专利名称：Wdm传输中继器、wdm传输系统以及wdm传输方法
技术领域：
本发明系涉及传输波长互相不同的多个信号光的WDM(波分复用)传输系统、设置于此WDM传输系统中的光传输通路中的WDM传输中继器以及这种WDM传输系统的WDM传输方法。
背景技术：
WDM传输系统，通过在作为传输通路的光纤线路中传输包含波长互相不同的多个信号光的WDM信号群，可以进行高速大容量的光通信。即使是在利用既有的单模光纤线路网的场合，也可能实现，比如，以2．5Gb／s传输的32信道(利用32波的信号光)的大容量的光通信。因此，对应近年来的因特网等通信需要的急剧增加而引入了WDM传输系统。
在此种WDM传输系统中，有时在从发送基站内的发送器到接收基站内的接收器的传输通路途中设置有具有WDM传输中继器的中继基站。WDM传输中继器具备光放大器及ADM(分插复用器)等。光放大器的功能是对经传输通路传送的WDM信号群汇总进行光放大，而光ADM的功能是将该WDM信号群进行分波成为互相不同的第一群信号光和第二群信号光，接收第二群信号光，并将另外的第三群信号光与第一群信号光进行合波将新的WDM信号群再度发送到传输通路中。
本发明简介对具备以上构成的现有的WDM传输系统进行研讨的结果，本发明的发明人发现以下的课题。
即现有的WDM传输系统及WDM传输中继器是设计为可供长距离干线使用的，在这种WDM传输系统中，相邻的中继器的间隔为，比如，大约60km～80km长。所以，就要求WDM传输中继器内的光放大器具有可汇总填补在如此长距离中继器间传送全信号光的传输损失、宽频带且高增益以及很小增益偏差(各波长信号光之间的增益差异)等性能。可是，这种高性能的光放大器不仅价高也难以保证可靠性。
另一方面，市内局之间的传输，相邻中继器的间隔比较短，大约为数km～十几km，由于各中继器的信号光的接收水平大，没有必要使用具有高增益的光放大器，或者很多时候也可以不要光放大器。另外，因为一般是由每个中继器接收和发送信号光，多半不需要对所有的波长互相不同的信号光以均一的增益进行光放大。所以，具备高性能高价光放大器的现有的长距离干线用的WDM传输中继器要是应用于市内局之间的WDM传输系统从成本和设备方面考虑是不对路的，而且即使应用于市内局之间的WDM传输系统，也不能说像长距离干线的WDM传输系统的场合那样经济。
本发明旨在解决上述的课题，其目的在于提供一种适用于作为市内局之间的光通信手段的WDM传输系统，适用于这种WDM传输系统的WDM传输中继器以及这种WDM传输系统的WDM传输方法。
本发明涉及的WDM传输系统具备多个WDM传输中继器，这些各WDM传输中继器使适用于间隔在20km以下的距离比较短的市内局之间的传输的光通信成为可能。
根据这种WDM传输系统，不需要使用可对所有的多个信号光进行放大的宽频带的光放大器，并且只要能够对经过分波的少数信号光进行光放大的窄频带的光放大器就完全适用。此外，各信号光的中心波长之间的间隔在数nm以下，具体说来，有1．6nm、0．8nm、0．6nm等传输形态。与此相伴，应用的WDM传输中继器，即光放大器的个数很多，但由于这些光放大器可利用便宜的产品，并且根据情况可不要光放大器，所以整个系统成本可以降低。另外，由于中继器的间隔为20km以下而比较短的缘故，所用的光放大器不要求高输出，所以可保证充分的可靠性。加之，因为在传输通路中传送的WDM信号群之中只有经过分波的少数信号光由WDM传输中继器进行光放大，所以即使在某一个WDM传输中继器中光放大器发生故障，整个信道(全信号光)同时不能通信的危险也很小。
其次，本发明涉及的WDM传输中继器具备适用于上述WDM传输系统的构造，并且设置于传送包含使用波长区内的波长互相不同的波长的多个信号光的WDM信号群的传输通路中。相应的各该WDM传输中继器备有光ADM，光ADM的构成包括用来从传输通路引入WDM信号群的入射端，用来从通过该入射端引入的WDM信号群中分出且分别为一个或一个以上的信号光的第一群及第二群的信号光中取出该第二群的信号光的第一端口，用来将作为使用波长区的一个或一个以上的信号光并且其波长分别与该第一群的信号光的波长不同的第三群的信号光引入的第二端口，以及用来将该第一群信号光和通过该第二端口引入的该第三群信号光的新的WDM信号群经传输通路送出的输出端。
另外，本发明涉及的WDM传输中继器的构成除包括上述光ADM还备有用来对从该光ADM的第一端口取出的第二群信号光进行放大的第一光放大器及用来对从上述光ADM的第二端口取出的第三群信号光进行放大的第二光放大器两者中的任何一个。
在以上的构成中，取出的第二群信号光通过由上述第一光放大器进行放大可以保证在下一段的WDM传输中继器中接收灵敏度水平足够高。另一方面，新导入的第三群信号光通过由上述第二光放大器进行放大，相对从相对应的各WDM传输中继器发送的WDM信号群(主要包含第一群及第三群的信号光)的光强度，可以使未经过分波的第二群各信号光的串话分量的光强度相对降低。也即易于判断在下一段的WDM传输中继器中此第二群信号光是不能作为有意义光信号进行接收的程度的容许串话水平以下的光信号。
另外，本发明涉及的WDM传输中继器的构成包括分波器(包含在波长分离元件中)和合波器(包含在波长合成元件中)，分波器具有用来在与上述光ADM的第一端口进行光学连接的同时从该第一端口引入第二群信号光的输入端口，和针对通过该端口引入的第二群信号光的各波长每一个准备的用来引入与其分别对应的信号光的一个或一个以上的输出端口，而合波器具有用来在针对新导入传输通路的第三群信号光的每一个准备的用来引入与其分别对应的信号光的一个或一个以上的输入端口，和用来在与上述光ADM的第二端口进行光学连接的同时向该第二端口发送第三群信号光输出端口。此外，在这种构成中，上述光ADM的第一端口及第二端口也可以分别与分波器的输入端口及合波器的输出端口直接连接，另外，也可以分别通过上述第一光放大器及第二光放大器进行连接。
