４を使用する。これにより、
監視信号光を主信号光と波長多重して下流に伝送する。
ここで、光ブースタアンプ４０の出力低下を防ぐため、
監視信号光と主信号光との波長多重用ＷＤＭカプラ１０
０は、励起光用ＷＤＭカプラを兼用する。

【００４４】光増幅中継装置２は、２台のＥｒドープフ
ァイバを使用する。波長１４８０ｎｍ帯励起用光源を、
それぞれのＥｒドープファイバに１台ずつ用い、初段は
前方励起、後段は後方励起を採用する。これにより、低
ＮＦと高出力を同時に実現することができる。海底光増
幅中継装置の信頼性を確保するため、励起光源は、ＰＢ
Ｓを利用した偏波多重方式により２重化される。

【００４５】海底光増幅中継装置での監視信号光の受信
では、初段のＥｒドープファイバ励起用ＷＤＭカプラを
用いて、監視信号光を分波し、専用の受信器で受信す
る。これにより、ＮＦの劣化を最小限（０．２ｄＢ以
下）に抑えて監視信号を受信することが実現できる。

【００４６】光増幅中継装置での監視信号光の送信は、
波長１４８０ｎｍ帯の監視信号用光源を使用する。監視
信号光を主信号光と波長多重して、下流に伝送する。監
視信号光と主信号光の合波には、出力低下を防ぐため、
後段のＥｒドープファイバ励起用ＷＤＭカプラを兼用す
る。

【００４７】このような監視信号送受信方式により、端
局から海底光増幅中継装置の出力の遠隔制御、ループバ
ック時の遠隔制御、上流から下流への海底光増幅中継装
置動作状態のモニタ信号の転送、光ケーブルおよび海底
光増幅中継装置の故障評定などが実現可能となる。

【００４８】本発明では、光伝送が正常に行なわれてい
るか否かを監視するため、後述するように、主信号光を
ループバックさせる。この海底光増幅中継装置２でのル
ープバック用の主信号光の取り出しは、初段と後段のＥ
ｒドープファイバの中間点に３ｄＢ光カプラを設置する
ことにより実現する。この方式により、ＮＦの劣化や出
力低下を伴わずにループバック系を実現することができ
る。この場合、監視信号系を用いた端局１０からの制御
信号により、海底光増幅中継装置２内の２台の光スイッ
チとを遠隔制御して、ループバックを実現する。

【００４９】海底端局受信装置２６では、１４８０ｎｍ
（または９８０ｎｍ）帯励起光源を用いた前方励起光プ
リアンプにより高感度受信を達成する。

【００５０】海底端局受信装置２６での監視信号の受信
では、Ｅｒドープファイバ励起用ＷＤＭカプラ１２０を
用いて、監視信号を分波し、専用の受信器１３０で受信
する。これにより、ＮＦの劣化を最小限（０．２ｄＢ以
下）に抑えて、監視信号を受信することを実現する。

【００５１】次に、海底Ａ型２．４Ｇｂｉｔ／ｓシステ
ム全体構成とその特徴を、主に１０Ｇｂｉｔ／ｓシステ
ムとの相違点を中心に、図６および図７を用いて説明す
る。

【００５２】これらの図に示すように、Ａ型２．４Ｇｂ
／ｓシステムは、海底端局送信装置２４および海底端局
受信装置２６を有する２．４Ｇ多重化端局（ＬＴ−ＭＵ
Ｘ）１０ａと、海底に設置される複数の光増幅中継装置
２と、それらを接続する分散シフト光ファイバ６とを備
えて構成される。このＡ型２．４Ｇｂ／ｓシステムは、
伝送速度が遅いこと、および、光プリアンプを有しない
ことを除いては、上記Ａ型１０Ｇｂ／ｓシステムと同様
の構成を有する。

【００５３】なお、このＡ型２．４Ｇｂ／ｓシステム
は、上記Ａ型１０Ｇｂ／ｓシステムの構成を用いて共通
に構成することができる。従って、Ａ型１０Ｇｂ／ｓシ
ステムの機能を一部変更することで、このＡ型２．４Ｇ
ｂ／ｓシステムを実現する構成とすることができる。

【００５４】このＡ型２．４Ｇｂ／ｓシステムの海底光
端局送信装置２４の送信光源には、波長１５５２ｎｍの
ＭＱＷ（多重量子井戸）−ＤＦＢ（分布帰還型）レーザ
を使用する。

【００５５】海底端局用受信装置２６には、ＡＰＤ（ア
バランシェフォトダイオード）を用いた小型低消費電力
型の光受信器を使用する。

【００５６】上記以外にも、本システムは、海底Ａ型１
０Ｇｂｉｔ／ｓシステムの特徴として挙げた項目と同様
の特徴を有する。

【００５７】２．４Ｇシステムの海底光増幅中継装置１
０は、図５に示す海底Ａ型１０Ｇｂｉｔ／ｓシステムの
ものと同一の構成である。従って、海底Ａシステムは、
光増幅器５２のビットレートフレキシビリティという特
徴を生かし、送受信器の交換と、監視信号系を用いた各
海底光増幅中継装置２の出力レベルの遠隔設定により、
海底光増幅中継装置２と光ケーブル６を海底に設置した
まま、将来のトラフィック増加に対応して、２．４Ｇｂ
ｉｔ／ｓから１０Ｇｂｉｔ／ｓへのアップグレードが可
能となる。

【００５８】次に、図８および図９に、海底Ｂ型２．４
Ｇｂｉｔ／ｓシステムの全体構成を示す。

【００５９】海底Ｂ型２．４Ｇｂｉｔ／ｓシステムは、
海底端局送信装置５８および海底端局受信装置６０を有
する１０Ｇ多重化端局（ＬＴ−ＭＵＸ）１２と、これら
を接続する通常分散光ファイバ８とを備えて構成され
る。各構成要素の詳細については、それぞれ後述する。
ここでは、概要を述べるに留める。

【００６０】海底端局送信装置５８および海底端局受信
装置６０は、複数の局内インタフェース６２と、多重化
および分離を行なう多重／分離およびセクション処理部
６４と、電気信号を光信号に変換する電気／光変換部６
６と、光信号を電気信号に変換する光／電気変換部６８
と、送信光信号を増幅する光ブースタ増幅器（光ブース
タアンプ）７４と、受信光信号を増幅する光プリアンプ
７６と、監視制御を行なう監視制御装置７０と、タイミ
ング信号を供給するタイミング供給装置７２とを有す
る。

【００６１】海底Ｂ型２．４Ｇｂｉｔ／ｓシステムの送
信光源には、波長１５５２ｎｍの低チャーピング変調器
集積化光源を使用する。この送信光源には、波長の高安
定化のため０．０１℃の温度安定化を実施することが好
ましい。また、高出力時の光ファイバからのＳＢＳ発生
抑圧のため、低周波発信器７８からの小信号によるＦＭ
変調を用いたスペクトル拡散方式を採用している。

【００６２】光ブースタ７４は、波長１４８０ｎｍの励
起光源を４台使用し、偏波多重技術を用いた双方向励起
方式とすると共に、高変換効率（８０％以上）のＥｒド
ープファイバの採用により、高出力を実現している。

【００６３】また、送信パワとチャーピング量の最適化
により、通常分散光ファイバ８で、総伝送距離３００ｋ
ｍを実現する。

【００６４】受信端局６０では、１４８０ｎｍ（または
９８０ｎｍ）帯励起光源を用いた前方励起光プリアンプ
７６と、狭帯域光フィルタ（１ｎｍ）の採用により高感
度受信器を実現している。

【００６５】ところで、送信器からのファイバ入力光パ
ワとして、例えば、＋８ｄＢｍのような高い光パワを入
射させると、誘導ブリュアン散乱（ＳＢＳ）が起こり、
伝送特性が劣化する。このＳＢＳ対策としては、スペク
トル拡散方式の採用がある。すなわち、図９に示すよう
な、低周波発信器７８からの正弦波を電流信号に変換し
て、変調器集積化光源のレーザ部に印加し、レーザ発信
光の周波数に変調をかけて、等価的に光のスペクトルを
拡散させて、ＳＢＳの発生を抑圧する。

【００６６】スペクトル拡散方式については、Ａ．Ｈｉ
ｒｏｓｅ，Ｙ．Ｔａｋｕｓｈｉｍａ，Ｔ．Ｏｋｏｓｈｉ
による“Journal of Optical Communications vol.12 N
o.3PP.82-85(1991):Suppression of Stimulated Brillo
uin Scattering and Brillouin Crosstalk by Frequenc
y Sweeping Spread-SpectrumScheme”がある。

【００６７】次に、本発明で用いられる端局の構成につ
いて説明する。図１０に、１０Ｇシステムで用いられる
光伝送部の構成の一例を示す。同図（Ａ）は送信部、同
図（Ｂ）は受信部を示す。図１１に、１０Ｇシステムで
用いられる送信器の構成の一例を示す。図１２に、１０
Ｇシステムで用いられる受信器の構成の一例を示す。

【００６８】図１０に示す送信部は、電気／光変換部３
２と、光ブースタアンプ４０とを有する。

【００６９】電気／光変換部３２は、駆動回路８０と、
変調器集積化光源モジュール８２と、周囲の温度変化等
に対して、モジュール８２からの光出力を安定化させる
ための光出力制御回路８４および温度制御回路８６とを
有する。変調器集積化光源モジュール８２は、変調器
と、レーザダイオードとを集積化して構成される。例え
ば、ＭＱＷ−ＤＦＢ−レーザダイオードと、ＭＱＷ電界
吸収型変調器を一体化して構成される。駆動回路８０
は、上記変調器を、１０Ｇｂ／ｓの伝送速度で駆動す
る。この駆動回路８０の前段には、図１０には図示して
いないが、後述する図１１に示す多重化回路４４が配置
される。変調器は、レーザダイオードの光出力を駆動回
路８０の駆動に従って、１０Ｇｂ／ｓで変調する。光出
力制御回路８４は、例えば、レーザダイオードの後方光
出力をモニタするセンサを有し、そのセンサ出力に応じ
てレーザダイオードの駆動を制御する。また、温度制御
回路８６は、温度センサと、熱電子冷却素子等を有し、
モジュール８２等の素子の温度を一定の範囲内に保持す
る。

【００７０】光ブースタアンプ４０は、光学系および光
源を含む光ファイバアンプ４１と、電気回路系で構成さ
れる監視信号処理回路１１６および光出力安定化回路１
１８とを有する。光ファイバアンプ４１は、例えば、図
４に示すように、アイソレータ９６、Ｅｒファイバ９
８、波長多重カプラＷＤＭ１００およびアイソレータ１
０８を少なくとも含む光学系と、監視光源１１４と、励
起光源１０４とを有する。この光ブースタアンプ４０
は、変調器等で減衰した光出力を、目的の光出力まで、
ＮＦ劣化等なく増大させる。

