波分复用传输系统中的监控光传输方法和波分复用传输装置的制作方法

专利名称：波分复用传输系统中的监控光传输方法和波分复用传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及波分复用传输系统中的监控光传输方法和波分复用传输 装置，特别涉及适于在多个波长的主信号光中被波分复用的监控光的传 输距离的长距离化的技术。
背景技术：
近年来，伴随通信的大容量化，波分复用(WDM: Wavelength Division Multiplexing)传输系统(以下称为WDM传输系统)正在普及。在该 WDM传输系统中，为了长距离传输多个波长(信道)的信号光，需要适 当补偿信号光在传输用光纤中受到的损失，因此，不仅配置发送局和接 收局中的后置放大器和前置放大器这样的放大器，还以几十km 百余km 左右的间隔配置中继局的中继用光放大器[例如EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier:惨铒光纤放大器)或拉曼放大器等]，反复进行信号光的 放大，由此实现长距离传输。并且，最近，在中继局中分支/插入(Drop/Add)任意波长(信道) 的OADM (Optical Add/Drop Multiplexer:光分插复用器)节点也在不断 增加，该情况下，除了中继用光放大器以外，还配置有光开关或合波分 波器这样的功能元件(以下有时称为单元)。在这些单元例如为放大器的情况下，针对系统的初始起动时、信道 增减设定时、或者在系统运用中产生的线路断线的状况，需要从外部适 当赋予起动、增益控制、断路等控制信号，将系统控制为最佳状态。因此，在WDM传输系统中，独立于主信号光来传输监控信号[以下 有时称为SV (Supervisory)光或SV信号]，通过该SV光，例如将各中 继局区间作为一个单位，进行各区间的状况监视，并从上游侧(或下游 侧)的中继局向下游侧(或上游侧)的中继局转送系统信息，根据这些信息，优化控制上述各单元。这种SV光的传输方式有各种方式，作为一般的结构例，例如如图7所示，具有对与主信号光不同的波长分配SV光 进行传输的方式。着眼于某个中继区间时，例如该图7所示的现有的WDM传输系统 构成为具有多个中继局10h、 10i、 10j、...(中继局10h、 10i、 10j以外的中继局省略图示，下面，在不区分它们的情况下表记为"中继局10");以及为了可在这些中继局10之间进行双向光通信而连接在各中继局10 之间的上行(图7的纸面右方向)用的光传输路径(光纤)50a和下行(图 7的纸面左方向)用的光传输路径50b。而且，各中继局10具有用于放大上行主信号光的光放大器20a、 和用于放大下行主信号光的光放大器20b;用于对在上行WDM光中与上 行主信号光一起被波分复用的SV光进行分波的SV光分波用耦合器40a、 和用于对在下行WDM光中与下行主信号光一起被波分复用的SV光进行 分波的SV光分波用耦合器40b;以及用于对下行主信号光合波SV光的 SV光合波用耦合器70a、和用于对上行主信号光合波SV光的SV光合波 用耦合器70b。并且，各中继局10还具有将利用SV光分波用耦合器40a从上行 WDM光中分波的上行SV光转换为电信号的光/电(O/E)转换器100a; 将利用SV光分波用耦合器40b从下行WDM光中分波的SV光转换为电 信号的光/电(0/E)转换器100b;将来自后述处理部90a的下行用SV信 号转换为适于利用SV光合波用耦合器70a在下行主信号光中被波分复用 的信号光(SV光)的电/光(E/0)转换器80a;以及将来自后述处理部 90b的上行用SV信号转换为适于利用SV光合波用耦合器70b在上行主 信号光中被波分复用的信号光(SV光)的电/光(E/0)转换器80b。进而，各中继局10还具有用于进行各种处理以将例如电信号的 SV信号转换为传输用和控制用的形式的处理部90a、 90b;以及用于与这 些处理部90a、卯b通信并根据接收SV信号控制各单元(这里为光放大 器20a、 20b)的单元控制部130。在如上所述构成的现有系统中，例如，控制配置在中继局10i中的单元(光放大器20a、 20b)所需要的控制信息，从单元控制部130利用 处理部90a、 90b转换为SV信号，进而，利用E/O转换器80a、 80b将该 SV信号转换为作为光信号的SV光，经由下行侧和上行侧的SV光合波 用耦合器70a、 70b送出到光纤50a、 50b。该SV光经由光纤50a、 50b，被转送到下段的中继局10h (从中继局 10i看为主信号光下行侧)和中继局10j (从中继局10i看为主信号光上行 侧)，在各个中继局10h、 10j中，利用SV光分波用耦合器40b、 40a分 波为SV光和主信号光，主信号光利用光放大器20b、 20a放大，SV光被 输出到0/E转换器100b、 100a。