在以上这种构成中，上述分波器及合波器的构成最好是具有用来与在该分波器的输出端口中所选择的输出端口和在该合波器的输入端口中所选择的输入端口进行光学连接的可自由拆装的分支线路的各端部，以便与相连接的加入者的增减有效地对应。在此场合，分波器的输出端口中所选择的输出端口的构成具有用来与在该分波器的输出端口中所选择的输出端口和在该合波器的输入端口中所选择的输入端口进行光学连接的可自由拆装的分支线路的第一端的第一接头构造。另外，所选择的合波器的输入端口具有可以与该分支线路的第一端和相对的第二端进行拆装的第二接头构造。
根据这种构成，在分别选择的分波器的一个输出端口和合波器的一个输入端口通过旁通线路进行光学连接的场合，从该分波器的输出端口引出的信号光(包含在第二群中)的一部分经过旁通线路从该合波器的输入端口引入合波器成为第三群的信号光的一部分。另一方面，在此旁通线路从分波器及合波器之间引出的场合，可利用此WDM传输中继器分别增加可接收的信号光的波数及可发送的信号光。因此，通过拆装此旁通线路就可以很容易地实现相应于加入者的增减的波数控制。
此外，本发明涉及的WDM传输中继器的构成可容许在某种程度上传送应引出的信号光(第二群)的串话分量(可使用分波性能低的价格比较低的光ADM)。也即相应的WDM传输中继器包括将具有相同功能的两个以上的光ADM分别以桥式线路进行光学连接的构成。在此构成中，在从传输通路引入WDM信号群的首级的光ADM中不使用用来导入上述第三群信号光的端口。另外，在将新的WDM信号群发送到传输通路中的次级以下的光ADM中，不使用用来从引入的WDM信号群取出上述第二群信号光的端口(在此场合，次级以下的光ADM的功能是用作遮断该第二群信号光的光滤波器)。如此一来，利用以桥式线路进行光学连接的多个光ADM实现光ADM本来的功能，可以将应引出的第二群信号光的串话分量较低到次级的WDM传输中继器的接收灵敏度水平以下(即容许串话水平以下)。
另外，如上所述，在具有多个光ADM的WDM传输中继器中，在具备上述分波器及合波器的同时，也可以在这些分波器及合波器中设置用来将所选择的该分波器的一个输出端口和所选择的合波器的输入端口进行光学连接的旁通线路。另外，相应的WDM传输中继器也可以一方面在该分波器和引出第二群信号光的端口之间设置对该引出的第二群信号光进行放大的第一光放大器，另一方面在该合波器和引入第三群信号光的端口之间设置对该引入的第三群信号光进行放大的第二光放大器。
其次，本发明涉及的WDM传输方法的特征在于具有适于利用上述种种构造能够实现的WDM传输系统的构造，在该WDM传输系统的多个WDM传输中继器之中所选择的WDM传输中继器中，第二群信号光各自的信号水平可个别进行调节以便同时满足在入射端超过相应的WDM传输中继器的接收灵敏度水平的第一条件和在相应的WDM传输中继器的下游相邻的次级的WDM传输中继器的入射端中降低该次级的WDM传输中继器的接收灵敏度水平的第二条件。
此外，在上述构成中，第二群信号光的信号水平调节最好是利用位于放大该第二群信号光的上游的WDM传输中继器(包含发送局)进行。也即位于上游的WDM传输中继器可对该第二群信号光各自个别进行放大以便第二群信号光的各自的信号水平可同时满足上述第一条件及第二条件。
根据此WDM传输方法，第二群信号光的各个信号水平可在发送该第二群信号光的WDM传输中继器(可以是发送局、位于上游的WDM传输中继器中的任何一个)中适当地进行调整。所以，在传送的WDM信号群中，因为在该WDM传输中继器中应引出的第二群信号光的每一个的信号水平都分别超过相应的WDM传输中继器的接收灵敏度水平，所以可以得到可靠的接收。另外，因为朝向在应引出的第二群信号光之中的次级的WDM传输中继器(可以是接收局、位于下游的WDM传输中继器中的任何一个)的串话分量在该次级的WDM传输中继器中低于容许串话水平，所以在第一群及第三群化信号光之中引出的信号光在此次级的WDM传输中继器中可得到可靠的接收。
此外，本发明涉及的WDM传输方法，在上述WDM传输系统的多个WDM传输中继器之中所选择的WDM传输中继器中，导入的上述第三群信号光各个的中心波长在包含于WDM信号群的多个信号光中的相互相邻的两个信号光的中心波长之间，且设定成对该两波长分别为大于规定的串扰抑制比。
具体说来，在此发明涉及的WDM传输方法中，第三群信号光各个中心波长的第一群信号光各个的强度最好是设置成为低于该第一群信号光各个峰值的强度25dB以上。另外，第三群信号光各个中心波长最好是设置成为存在于在第二群信号光之中互相邻接的两个信号光的中心波长之间，此第三群信号光各个中心波长的第二群信号光的各个强度最好是设置成为低于该第二群信号光各个峰值的强度10dB以上。在这些场合的任何一个之中都能避免由于第二群各信号光的串话分量引起的对系统的影响。
此外，上述第三群信号光的各个中心波长可以与第二群信号光各个中心波长相同，与第二群信号光的各个中心波长完全不同，或是在引入的各信号光(包含在通过传送通路进行传送的WDM信号群中)的各个中心波长之间。另外，第一群、第二群及第三群任何一个都可以包含一个或一个以上的信号光。
附图简介
图1为示出本发明涉及的WDM传输系统的整体构成的概略构成图。
图2为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第一实施例的概略构成图。
图3为作为光ADM的具体示例示出的以光纤耦合器和光纤光栅构成的马赫-策德耳干涉计的概略构成图。
图4为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第二实施例的概略构成图。
