光传送系统以及中继装置的制作方法

专利名称：光传送系统以及中继装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光传送系统以及中继装置。
背景技术：
以往，在光传送系统中，一般使用波长复用。波长复用还被称为波分多路复用 (WDM Wave length Division Multiplexing)，是将波长不同的多个信号光在一个光纤中复 用发送的光传送技术。在波长复用光传送系统中，在使用光纤对信号光进行长距离传送的 情况下，产生传送路中的损失。因此，需要在发送端与接收端之间设置中继装置来进行信号 光的放大。而且，在波长复用光传送系统的中继装置中，为了补偿传送路中的损失，而使用 了光放大器。所送出的信号光的功率不论过大还是过小，都对传送特性造成消极影响，所以在 各中继装置中需要将所输入的信号光放大成适合的功率来输出。一般在对WDM信号光进行 放大的情况下，对放大增益进行控制，以使WDM信号光整体的功率成为恒定的等级。此处，如果波长复用数变化，则每1波长的功率变化，从而对传送特性产生消极影 响。因此，需要根据波长复用数，对放大增益进行控制，以使每1波长的功率成为恒定。因 此，作为对WDM信号光进行放大的技术，提出了如下技术例如通过使用光波导路阵列与阵 列状光子检测器，在各中继装置内对波长数进行计数而得到波长数信息(例如，参照专利 文献1)。在这样的以往的方法中，由于在中继装置之间不进行波长数信息的发送接收，所 以具有如下优点不会接收到由于噪声、或波形失真而出错的波长数信息，并且可以实时地 变更所述放大增益。专利文献1 日本特开平10-303821号公报

发明内容
但是，在所述以往的方法中，在中继装置内需要用于对波长数进行计数的装置，存 在成为构成光传送系统的中继装置的小型化、高可靠性、低成本化、以及低功耗化的故障这 样的问题。本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于得到一种光传送系统以及中继装 置，无需对波长数进行计数便可以将WDM信号光中的每1波长的功率设定为规定的值。本发明为了解决所述课题，并达成目的，提供一种光传送系统，具有发送装置，在 光传送方向的上游侧发送对多个不同波长的信号光进行多路复用而得到的波分多路复用 信号光；传送单元，传送由所述发送装置发送的所述波分多路复用信号光；多个中继装置， 对由所述传送单元传送的所述波分多路复用信号光进行放大；以及接收装置，在光传送方 向的下游侧经由所述中继装置接收由所述传送单元传送的所述波分多路复用信号光，其 中，所述中继装置具备可变光衰减单元，将从上游侧输入到自身的中继装置的所述波分多 路复用信号光一并衰减；光衰减调整单元，对所述可变光衰减单元中的所述波分多路复用信号光的信号等级的衰减进行调整；以及光放大单元，按照规定的放大增益对由所述可变 光衰减单元一并衰减后的所述波分多路复用信号光进行一并放大并输出到下游侧，所述光 衰减调整单元具有输入等级检测部，对从上游侧输入到自身的中继装置的所述波分多路 复用信号光的信号等级进行检测；输出等级检测部，对由所述光放大单元放大并从自身的 中继装置输出到下游侧的所述波分多路复用信号光的信号等级进行检测；输出等级传递 部，接收上游侧的邻接的中继装置所输出的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息， 并且将由所述输出等级检测部检测出的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息发送 到下游侧的邻接的中继装置；以及衰减量控制部，根据由所述输入等级检测部检测出的所 述波分多路复用信号光的信号等级、和由所述输出等级传递部接收到的所述波分多路复用 信号光的信号等级的信息，计算所述可变光衰减单元中的所述波分多路复用信号光的信号 等级的衰减量，从而对所述可变光衰减单元进行控制。根据本发明，通过在可变光衰减单元中对WDM信号光的信号等级进行控制，以使 上游的中继装置中的WDM信号光的输出等级、与下游的中继装置中的向光衰减调整单元的 WDM信号光的输入等级之比成为恒定，起到如下效果无需对波长数进行计数便可以将WDM 信号光中的每1波长的功率设定为规定的值。


图1是示出本发明的实施方式1的光传送系统的结构的图。图2是说明本发明的实施方式1的光传送系统中的任意的邻接的2个中继装置的 结构以及动作的图。图3是说明本发明的实施方式2的光传送系统中的任意的邻接的2个中继装置的 结构以及动作的图。图4是说明本发明的实施方式3的光传送系统中的任意的邻接的2个中继装置的 结构以及动作的图。(标号说明)1 :WDM信号光发送装置；2 光传送路；3 中继装置；4 :WDM信号光接收装置；201 传送路用光纤；301-A、301-B:可变光衰减器(VOA) ；302_Α、302_Β 输入等级检测用光耦 合器；303-Α、303-Β 光放大器；304_Α、304_Β 输出等级检测用光耦合器；305_Α、305_Β 输入等级检测用光子检测器(PD) ；306-Α.306-Β 衰减量控制部；307-Α、307_Β 波长分波 部；308-Α、308-Β 光监视通道(OSC)接收部；309_Α、309_Β 输出等级检测用光子检测器 (PD) ；310-A、310-B =OSC 发送部；311_A、311_B =OSC 发送用光合波部；321_Α、321_Β 增益调 制检测用光耦合器；322-Α、322-Β 增益调制接收部；323_Α、323_Β 光放大器增益调制部； 331-Α、331-Β 等级信息接收部；332_Α、332_Β 等级信息发送部；333 公共线路。
具体实施例方式以下，根据附图，对本发明的光传送系统以及中继装置的实施方式进行详细说明。 另外，本发明不限于以下的记述，而可以在不脱离本发明的要旨的范围内适宜地进行变更。实施方式1.图1是示出本发明的实施方式1的光传送系统的结构的图。实施方式1的光传送