然后，SV光在O/E转换器100b、 100a中被转换为作为电信号的SV 信号，然后输出到处理部90b、 90a，进而，输出到用于控制配置在中继 局10h、 10j中的单元(光放大器20a、 20b)的单元控制部130。如上所述，通过与主信号光一起在光纤50a、 50b中传输SV光，与 各中继局IO之间的传输状况有关的信息在各中继局IO之间共享。例如，以往将上述这种方法应用于各中继局IO之间，在系统的初始 起动时，通过从上游侧的中继局IO依次转送上述SV光，从上游侧的中 继局IO依次起动单元，或者，在光纤50a、 50b断线时，为了安全，通 过SV光从检测出断线的中继局10向上游侧的中继局IO通知该意思，使 上游侧的中继局10的输出(光放大器20a、 20b的输出)断路，由此， 将各单元控制为最优化。但是，近年来，随着WDM信号的信道数量的增加，对该SV光造 成不良影响。具体而言，在光传输路径50a、 50b中SV光的功率转移到 主信号光中，SV光的链路预算(发送电平和接收电平的差值)成为问题， 具有各中继局IO之间的距离受到限制的问题。该问题是由在光纤50a、 50b中产生的非线性现象之一即拉曼散射现象引起的。这里，使用图8简略地说明拉曼散射现象(拉曼增益)。在该图8所示的曲线图中，纵轴表示光纤入射光的功率和基于拉曼 散射现象的拉曼增益，横轴表示波长，该曲线图是表示光纤入射光(拉 曼激励光)的功率和基于拉曼散射现象的拉曼增益的波长特性的曲线图。由该图8可知，在光纤中入射大功率的相干光时，在从光纤入射光 (拉曼激励光)的波长向长波长侧偏移100nm左右的区域中产生图示的 拉曼增益带。在光纤入射光的功率小的情况下，该拉曼增益带的电平小 到可以忽略的程度，但是，随着入射光的功率变大，非线性现象的影响 变大，该拉曼增益带的电平大到无法忽略的程度。而且，当该拉曼增益带存在其他大功率的光(被放大光)时，该被 放大光从入射光掠夺功率而放大。即，将入射光置换为SV光、将被放大 光置换为WDM光的主信号光时，在光纤50a、 50b中传播的期间，SV 光的功率转移到主信号光，所以，在传输路径损失中可分配的损失值减 少相应部分。这里，主信号光的功率在中继局10的发送输出附近最大，然后，随 着在光纤50a (50b)中的传播，由于传输路径损失的影响，功率降低， 所以，越是主信号光功率大的上述发送输出附近，SV光功率向主信号光 转移的功率越多，SV光功率大幅降低。艮P，在例如图9所示的WDM传输系统中，在标号101所示的发送 输出附近，显著产生基于拉曼散射现象的SV光功率的降低。另外，在该 图9中，标注了与图7所示标号相同的标号的部件，分别是与图7所述 的部件相同或一样的部件，中继局10h(10i)中的SV光发送器60相当 于由图7的处理部90b和E/O转换器80b(处理部90a和E/O转换器80a) 构成的块，中继局10i中的SV光接收器30同样相当于由处理部90a和 O/E转换器100a (处理部90b和O/E转换器100b)构成的块。使用图10所示的表示主信号光和SV光的功率变化的距离特性图来 说明该情况。在该图10所示的曲线图中，纵轴表示主信号光和SV光的功率，横 轴表示光传输路径50a (50b)的长度方向位置，在上述例子中，横轴的 左端表示中继局10h (10i)，横轴的右端表示中继局10i (10j)。另外，该 图10中的虚线表示没有产生拉曼散射现象时的主信号光和SV光的功率 变化。由该曲线图可知，拉曼散射现象主要产生在光传输路径50a (50b)的传输损失还比较小的中继局10h (10i)(发送局)附近，在该附近，sv光的功率转移到主信号光，主信号光的功率(基于信道数量的平均值)被放大，另一方面，SV光的功率减少。其结果，中继局10i (10j)(接收 局)中的SV光的功率受到光传输路径50a (50b)的传输损失的影响， 与主信号光相比大幅降低。因此，例如如图11所示，即使在某个中继局10中分别以相同的电 平生成主信号光的各信道信号光和SV光(参照图11的左侧)，在下段(接 收侧)的中继局10中，受到光传输路径50a (50b)中的拉曼散射现象的 影响，主信号光的功率增加，另一方面，SV光的功率大幅减少(参照图 11的右侧)。另外，接收侧的中继局10 (图11的右侧)中的虚线与图10 同样，表示没有产生拉曼散射现象时的主信号光和SV光的功率(接收电 平)。并且，在接收侧的中继局10 (图11的右侧)中，波长越长的信道 信号光的功率增加越多，这是因为，如图8所示，拉曼增益带具有波长 依赖性的分布特性。