图5A～图5C为用于说明从图4所示的WDM传输中继器发送的第三群信号光的示图。
图6为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第三实施例的概略构成图。
图7为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第四实施例的概略构成图。
本发明的最佳实施形态下面利用图1～图7对本发明涉及的WDM传输系统、WDM传输中继器以及WDM传输方法予以说明。此外，在图中对同一构成、同一部件赋予同一符号并省略重复的说明。另外，在下文中，由WDM传输系统传输的WDM信号群是以包含32波(32信道)的信号光为例进行说明的，其他波数情况也一样。
首先，对本发明涉及的WDM传输系统予以说明。图1为示出本发明涉及的WDM传输系统的整体构成的概略构成图。
本发明涉及的WDM传输系统，如图1所示，其构成包括设置于发送基局的发送器10、设置于接收基局的接收器20、设置于发送器10和接收器20之间的多个WDM传输中继器31～34、以及连接其间传输多个信号光(在本实施例中是32波λ1～λ32)的WDM信号群的光纤线路41～45。
发送器10以规定的信号水平的状态将32波的WDM信号群(λ1～λ32)分别发送到光纤线路41。WDM传输中继器31引入从发送器10经光纤线路41到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)，之后分波为第一群信号光(λ9～λ32)和第二群信号光(λ1～λ8)。分波的第二群信号光由WDM传输中继器31接收。另一方面，此WDM传输中继器31，将第一群信号光和不包含与第一群信号光的共通的波长的第三群信号光合波并将新的WDM信号群发送到光纤线路42。此外，在本实施例中，假设第三群信号光分别与第二群信号光相同。
次级的WDM传输中继器32引入从位于上游的前级的WDM传输中继器31经光纤线路42到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)，之后分波为第一群信号光(λ1～λ8，λ17～λ32)和第二群信号光(λ9～λ16)。分波的第二群信号光由WDM传输中继器32接收。另一方面，此WDM传输中继器32，将第一群信号光和不包含与第一群信号光的共通的波长的第三群信号光合波并将新的WDM信号群发送到光纤线路42。此外，在本实施例中，假设第三群信号光分别与第二群信号光相同。
此外，WDM传输中继器33输入从位于上游的前级的WDM传输中继器32经光纤线路43到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)，之后分波为第一群信号光(λ1～λ16，λ25～λ32)和第二群信号光(λ17～λ24)。分波的第二群信号光由WDM传输中继器33接收。另一方面，此WDM传输中继器33，将第一群信号光和不包含与第一群信号光的共通的波长的第三群信号光合波并将新的WDM信号群发送到光纤线路42。此外，在本实施例中，假设第三群信号光分别与第二群信号光相同。
WDM传输中继器34输入从位于上游的前级的WDM传输中继器33经光纤线路44到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)，之后分波为第一群信号光(λ1～λ24)和第二群信号光(λ25～λ32)。分波的第二群信号光由此WDM传输中继器接收。另一方面，此WDM传输中继器34，将第一群信号光和不包含与第一群信号光的共通的波长的第三群信号光合波并将新的WDM信号群发送到光纤线路42。此外，在本实施例中，假设第三群信号光分别与第二群信号光相同。接收器20从此WDM传输中继器34输入经光纤线路45到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)而接收各信号光。
因此，在本实施例涉及的WDM传输系统中，在从发送器10发送的WDM信号群(λ1～λ32的32波)之中的8波的信号光(λ1～λ8)由第一级的WDM传输中继器31接收。接着，在第二级的WDM传输中继器32中，接收到达的WDM信号群之中的8波的信号光(λ9～λ16)。在第三级的WDM传输中继器33中，接收到达的WDM信号群之中的8波的信号光(λ17～λ24)。之后，在第四级的WDM传输中继器34中，接收到达的WDM信号群之中的8波的信号光(λ25～λ32)。最后在接收器20中，分别接收从WDM传输中继器31发送的8波信号光(λ1～λ8)、从WDM传输中继器32发送的8波的信号光(λ9～λ16)、从WDM传输中继器33发送的8波的信号光(λ17～λ24)以及从WDM传输中继器34发送的8波的信号光(λ25～λ32)。
此外，在各个WDM传输中继器31～34中，通过各该WDM传输中继器31～34的信号光和合波的第三群信号光也可以不必与第二群信号光相同。但是，本实施例涉及的WDM传输系统传输的WDM信号群的各信号光，在设置光放大器的场合，包含在该光放大器的放大频带中，另外，必须包含于光纤线路41～45的传输损失很小的波长频带中。
在本实施例涉及的WDM传输系统中，各WDM传输中继器31～34的间隔，即各个光纤线路41～45的长度L1～L5设计成为20km以下即比较短。所以，因为在各个光纤线路41～45中WDM信号群的传输损失很小，如下所述，本发明涉及的WDM传输中继器，与现有的WDM传输中继器相比较，其构成简单并且制造成本低廉。
(WDM传输中继器第一实施例)图2为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第一实施例的概略构成图。此外，在以下的说明中说明的是图1所示的WDM传输系统的第一级的WDM传输中继器31(图1中以A表示的部分)，但其他的WDM传输中继器的构成也一样。