6系统如图1所示，构成为具备WDM信号光发送装置1、光传送路2、中继装置3、以及WDM信 号光接收装置4。另外，作为中继装置3，在WDM信号光发送装置1与WDM信号光接收装置 4之间，具备中继装置3-1、中继装置3-2、中继装置3-3、…中继装置3-N(N是正整数)这 N个中继装置。图2是说明图1所示的光传送系统中的任意的邻接的2个中继装置3的结构以及 动作的图。在图2中，将光传送方向的上游侧(WDM信号光发送装置1侧)的中继装置作为 中继装置A，将光传送方向的下游侧(WDM信号光接收装置4侧)的中继装置作为中继装置 B。此处，图2中说明的光传送方向是从中继装置A到中继装置B的方向。如图2所示，中继装置A具备可变光衰减器(VOA =VariableOptical Attenuator) 301-A、输入等级检测用光耦合器302-A、光放大器303-A、输出等级检测用 光耦合器304-A、输入等级检测用光子检测器(PD :Photo Diode(光电二极管)、受光元 件)305-A、衰减量控制部306-A、波长分波部307-A、光监视通道(OSC =OpticalSupervisory Channel)接收部308-A、输出等级检测用光子检测器(PD) 309-A、OSC发送部3IO-A以及OSC 发送用光合波部311-A。另外，如图2所示，中继装置B具备可变光衰减器(VOA) 301-B、输入等级检测用光 耦合器302-B、光放大器303-B、输出等级检测用光耦合器304-B、输入等级检测用光子检测 器(PD) 305-B、衰减量控制部306-B、波长分波部307_B、0SC接收部308-B、输出等级检测用 光子检测器(PD) 309-B、OSC发送部310-B、以及OSC发送用光合波部311-B。V0A301-A(B)使从比自身的中继装置A(B)上游的中继装置输入的WDM信号光一并 衰减。输入等级检测用光耦合器302-ΑΦ)使来自波长分波部307-ΑΦ)的WDM信号光的一 部分分支到PD305-A(B)。光放大器303-A (B)按照规定的放大增益对输入的WDM信号光进 行一并放大。输出等级检测用光耦合器304-ΑΦ)使来自光放大器303-ΑΦ)的WDM信号光 的一部分分支到PD309-A(B)。PD305-A(B)通过从输入等级检测用光耦合器302_A(B)接收WDM信号光的一部 分，对输入到中继装置A(B)的WDM信号光的输入等级进行检测，将检测结果作为中继装 置A(B)中的输入等级的信息即中继装置A(B)输入等级检测信息而输入到衰减量控制部 306-A(B)。衰减量控制部306-A(B)计算V0A301-A(B)中的(包含OSC的)WDM信号光的衰 减量而对V0A301-A(B)中的WDM信号光的衰减进行控制，以使比自身的中继装置A(B)上游 的中继装置中的WDM信号光的输出等级、与向自身的中继装置A(B)的光放大器303-ΑΦ) 的WDM信号光的输入等级之比成为规定的值。波长分波部307-A (B)将从V0A301-A (B)输出的包含OSC的WDM信号光分波成OSC 与WDM信号光。OSC接收部308-A(B)接收来自波长分波部307_A(B)的0SC，从该OSC中取 得比中继装置A(B)上游的中继装置中的WDM信号光的输出等级的信息。对衰减量控制部 306-A(B)输入该输出等级的信息。PD309-A(B)通过从输出等级检测用光耦合器304_A(B)接收WDM信号光的一部分， 对光放大器303-A (B)中的WDM信号光的输出等级进行检测，将检测结果作为来自中继装置 A(B)的WDM信号光的输出等级的信息即中继装置A(B)输出等级检测信息而输入到OSC发 送部310-A(B)。OSC发送部310-A(B)生成包含中继装置A(B)输出等级检测信息的OSC而 输出到OSC发送用光合波部311-A⑶。
OSC发送用光合波部311-A (B)从OSC发送部310_A (B)接收0SC，将该OSC合波到 来自光耦合器304-A (B)的WDM信号光中，将包含OSC的WDM信号光通过传送路用光纤201 发送到中继装置B (下游侧的装置)。此处，在中继装置A中，由光耦合器302-A与PD305-A构成输入等级检测部，由 V0A301-A构成可变光衰减单元，由光放大器303-A构成光放大单元，由输出等级检测用光 耦合器304-A与PD309-A构成输出等级检测部，由波长分波部307_A、0SC接收部308_A、0SC 发送部310-A以及OSC发送用光合波部311-A构成输出等级传递部。另外，在中继装置B中，由输入等级检测用光耦合器302-B与PD305-B构成输入等 级检测部，由V0A301-B构成可变光衰减单元，由光放大器303-B构成光放大单元，由输出等 级检测用光耦合器304-B与PD309-B构成输出等级检测部，由波长分波部307-B、OSC接收 部308-B、OSC发送部310-B、以及OSC发送用光合波部311-B构成输出等级传递部。另外，在中继装置A与中继装置B之间，由传送路用光纤201构成传送单元。另外，在中继装置A与中继装置B之间，构成具有OSC发送部310-A、OSC发送部 311-A、传送路用光纤201、波长分波部307-B以及OSC接收部308-B的中继装置A以及中继 装置B之间的输出等级传递单元。接下来，对中继装置A以及中继装置B的动作进行说明。首先，由通过下述方法进 行控制的V0A301-A，将输入到中继装置A的包含OSC的WDM信号光一并衰减。即，输入到 中继装置A的包含OSC的WDM信号光首先被输入到V0A301-A。然后，从V0A301-A输出的 包含OSC的WDM信号光通过波长分波部307-A被分波成OSC与WDM信号光。分波后的OSC 被输入到OSC接收部308-A。