如上所述，在WDM传输系统中，当图8所示的拉曼增益带存在主 信号光(被放大光)时，在光传输路径50a、 50b中传播的期间，SV光 的功率转移到主信号光，所以，在传输路径损失中可分配的损失值减少 相应部分。即，SV光的链路预算成为问题，系统可以容许的中继局之间 的最大损失受到限制。在近年来的大容量WDM传输系统中，主信号光 的信道数量有时达到100信道以上，具有信道数量越多(被放大光的数 量越多)SV光的功率减少量也越多的问题。针对这种问题，可考虑如下方法将SV光的波长设定为SV光和主 信号光不受到拉曼散射现象的影响的波长。例如可考虑选择从主信号光 的波段偏离100nm以上的波长作为SV光的波长，或者，在主信号光的 长波长侧设定SV光的波长等。并且，还具有如下技术为了补偿SV光的功率减少量，以产生拉 曼散射现象为前提，预先尽量增大发送侧的功率，然后进行传输。并且，作为其他方法，也可考虑不对SV光分配专用的波长而在主 信号光中叠加SV光的方式(例如参照下述专利文献l、 2)。另外，作为双向传输SV光的技术，也可考虑如下技术:在传输主 信号光的光传输路径中追加信道，以进行SV光的双向通信(例如参照下 述专利文献3)。专利文献1:日本特开2003-114453号公报 专利文献2:日本特开2003-32193号公报 专利文献3:日本特开2001-358665号公报但是，例如如图12所示，光传输路径(光纤)50a、 50b—般具有如 下的波长依赖性的损失特性即，在1560 1580nm附近传输损失最小， 除此之外，越从该波段偏离传输损失越大，考虑到该特性，在所述将SV 光的波长设定为SV光和主信号光不受到拉曼散射现象的影响的波长的 方法中也存在问题。艮口，主信号光的波段主要利用损失最小且可以容易地对该波段的光 进行放大的C波段(1530nm 1565nm)以及L波段(1565nm 1625nm)， 所以，当想在该条件下选择SV光的波长时，优选选择主信号光的波段以 外的损失最小的波长，所以，必然选择与C波段相邻的短波长侧。因此， 如上所述，在选择从主信号光的波段偏离100nm以上的波长作为SV光 的波长，或者，在主信号光的长波长侧设定SV光的波长这样的方法中， 即使除去拉曼散射现象的影响，在传输路径中受到的损失也多出相应部 分，所以，依然具有SV光的链路预算成为问题，中继局之间的距离受到 限制的问题。进而，如上述方法所示，在为了补偿SV光的功率减少量，以产生 拉曼散射现象为前提，预先尽量增大发送侧的功率，然后进行传输的情 况下，不仅拉曼散射现象，其他非线性现象即受激布里渊散射的影响也 变得显著，所以，SV光本身可能无法传输。并且，为了产生高功率的SV 光，需要输出功率大的高价的发光元件(LD)，所以在成本方面也不理想。并且，如专利文献l、 2所记载的方法所示，在主信号光中叠加SV 光进行传输的情况下，主信号光和SV光的传输损失相等，所以，解决了 SV光的链路预算的问题，但是，为了传输SV信号，必须以某个主信号 光通过为前提，所以，例如在系统的初始起动时主信号光还没有通过，因此，即使想起动单元也无法传输成为其触发信号的SV光，具有无法起 动单元的问题。进而，如专利文献3所记载的方法所示，即使在为了双向传输SV 光而在光传输路径中新追加SV光用的信道来传输SV光的情况下，主信 号光和SV光的波长通常也设定成上述的波长，所以，还是具有无法防止在同向传输的主信号光和sv光之间产生的功率转移、且sv光的功率减少量变多的问题。另外，在专利文献3中也没有公开如何选择SV光的波 长。发明内容本发明正是鉴于以上问题而创立的，其目的在于，具有专用的监控 光波长且能够选择传输损失尽量小的监控光波长，而且，能够尽量减小 由于拉曼散射现象而被主信号光掠夺的监控光的功率，来实现中继区间 的长距离化。为了达成上述目的，本发明提供一种波分复用传输系统中的监控光 传输方法，该波分复用传输系统具有传输主信号光即波分复用光的光传 输路径，其特征在于，在该光传输路径中向该主信号光的传输方向的相 反方向传输监控光，该监控光具有能够在该主信号光的波段由于拉曼散 射现象而产生拉曼增益的波长。并且，该监控光可以具有该主信号光的波段的短波长侧的波长，该 主信号光的波段可以为C波段或C波段和L波段。进而，也可以在该监控光的接收侧，监视该监控光的功率，该监视 的结果为检测出该光传输路径的异常时，停止向该光传输路径发送该主 信号光，或者，将向该光传输路径发送该主信号光的发送电平降低到预 定的光电平。