【００７１】監視信号処理回路１１６は、光ファイバ、
１Ｒ−ＲＥＰ等の通信障害個所、障害モード等を探索
し、その信号を転送するなどの障害監視処理を行なう。

【００７２】図１０に示す受信部は、光プリアンプ４２
と、光／電気変換部３４とを有する。

【００７３】光プリアンプ４２は、光学系および光源を
含む光ファイバアンプ４３と、電気回路系で構成される
監視信号処理回路１３４および光出力安定化回路１３２
とを有する。光ファイバアンプ４３は、例えば、図４に
示すように、波長多重カプラＷＤＭ１２０、アイソレー
タ１２２、Ｅｒファイバ１２４、アイソレータ１２６お
よびバンドパスフィルタ１３６を少なくとも含む光学系
と、監視信号受信器１３０と、励起光源１２８とを有す
る。波長多重カプラＷＤＭ１２０は、前方から送られて
くる信号光から監視光信号を分離すると共に、励起光源
を信号光に加える。この光プリアンプ４２は、加えられ
た励起光によりＥｒファイバ１２４で、光ファイバ伝送
後、減衰した光信号を所要の光出力まで、ＮＦ劣化等な
く増大させる。励起光源１２８は、１４８０ｎｍまたは
９８０ｎｍの波長の光源が用いられる。

【００７４】光／電気変換部３４は、光信号を電気信号
に変換すると共に、低雑音に保ちつつ所定の信号振幅ま
で増幅する等化増幅部１４１と、タイミング抽出回路５
０と、識別回路１６６と、光電流モニタ回路１４２とを
有する。

【００７５】等化増幅部１４１は、フロントエンドモジ
ュール１４０と、信号増幅部１４３とを有する。

【００７６】フロントエンドモジュール１４０は、例え
ば、Ｐｉｎフォトダイオードを用いた受光素子およびプ
リアンプを有する。プリアンプの出力は、信号増幅部１
４３および光電流モニタ回路１４２に送られる。光電流
モニタ回路１４２は、光入力の平均レベルを検出し、光
プリアンプ４３の利得を制御するため、光出力安定化回
路１３２に送られる。

【００７７】信号増幅部１４３は、ＡＧＣアンプ１４４
と、ピーク値検出回路１４６と、利得制御回路１４８と
を有する。ピーク値検出回路１４６は、ＡＧＣアンプ１
４４に内蔵されたピーク値検出用ダイオード（図示せ
ず）からの出力を基準電圧と比較して、その誤差電圧を
利得制御回路１４８に送る。利得制御回路１４８は、こ
の誤差電圧に基づいて、ＡＧＣアンプ１４４の増幅利得
を制御する。

【００７８】タイミング抽出回路５０は、全波整流回路
１５０と、ＳＡＷ等の誘電体フィルタ１５２と、移相器
１５４と、リミットアンプ１５６を有する。このタイミ
ング抽出回路５０は、受信信号からタイミング抽出を行
ない、後段の識別回路１６６での受信信号の識別再生の
際に必要なクロックパルスを発生させると共に、後述す
る分離回路４６にタイミングクロック信号を供給する。

【００７９】識別回路１６６は、上記クロックパルスを
用いて、受信信号を識別して、信号の再生を行なう。

【００８０】次に、１０Ｇシステムの送信器の構成の詳
細について、図１１に基づいて説明する。図１１に示す
送信器は、６２２Ｍｂ／ｓから１６直列多重して９．９
５Ｇｂ／ｓ（ＳＴＭ−６４）に信号変換する高速多重回
路４５と、電気／光変換部３２と、光ブースタアンプ４
０とを有する。

【００８１】高速多重回路４５は、クロック発生回路４
８を構成するＰＬＬと、多重化回路４４とを有して構成
される。この高速多重回路４５は、例えば、Ｓｉ集積回
路により構成される。電気／光変換部３２は、上述した
図１０に示すような構成を有し、多重化された信号を、
駆動回路８０でレベル変換して、変調信号とする。

【００８２】光ブースタアンプ４０は、上述した図１０
に示すのものと同様に、光学系および光源を含む光ファ
イバアンプ４１と、電気回路系で構成される監視信号処
理回路１１６および光出力安定化回路１１８とを有す
る。ただし、本実施例の光ブースタアンプ４０は、光フ
ァイバアンプ４１の構成が、図４に示すものとは異なる
ものを用いている。すなわち、本実施例の光ファイバア
ンプ４１は、光入力モニタ光を取り出すためのカプラ８
８および光出力モニタ光を取り出すためのカプラ１１０
と、波長多重カプラＷＤＭ９０、偏波合成部９２、アイ
ソレータ９６、Ｅｒファイバ９８、波長多重カプラＷＤ
Ｍ１００、偏波合成部１０２およびアイソレータ１０８
を少なくとも含む光学系と、監視光源１１４と、励起光
源９４と、励起光源１０４および予備励起光源１０６と
を有する。カプラ１１０で取り出された光信号の一部の
出力は、直接監視信号処理回路１１６に、また、他の一
部は、バンドパスフィルタ１１２を介して、光出力安定
化回路１１８に入力される。

【００８３】この光ブースタアンプ４０は、励起光源９
４による前方励起および励起光源１０４による後方励起
によって、電気／光変換部３２からの信号光を増幅す
る。すなわち、励起光源９４からの励起光がカプラＷＤ
Ｍ９０およびアイソレータ９６を介してＥｒドープファ
イバ９８に送られ、励起光源１０４からの励起光偏波合
成部１０２、波長多重カプラＷＤＭ１００を介してＥｒ
ドープファイバ９８に送られ、それぞれにより信号光を
増幅する。光出力は、光出力モニタに基づいて、光出力
安定化回路１１８により、一定に保たれる。

【００８４】監視光源１１４からの監視信号光は、波長
多重カプラＷＤＭ１００を介して信号光の光路に挿入さ
れ、カプラ１１０を介して、出力される。ここで、監視
光源１１４の波長は、励起光源９４、１０４および１０
６の波長と同一に設定される。

【００８５】次に、１０Ｇシステムの受信器の構成の詳
細について、図１２に基づいて説明する。図１２に示す
受信器は、光プリアンプ４２と、光／電気変換部３４
と、分離回路４６とを有する。

【００８６】光プリアンプ４２および光／電気変換部３
４は、上述した図４および１０に示すものと同様に構成
される。分離回路４６は、９．９５Ｇｂ／ｓ（ＳＴＭ−
６４）から６２２Ｍｂ／ｓに１６並列分離する。

【００８７】図１３に、２．４Ｇｂ／ｓ（Ａ）システム
に用いられる送信器の一例を示す。本実施例の送信器
は、多重回路部分に相違がある他は、基本的な構成は、
図１１に示すものと同様である。本実施例の多重化回路
４４は、１５０Ｍｂ／ｓのデータを、２．４Ｇｂ／ｓの
伝送速度のデータに多重化する。

【００８８】図１４に、２．４Ｇｂ／ｓ（Ａ）システム
に用いられる受信器の一例を示す。本実施例の受信器
は、光電気変換部３４に、高感度のアバランシェフォト
ダイオードを用いることにより、光プリアンプを省略し
ている。すなわち、波長多重カプラ１２０およびアイソ
レータ１２２と、監視信号受信器１３０および監視信号
処理回路１３４と、光／電気変換部３４とを有する。

【００８９】光／電気変換部３４は、光信号を電気信号
に変換すると共に、低雑音に保ちつつ所定の信号振幅ま
で増幅する等化増幅部１７０と、タイミング抽出回路５
０と、識別回路１６６と、光電流モニタ回路１４２とを
有する。

【００９０】等化増幅部１７０は、フロントエンドモジ
ュール１７４と、信号増幅部１７６と、高電圧回路１７
２とを有する。

【００９１】フロントエンドモジュール１７４は、例え
ば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いた
受光素子およびプリアンプを有する。高電圧回路１７２
の出力により駆動される。プリアンプの出力は、信号増
幅部１７６および光電流モニタ回路１４２に送られる。

【００９２】信号増幅部１７６は、ＡＧＣアンプ１４４
と、ピーク値検出回路１４６と、利得制御回路１４８
と、メインアンプ１８０とを有する。ピーク値検出回路
１４６は、メインアンプ１８０からの出力を基準電圧と
比較して、その誤差電圧を利得制御回路１４８に送る。
利得制御回路１４８は、この誤差電圧に基づいて、ＡＧ
Ｃアンプ１４４の増幅利得を制御する。

【００９３】図１５に、２．４Ｇｂ／ｓ（Ａ）システム
に用いられる光伝送部の構成の一例を示す。同図（Ａ）
は送信部、同図（Ｂ）は受信部を示す。

【００９４】図１５に示す送信部は、電気／光変換部６
６と、光ブースタアンプ７４とを有する。

【００９５】電気／光変換部６６は、駆動回路８０と、
変調器集積化光源モジュール８２と、周囲の温度変化等
に対して、モジュール８２からの光出力を安定化させる
ための光出力制御回路８４および温度制御回路８６と、
低周波発振器７８とを有する。変調器集積化光源モジュ
ール８２は、変調器と、レーザダイオードとを集積化し
て構成される。例えば、ＭＱＷ−ＤＦＢ−レーザダイオ
ードと、ＭＱＷ電界吸収型変調器を一体化して構成され
る。駆動回路８０は、上記変調器を、２．４Ｇｂ／ｓの
伝送速度で駆動する。この駆動回路８０の前段には、図
１０には図示していないが、後述する図１１に示す多重
化回路６４が配置される。変調器は、レーザダイオード
の光出力を駆動回路８０の駆動に従って、２．４Ｇｂ／
ｓで変調する。

【００９６】光ブースタアンプ７４は、光学系および光
源を含む光ファイバアンプ７５と、光出力安定化回路１
１８とを有する。光ファイバアンプ７５は、例えば、図
９に示すように、波長多重カプラＷＤＭ９０、偏波合成
部９２、アイソレータ９６、Ｅｒファイバ９８、波長多
重カプラＷＤＭ１００、偏波合成部１０２およびアイソ
レータ１０８を少なくとも含む光学系と、励起光源９４
および予備励起光源９５と、励起光源１０４および予備
励起光源１０６とを有する。

【００９７】図１５に示す、２．４Ｇｂ／ｓ（Ｂ）シス
テムに用いられる受信部は、光プリアンプ７６と、光／
電気変換部６８とを有している。本実施例の受信部に、
高感度のアバランシェフォトダイオードを用いることに
より、中継器を用いずに伝送することを可能にしてい
る。

【００９８】光プリアンプ７６は、光ファイバアンプ７
７と、光出力安定化回路１３２とを有する。光ファイバ
アンプ７７は、例えば、図９に示すように、波長多重カ
プラ１２０と、アイソレータ１２２と、Ｅｒファイバ１
２４と、アイソレータ１２６と、バンドパスフィルタ１
３６と、１４８０ｎｍまたは９８０ｎｍの励起光を出力
する励起光源１２８とを有する。