另外，分波后的WDM信号光被输入到输入等级检测用光耦合器 302-A。OSC接收部308-A接收来自波长分波部307-A的0SC，从该OSC中取得比中继装置 A上游的中继装置中的WDM信号光的输出等级的信息，向衰减量控制部306-A输入该输出等 级的信息。在输入等级检测用光耦合器302-A中，使来自波长分波部307-A的WDM信号光 的一部分分支到PD305-A，其他被输入到光放大器303-A。PD305-A通过从输入等级检测用光耦合器302-A接收WDM信号光的一部分，对向中 继装置A的WDM信号光的输入等级进行检测，将检测结果作为中继装置A输入等级检测信 息而输入到衰减量控制部306-A。在衰减量控制部306-A中，计算V0A301-A中的包含OSC的WDM信号光的衰减量 并对V0A301-A中的WDM信号光的衰减进行控制，以使比中继装置A上游的中继装置中的 WDM信号光的输出等级、与向中继装置A的光放大器303-A的WDM信号光的输入等级之比 成为规定的值。此处，衰减量控制部306-A例如指定成“WDM信号光的衰减量Xdb”而对 V0A301-A中的包含OSC的WDM信号光的衰减进行控制。然后，V0A301-A使包含OSC的WDM 信号光通过衰减量控制部306-A的控制而按照规定的衰减量进行一并衰减后输出到波长 分波部307-A。接下来，对中继装置A与中继装置B之间的动作、特别是光放大器303-A与光放大 器303-B之间的动作进行说明。在中继装置A的V0A301-A中按照规定的衰减量进行衰减 而控制了信号等级的(不包含OSC的)WDM信号光经由波长分波部307-A、输入等级检测用 光耦合器302-A被输入到光放大器303-A，通过该光放大器303-A按照规定的固定倍率进行一并放大。然后，一并放大后的WDM信号光被输入到光耦合器304-A。输出等级检测用光耦合 器304-A使一并放大后的WDM信号光的一部分分支到PD309-A，其他被输入到OSC发送用光 合波部311-A。PD309-A通过接收来自输出等级检测用光耦合器304-A的WDM信号光的一部分， 对光放大器303-A的WDM信号光的输出等级(即中继装置A的WDM信号光的输出等级)进 行检测，将检测结果作为中继装置A输出等级检测信息而输入到OSC发送部310-A。然后， OSC发送部310-A生成包含该中继装置A输出等级检测信息的OSC并输出到OSC发送用光 合波部311-A。OSC发送用光合波部311-A如果从OSC发送部310-A接收到0SC，则将该OSC合波 到来自输出等级检测用光耦合器304-A的WDM信号光，将包含OSC的WDM信号光通过传送 路用光纤201发送到中继装置B。这样，包含OSC的WDM信号光通过传送路用光纤201被传递到中继装置B，但此时 受到传送损失。即，直到通过光放大器303-A放大并输出后被输入到中继装置B，并被输入 到光放大器303-B为止，在WDM信号光中产生区间损失。通过根据下述方法进行控制的V0A301-B，将输入到中继装置B的包含OSC的WDM 信号光一并衰减。即，输入到中继装置B的包含OSC的WDM信号光首先被输入到V0A301-B。 然后，从V0A301-B输出的包含OSC的WDM信号光通过波长分波部307-B被分波成OSC与 WDM信号光。分波后的OSC被输入到OSC接收部308-B。另外，分波后的WDM信号光被输入 到输入等级检测用光耦合器302-B。OSC接收部308-B接收来自波长分波部307-B的0SC，从该OSC中得到中继装置A 中的WDM信号光的输出等级的信息，向衰减量控制部306-B输入该输出等级的信息。在输 入等级检测用光耦合器302-B中，使来自波长分波部307-B的WDM信号光的一部分分支到 PD305-B，而使其他输入到光放大器303-B。PD305-B通过从输入等级检测用光耦合器302-B接收WDM信号光的一部分，对中继 装置B中的WDM信号光的输入等级进行检测，将检测结果作为中继装置B输入等级检测信 息而输入到衰减量控制部306-B。在衰减量控制部306-B中，计算V0A301-B中的WDM信号光的衰减量并对V0A301-B 中的WDM信号光的衰减进行控制，以使中继装置A中的WDM信号光的输出等级与向中继装 置B的光放大器303-B的WDM信号光的输入等级之比成为规定的值。然后，V0A301-B通过 衰减量控制部306-B的控制将WDM信号光按照规定的衰减量一并衰减并输出。在中继装置B的V0A301-B中被一并衰减、并被控制了输入等级的(不包含OSC 的)WDM信号光经由波长分波部307-B、输入等级检测用光耦合器302-B被输入到光放大器 303-B，通过该光放大器303-B被一并放大。然后，一并放大后的WDM信号光被输入到输出等级检测用光耦合器304-B。输出等 级检测用光耦合器304-B使一并放大后的WDM信号光的一部分分支到PD309-B，并使其他输 入到OSC发送用光合波部311-B。PD309-B通过接收来自输出等级检测用光耦合器304-B的WDM信号光的一部分， 对光放大器303-B的WDM信号光的输出等级(即中继装置B的WDM信号光的输出等级)进行检测，将检测结果作为中继装置B输出等级检测信息而输入到OSC发送部310-B。然后， OSC发送部310-B生成包含该中继装置B输出等级检测信息的OSC并输出到OSC发送用光 合波部3Il-B。OSC发送用光合波部311-B如果从OSC发送部310-B接收到0SC，则将该OSC合波 到来自输出等级检测用光耦合器304-B的WDM信号光，将包含OSC的WDM信号光输出到进 一步下游侧的中继装置。以上的动作是在其他所有邻接的中继装置之间进行的。在本发明中，没有假设WDM信号光的波长数动态地变化这样的状况，而假设了如 季节变化那样平缓的变化。例如，如果假设在夏季中图2的区间损失比平时大，则向中继装 置B的WDM信号光的输入等级比平时小，所以需要使V0A301-B中的衰减量比平时小。