而且，本发明的波分复用传输装置与传输主信号光即波分复用光的 光传输路径连接而构成波分复用传输系统，其特征在于，该波分复用传 输装置具有接收单元，其接收在该光传输路径中传输来的该主信号光; 监控光生成单元，其生成监控光，该监控光具有能够在该主信号光的波段由于拉曼散射现象而产生拉曼增益的波长；以及监控光耦合单元，其在该主信号光的相反方向向该光传输路径耦合由该监控光生成单元所生 成的监控光并进行传输。并且，本发明的波分复用传输装置与传输主信号光即波分复用光的 光传输路径连接而构成波分复用传输系统，其特征在于，该波分复用传输装置具有发送单元，其向该光传输路径发送该主信号光；监控光分离单元，其从该光传输路径中分离监控光，该监控光具有能够在该主信 号光的波段由于拉曼散射现象而产生拉曼增益的波长，并在该光传输路径中从该主信号光的相反方向传输来；以及监控光接收单元，其接收由 该监控光分离单元所分离的监控光。进而，该监控光接收单元也可以具有监视部，其监视该监控光的功率，以及控制部，其在该监视部的监视结果为检测出该光传输路径的 异常时，停止该发送单元向该光传输路径发送该主信号光，或者，将该 发送单元向该光传输路径发送该主信号光的发送电平降低到预定的光电 平，该监控光可以具有该主信号光的波段的短波长侧的波长。并且，该主信号光的波段可以为C波段或C波段和L波段。 根据上述本发明，因为在光传输路径中向主信号光的传输方向的相 反方向传输监控光，该监控光具有能够在主信号光的波段由于拉曼散射 现象而产生拉曼增益的波长，所以，在主信号光的功率大的区域、例如 主信号光的发送侧附近，监控光的功率由于光传输路径的传输损失而降 低，相反，在主信号光的功率由于光传输路径的传输损失而降低某种程 度的区域、即主信号光的接收侧附近，成为监控光的功率很大的状态。 因此，与在光传输路径中向同一方向传输主信号光和监控光的情况相比， 在主信号光的发送侧附近，监控光对主信号光的功率转移量变少，能够 抑制拉曼散射现象引起的监控光的衰减度，其结果，解决了监控光的链 路预算的问题，能够实现中继区间的长距离化。并且，因为向主信号光的相反方向传输监控光，所以，在主信号光 的发送侧，无法正常接收监控光而检测出光传输路径的异常时，能够立 即进行主信号光的断路或发送功率控制，所以，能够縮短产生异常时的应对时间，提高安全性。


图1是示出本发明的一个实施方式的波分复用(WDM)传输系统的 结构的框图。图2是简化示出本发明的一个实施方式的WDM传输系统的框图。图3是示出本发明的一个实施方式的WDM传输系统的主信号光和 SV光的功率传输距离特性的一例的图。图4是示意地示出本发明的一个实施方式的WDM传输系统的各中 继局中的主信号光和SV光的功率谱的一例的图。图5是示出本发明的一个实施方式的WDM传输系统的模拟结果的 一例的图。图6是用于说明本发明的一个实施方式的WDM传输系统的断路控 制的框图。图7是示出现有的WDM传输系统的结构的框图。 图8是示意地示出拉曼散射现象的波长特性例的图。 图9是用于说明在现有的WDM传输系统中显著产生拉曼散射现象 的位置的图。图10是示出现有的WDM传输系统中的主信号光和SV光的功率传 输距离特性的图。图11是示出现有的WDM传输系统中的主信号光和SV光的传输前后的功率谱的图。图12是示出一般的光纤中的传输损失的波长特性的图。标号说明lc、 ld、 le:中继局(波分复用传输装置)2a、 2b:光放大器3: SV光接收器4a、 4b: SV光分波用耦合器5a、 5b:传输用光纤6: SV光发送器7a、 7b: SV光合波用耦合器8a、 8b: E/0转换器9a、 9b:处理部10a、 10b: 0/E转换器lh单元控制部12a、 12b:功率监视器部具体实施方式
下面，参照

本发明的一个实施方式。图1是示出本发明的一个实施方式的波分复用(WDM)传输系统的 结构的框图。如该图1所示，本WDM传输系统构成为具有:作为波分复用(WDM) 传输装置的多个中继局lc、 ld、 le、 ... (lc、 ld、 le以外的中继局省略 图示，下面，在不区分它们的情况下表记为"中继局l");以及为了可在 这些中继局1之间进行双向光通信而连接在各中继局1之间的上行(图1 的纸面右方向)用的光传输路径(光纤)5a和下行(图1的纸面左方向) 用的光传输路径(光纤)5b (下面，有时表记为传输用光纤5a、 5b)。进而，各中继局1构成为分别具有光放大器2a、 2b; SV光分波用 耦合器4a、 4b; SV光合波用耦合器7a、 7b;电/光(E/O)转换器8a、 8b;处理部9a、 9b;光/电(0/E)转换器10a、 10b;以及单元控制部ll。 另外，下面，在不需要区分光放大器2a、 2b时，有时记述为光放大器2。 并且，有时其他结构要素也同样记述。这里，在各中继局l中，光放大器2a分别用于放大在本WDM传输 系统中传播的上行主信号光，光放大器2b分别用于放大下行主信号光， 它们都可以使用例如EDFA或拉曼放大器等。