【００９９】光／電気変換部６８は、光信号を電気信号
に変換すると共に、低雑音に保ちつつ所定の信号振幅ま
で増幅する等化増幅部１７０と、タイミング抽出回路５
０と、識別回路１６６と、光電流モニタ回路１４２とを
有する。

【０１００】等化増幅部１７０は、フロントエンドモジ
ュール１７４と、信号増幅部１７６ととを有する。

【０１０１】フロントエンドモジュール１７４は、例え
ば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いた
受光素子およびプリアンプを有する。プリアンプの出力
は、信号増幅部１７６および光電流モニタ回路１４２に
送られる。

【０１０２】信号増幅部１７６は、ＡＧＣアンプ１４４
と、ピーク値検出回路１４６と、利得制御回路１４８
と、メインアンプ１８０とを有する。ピーク値検出回路
１４６は、メインアンプ１８０からの出力を基準電圧と
比較して、その誤差電圧を利得制御回路１４８に送る。
利得制御回路１４８は、この誤差電圧に基づいて、ＡＧ
Ｃアンプ１４４の増幅利得を制御する。

【０１０３】図１６から図１９に、上述した送信器およ
び受信器において用いられる光プリアンプおよび光ブー
スタアンプの他の構成例を示す。これらは、それぞれ、
枠内に囲まれる要素が、１のパッケージに収容される。

【０１０４】次に、端局（ＬＴ−ＭＵＸ）は、その構成
部分がそれぞれ搭載されたボードを、強制空冷可能な架
に収容することにより行なう。その実装状態について、
10GLT-MUX(２システム／架搭載）および2.4G LT-MUX
（６システム／架搭載）の架実装外観図を、それぞれ図
２０、図２１に示す。

【０１０５】実装形態としては、高密度実装に適した強
制空冷方式を使用し、細分化による分割損の少ない３０
０ｍｍ高パッケ−ジを採用することにより、１０Ｇｂ／
ｓ送信部、１０Ｇｂ／ｓ受信部、光プリアンプ部、光ブ
−スタアンプ部、２．４Ｇインタフェ−ス部をそれぞれ
１枚に実装する。局内側は、１５０Ｍｂ／ｓインタフェ
−ス８回路を１枚に搭載し、高密度化を図っている。

【０１０６】また、Ｂ型システムにおける2.4G LT-MUX
（６システム／架搭載）についても、上記したものと同
様に構成される。その架実装外観図を図２２に示す。

【０１０７】なお、電源系統は、ボード上にそれぞれの
電源を設けることができる。また、いくつかの要素につ
いては、それを収容するパッケージ内に設けることもで
きる。

【０１０８】次に、上述した端局（ＬＴＭＵＸ（Ａ
型））および（ＬＴＭＵＸ（Ｂ型））についての、主要
諸元を図２３および図２４に示す。なお、これらは、上
述した実施例に適用される、あくまでも一例であって、
本発明はこれに限定されるものではない。

【０１０９】次に、図２５および図２６に、上述した１
０ＧＬＴ−ＭＵＸの詳細な構成例を示す。この１０ＧＬ
Ｔ−ＭＵＸは、低速インタフェースユニット２００（図
２５）と、０系および１系に分離された２系統の高速イ
ンタフェースユニット２２０と、装置内の監視制御を行
なうと共に、オペレーティングシステムに対するインタ
フェースとなる監視制御／ＯｐＳインタフェースユニッ
ト２３０と、オーバーヘッド信号の装置外入出力を行な
うオーバーヘッドインタフェースユニット２４０と、装
置内にクロックを供給するクロック部ユニット２５０
（以上図２６）とを有する。

【０１１０】低速インタフェースユニット２００には、
０系および１系それぞれ２システム分の局内インタフェ
ース２０１から２０４と、０系と１系とを選択するセレ
クタ２０５から２０８と、低速インタフェースユニット
内の監視情報の収集、障害処理等を行なうサービスコン
トローラ（ＳＶＣＯＮＴ）２０９および２１０と、ユニ
ット内監視制御バス２１１とを有する。

【０１１１】高速インタフェースユニット２２０には、
ＳＴＭ−６４のセクションオーバーヘッド処理を行なう
ＳＯＨ部２２１から２２４と、送信信号の電気／光変換
部１０ＧＩＦＳ２２５および光ブースタアンプ部２２６
と、外部からの光信号を増幅する光プリアンプ部２２７
および光／電気変換部１０ＧＩＦＲ２２８とを有する。

【０１１２】本実施例において、ＳＴＭ−１×６４とＳ
ＴＭ６４との相互の多重分離変換は、例えば、図２９に
示すように行なわれる。

【０１１３】なお、この図２５および図２６に示す１０
ＧＬＴ−ＭＵＸの各部の機能について、図２７および図
２８に一覧表として示す。

【０１１４】２．４Ｇ（Ａ）システムおよび２．４
（Ｂ）システムについても、上記の図とほぼ同様に構成
することができる。

【０１１５】次に、海底中継装置の一実施例の構成につ
いて、図面を参照して説明する。

【０１１６】図３０に、海底中継装置の構成ブロック図
を示す。また、図３１に、海底中継装置の光ファイバア
ンプ部の構成を主として示すブロック図を示す。

【０１１７】本実施例は、下りおよび上りのそれぞれ１
系統について、低雑音増幅部ＤＡ１，ＵＡ１および高出
力増幅部ＤＡ２，ＵＡ２の２段構成とし、広ダイナミッ
クレンジでの低雑音、高出力特性を同時に実現する構成
となっている。低雑音増幅部ＤＡ１およびＵＡ１は、光
プリアンプとして機能し、この部分は、図１７に示す光
プリアンプとほぼ同様に構成され、同様に機能する。ま
た、高出力増幅部ＤＡ２およびＵＡ２は、光ブースタア
ンプとして機能し、この部分は、図１６に示す光ブース
タアンプはとほぼ同様に構成され、同様に機能する。ま
た、低雑音増幅部ＤＡ１および高出力増幅部ＤＡ２の段
間と、低雑音増幅部ＵＡ１および高出力増幅部ＵＡ２の
段間とを結んで、光スイッチを用いた光ループバック機
能ＲＢＵが設けられている。そして、これらの各部は、
上り/下り双方の光増幅器を一体化収納すると共に、そ
れらを制御する電気回路部と共に、後述するように、共
通のパッケージに収容される。

【０１１８】また、光出力モニタ、中間信号電力モニタ
および出力開放検出を有し、各段の光増幅器の利得制御
および監視ができる。また、本実施例では、波長１．４
８μｍの監視情報信号を受信、送信することができる構
成となっている。

【０１１９】さらに、本実施例では、海底に設定される
ことを考慮して、光源用のレーザダイオードを、コール
ドスタンバイ方式の現用予備構成として、高信頼度化を
図っている。この切り替えは、自動切り替えおよび強制
切り替えのいずれもが可能となる構成をとっている。ま
た、ループバックの光スイッチの切り替えおよび上述し
た現用予備の切り替えは、いずれも、１４８０ｎｍの監
視制御信号を用いて、端局ＬＴ−ＭＵＸから遠隔制御で
動作させることができる構成となっている。

【０１２０】次に、図面を参照して、さらに詳細に説明
する。

【０１２１】図３０および図３１において、下り側の低
雑音増幅部（光プリアンプ）ＤＡ１と上り側の光プリア
ンプＵＡ１とは、同一構成である。同様に、下り側の高
出力増幅部（光ブースタアンプ）ＤＡ２と上り側の光ブ
ースタアンプＵＡ２とは、同一構成である。そこで、こ
こでは、下り側についての構成を説明することとする。

【０１２２】光プリアンプＤＡ１は、複合カプラＰＦＷ
ＤＭ３０２と、これに接続される監視信号受信器（Ｓ
１）３０４、現用励起光源（Ｐ１）３０６および予備励
起光源（Ｐ１’）３０８と、Ｅｒファイバ（ＥＰＦ−
１）３１０と、複合バンドパスフィルタ（ＩＢＰＦ）３
１２とを有する。

【０１２３】複合カプラＰＦＷＤＭ３０２は、図３１に
示すように、波長多重カプラＷＤＭ３０２ａと、偏光ビ
ームスプリッタ（ＰＢＳ）３０２ｂと、アイソレータ３
０２ｃとを複合して有する。この複合カプラ３０２は、
光ファイバを介して送られる監視光信号の分波、励起光
の合波、および、光信号の戻りを防ぐための光アイソレ
ーションを行なう機能を有する。

【０１２４】複合バンドパスフィルタ（ＩＢＰＦ）３１
２は、図３１に示すように、バンドパスフィルタ３１２
ａと、その前段に配置されるアイソレータ３１２ｂとを
複合して有するものである。この複合バンドパスフィル
タ（ＩＢＰＦ）３１２は、ＡＳＥ、未吸収励起光の除
去、および、光アイソレーションを行なう。

【０１２５】光ブースタアンプＤＡ２は、アイソレータ
（ＩＳＯ）３１４と、Ｅｒファイバ（ＥＰＦ−２）３１
６と、複合カプラＢＢＷＤＭ３１８と、これに接続され
る監視信号光源（Ｓ２）３２０と、現用励起光源（Ｐ
２）３２２および予備励起光源（Ｐ２’）３２４と、光
信号を一部分離するカプラ（ＣＰＬ−２）３２６と、こ
れに接続されるバンドパスフィルタ３２８およびモニタ
受光素子（Ｍ３）３３２とを有する。バンドパスフィル
タ３２８の後段には、さらに、モニタ受光素子（Ｍ２）
３３０が配置される。

【０１２６】複合カプラＢＢＷＤＭ３１８は、図３１に
示すように、波長多重カプラＷＤＭ３１８ａと、偏光ビ
ームスプリッタ（ＰＢＳ）３１８ｂと、アイソレータ３
１８ｃとを複合して有する。この複合カプラ３１８は、
光ファイバを介して送られる監視光信号の分波、励起光
の合波、および、光信号の戻りを防ぐための光アイソレ
ーションを行なう機能を有する。

【０１２７】各光源３０６，３０８，３２０，３２４
は、それぞれ発光素子として、レーザダイオードを有
し、また、その駆動回路を備えている。

【０１２８】光ループバック機能ＲＢＵは、下りの信号
ラインに挿入されるループバック用分岐カプラ（ＣＰＬ
−１）３４４と、上りの信号ラインに挿入されるループ
バック用分岐カプラ（ＣＰＬ−１）３４８と、下り側で
ループバック用切替光スイッチ（Ｄ−ＳＷ）３４２と、
上り側でループバック用切替光スイッチ（Ｕ−ＳＷ）３
４６と、ループバック光信号の一部を分岐するカプラ
（Ｉ−ＣＰＬ）３４０と、このカプラ（Ｉ−ＣＰＬ）３
４０に接続されるモニタ受光素子（Ｍ１）３４６および
３５０とを有する。

【０１２９】電気回路系としては、下り系および上り系
にそれぞれ同一のものが設けられている。この電気回路
系は、監視信号処理回路３５２と、光出力安定化回路３
５４とを有する。