此时， 根据WDM信号光的波长数而作为目标的WDM信号光的信号等级不同，所以难以在没有波长 数信息的情况下决定衰减量。但是，在本实施方式的光传送系统中，通过如上所述对V0A301-B中的WDM信号光 的衰减量进行控制，以使中继装置A的WDM信号光的输出等级与向中继装置B的光放大 器303-B的WDM信号光的输入等级之比成为恒定，可以决定作为目标的WDM信号光的信号 等级，具有可以在没有波长数信息的情况下将每1波长的信号光等级确保为恒定这样的效^ ο另外，在所述实施方式中，在紧接着V0A301-A(下游侧)之后配置了波长分波部 307-A，但也可以在紧接着V0A301-A之前(上游侧)配置波长分波部307-A。同样地，在所 述实施方式中，在紧接着V0A301-B之后(下游侧)配置了波长分波部307-B，但也可以在紧 接着V0A301-B之前(上游侧)设置波长分波部307-B。即，也可以在紧接着VOA之前(上 游侧)进行OSC的接收。另外，以下的项目在后述实施方式2以及实施方式3中也相同，所以在实施方式2 以及实施方式3中省略记载。在所述实施方式中，在光放大器303-A以及光放大器303-B中，可以使用掺铒光纤 放大器。在所述实施方式中，对向光放大器303-B的WDM信号光的输入等级进行控制，以使 中继装置A的WDM信号光的输出等级与向中继装置B的光放大器303-B的WDM信号光的输 入等级之比成为恒定，所以无法在没有中继装置A的输出等级信息的情况下对向中继装置 B的光放大器303-B的WDM信号光的输入等级进行控制。因此，优选准备针对中继装置A的 WDM信号光的输出等级信息没有传递到中继装置B的情况的例外处理。首先，在光传送系统启动时，衰减量控制部306-B直到传递中继装置A的WDM信号 光的输出等级信息为止不对V0A301-B进行控制。即，直到OSC接收部308-B接收到中继装 置A的WDM信号光的输出等级的信息为止不对V0A301-B进行控制。接下来，在光传送系统启动后，在由于某种故障而中继装置A的WDM信号光的输出 等级信息的传递被中断的情况下，衰减量控制部306-B判断为上次接收到的中继装置A的 WDM信号光的输出等级的值原样地持续，根据该值计算V0A301-B中的WDM信号光的信号等 级的衰减量。另外，在所述实施方式中，由输入等级检测用光耦合器302-A与PD305-A构成了中 继装置A的输入等级检测部，但只要是具备使输入到中继装置A的WDM信号光的一部分分支的分支单元、和对由该分支单元分支后的WDM信号光的等级进行检测的检测单元的功能 的结构，也可以是任意结构。另外，在所述实施方式中，由输出等级检测用光耦合器304-A与PD309-A构成了中 继装置A的输出等级检测部，但只要是具备对由光放大器303-A —并放大后的WDM信号光 (从中继装置A输出的WDM信号光)的一部分进行分支的分支单元、和对由该分支单元分支 后的WDM信号光的等级进行检测的检测单元的功能的结构，也可以是任意结构。另外，在所述实施方式中，由输入等级检测用光耦合器302-B与PD305-B构成了中 继装置B的输入等级检测部，但只要是具备使输入到中继装置B的WDM信号光的一部分分 支的分支单元、和对由该分支单元分支后的WDM信号光的等级进行检测的检测单元的功能 的结构，也可以是任意结构。另外，在所述实施方式中，由输出等级检测用光耦合器304-B与PD309-B构成了中 继装置B的输出等级检测部，但只要是具备对由光放大器303-B —并放大后的WDM信号光 (从中继装置A输出的WDM信号光)的一部分进行分支的分支单元、和对由该分支单元分支 后的WDM信号光的等级进行检测的检测单元的功能的结构，也可以是任意结构。另外，在所述实施方式中，通过V0A301-A将输入到中继装置A的WDM信号光等级 一并衰减，但只要是可以一并控制输入到中继装置A的WDM信号光的WDM信号光等级的结 构，则也可以是任意结构。另外，在所述实施方式中，通过V0A301-B将输入到中继装置B的WDM信号光等级 一并衰减，但只要是可以一并控制输入到中继装置B的WDM信号光的WDM信号光等级的结 构，则也可以是任意结构。另外，在所述实施方式中，以图2所示的中继装置A以及中继装置B为例子，对光 传送系统中的某个邻接的中继装置进行了说明，但只要是在存在2个以上的中继装置的光 传送系统中，不论邻接还是非邻接而对于2个以上的中继装置，将其上游中继装置作为中 继装置A，将下游中继装置作为中继装置B，并具备中继装置A的输出等级检测单元、中继装 置A与中继装置B之间的传送单元、中继装置A的输出等级控制单元以及中继装置B的可 变光衰减单元的结构，则可以应用本发明。实施方式2.图3是说明实施方式2的光传送系统中的任意的邻接的2个中继装置的结构以及 动作的图。在图3中，与实施方式1的情况同样地，将上游侧(WDM信号光发送装置1侧) 的中继装置作为中继装置A，将下游侧(WDM信号光接收装置4侧)的中继装置作为中继装 置B。另外，对与实施方式1的情况共同的结构，附加与图2共同的标号而省略说明。另外， 实施方式2的光传送系统的结构与实施方式1的情况相同，所以参照图1而省略说明。如图3所示，中继装置A具备V0A301-A、输入等级检测用光耦合器302-A、光放大 器303-A、输出等级检测用光耦合器304-A、PD305-A、衰减量控制部306-A、PD309_A、增益调 制检测用光耦合器321-A、增益调制接收部322-A以及光放大器增益调制部323-A。另外，如图3所示，中继装置B具备V0A301-B、输入等级检测用光耦合器302-B、光 放大器303-B、输出等级检测用光耦合器304-B、PD305-B、衰减量控制部306-B、PD309_B、增 益调制检测用光耦合器321-B、增益调制接收部322-B以及光放大器增益调制部323-B。增益调制检测用光耦合器321-A⑶使从V0A301_A(B)输出的WDM信号光的一部