这些光放大器2a、 2b受到 来自后述的单元控制部11的控制，能进行起动、增益控制、断路等动作。并且，SV光分波用耦合器4a具有作为传输用光纤5b的监控光分离 单元的功能，用于对在传输用光纤5b中从下行主信号光的相反方向(上行方向)传输来的SV光进行分波并取出，并且，兼具作为经由传输用光 纤5b向下游侧的中继局1发送由光放大器2b放大后的下行主信号光的 发送单元的功能。同样，SV光分波用耦合器4b具有作为传输用光纤5a的监控光分离 单元的功能，用于对在传输用光纤5a中从上行主信号光的相反方向(下 行方向)传输来的SV光进行分波并取出，并且，兼具作为经由传输用光 纤5a向上游侧的中继局1发送由光放大器2a放大后的上行主信号光的 发送单元的功能。进而，SV光合波用耦合器7a具有作为传输用光纤5a的监控光耦合 单元的功能，用于向上行的传输用光纤5a耦合来自E/0转换器8a的下 行用的SV光，向在传输用光纤5a中传输来的主信号光的相反方向传输 该SV光。即，SV光合波用耦合器7a与光放大器2a—起兼具作为接收 在传输用光纤5a中传输来的上行主信号光的接收单元的功能。同样，SV光合波用耦合器7b具有作为传输用光纤5b的监控光耦合 单元的功能，用于向下行的传输用光纤5b耦合来自E/0转换器8b的上 行用的SV光，向在传输用光纤5b中传输来的主信号光的相反方向传输 该SV光。即，SV光合波用耦合器7b与光放大器2b—起兼具作为接收 在传输用光纤5b中传输来的下行主信号光的接收单元的功能。E/O转换器8a与单元控制部11和处理部9a —起发挥作为监控光生 成单元的功能，将来自处理部9a的作为电信号的下行用的SV信号转换 为光信号(SV光)并输出到SV光合波用耦合器7a， E/0转换器8b与单 元控制部11和处理部9b —起发挥作为监控光生成单元的功能，将来自 处理部9b的作为电信号的上行用的SV信号转换为光信号(SV光)并输 出到SV光合波用耦合器7b。另外，这些E/0转换器8a、 8b都使用例如 激光二极管等构成。并且，0/E转换器10a与处理部9a和单元控制部11 一起发挥作为监 控光接收单元的功能，将输入光(这里为由SV光分波用耦合器4a分波 后的上行SV光)转换为电信号并输出到处理部9a，同样，0/E转换器 10b将输入光(这里为由SV光分波用耦合器4b分波后的下行SV光)转换为电信号并输出到处理部9b。这些O/E转换器10a、 10b使用例如光电 二极管等构成。进而，处理部9a具有如下功能即，将来自0/E转换器10a的作为 电信号的接收上行SV信号转送到单元控制部11，另一方面，接受来自 单元控制部11的指示，生成必要的下行SV信号并转送到E/O转换器8a， 还能进行适于这些0/E转换器10a、 E/0转换器8a与单元控制部11之间 的SV信号的收发的相互的格式转换等。同样，处理部9b具有如下功能g卩，将来自0/E转换器10b的作为 电信号的接收下行SV信号转送到单元控制部11，另一方面，接受来自 单元控制部11的指示，生成必要的上行SV信号并转送到E/0转换器8b， 还能进行适于这些O/E转换器10b、 E/O转换器8b与单元控制部11之间 的SV信号的收发的相互的格式转换等。艮P， E/0转换器8a (8b)与处理部9a (9b)和单元控制部11 一起作 为生成上行SV光的监控光生成单元发挥功能，O/E转换器10a (10b)与 处理部9b (9a)和单元控制部11 一起作为接收由SV光分波用耦合器4 分波后的下行SV光的监控光接收单元发挥功能。而且，单元控制部ll进行中继局l的整体控制，能够根据从上述处 理部9a、 9b接收到的SV信号，向单元发送用于控制单元(这里为光放 大器2)的控制信号，或者，控制处理部9a、 9b以生成应该传输给上游 或下游的SV信号。另外，本系统的主信号光的波段的前提在于，如通过图12所述的那 样，考虑到在将光纤损失抑制为最小限度的同时增大传输信息量、以及 放大的容易性，使用C波段(1530nm 1565nm)或C波段和L波段 (1565nm 1625nm)这双方。并且，关于SV光的波长，为了使光纤损 失最小，选择主信号光的波段的短波长侧(C波段的短波长侧)、例如 1510nm附近的波长。该情况下，如通过图8所述的那样，在主信号光的 波段由于拉曼散射现象而产生拉曼增益。换言之，本例的SV光具有在主 信号光的波段由于拉曼散射现象而产生拉曼增益的波长。下面，说明如上所述构成的本实施方式的WDM传输系统的动作。首先，以与以往相同的方法来传输主信号光。即，在主信号光上行 方向，从发送局(省略图示)发送来的主信号光经由中继局lc的SV光合波用耦合器7a而输入到光放大器2a，在光放大器2a放大后，经由SV 光分波用耦合器4b发送到传输用光纤5a。