【０１３０】このような構成により、光ファイバを介し
て入力された光信号は、光プリアンプ部ＤＡ１で、複合
カプラ３０２により、監視光信号が分離されると共に、
励起光源３０６からの励起光が合波され、Ｅｒファイバ
３１０で前方励起により増幅される。この光は、複合バ
ンドパスフィルタ３１２、カプラ３４４を介して、光ブ
ースタアンプＤＡ２に入力される。監視光信号は、監視
信号受信器３０４で検出され、その検出信号が、監視信
号処理回路３５２に送られる。

【０１３１】光ブースタアンプＤＡ２では、入力された
光信号は、アイソレータ３１４を介して、Ｅｒファイバ
３１６に入り、ここで、後方励起により増幅される。こ
の励起光は、励起光源３２２から複合カプラ３１８を介
して供給される。なお、この後方励起光は、アイソレー
タ３１４で、プリアンプ側への進行が阻止される。複合
カプラ３１８では、励起光のほか、監視光源３２０から
監視光信号が合波される。この後段で、カプラ３２６に
より、信号光の一部が分岐される。分岐された光は、直
接モニタ受光素子３３２で、また、バンドパスフィルタ
３２８を介してモニタ受光素子３３０で、それぞれ検出
される。その検出結果に基づいて、励起光源および監視
光源の駆動が制御される。

【０１３２】ところで、前段の低雑音増幅部ＤＡ１（Ｕ
Ａ１）は、低雑音特性を広い入力信号光レベル範囲に対
して実現するために十分高励起状態となるよう、励起光
電力を安定化して使用する。後段の高出力増幅部ＤＡ２
（ＵＡ２）は、安定な高出力特性を広い入力信号光レベ
ル範囲に対して実現するために、励起光電力を制御して
使用する。

【０１３３】なお、ループバック機能ＲＢＵにの動作つ
いては、後述する監視制御において、説明する。

【０１３４】上述した中継装置の機能の細部について、
図３２に一覧表で示す。

【０１３５】海底中継装置は、陸揚げ局の光海底給電装
置からの大地を帰路とする定電流給電に適合する。図３
３に、サージ保護／電源部５６（図５参照）の構成の一
例を示す。動図に示すものは、サージ保護回路３６０
と、電源回路３６６とを有する。サージ保護回路３６０
は、サージを吸収するためのアレスタ３６２およびツェ
ナーダイオード３６４とを有する。

【０１３６】次に、海底中継装置の実装について、図面
を参照して説明する。

【０１３７】図３４および図３５に、海底光増幅中継装
置の実装状態を示す。本実施例の中継装置は、長方形の
基板４００に、上り、下り用の2台の１Ｒ−ＲＥＰを搭
載している。また、2台の１Ｒ−ＲＥＰを搭載した基板
４００は、２枚１組として、互いに非搭載面を対向させ
て、配置される。基板４００は、本実施例では、100mm
×600mmのものが用いられる。基板４００の長手方向の
入端側に、下り方向の入力端Ｉ（Ｄ）および上り方向の
出力端Ｏ（Ｕ）が配置され、多端側に、下り方向の出力
端Ｏ（Ｄ）および上り方向の入力端Ｉ（Ｕ）が配置され
る。なお、図３４中において、各構成要素に付された記
号に、Ｄが付されているものは下り用、Ｕが付されてい
るものは上り用であることを示す。

【０１３８】また、同図中、ハッチングを施してある部
分が、光プリアンプ部およびＥｒファイバ用ボビン４０
２である。ボビン４０２は、基板の長手方向の中央に配
置してある。本実施例では、下り側光プリアンプ部と上
り側光プリアンプ部とが、ボビン４０２を挾んで対照的
に配置されている。

【０１３９】本実施例では、上り、下り側の光プリアン
プ、光ブ-スタアンプに用いる4本のＥｒファイバ３１
０，３１８を同一のボビン４０２に巻いて実装してい
る。これにより、Ｅｒファイバの実装スペースを低減し
ている。各光部品は、曲げ半径30mmで余長処理したピグ
テイルファイバをスプライス接続している。監視信号処
理回路、光出力安定化回路等の電気回路系は、図示して
いないが、ファイバ余長処理部の空きスペ-スに配置さ
れる。また、光プリアンプ出力と、光ブースタアンプ入
力との間に、ループバック用光スイッチ（Ｄ−ＳＷ）３
４２，３４６（Ｕ−ＳＷ）が挿入される。そして、これ
らの光スイッチ３４２と３４６との間には、中間電力モ
ニタ用のカプラ（Ｉ−ＣＰＬ）３４０が配置される。こ
のカプラ３４０には、モニタ受光素子（Ｍ１）３４６お
よび（Ｍ１）３５０が、光ファイバを介して接続される
上記基板４００に搭載される複合カプラＰＦＷＤＭおよ
びＢＢＷＤＭは、いずれも、上述したＬＴ−ＭＵＸと同
様に、信号光の合波（多重）、分波（分離）機能と、現
用および予備励起光源用ポート、および、３０ｄＢ光ア
イソレータを内蔵している。そして、これらは、一体化
されて、パッケージ内に収容されている。これにより、
例えば、入出力ポート間挿入損失１ｄＢ以下、励起光合
波損失１．５ｄＢ以下の低損失化を達成することができ
る。また、寸法の小型化を図ることができる。さらに、
上記各機能を個別に構成した場合の接続で必要となるフ
ァイバ余長処理のスペースも削減することができる。

【０１４０】また、周囲温度に対し、光増幅中継装置部
の温度上昇は10℃以下に抑えられることから、励起光源
モジュ-ルは、熱電子冷却素子を使用しない構造とする
ことができ、その分、小型化を図ることができる。

【０１４１】次に、本実施例の海底中継装置の筐体実装
について、図面を参照して説明する。

【０１４２】本実施例は、海底に設置されるため、実装
については、陸上に配置されるものとは異なる機能条件
が必要とされる。図３６に、その機能条件を示す。

【０１４３】本実施例で用いられる実装構造を、図３７
に示す。同図に示すように、上述した光学系および電気
回路系を実装するものとして、耐圧筐体５０２、ケーブ
ル引留め部５０４および接続部(ジンバル)５０６を有す
る。耐圧筐体５０２の両端に、ケーブル引き留め部５０
４と接続部（ジンバル）５０６とが、海底光ケーブルカ
ップリング５０８を用いて固着される。ケーブル引留め
部５０４には、光ファイバケーブル６が取り付けられて
いる。光学系および電気回路系は、図３４に示すよう
に、基板４００に搭載され、さらに、これらを搭載した
基板４００を２枚一組みとして回路ユニット５００を構
成して、耐圧筐体５０２に収容される。

【０１４４】耐圧筐体５０２は、次のように構成され
る。

【０１４５】(ａ）材質耐圧筐体５０２は、最大水深８０００ｍに設置されると
いうことで、強大な水圧に耐え、耐用年数２５年という
長期間の耐食性が要求される。また、ケーブルカップリ
ング５０８の材質との間で異種金属腐食を発生させない
材質とすることが望ましい。本実施例では、ケーブルカ
ップリング５０８および耐圧筐体５０２を、共にＢｅ‐
Ｃｕ合金製とする。ここで用いられるＢｅ‐Ｃｕ合金の
組成は、銅９７.６％、ベリリウム１.６〜１.８％，そ
の他コバルト、鉄、ニッケル、シリコン等を含むもので
ある。この合金の機械的特性を、図３８に示す。なお、
海水腐食量は、およそ２０μ／年以下と考えられる。

【０１４６】(ｂ) 寸法 (ｉ）耐圧筐体胴部肉厚耐圧筐体５０２の肉厚は、厚肉理論により求めることが
できる。圧力容器の破損については、（１)最大主応力説（２)最大せん断応力説（３)最大せん断ひずみエネルギー説がある。ここでは、軟鋼および銅合金等の延性材料は、
せん断ひずみエネルギー説に従って、求めることとす
る。耐圧筐体５０２が、図３９（Ａ）に示すような、円
筒構造であるとして、破損しない最小の肉厚は、次式で
与えられる。

【０１４７】

【数１】

【０１４８】耐圧筐体の円周外径をφ３２０とすると、水圧：７８４５Ｎ／cm²(８００kgf／cm²) 材料許容応力：５８８Ｎ／cm²(６０kgf／mm²) から、最小肉厚を求めると、約１８mmとなる。腐食量の
マージン安全率を見込んで、肉厚は、２５mmと設定する
ことができる。従って、円筒内径としては、φ２７０と
なる。

【０１４９】(ii）耐圧筐体端面部肉厚耐圧筐体５０２の端面部は、図３９（Ｂ）に示すよう
に、耐圧筐体５０２の胴部端面に段差５１０を設けて、
端面板５１２を嵌め込む構造として、水圧を受ける。こ
の段差５１０の肩の部分における応力が、材料許容限界
内に入るように、端面板５１２の寸法を決定する必要が
ある。寸法は、次式で与えられる。

【０１５０】

【数２】

【０１５１】上記（２）式において、 σ＝５８８Ｎ／mm²(60kgf/mm²) Ｐ＝７８４５Ｎ／cm²(800kgf/cm²) ｄ＝φ２７０ｍｍから、端面板５１２の外径Ｄは、Ｄ≧φ２９０ｍｍとなる。

【０１５２】端面板５１２の厚みについては、端面板５
１２が耐圧筐体５０２の胴部端面に嵌め込まれて、円周
溶接されるという条件から、端面板厚さをｔ、平板の取
付け方法によって定まる定数(溶接構造ｃ＝0.4)とし
て、次式で与えられる。

【０１５３】

【数３】

【０１５４】上記（３）式において、 σ＝５８８Ｎ／mm²(60kgf/mm²) Ｐ＝７８４５Ｎ／cm²(800kgf/cm²) ｄ＝φ２７０mm から、端面板厚さｔは、６３mmとなる。

【０１５５】(ｃ）気密構造 (ｉ）耐圧筐体胴部と端面板部端面板５１２を耐圧筐体５０２の胴部に嵌め込み、円周
溶接にて封止し、気密性を保つ。また、溶接用リップ
は、保守可能な構造とする。

【０１５６】(ii）ケーブル導入部耐圧筐体の端部には、ファイバや給電線を導入するため
のケーブル導入部５１４が設けられる。このケーブル導
入部５１４は、耐水圧強度、電気絶縁性等と共に、高い
気密性が要求される。ケーブル導入部５１４の気密基本
構造は、耐水圧に対しては金属ディスク５１６で受け、
これと耐圧筐体間とは、ポリエチレンモールドした絶縁
体で電気的に分離している。ディスク５１６での受圧部
で受ける水圧によるクリープ障害に対しては、ディスク
５１６背後のモールド部に、テーパを設けて、応力緩和
を図っている。また、ケーブル導入部５１４と端面板５
１２との間でのシールのため、Ｏリング５１８が用いら
れる。さらに、ケーブル導入部５１４と光ファイバケー
ブル６との接続部の外周には、金属コーン５２０が設け
られている。