第一实施例涉及的WDM传输中继器31，如图2所示，其构成包括分波器311、光放大器312、分波器313(包含在波长分离元件中)、合波器314(包含在波长合波元件中)、光放大器315、合波器316以及连接其间的光学线路。
分波器311将通过连接器105与光纤线路41进行光学连接的入射端101入射的32波的WDM信号群(λ1～λ32)分波为互相不同的第一群信号光(λ9～λ32)和第二群信号光(λ1～λ8)。此外，应引出的第二群信号光通过输出端口103导向光放大器312。光放大器312对于由分波器311分波的第二群信号光汇总进行放大。另外，分波器313一方面将经过光放大器312放大的第二群信号光通过输入端口313a引入，另一方面将该第二群信号光分别互相分波并导入到各输出端口313b。此外，各输出端口313b，比如，可与光电二极管等光检测元件(图中未示出)连接，从各输出端口313b射出的各个第二群信号光可由对应的各光检测元件分别检出。
合波器314从对应的各输入端口314b分别引入第三群信号光(λ1～λ8)的每一个，将其合波通过输出端口314a射出到光放大器315中。光放大器315将合波器314射出的第三群信号光汇总进行光放大。合波器316在引入第一群信号光的同时将经过光放大器315放大的第三群信号光经过输入端口104引入，并将经过合波的这些信号光的新WDM信号群经射出端102向光纤线路42射出。此外，射出端102通过连接器106与光纤线路42光学连接。
此外，上述分波器311及合波器316由光ADM310构成。比如，可将AWG(阵列波导光栅)及光循环器等用作此光ADM310。然而，因为这些光学器件价格高，所以本实施例中的光ADM310的分波器311及合波器316采用，比如，由如图3所示的光纤耦合器1和光纤光栅2构成的廉价的马赫-策德耳干涉计。但是，如分波器311及合波器316由上述马赫一策德耳干涉计构成，有时会出现串话的问题(参照，比如，1995年日本电子情报通信学会通信协会大会SB-9-5)。也即第二群信号光(λ1～λ8)的大部分由分波器311分波而输出到光放大器312，有时其一部分在从分波器311到合波器316时发生串话。在这方面，此实施例涉及的WDM传输中继器对这一串话问题采用如下的办法解决。
设到达此WDM传输中继器31的分波器311的WDM信号群的32波的各个强度为P0(dBm)，输入到合波器314的各个输入端口314b的第三群信号光的各个强度为P30(dBm)。另外，设从分波器311的入射端101到合波器316的射出端102发生串话的对于第二群信号光的各个传输损失为αx(dB)，从分波器311的入射端101到分波器313的各射出端313b的对于第二群信号光的各个传输损失为α2(dB)，从合波器314的各输入端口314b到合波器316的射出端102的对于第三群信号光的各个传输损失为α3(dB)。
此时，对第二群信号光(λ1～λ8)每一个的从分波器311到合波器316的串话分量的强度Px可以用下面的式(1)表示。
Px=P0-αx…(1)从分波器313的各个输出端口313b射出的第二群信号光(λ1～λ8)的各个强度P2可以用下面的式(2)表示。
P2=P0-α2…(2)另外，从合波器316射出的第三群信号光(λ1～λ8)的各个强度P3可以用下面的式(3)表示。
P3=P0-α3…(3)从分波器313的各个输出端口313b射出的第二群信号光(λ1～λ8)的各个强度P2必须超过与分波器313的各个输出端口313b相连接的光检出元件的接收灵敏度水平β(dBm)。也即在强度P2和接收灵敏度水平β之间必须满足下面的式(4)的关系。
P2≥β…(4)此外，考虑到上式(2)，也必须满足下面的式(5)的关系。
P0≥α2+β…(5)另外，在此实施例中，因为第三群信号光与第二群信号光相同，从分波器311到合波器316的串话的第二群的波长信号光(λ1～λ8)的各个强度Px必须低于容许串话水平(低于次级的WDM传输中继器的接收灵敏度水平)。另外，第二群各信号光的串话分量与从各个合波器316射出的第三群信号光(λ1～λ8)的各个强度P3相比较必须是比串扰抑制比γ(dB)为小的强度。也即第二群各信号光的串话分量必须分别满足下面的式(6)的关系。
Px≤P3-γ…(6)此外，考虑到上面的式(1)及式(3)，必须满足下面的式(7)的关系。
P0≤P30-α3+αx-γ…(7)上述串扰抑制比γ，比如，是25dB。
所以，入射到WDM传输中继器31的分波器311的32波的信号光(包含在WDM信号群中)的各个强度P0必须是在满足上述式(5)及式(7)两者的范围之中。这时，为了满足这些条件，必须调整入射到WDM传输中继器31的分波器311的32波的信号光的各个强度P0，即考虑到光纤线路41的传输损失来调整从发送器10发送的32波信号光的各个强度。另外，也可以在构成上通过调整光放大器312、315各自的光放大增益来调整传输损失α2、α3，或调整从合波器314的各个输入端口314b引入的第三群信号光的各个强度P30。
如上所述，根据此实施例1涉及的WDM传输系统、WDM传输中继器及WDM传输方法，通过适当设定各个信号光的强度可以消除串话问题。另外，可以使用由图3所示那样的廉价的分波器及合波器组成的光ADM，虽然光放大器个数很多但可以使用廉价的光放大器。此外，因为根据情况可以不使用光放大器，整个系统也可以很便宜。因为不要求光放大器的增益高，所以可靠性高，由于不是对包含32波的WDM信号群的全部汇总进行光放大而是每8波汇总进行光放大，所以同时不能进行全波光通信的危险小。因此，在市内局之间很适用。