11分分支到增益调制接收部322-ΑΦ)。增益调制接收部322-ΑΦ)通过从增益调制检测用光 耦合器321-ΑΦ)接收WDM信号光，而接收WDM信号光的放大增益的调制的信息。由此，增 益调制接收部322-ΑΦ)得到中继装置A(B)上游的中继装置中的WDM信号光的输出等级的 信息，对衰减量控制部306-ΑΦ)输入该输出等级的信息。光放大器增益调制部323-A(B) 根据中继装置A(B)输出等级检测信息对光放大器303-ΑΦ)的放大增益进行调制，从而调 制WDM信号光。另外，在中继装置A与中继装置B之间，由光放大器增益调制部323-A、光放大器 303-A、传送路用光纤201、增益调制检测用光耦合器321-B以及增益调制接收部322-B构成 中继装置A以及中继装置B之间的输出等级传递单元。接下来，以中继装置A以及中继装置B之间的动作为中心，对本实施方式的中继装 置A以及中继装置B的动作进行说明。另外，对于输入等级检测部(输入等级检测用光耦 合器302-A与PD305-A、输入等级检测用光耦合器302-B与PD305-B)、放大单元(光放大器 303-A、光放大器303-B)、输出等级检测部(输出等级检测用光耦合器304-A与PD309-A、输 出等级检测用光耦合器304-B与PD309-B)、以及传送单元(传送路用光纤201)，由于与实 施方式1相同，所以省略详细的说明。在中继装置A中由光放大器303-A—并放大后的WDM信号光被输入到输出等级检 测用光耦合器304-A。输出等级检测用光耦合器304-A将一并放大后的WDM信号光的一部 分分支到PD309-A。PD309-A通过接收来自输出等级检测用光耦合器304-A的WDM信号光的一部分，对 光放大器303-A的WDM信号光的输出等级(即中继装置A的WDM信号光的输出等级)进行 检测，将检测结果作为中继装置A输出等级检测信息而输入到光放大器增益调制部323-A。 光放大器增益调制部323-A根据中继装置A输出等级检测信息对光放大器303-A的放大增 益进行调制，从而调制WDM信号光。即，光放大器增益调制部323-A对光放大器303-A的放 大增益的一部分进行调制。例如，作为使放大增益周期性地变化，以使增益的最大值与最小 值的幅度(振幅)、或增益变化的周期变化那样地进行调整。此处，光放大器增益调制部323-A保持有中继装置A中的WDM信号光的输出等级、 和与其对应地调制的放大增益的调制模式(振幅、或周期的调制模式)的对应信息(增益 调制模式对应信息)。然后，光放大器增益调制部323-A根据该增益调制模式对应信息与中 继装置A输出等级检测信息，对光放大器303-A的放大增益进行调制。即，光放大器增益调 制部323-A可以将中继装置A中的WDM信号光的输出等级的信息作为放大增益的调制的信 息(放大增益的调制模式)而加入到WDM信号光中。另外，中继装置3的增益调制接收部322-B还保持该增益调制模式对应信息。在 增益调制接收部322-B中，可以根据加入到所输入的WDM信号光中的放大增益的调制的信 息(放大增益的调制模式)与增益调制模式对应信息，得到中继装置A中的WDM信号光的 输出等级的信息。即，增益调制接收部322-B可以使用增益调制模式对应信息，将加入到所 输入的WDM信号光中的放大增益的调制的信息(放大增益的调制模式)变换为中继装置A 中的WDM信号光的输出等级信息。光放大器303-A将依照光放大器增益调制部323-A的控制对放大增益进行调制而 调制出的WDM信号光，通过传送路用光纤201发送到中继装置B。通过传送路用光纤201
12传送到中继装置B的WDM信号光首先被输入到V0A301-B。然后，对于从V0A301-B输出的 WDM信号光，通过增益调制检测用光耦合器321-B，其一部分被分支并输入到增益调制接收 部322-B，其他被输入到输入等级检测用光耦合器302-B。增益调制接收部322-B通过接收来自增益调制检测用光耦合器321-B的WDM信号 光，接收WDM信号光的放大增益的调制的信息。然后，从该放大增益的调制的信息中得到中 继装置A中的WDM信号光的输出等级的信息，向衰减量控制部306-B输入该输出等级的信 肩、ο如上所述，增益调制接收部322-B与光放大器增益调制部323-A同样地具有增益 调制模式对应信息。由此，增益调制接收部322-B可以使用增益调制模式对应信息，将加入 到所输入的WDM信号光中的放大增益的调制的信息(放大增益的调制模式)变换为中继装 置A中的WDM信号光的输出等级信息。在输入等级检测用光耦合器302-B中，将来自增益调制检测用光耦合器321-B的 WDM信号光的一部分分支并输入到PD305-B，并将其他部分输入到光放大器303-B。PD305-B 通过从输入等级检测用光耦合器302-B接收WDM信号光的一部分，对中继装置B中的WDM 信号光的输入等级进行检测，将检测结果作为中继装置B输入等级检测信息而输入到衰减 量控制部306-B。在衰减量控制部306-B中，计算V0A301-B中的WDM信号光的衰减量并对V0A301-B 中的WDM信号光的衰减进行控制，以使中继装置A中的WDM信号光的输出等级与向中继装 置B的光放大器303-B的WDM信号光的输入等级之比成为规定的值。然后，V0A301-B通过 衰减量控制部306-B的控制将WDM信号光按照规定的衰减量一并衰减并输出。以上的动作 是在其他所有邻接的中继装置之间进行的。另外，在中继装置B的V0A301-B中被衰减、并被控制了信号等级的WDM信号光 经由增益调制检测用光耦合器321-B、输入等级检测用光耦合器302-B被输入到光放大器 303-B。此后，进行与在所述中说明的光放大器303-A以后同样的动作。另外，以下，对在图3中未说明的各构成部的动作进行说明。向中继装置A，从上 游侧的中继装置输入WDM信号光，由通过下述方法控制的V0A301-A执行一并衰减。