【０１５７】次に、耐圧筐体５０２に収容される回路ユ
ニット５００について、説明する。

【０１５８】(ａ）分割方法本実施例では、上述したように、６システムを単位とし
て、伝送路システムが構築されている。回路ユニット５
００は、上述したように、１システム分を搭載した基板
４００を、２枚組み合わせて構成される。従って、耐圧
筐体５０２に収容するに当たり、６システム分を３分割
して、３回路ユニット５００とする。３回路ユニット５
００は、図４１に示すように、回路ユニット筐体５２２
内に、三角形状に配置する。すなわち、２ＳＹＳ／回路
ユニットで、最大６ＳＹＳ収容可能となる。

【０１５９】３個の回路ユニット５００のいずれか１の
外側部分には、回路電源部５６が配置される。この回路
電源部５６は、図３３に示すように、電源回路３６６
と、サージ保護回路３６０とを有する。電源部５６を外
側としたのは、放熱をよくするためである。

【０１６０】回路ユニット筐体５２２は、図４３に示す
ように、３重構造となっている。すなわち、回路ユニッ
ト外筐体５２４と、その内側に配置される回路ユニット
内筐体５２６とを有し、これらの間には、絶縁層５２８
が配置される。

【０１６１】回路ユニット５００の収容は、例えば、図
４５に示すように行なわれる。すなわち、回路ユニット
外筐体５２４の内周に、台座５３８を設け、これに、回
路ユニット５００が取り付けられた取付板５４０をねじ
止め等により固定することにより行なわれる。これによ
り、各回路ユニット５００は、回路ユニット外筐体５２
４内で、ほぼ正三角形の各辺に位置するように配置され
る。

【０１６２】(ｂ）放熱緩衝構造海底中継装置内に実装される回路ユニット５００は、所
定の信頼性を確保する必要性から、発熱による温度上昇
を低くし、また、敷設時に、外部の耐圧筐体に加わる衝
撃を緩和することのできる、放熱・緩衝構造が必要とな
る。このため、図４２および図４３に示すように、耐圧
筐体５０２と回路ユニット筐体５２２間に、熱伝導を向
上させる板ばね５３０と、衝撃を緩和させるゴム緩衝体
５３２とが取り付けられる。

【０１６３】板ばね５３０は、断面構造が浅いＵないし
Ｊ状のチャネル構造となっている。この板バネ５３０
は、チャネルが拡がる方向に付勢されるように構成さ
れ、回路ユニット筐体５２２の半径方向に弾性が働くよ
うに、回路ユニット筐体５２２と耐圧筐体５０２との間
に、複数本が配置される。

【０１６４】(ｉ）放熱構造回路ユニット５００で発生した熱は、ほとんどが半径方
向に流れ、耐圧筐体５０２から海水へ伝達される。この
熱等価回路モデルを、図４４に示す。

【０１６５】この熱等価回路モデルにおいて、主なる熱
抵抗の要因としては、発熱体から回路ユニット内筐体５
２６間、回路ユニット外筐体５２４と耐圧筐体５０２間
である。本実施例では、それぞれの低熱抵抗化をさらに
図っている。すなわち、発熱体から回路ユニット内筐体
５２６間については、図４５に示すように、回路ユニッ
ト内筐体５２６の内周に沿う空間を３分割して配置され
た各回路ユニット５００を、それぞれの発熱体５３４を
板ばね（熱伝導板）５３６を介して回路ユニット内筐体
５２６に取付ける構造としている。また、回路ユニット
外筐体５２４と耐圧筐体５０２間については、板ばね
(熱伝導板)５３０を取り付けて、熱の伝導を促進させて
いる。

【０１６６】板ばね(熱伝導板)５３０の本数は、例え
ば、回路ユニット外筐体５２４と耐圧筐体５０２の間の
熱抵抗目標値を０.０２℃／Ｗとして、決定される。回
路ユニット筐体５２２と耐圧筐体５０２との間の熱伝導
を、図４６に示す。

【０１６７】(ii）緩衝構造耐圧筐体５０２と回路ユニット筐体５２２との間隔等か
ら緩衝体としては、図４２に示すように、ゴム緩衝体５
３２を使用し、敷設時等の衝撃を緩和する。ゴム緩衝体
５３２は、リング状に構成され、回路ユニット筐体５２
２の外側に嵌められる。

【０１６８】(iii）耐サージ構造上述したように、回路ユニット筐体５２２は、図４３に
示すように、すなわち、回路ユニット外筐体５２４、絶
縁層５２８および回路ユニット内筐体５２６の３重構造
となっている。このような構造とすることにより、耐サ
ージ耐力を確保している。

【０１６９】次に、ケーブル引留め部５０４について説
明する。

【０１７０】ケーブル引留め部５０４は、海底光ケーブ
ル６と、中継装置２を、敷設埋設時等に受ける外力に対
して十分な強度を確保しながら接続する部分である。こ
のケーブル引留め部５０４は、図４７に示すように、接
続処理をするシリンダ部５４２と、ケーブル６を引留め
る引留め構造部５４４を有している。

【０１７１】シリンダ部５４２は、耐圧筐体と同等の耐
水圧、気密性を有する構造としてある。ケーブル引留め
構造部５４４は、光ファイバ６を保護しながら、ケーブ
ルの抗張力体を、くさび効果で確実に固定している。

【０１７２】次に、接続(ジンバル)部５０６について説
明する。

【０１７３】ジンバル部５０６は、耐圧筐体とケーブル
引留め部とを、敷設機のドラムに円滑に巻きつかせるこ
とができるようにするため用いられる。そのため、自在
継手構造を採用している。具体的な構造としては、海底
中継装置筐体等で実績のある引張り強度と回転角を大き
くとることの出来るジャイロ構造と、光ケーブルに捩れ
を与えず曲げ角度を調整出来る構造とがある。ジンバル
の構造を、図４８および図４９（Ａ）に示す。

【０１７４】図４９に示すものの特徴は、第１に、曲げ
角度の制限が可能である。すなわち、回転軸ａ，ｂ部
に、ストッパ状のものを設ける。第２に、コンパクトか
できる。第３に、回転軸の中心と、孔Ｈとを、同図
（Ｃ）に示すように、オフセットさせて、ケーブルの曲
げを、同図（Ｂ）に示すオフセットなしの場合と比べ
て、滑らかにすることができる。

【０１７５】次に、本発明の光伝送システムにおける監
視制御系について、説明する。

【０１７６】先ず、海底Ａ型システムにおける監視制御
の主要諸元を図５０に示す。また、監視制御系の構成を
図５１に示す。

【０１７７】監視制御系は、図５１に示すように、上位
オペレーティングシステム６００の制御下に制御され
る。

【０１７８】ＬＴ−ＭＵＸ１０では、監視制御に必要な
要素として、監視制御部６０２と、故障区間評定器６０
４と、光伝送を行なうための主信号伝達部６０６とを有
する。監視制御部６０２は、例えば、図３では監視制御
部３６、また、図２５では、監視制御インタフェース２
３０が相当する。主信号伝達部６０６は、例えば、電気
／光変換部３２、光／電気変換部３４、光ブースタアン
プ４０および光プリアンプ４２が相当する。監視制御部
６０２には、オペレーティングシステムインタフェース
６０１と、アラームコントローラインタフェース６０３
とが接続される。

【０１７９】１Ｒ−ＲＥＰ２では、監視制御に必要な要
素として、監視制御部６０８と、主信号伝達部６１０と
を有する。監視制御部６０８は、例えば、図３におけ
る、監視制御部５４に相当する。また、主信号伝達部
は、例えば、光ファイバアンプ５２に相当する。

【０１８０】このような構成において、実行されるネッ
トワーク監視制御項目を図５２に示す。図５２では、海
底端局装置（Ａ型）および光増幅中継装置のそれぞれに
おいて実行される項目を、監視項目と制御項目に分けて
示す。

【０１８１】次に、監視制御部６０２の構成を図５３に
示す。この監視制御部６０２は、図２５に示す監視制御
インタフェース２３０に相当するものである。また、そ
の機能分担を図５４に示す。さらに、図５５から図５８
に、監視制御系の機能を一覧して示す。

【０１８２】次に、海底Ａシステムにおける監視制御信
号について、説明する。

【０１８３】監視制御信号は、主信号に波長多重して伝
送する。このため、1R-REP２を遠隔監視制御することが
可能である。監視制御信号は、以下の特長を備える。

【０１８４】１）監視制御信号(128kb/s)を、1.48μ
ｍ光により伝達する。監視制御信号は、フレーム長256
バイト、フレーム周期は16msecである。

【０１８５】２）上記フレームを内の領域を16バイト
単位に分割し、各1R-REPにそれぞれ領域を割当てる。か
つ、前記16バイトを2つの領域に分け、EAST側アクセス
とWEST側アクセスに割り当てる。この監視制御信号のフ
レーム構成の一例を図５９に示す。

【０１８６】端局の監視制御部および1R-REPの監視制御
部は、この監視制御信号によって、例えば、次のような
監視および制御を実行する。

【０１８７】１）受信監視制御信号の上記領域にアク
セスし、警報検出の場合は、ビットをたて、後段に送出
する。

【０１８８】２）ループバックなどの指示を読み取
り、実行する。

【０１８９】３） 1R-REPの電源断を監視する。電源断
時は、後段に通知します。

【０１９０】４）監視制御信号によりＬＤの出力レベ
ルを設定し、これによりビットレートフリー伝送を実現
する。

【０１９１】５）監視制御信号により、中継装置にた
いしてループバック実行／解除指示を出力する。

【０１９２】次に、警報転送方式について、図６０に示
す。本実施例では、警報処理を、警報検出／転送レイヤ
を１Ｒセクションレイヤ、３Ｒセクションレイヤ、ＬＴ
セクションレイヤ、パスレイヤの４つに分けて行なう。
以下、それぞれについて説明する。

【０１９３】１） 1Rセクションレイヤ 1R-REPで検出する警報を扱う。結果は、監視制御信号に
より転送する。その処理項目としては、例えば、以下に
列挙するものがある。

【０１９４】 a)光ファイバ断・・・光ファイバ断による主信号および
監視制御信号の入力断 b)主信号入力断・・・前段の1R-REPの障害による主信号
入力断 c)監視制御信号入力断・・・前段の1R-REPの障害による
主信号入力断 d)監視制御信号LOF(Loss of Frame)・・・監視制御信号
フレーム同期はずれ e)監視制御信号FCS(Frame Check Sequence)誤り・・・
監視制御信号のFCSを検査することにより符号誤りを検
出する F)1Rセクション故障REP特定・・・重大故障を検出した1
R-REPは、自己のもつＩＤを監視制御信号内に設けられ
た所定のバイトに記入し、監視制御信号を発生する。こ
れにより、SDHのF1バイトの機能を実現する。