(WDM传输中继器第二实施例)图4为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第二实施例的概略构成图。在此第二实施例涉及的WDM传输中继器中，输入到合波器314的各个输入端口314b的第三群信号光(λ33～λ40)与从分波器313的各个输出端口313b射出的第二群信号光(λ1～λ8)不同。此第二实施例具有的可通过适当设定第三群信号光(λ33～λ40)消除串话问题的构造。此外，在信号光的强度足够的场合，不需要光放大器312、315。
在此第二实施例涉及的WDM传输中继器31中，在从合波器316射出由分波器311分波的第一群信号光(λ9～λ32)以及从合波器314的各个输入端口314b引入的第三群信号光(λ33～λ40)的同时，还射出从分波器311传输到合波器316的各个信号光(λ1～λ8)的串话分量。此时，在此第二实施例中，设定第三群信号光(λ33～λ40)以使对于第一群信号光(λ9～λ32)及第二群信号光(λ1～λ8)存在如下的关系。此外，在此第二实施例中，所应用的光ADM310具有如图3所示的构造。
图5A～图5C为用于说明从图4所示的WDM传输中继器发送的第三群信号光的示图。在图5A中，第一群g1的信号光(λ9～λ32)和第二群信号光(λ1～λ8)各自的中心波长的位置分别以实线表示，第三群g3的信号光(λ33～λ40)各自的中心波长的位置分别以虚线表示。如图所示，第三群g3的信号光(λ33～λ40)的设定是使其位于第一群信号光(λ9～λ32)及第二群信号光(λ1～λ8)中互相邻接的两个波长之间而不会产生串话的问题。比如，根据ITU(国际电信联盟)标准的ANNEX-A，在100GHz频带相邻两个波长的间隔(波长差)为0．78nm～0．82nm，第二群信号光(λ33～λ40)的中心波长设定得在此波长之间而不会发生串话的问题。
但是，在合波器316的输出端102，第一群g1的信号光(λ9～λ32)的各个强度比较强，而第二群信号光(λ1～λ8)的各个强度比较弱。因此，考虑到这一点，具体说来第三群g3的信号光(λ33～λ40)各个中心波长按如下方式设定。
在图5B中，合波器316的输出端102的第一群g1的信号光(λ9～λ32)之中的一个波长谱线以实线表示，而第三群g3的信号光(λ33～λ40)之中的一个波长谱线以虚线表示。因为合波器316的输出端102的第一群g1的信号光(λ9～λ32)的各个强度比较强，如图所示，第三群g3的信号光(λ33～λ40)的各中心波长设定在第一群g1的信号光(λ9～λ32)的各个强度比其中心波长的强度(峰值强度)低25dB以上的波长处。
在图5C中，合波器316的输出端102的第二群g2的信号光(λ1～λ8)之中的一个波长谱线以实线表示，而第三群g3的信号光(λ33～λ40)之中的一个波长谱线以虚线表示。因为合波器316的输出端102的第二群g2的信号光(λ1～λ8)的各个强度比较弱，如图所示，第三群g3的信号光(λ33～λ40)的各中心波长设定在第二群g2的信号光(λ1～λ8)的各个强度比其中心波长的强度(峰值强度)低10dB的波长处。
如上所述，根据第二实施例涉及的WDM传输系统、WDM传输中继器以及WDM传输方法，也可通过适当地设定各个信号光的强度消除串话的问题。另外，可以使用由如图3所示的廉价的分波器及合波器组成的光ADM，虽然光放大器个数很多但可以使用廉价的光放大器。此外，因为根据情况可以不使用光放大器，整个系统也可以很便宜。因为不要求光放大器的增益高，所以可靠性高，由于不是对包含32波的WDM信号群的全部汇总进行光放大而是每8波汇总进行光放大，所以同时不能进行全波光通信的危险小。因此，在市内局之间很适用。
(WDM传输中继器第三实施例)下面，图6为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第三实施例的概略构成图。此外，下面也是将此第三实施例涉及的WDM传输中继器作为图1中以A表示的位置的中继器予以说明。
在此图中，第三实施例涉及的WDM传输中继器35的构成包括分波器351、光放大器352、分波器353(包含在波长分离元件中)、合波器354(包含在波长合波元件中)、光放大器355以及合波器356。分波器351及合波器354在构成光ADM350这一点上与上述第一实施例相同，但这里的分波器351及合波器354具有用来分别连接旁通线路357、358的连接构造353c、354c。此外，在信号光的强度足够的场合，不需要光放大器352、355。
旁通线路357是通过连接构造353c、354c以可自由拆装方式设置于在从分波器351导入分波器353的第二群信号光(λ1～λ8)之中射出信号光λ7的输出端口353b和合波器354对应的输入端口354b之间，并在此旁通线路357中传输信号光λ7。同样，旁通线路358是以可自由拆装方式的设置于在从分波器351导入分波器353的第二群信号光(λ1～λ8)之中射出信号光λ8的输出端口353b和合波器354对应的输入端口354b之间，并在此旁通线路358中传输信号光λ8。
因此，此第三实施例涉及的WDM传输中继器35在去除旁通线路357、358的状态中与第一实施例涉及的WDM传输中继器31的作用相同，而在连接旁通线路357、358的状态下其作用如下。