反复进行这种传输，由此，主 信号光依次经由中继局ld、传输用光纤5a、中继局le，最终由接收局(省 略图示)接收。同样，在主信号光下行方向，从发送局发送来的主信号光经由中继 局le的SV光合波用耦合器7b而输入到光放大器2b，在光放大器2b放 大后，经由SV光分波用耦合器4a发送到传输用光纤5b，依次经由中继 局ld、传输用光纤5b、中继局lc，最终由接收局接收。与此相对，在本实施方式中，SV光在主信号光进行传输的传输用光 纤5中向主信号光的相反方向传输。即，如上所述，向上行方向发送主 信号光时，SV光在相同的传输用光纤5中向主信号光的传输方向的相反 方向、即下行方向传输。例如，从中继局ld经由传输用光纤5a接收上 行主信号光的中继局le，利用SV光合波用耦合器7a在相同的传输用光 纤5a中耦合下行SV光，由此，在主信号光的相反方向朝中继局ld传输 SV光。在中继局ld中，利用SV光分波用耦合器4b对在传输用光纤5a中 传输来的上述下行SV光进行分波，输入到O/E转换器10b，在0/E转换 器10b中，光/电转换为作为电信号的SV信号，转送到处理部9b。进而，SV信号转送到单元控制部11，当该SV信号发往本中继局 ld时，单元控制部11根据该SV信号的内容，执行单元控制(光放大器 2a、 2b的发送功率控制等)。另外，可以通过在SV信号中设定的节点识 别信息来识别SV信号是否发往本中继局ld。并且，在接收SV信号不是 发往本中继局ld的情况下，单元控制部11不对本中继局ld进行特别处 理，但是，当发往其他中继局1 (例如中继局lc)时，通过对置侧的处 理部9a、 E/0转换器8a以及SV光合波用耦合器7a，经由传输用光纤5a 转送到下段(下游侧)的中继局lc。此时，在处理部9a、 9b中，根据传输装置(即传输装置和传输路径)的状况来更新SV信号，然后，通过SV光合波用耦合器7a发送到传输 用光纤5a的SV光，在中继局lc中，与上述中继局ld中的动作同样地， 利用SV光分波用耦合器4b分波，经由O/E转换器10b和处理部9b转 送到单元控制部ll，根据该接收SV信号执行必要的单元控制、SV光的 转送处理。另外，上行方向的SV光的传输也与上述下行方向同样地进行。 如上所述，通过在中继局1之间传输SV光，可以进行各中继局1 之间的状况监视，或者，向下游侧(或上游侧)的中继局转送上游侧(或 下游侧)的中继局1的信息，根据这些信息，可以使上述单元控制最优 化。接着，使用图2 5说明本实施方式的拉曼散射现象的影响。 图2是简化示出本实施方式的WDM传输系统的框图，示出着眼于 上述WDM传输系统的一个中继区间的一个方向的结构。在该图2中， 标注了与所述标号相同的标号的结构，只要没有特别说明，就是与所述 结构相同或一样的结构。并且，SV光接收器3相当于由图1中的0/E转 换器10b和处理部9b (或O/E转换器10a和处理部9a)构成的块，SV 光发送器6同样相当于由图1中的处理部9a和E/0转换器8a(或处理部 9b和E/0转换器8b)构成的块。在该图2中，首先，如上所述，主信号光从中继局lc (或ld)经由 传输用光纤5a (或5b)传输到中继局ld (或le)。与此相对，SV光通 过中继局ld (或le)的SV光发送器6发送，在传输用光纤5a (或5b) 中向主信号光的相反方向传输，由中继局lc (或ld)的SV光接收器3 接收。图3示出此时的主信号光和SV光的功率的传输距离特性的一例。 由该图3可知，在主信号光的发送侧即中继局lc (或ld)中，主信号光的功率(信道平均值)在受到传输用光纤5a (或5b)的传输损失之前，所以最大，与此相对，SV光的功率已受到传输用光纤5a (或5b)的传输损失，所以最小。与此相对，在主信号光的接收侧即中继局ld (或le)中，主信号光的功率已受到传输用光纤5a (或5b)的传输损失，所以最小，相反，SV光的功率在受到传输用光纤5a (或5b)的传输损失之前，所以最大。艮P，这是因为，主信号光和SV光分别在相同的传输用光纤5中传 输，它们受到传输用光纤5的传输损失而同等地衰减。而且，在本例的情况下，拉曼散射现象为非线性现象，所以，如图 3中的标号102所示那样，主要产生在SV光的功率较大的SV光的发送 局(主信号光的接收局)即中继局ld (或le)附近，但是，在该中继局 ld (或le)附近，作为被放大光的主信号光的功率变小，所以，拉曼散 射现象的放大效果也比以往(同向传输主信号光和SV光的情况)小。即， 基于拉曼散射现象的SV光向主信号光的功率转移也比以往少，能够抑制 基于拉曼散射现象的SV光的衰减。