【０１９５】２） 3Rセクションレイヤ STMフレームのRSOHに関する処理を行う。処理項目を以
下に挙げる。

【０１９６】a)主信号LOF・・・A1,A2バイトにより主信
号フレーム同期はずれを検出。

【０１９７】３）LTセクションレイヤ STMフレームのMSOHに関する処理を行う。

【０１９８】４）パスレイヤ STMフレームのVC-3/4POHに関する処理を行う。

【０１９９】1Rセクションの警報は、監視制御信号によ
り他の1R-REPを中継して、LT-MUXに到達する。

【０２００】次に、海底Ａシステムの中継装置の保守運
用について説明する。海底Ａシステムの保守運用は、各
種の中継装置遠隔制御を行い、１Ｒ中継セクションごと
の故障箇所特定を容易にするため、１Ｒ中継セクション
オーバヘッドとして、波長１.４８μｍの監視光信号を
用いる。以下では、１Ｒ中継セクションの監視、１.４
８μｍ監視制御信号の処理について説明する。なお、こ
こで述べる監視制御は、ＬＴ-ＭＵＸのプリアンプ部,ブ
ースタアンプでも同様に行うことができる。

【０２０１】中継装置における監視制御項目の一例につ
いて、図６１に示す。この図６１に示す監視制御項目に
ついて、例えば、次のような監視制御を行なう。すなわ
ち、中継装置の監視制御部（監視制御信号処理部）は、
図３０に丸付き数字で示す箇所を監視して、各段の光増
幅利得制御（光出力安定化制御）を行うとともに、予防
保全、障害時の故障箇所特定等の機能を実行する。

【０２０２】：1552±1nm波長の主信号光と、1480nm
波長の監視制御光信号を合波した入力光より、ＰＦ−Ｗ
ＤＭ３０２にて分波して取出した監視光信号であり、監
視信号用受信器３０４で受信する。監視信号用受信器３
０４は、この信号について、３Ｒ処理を行うと共に、電
気信号に変換して、監視信号処理回路に送って、監視信
号入力断の検出を行う。

【０２０３】：ループバック回路ＲＢＵからＣＰＬ３
４０により分岐したモニタ光であり、利得制御と入力状
態監視および中間出力電力モニタとして使用する。

【０２０４】：高出力増幅部光出力をＣＰＬ３２６に
より分岐したモニタ光であり、ＢＰＦ３２８を介して取
出し、利得制御と出力状態監視として使用する。

【０２０５】：高出力増幅部出力端からの反射光をＣ
ＰＬ３２６を介して分岐したモニタ光であり、出力開放
検出を行う。

【０２０６】：励起光源の出力安定化制御と共に、Ｌ
Ｄ状態モニタを行なう。

【０２０７】：監視制御信号の送信であり、1480nm波
長の監視制御光源で光信号に変換して、高出力増幅部光
出力にＢＢ−ＷＤＭ３１８により合波する。また、ここ
では、監視光源ＬＤ状態モニタおよび監視信号出力断の
検出を行う。

【０２０８】本実施例の中継装置では、伝送路警報とし
て、主信号入出力断、監視信号入力断、入力ファイバ断
等の各種を想定する必要がある。これらは、,,を
総合した判定論理により、故障箇所の特定が可能であ
る。この他の監視ポイントを併せて用い、光増幅中継部
の装置故障検出および装置予防保全を行う。

【０２０９】本発明では、上述したように、監視光源お
よび励起光源について、現用のほかに、予備を備えるよ
うに構成した実施例がある。このような実施例において
は、上位装置からの指示を端局から監視信号光に載せて
送り、その信号を上記で取り出して、これに基づい
て、監視制御部は、指示内容を解読して、指定された光
源、例えば、励起光源の現用と予備の切替を行なう。切
替は、例えば、光源の駆動回路を切り替えることにより
行なうことができる。また、この切り替えは、装置内で
自動的に行なってもよい。すなわち、上記、におけ
る光源（ＬＤ）のモニタ状態に基づいて、光源の状態を
判定して、必要に応じて、現用と予備の切替を行なう。

【０２１０】また、本発明において、１０Ｇシステム
と、２．４Ｇシステムとは、その基本構成が共通するの
で、予め両者に使用できるように構成し、端局からの切
り替え指示に応じて、一方から他方のシステムに切り替
わるようにすることができる。この場合、切り替える必
要のある事項として最も重要なものは、励起光源等の光
源のパワーの切り替え（出力レベル設定）である。本実
施例では、端局から監視光信号に切り替え指示を載せて
伝送し、それを、上述したと同様に、中継装置で、分離
し、解読して、実行することにより、切り替え制御が行
なえる。

【０２１１】この他に、故障点評定、ループバック等に
ついての遠隔制御が行なわれる。それらについては、後
述する。

【０２１２】上記した海底中継装置に関する監視制御に
ついて、その制御系を概念的に、図６２に示す。なお、
同図で、Ｗ−ＥおよびＥ−Ｗは、ウエストからイース
ト、イーストからウエストの意味であって、信号の下り
上りを区別するものである。

【０２１３】また、図６３に、中継装置について、その
監視制御機能の詳細を示す。ここでは、監視制御部とし
て、ＬＤ駆動制御回路およびＬＤ切替部７００を示して
いる。ＬＤ駆動制御回路およびＬＤ切替部７００では、
各種モニタ情報に基づいて、ＬＤ温度、ＬＤ電流、入力
状態、中間集力状態、出力状態および出力開放等の情報
を出力する。これらの情報は、上位装置に伝送される。
また、上位装置からの出力停止、出力レベル設定、ＬＤ
切替等の指示が入力される。

【０２１４】図５１および図６２に示すように、海底１
Ｒ中継装置２は、陸揚げ局のＬＴ-ＭＵＸ１０のオペレ
ーティングシステムインタフェース６０１を介して、上
位装置のＯｐＳシステム６００と接続される。この遠隔
監視制御のために、波長１.４８μmの監視信号光が用い
られる。

【０２１５】監視制御信号は、１Ｒ中継セクション監視
と中継器遠隔制御のための１Ｒ中継セクションオーバヘ
ッドとして用い、図６２に示すように、１Ｒ中継セクシ
ョンごとに終端される。

【０２１６】海底中継装置２内では、その信頼性、小型
化の観点から制御回路を極力簡単化する必要があり、ま
た、中継装置２とＬＴ-ＭＵＸ１０との間で閉じた情報
転送であるため、陸上システムの遠隔監視制御方式とは
異なった簡略化信号転送法を使用する。図５９に示すよ
うに、固定周期の固定長フレームを使用し、この中で、
中継装置ごとにタイムスロットを割当て、各中継装置の
監視制御情報は、ここに、ビットアサイン形式で収容さ
れる。

【０２１７】中継装置内では、監視結果および運用状態
を、常時、定期的にＬＴ-ＭＵＸ１０へ転送し、ＬＴ-Ｍ
ＵＸ１０にて、障害判定、イベント化処理、履歴記録、
ＯｐＳメッセージ通信などの処理を行う。また、ＯｐＳ
６００からの制御命令は、ＬＴ-ＭＵＸ１０にて中継器
制御信号に変換されて、中継装置２に対して送出され
る。中継装置１Sysに対するＬＴ-ＭＵＸからのアクセス
は、Ｗ-Ｅ、Ｅ-Ｗの双方向から可能であり、監視制御ル
ートの二重化をはかっている。図６３に、この中継装置
内における監視制御機能構成が示される。

【０２１８】１Ｒ-ＲＥＰ監視制御における監視制御情
報転送は、１Ｒ-ＲＥＰの障害を下流に通知するだけで
なく、１Ｒ中継セクションごとの故障箇所判定を容易に
し、１Ｒ-ＲＥＰの遠隔制御を可能とするために、各１
Ｒ-ＲＥＰで監視制御信号光を終端する方式を用いる。

【０２１９】また、本発明の方式では、中継装置数が多
くなっても、監視情報が１波長で伝送できる利点があ
る。

【０２２０】（１）波長の選択監視信号の波長は、光増幅器の帯域外の波長を用いれ
ば、光増幅器の飽和などによる主信号への影響が避けら
れる。ここでは、波長１.４８μｍを用いる。これは、
伝送路ファイバの損失が主信号波長と同程度に小さいこ
とと、波長多重カプラ(ＷＤＭ)を励起光の合分波器と共
用できることによる。

【０２２１】（２）伝送符号の選択監視制御信号は、ＣＭＩ符号を用いて伝送する。ＣＭＩ
符号を採用することにより、直流分および零連続を抑圧
でき、コードバイオレーションによるフレーム同期方式
によって、フレーム同期回路を比較的小さなハード量で
構成することがでる。

【０２２２】（３）監視制御光送受信処理監視制御光の送受信処理系の構成は、上述したように行
なわれる。

【０２２３】各１Ｒ−ＲＥＰで監視情報信号を受信し、
再生処理した後、送信することにより、最後の受信端局
では、どの中継器またはファイバに異常があるのかを知
ることができる。すなわち、図３０に示した丸付き数字
のルートで、以下の項目が監視できる。

【０２２４】ａ．入力状態ａ−１入力信号断（）ａ−２入力信号電力（より推定）ｂ．出力状態ｂ−１出力信号断（）ｂ−２出力開放（）ｂ−３出力信号電力（）ｃ．中間出力状態ｃ−１中間出力信号電力、出力断（）ｄ．中継器状態ｄ−１励起ＬＤ温度、モニタ電流、バイアス電流
（）ｄ−２監視ＬＤ温度、モニタ電流、バイアス電流
（）ｄ−３前段／後段光増幅器利得（より推定）ｄ−４電源（）次に、海底Ａシステムの故障区間評定法について説明す
る。

【０２２５】海底区間故障評定法は、主信号ループバッ
クによる１Ｒ中継区間単位での故障評定を基本とする。
また、補助手段として、給電導体抵抗の測定により、ケ
ーブル破断位置の指定を行なう。さらに、OTDR (Optic
al Time Domain Reflectometry)により、陸揚局から最
も近い1R-REPまでの光ファイバの障害位置測定を行う。

【０２２６】海底Ａシステムの故障区間評定のために、
１Ｒ中継器での主信号ループバックを中心とした方式と
する。ただし、故障区間の評定においては、１Ｒ中継器
への給電の可否、評定区間の位置等に依存して、複数の
方法を使い分ける必要がある。

【０２２７】主信号ループバックは、中継器内の光スイ
ッチを切り替えることで行う。そしてループバックの起
動、通知、解除は、監視信号にのせて、陸揚局より伝達
される。したがって、主信号ループバックは、１Ｒ中継
器への給電が可能な場合に、１Ｒ中継間隔単位でファイ
バー心線ごとの故障区間評定が可能となる。ループバッ
クの詳細な実現手段については、後述する。

【０２２８】また、ケーブルの給電導体に障害が発生
し、１Ｒ中継器へ給電不可能な場合、陸揚局より給電導
体の直流抵抗を測定し、障害発生点を推定することが可
能である。ケーブル破断点と大地との抵抗、すなわち、
障害抵抗の値は、測定電流のｎ乗根に比例することが報
告されており（石田等 ”海底ケーブルにおける障害
位置測定手法の改善” ＫＤＤ国際通信の研究 No.102
p.41）、従来から障害位置評定の１手法として用いら
れている。