即到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)，通过入射端201引入到光ADM350之内，利用分波器351分波为第一群信号光(λ9～λ32)和第二群信号光(λ1～λ8)。此外，入射端201通过连接器205与光传输线路41光学连接。在分波器351中分波的第二群信号光通过输出端口203导入光放大器352中。光放大器352将此第二群信号光汇总进行光放大，并将此经过放大的第二群信号光通过入射端口353a射出到分波器353。在分波器353中各信号光被分别分波而输出到对应的各个输出端口353b。其中，信号光λ1～λ6由受光器件等接收。另一方面，信号光λ7、λ8经旁通线路357、358通过合波器354的各个输入端口354c导入到合波器354之内。通过合波器354的各个输入端口354b引入的信号光λ7、λ8和新发送的信号光λ1～λ6由合波器354作为第三群信号光进行合波并经过输出端口354a射出到光放大器355。于是，利用此光放大器355汇总进行光放大的第三群信号光，与由分波器351射出的第一群信号光一起由合波器356合波，通过射出端202发送到光纤线路42。此外，射出端202通过连接器206与光纤线路42光学连接。
如上所述，根据第三实施例涉及的WDM传输系统、WDM传输中继器以及WDM传输方法，也可通过适当地设定各个信号光的强度消除串话的问题。另外，可以使用由如图3所示的廉价的分波器及合波器组成的光ADM，虽然光放大器个数很多但可以使用廉价的光放大器。此外，因为根据情况可以不使用光放大器，整个系统也可以很便宜。另外，可以根据需要通过拆装旁通线路对各个WDM传输中继器所接收的信号光的波数及所发送的信号光的波数进行增减。因为不要求光放大器的增益高，所以可靠性高，由于不是对包含32波的WDM信号群的全部汇总进行光放大而是每8波汇总进行光放大，所以同时不能进行全波光通信的危险小。因此，在市内局之间很适用。
(WDM传输中继器第四实施例)图7为示出本发明涉及的WDM传输中继器的第四实施例的概略构成图。此外，下面也是将此第四实施例涉及的WDM传输中继器作为图1中以A表示的位置的中继器予以说明。
在此图中，第四实施例涉及的WDM传输中继器36的构成在包括分波器361、光放大器362、分波器363(包含在波长分离元件中)、合波器364、光放大器365、合波器366、分波器371、光放大器372、分波器373、合波器374(包含在波长合波元件中)、光放大器375、合波器376的同时，还包括可拆装的旁通线路367、368。另外，分波器361及合波器366构成光ADM360，分波器371及合波器376构成光ADM370。此外，在发自光纤线路41的信号光的强度足够的场合，不需要光放大器362、365、372、375。
分波器361将经入射端301引入的32波的WDM信号群(λ1～λ32)分波为互相不同的第一群信号光(λ9～λ32)和第二群信号光(λ1～λ8)。此外，入射端301经过连接器305与光纤线路41光学连接。光放大器362对于从分波器361经过输出端口303导入的第二群信号光汇总进行光放大。经过放大的第二群信号光经输入端口363a引入到分波器363。在分波器363中，将从分波器361到达的经过放大的第二群信号光分别进行分波并通过对应的输出端口363b射出。
此外，假设在此实施例中对合波器364的各输入端口没有输入，图中以部分B表示的合波器364及光放大器365没有作为原来的合波及光放大装置的功能。另外，在合波器366的输入端口304上没有来自光放大器365的输入。
分波器371将经过输入端口401到达的第一群信号光(λ9～λ32)按原样输出到合波器376。此外，在此实施例中，图中的部分C的光放大器372(与输出端口403光学连接)及分波器373不使用。但是，由于此分波器371也具有分波为第一群信号光和第二群信号光的功能，所以藉助发挥其功能来遮断第二群信号光，至少可以遮断发自第一光ADM360的第二群信号光的串话分量。另外，输入端口401经连接器405与桥式线路500的一端光学连接，此桥式线路500的另一端经连接器306与合波器366的输入端口302光学连接。这样，在第四实施例中，第一光ADM360和第二光ADM370经桥式线路500相互光学连接。
另一方面，合波器374使第三群信号光(λ1～λ8)分别输入到对应的输入端口374b，将其进行合波经输出端口374a输出到光放大器375。光放大器375将从自合波器374射出的第三群信号光汇总放大。合波器376将经输入端口404引入经过放大的第三群信号光和通过分波器371的第一群信号光合波，并将所得到的新WDM信号群经射出端402发送到光纤线路42。此外，此射出端402经连接器406与光纤线路42光学连接。
还有，在此实施例中，在将利用分波器361分波的第二群信号光(λ1～λ8)之中的信号光λ7输出的分波器363的输出端口363b和合波器374的对应的输入端口374b上分别设置有可拆装旁通线路367(信号光λ7的传输通路)的连接构造363c、374c。同样，在将利用分波器361分波的第二群信号光(λ1～λ8)之中的信号光λ8输出的分波器363的输出端口363b和合波器374的对应的输入端口374b上也分别设置有可拆装旁通线路368(信号光λ7的传输通路)的连接构造363c、374c。
因此，此第四实施例涉及的WDM传输中继器36，在去除旁通线路367、368的状态下其动作如下。
即经入射端301到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)，利用分波器361分波为第一群信号光(λ9～λ32)和第二群信号光(λ1～λ8)。经过分波的第二群信号光由光放大器362汇总进行光放大，并通过入射端口363a导入到分波器363。该第二群信号光分别输出到对应的各个输出端口363b。此输出由与各该输出端口363b个别连接的光检出元件接收。另一方面，第一群信号光通过合波器366及分波器371到达合波器376。另外，从合波器374的各输入端口374b引入第三群信号光(λ1～λ8)，合波的第三群信号光经输出端口374a导入光放大器375。在此第二群信号光经光放大器375汇总进行光放大之后，经输入端口404引入到合波器376。在合波器376中，由第一群信号光和第三群信号光构成的新WDM信号群经射出端402发送到光纤线路42。此外，此射出端402通过连接器406与光纤线路42光学连接。