即，输 入到中继装置A的WDM信号光首先被输入到V0A301-A。然后，对于从V0A301-A输出的WDM 信号光，通过增益调制检测用光耦合器321-A，其一部分被分支并输入到增益调制接收部 322-A，其他部分被输入到输入等级检测用光耦合器302-A。增益调制接收部322-A通过从增益调制检测用光耦合器321-A接收WDM信号光， 得到比中继装置A上游的中继装置中的WDM信号光的输出等级的信息，向衰减量控制部 306-A输入该输出等级的信息。在输入等级检测用光耦合器302-A中，将来自增益调制检测 用光耦合器321-A的WDM信号光的一部分分支并输入到PD305-A，并将其他部分输入到光放 大器303-A。另外，以上的动作是与之前说明的向中继装置B从中继装置A输入了 WDM信号光 时的动作同样的动作。所述光放大器增益调制部323-A以及光放大器增益调制部323-B的放大增益的调 制频谱优选为WDM信号光的低频侧的频带外。例如，如果WDM信号光的每1波长的传送速 度是lOGbit/s，则只要将光放大器增益调制部323-A以及光放大器增益调制部323-B的光放大器放大增益调制速度设为100kHz，则相对信号是充分低速，所述放大增益的调制频谱 成为WDM信号光的低频侧的频带外。另外，PD309-A以及PD309-B中的用于输入等级检测的平均化时间优选为光放大 器放大增益调制的周期的10倍至100倍左右，以不受到光放大器中的增益调制的影响，如 果光放大器放大增益调制速度是100kHz，则对例如Ims的平均等级进行检测即可。另外，在所述实施方式中，在紧接着V0A301-A之后(下游侧)配置了增益调制检 测用光耦合器321-A，但也可以在紧接着V0A301-A之前(上游侧)设置增益调制检测用光 耦合器321-A。同样地，在所述实施方式中，在紧接着V0A301-B之后(下游侧)配置了增益 调制检测用光耦合器321-B，但也可以在紧接着V0A301-B之前(上游侧)设置增益调制检 测用光耦合器321-B。即，也可以在紧接着各VOA之前(上游侧)进行放大增益调制的接 收。在本发明中，没有假设WDM信号光的波长数动态地变化这样的状况，而假设了如 季节变化那样平缓的变化。例如，如果假设在夏季图3的区间损失比平时大，则向中继装置 B的WDM信号光的输入等级比平时小，所以需要使V0A301-B中的衰减量比平时小。此时，根 据WDM信号光的波长数而作为目标的WDM信号光的信号等级不同，所以难以在无波长数信 息的情况下决定衰减量。但是，在本实施方式的光传送系统中，通过如上所述对V0A301-B中的WDM信号光 的衰减量进行控制，以使中继装置A的WDM信号光的输出等级、与向中继装置B的光放大器 303-B的WDM信号光的输入等级之比成为恒定，可以决定作为目标的WDM信号光的信号等 级，具有可以在波长数信息的情况下将每1波长的信号光等级保持为恒定这样的效果。实施方式3.图4是说明实施方式3的光传送系统中的任意的邻接的2个中继装置3的结构以 及动作的图。在图4中，与实施方式1的情况同样地，将上游侧(WDM信号光发送装置1侧) 的中继装置作为中继装置A，将下游侧(WDM信号光接收装置4侧)的中继装置作为中继装 置B。另外，对与实施方式1的情况共同的结构，附加与图2共同的标号而省略说明。另外， 实施方式3的光传送系统的结构与实施方式1的情况相同，所以参照图1而省略说明。如图4所示，中继装置A具备V0A301-A、输入等级检测用光耦合器302-A、光放大 器303-A、输出等级检测用光耦合器304-A、PD305-A、衰减量控制部306-A、PD309_A、等级信 息接收部331-A以及等级信息发送部332-A。另外，如图4所示，中继装置B具备V0A301-B、输入等级检测用光耦合器302-B、光 放大器303-B、输出等级检测用光耦合器304-B、PD305-B、衰减量控制部306-B、PD309_B、等 级信息接收部331-B以及等级信息发送部332-B。等级信息接收部331-A(B)接收比中继装置A(B)上游侧的中继装置中的WDM信号 光的输出等级检测信息，将该输出等级检测信息输入到衰减量控制部306-ΑΦ)。等级信息 发送部332-ΑΦ)将中继装置A(B)输出等级检测信息通过公共线路333发送到中继装置 B (下游侧的中继装置)。通过公共线路333连接了中继装置A的等级信息发送部332-A与中继装置B的等 级信息接收部331-B。另外，在中继装置A与中继装置B之间，由等级信息发送部332-A、公 共线路333以及等级信息接收部331-B构成了中继装置A以及中继装置B之间的输出等级
14传递单元。接下来，以中继装置A以及中继装置B之间的动作为中心，对对本实施方式的中继 装置A以及中继装置B的动作进行说明。另外，对于输入等级检测部(输入等级检测用光 耦合器302-A与PD305-A、输入等级检测用光耦合器302-B与PD305-B)、放大单元(光放大 器303-A、光放大器303-B)、输出等级检测部(输出等级检测用光耦合器304-A与PD309-A、 输出等级检测用光耦合器304-B与PD309-B)以及传送单元(传送路用光纤201)，由于与实 施方式1相同，所以省略详细的说明。在中继装置A中由光放大器303-A —并放大后的WDM信号光被输入到输出等级检 测用光耦合器304-A。输出等级检测用光耦合器304-A使一并放大后的WDM信号光的一部 分分支到PD309-A。PD309-A通过接收来自输出等级检测用光耦合器304-A的WDM信号光的一部分，对 光放大器303-A的WDM信号光的输出等级(即中继装置A的WDM信号光的输出等级)进行 检测，将检测结果作为中继装置A输出等级检测信息而输入到等级信息发送部332-A。等级 信息发送部332-A将中继装置A输出等级检测信息通过公共线路333发送到中继装置B。