【０２２９】また、陸揚局から第１中継器までの区間
（第１区間）の故障評定には、ＯＴＤＲ(Optical Time
Domain Reflectometry)を接続することにより、数メー
トルの精度で障害点評定が可能である。

【０２３０】図６４には、陸揚局に設置する故障区間評
定システムのブロック図を示す。故障区間評定システム
は、監視装置８００と、給電装置８０２と、主信号架８
０８と、故障区間評定装置８１０とを有する。

【０２３１】ケーブル６は、陸揚局１０にて終端され、
電気導体部は給電装置８０２に、光ファイバー心線は主
信号架８０８に、それぞれ接続される。主信号のセクシ
ョンオーバーヘッド処理により、伝送路の異常が検出さ
れると、監視系より、１Ｒ中継器での主信号ループバッ
クを順次起動し、中継区間単位で障害区間を評定する。
また、給電異常により、ループバックが実行できない場
合、給電装置８０２に接続されていた電気導体部を、故
障区間評定装置８１０の直流抵抗測定部８１２に切り替
え、障害位置を推定する。また、ＯＴＤＲ測定器８１４
を障害ファイバーに接続し、第１区間の障害点を求める
ことができる。

【０２３２】次に、図６５を用いて、光ループバック方
式について説明する。図６５は、上述した図３１に示す
中継装置内の構成の内、ループバックに必要な部分のみ
示すものである。

【０２３３】下り信号をループバックさせるには、次の
手順で行なう。

【０２３４】（１）監視信号系を使用し、海底光端局送
信装置より遠隔操作で、所望の海底光増幅中継装置内の
Ｅｒドープファイバ３１０の励起光源出力を落す。

【０２３５】（２）監視信号系をもちいて、海底光端局
送信装置より遠隔操作で、上記海底光増幅中継装置の光
スイッチ３４２を２側に、光スイッチ３４６を４側に切
り替える。

【０２３６】（３）この操作により、下り信号は、下り
信号系に挿入されている３ｄＢカプラ３４４、光スイッ
チ３４２、光スイッチ３４６および上り信号系に挿入さ
れている３ｄＢカプラ３４８を通過し、ループバックす
る。

【０２３７】上り信号をループバックさせるには、同様
の手順でおこなえばよい。

【０２３８】（１）監視信号系をもちいて、海底光端局
送信装置より、所望の海底光増幅中継装置内のＥｒドー
プファイバ３１０の励起光源出力を落す。

【０２３９】（２）監視信号系をもちいて、海底光端局
送信装置より上記海底光増幅中継装置の光スイッチ３４
２を１側に、光スイッチ３４６を３側に切り替える。

【０２４０】（３）この操作により、上り信号は、上り
信号系に挿入されている３ｄＢカプラ３４８、光スイッ
チ３４６、光スイッチ３４２および下り信号系に挿入さ
れている３ｄＢカプラ３４４を通過し、ループバックす
る。

【０２４１】なお、通常のサービス状態では、光スイッ
チ３４２は２側に、光スイッチ３４６は３側に設定して
おく。このとき、中間光電力モニタ３５０では、下り信
号のＥｒドープファイバ３１０出力を、中間光電力モニ
タ３４６では、上り信号のＥｒドープファイバ３１０出
力をそれぞれモニタする。

【０２４２】本方式の特徴は、ループバック用信号を２
段光増幅器の中間からとりだしている点にある。このよ
うにすることにより、（１）光増幅器の入力側からルー
プバック用信号を取り出す方式と比較して、ＮＦの劣化
がない、（２）光増幅器の出力側からループバック用信
号を取り出す方式と比較して、（同一の励起パワのもと
で比較して）出力パワを大きく取れる、という利点があ
る。

【０２４３】次に、海底Ｂ型の光伝送システムにおける
監視制御系について、説明する。

【０２４４】図６６に、海底Ｂ型の光伝送システムの監
視制御系の一実施例の構成を示す。監視制御系は、図６
６に示すように、上位オペレーティングシステム６００
の制御下に制御される。

【０２４５】ＬＴ−ＭＵＸ１０では、監視制御に必要な
要素として、監視制御部６０２と、故障区間評定器６０
４と、光伝送を行なうための主信号伝達部６０６とを有
する。

【０２４６】このような構成において、実行されるネッ
トワーク監視制御項目を図６７に示す。図６７では、海
底端局装置１０において、実行される項目を、監視項目
と制御項目に分けて示す。

【０２４７】海底Ｂにおける光伝送システムでは、基本
的にOpSを介して監視制御を行う。監視制御には、ＣＣ
ＩＴＴＳＴＭフレームのＳＯＨ部分を用いる。警報処
理方法として、警報検出／転送レイヤを３Ｒセクション
レイヤ、ＬＴセクションレイヤ、パスレイヤの３つに分
ける。図６８に、警報転送方式を示す。以下、それぞれ
について説明する。

【０２４８】１）3Rセクションレイヤ STMフレームのRSOHに関する処理を行う。主な処理項目
として、次のものがある。 a)主信号LOF・・・A1,A2バイトにより主信号フレーム同
期はずれを検出２）LTセクションレイヤ STMフレームのMSOHに関する処理を行います。主な処理
項目として、次のものがある。 a)誤り率劣化検出・・・B2バイトを用いてMER、ERR MON
を発生３）パスレイヤ STMフレームのVC-3/4POHに関する処理を行う。

【０２４９】次に、海底Ｂシステムの故障区間評定法に
ついて説明する。

【０２５０】海底区間故障評定法は、OTDRによる障害位
置評定を基本とする。また、補助手段として、給電導体
抵抗の測定により、ケーブル破断位置の指定を行う。

【０２５１】本実施例では、海底Ｂシステムの故障区間
評定のために、ＯＴＤＲ(Optical Time Domain Reflect
ometry)を利用する方式とする。また、障害点推定のた
めに、ケーブル導体の直流抵抗測定も併用する。故障区
間評定機能としては、図７０に示すものがある。

【０２５２】使用するＯＴＤＲの諸元を、図７１に示
す。後方レイリー散乱光のレベル測定により、陸揚局よ
り１５０ｋｍまでの障害点を±５ｍの精度で評定可能で
ある。海底Ｂシステムでの最大中継距離は３００ｋｍで
あるから、両陸揚局より、ファイバーの半分ずつの障害
評定を行うことにより、障害区間を確定する。

【０２５３】また、ケーブル破断時は、ケーブル導体の
直流抵抗を測定することにより障害点を推定できる。

【０２５４】図６９に、本実施例で用いられる故障区間
評定システムの一例の構成を示す。このシステムは、陸
揚げ局に設置される。ケーブル８は、陸揚局にて終端さ
れ、電気導体部はケーブル位置探査信号生成部８０４
に、光ファイバー心線は主信号架８０８に、それぞれ接
続される。主信号のセクションオーバーヘッド処理によ
り、伝送路の異常が検出されると、ケーブル位置探査信
号生成部８０４に接続されていた電気導体部を、スイッ
チ８０５で直流抵抗測定部８１２に切り替え、障害位置
を推定する。また、ＯＴＤＲ測定器８１４を障害ファイ
バーに接続し、正確に障害点を求める。

【０２５５】以上説明した実施例は、一例にすぎず、本
発明は、これに限られないものである。

【０２５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバケーブルを海底に敷設して、高速伝送を可能
とすると共に、故障等の監視、制御等を遠隔的に行なえ
る。特に、海底に設置される中継装置について、監視制
御等が陸上の装置から行なえ、メンテナンス性において
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される中継伝送ネットワークの全
体構成を示すブロック図。