另一方面，在连接旁通线路367、368的状态下，其作用如下。即通过入射端301到达的包含32波的WDM信号群(λ1～λ32)，利用分波器361分波为第一群信号光(λ9～λ32)和第二群信号光(λ1～λ8)。在此第二群信号光经光放大器362汇总进行光放大之后，经输入端口363a引入到分波器363。在分波器363中，在引入的第二群信号光之中，一方面信号光(λ1～λ6)通过输出端口363b由对应的受光检出器件接收，另一方面，信号光λ7、λ8经旁通线路367、368导入到合波器374的输入端口374b之内。由分波器361分派的第一群信号光顺序通过合波器366及分波器371到达合波器376。通过合波器366的各个输入端口374b引入的信号光λ7、λ8和经输入端口374b新引入的信号光(λ1～λ6)由合波器374作为第三群信号光进行合波。于是，此第三群信号光经输出端口374a导入光放大器375，利用此光放大器375汇总进行光放大。在合波器376中，将经输入端口404引入的第三群信号光和第一群信号光合波，并作为新WDM信号群经射出端402发送到光纤线路42。此外，此射出端402通过连接器406与光纤线路42光学连接。
在此第四实施例中，不论旁通线路367、368是否连接，串话而输出的第二群信号光的各信号光的串话分量，由于通过前后连接的两个光ADM360、370最后从射出端402发送到光纤线路42，所以第二群的不要的串话分量极弱，可消除串话的问题。另外，由于在合波器374之外还备有合波器364，可增加从此WDM传输中继器36发送的WDM信号群的波数。此外，在分波器363之外还备有合波器373，通过使从分波器371向分波器373分波的信号光的波长和从分波器361向分波器363分波的信号光的波长互相不同，可增加由此WDM传输中继器36所接收的信号光的波数。
如上所述，根据第四实施例涉及的WDM传输系统、WDM传输中继器以及WDM传输方法，也可通过前后连接两个光ADM消除串话的问题。另外，可以使用由如图3所示的廉价的分波器及合波器组成的光ADM，虽然光放大器个数很多但可以使用廉价的光放大器。此外，因为根据情况可以不使用光放大器，整个系统也可以很便宜。另外，可以根据需要通过拆装旁通线路对各个WDM传输中继器所接收的信号光的波数及所发送的信号光的波数进行增减。因为不要求光放大器的增益高，所以可靠性高，由于不是对包含32波的WDM信号群的全部汇总进行光放大而是每8波汇总进行光放大，所以同时不能进行全波光通信的危险小。因此，在市内局之间很适用。
在产业上利用的可能性如上所述，根据此发明，因为具备在各中继局可以有效地抑制接收的各信号光的串话分量的传送的种种构成，可以利用比较廉价的光学器件作为在必需的信号光分波中所使用的光ADM，可为中继间隔比较短的市内局之间的光通信提供合适的WDM传输系统。另外，在中继间隔短的各中继局设置光放大器的场合，由于在经过传输通路传送的信号光之中限定一部分信号光且以很小的增益进行光放大，所以同时不能进行全波光通信的危险小，并且，可提供即使是使用廉价的光放大器也可获得足够的可靠性的WDM传输系统。
权利要求
1．一种WDM传输中继器，其构成包括引入作为在规定的一波长频带中存在的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光，并将该多个信号光分波为第一群信号光和第二群信号光的分波器，将由作为包含在上述规定的一波长频带中而波长与该第一群信号光的波长互相不同的多个信号光组成的第三群信号光和该第一群信号光进行合波的合波器，将来自上述分波器的上述第二群信号光分离为各波长的信号光的波长分离元件，将应输入到上述合波器的上述第三群信号光进行合波的波长合波元件，以及在上述波长合波元件和上述合波器之间，以及在上述波长分离元件和上述分波器之间的至少一个上配置的光放大器。
2．如权利要求1中所述的WDM传输中继器，其特征在于上述波长分离元件具有将上述第二群信号光按各个波长输出的输出端口，上述波长合波元件具有将上述第三群信号光按各个波长引入的多个输入端口，相应的WDM传输中继器进一步包括联络上述多个输出端口的一个和上述多个输入端口的一个的旁通线路的同时，还包括该旁通线路的两端所具有的相对上述多个输出端口的一个和上述多个输入端口的一个的可自由拆装的构造。
3．一种WDM传输中继器，其构成包括引入作为在规定的一波长频带中存在的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光，并将该多个信号光分波为第一群信号光和第二群信号光，从而使该第二群信号光的一部分串话的分波器，将由作为包含在上述规定的一波长频带中的波长而波长与该第一群信号光的波长互相不同的多个信号光组成的第三群信号光和该第一群信号光进行合波的合波器，将来自上述分波器的上述第二群信号光分离为各波长的波长分离元件，将应输入到上述合波器的上述第三群信号光进行合波的波长合波元件，以及发送上述第三群信号光的发送器及光放大器中的任何一个，并且相对上述串话的第二群信号光的一部分，上述第三群信号光的串扰抑制比高于规定值。