这里，图4示意地示出中继局lc (或ld)和中继局ld (或le)中 的各信号光的功率谱的一例。图4的左侧示出中继局lc (或ld)(主信 号光的发送局，SV光的接收局)中的主信号光和SV光的功率谱，图4 的右侧示出对置的中继局ld (或le)(主信号光的接收局，SV光的发送 局)中的主信号光和SV光的功率谱。艮口，图4的左侧示出在中继局lc (或ld)接收到的SV光的接收功 率和从该中继局lc (或ld)发送的主信号光的发送功率，图4的右侧示 出从中继局ld(或le)发送的SV光的发送功率和在该中继局ld(或le) 接收到的主信号光的接收功率。由该图4可知，与现有的功率谱(参照图ll)相比，拉曼散射现象 对主信号光的放大效果小，S卩，能够抑制SV光对主信号光的功率转移量， 能够减轻SV光的功率衰减。使用图5所示的模拟结果来说明该情况。另外，在本模拟中，使用 DSF (Dispersion Shifted Fiber:色散位移光纤)作为传输用光纤5，关于 主信号光，设波段为C波段，信道数量(波分复用数量)为40，发送输 出电平为+3dBm，并且，关于SV光，设波长为1510nm，发送输出电平 为+6dBm，进行计算。进而，此处的中继局1之间的距离为120km (对 波长1550nm的信号光的损失为24dB)。于是，由该图5可知，如以往那样，在传输用光纤5中向同一方向传输主信号光和SV光的情况下，如实线103所示，在发送端中，主信号 光和SV光双方的功率高，所以，在发送端附近(0 20km左右)，SV光 的功率被主信号光大量掠夺而大大衰减，在传输120km之后，与不受拉 曼散射现象的影响的情况(仅受到传输损失的情况参照虚线104)相比， SV光降低1.7dB左右，与此相对，在使用本实施方式的传输方法的情况 下，即，在相同的传输用光纤5中向相反方向传输主信号光和SV光的情 况下，如标号105所示，在SV光的发送功率最大的主信号光的接收端， 主信号光的功率降低，所以，基于拉曼散射现象的SV光功率向主信号光 的转移量比以往小，即使传输120km之后，与不受拉曼散射现象的影响 的情况(参照虚线106)相比，降低量仅为l.OdB左右，SV光的衰减量 改善了 0.7dB左右。因此，根据作为本发明的第1实施方式的波分复用传输系统中的监 控光传输方法，能够抑制拉曼散射引起的SV光的衰减，所以，能够实现 SV光的长距离传输化，解决了SV光的链路预算的问题，能够实现中继 区间的长距离化。即，能够削减WDM传输系统所需要的中继局数量， 对降低成本作出巨大贡献。但是，如上所述，在同一传输用光纤5中向相反方向传输主信号光 和SV光的情况下，与以往的不同点在于，中继局l中的基于SV光的控 制。艮口，在依次向各中继局1转送SV光的情况下，仅传输SV光的传输 用光纤与以往不同(切换上行/下行)，其他控制与以往相同，但是，需要 变更为如下控制即，通过在与现有的从SV光的接收侧向发送侧产生障 碍的传输用光纤5不同的、向发送侧传输主信号光的传输用光纤5中发 送(反馈)SV光，来进行产生传输用光纤5断线等障碍时的断路控制等。例如，在断路控制的情况下，以往，在传输用光纤中产生断线时， 在发送局中监视主信号光的反射返回光(来自断线位置的反射光)的功 率，当检测出该反射返回光的功率超过某一阈值时，使发送局的光发送 断路。但是，在该方法中，有时由于反射返回光的功率而无法断路或者 误断路。并且，作为其他控制方法，还有如下方法即，在传输用光纤 中产生断线时，检测在接收局无法接收SV光的情况，在SV信号中附加该意思并向发送局反馈，由此使发送局的光发送断路。但是，在断路时 需要向发送局反馈SV光，所以，无法在检测出断线后立即使发送局的光 发送断路。因此，参照图6说明本例的WDM传输系统中的断路控制。如该图 6所示，在中继局lc、 ld中，分别附加功率监视器部12a、 12b。这些功 率监视器部12a、 12b具有作为SV信号的监视部的功能，例如，监视0/E 转换器10a、 10b进行光/电转换后的SV信号的接收功率，由此进行传输 用光纤5a、 5b的中断检测，在进行了中断检测的情况下，经由处理部9a、 9b向单元控制部11传达该意思，由此，能够进行光放大器2a、 2b的断 路控制(发送功率控制)。另夕卜，SV光的功率监视也可以针对光电平、即O/E转换器10a、 10b 进行光/电转换前的光来进行。并且，图6仅示出中继局lc和中继局ld 之间的中继区间，但是，其他中继区间也一样。进而，在该图6中，标 注了与所述标号相同的标号的结构，只要没有特别说明，就是与所述标 号相同或一样的结构。首先，如该图6所示，假设在正在传输上行主信号光(下行SV光) 的传输用光纤5a中产生了断线。