【図２】上記ネットワークに用いられる大ノードのう
ち、海底光伝送システムに接続されるものの構成の一例
を示すブロック図。

【図３】本発明の海底高速光伝送システムのうち１０Ｇ
ｂ／ｓ（Ａ型）システムの一実施例の構成の概要を示す
ブロック図。

【図４】上記実施例のシステムの全体構成の概要を示す
ブロック図。

【図５】上記実施例において用いられる中継装置の概要
を示す説明図。

【図６】本発明の海底高速光伝送システムのうち２．４
Ｇｂ／ｓ（Ａ型）システムの一実施例の構成の概要を示
すブロック図。

【図７】上記実施例のシステムの全体構成の概要を示す
ブロック図。

【図８】本発明の海底高速光伝送システムのうち２．４
Ｇｂ／ｓシステム（Ｂ型システム）の一実施例の構成の
概要を示すブロック図。

【図９】上記実施例のシステムの全体構成の概要を示す
ブロック図。

【図１０】上記１０Ｇｂ／ｓ（Ａ型）システムの一実施
例における光伝送部の構成のを示すブロック図。

【図１１】上記１０Ｇｂ／ｓ（Ａ型）システムの一実施
例における送信器の構成のを示すブロック図。

【図１２】上記１０Ｇｂ／ｓ（Ａ型）システムの一実施
例における受信器の構成のを示すブロック図。

【図１３】上記２．４Ｇｂ／ｓ（Ａ型）システムの一実
施例における送信器の構成のを示すブロック図。

【図１４】上記２．４Ｇｂ／ｓ（Ａ型）システムの一実
施例における受信器の構成のを示すブロック図。

【図１５】上記２．４Ｇｂ／ｓ（Ｂ型）システムの一実
施例における光伝送部の構成のを示すブロック図。

【図１６】本発明において用いられる光ブースタアンプ
の一実施例の構成を示すブロック図。

【図１７】本発明において用いられる光プリアンプの一
実施例の構成を示すブロック図。

【図１８】本発明において用いられる光ブースタアンプ
の他の実施例の構成を示すブロック図。

【図１９】本発明において用いられる光プリアンプの他
の施例の構成を示すブロック図。

【図２０】本発明において用いられる海底Ａ型１０ＧＬ
Ｔ−ＭＵＸの架実装状態の一例を示す説明図。

【図２１】本発明において用いられる海底Ａ型２．４Ｇ
ＬＴ−ＭＵＸの架実装状態の一例を示す説明図。

【図２２】本発明において用いられる海底Ｂ型２．４Ｇ
ＬＴ−ＭＵＸの架実装状態の一例を示す説明図。

【図２３】本発明において用いられる海底Ａ型ＬＴ−Ｍ
ＵＸの主要諸元の一例を示す説明図。

【図２４】本発明において用いられる海底Ｂ型ＬＴ−Ｍ
ＵＸの主要諸元の一例を示す説明図。

【図２５】本発明において用いられる１０ＧＬＴ−ＭＵ
Ｘの装置構成の一例の一部を示すブロック図。

【図２６】本発明において用いられる１０ＧＬＴ−ＭＵ
Ｘの装置構成の一例の残部を示すブロック図。

【図２７】本発明において用いられるＡ型１０ＧＬＴ−
ＭＵＸの機能の一例の一部を一覧表示する説明図。

【図２８】本発明において用いられるＡ型１０ＧＬＴ−
ＭＵＸの機能の一例の一部を一覧表示する説明図。

【図２９】光端局装置内におけるＳＴＭ−１×６４とＳ
ＴＭ−６４多重分離と、局内インタフェース実装との関
係を示す説明図。

【図３０】本発明において用いられる海底光増幅中継装
置の一実施例の構成を示すブロック図。

【図３１】図３０における中継装置の光学系部分の構成
を示す説明図。

【図３２】本発明において用いられる中継装置の機能を
示す説明図。

【図３３】中継装置で用いられる電源部の構成の一例を
示すブロック図。

【図３４】中継装置の光増幅回路の実装構造を示す平面
図。

【図３５】その側面図

【図３６】中継装置の実施層に関する機能条件を示す説
明図。

【図３７】中継装置の回路ユニットを収容する耐圧筐体
の一実施例の外観を示す正面図。

【図３８】上記耐圧筐体の構成に用いられるベリリウム
銅合金の機械特性を示す説明図。

【図３９】上記耐圧筐体の肉厚および端面構造を決定す
るための説明図。

【図４０】上記耐圧筐体におけるケーブル導入部の構造
を示す断面図。

【図４１】上記耐圧筐体内への回路ユニットの収容状態
を示す説明図。

【図４２】上記耐圧筐体への回路ユニットを収容する際
の放熱緩衝構造を示す説明図。

【図４３】上記耐圧筐体への回路ユニット筐体挿入状態
を示す説明図。

【図４４】上記耐圧筐体における熱等化回路モデルを示
す説明図。

【図４５】回路ユニットからの熱の回路ユニット筐体へ
の熱誘導を行なうための構造の一例を示す説明図。

【図４６】耐圧筐体への熱誘導についての説明図。

【図４７】耐圧筐体のケーブル引留部の一例の構造を示
す断面図。

【図４８】耐圧筐体のジンバル部の一例の構造を示す説
明図。

【図４９】耐圧筐体のジンバル部の他の例の構造を示す
説明図。

【図５０】本発明における監視制御の主要諸元を示す説
明図。

【図５１】本発明のＡ型システムにおいて用いられる監
視制御系の一例の構成の概要を示すブロック図。

【図５２】上記監視制御系におけるネットワーク監視制
御項目の一例を示す説明図。

【図５３】上記監視制御系における監視制御部の構成の
一例を示すブロック図。

【図５４】上記監視制御部の機能分担を示す説明図。

【図５５】上記監視制御系の機能の一部を示す説明図。

【図５６】上記監視制御系の機能の一部を示す説明図。

【図５７】上記監視制御系の機能の一部を示す説明図。

【図５８】上記監視制御系の機能の一部を示す説明図。

【図５９】監視制御信号のフレーム構成の一例を示す説
明図。

【図６０】本発明のＡ型システムの監視制御における警
報転送方式の一例を示す説明図。

【図６１】本発明で用いられる中継装置における監視制
御項目を示す説明図。

【図６２】本発明における中継装置を含む監視制御系の
信号の流れを示す説明図。

【図６３】上記中継装置に置ける監視制御機能を示すブ
ロック図。

【図６４】本発明における海底Ａ型システムの故障区間
評定装置の一例の構成を示すブロック図。

【図６５】本発明において行なわれるループバック方式
の一例を示す説明図。

【図６６】本発明のＢ型システムにおいて用いられる監
視制御系の一例の構成の概要を示すブロック図。

【図６７】上記監視制御系におけるネットワーク監視制
御項目の一例を示す説明図。

【図６８】本発明のＡ型システムの監視制御における警
報転送方式の一例を示す説明図。

【図６９】本発明における海底Ｂ型システムの故障区間
評定装置の一例の構成を示すブロック図。

【図７０】海底Ｂ型システムにおける故障区間評定機能
の一例を示す説明図。

【図７１】海底Ｂ型システムにおけるＯＴＤＲ諸元を示
す説明図。

【符号の説明】

２…海底光増幅中継装置（中継装置）、６，８…光ファ
イバケーブル、１０…光端局装置（ＬＴ−ＭＵＸ）、２
４…光端局送信装置、２６…光端局受信装置、２８…局
内インタフェース、３２…電気／光変換部、３４…光／
電気変換部、３６…監視制御部、３８…タイミング供給
部、４０…光ブースタアンプ、４１，４３…光ファイバ
アンプ、４２…光プリアンプ、４４…多重化回路、４６
…分離回路、５６…電源部、８０…変調器駆動回路、８
２…変調器集積化光源モジュール、８４…光出力制御回
路、８６…温度制御回路、９８，１２４，３１０，３１
４…Ｅｒファイバ、１００，１２４…波長多重ＷＤＭカ
プラ、９４，１０４，１０６，１２８…励起光源、１１
４…監視光源、ＤＡ１，ＵＡ１…低雑音増幅部、ＤＡ
２，ＵＡ２…高出力増幅部、ＲＢＵ…ループバック機
能、４００…基板、４０２…ボビン、５００…回路ユニ
ット、５０２…耐圧筐体、５２２…回路ユニット筐体、
５３０，５３６…板ばね（熱伝導板）、５３２…ゴム緩
衝体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢野良博神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者五十嵐洋一神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者松田弘成神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者青木聰神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者中野幸男東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者高取正浩東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者加沢徹東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者佐々木慎也東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者武鎗良治東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者中野博行東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光端局装置間を、海底に敷設される光ファ
イバケーブルで接続して、光伝送により通信を行なう海
底高速光伝送システムにおいて、光端局装置は、主信号光と、監視信号光とを合波して出
力する送信部を有し、該送信部は、主信号光を光増幅す
る光ブースタアンプを有し、この光ブースタアンプは、
主信号光とは異なる波長の励起光を用いて主信号光を光
増幅すると共に、上記励起光と同じ波長の監視信号光を
出力して、主信号光と監視信号光とを合波して出力する
機能を有するものであることを特徴とする海底高速光伝
送システム。
【請求項２】請求項１において、光端局装置間には、少
なくとも１の中継装置を有するものであり、中継装置
は、主信号光と、監視信号光とを合波して出力する送信
部を有し、該送信部は、主信号光を光増幅する光ブース
タアンプを有し、この光ブースタアンプは、主信号光と
は異なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅すると
共に、上記励起光と同じ波長の監視信号光を出力して、
主信号光と監視信号光とを合波して出力する機能を有す
るものであることを特徴とする海底高速光伝送システ
ム。
【請求項３】請求項１または２において、光ブースタア
ンプは、主信号光とは異なる波長の励起光を用いて主信
号光を光増幅する光ファイバアンプと、上記励起光と同
じ波長の監視信号光を出力する監視光源と、主信号光と
監視信号光とを合波するカプラとを有する海底高速光伝
送システム。
【請求項４】請求項１において、光端局装置間には、少
なくとも１の中継装置を有するものであり、中継装置
は、前段装置から受信した主信号光を、主信号光とは異
なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅する第１の
増幅部と、増幅された主信号光を主信号光とは異なる波
長の励起光を用いてさらに光増幅する第２の増幅部とを
備え、第２の増幅部は、主信号光とは異なる波長の励起
光を用いて主信号光を光増幅すると共に、上記励起光と
同じ波長の監視信号光を出力して、主信号光と監視信号
光とを合波して出力する機能を有するものであることを
特徴とする海底高速光伝送システム。
【請求項５】光端局装置間を、海底に敷設される光ファ
イバケーブルで接続して、光伝送により通信を行なう海
底高速光伝送システムにおいて、光端局装置間には、少なくとも１の中継装置が配置さ
れ、中継装置は、前段装置から受信した主信号光を、主信号
光とは異なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅す
る第１の増幅部と、増幅された主信号光を主信号光とは
異なる波長の励起光を用いてさらに光増幅する第２の増
幅部とを備えるものであることを特徴とする海底高速光
伝送システム。
【請求項６】請求項４または５において、第１の増幅部
と第２の増幅部とを、下りおよび上りについて１組備
え、かつ、下りと上りの上記第１の増幅部と第２の増幅
部との間を接続するループバック部をさらに有し、ループバック部は、光スイッチを有し、該光スイッチに
よって、通常の伝送と、上りから下りおよび下りから上
りのうちの一方向のループバックとが切り替えられる構
成を有することを特徴とする海底高速光伝送システム。
【請求項７】請求項５または６において、第１の増幅部
および第２の増幅部のうち少なくとも一方には、励起光
発生用の光源を、現用と予備の少なくとも２つ備え、２
つの励起光発生源を切り替えて使用するものである海底
高速光伝送システム。
【請求項８】請求項７において、前段装置から送られる
監視信号光を分離する手段を有し、監視信号の指示によ
り、励起光発生源を切り替えるものである海底高速光伝
送システム。
【請求項９】請求項６において、前段装置から送られる
監視信号光を分離する手段を有し、監視信号の指示によ
り、ループバック用光スイッチを切り替えるものである
海底高速光伝送システム。
【請求項１０】光端局装置間を、海底に敷設される光フ
ァイバケーブルで接続して、光伝送により通信を行なう
海底高速光伝送システムにおいて、光端局装置間には、少なくとも１の中継装置が配置さ
れ、中継装置は、前段装置から受信した主信号光を、主信号
光とは異なる波長の励起光を用いて主信号光を光増幅す
る光増幅部と、前段装置から送られる監視信号を分離す
る手段と、監視信号の指示により、光増幅部の励起光の
出力を変化させ、かつ、主信号光の出力レベルを変化さ
せる手段とを備えることを特徴とする海底高速光伝送シ
ステム。
【請求項１１】請求項４、８、９または１０において、
主信号光と監視信号光との波長多重または分離を行なう
手段として、波長多重（ＷＤＭ）カプラを備え、このＷ
ＤＭカプラを主信号光と励起光との波長多重用カプラと
して共用することを特徴とする海底高速光伝送システ
ム。
【請求項１２】光端局装置間を、海底に敷設される光フ
ァイバケーブルで接続して、光伝送により通信を行なう
海底高速光伝送システムにおいて、光端局装置間で海底
に配置される中継装置であって、光増幅を行なう光増幅部と、そのための制御部とを有す
る、複数の回路ユニットと、複数の回路ユニットを収容
するための円筒状の収容部分を有する耐圧筐体とを有
し、耐圧筐体には、３組の回路ユニットが、耐圧筐体内周
に、３角形の各辺に沿うように配置されることを特徴と
する中継装置。
【請求項１３】請求項１２において、光増幅部は、上り
用と下り用とを１システムに有し、各光増幅部は、光増
幅用ファイバをそれぞれ有する第１、第２の増幅部を有
し、上記各増幅部の光増幅用ファイバは、共通のボビンに巻
かれるものであることを特徴とする中継装置。
【請求項１４】請求項１３において、各回路ユニット
は、１回路ユニットに２システムを有するものである中
継装置。