4．一种WDM传输中继器，其构成包括引入作为在规定的一波长频带中存在的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光，并将该多个信号光分波为第一群信号光和第二群信号光，从而使该第二群信号光的一部分串话的分波器，一方面将由作为包含在上述规定的一波长频带中的波长而波长与该第一群信号光的波长互相不同的多个信号光组成的第三群信号光和该第一群信号光进行合波，另一方面还使上述第二群信号光的串话分量的一部分串话的合波器，将来自上述分波器的上述第二群信号光分离为各波长的波长分离元件，将应输入到上述合波器的上述第三群信号光进行合波的波长合波元件，以及发送上述第三群信号光的发送器，并且相对通过上述合波器的上述第二群信号光的串话的一部分，上述第三群信号光的串扰抑制比高于规定值。
5．一种WDM中继传输系统，是一种多个中继器以20km以下的间隔配置，传输作为在规定的一波长频带中存在的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光的WDM中继传输系统，上述多个中继器中至少一个的构成包括将上述多个信号光分波为第一群信号光和第二群信号光的分波器，一方面将由作为包含在上述规定的一波长频带中的波长而波长与该第一群信号光的波长互相不同的多个信号光组成的第三群信号光和该第一群信号光进行合波，另一方面使上述第二群信号光的串话分量的一部分串话的合波器，将来自上述分波器的上述第二群信号光分离为各波长的波长分离元件，将应输入到上述合波器的上述第三群信号光进行合波的波长合波元件，以及在上述波长合波元件和上述合波器之间配置的光放大器。
6．一种WDM中继传输系统，是一种多个中继器以20km以下的间隔配置，传输作为在规定的一波长频带中存在的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光的WDM中继传输系统，上述多个中继器的构成分别包括将上述多个信号光分波为第一群信号光和第二群信号光的分波器，一方面将由作为包含在上述规定的一波长频带中的波长而波长与该第一群信号光的波长互相不同的多个信号光组成的第三群信号光和该第一群信号光进行合波，另一方面使上述第二群信号光的串话分量的一部分串话的合波器，将来自上述分波器的上述第二群信号光分离为各波长的波长分离元件，将应输入到上述合波器的上述第三群信号光进行合波的波长合波元件，以及在上述波长合波元件和上述合波器之间，以及在上述波长分离元件和上述分波器之间的至少一个上配置的光放大器。
7．一种WDM传输方法，其特征在于在中继器中，引入包含在规定的一波长频带中的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光，并将该多个信号光分波为波长互相不同的第一群信号光和第二群信号光而接收上述第二群信号光，将在不包含与上述第一群信号光的波长相同的信号光的上述规定的一波长频带中所包含的第三群信号光与上述第一群信号光及串话的上述第二群信号光的一部分进行合波，上述第三群信号光各个的中心波长在上述多个信号光各个中心波长之中的相邻两波长之间，该两波长分别是可满足规定的串扰抑制比的波长。
8．如权利要求7中所述的WDM传输方法，其特征在于在由上述中继器的前级侧的中继器对上述第二群信号光进行放大的场合，将在上述第二群信号光各自的强度设定为经过放大之后的输出水平。
9．一种WDM传输方法，其特征在于在中继器中，引入包含在规定的一波长频带中的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光，并将该多个信号光分波为波长互相不同的第一群信号光和第二群信号光而接收上述第二群信号光，将在不包含与上述第一群信号光的波长相同的信号光的上述规定的一波长频带中所包含的第三群信号光与上述第一群信号光及串话的上述第二群信号光的一部分进行合波，由上述中继器接收的上述第二群信号光的各个波长强度都超过相应的中继器的接收灵敏度水平，在发送处对到达相应的中继器的上述多个信号光之中的该第二群信号光各自的强度进行调整以使该第二群信号光中各个从相应的中继器发出的串话分量的各自的强度低于位于相应的中继器的下游的中继器的容许串话水平。
10．一种WDM传输方法，是一种在中继器中，引入包含在规定的一波长频带中的波长而波长为互相不同的波长的多个信号光，并将该多个信号光分波为波长互相不同的第一群信号光和第二群信号光而接收该第二群信号光，将在不包含与上述第一群信号光的波长相同的信号光的上述规定的一波长频带中所包含的第三群信号光与上述第一群信号光及串话的上述第二群信号光的一部分进行合波而输出的WDM传输方法，其特征在于上述第三群信号光各个的中心波长在上述多个信号光各个中心波长之中的相邻两波长之间，且为对该两波长分别满足规定的串扰抑制比的波长。
11．如权利要求10中所述的WDM传输方法，其特征在于上述第三群信号光各自的中心波长是上述第一群信号光各自的强度相对中心波长的强度低25dB的波长。
12．如权利要求10中所述的WDM传输方法，其特征在于上述第三群信号光各自的中心波长是位于上述第二群信号光各自的中心波长之中的相邻两波长之间的波长。
13．如权利要求12中所述的WDM传输方法，其特征在于上述第三群信号光各自的中心波长是上述第二群信号光各自的强度相对中心波长的强度低10dB以上的波长。
全文摘要
一种适用于相对短距离,如市内局之间的光学通信WDM传输系统。此系统的构成包括一个WDM传输中继器,该中继器包含用来将多个信号光束分为两群并且抽取第二群的多路复用器。此多路复用器还将所抽取的光束群与不同于第一及第二群的第三群信号光束结合。还可提供一种特殊的装用来降低光通信时在第二群中的未分波的串话分量的影响。
文档编号H04B10/294GK1294796SQ9980432
公开日2001年5月9日 申请日期1999年3月24日 优先权日1998年3月24日
发明者田中茂, 西村正幸, 重松昌行, 村上泰典 申请人:住友电气工业株式会社