在中继装置B中，等级信息接收部331-B通过公共线路333接收中继装置A输出 等级检测信息，将该中继装置A输出等级检测信息输入到衰减量控制部306-B。另外，从输出等级检测用光耦合器304-A通过传送路用光纤201传送到中继装置 B的WDM信号光首先被输入到V0A301-B。然后，对于从V0A301-B输出的WDM信号光，通过 输入等级检测用光耦合器302-B，其一部分被分支并输入到PD305-B，其他部分被输入到光 放大器303-B。PD305-B通过从输入等级检测用光耦合器302-B接收WDM信号光的一部分，对中继 装置B中的WDM信号光的输入等级进行检测，将检测结果作为中继装置B输入等级检测信 息而输入到衰减量控制部306-B。在衰减量控制部306-B中，计算V0A301-B中的WDM信号光的衰减量并对V0A301-B 中的WDM信号光的衰减进行控制，以使中继装置A中的WDM信号光的输出等级、与向中继装 置B的光放大器303-B的WDM信号光的输入等级之比成为规定的值。然后，V0A301-B通过 衰减量控制部306-B的控制将WDM信号光按照规定的衰减量一并衰减并输出。以上的动作 是在其他所有邻接的中继装置之间进行的。另外，在中继装置B的V0A301-B中被衰减并被控制了信号等级的WDM信号光经由 输入等级检测用光耦合器302-B被输入到光放大器303-B。此后，进行与在所述中说明的光 放大器303-A以后同样的动作。另外，以下，对在图4中未说明的各构成部的动作进行说明。向中继装置A，从上 游侧的中继装置输入WDM信号光，通过依照下述方法控制的V0A301-A将其一并衰减。艮口， 输入到中继装置A的WDM信号光首先被输入到V0A301-A。然后，对于从V0A301-A输出的 WDM信号光，通过输入等级检测用光耦合器302-A，其一部分被分支并输入到PD305-A，其他 部分被输入到光放大器303-A。PD305-A通过从输入等级检测用光耦合器302-A接收WDM信号光的一部分，对中继 装置A中的WDM信号光的输入等级进行检测，将检测结果作为中继装置A输入等级检测信 息而输入到衰减量控制部306-A。
另外，等级信息接收部331-A通过公共线路333，接收上游侧的中继装置中的WDM 信号光的输出等级检测信息，将该输出等级检测信息输入到衰减量控制部306-A。在衰减量控制部306-A中，计算V0A301-A中的WDM信号光的衰减量并对V0A301-A 中的WDM信号光的衰减进行控制，以使上游侧的中继装置中的WDM信号光的输出等级、与向 中继装置A的光放大器303-A的WDM信号光的输入等级之比成为规定的值。然后，V0A301-A 通过衰减量控制部306-A的控制将WDM信号光按照规定的衰减量一并衰减并输出。另外，以上的动作是与之前说明的向中继装置B从中继装置A输入了 WDM信号光 时的动作相同的动作。在本发明中，没有假设WDM信号光的波长数动态地变化这样的状况，而假设了如 季节变化那样平缓的变化。例如，如果在夏季中图4的区间损失比平时大，则向中继装置B 的WDM信号光的输入等级比平时小，所以需要使V0A301-B中的衰减量比平时小。此时，由 于根据WDM信号光的波长数而作为目标的WDM信号光的信号等级不同，所以难以在无波长 数信息的情况下决定衰减量。但是，在本实施方式的光传送系统中，通过如上所述对V0A301-B中的WDM信号光 的衰减量进行控制，以使中继装置A的WDM信号光的输出等级、与向中继装置B的光放大器 303-B的WDM信号光的输入等级之比成为恒定，可以决定作为目标的WDM信号光的信号等 级，具有可以在无波长数信息的情况下将每1波长的信号光等级保持为恒定这样的效果。另外，在所述实施方式中，构成为使用等级信息发送部332-A、公共线路333以及 等级信息接收部331-B，将上游侧的中继装置A中的WDM信号光的输出等级信息传送到下游 侧的中继装置B，但只要是具有可以在中继装置之间传递信息的功能的结构，则也可以是任 意结构。产业上的可利用性如上所述，本发明的光传送系统在波长复用光传送系统中使用光纤对信号光进行 长距离传送的情况下是有用的。
权利要求
一种光传送系统，该光传送系统具有发送装置，在光传送方向的上游侧发送对多个不同波长的信号光进行多路复用而得到的波分多路复用信号光；传送单元，传送由所述发送装置发送的所述波分多路复用信号光；多个中继装置，对由所述传送单元传送的所述波分多路复用信号光进行放大；以及接收装置，在光传送方向的下游侧经由所述中继装置接收由所述传送单元传送的所述波分多路复用信号光，其特征在于，所述中继装置具备可变光衰减单元，将从上游侧输入到自身的中继装置的所述波分多路复用信号光一并衰减；光衰减调整单元，对所述可变光衰减单元中的所述波分多路复用信号光的信号等级的衰减进行调整；以及光放大单元，按照规定的放大增益对由所述可变光衰减单元一并衰减后的所述波分多路复用信号光进行一并放大并输出到下游侧，所述光衰减调整单元具有输入等级检测部，对从上游侧输入到自身的中继装置的所述波分多路复用信号光的信号等级进行检测；输出等级检测部，对由所述光放大单元放大并从自身的中继装置输出到下游侧的所述波分多路复用信号光的信号等级进行检测；输出等级传递部，接收上游侧的邻接的中继装置所输出的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息，并且将由所述输出等级检测部检测出的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息发送到下游侧的邻接的中继装置；以及衰减量控制部，根据由所述输入等级检测部检测出的所述波分多路复用信号光的信号等级、和由所述输出等级传递部接收到的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息，计算所述可变光衰减单元中的所述波分多路复用信号光的信号等级的衰减量，从而对所述可变光衰减单元进行控制。