该情况下，在主信号光的发送局即中继 局lc的SV光分波用耦合器4b中，没有接收到在产生断线前在传输用光 纤5a中向主信号光的相反方向传播的下行SV光，所以，在中继局lc的 功率监视器部12b中，检测来自O/E转换器10b的SV信号的输出中断 (功率中断)。于是，功率监视器部12b经由处理部9b向单元控制部11转送通知 该意思(线路中断)的信号，由此，单元控制部ll对单元(光放大器2a 或光放大器2a、 2b双方)进行断路控制[或者，将向断线后的传输用光纤 5a发送主信号光的发送电平降低到预定的(安全的)光电平]，由此，使 中继局lc对传输用光纤5a的光发送断路(停止或将功率降低到安全的 电平)。由此，能够防止从断线位置放射高功率的光。另外，在对置的传输用光纤5b断线时，利用下行主信号光的发送局 即中继局ld的功率监视器部12a进行中断检测，至少对光放大器2b进行断路控制(发送功率控制)。这样，在本实施方式的WDM传输系统中，在传输用光纤5中向主 信号光的相反方向传输sv光，所以，在主信号光的发送局即中继局1 中，无法正常接收SV光，由此，能够检测出传输用光纤5的异常，因为 通过SV光ON还是OFF (有无SV光的功率)来进行断路控制，所以能 够抑制误动作，进而，因为能够立即(不像以往那样通过SV光来反馈中 断检测信息)在主信号光的发送局1进行主信号光的断路或发送功率控 制，所以，能够縮短产生异常时的应对时间，提高安全性。另外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围 内，当然可以进行各种变形来实施。
权利要求
1.一种波分复用传输系统中的监控光传输方法，该波分复用传输系统具有传输主信号光即波分复用光的光传输路径，其特征在于，在该光传输路径中向该主信号光的传输方向的相反方向传输监控光，该监控光具有能够在该主信号光的波段由于拉曼散射现象而产生拉曼增益的波长。
2. 根据权利要求1所述的波分复用传输系统中的监控光传输方法，其特征在于，该监控光具有该主信号光的波段的短波长侧的波长。
3. 根据权利要求2所述的波分复用传输系统中的监控光传输方法， 其特征在于，该主信号光的波段为C波段或C波段和L波段。
4. 根据权利要求1 3中的任一项所述的波分复用传输系统中的监 控光传输方法，其特征在于，在该监控光的接收侧， 监视该监控光的功率，该监视的结果为检测出该光传输路径的异常时，停止向该光传输路 径发送该主信号光，或者，将向该光传输路径发送该主信号光的发送电 平降低到预定的光电平。
5. —种波分复用传输装置，该传输装置与传输主信号光即波分复用 光的光传输路径连接而构成波分复用传输系统，其特征在于，该波分复 用传输装置具有接收单元，其接收在该光传输路径中传输来的该主信号光； 监控光生成单元，其生成监控光，该监控光具有能够在该主信号光的波段由于拉曼散射现象而产生拉曼增益的波长；以及监控光耦合单元，其在该主信号光的相反方向向该光传输路径耦合由该监控光生成单元所生成的监控光并进行传输。
6. —种波分复用传输装置，该传输装置与传输主信号光即波分复用光的光传输路径连接而构成波分复用传输系统，其特征在于，该波分复 用传输装置具有发送单元，其向该光传输路径发送该主信号光；监控光分离单元，其从该光传输路径中分离监控光，该监控光具有 能够在该主信号光的波段由于拉曼散射现象而产生拉曼增益的波长，并 在该光传输路径中从该主信号光的相反方向传输来；以及监控光接收单元，其接收由该监控光分离单元所分离的监控光。
7. 根据权利要求6所述的波分复用传输装置，其特征在于，该监控光接收单元具有监视部，其监视该监控光的功率；以及控制部，其在该监视部的监视结果为检测出该光传输路径的异常时， 停止该发送单元向该光传输路径发送该主信号光，或者，将该发送单元 向该光传输路径发送该主信号光的发送电平降低到预定的光电平。
8. 根据权利要求5 7中的任一项所述的波分复用传输装置，其特 征在于，该监控光具有该主信号光的波段的短波长侧的波长。
9. 根据权利要求8所述的波分复用传输装置，其特征在于， 该主信号光的波段为C波段或C波段和L波段。
全文摘要
本发明提供一种波分复用传输系统中的监控光传输方法和波分复用传输装置，在具有传输主信号光即波分复用光的光传输路径(5a、5b)的波分复用传输系统中，在上述光传输路径(5a、5b)中向主信号光的传输方向的相反方向传输监控光。由此，能够抑制拉曼散射现象引起的监控光的衰减，实现中继距离的扩大化。
文档编号H04J14/02GK101273557SQ200580051648
公开日2008年9月24日 申请日期2005年9月21日 优先权日2005年9月21日
发明者后藤了祐 申请人:富士通株式会社