2.根据权利要求1所述的光传送系统，其特征在于，所述衰减量控制部在自身的光传送系统启动时，直到由所述输出等级传递部接收到上 游侧的邻接的中继装置所输出的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息为止，不控制 所述可变光衰减单元。
3.根据权利要求2所述的光传送系统，其特征在于，所述衰减量控制部在自身的光传送系统启动后，在上游侧的邻接的中继装置所输出的 所述波分多路复用信号光的信号等级的信息的传递被中断的情况下，根据在中断之前刚接 收到的信号等级的信息，来计算所述可变光衰减单元中的所述波分多路复用信号光的信号 等级的衰减量。
4.根据权利要求1所述的光传送系统，其特征在于， 所述输入等级检测部具备第1分支部，对从上游侧输入到自身的中继装置的所述波分多路复用信号光的一部分进行分支；以及第1光子检测部，对由所述第1分支部分支后的所述波分多路复用信号光的信号等级 进行检测，所述输出等级检测部具备第2分支部，对由所述光放大单元放大后的所述波分多路复用信号光的一部分进行分 支；以及第2光子检测部，对由所述第2分支部分支后的所述波分多路复用信号光的信号等级 进行检测。
5.根据权利要求4所述的光传送系统，其特征在于， 所述输出等级传递部具备发送部，生成并发送包含由所述第2光子检测部检测出的所述信号等级的信息的光监 视通道信号；合波部，将来自所述发送部的所述光监视通道信号合波到由所述光放大单元放大后的 所述波分多路复用信号光，并发送到下游侧的邻接的中继装置；分波部，从上游侧的邻接的中继装置所输出的合波了所述光监视通道信号的波分多路 复用信号光中，对所述光监视通道信号进行分波；以及接收部，接收由所述分波部分波了的所述光监视通道信号，从而取得上游侧的邻接的 中继装置所输出的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息。
6.根据权利要求4所述的光传送系统，其特征在于， 所述输出等级传递部具备增益调制部，使由所述第2光子检测部检测出的信号等级的信息对应于所述光放大单 元的所述放大增益的调制的信息；第3分支部，对从上游侧的邻接的中继装置输入的所述波分多路复用信号光的一部分 进行分支；以及增益调制接收部，接收由所述第3分支部分支后的所述波分多路复用信号光的所述放 大增益的调制的信息，并从该放大增益的调制的信息中取得由所述第2光子检测部检测出 的信号等级的信息。
7.根据权利要求6所述的光传送系统，其特征在于，所述放大增益的调制的频谱在所述波分多路复用信号光的低频侧的频带外。
8.根据权利要求6所述的光传送系统，其特征在于，所述第1光子检测部按照比所述调制后的放大增益的周期更长的周期进行平均化。
9.根据权利要求4所述的光传送系统，其特征在于， 所述输出等级传递部具备等级信息发送部，将由所述第2光子检测部检测出的所述信号等级的信息通过公共线 路发送到下游侧的邻接的中继装置；以及等级信息接收部，从公共线路中接收从上游侧的邻接的中继装置的等级信息发送部发 送的所述信号等级的信息。
10.一种用于光传送系统中的中继装置，该光传送系统具有发送装置，在光传送方向的上游侧发送对多个不同波长的信号光进行多路复用而得到的波分多路复用信号光；传送单元，传送由所述发送装置发送的所述波分多路复用信号光； 多个中继装置，对由所述传送单元传送的所述波分多路复用信号光进行放大；以及 接收装置，在光传送方向的下游侧经由所述中继装置接收由所述传送单元传送的所述 波分多路复用信号光， 其特征在于， 该中继装置具备可变光衰减单元，将从上游侧输入到自身的中继装置的所述波分多路复用信号光一并 衰减；光衰减调整单元，对所述可变光衰减单元中的所述波分多路复用信号光的信号等级的 衰减进行调整；以及光放大单元，按照规定的放大增益对由所述可变光衰减单元一并衰减后的所述波分多 路复用信号光进行一并放大并输出到下游侧， 其中，所述光衰减调整单元具有输入等级检测部，对从上游侧输入到自身的中继装置的所述波分多路复用信号光的信 号等级进行检测；输出等级检测部，对由所述光放大单元放大并从自身的中继装置输出到下游侧的所述 波分多路复用信号光的信号等级进行检测；输出等级传递部，接收上游侧的邻接的中继装置所输出的所述波分多路复用信号光的 信号等级的信息，并且将由所述输出等级检测部检测出的所述波分多路复用信号光的信号 等级的信息发送到下游侧的邻接的中继装置；以及衰减量控制部，根据由所述输入等级检测部检测出的所述波分多路复用信号光的信号 等级、和由所述输出等级传递部接收到的所述波分多路复用信号光的信号等级的信息，计 算所述可变光衰减单元中的所述波分多路复用信号光的信号等级的衰减量，从而对所述可 变光衰减单元进行控制。
全文摘要
中继装置具备将从上游侧输入的WDM信号光一并衰减的可变光衰减单元；对可变光衰减单元中的WDM信号光的信号等级的衰减进行调整的光衰减调整单元；以及按照规定的放大增益对一并衰减后的WDM信号光进行一并放大并输出到下游侧的光放大单元，光衰减调整单元具有对输入到自身的中继装置的WDM信号光的信号等级进行检测的输入等级检测部；对由光放大单元放大并输出到下游侧的WDM信号光的信号等级进行检测的输出等级检测部；接收上游侧的中继装置所输出的WDM信号光的信号等级的信息，并且将由输出等级检测部检测出的WDM信号光的信号等级的信息发送到下游侧的中继装置的输出等级传递部；以及根据由输入等级检测部检测出的信号等级、和由输出等级传递部接收到的信号等级的信息，计算可变光衰减单元中的衰减量来控制可变光衰减单元的衰减量控制部。
文档编号H04B10/08GK101926115SQ20088012540
公开日2010年12月22日 申请日期2008年1月22日 优先权日2008年1月22日
发明者上村有朋, 十仓俊之, 吉田刚, 岛浩基, 斧原圣史, 杉原隆嗣, 清水克宏 申请人:三菱电机株式会社